冶煉硅鐵工藝設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-20 16:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 送電、負(fù)荷調(diào)整、電極下放等。由于該設(shè)備的煙罩內(nèi),全部構(gòu)件包括液壓、水路、絕緣等都處在高溫區(qū), 承受高溫幅射氣流的沖刷, 工環(huán)境極為惡劣, 特別是“ 刺火”時(shí), 受到更高溫度氣流的沖刷。 煙罩在生產(chǎn)時(shí),冶煉工藝要求電極極心圓在爐料作用下仍能保持穩(wěn)定的尺寸。現(xiàn)設(shè)計(jì)的矮煙罩, 較過去的高煙罩不僅有利于煙氣回收, 而且對(duì)固定電極柱,穩(wěn)定極心圓直徑也很有作用。目前多采用水冷鋼骨架,內(nèi)頂部和側(cè)面焊有Y 型鉚釘,噴涂耐熱高溫混凝土或耐火材料, 其使用壽命長、維修量小。 爐體設(shè)備爐體包括爐殼和爐襯。爐襯要承受高溫電弧和電流的沖刷及爐渣侵蝕。直接與電弧和鐵水接觸的炭磚最易氧化, 因此爐殼不僅有足夠的強(qiáng)度, 而且必須非常嚴(yán)密。 液壓系統(tǒng)液壓控制和驅(qū)動(dòng)是電爐實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的重要保證。新設(shè)計(jì)的系統(tǒng)采用箱體閥塊集成化的模式, 大大簡化管路布置, 整個(gè)結(jié)構(gòu)緊湊, 便于安裝檢修。閥件工作面和接頭經(jīng)過特殊處理,耐磨無泄漏, 工作十分可靠, 為工藝操作提供了保證[3]。4 硅鐵生產(chǎn)工藝流程 硅鐵冶煉基本原理用碳還原二氧化硅是冶煉硅鐵時(shí)的基本反應(yīng)。生產(chǎn)上為了把氧從二氧化硅中除去，在礦熱爐內(nèi)創(chuàng)造高溫條件，以焦炭中的碳奪取硅石(SiO)中的氧，生成的CO氣體通過料層從路口逸出，硅石中的硅便還原出來。冶煉硅鐵時(shí)，爐內(nèi)的反應(yīng)機(jī)理可用圖1描述圖1 硅鐵冶煉反應(yīng)機(jī)理 冶煉機(jī)理冶煉硅鐵總的反應(yīng)方程式為實(shí)際上硅鐵反應(yīng)機(jī)理是非常復(fù)雜的，盡管研究者們提出來的還原機(jī)理不完全相同，但有幾點(diǎn)公認(rèn)是無疑的，即在冶煉過程中有中間產(chǎn)物碳化硅和一氧化硅產(chǎn)生，而且在碳化硅和一氧化硅的生成與分解在二氧化硅的整個(gè)還原過程中起著重要作用。在較低溫度下，二氧化硅與碳作用：在較高溫度下，二氧化硅被還原成一氧化硅： 而且碳化硅在高溫下因二氧化硅和一氧化硅的存在而被破壞： 鐵存在時(shí)對(duì)SiO2的還原過程有很大的影響，把鐵反應(yīng)出來的硅溶解，使硅脫離反應(yīng)區(qū)，還加速了Si反應(yīng)的進(jìn)行，同時(shí)鐵與硅生成穩(wěn)定的化合物硅化鐵(SiFe),并放出一定的熱量，使二氧化硅的還原溫度降低。另外中間化合物碳化硅被鐵破壞(Fe+SiC=SiF+C ΔG0= T開=1083K)，結(jié)果使硅的生成容易些[4]。從以上的分析中可以看出，生產(chǎn)中控制還原劑的加入量是很重要的。還原劑過多，會(huì)使SiC生成量增加，使?fàn)t底積存的碳化硅越來越多。反應(yīng)還原劑過少，SiO2不能充分地還原，價(jià)低了硅的回收率[5]。 合金成分的控制合金含硅量越高，要求還原溫度就越高，對(duì)原料質(zhì)量性能和爐況操作維護(hù)要求更高，由于硅石質(zhì)量性能較差，難以保持較高的爐溫，還原反應(yīng)速度與爐料融化速度不匹配而惡化爐況。為了加快還原反應(yīng)速度，增加配鐵量降低硅的還原溫度，因此合金含硅量按75%硅鐵國際下限控制，即按72≤[Si] ≤74%范圍操控。 冶煉操作為了減少爐況波動(dòng)，統(tǒng)一操作，堅(jiān)持混合料加入，維護(hù)電極穩(wěn)定，加強(qiáng)爐料均勻透氣，保持較大坩堝，避免生料進(jìn)入坩堝內(nèi)造成三相負(fù)荷不平衡，熱量分布不均，降低反應(yīng)速度。在配電操作中，須密切關(guān)注爐況。正常情況下，電極電流幾乎全部進(jìn)入坩堝區(qū)，支路電流占很小比例，因此在配電時(shí)必須關(guān)注三相電極電流和對(duì)地電壓的平衡，通過觀察電極周圍火焰和沉料情況判斷該相電極放弧做功好壞，若對(duì)放弧做功差的某項(xiàng)電極急于下插來增大做功，這樣只會(huì)增加支路電流，增加熱損失，而對(duì)進(jìn)入坩堝坩堝區(qū)得功率增加很有限，應(yīng)準(zhǔn)確分析原因，如電極結(jié)渣或大量生料進(jìn)入坩堝區(qū)，及時(shí)與電爐操作工聯(lián)系加以處理。保持三個(gè)坩堝穩(wěn)定良好的放弧做功狀態(tài)，保持較高的反應(yīng)區(qū)溫度，
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