等离子弧熔融裂解炉操作规程

1、等离子体炉操作规程1 概述1.1 等离子体1.1.1 等离子体的概念等离子体（Plasma）是大自然中除固态、气态、液态外的第四种形态“等离子态”。它是由正、负带电粒子、中性原子、分子所形成的一团物质，可以导引电流。等离子体广泛存在于自然界中，对于整个宇宙来讲，几乎99.9%以上的物质都是以等离子体态存在，恒星和行星际空间等都是等离子体组成的，闪电也是等离子体状态。1.1.2 等离子体的性质1.1.2.1 等离子体在宏观上是电中性的，等离子体是电离了的气体，它由电子、离子和中性粒子三种成分组成，其中电子和离子的电荷总数基本相等，因而作为整体是电中性的；1.1.2.2 等离子体具有很高的导电率，

2、等离子体在宏观上虽然是电中性，但由于体系中包含有大量的带电粒子（电子和离子），而且浓度很高，所以具有很好的电导性；1.1.2.3 等离子化学反应比热化学反应容易进行，等离子化学反应的特征是热力学上稳定的激发态和离子态，这种反应大多数活化能是很低的，例如在离子分子反应中大多数场合活化能为零，使其反应易进行，变成受扩散支配的反应。1.2 等离子体弧冶金炉系统结构图（见下图）1.3 工作原理含铂族金属元素的物质以及氧化铁、固体碳还原剂和助熔剂一起混合制粒后，利用斗式提升机(13)和螺旋输送机(15)输送物料，然后依靠自重滑落进入封闭负压状态的等离子体弧中，还原熔炼并进入熔池，熔池温度12001550

3、，铂族元素在捕收剂铁的捕收携带下，穿过熔融渣层，进入贵金属熔体层，静置适当时间后，即可将玻璃态熔渣和贵金属排出炉体，排出炉体的熔渣水淬粒化后，经过磁选机、选出贵金属颗粒或微粒，允许此种颗粒返回熔炼，也允许直接与排出体外的贵金属熔体一同进入湿法冶金工序，继续分离提纯铂族金属元素。序号名称备注1炉体2冷却器3半干吸收塔4旋风除尘器5检修平台6布袋除尘器7螺杆式空气压缩机8氮气发生器9烟筒10离心引风机11碱液供应系统12水箱13Z型斗式提升机等离子体弧冶金炉工艺结构图14炉体倾转减速机15螺旋密封进料机2 操作2.1 启动前准备2.1.1 检查设备间的电缆及电器设备等是否安装、连接完好；2.1.2

4、 按照所确定的工艺流程检查设备、阀门等(手动转动正、旁通气动碟阀是否灵活)是否具备运行条件；2.1.3 检查各种仪表及附属设施等是否完好、畅通；2.1.4 检查半干吸收塔、旋风除尘器、布袋除尘器下的灰斗是否放置到位，并密封不漏气；同时刀阀应处于打开状态；2.1.5 将电源总控柜的总电源开关闭合；2.1.6 检查琴键控制柜上的开关按钮是否在关闭状态，若在开启状态，则恢复至关闭状态；然后闭合；2.1.7 检查冷却水箱的水位高度(水箱高度的2/3处)，如不足，打开进水阀补足水位，并检查冷却水系统是否畅通，总阀门是否打开；2.1.8 检查碱液箱的液位高度，如不足，按要求比例配制碱液(重量百分比：36%

5、)；2.1.9 调整电极之间位置使其之间相互接触，或适当加入焦碳使其之间间接接触以便引弧；2.1.10 检查所有减速机油位情况；2.1.11 准备耐火泥，待引弧成功后堵好放渣口。2.2附属设备的开启2.2.1冷却水泵开启2.2.1.1 打开水泵的进口阀； 2.2.1.2启动水泵，观察水泵压力(0.20.4MPa)是否正常；2.2.1.3打开水冷炉盖进水阀，水满后关闭进水阀；待水冷炉盖出水口略有蒸汽排出时，适当打开进水阀，保证水冷炉盖水位始终处于饱满状态，即出水口略有水连续滴出；2.2.1.4调节冷却器进水阀至最小流量，确保有水流通即可；2.2.1.5调节引风机水冷进水阀至1/2位置；2.2.1

