CN1258345A - 确定冶炼电炉中所用的消耗电极的顶部位置的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种确定在冶炼电炉中的消耗电极的顶部位置的方法,该电极是浸没在炉料中的。在该炉子工作过程中,测量炉槽的钢制炉壁外表面上几何上彼此离开一定距离的二个点之间的电压。所述二个点尽可能靠近要确定其电极顶部位置的电极,而尽可能地远离该炉子中的其他电极。在测量上述二个点之间的电压的同时,记录要确定其电极顶部位置的电极的电极电流。然后,计算上述二个点之间的测量电压和所测量的电极电流之差。当该电极的顶部位置升高时,所述差值的绝对值增大,而当所述差值的绝对值减小的,该电极的顶部位置降低。
Description
技术领域
本发明涉及一种确定在冶炼电炉中使用的消耗电极的顶部位置的方法；具体地说，涉及确定在该冶炼电炉工作过程中，电极浸没在炉料中的那种冶炼电炉的电极顶部位置的方法。
背景技术
在用于生产铁合金、硅、生铁等的冶炼电炉中，使用在该冶炼电炉工作过程中浸没在炉料中的消耗碳精电极。该电极由电极夹夹持。工作电流通至该电极夹，再通至电极中。该电极由液压缸在垂直方向上下调节，以保持预先设定的电极电流，或预先设定的电阻值。上述电极夹系统还包括使该电极通过该电极夹滑动，用以补偿该电极的消耗的装置。
该电极在冶炼电炉中的顶部位置，是该冶炼电炉工作的一个重要调节参数。然而，要很精确地确定该电极的顶部位置比较困难。通常，该电极的顶部位置是用手动测量方法测量的。这种手动测量方法需要很长的时间，因为当用手动方法确定电极的顶部位置时，需要首先把炉料熔化完毕，然后使该治炼电炉熄火，才能用手动方法去确定该电极的顶部位置。这个手动测量过程会造成炉子工作中断，因此，应尽量少做。
为了确定冶炼电炉中电极的长度和该电极的顶部位置，已经提出了许多其他的方法。然而，这些方法中，没有一种方法在实际中获得应用。这里所述的电极顶部位置是指被测电极的下端相对于该冶炼电炉上的一个参考点的垂直位置。该参考点，比方说，可以是该冶炼电炉的炉底。在这种情况下，该电极的顶部位置，将作为该电极的顶端和上述炉底之间的距离来确定。
发明的说明
本发明的目的，是要提供一种确定冶炼电炉中电极的顶部位置的简单方法。
因此，本发明涉及一种确定冶电炉中消耗电极的顶部位置的方法，所述电极浸没在炉料中，其特征为，在该炉子工作过程中，测量炉槽的钢制炉壁外表面上几何上彼此离开一定距离的二个点之间的电压；所述二个点尽可能靠近要确定其电极顶部位置的电极，而尽可能地远离该冶炼电炉中的其他电极；在测量上述二个点之间的电压的同时，记录要确定春电极顶部位置的该电极的电极电流；然后，计算上述二个点之间的测量电压和所测量的电极电流之差；当该电极的顶部位置升高时，所述差值的绝对值增大，而当所述差值的绝对值减小时，该电极的顶部位置降低。
根据本发明的一个优选实施例该电极的顶部位置根据下式确定：
Etp＝RP+b(a×电压-电极电流)，
式中：Etp-电极的顶部位置；
RP-该冶炼电炉中的一个固定参考点；
电压-在上述钢制炉壁上的二个点之间测量的电压；
a和b-对每一个电极须确定的常数。
在该炉槽的钢制炉壁外表面上，几何上彼此离开一定距离的上述二个点的位置可以是自由的。因此，该二个点位于一根垂直线上，或位于一根水平线上都可以；实际上，还可以有任何其他的布局方式。
人们十分惊奇地发现，在电极顶部位置和正好要确定其电极顶部位置的电极外面的钢制炉壁上测量的电压之间，存在着紧密的相关关系。
从上述公式可看出，如果电极电流为常数，则电极顶部位置的变化，只取决于在该炉槽的钢制炉壁上的上述二个点之间所测量的电压差。
根据本发明的方法可以用于所有形式的消耗电极浸没在炉料中的电炉和治炼过程。因此，该方法可以用于园形横截面的冶炼电炉，和矩形横截面的冶炼电炉。该方法可以用于装有一个电极的交流电冶炼电炉，以及装有多于一个电极的冶炼电炉。
