硅锰毕业论文

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1、学科代码：080201 学 号：082302010081贵 州 师 范 大 学（本 科）毕 业 论 文题 目：9000KVA硅锰合金生产及电炉设计学 院：材料与建筑工程学院专 业：冶金工程年 级：2008 级姓 名： 莫 松 指导教师：丁彤（副教授）完成时间：2012-5-10目 录1引言··························

2、;·········································42计算2.1已知条件（以100kg混合锰矿为基础来进行计算）···

3、3;····················52.1.1原料化学成分表···························

4、83;···················52.1.2矿石配比·····························

5、;························52.2配料的计算························&#

6、183;································62.2.1原料化学成分···············&#

7、183;································62.2.2计算依据···············

8、3;····································72.3合金成分计算············

9、···········································72.3.1合金重量 ·····&

10、#183;·············································72.3.2焦炭的用量··&#

11、183;···············································72.3.3硅石用量

12、3;·················································

13、3;·72.3.4炉渣碱度···············································

14、·····72.3.5渣铁比···········································

15、83;···········82.3.6料批组成·····································

16、;···············82.4电炉参数计算·································&

17、#183;·····················9 3.筑炉技术操作规程··························&

18、#183;························113.1硅锰筑炉常用材料·······················

19、···························113.2炉体砌筑·····················

20、83;····································114.硅锰冶炼操作4.1电炉的烘炉··········

21、83;·············································144.2硅锰冶炼具体操作··&#

22、183;················································155.辅助机械

23、设备·················································

24、3;······155.1主要辅助设备··········································

25、;············185.2供电设备····································&#

26、183;·····················186.车间设计···························

27、·································196.1原料间···············

28、3;············································196.2浇铸间····&#

29、183;·················································&#

30、183;······216.3渣场··········································&

31、#183;···················227.参考文献·····························

32、;·······························238.致谢词·················

33、3;············································249.附图····

34、3;·················································

35、3;·········259000KVA硅锰合金生产及电炉设计刘东生摘要：通常，新建的铁合金厂主要考虑的因素是：原料来源、水电供应、产品销售和交通运输等。建设规模主要根据水、火电厂的装机容量来确定。根据我省的水、电情况和钢铁产业对锰硅的需要并以节能降耗为目的，我们设计了一台冶炼锰硅为9000kVA的电炉。在这次铁合金电炉设计过程中，我们的整个设计分为以下几步进行：一、选择厂址。需要考虑到原材料、电力供应和水资源等因数的影响。二、选择和确定炉子座数，根据所确定的炉子和炉容量，对炉型尺寸进行计算并画出炉型尺寸

36、设计图、炉体剖面图。由钢铁工业的发展对硅锰合金的需要量的变化、和交通运输等因数来确定年产量，由此来确定炉子数量和炉容量等。并且对炉内耐火材料、耐火砖的铺设进行学习了解。三、由炉子的生产能力和冶炼品种，进行包括矿石的搭配计算、炉料配比计算、配料计算、炉子参数计算。并对锰硅的冶炼过程和操作要点进行学习和理解。中文关键词：矿石的搭配计算、炉料配比计算、配料计算、炉子参数计算。9000KVA manganese silicon furnace designLiu dong shengAbstract: usually, new ferroalloy factory main consideration

37、 factors are: the sources of the raw materials, water and electricity supply, product sales and transportation etc. Construction scale according to water, the main power to determine the installed capacity. According to our province of water, electricity and steel industry with the need for ferroman

38、ganese and energy consumption for purpose, we designed a electric furnace femn smelting of the 9000kVA.In this ferroalloy furnace design process, our whole design is divided into the following steps:First, select site. Needs to consider the raw materials, such as electricity and water effects.Second

39、, selection and determine the stove, according to the specified number of sockets and furnace capacity, the stove for furnace type size is calculated and draw out type size blueprints, furnace section. The development of the steel industry in the amount of change and manganese silicon factors such a

40、s transportation to determine, thus to determine the annual production quantity and furnace capacity stove etc. And the furnace refractories and refractory bricks laid for learning to understand.Third, the stove production capacity and smelting varieties, which included ingredients calculation, mate

41、rial balance calculation, thermal equilibrium calculation. And the smelting process of manganese silicon and the key operation points to learn and understand.Chinese keywords: ingredients calculation, material balance, thermal equilibrium and the stove parameters are calculated.1、引言铁合金行业是钢铁工业的重要行业，铁

42、合金是炼钢的重要原料之一，是钢的组成成分。铁合金在炼钢冶炼过程中，有两个功能：一是脱氧，铁合金是脱氧剂的一种，是用量最大的脱氧剂，最普遍使用的一种。二是合金化，炼钢根据钢种加入各种各样的铁合金，生产各种各样优质钢、合金钢，以满足国民经济、国防建设的多种需要。现代优质合金钢的生产，没有铁合金是不可能的，因此铁合金的生产与炼钢有非常密切的关系，并随炼钢工业的发展而发展起来的。锰硅合金是有锰、硅、铁、碳等元素组成的合金，是用途较广、产量较大的电炉铁合金品种，其产量在铁合金产品中占第二位。锰硅合金又称硅锰合金，是炼钢常用的复合脱氧剂，主要用于钢液的直接预脱氧。在脱氧过程中，生成的脱氧产物互相接近，易于

