硅锰合金矿热炉操作供热、供电、渣型选择、渣量控制制度.docx

硅猛合金矿热炉(电炉、电弧炉)操作

供热、供电、渣型选择、渣量控制制度

一、硅猛合金冶炼生产技术供热制度

生产一般采用“保Mn兼Si”的还原供热制度。

1、 Mn还原供热制度：

Mn还原的热力学和动力学条件为：

MnO+C直接还原的热力学条件：121427°C时进行反应。

各种碳化镭的形成：当MnO和碳共同存在时会优先形成MnCo它们的反应在t=900—1350°C下优先形成。

各种硅酸镭的形成：当MnO和SiO：共同存在时，必然优先形成mMnO?nSiO2,反应在t二1200?1450°C下进行。

当形成mMnO?nSiO2后,(MnO)+(sio2)+(3+x)c的各种反应在t=1300—1450oC时进行反应。

由于Mn的特性：Mn在121450oC就开始挥发。

因此为制定“保证Mn各种反应”进行，必须提供t=1450?1550°C的反应温度才能使Mn的各种反应顺利进行，但又须控制t1550°C来防止Mn的挥发的供热制度。

2、 Si还原供热制度：

S102+C反应的热力学和动力学条件如下：

(l)SiO2和C的直接还原反应在t^l592°C时进行，在保Mn还原所要求的还原温度下是不可能进行的。

(2)Si的还原只能是在MnO-SiO2成渣过程进行Si的各种反应。

当t二1400°C,在MnO：Si02=2：1之前，硅的还原速大。

即在1500°C时，直到比值为MnO：SiO=l：1之前，硅的还原速度依然大。

当血被还原出来后，在成渣过程的同时硅也开始被还原出来。

(3)当形成液态硅酸镭渣后，渣中硅酸猛和C在多变的因素下进行反应，如：

当MnO?S1O2+3C时，在t1295°C反应产物为镭硅合金；

当MnO?S1O2+4C,在t1430°C时反应产物为SiC、Mn；

在t1395°C时。反应4MnSiO+5C生成镭的碳化物的可能性比反应4MnSiO3+17C时生成碳化物的可能性要大。

所以，在Mn制定的反应温度下，Si的还原是相当困难和复杂的，此即猛硅合金冶炼的最大难度之一。

3、冶炼硅猛合金供热制度：

传统“保Mn兼Si”的还原供热制度给锚硅合金冶炼造成较大的难度。

在实践生产中“强Si保Mn”的还原供热制度，更有利于操作的顺行、指标的优化。

既强化Si的还原又能确保Mn的还原和防止Mn的挥发的供热制度。

因此，在镒硅合金冶炼中重在抓住“Si的还原”对冶炼起“主导作用”。

二、硅猛冶炼中的供电制度

传统“保Mn兼Si”的还原供热制度。必须要选用“三低一深”的供电制度，“低电压一低电流密度一低的单位有效功率及深插电极”，自始至终由电提供1450?1550°C的冶炼温度，在确保Mn还原过程中兼顾Si的还原。

根据实践生产运行表明传统的供电制度存在一定缺点，主要体现在：

无用功增大，使功率因数值降低；长期运行缩小反应区并使其上移；反应区的上移形成底部温度降低，必然使各种反应不能充分进行，因而造成熔渣的增多和剩余的焦炭堆积在炉底（熔渣+残C层）使炉底上涨；最后电极难以下插而上抬。

经过实践生产和研究，日常操作运行中应该采用提高二次电压，强化电极做功，即使优化炉内用电关系中的弧阻分配，来实现强硅保镭的还原供热制度，以促进硅镭冶炼的顺行。

提高二次电压后电弧加长有功增加，可以提高反应区的温度和扩大反应区的大小，进而可以改善和提高各物相得反应进行。

同时也可以有效的控制炉底上涨问题，进而稳定电极的深插使其处于较好的工作状态。

三、渣型与渣量的处理

在镭硅合金冶炼过程中所形成的自然渣和MnO与SiO接触形成硅酸镭不可避免，最终猛硅合金的冶炼变为熔渣+C之间的冶炼反应；因此对渣型、渣量的控制和渣的处理必须给予高度重视。熔渣中的反应是受多种因素的束缚、限制。如：

反应MnSi03+3C=MnSi+3C0t21295°C才能进行反应。

当C含量高时：

MnSiO3+4C二Mn+SiC+3C0,t$1430°C反应才能进行。

当硅酸猛的比值改变和C量高时：

4MnSiO3+5C=4SiO2+Mn4C+CO(1395°C)生成合金的碳化物的可能性比反应4MnSiO3+17C=4SIC+MmC+12C0(t1540°C)生成碳化物的可能性要大。

由此可见猛硅合金的冶炼最终变为液态渣中的硅酸镭和C之间的反应，使冶炼过程复杂化。

1、 渣型选择：

选择正确合理的渣型实质上是选择正确合理的炉渣碱度，此为直接影响炉况的顺行和影响各项经济指标的主要因素。

由于原材料的不同，带人的各种氧化物有所不同，形成自然渣的碱度也发生变化，应加入熔剂(50、白云石)调整。

二元渣R=0.6一0.8、三元渣R二0.8~1.1即可。

2、 渣量的控制：