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1、 1 半封闭电炉锰硅合金冶炼操作规程 1 范围 本标准规定了本企业半封闭电炉锰硅合金生产的冶炼操作、遵循标准、电极使用、用电制度、设备维护等工艺要领。本标准适用于本企业半封闭电炉锰硅合金生产的冶炼操作过程。2 冶炼工艺操作 2.1 配料 2.1.1 配料计算见附录 A。2.1.2 每批料以 1000kg 锰矿石为基础，人工拉料。2.1.3 配料操作人员必须时刻跟踪配料全过程，要求各种原料称量准确，若发现超差、超载、配料故障等现象应及时通知有关人员处理。2.1.4 根据炉况、原料、合金成份和排渣情况的变化，及时调整配料比例。2.2 冶炼操作 2.2.1 为维护正常炉况，必须按照“深电极，满负荷”
2、的要求进行操作。2.2.2 经常检查冷却水系统的出水温度、水压，管道有无堵塞，发现异常情况要及时区别并进行处理。2.2.3 经常检查悬挂系统、导电系统的工作状况和运行情况，发现异常情况要及时区别并进行处理。2.2.4 根据原料条件、电极位置、炉渣碱度、渣量、合金成分、炉膛各部位的温度变化情况，对冶炼过程进行综合分析、判断和处理。2.2.5 不正常炉况的处理 正常炉况的标志：炉料均匀熔化下沉，电流稳定，三相电极均匀下插，不翻渣、不冲火，产品成份稳定，各项技术经济指标良好；炉渣渣型合理，炉渣成份及碱度合适，渣中含锰量小于 6.5%，出炉排渣顺畅，渣量适中。不正常炉况的处理 2 还原剂过剩 特征：电
3、极插入浅，上抬过快，局部塌料，刺火严重，炉盖温度上升；化料减慢，出铁、排渣不畅，渣中含锰低，合金含硅偏高。处理方法：减少料批中焦炭比例，必要时可一次性加入不带焦炭的空料。2.2.5.2.2 还原剂不足 特征：负荷用不满，电极下插过深，渣中含锰量过高，合金含硅下降，渣量增大，合金量减少等。处理方法：增加料批中焦碳比例，必要时可一次性附加焦碳。2.2.5.2.3 渣稠：主要表现在电极电流波动大，排渣困难。应检查还原剂的配入量是否过多，电极工作端是否够长，锰矿石中 AI2O3含量是否过高，炉渣碱度是否偏低等，并酌情处理。渣子太稀，渣量过大：应适当增加料批焦碳的比例，或减少熔剂比例。炉内刺火、塌料、翻
4、渣：主要表现在电极电流波动大；炉内温度上升；除检查炉渣粘稠，排渣困难的各种因素外，还应检查入炉原料是否粉末太多等，并酌情处理。合金成份不正常 锰低：应适当增加焦炭比例，减少硅石比例，或提高入炉锰矿石的 Mn/Fe 值。2.2.5.2.6.2 硅低 正常炉况下，应适当增加焦炭和硅石用量。磷高 应调整锰矿石的 P/Mn 值。原料成份变化或混料时，应弄清情况改用合适的原料。出铁口有电极头堵塞，应设法排除；出炉有大量半熔化生料流出，可在出铁口上部炉料中加入大块回炉铁渣；炉眼过大时，应及时更换出铁口，并进行修 3 补。炉况长时间不正常，坩埚缩小，炉口冒渣，电极端部削尖且电极工作端变短：应改善原料配比，降
5、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。2.3 出铁浇注 2.3.1 半封闭电炉冶炼锰硅合金，在正常情况下每班出炉 1 炉，每次出炉时间为1520 分钟。2.3.2 出炉前必须详细检查盛铁盆，盆嘴是否堵塞，出炉堵眼用的各种工具、材料是否齐全等。2.3.3 盛铁盆敷上黄沙、石灰水才能使用。2.3.4 出铁前应预先启动出炉排烟除尘系统，出完炉后应及时关闭；炉眼一般用电烧穿，必要时用氧气烧穿。2.3.5 出铁时要根据铁水流量用炭棒控制流股，防止偏流、大冲流、跑铁或冲坏炉前设施。2.3.6 出铁口要保持里小外大，堵眼前出铁口不能存留残渣。2.3.7 堵耙和泥球大小，要与出铁口尺寸相当，