6、.6适当调节主电源冷却水，确保每道出水量相近、适当；2.2.1.7炉子运行正常后，根据不同水冷要求适当调节水流量；2.2.2倾转减速机开启2.2.2.1打开倾转减速机控制箱，送空气开关通电；2.2.2.2检查炉体周围所有软连接等，是否满足倾转条件；2.2.2.3点动手柄按钮开关，检查电机和减速机是否正常；2.2.2.4试运行减速机倾转炉体，观察所有连接及限位开关是否正常；2.2.2.5若一切正常，恢复炉体至垂直状态；2.2.3引风机开启2.2.3.1 检查轴承箱油位情况，当油位下降到油镜三分之一处时，应及时通知设备科增添润滑油；2.2.3.2 设定琴键柜上的负压控制器压力参数到正常运转状态（-

7、30-50Pa加初始值），设定方法:A 按住设置键不松开，直到显示 ，进入控制设定值设置状态；B 按 键调出当前参数的原设定值，闪烁位为修改位；C 通过 键移动修改位， 键增值、 键减值，将参数修改为需要的值；D 按 键存入修改好的参数，并转到下一参数。若为本组最后1个参数，则按 键后将退出设置状态；2.2.3.3 先启动电动机风扇，再启动电动机；2.2.4 空压机及制氮系统开启2.2.4.1 打开所有储气罐和过滤器底端阀门排放污液，排完后关闭阀门；2.2.4.2 关闭空气和氮气储气罐出气口阀门；2.2.4.3 将电源总控柜里的空压机强电开关闭合；2.2.4.4 按下琴键柜上控制按钮；启动空压

8、机，待空气储气罐压力达到0.70MPa以上时，打开空气储气罐出气口阀门，再启动冷干机和制氮机（开启数显表）；2.2.4.5 待氮气储气罐压力达到0.60MPa以上时，打开氮气储气罐出气口阀门；2.2.4.6 手动调节正、旁通气动碟阀，观察碟阀是否动作；2.2.4.7 检查布袋反吹风压力，调节管道上减压阀(安装于检修平台上部)，以保证压力在0.50.7MPa之间；2.2.4.8 开启布袋反吹风脉冲控制仪，观察脉冲电磁阀(含炉体进料口脉冲电磁阀)是否正常工作，调节脉冲周期和脉宽(根据工况调节)，一般周期约1030s，脉宽约0.2s；2.2.4.9 检查半干吸收塔喷淋气体压力，调整减压阀至0.1MP

9、a左右（根据碱液流量大小可适当增大或减小压力）；2.2.4.10 检查高温摄像系统的气密性，适当调节进气阀门确保达到冷却效果及正常工作；2.2.5 供料系统启动2.2.5.1 启动Z型斗式提升机；2.2.5.2 启动振动给料器开始供料(振动幅度根据现场情况调整)，当螺旋密封进料机料斗装入2/3物料时，限位开关动作，则Z型斗式提升机停止供料，此时请立即停止振动给料器；2.2.5.3 启动螺旋密封进料机（冷炉启动，待炉壁温度升至700以上时，启动螺旋密封进料机开始供料），根据设计要求和炉况设定电机频率，控制进料速度；电机频率对应的进料速度(实验数据)见下表：序号电机频率(Hz)进料速度(Kg/h)

10、1202522530330352.2.6 监视系统开启2.2.6.1 检查摄像机构是否归位；2.2.6.2 先按下监视器总开关，再按下监控箱（监视器控制箱）控制电源；2.2.6.3 打开监控箱内部的摄像头电源开关；2.2.6.4 观察监控箱内的温度显示是否正常；2.2.6.5 观察显示器上视频信号是否正常；2.2.6.6 手动点击录像功能，开始录像；2.2.7 布袋温控仪的设定(控制正、旁通的气动碟阀)2.2.7.1 检查正、旁通的气动碟阀是否灵活转动；2.2.7.2 设定琴键柜上布袋温控仪温度在160200范围；2.2.7.3 对于较长时间的停车，应每班手动旋转碟阀，以防止锈死；2.2.8

