(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211153580.9 (22)申请日 2022.09.21 (71)申请人 李二昌 地址 017000 内蒙古自治区鄂 尔多斯市东 胜区内蒙古鄂尔多斯 羊绒制品有限公 司集体户口本2号 (72)发明人 李二昌　 (74)专利代理 机构 北京博识智 信专利代理事务 所(普通合伙) 16067 专利代理师 史翔文 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种工业硅节能矿热炉的优化设计方法 (57)摘要 本发明公开了一种工业硅节能矿热炉的优 化设计方法， 对三相电极的电气参数分别设计， 且单独测量， 从而准确把握三相电极的运行状 态， 对每一相电极进行精确控制， 提高优化过程 中的不确定性。 本发明实用性和功能性强， 可广 泛应用于矿热炉技 技术领域。 权利要求书1页 说明书4页 CN 115495849 A 2022.12.20 CN 115495849 A 1.一种工业硅节能矿热炉的优化设计方法， 其特 征在于： 1)、 当矿热炉带有低压补偿电路时， 33000kVA矿热炉炉膛直径为8000mm ‑8600mm， 33000kVA矿热炉炉膛碳砖的高度是1300 ‑1400mm， 33000kVA矿热炉炉腔的有效深度是 3600mm， 极心圆直径4000mm ‑4300mm， 电极直径1272mm； 炉体固定， 三个出铁口12 0°等分布置 在炉壁上， 出铁口中心线与电极中心和炉膛中心连线的夹角15 °； 2)、 当33000kVA矿热炉没有低压补偿电路时， 33000kVA矿热炉炉腔直径是7600— 8000mm， 所述炉膛碳砖的高度是1200—1300mm， 所述炉膛有效深度是3500mm， 极心圆直径 3800mm‑4000mm， 电极直径1272mm； 炉体固定， 三个出铁口120 °等分布置在炉壁上， 出铁口中 心线与电极中心和炉膛中心连线的夹角15 °； 3)、 当40500KVA节能矿热炉无补偿电路时， 炉腔直径范围为8320mm—9600mm， 所述炉膛 有效深度为3600mm， 所述炉膛碳砖高度为1400—1500mm， 极心圆直径4200mm ‑4800mm， 电极 直径为1320mm； 炉体固定， 三个出铁口120 °等分布置在炉壁上， 出铁口中心线与电极中心和 炉膛中心连线的夹角15 °； 4)、 当40500KVA节能矿热炉有补偿电路时的炉腔直径范围为9400mm—10900mm， 所述炉 膛碳砖高度为1500—1600mm， 所述炉膛有 效深度为3700mm， 极心圆直径4700mm ‑5450mm， 电 极直径1320mm； 炉体固定， 三个出铁口120 °等分布置在炉壁上， 出铁口中心线与电极中心和 炉膛中心连线的夹角15 °； 5)、 33000kVA矿热炉变压器上限电压275V， 下限电压75V， 挡位电压差5V， 41挡位； 原煤 粒度5‑25mm， 硅石粒度10 ‑120mm； 6)、 40500kVA矿热炉变压器上限电压295V， 下限电压75V， 挡位电压差5V， 45挡位； 原煤 粒度5‑25mm， 硅石粒度10 ‑120mm。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115495849 A 2一种工业硅节能矿热炉的优化 设计方法 技术领域 [0001]本发明涉及矿热炉技 术领域， 具体是指一种工业硅节能矿热炉的优化设计方法。 背景技术 [0002]随着碳电极技术的日趋成熟， Φ1272电极质量基本稳定合格， 能够达到装备 33000kVA矿热炉的要求。 因此33000kVA矿热炉成为工业硅冶 炼的主要炉型。 对于矿热炉各 家公司参数又不尽相同， 而炉膛参数的确定方法基本上遵从安德烈法或凯利法的经验计算 方式， 但是在实际操作中又没有完全按照安德烈法的计算值去实施。 依据上述方法设计的 矿热炉存在以下问题： [0003]1、 33000kVA矿热炉都配置了低压补偿系统， 其有功功率输出最大可达到29700KW， 实际运行功率只能达到23000KW， 是设计输出能力的77.4％， 极个别人可以干到26000KW， 也 只能达到设计值的87.5％， 造成投资浪费； [0004]2、 按照传统方法设计的33000kVA矿热炉实际产能只能达到45吨/日， 理论产能应 该是60吨/日， 日产量相差15吨， 不能发挥3 3000kVA矿热炉应有的水平； [0005]3、 按照传统方法设计的33000kVA矿热炉， 由于变压器输送到炉膛中的电能远远大 于其中物料反应所需要的电能， 导致炉膛 内物料温度大幅度提高破坏了物料原有高阻抗， 使操作难度增大， 很少有 人能够长期稳定生产， 偶有能够驾驭者也是非常辛苦， 几乎不能离 开炉台， 这种高水平的操作者招聘很困难； [0006]4、 按照传统方法设计的33000kVA矿热炉料面温度高， 炉内设备寿命 短， 维修率高， 维修结束后又会产生断电极等次生事故， 不利于连续稳定运行； [0007]5、 按照传统方法设计的33000kVA矿热炉对原料要求高， 可用于这种炉型的原 料很 少， 增加原料采购难度， 限制自身竞争力， 尤其是要求配入木头片， 而木头片这种资源会越 来越紧张， 大量使用木 头不利于 长远发展； [0008]6、 按照传统方法设计的33000kVA矿热炉热量集中， 反应区温度高化料速度快， 短 时间形成较大空间， 料层容易塌陷， 一旦大量冷料进入高温区， 会产生爆炸事故， 潜在安全 隐患大； [0009]7、 按照传统方法设计的33000kVA矿热炉冶炼温度高， 产品中大量铝、 钙等难还原 物质被还原出来， 增 加精炼成本， 增 加冶炼成本， 。 发明内容 [0010]针对以上问题， 本发明提出了一种能够节省成本、 降低能源消耗以及提高安全性 的矿热炉优化设计方法。 [0011]本发明提供的技 术方案为： [0012]一种工业硅节能矿热炉的优化设计方法， [0013]1)、 当矿热炉带有低压补偿电路时， 33000kVA矿热炉炉膛直径为8000mm ‑8600mm， 33000kVA矿热炉炉膛碳砖的高度是1300 ‑1400mm， 33000kVA矿热炉炉腔的有效深度是说　明　书 1/4 页 3 CN 115495849 A 3