6、堵眼余量一般为 200300mm。2.3.8 泥球制作：新眼可用 60%黄泥和 40%的焦粉拌合均匀；旧眼用 60%黄泥、20%电极糊和 20%焦粉拌合均匀，亦可根据炉眼具体情况调整比例。2.3.9 取样及检查：锰硅合金在浇注后的中间锭模的中层取样，分析 Mn、Si；每天取渣样一次，分析 MnO、SiO2、CaO、MgO、AI2O3。浇注后的铁水冷凝后，将产品吊运至精整间，分班堆放。合金冷凝后第二天依牌号精整，精整时要将合金表面夹渣剔刷干净，精整产生的达到产品标准粒度要求的干净碎合金应计量入库，带有残渣及达不到粒度标准要求的要及时回炉。4 2.4 电极的制作、使用及维护 2.4.1 电极糊及电
7、极糊加工 电极糊加入电极壳之前，块度应加工到 100100 以下，加工过程必须保持干净，不得夹带灰尘和杂质，且不能与其它种类或批次的电极糊相混。2.4.2 电极壳制作 要求焊接良好，整根电极壳要求平整、光滑、垂直无孔隙，不能有明显凸部位，每节电极壳间的筋片要对准焊牢。2.4.3 电极糊添加 正常情况下，电极糊的添加应按 1500mm的糊柱高度控制，每班用软胶线低压灯检查两次，及时添加，并做好记录。糊柱高度应以铜瓦上沿至电极糊表面的高度进行测算。2.4.4 电极压放 机械压放应根据工作端长度和电极位置来确定，正常压放量设定为100200mm/次班，低负荷运行，在 30 分钟后逐步用满负荷。需要增
8、大压放量必须有关人员同意，并严格按电极焙烧制度要求用电。2.4.5 电极事故与处理 硬断：当断头很短，停电将断头拉出炉外或坐下断头，适当压放电极继续用电，然后采取适当压放量的办法，逐渐恢复至正常工作端长度；若断头较长，应立即停电，拉出断头，压放电极并进行坐死焙烧，即将焙烧相电极坐死不动，负荷控制靠调整电压级和其它二相电极来实现，用电及工作制度由有关人员确定。软断：当电极发生软断时，应立即分闸停电，适当下坐电极查找软断部位。若电极糊仍在大量溢出，应采取措施堵塞孔洞使之不漏，清除炉内电极糊块（量小可不清理），“坐死”焙烧该相电极，焙烧好后吊起电极，低负荷运行 30 分钟内运行升满负荷。若断头无法接
9、上，在清除电极糊后应拉出断头，在软断部位的 5 电极壳下端焊接一锥形有底电极筒，装入电极糊块，放长电极按坐死焙烧程序重新焙烧电极。悬糊：发现悬糊，用钢绳挂上重锤从电极筒顶部往下夯砸。2.5 用电制度及设备维护 2.5.1 电炉正常生产时，应选择合适的二次工作电压与电极电流，按电炉变压器使用规程进行用、停电操作。保持三相电极的位置、电流平衡，做到不超负荷、不偏相。2.5.2 用电中途需要停电时，要将电极电流降到额定值的 1/3 以下才能分闸，紧急事故允许在操作电流下分闸，但需记录原因。重新合闸送电时必须提升电极，控制合闸冲击电流在额定电流的 1/2（最高不许超过额定值）以下合闸，然后将电流缓慢升
10、至额定电流。2.5.3 每小时记录电压、电流、油温、电度等数据。2.5.4 注意大套、铜瓦、料管、炉盖、侧板和水冷烟道的冷却水量、水压和温度，出水温度不能超过 50,发现问题要及时处理。2.5.5 避免炉内翻渣、塌料或刺火造成设备损伤和安全事故。2.5.6 定期检查并保持铜瓦底端料面的高度不小于 200mm，以免烧坏铜瓦。2.5.7 经常检查液压或气压系统工作状态，防止漏油或气和管道堵塞；检查炉体金属构件有无漏电现象，发现问题要及时处理。2.5.8 经常检查积水箱水流大小和尘物状况，发现问题要及时处理。2.6 停开炉操作 2.6.1 重新合闸用电之前，要经电气人员确认设备完全处于正常状态才能合
11、闸。2.6.2 短期停开炉操作 停电时间在 8 小时以内：将电流降至额定值的 1/3 以下分闸，停电后将电极坐回原位（时间太短可不坐回去），关小铜瓦冷却水，用电时按用电制度合闸。6 停电时间在 3 天以内：决定停电时，应出炉将炉内铁水和炉渣出炉排尽，将电流降至额定值的 1/3以下分闸，停电后将电极坐回原位并定期活动电极，以免被炉渣凝结。用电时按用电制度合闸。停电时间在 35 天：决定停电时，应出炉将炉内铁水和炉渣排尽，按停电 3 天的停电程序操作，将电极尽可能插入炉内，随后往炉内均匀铺加 5001000kg 焦炭，关闭炉门，定期活动电极以免被炉渣凝结。停电打炉：停电前 12 小时开始降料面，8