11、碱液计量泵启动2.2.8.1 检查碱液箱液位高度，若不足，请先配碱液保证一定高度液位；2.2.8.2 检查管道上所有阀门，关闭、号阀门，打开、号阀门（见下图）；碱液站流程图2.2.8.3 待布袋温度高于160时启动2号碱液泵(按下琴键柜上“2#碱液泵”按钮，开启变频器)通过变频调节流量来控制布袋温度变化，温度最好控制在185左右；2.2.9 主电源开启2.2.9.1 检查线路等是否达到运行状态；2.2.9.2 检查水冷系统是否正常，有无漏水现象；2.2.9.3 一切正常后，将动力柜内的三个空气开关闭合；2.2.9.4 把主电源柜的A单元电源控制面板的【远控/主机】选择开关拨至“远控”位置；2.

12、2.9.5 把B、C单元电源控制面板的【联动/单机】选择开关打到“联动”位置；【开/关】选择拨至到“关”位置；2.2.9.6 确认琴键柜上主电源按钮处于关断状态，然后按下A单元电源控制面板上绿色按钮，再送各单元中小单元的空气开关（注意：身体尽可能远离主电源柜体前下部的母排，以防发生触电事故），然后立即退出隔离带；2.2.9.7 确保其它附属设备全部开启后，调节琴键柜上电流旋钮至最小（360A），按下主电源按钮，强电输出，开始引弧；2.2.9.8 待等离子弧较稳后，根据温度阶梯分段增加电流、电压（见下表）。阶段1阶段2阶段3阶段4阶段5温度（）常温200350600800总电流（A）360500

13、6508001000阳极电压（V）2530354045阴极电压（V）25253035402.3 附属设备的停止2.3.1 供料系统停止2.3.1.1 接到停炉通知后，立即停止振动给料器；2.3.1.2 待Z型斗式提升机上无料后，再停止Z型斗式提升机；2.3.1.3 待旋转密封进料器料斗无物料时（必须保证其螺旋段有物料密封），立即停止运转；2.3.2 监视系统关闭2.3.2.1 按停炉步骤等待其他工作完毕；2.3.2.2 手动点击录像功能，关闭录像，并关闭主机及显示器；2.2.2.3 关闭监视器总开关；2.3.2.4 拉出高温摄像机构，以免高温损坏；2.3.3 主电源关闭2.3.3.1 调节琴键

14、柜上电流旋钮至最小，并关闭主电源开关，强电停止输出；2.3.3.2 待电源元器件冷却到正常温度范围（无电流输出约1030分钟），按下A单元电源控制面板上红色按钮，电流、电压停止输出 ；2.3.3.3 将动力柜上连接主电源的相应空气开关断开；2.3.4 碱液泵停止2.3.4.1 当布袋温度低于160时，关闭碱液泵相对应的变频器；2.3.4.2 当布袋温度不再反弹时，断开琴键柜上”2#碱液泵”按钮开关；2.3.4.3 若24小时以上停炉，对照上述碱液站流程图先关闭、号阀门，打开、号阀门，用清水冲洗碱液泵及管道，清洗完毕后关闭号阀门；2.3.5 空压机机制氮系统的停止2.3.5.1 确保所有设备再不

15、需供应氮气或空气，方可停机；2.3.5.2 待空气储气罐压力处于下降时，立即关闭空压机； 2.3.5.3 关闭冷干机和制氮机（关闭数显表）；2.3.5.4 打开储气罐底端阀门排放污水（注意压力过大），排完后关闭阀门；2.3.6 冷却水泵的停止2.3.6.1 接到停炉通知后，按停炉步骤等待其他工作完毕；2.3.6.2 断开琴键柜上冷却水泵按钮开关；2.3.6.3 关闭冷却水泵、水冷炉盖、冷却器的进水口阀门；2.3.6.4 冬季24小时以上停炉，应等炉温降到80后，打开低位排放阀，排出泵、管道和所有水冷包内余水，以防冻裂；2.3.7 引风机的停止2.3.7.1 按停炉步骤待其他工作完毕，确保炉内温