根据本发明的方法最好是用于固定不动的冶炼电炉，但试验表明，该方法也可用于确定回转式冶炼电炉的电极顶部位置。回转式冶炼电炉具体地是用于生产硅的。当将本发明的方法用于确定回转式冶炼电炉中的电极顶部位置时，为了得到良好的结果，必需使用围绕着炉壁周边的多个测量点，以便经常可以测量该炉壁上尽可能靠近要确定其电极顶部位置的该电极的二个点之间的电压。
发明的详细说明
现在，结合附图来进一步说明本发明的方法，其中：
图1表示从上面看的，具有三根电极的一个治炼电炉的顶视图；
图2表示图1中的炉槽(furnace pot)的侧视图；和
图3为表示一个锰铁冶炼炉的电极夹位置和其炉壁上测量的电压之间的相关关系的图。
在图1中表示了一个冶炼电炉，其炉槽1有一个外部的钢制炉壁2，和一个内部的耐火材料衬里3。该冶炼电炉配备有三根排列成一个三角形，并且在该炉子工作过程中，浸没在炉料(没有示出)中的电极4、5、6。该三根电极4、5、6配备有夹持该电极并将工作电流送至该电极的一个通常的装置7。该三根电极还按通常的方法，配备有使该电极滑动和调节该电极的装置(没有示出)。
在图1中，表示了在该炉壁2上的三个点A、B和C。点A距离电极6最近，但距离电极4和5最远。点B距离电极4最近，但距离电极5和6最远；而点C距离电极5最近，但距离电极4和6最远。
图2表示从外面看的上述炉槽1的一部分，其中A点在该炉槽中心。在上述钢制的炉壁2上有二个点A’和A”，这二个点A’和A”位于通过点A的一根垂直线上。利用本发明的方法，测量在该炉壁2上的点A’和A”之间的电压，并同时记录电极6的电极电流大小。我们惊奇地发现，电极顶部位置的改变与所测量的电压和电极电流紧密相关。当该电极顶部位置升高时，该测量电压和电极电流之差的绝对值增大；而当该电极6的顶部位置降低时，该测量电压和电极电流之差的绝对值减小。通过作出该炉壁上二个点之间的测量电压和上述电极电流之差的曲线，可以确定该电极顶端随时间变化的运动。当上述测量电压和电极电流之差的绝对值增大时，意味着该电极的顶端在冶炼电炉中向上运动；而当上述测量电压和电极电流之差的绝对值减小时，意味着该电极顶端在该冶炼电炉中向下下降。
例子
在横截面为园形和用于生产锰铁的一个冶炼电炉中，测量一个参考点和在使用时位于上述三根电极中的每一个根电极外面的该炉壁上的一个点之间的电压。每隔10分钟测量一次上述电压，并同时记录下该电极夹的位置。在测量上述电压的过程中，上述的电极电流为常数。图3中表示了该电极夹位置和该测量电压与时间的函数关系。从图3中可以看出，在该测量电压和电极夹位置之间，存在着非常好的相关关系。
Claims (4)
1.一种确定冶电炉中消耗电极的顶部位置的方法，所述电极浸没在炉料中，其特征为，在该炉子工作过程中，测量炉槽的钢制炉壁外表面上几何上彼此离开一定距离的二个点之间的电压；所述二个点尽可能靠近要确定其电极顶部位置的电极，而尽可能地远离该冶炼电炉中的其他电极；在测量上述二个点之间的电压的同时，记录要确定春电极顶部位置的该电极的电极电流；然后，计算上述二个点之间的测量电压和所测量的电极电流之差；当该电极的顶部位置升高时，所述差值的绝对值增大，而当所述差值的绝对值减小时，该电极的顶部位置降低。
2.如权利要求1所述的方法，其特征为，该电极的顶部位置根据下式确定：
Etp＝RP+b(a×电压-电极电流)，
式中：Etp-电极的顶部位置；
RP-该冶炼电炉中的一个固定参考点；
电压-在上述钢制炉壁上的二个点之间测量的电压；
a和b-对每一个电极须确定的常数。
3.如权利要求1所述的方法，其特征为，在该炉槽的钢制炉壁的外表面上要测量其间的电压的二个点，位于一条垂直线上。
4.如权利要求1所述的方法，其特征为，在该炉槽的钢制炉壁外表面上要测量其间的电压的二个点，位于一条水平线上。
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