43、集结且熔点低、颗粒大、容易上浮，有利于纯洁钢液。有时也用于调整锰的成分，使之满足于成品钢的规格要求。又是生产中低碳锰铁和电硅热法生产金属锰的还原剂。锰硅合金可在大、中、小矿热炉内采取连续式操作进行冶炼。鉴于锰硅合金的使用对象不同，通常把炼钢使用的锰硅合金称为使用锰硅合金，把生产中低碳锰铁使用的锰硅合金称为自用锰硅合金，把生产金属锰的硅锰合金称为高硅锰硅合金。经过几十年的发展锰硅合金的品味越来越高，而作为生产硅铁合金的生产设备矿热炉的设计和要求也越来越高，而现阶段矿热炉朝着封闭化大型化和自动化方向发展。 2.计算2.1已知条件（以100kg混合锰矿为基准来进行计算）2. 1.1矿料化学成分表根据

44、所采集的资料，得到矿石的成分如下表1-1所示： 表1-1 原材料成分（%）元素矿石MnFePSiO2CaOMgOAl2 O3澳矿碳锰矿加纳焙烧矿氧化矿遵义焙烧矿巴西锰粉球44.8531.7540.0025.3527.8519.351.390.722.58.2512.462.290.0630.0130.0950.1390.0700.06032.3432.1723.6925.8720.6627.365.1714.926.393.188.2312.150.452.721.170.450.522.268.437.966.505.8510.827.192. 1.2品种的要求要得到合格的混合锰矿，需要对矿

45、石进行配比，同时满足Mn/Fe4.5 , P/Mn<0.0025。Mn%33%， 矿石的配比如表1-2所示：表1-2 矿石配比锰矿种类澳矿碳锰矿加纳焙烧矿氧化矿遵义焙烧矿巴西锰粉球配比/（%）51050101510按照配比，各种矿分别取100kg进行计算，则入炉锰矿的成分为Mn=44.85×5%+31.75×10%+40.00×50%+25.35×10%+27.85×15%+19.35×10%=2.243+3.175+20+2.535+4.178+1.935=34.066Fe=1.39×5%+0.72×10%

46、+2.5×50%+8.25×10%+12.46×15%+2.29×10%=0.070+0.072+1.250+0.825+1.869+0.229=4.315P=0.063×5%+0.013×10%+0.095×50%+0.139×10%+0.070×15%+0.060×10%=0.0032+0.0013+0.0475+0.0139+0.0105+0.0060=0.0824SiO2=32.34×5%+32.17×10%+23.69×50%+25.87×10%

47、+20.66×15%+27.36×10%=1.617+3.217+11.845+2.587+3.099+2.736=25.101CaO= 5.17×5%+14.92×10%+6.39×50%+3.18×10%+8.23×15%+12.15×10%=0.259+1.492+3.195+0.318+1.235+1.215=7.714MgO=0.45×5%+2.72×10%+1.17×50%+0.45×10%+0.52×15%+2.26×10%=0.023+0.

48、272+0.585+0.045+0.078+0.226=1.229Al2O3=8.43×5%+7.96×10%+6.50×50%+5.85×10%+10.82×15%+7.19×10%=0.422+0.796+3.250+0.585+1.623+0.719=7.395Mn/ Fe=7.89 P/ Mn=0.0024根据上面的计算所得到混合锰矿的成分如表1-3所示：表 1-3混合锰矿化学成分 混合锰矿的成分MnFePSiO2CaOMgOAl2O3含量（%）34.074.320.08225.107.711.237.40 2.2、配料计算：

49、2. 2.1原料化学成分 按品种要求混合锰矿Mn/Fe4.5 , P/Mn<0.0025原材料化学成分（见表1）名称Mn%P%FeO%SiO2%CaO%MgO%Al2O3%混合锰矿34.070.0824.3225.107.711.237.40焦炭固定碳%灰分%挥发分%82153灰分组成64541.23硅石0.0080.597注：焦炭含水量约10%2. 2.2计算依据（1）元素分配（见表2）元素入合金%入渣%挥发%Mn781012Fe9550Si405010P85510（2）锰硅合金的化学成分 Mn70%, Si20%, C1%, Fe8%, P0.18% . (3)出铁口排碳及炉口燃烧损

50、失10% 。 （4）以100kg混合锰矿为计算基准，求需焦炭、硅石量，并计算出炉渣碱度。2.3合金成分计算2. 3.1合金重量合金量：100×34.07%×78%÷70%=38.0kg合金中硅量：100×34.07%×78%÷70%×20%=7.6kg合金中的磷含量：100×0.082%×85%÷38.0×100%=0.183%2. 3.2焦炭的用量（见表3）化合物反应用碳量（kg）MnOMnO+C=Mn+CO100×0.3407×（0.780.12）×1