16、度降至150甚至更低；2.3.7.2 先停止引风机电动机，再停止引风机风扇。2.4 等离子体炉启动运行2.4.1 检查琴键柜上所有按钮都处于关断状态；2.4.2 将琴键柜总开关闭合，记录负压初始值及其它相关数据；2.4.3 启动冷却水泵，检查所有冷却水循环系统是否有漏、渗水现象；2.4.4 闭合倾转减速机控制箱中的总开关，试转动炉体，若观察有无异常，恢复炉体至原位；2.4.5 启动引风机，调整、设定负压值；2.4.6 启动空压机及制氮系统，待压力到预定值时，开启或调节其所有控制阀门等；2.4.7 开启脉冲控制仪（控制布袋反吹风电磁阀），调节好脉冲周期和脉宽；2.4.8 启动供料系统（为更快提高

17、炉温，可在600以后慢慢加入少量物料或铸铁削）；2.4.9 启动监视系统；2.4.10 设定布袋温控仪(控制正、旁通的气动碟阀)，确保气动碟阀能正常动作；2.4.11 启动主电源，石墨电极间开始引弧，冷炉开始预热、升温；2.4.12 调整负压至最小，但必须确保炉体等无烟气泄漏出，运行中可根据不同情况调整负压；2.4.13 待炉温升至700时，适当调节进料速度开始进料，有利于提高炉温；2.4.14 待炉温升至850时，按设计要求正式开始进料；2.4.15 运行过程中，当布袋温度高于160时按要求启动碱液计量泵，尽量延长喷雾时间以便充分反应；2.4.16 物料进入一定量时停止进料，等待1015分钟

18、后，开始放渣浇注；2.4.17 放渣浇注玻璃体和金属液，步骤如下：2.4.17.1 将碱液计量泵的流量尽量调小甚至关闭；2.4.17.2 停放好浇注模小车；2.4.17.3 闭合倾转减速机电源；2.4.17.4 负压适当调大，以防炉顶有烟气冒出；2.4.17.5 关闭脉冲控制仪；2.4.17.6 打开放渣口，确保放渣口通畅；2.4.17.7 调节电流输出至最小，断开琴键柜上主电源按钮开关，则主电源电流、电压停止输出，适当提升各石墨电极直至其离开液面后停止；2.4.17.8 手动控制倾转减速机来倾转炉体将玻璃体、金属液放出；2.4.17.9 放渣完毕后，使炉体和所有附属设备归位，同时堵好放渣口；

19、2.4.18 开启脉冲控制仪；2.4.19 按下琴键柜上主电源按钮开关，则强电输出，下降各石墨电极引弧，缓慢调节电流、电压到正常工作范围；2.4.20 重复操作2.4.142.4.19步骤，直至停炉。2.5 等离子体炉停止运行2.5.1 接到停炉通知后，停止振动给料器，待Z型斗式提升机和螺旋密封进料机的料斗里无物料时（但必须保证螺旋密封进料机的螺旋段存有物料，起到密封作用），停止该设备；2.5.2 待运行1015分钟后，按上述2.4.172.4.18步骤操作；2.5.3 关闭监视系统；2.5.4 关闭主电源；2.5.5 适当加大负压和冷却水流量，以便有效降温冷却；2.5.6 观察布袋温度，随时

20、启动碱液计量泵来降温，待布袋温度低于150不再反弹时，关闭碱液泵；2.5.7 待布袋温度降至160以下，气动碟阀自动切换到旁通时（随时注意温度，以防反弹），关闭布袋反吹风脉冲控制仪；2.5.8 关断倾转减速机控制箱中的总开关；2.5.9 待炉温降至600时，停止制氮系统及空压机，拉出高温摄像机构，用石棉板堵住摄像口，以免高温损坏摄像机；2.5.10 待炉壁温度降至150以下时，停止冷却水泵；2.5.11 先停止引风机电动机，再停止引风机风扇；2.5.12 启动螺旋密封进料机，过5分钟后（螺旋密封进料机螺旋段无物料时）再停止其运转；2.5.13 观察炉壁温度，若温度反弹后超过250，继续启动引风

