锰硅合金生产工艺.docx
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锰硅合金生产工艺
锰硅合金生产工艺
一、技术要求
执行GB/T4008-96标准,其化学成份见表一。
表一:
锰硅合金牌号及化学成分
牌号
化学成份 %
Mn
Si
C
P
S
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
≤
FeMn64Si27
60.0~67.0
25.0~28.0
0.5
0.10
0.15
0.25
0.04
FeMn67Si23
63.0~70.0
22.0~25.0
0.7
0.10
0.15
0.25
0.04
FeMn68Si22
65.0~72.0
20.0~23.0
1.2
0.10
0.15
0.25
0.04
FeMn64Si23
60.0~67.0
20.0~25.0
1.2
0.10
0.15
0.25
0.04
FeMn68Si18
65.0~72.0
17.0~20.0
1.8
0.10
0.15
0.25
0.04
FeMn64Si18
60.0~67.0
17.0~20.0
1.8
0.10
0.15
0.25
0.04
FeMn68Si16
65.0~72.0
14.0~17.0
2.5
0.10
0.15
0.25
0.04
FeMn64Si16
60.0~67.0
14.0~17.0
2.5
0.20
0.25
0.30
0.05
通常生产FeMn68Si18的牌号,根据用户需求生产其它牌号的锰硅合金和含P<0.1%的低磷硅锰,S<0.03%的低硫硅锰,合金表面和断面均不得带有非金属杂质。
二、冶炼原理
以焦炭作还原剂,在高温电热状态下(1500。
C以上)还原矿石中的氧化锰、二氧化硅、氧化铁并按一定比例形成锰硅合金。
最终反应方程式为
MnxOy+yC=xMn+yCO↑
SiO2+2C=Si+2CO↑
FexOy+yC=xFe+yCO↑
冶炼中还带入一部分其它有害元素,如磷、碳、硫等,应在原料中加以控制。
冶炼中还存在未还原物质,如氧化锰、二氧化硅等,要加入石灰石或白云石与此反应形成炉渣。
炉渣碱度应控制在0.6~0.8之间。
三、入炉原料技术要求
冶炼锰硅合金的原料有:
锰矿石、富锰渣、硅石、熔剂(白云石或石灰),入炉原料技术要求如下:
1、锰矿石
1.1 Mn>30%,Mn/Fe 6~8,P/Mn<0.002。
1.2 粒度5~80mm,水份≤6%(巴西矿、加蓬矿除外)。
2、焦炭
2.1冶金焦:
固定炭≥80%,灰份≤10%,粒度5~20mm。
2.2煤气焦:
固定炭≥80%,灰份≤10%,粒度5~20mm。
2.3硅石:
SiO2≥97%,Al2O3≤1.5%,
P2O5≤0.02%,粒度10~40mm。
2.4熔剂(白云石):
CaO+MgO≥50%,粒度5~40mm。
四、配料
1、配料准备
1.1收料人同应将当天的进料情况向工艺人员通报,并按工艺人员要求进行原料准备。
1.2需破碎加工的原料按上述技术要求加工后送入指定料位,并通知配料人员。
2、配料计算(见附录)
3、配料操作
3.1原料配比由车间工艺负责人决定。
3.2配料前必须弄清原料的配比数量、存放仓位、每批料0。
75吨锰矿石为基础,按配比准确称量,并作好记录,各种料的配料误差不超过2kg。
3.3调整原料配比,应在接到车间工艺技术人员的变料通知单后,由当班班长改写配料板,并通知有关人员。
3.4料管应保质充满炉料,交班时12.2m平台各小料仓也要配满炉料。
3.5配料工应注意原料变化情况,发现问题及时向车间汇报。
3.6配料工应维护好设备,发现问题及时处理,交班前要彻底清扫工作场地,搞好交接班。
五、冶炼
1、冶炼操作
