論硅錳指標(biāo)提高與生產(chǎn)管理

1、學(xué)術(shù)論文第1頁(yè)共7頁(yè)論電爐硅鎰技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的提高與生產(chǎn)管理硅鎰冶煉的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與原料結(jié)構(gòu)、設(shè)備參數(shù)、操作參數(shù) 與基礎(chǔ)管理密切相關(guān)，眾多生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)實(shí)踐中針對(duì)上述因素進(jìn)行 了廣泛探索和研究，積累了不少先進(jìn)的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。硅鎰合金冶煉要想 獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，必須尋求合理的原料結(jié)構(gòu)，高品位高金屬 量精料入爐，選擇合理的操作參數(shù)與先進(jìn)的設(shè)備參數(shù)有機(jī)結(jié)合，強(qiáng)化爐前基礎(chǔ)生產(chǎn)管理，保持爐況的長(zhǎng)期穩(wěn)定順行。下面作者就從“人、 機(jī)、料、法”幾個(gè)方面論述如何提高硅鎰技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：一、合理的原料結(jié)構(gòu)是提高硅鎰技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的基礎(chǔ)生產(chǎn)硅鎰合金的原料有：鎰礦石、富鎰渣、硅石、焦碳、白云石 和螢石等。生產(chǎn)硅鎰合金

2、可使用一種鎰礦或幾種鎰礦（包括富鎰渣） 的混合礦，為保證煉出合格的產(chǎn)品，礦石中的鎰鐵比和鎰磷比要滿足 一定的要求。所用鎰礦含鎰越高（從某種意義上講Mn+Fe金屬量越高），各項(xiàng) 指標(biāo)越好。鎰礦中二氧化硅通常不受限制， 采用含二氧化硅較高的鎰 礦（30%40%SiO2）來(lái)冶煉硅鎰合金在技術(shù)上是受歡迎的，在資源利 用上是合理的。原、燃料的物理化要求：對(duì)鎰礦的要求，P2O5含量要低，鎰礦粒度一般控制在1060mm, 小于10mm的不超過(guò)總量的10%富鎰渣Mn/Fe要高，P/Mn要低，粒度1080mm。對(duì)硅石的要求，SiO2A97%, P2O560%,粒度1040mm。對(duì)螢石的要求，CaF2 A 75%

3、,粒度1040mm。對(duì)焦碳的要求，固定碳A 84%,灰分w 14%,焦碳粒度，一般中小電爐515mm,大電爐使用525mm。學(xué)術(shù)論文第2頁(yè)共7頁(yè)入爐料應(yīng)該篩分徹底，盡量降低含粉率，含粉率低可以改善爐料 的透氣性，減少料面翻渣和頻繁趟生料現(xiàn)象，減少爐外吹損，但還應(yīng) 講究生熟料的合理搭配。桂康公司使用如下原料結(jié)構(gòu)取得了良好的技 術(shù)指標(biāo)，料面火苗均勻，基本無(wú)刺白火現(xiàn)象，出爐整體爐料均勻下沉, 冶煉電耗38504000kwh/t,鎰金屬回收率A 87% （見(jiàn)表1）桂康公司冶煉FeMn65Si17P 0.25原料結(jié)構(gòu)表1目礦種、比例（%）化學(xué)成分（%）MnFePSiO2Al2O3CaOMgOH2O, 富

4、鎰渣3233.502.420.0429.009.702.361.201.50加蓬粉礦3245.545.850.106.595.590.880.679.00酸性燒結(jié)礦1432.7311.240.1215.366.029.415.160.00國(guó)內(nèi)礦2227.219.110.1825.008.161.520.7210.0累計(jì)10035.755.840.1019.277.572.781.53硅石30kg/500kg97.21白云石15kg/500kg31.0029.00瑩石10kg/500kgCaF280.00從以上原料結(jié)構(gòu)可知，熟料率約 50%,入爐品位及金屬量較高， 使用了部分高品質(zhì)的酸性燒結(jié)礦。