21、机，直至反弹后最高温度不超过250时，停止引风机电动机及其风扇； 2.5.14 将琴键柜电源断开，动力柜总电源断开，停炉完毕。2.6 突发事故处理2.6.1 突然停水处理步骤2.6.1.1 立即关闭水冷炉盖的进水阀门；2.6.1.2 调节电流输出至最小，断开琴键柜上主电源按钮开关，则主电源电流、电压停止输出，适当提升各石墨电极直至其离开液面后停止；2.6.1.3 负压适当调大，以防炉顶有烟气冒出；2.6.1.4 关闭脉冲控制仪；2.6.1.5 打开放渣口，确保放渣口通畅；2.6.1.6 手动控制倾转减速机来倾转炉体将玻璃体、金属液放出；2.6.1.7 放渣完毕后，使炉体和所有附属设备归位，同时

22、堵好放渣口；2.6.2突然停电处理步骤2.6.2.1断开琴键柜上主电源按钮开关；2.6.2.2 打开放渣口，确保放渣口通畅；2.6.2.3 手动盘转减速机手轮来倾转炉体将玻璃体、金属液放出；2.6.2.4放渣完毕后，手动盘转减速机手轮使炉体归位；2.6.3 尾气处理运转停机或失控处理步骤2.6.3.1 调节电流输出至最小，断开琴键柜上主电源按钮开关，则主电源电流、电压停止输出，适当提升各石墨电极直至其离开液面后停止；2.6.3.2 打开放渣口，确保放渣口通畅；2.6.3.3 手动控制倾转减速机来倾转炉体将玻璃体、金属液放出；2.6.3.4 放渣完毕后，使炉体和所有附属设备归位；2.6.3.5

23、适当加大炉盖水循环。3 巡回检查制度3.1 巡检路线：主电源系统炉体及其附属机构供料系统冷却水系统碱液系统接灰系统布袋系统引风机制氮系统3.2 巡检内容3.2.1 主电源系统3.2.1.1 观察电源柜内各单元是否正常运转；3.2.1.2 检查各柜体的冷却水循环是否正常；3.2.1.3 检查潜水泵的自动开关是否正常有效；3.2.2 炉体及其附属机构3.2.2.1 检查放渣口及各电极密封处是否有漏气现象；3.2.2.2 观察电极升降机构有无异常，注意动力输入轴绝缘套的情况；3.2.2.3 查看各电路是否安全、正常；3.2.2.4 检查旋转密封进料机出料口的脉冲震打是否正常；3.2.2.5 查看摄像

24、头温度（摄像头控制箱内）是否正常，温度应小于50；3.2.2.6 查看炉盖的循环水是否正常（炉盖循环水尽可能小，减少热量损失）；3.2.3 供料系统3.2.3.1 观察振动给料器是否正常、均匀给料；3.2.3.2 观察Z型斗式提升机运转是否平稳，有无卡料等现象；3.2.3.3 观察旋转密封进料机是否运转正常；3.2.3.4 查看旋转密封进料机料斗处的物料限位开关是否正常；3.2.4 冷却水系统3.2.4.1 查看冷却水箱水位高度是否满足要求（2m高）；3.2.4.2 检查水泵是否正常运转；3.2.4.3 检查其所有管道有无漏渗水现象；3.2.4.4 检查所有阀门调节是否满足要求；3.2.4.5 检查水箱温度是否满足要求，水温若高于50，则需补入自来水，外排水箱循环水；3.2.5 碱液系统3.2.5.1 查看碱液箱是否有充足的碱液；3.2.5.2 查看碱液雾化器供气压力是否满足要求；3.2.5.3 检查供碱管道是否完好，且无漏渗液体现象；3.2.5.4 查看碱液泵是否正常运行，及其流量是否满足要求；3.2.6 接灰系统3.2.6