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设计研发一种冶金渣调质炉，主要用于熔炼冶金渣和固体废弃物，具有电极加热和在线调质的功能。调质炉的设计与研发主要包括炉体的计算和辅助系统的选择，其工作原理是利用石墨电极和底电极产生的电弧来放电，将电能转化为热能，用于冶金渣和固体废气物的熔炼，传热方式以对流传热为主，辐射传热为辅。根据设计结果，以熔炼冶金渣物料为例，其中高炉渣与粉煤灰的比例为84.5%：15.5%，酸度系数为1.2，建立了冶金渣调质炉的热平衡体系，计算其热效率为22.14%，电效率为93.59%，符合实验室的要求。在调质炉热平衡体系基础上，以生产高温矿棉熔体为研究对象，分析出渣槽内高温熔体的热平衡体系，已知高温矿渣棉熔体在四辊离心机第一棍处的温度范围是1340℃~1380℃，计算出熔体在出渣槽的温降为12℃，熔体在出渣口的温度范围是1352℃~1392℃，并且得到温降ΔT是熔体比热C的函数，而比热C会随着原料的种类和配比不同而改变。针对这一结果，分析计算了不同的辅料在不同配比下对调质炉出渣槽内温降的影响，以高炉渣为主要原料，粉煤灰、铁矿废石和硅石为辅助原料，即随着酸度系数由1.0到1.8的增加，得到出渣槽内高温矿棉熔体的温降范围：粉煤灰是12.069℃~12.246℃，呈逐渐上升的趋势，波动范围为0.177℃；而废铁矿石和硅石的温降是12.032℃~11.964℃和12.037℃~12.001℃，呈减小趋势，其波动范围是0.068℃和0.036℃。最后，进行了相关的实验验证工作，调质炉的实际热效率约24.1%，与计算值22.14%的误差为1.96%；出渣口温度计算值与实际值误差约为10℃；调质炉电气设备和机械设备运行效果良好，其噪音、粉尘污染不大，熔炼过程中熔体的成分和温度容易控制。