51、2÷55=6.7SiO2SiO2+2C=Si+2CO7.6×（0.40.1）÷0.4×24/28=8.14P2O5P2O5 +5C=2P+5CO100×0.183%×60÷62=0.0018FeOFeO+C=Fe+CO100×4.32%×95%×12÷72=0.68锰硅合金含碳100×34.07%×78%×1%÷70%=0.38合计 15.9018考虑到出铁口排碳，炉口烧损折合成含水10%焦炭：15.90÷0.82÷0.9&#

52、247;0.9=23.94kg2. 3.3硅石用量：焦炭带入SiO2的量：23.94×15%×45%=1.62kg 矿中带入SiO2的量：100×25.10%=25.10kg 合金中Si的量：38.0×20%=7.6kg 折合成SiO2的量：7.6×60÷28=16.28kg考虑到Si的回收率为40%,则需要SiO2的量：16.28÷0.4=40.71kg原料中需要补加的SiO2的量： 40.71-25.10-1.62=13.97kg折合成硅石的量：13.97÷0.97=14.4kg2. 3.4炉渣碱度 炉渣量14

53、.4×0.9725.1023.94×0.15×0.45×0.5÷0.4=50.9kgMnSi合金炉渣中SiO238%42%，取40%计算炉渣量炉渣碱度R=CaO+MgO/SiO2 =7.71+1.23+23.94×0.15×0.04÷0.12/20.34 =0.498以上炉渣碱度稍低，可加少量的石灰调整，适合的炉渣碱度为0.60.7.若采用碱度为0.698，则加石灰量为：（石灰含CaO85%）。 20.34×（0.698-0.498）÷0.85=4.79kg2. 3.5渣铁比：50.9/38.0

54、=1.342. 3.6料批组成 混合锰矿 100kg 硅 石 14.4kg 焦 炭 23.9kg 石 灰 4.79kg2.4电炉参数的计算(1)工作电压U2=kU2=6.2=157V（k取6.2）(2)工作电流I2=I2=60678A(3)电极直径= (j取5.5) =118.5厘米 = 1185毫米(4)电极心圆直径=·d电极 （取2.5）d心圆=2.5×1185 d心圆=2962毫米(5)计算炉膛直径 D炉膛=·d电极 （取6.3）D炉膛=6.3×1185=7465毫米(6) 计算炉膛高度H=· d电极=2.5×964=2962毫

55、米 （取2.5）(7)计算电流电压比 =386(8)选定功率因素coscos选为0.77(9)计算有功功率 PR=PS cos=16500×0.77=12705kw(10)计算极心圆单位面积功率 P1= PR/()=12705()=1845 kvA/m2(11)计算炉膛单位面积上的功率 P2= PR/()=12705/()=290 kvA/m22(12)计算炉膛单位容积功率 Pv= PR/()=12705/(×2.962)=98 kvA/m2(13)单位冶炼电耗A为48005100 kwh/t (14)日产量 G=24×12705÷5000=61吨（A取

56、5000 kwh/t）(15)年产量 F=G×340=61×340=20740吨(16)炉壳直径D炉壳= d心圆×2.9=2962毫米×2.9=8590毫米(17)粘土砖厚度H=炉壳弹性层粘土砖碳砖+绝热层10100X400×3（层数）20=4977-2962 X=685毫米(18)炉壳高度D=1185×4.2=4977 毫米3、筑炉技术操作规程3.1 锰硅筑炉常用材料（1） 种类: 耐火材料： 粘土砖、碳砖、碳化硅砖、电极糊 。 隔热材料 ：石棉板、石棉绳、粘土粒、矿渣棉。(2)对筑炉材料的要求；1）具有较高的耐火度，在高温时形态、

57、体积不发生较大变化。2）在高温时又足够的机械强度。抗渣性好，在高温下有较高的化学稳定性。3）具有低的导电性和导热性（隔热和保温）。4）在高温下有较高的抗氧化性能。5）耐火砖尺寸准确，变形不大，无空洞或裂纹，无缺边掉角。小心搬放，妥善存放与保管、避免受潮。6）各种耐火材料保持清洁整齐，不得粘有灰尘，泥土和油污。3.2 炉体的砌筑(1) 材料准备：主要材料用量见表，辅助材料有石棉板、粘土粒、底糊、电极糊、水玻璃、石墨粉及生熟粘土粉等。 主要筑炉材料用量项目名称单位电炉容量（KVA）规格碳质16500粘土砖t75230×115×65碳砖块2101200×400×

