等离子体炉操作规程1 概述1.1 等离子体 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 等离子体的性质.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；.2 等离子体具有很高的导电率，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；.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1200～1550℃，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 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：3～6%)；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； 准备耐火泥，待引弧成功后堵好放渣口。
2.2附属设备的开启冷却水泵开启.1 打开水泵的进口阀； .2启动水泵，观察水泵压力(0.2～0.4MPa)是否正常；.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；.4调节冷却器进水阀至最小流量，确保有水流通即可；.5调节引风机水冷进水阀至1/2位置；.6适当调节主电源冷却水，确保每道出水量相近、适当；.7炉子运行正常后，根据不同水冷要求适当调节水流量；倾转减速机开启.1打开倾转减速机控制箱，送空气开关通电；.2检查炉体周围所有软连接等，是否满足倾转条件；.3点动手柄按钮开关，检查电机和减速机是否正常；.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；.5若一切正常，恢复炉体至垂直状态；引风机开启.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（-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；.3 先启动电动机风扇，再启动电动机； 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0.5～0.7MPa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10～30s，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0.1MPa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； 供料系统启动.1 启动Z型斗式提升机；.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；.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)120252253033035 监视系统开启.1 检查摄像机构是否归位；.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；.3 打开监控箱内部的摄像头电源开关；.4 观察监控箱内的温度显示是否正常；.5 观察显示器上视频信号是否正常；.6 手动点击录像功能，开始录像； 布袋温控仪的设定(控制正、旁通的气动碟阀).1 检查正、旁通的气动碟阀是否灵活转动；.2 设定琴键柜上布袋温控仪温度在160～200℃范围；.3 对于较长时间的停车，应每班手动旋转碟阀，以防止锈死； 碱液计量泵启动.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 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.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； 主电源开启.1 检查线路等是否达到运行状态；.2 检查水冷系统是否正常，有无漏水现象；.3 一切正常后，将动力柜内的三个空气开关闭合；.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； .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；.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；.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；.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）3605006508001000阳极电压（V）≈25≈30≈35≈40≈45阴极电压（V）≈25≈25≈30≈35≈402.3 附属设备的停止 供料系统停止.1 接到停炉通知后，立即停止振动给料器；.2 待Z型斗式提升机上无料后，再停止Z型斗式提升机；.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； 监视系统关闭.1 按停炉步骤等待其他工作完毕；.2 手动点击录像功能，关闭录像，并关闭主机及显示器；.3 关闭监视器总开关；.4 拉出高温摄像机构，以免高温损坏； 主电源关闭.1 调节琴键柜上电流旋钮至最小，并关闭主电源开关，强电停止输出；.2 待电源元器件冷却到正常温度范围（无电流输出约10～30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 ；.3 将动力柜上连接主电源的相应空气开关断开； 碱液泵停止.1 当布袋温度低于160℃时，关闭碱液泵相对应的变频器；.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；.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； 空压机机制氮系统的停止.1 确保所有设备再不需供应氮气或空气，方可停机；.2 待空气储气罐压力处于下降时，立即关闭空压机； .3 关闭冷干机和制氮机（关闭数显表）；.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； 冷却水泵的停止.1 接到停炉通知后，按停炉步骤等待其他工作完毕；.2 断开琴键柜上冷却水泵按钮开关；.3 关闭冷却水泵、水冷炉盖、冷却器的进水口阀门；.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； 引风机的停止.1 按停炉步骤待其他工作完毕，确保炉内温度降至150℃甚至更低；.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 检查琴键柜上所有按钮都处于关断状态； 将琴键柜总开关闭合，记录负压初始值及其它相关数据； 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； 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； 启动引风机，调整、设定负压值； 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； 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； 启动供料系统（为更快提高炉温，可在600℃以后慢慢加入少量物料或铸铁削）； 启动监视系统； 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； 启动主电源，石墨电极间开始引弧，冷炉开始预热、升温； 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。