1.1 及时加料,保证料面高度超出炉口约0.3m,料面发火均匀,发生刺火及时推料、压料。
1.2 三相电极下插均匀,三相电流均衡稳定,用电量控制在设计功率的1~1.15倍之间。
1.3 适时出铁,当电极电流增大说明炉内合金已达到一定数量,需要出铁。
打开炉眼将铁水流至铁水包,同时排渣,出铁完毕用泥球堵住炉眼,扒渣后,将铁水浇铸在锭模。
2、炉况正常的标志:
2.1 炉料下沉均匀,无较大刺火,三相电极下插均匀,三相电流稳定。
2.2 产品成份稳定,各项指标良好。
3、不正常炉况及处理
3.1 还原剂过剩
现象:
a.电极插入浅,上抬过快,局部塌料刺火严重;
b.炉料熔化慢,排渣不顺畅,渣中含锰偏底,合金含硅上升;
c.炉气压力及温度升高,且不稳定。
处理方法:
适当减少焦炭配入量(如合金含Si不太高,适当增加料比中的硅石量)。
3.2 还原剂不足
现象:
a.负荷用不满,电极下插深;
b.渣中含锰偏高,合金含硅量下降;
c.渣量大,合金量少。
处理方法:
适当增加焦炭配入量,严重时还可附加适量焦炭。
3.3 炉渣粘稠,排渣困难。
现象:
a.炉渣碱度低,三氧化二铝高;
b.炉眼小,或被电极头堵住;
c.还原剂过多,电极插入浅,炉温偏低。
处理方法:
属于a或c条原因,可适当调整熔剂或还原剂的配入量;属于b条原因,则应扩大炉眼,强行拉渣。
3.4 翻渣
现象:
炉渣翻到料面上。
原因:
a.排渣不好,炉内存渣过多;
b.还原剂不足,渣量大。
处理方法:
属于a条原因应扩大炉眼,强行拉渣;属于b条原因,应增加料比中的还原剂或减少硅石量。
3.5 合金质量调整
a.锰低:
料比中应适当增炭、减硅石或提高入炉锰矿石的锰铁比。
b.硅低:
在正常情况下,料批中应适当增加焦炭和硅石量;
c.磷高:
应降低矿石的磷锰比。
3.6 炉况不正常的时间过长,熔池缩小,炉口冒渣,电极端部削尖,电极工作端变短,此时应改善原料配比,降低二次电压,改炼低硅合金,待炉况恢复正常后转炼高硅合金。
六、出炉和浇注
1、每班接班后必须准备好足够量的泥球、铁杆、堵扒、托铲和扒渣耙。
2、正常情况下,每天出九炉。
3、砌好的铁水包烤干后方可使用。
4、每次出炉前,出铁工必须预先检查铁水包内衬有无损坏,渣包在平车上是否放好,包嘴有无堵塞,牵引钩是否挂,渣包是否完好,是否须掉渣,(延长渣包使用寿命或避免渣包烧穿)等情况。
5、若使用烧穿器烧炉眼,不得同时碰及挡板,应先合闸后搭接,以防烧伤。
6、出铁时要用园钢控制流量,防止渣铁流量过大,导致跑铁或冲坏钢包,并及时往二、三包中撒适量焦粉,以利于保温、扒渣或冲渣。
7、堵眼后,将铁水包和渣包拉至浇注间进行炉渣水淬和扒渣。
8、浇铸前,锭模必须打扫干净。
七、出铁口的维护
1、开眼时,先捅开出铁口上部,待铁水流出后,逐步往下扩大。
2、出铁口要维持里小外大的圆锥形,每次出铁后将流槽的渣、铁清理干净,炉眼要深堵,堵完后留有适当余量,便于开眼。
3、根据炉眼情况做泥球并改变配比,新炉眼用耐火泥掺焦炭粉,中后期用70%的耐火泥掺30%的碎电极糊。
4、炉眼直径超过150mm就该修炉眼了。
改用备用炉眼出铁,用碎电极糊掺铅粉和成硬泥球捣在炉眼内,捣的越实越好,然后再重新开眼。
八、用电制度及设备维护
1、遵照电炉变压器使用规程进行用、停电操作。
2、用电前,必须先提起电极,合闸的冲击电流要控制在额定值的一半左右(最高不许超过额定值),送电后逐步用满负荷。
3、正常运行时,要保持三根电极的下插深度基本一致,三相电流平衡、满负荷。
4、停电时,要先把电流降到额定值的三分之一以上,然后分闸,紧急情况可以满负荷分闸,但必须记录原因。
5、每小时记录电压、电流、油温及电度表数据。
6、交接班实行对口交接制,应详细介绍当班设备运行情况。
7、注意大套、铜瓦、料管、炉盖、侧板和水冷烟道的冷却水量,出水温度不得超过50℃,发现异常情况要及时处理。