58、;400石棉板箱191000×1000×9、6粘土砖t18粒度38mm生粘土粉t3粒度0.5mm熟粘土粉t5粒度0.5mm底糊t15电极糊t5碳化硅砖t3.456400×400×600×12(2)材料加工：1）炉墙碳砖断面加工成梯形。炉底碳砖两侧各加工两条沟槽，宽4050mm ，深1020mm。出铁口炉墙用400×400×600mm的碳化硅砖，其中每侧出铁口各用一块直径为100mm的圆孔碳化硅砖。（3）加工工具：施工前应把筑炉用的工具准备齐全。砌砖工具：大铲、刨锛、木锤、泥槽、泥桶、扫帚、水平尺、木杆、小线。捣固碳砖工具：木

59、楔、木方、木板、捣锤、底糊桶、小火炉、导链。照明器具：安全灯、探照灯。（4）炉壳检查：炉壳的形态要规整，主要尺寸（高度、直径及出铁口位置）符合要求（公差小于20mm）。要求炉壳装配缝及焊缝平整严密。经用煤油检查合格后方准使用。炉壳放置要水平，炉壳中心线要与电极极心圆的中心线要靠近（偏心度小于15mm）。（5）新炉衬的砌筑：将炉壳内清扫干净。炉底铺一层10mm的石棉板，用木锤夯实，使其紧靠在炉底钢板上，石棉板的接缝要对严。石棉板上铺一层80100mm厚的粘土粒，作为弹性层。测量、放线、开始砌筑。在弹性层上砌七层粘土砖，平砖四层（65mm×4），侧砌三层（115mm×3）。第一

60、次粘土砖平砌，要求干砌，便于找平（水平公差不超过±5mm）,经检查合格后，方准砌下一层，第二、三、四层湿砌，砖缝不超过2mm,泥浆饱满，填充要实，侧砌三层干砌，以粘土粉填缝。每两层砖的立缝要错开300500角。砌炉底粘土砖的同时，放炉墙石棉板，留出80100mm的弹性层空间，每砌完三层粘土砖填充一次粘土粒。砌完炉底粘土砖层，砌碳砖围墙粘土砖层，在围墙中垂直方向留810个通气孔，截面50×80mm，在圆周上均匀分布，通气孔从围墙第一层直通炉墙上缘，围墙外留80100mm的环形空间，填充粘土粒和弹性层，围墙内摆放碳砖，碳砖之间及碳砖与围墙间留50mm间隙，用填缝糊（电极糊底糊=

61、21）捣固填实。摆放碳砖前铺水平糊（石墨粉水玻璃=21）1015mm厚，碳砖放正，放稳后，将挤出的水平糊除掉，然后用木楔固定。填缝糊加热良好（加热均匀，粒度适合，不得过烧，温度控制在1101500C），倒入碳砖立缝，每次倒入厚度不得超过100mm，分层到固夯实，每条砖缝要求填满，填平捣实。第二、三层碳砖砌筑方法同第一层，两层碳砖缝应错开300450角，第三层碳砖立缝应高出砖面3050mm。第三层碳砖的排列的方向必须与一侧出铁口中心线平行，中间的一行出铁口伸出100mm。炉底碳砖砌筑完毕，经检查合格（水平公差不超过±5mm）,在砌筑炉墙碳砖围墙（65×20），湿砌，放炉墙石棉

62、板，粘土砖与石棉板之间留弹性层80100mm，每砌35层砖，就填充一次粘土粒。围墙干燥后，将围墙泥土与炉底碳砖表面清扫干净。放线，确定炉底圆心，划出炉膛圆周及两出铁口的中心线。摆放炉墙碳砖，注意放正，放稳。必须使出铁口炉墙碳砖与出铁流槽碳砖与出铁流槽对正，全部碳砖摆放完毕，间距调匀，用木楔固定，用木板封住立缝内测，以木方顶牢。检查、清除碳砖立缝中的落物，用压缩空气将全部立砖缝清扫干净。把加热好的填缝糊倒入碳砖立缝，分层捣打（每层捣打10mm左右），要求填满捣实，填至高出上表面3050mm。炉墙上表面水平公差8mm左右，与炉底碳砖的接缝小于5mm，立砖缝内侧40mm左右，外侧70mm左右，出铁口

63、处的3组碳化硅砖与围墙间打成电极糊层，围墙有粘土砖沿炉墙石棉板平砌，两侧平砌成砖垛以挡耐火粒，出铁口由异形砖砌拱厚115mm,拱下的空间用耐火砖砌死，碳化硅砖中的圆孔用装有焦末的铁管穿好，留在捣打电极糊和115mm厚的粘土砖内。炉墙碳砖上面砌粘土砖，逐层向炉壳方向收缩成阶梯形，最上三层砖的外侧不留弹性层。通气孔向上到炉墙最上缘，其出铁处用砖覆盖住。（5）出铁口流槽砌筑：流槽铁板上面与两侧铺一层石棉板，其上摆有两块加工过的碳砖.两侧用粘土砖卡住，外碳砖必须比流槽铁板长100150mm。.碳砖缝隙与流槽表面铺电极糊，使其烧结牢固。（6）检查验收及炉衬保护：炉衬砌筑完毕，拆除支撑木方，木板，将炉膛清