5、使用部分酸性燒結(jié)礦有如下好處： a、爐料透氣性好，基本杜絕大沖火現(xiàn)象；b、燒結(jié)礦還原性能好，爐 缸反應(yīng)區(qū)擴(kuò)大，避免了爐料局部過(guò)熱；c、可降低焦碳的使用量，提高爐料比電阻，電極可深插爐料中，提高了爐子的熱效率；d、煙氣量減少并且含塵量少，金屬的損失相對(duì)降低；e、有節(jié)約焦碳和節(jié)約電極消耗的效果。二、合理的設(shè)備參數(shù)，是取得良好技術(shù)指標(biāo)的保障合理的設(shè)備參數(shù)在電爐冶煉是至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)， 猶如士兵的 武器裝備一樣，沒(méi)有精良的裝備想打贏現(xiàn)代化的戰(zhàn)爭(zhēng)是難以想象的。 對(duì)于部分礦熱爐來(lái)說(shuō)，設(shè)備的設(shè)計(jì)參數(shù)從設(shè)計(jì)手冊(cè)來(lái)看基本都是合理 的，但不一定就是最好的。因此，設(shè)計(jì)一個(gè)高效節(jié)能的爐子，不但要學(xué)術(shù)論文第3頁(yè)共7頁(yè)

6、查閱相關(guān)的設(shè)計(jì)手冊(cè)，還要走訪類似的爐子，薄采眾長(zhǎng)，并且融入現(xiàn) 代化的節(jié)能理念。總的來(lái)說(shuō)，電爐的關(guān)鍵設(shè)備是變壓器和短網(wǎng)(含電 極部分)，變壓器應(yīng)選擇新型節(jié)能變壓器(過(guò)載能力大，功率因數(shù)高， 必要時(shí)進(jìn)行電容補(bǔ)償)，短網(wǎng)材質(zhì)精良和安裝合理，電器參數(shù)與爐體 參數(shù)匹配得當(dāng)，那么這樣的爐子應(yīng)該是個(gè)高效節(jié)能的爐子。桂康公司 目前有四臺(tái)電爐，2X2500kvA、lx3600kvA、1 x9000kvA 電爐。從 生產(chǎn)實(shí)踐看3600kvA電爐在多年的生產(chǎn)過(guò)程中表現(xiàn)最為優(yōu)秀，爐況容易調(diào)節(jié)處理，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)位一直雄居榜首。下面是3600kvA 電爐機(jī)電設(shè)備參數(shù)，以供參考：3600kvA電爐爐體參數(shù)：電極直徑：7

7、00mm;極心圓直徑：1780mm;爐殼直徑：5600mm;爐膛直徑：3800mm;爐殼高度：3400mm;爐膛局度：1700mm;電極升降速度：500mm/min;電極行程：1000mm;最大行程：1200mm。3600kvA電爐電氣參數(shù)：檔位容量(kvA)一次電壓(V)一次電流(A)二次電壓(V)二次電流(A)136003500059.407627348236003500059.408025980336003500059.408424744436003500059.408823619536003500059.409222592636003500059.4096216507360035000

8、59.4010020785836003500059.4010419985三、選擇合理的操作參數(shù)，是取得良好技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的必要手段學(xué)術(shù)論文第4頁(yè)共7頁(yè)對(duì)于電爐來(lái)說(shuō)，可以調(diào)節(jié)的一般有兩個(gè)參數(shù)，一個(gè)是一次電流， 另一個(gè)是二次電壓。一次電流的大小，是變壓器實(shí)際過(guò)載的直觀表現(xiàn)。 礦熱爐與電弧爐不同，其要求變壓器有很大的過(guò)載能力（長(zhǎng)期過(guò)載 20%以上）以改善技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。在原料條件一定的條件下，經(jīng)過(guò)實(shí) 際生產(chǎn)運(yùn)行，均能找到一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理的一次電流值。桂康公司 3600kvA與9000kvA電爐分別將一次電流控制在 90A和220A,均取 得了良好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。過(guò)載能力不足，爐子產(chǎn)量低，生產(chǎn)技術(shù)指 標(biāo)不理想

9、；嚴(yán)重過(guò)載，無(wú)功部分增大，功率因數(shù)下降，不利于爐子經(jīng) 濟(jì)運(yùn)行，同時(shí)也會(huì)影響電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。一般情況下，變壓器檔位是相對(duì)穩(wěn)定的，但特殊情況下應(yīng)辨證使 用。在爐缸溫度比較低時(shí)，為提高爐缸溫度改善SiO2的還原氛圍或開(kāi)爐前期，應(yīng)將變壓器的二次電壓適當(dāng)調(diào)低，縮短電弧長(zhǎng)度。當(dāng)原料 結(jié)構(gòu)較為合理，爐缸工作活躍，出鐵塌料狀況較好，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定時(shí)， 為進(jìn)一步提高產(chǎn)量，從而全面改善技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，應(yīng)將變壓器的二次 電壓適當(dāng)調(diào)高，拉長(zhǎng)電弧，縱向打透料層增加有效化料量。桂康公司 8000kvA電爐改為9000kvA電爐后，生產(chǎn)前期使用變壓器低檔位短 電弧操作，生產(chǎn)指標(biāo)不理想，經(jīng)過(guò)研究決定變壓器使用6檔拉長(zhǎng)電弧 操