8、发现冷却循环水流变小时,应检查水压大小,管道是否堵塞并及时处理。
9、保持铜瓦底端距料面的高度大于20mm,以免烧坏铜瓦和大套,如遇炉内翻渣、刺火严重而又难以消除时,可适当提高铜瓦高度。
10、定期检查炉体金属构件有无漏电情况,发现问题及时处理。
11、经常检查液压系统工作状态,防止漏油和管道堵塞。
九、电极糊操纵
1、搞好电极糊的存放,要保持干净、干燥,不许混入泥土等杂质。
2、封闭糊的使用粒度应小于100mm,破碎后不能存放过久,以减少二次污染。
3、每天加封闭糊一至二次,电极的糊柱高度应控制在1800mm左右(从铜瓦上端算起)。
4、电极壳的接长与使用
4.1根据电极壳的消耗量及时接长,接长时壳内筋片要上下对齐并相互搭焊。
4.2新接的电极壳要垂直圆正,焊缝均匀,以保证电极与铜瓦接触良好。
4.3焊完毕要仔细磨平凸起焊疤,以免因电极与铜瓦接触不良而打弧,烧坏铜瓦或击穿电极壳。
4.4在电极壳上部易于观察的部位粘贴或喷涂刻度标志,以便观察和记录压放长度,电极壳顶端应加盖,防止灰尘落入筒内。
5、电极压放与倒拔
5.1压放电极应遵循勤放,少放原则,每次压放不超过100mm,若电极工作端过短需要抢放时,须经炉长同意,抢放后缓慢升高负荷。
5.2电极压放不下来时,首先要检查压放操作顺序是否正确,然后检查油压系统和电极是否正常,并与炉长商量处理。
5.3手动倒拔:
如果压放电极时出现电极下滑造成工作端太长或因检修的需要,必须将电极倒拔,即松开锥形环,提铜瓦至适当。
6、电极事故处理
6.1电极漏糊
6.1.1发现电极漏糊时,必须立即停电,不准提升漏糊电极,避免过多的稀糊流入炉内。
6.1.2找到漏糊位置,堵塞漏洞,补加封闭糊,架木柴烘烤,待表面硬结后才能送电,缓慢升负荷焙烧。
6.1.3如漏糊流入炉内太多,必须把软糊扒出或撬碎。
6.2软断
6.2.1软断发现后应立即停电,松开铜瓦,将硬头套入铜瓦,清理流出的封闭糊,关小冷却水,降负荷焙烧,间隔较长时间后再放电极。
6.2.2如果原有硬头无法扶正接牢,则应将断头取出,在断电极壳上套接一个有底的电极壳,并焊好,重新加封糊,按新开炉焙烧电极的方法,用木柴烘烧焙烧。
6.2.3有时倒抱铜瓦夹住原来硬头后电极提不起来,可抬起其它两项电极送电,用其它两项负荷,使软断电极处于低电压,大电流状态,用电阻热进行焙烧。
6.3硬断
6.3.1若断头仅200~400mm,且不在出铁口相,可在出铁时将断头坐下然后提起电极,偏加欠炭炉料,以加速断头的消耗。
6.3.2如断头长(或断头虽短,但在出铁口相)必须取出,压放电极所需的工作端长度,用死相焙烧的方法处理,此时要特别注意减少负荷,防止因烧结不好而引起漏糊或软断。
6.4停电时的电极维护
6.4.1短时间停电时应关小铜瓦冷却水。
6.4.2对时间较长的热停炉(10小时以上,48小时以内),应先将电极吊离料面200~300mm,在电极脚下加一些焦炭,然后下降电极至搁住为止,便于用电。
6.4.3长时间停电时,电极应提出料面,同时关闭烟道蝶阀和冷却水。
十、停炉
1、洗炉
a.在洗炉前合金含硅量必须达到17%以上,并略微提高炉渣碱度。
b.炭配入量(比正常料批配入量少10~20%)。
c.在料管放空,料面稍降之后,向炉内加入洗炉料,并适当延长熔炼时间。
2、小修停炉
在生产过程中,有些设备要定期检查更新,停电时间在3小时以内为小修。
2.1停电前四小时禁止压放电极,并在停电前处理好电极悬糊事故。
2.2停电后适当减少铜瓦冷却水量,电极要坐到中、下限位置。
2.3停电前最后一炉合金的含硅量不得低于17%。
2.4停电时间超过四小时,可轻微活动电极,以防炉料和电极粘结。
3、临时热停炉
在生产过程中,因
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