64、扫干净。经有关部门共同检查验收后，交付使用。炉墙碳砖与炉底碳砖交接处用熔化的电极糊打结围角，高200mm,倾斜成450角。炉底每相电极下铺一层粘土砖，炉墙碳砖表面贴砌一层粘土砖，全部湿砌，要求砖缝严密，泥浆饱满。两侧出铁口放置铁筒，内填焦粉，端部用白粘泥封闭。（7）出铁口、铁水包的砌筑：筑炉工负责修砌铁合金电炉（大、中、小修）出铁口的铁水包。（8）出铁口的修补：碳质炉衬处铁口氧化、侵蚀严重，损坏达到一定程度时进行热修。热修前电极棒将处铁口烤大、烧深，清除残渣及冷凝的合金，下铁管，沿该处炉壳砌粘土砖墙达到一定高度，然后灌入破碎好的电极糊（标准糊粒度小于100mm）.处铁口流槽碳砖由于氧化侵蚀变短

65、、变薄、应根据情况更换。4、锰硅电炉操作工艺4.1烘炉（1）准备好木材，大块焦炭。将炉内清扫干净，三相电级下铺一层粘土砖，放长电极，将电极下到炉底松开铜瓦，把持器抬到上线位置在抱紧，焙烧长度大于2500mm,在电极焙烧部位扎上56小孔，间距200mm.下放电极后向壳内添加电极糊，保证电极糊柱高3500mm.。（2）砌筑花墙，烘烤电极。围绕三相电极用粘土砖砌一圈花墙，花墙内表与电极表面距350mm,花墙高度以花墙上沿与铜瓦下缘距350mm为好，花墙底部装引火木柴并加少量废油，其上部加大块焦炭，引火，视电极直径大小烘烤3548小时，电极焙烧好，要迅速拆除花墙，尽量掏净花墙粘土砖。（3）烘电极不松开

66、铜瓦，但要关小铜瓦水。烘烤完毕将电极倒放，铜瓦要夹好的电极200mm以上。（4）送电前必须向操作工提交送电制度表如下表送电时间（min）一次电流（A）计划耗电(KVA)备注开始终了经过间歇601050779.4120101003117.6120101003117.6120101003117.6120101003117.6120101003117.6120101504676.41201504676.42401509352.824020012470.4开始加料240250155881803002338.212035010911.612040012470.412045014029.2出第一炉1205

67、001558812055017146.812060018705.66065010132.26070010911.66075011691308006235.2共计45.5小时70分（5）送电时可以用较正常使用电压高12级送电引弧，引弧后一小时，改为正常电压级烘炉，开始加料的工作电压不超过满载负荷的一半，电烘炉前期（额定电炉三分之一断）应有间歇时间，间歇时间不超过20分钟，后期连续送电，从电烘炉加料第一炉第二炉，出第二炉前各料管封上，各工作区间电耗和加料批数如下表容量（KVA）消耗操作区间的耗电量与好料料批烘炉加料加料出第一炉第一炉第二炉16500电耗（104kWh）44.5563好料批数（批/时

68、）0365060(6)月计划检修后的开炉操作：电炉经过小修后，必须立即送电生产，使炉况恢复正常，送电前，与大中修后开炉时要求相同，检查机电设备。送电时必须按正常规则操作，送电后缓给负荷，一般为停电时间的三分之一到二分之一给满负荷，送电前与煤气净化组联系完毕才能送电。4.2硅锰冶炼具体操作（1） 熔炼操作：正常的锰硅合金炉况，必须有足够大的坩埚，炉料透气性良好，炉口冒火均匀，炉气净化时不冒火，创造足够的的坩埚空间的条件是；入炉原料杂志少，粒度和水分符合要求，配料准确，原料成分及粒度稳定。炉渣碱度适合，二元碱度CaO/SiO2=0.60.85，炉渣中SiO235%43%，AI2O3含量应炉而异，1

69、6500KVA电炉不超过20%。还原剂充足，粒度符合要求。保证适合的电极工作长度，范围17002000mm. 保证足够高的入炉率，注意一次电压的变化，当一次电压降低时，应及时将第二次电压提高一级。封闭电炉炉料由下料管自动下到炉内，平时保证料仓有料。控制渣中Mn低于8%. 出铁口被电极堵塞时，妨碍排渣，同时适当提高炉渣碱度，有利于排渣。 正常操作时，保持三相电压，电流平衡的原因及处理方法为：某相电极工作端过长，表现为该相电压降低，此时应保持少放或不放电极。偏加料造成局部焦炭过剩或缺炭，却碳严重时，该项给不满负荷，炭过剩严重时，该项电极上抬。新开出铁口，炉眼小排碳不好，应减少焦炭配碳入量。渣碱度不