10、作后，生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)全面改善。四、工藝操作方面1、精確配料是前提精確配料是獲得合格產(chǎn)品和穩(wěn)定爐況，取得良好冶煉效果的先決 條件。配料要選擇合理的礦種搭配，確保高金屬量、合適的SiO2含量，盡可能減少硅石和熔劑的使用量，降低渣鐵比，以獲得較好的技 術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。用行話說(shuō)，配料的關(guān)鍵是配碳。硅鎰合金冶煉過(guò)程中， 熔池內(nèi)存在一層焦碳層，使固態(tài)的預(yù)熱原料層與熔融態(tài)的精煉層隔 離，焦碳層的厚度和存在的部位決定了電極工作端的位置，影響了爐況的穩(wěn)定性。當(dāng)配碳量過(guò)剩時(shí)，爐料中的焦碳層增厚，爐料導(dǎo)電性增 強(qiáng)，電流上升，電極上抬，地埸縮小，塌料“刺火”增多，爐底溫度 下降；當(dāng)配碳量不足時(shí)，焦碳層減薄，電極插入料層過(guò)升

11、，電流不穩(wěn)學(xué)術(shù)論文第5頁(yè)共7頁(yè)定，負(fù)荷給不足，爐渣變粘稠，鎰金屬回收率下降，合金中Si低C和P升高。因此，正確掌握焦碳的固定碳、粒度、水分變化和鐵口排 碳是非常重要的，它對(duì)配碳量的準(zhǔn)確性有著很大的影響。2、選擇合理的渣相是提高回收率的重要途徑爐渣的成分和渣量對(duì)合金的成分、電極下插深度，正常爐況的保持和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的改善都有很大的影響。爐渣的成分主要由SiO2、MnO、CaO、MgO和AI2O3組成，爐渣成分的控制實(shí)質(zhì)就是堿度的控 制。堿度過(guò)高，成渣溫度大大下降，爐內(nèi)溫度提不高，加之 CaO與 SiO2結(jié)合生成硅酸鹽，這些都使SiO2還原困難，合金含Si量上不去。此外，堿度過(guò)高，爐渣稀且量大，出

12、鐵是帶走的生料多，出鐵口也容 易燒壞。堿度太低，爐渣發(fā)粘，排渣困難，排渣不徹底，容易引起爐內(nèi)翻 渣；堿度太低，爐渣導(dǎo)電性大大下降，常常給不滿負(fù)荷，因而爐溫低， 生埸縮小，化料速度慢，生產(chǎn)率低。由于爐溫低和渣發(fā)粘，SiO2還原發(fā)生困難，合金中Si低C高，渣中跑Mn多。生產(chǎn)中可根據(jù)渣量和渣的流動(dòng)性來(lái)判斷爐渣堿度。正常冶煉時(shí)， 每爐的渣量和鐵量在一定的范圍內(nèi)波動(dòng)。若出渣過(guò)多，出鐵較少，說(shuō) 明堿度高；若渣量少，流不出來(lái)，出鐵口掛渣，說(shuō)明堿度較低。爐渣 的流動(dòng)性和堿度直接相關(guān)，渣稀堿度就高，渣粘堿度就低。爐渣中的 鎰含量和爐渣堿度有關(guān)。生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)中有如下關(guān)系，見(jiàn)表 2。堿度與渣中含Mn關(guān)系表2堿度(CaO

13、/SiO2)0.21-0.300.24-0.400.60-0.700.71-0.800.81-0.90渣中含Mn量()10.309.607.255.764.88堿度越高，渣中含鎰量越低，但不應(yīng)由此得出結(jié)論：堿度越高鎰的回收率越高，因?yàn)閴A度越高，渣量就越大，雖然渣中 Mn的百分比 下降，但爐渣中總的跑鎰量不一定下降。生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為：堿度由 0.20 增大到0.700.80時(shí)，鎰的回收率隨著堿度的增加而提高， 堿度再高， 鎰的回收率反而下降。爐渣中含有少量的 MgO (5-7%)能大大改善 爐渣的流動(dòng)性，有利于爐溫的提高，這能促進(jìn) SiO2的還原。學(xué)術(shù)論文第6頁(yè)共7頁(yè)五、基礎(chǔ)管理方面1、提高爐子的有