12、 小时开始停止电极压放和控制配料，降低电流分闸，打开炉门，将电极吊离料面一定高度自然冷却，向炉内打水，开始着手打炉的各项准备工作。2.6.3 新开炉操作 准备工作 全面检查电炉各部件及所属设备完好齐全后，方可开炉。烘炉及焙烧电极 先用铁栅栏沿炉墙围成一圆，将电极坐至炉底，松开大套并吊至上限，向围栏内加入木材、上面加 5070mm 厚的块焦，在木材上浇上一定量的废柴油；每相电极加入粒度为 50100mm 的电极糊，糊柱高度达到铜瓦上沿；用泥球堵好出铁口；调整好铜瓦冷却水量；确认无误后方可点火焙烧电极。2.6.3.2.2 焙烧电极：点火要从炉心开始，然后全面引燃。电极焙烧过程中，各班要及时测量糊柱
13、高度，并根据测量情况，及时补加电极糊，最后应保持 1500mm的糊柱高度。预计烘烤 48 小时后，电极焙烧长度达 1800mm 以上，可转入带电焙烧电极和烘炉。电烘炉：7 用电前先尽量取出围栏；把电极倒拔至工作端为 1800mm处；将变压器二次电压调整至合理级数；再次检查设备并空载送电 2 次，确认无误后即可用电；电烘炉时间约 1012 小时（据电极烧结程度灵活掌握），其用电制度如下：序号 用电时间（h）一次侧电流（A）1 2 有负荷即可 2 3 2030 3 3 3050 4 2 5060 5 当用电负荷达 60A，确认电极与炉衬焙烧好，可转入投料生产。投料生产 加料后应逐步提高料面，同时避
14、免料面上升过快，并配入正常料生产。冶炼初期采取强炭操作（一般比正常料强 10%，配料前必须估算炉内烘炉后的残留焦炭，配料时作相应增减），然后根据炉内冶炼的情况逐步调整至正常料比。待投料冶炼 16 小时，耗电 8 万 kwh 左右，即可开眼出第一炉，根据出炉后合金成份调整炉料，确保产品质量。然后按正常出炉时间出炉。2.7 出铁口的使用和维护 2.7.1 开眼操作 用铁杆开眼时，先开出铁口上边，铁水流出后，逐步往下扩大。用电烧穿时，先烧中心靠上边部位。用氧气烧穿时，氧气管要向上缓慢向前推，不得用力过猛。用开、堵眼机时严格按照开堵眼机的操作规程进行。2.7.2 堵眼操作 堵眼前要将出铁口残渣清除干净
15、，然后进行堵塞。出铁口要保持里小外大的圆锥体。炉眼要尽量堵紧堵深，堵后炉眼要有 200mm 以上的余量。8 堵眼用泥球要拌合均匀，干湿合适，制成圆锥体，大小应与出铁口的尺寸相适应。2.7.3 出铁口、流槽的维护与修补 流槽炭砖要长于流嘴钢板 100mm，流槽深度过半后应及时更换。每炉出铁后，要除净残渣，刷上石灰乳。侵蚀严重部位，要及时用电极糊修补。出铁口太大时，应换眼出炉，并 60%的电极糊粉末配制泥球进行封眼。封眼 48 小时后即可修补，修补方法如下：用炭棒通电烧眼，烧眼深度不小于500mm，并清除周围残渣；用圆锥形铁筒装满焦粉，装放在原来炉眼位置；炉眼外部砌上耐火砖，其高度应超过空腔位置；
16、用碎电极糊灌满内腔，熔化后继续添补，确保烧结后内腔全充满。出铁口附近炉壳发红，应立即打开出铁口，并根据情况进行堵塞。如果不能继续使用，必须更换出铁口。炉壳烧穿时，应立即打开出铁口，并对烧穿处进行修补。出铁口炉墙炭砖损坏严重，不能从外面修补时，应停电把内墙附近炉料挖空，清除墙上结渣，围上钢板，用电极糊充填修补。附录 A：配料计算（示范）A1 计算依据 A1.1 产品成份（%）：Mn：66 Si：18 C：1.4 P：0.15 A1.2 原料成份（%）：A1.2.1 锰矿石（富锰渣）：入炉锰矿石名称 富锰渣：烧结矿：磁烧矿：焙烧矿：澳矿 入炉矿石配比（%）30 30 20 10 10 混合矿成份（
17、%）：Mn Fe P SiO2 CaO MgO AI2O3 Mn/Fe P/Mn 33.6 5.0 0.065 22.7 4.65 1.85 8.1 6.5 0.0019 9 A1.2.2 焦炭（%）：固定碳：80，挥发份：5，灰分：15，水份：6，灰份中：SiO2：45%，CaO：4%，MgO：1.2%A1.2.3 硅石：SO2：96%；A1.2.4 白云石：CaO：28%MgO：25%；A1.3 计算参数 A1.3.1 元素分配：（%）元 素 入 合 金 入 渣 挥 发 Mn 81 10 9 Fe 95 5 0 Si 45 48 7 P 85 5 10 A1.3.2 出铁口排炭及炉口烧损共