70、合，炉口冒渣，坩埚缩小，炉底上涨，电极上抬，应采取排渣措施。 不正常炉况的判断及处理，对不正常炉况必须全面观察，综合分析，查清原料，采取措施。炉渣碱度低时，渣黏稠，排渣困难，炉口冒渣，电炉波动，渣中残锰高，此时，应采取措施，适当提高碱度。碱度过高时，渣稀，渣铁流大，电极上抬，时间长，高温区缩小。合金（Si）低，此时应降低炉渣碱度。焦炭量过大时，电极上抬，工作端上移，根部刺火，此时应适当料比中的焦炭用量。焦炭量不足时，电极下插，有时电流给不满，时常蹋料，渣中锰高，此时应做增碳处理。硅石量过多时，炉渣碱度低，渣子粘，排渣不顺，长时间合金（Si）低，水淬渣变白，电极有时给不上负荷，此时应根据情况，做

71、减硅石增焦炭处理。炉子长期功率不足时，炉温底降低，虽然电极不长，仍然长时间居高不下，出铁量明显减少，此时，应提高一级电压，同时，稍减料比中的焦炭。封闭炉冒火原因，密封不好，炉内有漏水处，炉料湿度大，粉料多，烟道堵塞。（2）电极的使用和维护：电极每次下放量20mm。抢放电极操作时，各炉根据本炉情况，最快每40分钟下放一次，每次不超过20mm,同时应该保证小时耗电量。选项时，必须确定后方可放电极，防止误操作。松上环提升后，必须先回零位，待上环固定后在松下环，不许连续操作。不许松开水套直接放电极，电极不好放时，可先活动水套，然后紧好在放。电流突然变化时，操作工有权直接分闸。放电极前，要用木杆敲打电极

72、，检查是否悬糊。（3）出铁与浇注 ： 16500KVA电炉，正常生产时，每两小时出炉一次，每次出炉时间一般1520分钟，每次出炉前，必须检查铁水包的内衬，出铁、出渣设备是否对好，渣槽是否通畅，包嘴是否堵塞。接班后准备好适合的堵眼耙，托铲、铁棍、准备好泥球。开眼时先开水淬渣水，水压大于0.25MPa方可开眼，但水压在0.2MPa左右时，应用出铁帽控制出铁渣，铁流量，以保护炉渣安全水淬。硅锰合金铁水包采用粘土砖砌筑，新包必须烤干后一遍液态炉渣，再过一遍铁水后，方可使用。出铁口一般用铁棍捅开，使用开堵眼机的电炉，开眼时严格执行开堵眼机操作规程，特殊情况下用烧穿器或氧气烧开。出铁完毕进行炉前水淬，扒渣

73、、浇注、推渣、取样。水淬时，要水时执行换牌制度。分渣渣时，要有专人指挥，后期见粘渣时，停止分渣，防止铁水跑入分渣槽。扒渣时，实行两步扒渣，首先把轻渣扒入一个灌内，见铁后，转到富渣灌扒渣，扒出的富渣回炉。推渣时，把锭模内的铁表面浮渣和高碳层推掉，保证合金质量。取样时，要取中间锭模的中间位置，首先要保证样勺干净，取样要迅速，不化样勺，铁样不夹杂渣。扣铁前，要把锭模边上的浮渣清理干净。合金脱模后，模内浇白灰浆，以备下炉使用。产品合金，本班第二天精整入库。（4）出铁口的维护：出铁口要堵深堵实，前期余量要600mm650mm，中期400mm,保持出铁口外大里小。根据出铁口情况做泥球及改变配比，新眼用耐火

74、泥和焦末，中后期炉眼用70%的白粘土泥和30%碎电极糊。（5）停炉技术操作：大中修炉听炉操作，洗炉前三天逐渐放长电极工作端，使达到19002000mm。停电前先停煤气净化。洗炉前合金（Si）含量控制在17%以上，并略提高碱度，料管空后稍降料面在向炉内加洗炉白灰58吨。在设备允许的情况下可适当延长熔化时间，出铁时两侧的出铁口同时打开。炉料降至料管开闭器一下，将开闭器关死，用白灰封严。停电时炉上小料仓及相应的大料仓应空仓，以备开炉时能及时变料和防止冬季料仓冻结，影响下次开炉。小修停电技术操作：在生产过程中，电炉设备要定期检修更新，停电810小时内为小修。停电前4小时停止下放电极，停电前处理完电极悬

75、料事故，出完炉停电，停电后适当关小铜瓦冷却水流量，停电后电极坐放到中下限位置。停电前最后一炉锰硅合金（Si）控制在不低于17%，停电后要尽量保持炉内温度，先停煤气净化后打开操作孔，破坏炉内煤气后将烟道翻板和操作孔关严。停电时间超过4小时，活动一次电极，以防炉料和电极粘结在一起。临时热停：在生产过程中，应某种原因需要临时停电时，停电事件接近小修，原则上按小修停电执行，停电时间较短者，只需将电极稍抬停电。（6）开炉技术操作：送电前的准备工作；开炉前必须详细检查电气、机械、水冷、煤气等的系统，尤其炉底中心，极心圆的圆心和炉盖的中心必需处于同一直线上。 5.辅助机械设备5.1主要辅助设备 （1）悬挂系