14、效作業(yè)率是增產(chǎn)降耗的有力保障提高爐子的有效作業(yè)率，減少不必要的熱停爐時(shí)間，爐子的 熱量損失就會(huì)減少，增加了爐料的化料量，生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)得到改 善。為了減少熱停爐時(shí)間，許多廠家的經(jīng)驗(yàn)值得借鑒，他們的主 要做法是：a、提前15分鐘接班，正常情況下保證正點(diǎn)出鐵；b、 爐前推料蓋火工鍬不離手，杜絕空燒和刺白火；c、電極的壓放和 電極殼的接長(zhǎng)實(shí)行帶電作業(yè)；d、出鐵排渣過(guò)程有時(shí)間規(guī)定，約 15分鐘每爐，促使?fàn)t前工加強(qiáng)人工拉渣。2、爐前蓋火與配電密切配合爐前蓋火應(yīng)保持料面有一定的錐度， 但不能過(guò)高于爐口。配電工 在電極焙燒好后迅速送滿負(fù)荷，保持“深電極、滿負(fù)荷、低料面”作 業(yè)，確保爐料的正常炳燒，減少爐氣逸鎰

15、損失。3、加強(qiáng)電極的操作和維護(hù)，是冶煉進(jìn)程順利進(jìn)行的前提電極是爐子的“大動(dòng)脈”，其工作質(zhì)量的好壞直接影響到生產(chǎn)技 術(shù)指標(biāo)的好壞。許多生產(chǎn)廠家將電極事故視為生產(chǎn)中的大患， 為杜絕 電極事故的發(fā)生，他們制定了嚴(yán)格的維護(hù)措施和嚴(yán)厲的考核制度。電極的操作與維護(hù)應(yīng)注意如下事項(xiàng)：a、電極糊的理化成分應(yīng)符 合國(guó)標(biāo)要求，同時(shí)適合該爐型的使用要求，必要時(shí)可進(jìn)行不同糊種搭 配使用；b、電極糊的堆放、破碎、轉(zhuǎn)運(yùn)必須保持潔凈，防止灰塵和 雜物落入；c、電極糊的糊柱高度要適合，一般來(lái)說(shuō) 9000kvA的糊柱 高度應(yīng)控制在2.53.0M之間；d、每班堅(jiān)持放電極，避免電極的下放 量過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短，一般來(lái)說(shuō)每次下放量不應(yīng)超過(guò)20

16、CM; e、焙燒電極負(fù)荷應(yīng)控制在正常負(fù)荷的60%以內(nèi)，確保電極的燒結(jié)質(zhì)量。4、加強(qiáng)爐外回收，做好鎰平衡，是穩(wěn)定鎰金屬回收率的必要保證對(duì)于爐前澆注工藝水平不高，爐外損失大的爐子來(lái)說(shuō)，加強(qiáng)爐外 回收對(duì)保證鎰金屬的回收率的穩(wěn)定和提高意義非同一般。 爐外損失一 般有下面幾個(gè)方面：a、出鐵主溝和附溝的損失；b、固定鐵水包的結(jié) 底損失；c、初鐵塊精整時(shí)除掉高碳層的附帶損失；d、爐渣夾雜鐵珠學(xué)術(shù)論文第7頁(yè)共7頁(yè)損失；e、出鐵過(guò)程打炮等造成的不必要損失；f、爐外吹損。做好回收的主要做法有：渣蓋進(jìn)行人工破碎，成品鐵進(jìn)行回收， 夾雜有半成品的渣塊進(jìn)行回爐，含鐵量較少的干渣破碎后用跳汰機(jī)精 選；跳汰機(jī)精選后的“廢渣”仍有 12%的回收價(jià)值，其要和沖渣溝 的下層水渣（含細(xì)小鐵珠部分）一道用搖床進(jìn)行進(jìn)一步的精選；高碳 層的附帶損失進(jìn)行過(guò)篩，除去全渣，粒度合適的可直接回爐，篩下物 進(jìn)行跳汰和搖床。經(jīng)過(guò)跳汰機(jī)和搖床產(chǎn)生的水洗鎰沙要根據(jù)爐況適量 添加，盡可能減少吹損。5、靈活有效的激勵(lì)機(jī)制，能激發(fā)員工的勞動(dòng)積極性和主觀能動(dòng)性對(duì)于機(jī)械化程度不高的電爐來(lái)說(shuō)，管好人就等于管好了生產(chǎn)的一 半。許多生產(chǎn)廠家