18、约 10%。A1.3.3 炉渣碱度R=（CaO+MgO0/SiO2=0.70 A2 计算（以 100kg 混合锰矿石基准）；A2.1 焦炭用量：（1）反应：MnO+C=Mn+CO 33.612（0.81+0.09）=6.6（kg）（2）反应：SiO2+2C=Si+2CO 33.60.810.1824（0.45+0.07）/（0.66280.45）=7.35（kg）（3）反应：FeO+C=Fe+CO 5120.95/56=1.0（kg）（4）合金渗碳：33.60.810.014/0.66=0.58（kg）（5）焦碳用量：（0.58+1.0+7.35+6.6）/（0.80.90.94）=22.95
19、（kg）A2.2 硅石用量：33.60.810.1860/（0.660.4528）（22.7+22.950.940.150.45）/0.96=11.65（kg）A2.3 熔剂（白云石）用量：（22.7+14.20.96）0.50.7（4.65+1.85）/（0.25+0.28）=11.5（kg）A3 料批组成：混合锰矿：1000kg，焦炭：230kg，硅石：58kg，白云石：58kg。10 附 录 B 筑 炉 规 程 B1 炉底砌筑耐火砖前需用规格为 1000100010 的石棉板两层平铺于炉 底，并找平。然后用规格为 23011365 的耐火砖平砌一层，用耐火粉填缝 并找平，第二层侧砌，第三
20、层平砌，第四层砌，第五层平砌，第六层、七层 侧砌，每层之间错开 60，砖缝应小于 2mm。B2 17 层炉底耐火砖与炉壁之间应留有 2030mm 的空隙，应耐火骨料填充，紧靠炉壁用规格为 1000100010 的石棉板两层作绝热铺垫。B3 炉底耐火砖砌筑完后，需砌相应高度的炉墙耐火砖紧靠石棉板，用 230 11365、23011365/45、230113/9465 的耐火砖立砌，然后平砌，最后用规格为 1000400400、1200400400、1500400400、2000 400400 的炭砖砌筑，炭砖与炉墙之间的空隙为 5060mm，空隙用电极糊打 筑严实。B4 第二层炉底炭砖的砌筑与第
21、一层相同，两层间错开 60。完毕后，用 1000 400400 炭砖紧靠炉墙粘土砖砌筑炉墙，炉墙炭砖间留有 6070 的空隙，空 隙用电极糊打筑严实。然后砌筑第三层炉底炭砖，砌筑方法与第一层相同。砌 筑完毕后，炉底用电极糊打筑成 50100mm 厚的锅底。B5 炉墙炭砖砌筑完毕后，用高铝质的釜头砖、刀口砖、标砖平砌七层，最 后用粘土质、耐火砖砌筑，每层收缩 50mm，炉墙耐火砖（2977mm 以下）、炉墙炭砖以上的炉墙耐火砖部分均采用湿砌，粘结剂为磷酸与耐火粉的水混 合物。附录 C 9000kVA 封闭电炉主要参数 变压器容量（kVA）9000 一次侧电压（kV）10 炉壳直径（mm）7000
22、 一次侧电流（A）519.6 炉壳高度（mm）4000 二次侧电压（V）120 11 炉膛直径（mm）5200 二次侧电流（A）43301 炉膛深度（mm）2200 功率因数 0.85 电极直径（mm）860 冷却水（t/h）180+极心圆直径（mm）2350 电极升降速度（m/min）0.5 出铁口个数（个）2 电极行程（mm）1200 出铁口夹角（度）150 极心距（mm）2250 炉盖高度（mm）1500/1230 极间距 1350 附录 D：变压器主要技术参数 电压级 一次电压 二次电压 一次电流 二次电流 功率 kV V A A kVA 1 10 140 519.6 37115 9000 2 10 135 519.6 38490 9000 3 10 130 519.6 39970 9000 4 10 125 519.6 41569 9000 5 10 120 519.6 43301 9000 6 10 115 519.6 45184 9000 7 10 110 519.6 47238 9000