76、统：19米卷扬好用。13米密封要严，不得有障碍物或导电物。电极上下限行程开关必须灵活好用。铜瓦水套吊架牢固可靠，检查后进行全程试运转，两相不得相碰。进行三环抱紧实验，保证单环能抱紧电极。 （2）导电系统：各项短网必须保证高度绝缘，送电前必须对短网吹灰，检查其间不得有杂物。检查各项软母线，集电环及导线管之间不得有导电物存在。保证铜瓦与电极接触良好，防止送电短弧。出铁口烧穿器禁止接地，使用时方能合闸，用毕及断电。（3）水冷系统：各路水管路必须畅通无阻，大小阀门灵活好用，各路水冷却不得漏水，用前实验。（4）配料系统：配料小车好用，料仓开闭器灵活好用，自动配料系统准确好用，各料管绝缘可靠。（5）电极压

77、放系统：对油泵、油管线高压胶管及油缸等部位认真检查，确认无问题进行选相打压试运转，压力达6.088.10MPa无漏油，证明具备了工作条件。油泵不启动，各抱闸环和锥形环都处于正常的工作状态，每道抱闸环和锥形环都能单独抱住电极。（6）煤气净化系统：封闭炉的煤气净化系统的检查按煤气操作规程执行，新开炉时，待冶炼正常后方可投入煤气净化。（7）出铁设备：包括出铁机构、锭模小车、轨道、铁水包等5.2供电设备 （1）稳定安全供电。所谓的稳定安全供电包括供电数量、供电时间、供电质量的稳定。供电线路设计合理、正确，保证测量元素齐全，电气设备质量和维护好（2） 高电压电气设备。一般将高压电源引进，首先要经过户外柱

78、上开关及避雷器等保护，然后利用地下电缆引进厂内总控制室的高压开关柜。6、车间设计6.1原料间 原料间通常单独布置，并与炉子平行。为了合保证连续生产，在厂内和车间内分别设立原料厂和原料间及必要的加工设施，车间的原料间供少量储存及配料用。因此原料应满足生产所需要的各种贮存，加工，配料及运输的作业场地。为了保证车间连续生产，设计车间各材料时，要有一定的贮存量，满足一定的日期的需要，即所谓的储备日期。原料储备期长短与原料供给地方的远近，交通是否方便，运料方式等有关。各种原料都要根据具体条件，合理决定储存期的多少。铁合金还原电炉车间原料工段各种未加工原料贮存时间见表一，合格原料贮存时间见表二，表一名称贮

79、存时间（天）备注硅石710从原料场运来各种锰矿石1015同上焦炭1015同上石灰不大于2从石灰窑运来，最好随烧随用炉渣1530原料场不贮存表二贮料设备名称贮存时间备注料坑不小于2天原料在车间内加工料仓不小于8小时 2天原料在车间内加工原料不在车间内加工地面或小车28小时一般小厂不在车间内加工根据材料的日消耗量和储备日期，可以计算出各种材料的储存数量。原料日消耗量（清镇铁合金创新公司所得数据）：才料日消耗量（吨）堆比重（吨/米）混合矿（100÷1000/38÷1000）×61=160.521.5硅石（14.4÷1000/38÷1000）×

80、;61=23.111.31.4石灰（4.79÷1000/38÷1000）×61=7.690.91.0焦炭（23.94÷1000/38÷1000）×61=38.430.450.55原料储存量（V） V日消耗量（Q）×储存天数（T）/堆比重（） =160.52×10÷1.5=1070.13 =23.11×7÷1.4=115.55=38.43×10÷0.55=698.73 =7.69×2÷1.0=15.38混合锰矿的储存量，硅石的储存量，焦炭的储存量，

81、石灰的储存量，原料实际所占面积或料坑，料仓数应大于计算所得数值。由于料坑等设备在实际使用中不会完全充实装满，和原料运送的不均匀性，所得理论计算值应加以扩大，应考虑容积有效利用系数，一般为1.21.4，这里取1.4，所以 =×1.4=1070.13×1.4=1498.182 =×1.4=115.55×1.4=161.77 =×1.4=698.73×1.4=978.22 =×1.4=15.38×1.4=21.53 =+=2659.7 贮料设备一般采用料坑或料仓。料坑多用于储存未加工原料，料仓用于贮存合格料。 未加工原料

82、的贮存采用料坑较为合适。料坑的长度，若原料采用火车运入车间，最好等于火车车箱的整数倍，料坑的长度大于抓斗张开时最大尺寸的两倍，料坑的深度可以深达车间地面以下四米，若地下水位高时可适当减小，为了保证安全和增加料坑的容量，料坑边缘应有高处地面的短墙，短墙的高度约为1米。合格的贮存用料仓较为合适。采用抓斗，料仓上口尺寸边长应不小于抓斗张开最大尺寸再加1.8米，排料口的短边长要大于原料最大粒数的45倍，料仓壁的倾角要大于原料的自然堆角。原料加工包括破碎，筛分，干燥等。原料破碎一般采用鄂式破碎机和辊式破碎机。矿石（含硅石）用型号600×400鄂式破碎机破碎，进厂原料块度要求小于300500毫米

83、。焦炭用型号直径600×400，辊式破碎机。原料筛分可采用圆筒筛和双层振动筛，硅石采用圆筒筛进行分级，同时进行水洗：焦炭多用双层振动筛和圆筒筛筛分，又可用于焦碳筛分，有必要时可以实现一机多用。采用竖式干燥炉和转筒干燥炉，目前采用转筒干燥炉较多。 将原料间合格原料送至炉上，采用斜桥卷扬机或电梯或胶带输送机上料，手推车供料。大型还原电炉车间，采用胶带输送机上料，电动配料车供料.原料间的布置要很好的适应生产工艺和建筑上的要求。有时候在工艺过程上布置合理，但土建工程一定经济，不一定合乎设计规范标准，必须进行适当的修正。设计布置总的原则应当是：原料运输卸车，合格材料送至炉上要方便，不论是何种运

84、输工具应使其运行距离尽量缩短。料坑、料仓等多种容器的型式尺寸宜尽量划一而减少类型，减轻复杂多样的土建设计，给予建筑施工的便利；多方面考虑降低基本建设费用，减少建筑面积。未加工的原料常用火车进料，一般贮存在料坑内。为了卸车方便，将铁路设置在中间，料坑设在两边。个别原料需要汽车运输时，应留有汽车运料的空地。原料间的一端要留有检修抓斗起重机的空地。原料间的跨度和起重机轨面标高取决于电炉容量，原料间的跨度为2430米，轨面标高为9.511米。6.2浇铸间浇铸间与炉子间平行有一定的跨度。在此间围绕着合金的浇铸，一般应布置以下设备和作业场地：锭模或浇铸机、铁水包、渣包、再度铬铁的粒度化装置。合金的浇注方式

85、有沙窝浇注、锭模浇注、浇注机浇注及粒化。大型电炉趋向用浇注浇注代替锭模浇注。浇注设备有铁水包、锭模或浇注机、渣包、粒化装置等。铁水包有铸钢水包和带内衬的铁水包。铸钢铁水包使用前需挂渣，铁水包的容积可以按下面的式子计算： V2=（k取1.2，n取9，取5.5）=2.11米3 式中V2铁水包的几何容积，米 k出铁不均衡系数，取1.2； P电炉昼夜产量，吨/夜； n昼夜出铁次数，次； 铁水比重，吨/米,取5.5； m铁水包装满系数，无渣法取0.850.9，有渣法取0.70.75.每座电炉一般有23个铁水包，其中使用一个备用一个，大修（或小修）一个。如果在同一车间内的炉子容量相同，产品一致，可以几个炉

86、子共用一个铁水包作为备用或修理。6.3渣场 渣的处理： 冶炼硅锰合金出渣量很大，如果不及时有效的处理，会对环境和人类健康造成一定的危害。根据矿石的品味，适当的调整入炉矿石的搭配，建一个合理的存储渣场,以有利于渣的回收及其它用途。硅锰合金冶炼渣是冶炼硅锰合金时产生的固体废渣，硬脆，含有一定量的硅锰合金颗粒嵌布其中。回收硅锰渣中的合金颗粒就必须使合金颗粒和固体废渣基本单体分离，我们可以采用重选的方法使合金颗粒和固体废渣分离。金属颗粒可再次冶炼或直接出售，其余废渣则销向水泥厂或新型建材厂作为新型建材产品的原材料。所以处理好渣的回收利用，就可以减少渣场用地。7参考文献1铁合金冶炼工艺学 许传才 主编

87、2铁合金生产手册 3铁合金冶金学 李春德 主编4铁合金生产工艺 杨洪祥 主编5铁合金生产 冶金工业出版社 主编6铁合金设计参考资料冶金工业出版社 主编7国外铁合金北京钢铁研究总院 主编8矿热炉熔炼 B.M.斯隆斯基 主编9雷斯M.A.,周进华、于忠译 铁合金冶炼 冶金工业出版社，198110冶金工业部 铁合金，1975-199511冶金物理化学（本科教材）张家芸 主编。12冶金热工基础 朱光俊、曾红等主编 冶金工业出版社 2007。13【西德】 G.Volkert K.-D.Frank 铁合金冶金学 上海科学技术出版社14铁合金冶炼技术操作规程 吉林铁合金集团有限责任公司 20008.致谢词9.附图 附图1 附图21炉壳；2石棉板；3弹性层；4炉底碳砖