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锰铁合金的冶炼工艺(硅锰铁合金的冶炼)

锰铁合金的冶炼工艺(硅锰铁合金的冶炼) 锰硅合金冶炼工艺操作(二)

动词 (verb的缩写)炉渣中Al2O3含量对炉况的影响。炉渣中的Al2O3能提高熔点,增厚炉渣。在相同温度下,增加Al2O3含量会降低炉渣的电导率,如图6所示。

Al2O3-Cao-MnO-SiO2体系粘度图(图2)表明,在等温条件下,增加Al2O3含量会增加炉渣粘度。锰硅渣的实测粘度、Al2O3含量与温度关系图(图7)表明,在同一温度下,渣的粘度随着Al2O3含量的增加而增加。高铝渣和低铝渣的低温粘度差别较大,但高温粘度差别不大。当炉渣温度超过1500℃时,含12% ~ 21% Al2O3的炉渣粘度差小于1pa·s。挪威埃肯公司和中国上海铁合金厂的生产实践表明,当炉渣温度足够高时,炉渣粘度不再是反应平衡的障碍。由于硅酸钙、硅酸镁和硅酸铝比硅酸更稳定,提高碱度和Al2O3含量可以提高MnO的活性。适当提高炉渣碱度和Al2O3含量有利于MnO的还原,降低炉渣中MnO含量,提高锰回收率。根据这一理论,上海铁合金厂组织了低渣锰硅合金的生产,特别是高硅含量(si 7% ~ 23%)锰硅合金的生产,取得了良好的冶炼指标。【下一篇】六。炉膛温度SiO2是一种难以还原的氧化物,其还原程度与还原剂的用量有关,尤其与炉膛温度有关。因此,冶炼高硅锰硅合金的关键是除适当增加焦炭含量外,尽量提高炉膛温度。在连续操作过程中,炉渣的熔点对炉温影响很大。冶炼锰硅合金时,渣中SiO2和MnO在1240℃形成低熔点硅酸锰,而含20% Si的MnSiO3合金液的初始还原温度为1490℃,所以冶炼高硅含量锰硅合金的主要难点是炉温。由于炉内熔炼过程是连续的,几乎所有的熔池溶液在上部炉料的重量下被挤出炉外,低密度SiC等高熔点物质直接接触并凝结在炉底,增加了炉膛的位置,减少了反应区的面积,未完全还原的部分熔化炉料也被排出炉外。这可以从出钢间隔短的锰硅合金渣中MnO含量高得到证实。炉孔堵塞时,在新炉初期,由于缺乏液态溶液的帮助,电极根部的电热能不能通过炉内液态溶液及时传导到整个炉熔池界面,从而由于反应面积狭小,形成局部超高温,导致锰的过度挥发和损失。稳定和增加反应区面积的措施包括:(1)提高炉衬蓄热能力。锰硅合金电炉炉衬由碳素材料制成,具有良好的导热和蓄热性能。由于蓄热与砖的体积成正比,所以炉底的炭衬通常是炉墙衬的2~3倍厚,以尽量减小出炉前后炉膛温度的波动范围。(2)延长排料的时间间隔。堵塞后1h内,液态熔体明显不足,不能满足平衡炉膛单位面积电热分布的需要,反应区面积不够。随着冶炼时间的延长,熔池逐渐加深,反应区MnO SiO2的还原反应接近合理。若能长期保持,可获得理想的技术经济指标。但由于炉前设备容量的限制,必须按照规定的要求定期排放,避免炉前不必要的事故。在炉前设备能力允许的前提下,许多铁合金厂通过有意识地降低产品的渣铁比,延长出料时间间隔,明显改善了产品的技术经济指标。(3)采用留渣或留铁操作方法。残渣熔炼最早是在日本提出的。它利用炉渣电阻热代替常规的电弧热,在炉内形成大范围的反应区,从而提高电炉的生产能力,降低冶炼电耗。留渣或留铁操作法的优点是:①熔池能量转换稳定;②排出液体的温度稳定;(3)反应面积增大,逸出气体分布均匀,热量利用率高。(4)减少热态停炉次数。频繁的地热停炉对电极在炉料中的插入深度影响很大。生产中,最好停炉一次30分钟,而不是两次20分钟。电极频繁升降不利于炉况的综合利用和维护,频繁停炉必然造成高温区上移和炉底温度降低。锰矿的品位和粒度对炉温也有一定的影响。矿石含锰量越高,渣铁比越低,可相应延长出钢时间,均匀提高炉温。如果矿石粒度合适,粉率低,炉料透气性好,整个炉口着火下沉均匀,炉料预热效果好,带入下部反应区的显热多,生产技术指标更好。如果矿石粒度较大,熔化速度变慢,化渣温度升高,有助于提高炉温,但崩料现象增多。提高合金的硅含量,必须有合适的炉渣成分,这是影响炉况和各项技术经济指标的重要因素。冶炼锰硅合金所用的原料并不固定,原料成分变化不大,炉渣成分也是如此。实践表明,当合金含量较高,渣中锰含量在6%左右时,炉渣碱度n(CaO+MgO)/n(SiO2)控制在0.6~0.8为宜。如果炉渣中含有5%~7%的MgO,炉渣的流动性将大大改善,有助于提高炉温,促进二氧化硅的还原。工作端长度对炉温有直接影响。9000~12500kVA电炉冶炼锰硅合金时,电极正常插入深度为1.2~1.4m,工作电压为130 ~ 145V3000~6000kVA电炉冶炼锰硅合金时,电极正常插入深度为0.6 ~ 0.8m·m,另外,如果骑行碳砖被侵蚀变薄,炉孔过大,会导致出料时出血严重,也会阻碍炉温的升高,从而影响合金中硅含量的增加。七。锰的回收率锰的回收率是生产锰硅合金的一项重要指标。提高锰的回收率就是减少锰进入炉渣和随炉气逸出。

表1炉渣中锰含量与炉渣碱度的关系

碱度氮(氧化钙)/氮(二氧化硅)

0.21~0.3

0.24~0.4

0.41~0.5

0.51~0.6

0.61~0.7

0.71~0.8

0.81~0.9

炉渣中的锰含量/%

10.3

9.6

8.35

8.41

7.25

5.76

4.88

如表1所示,炉渣中的锰含量与炉渣的碱度有关。炉渣的碱度越高,锰含量越低。但这不是结论。随着炉渣碱度的增加,炉渣量相应增加。虽然矿渣中锰的百分比降低,但矿渣中锰的总量不一定降低。实践证明,当碱度从0.2增加到0.7~0.8时,锰的回收率随碱度的增加而增加,但当碱度进一步增加时,锰的回收率降低。【下一篇】八。炉压和炉气成分在密闭炉中冶炼锰硅合金时,判断炉况不仅要根据对原料(粒度、成分)、电极位置、炉渣碱度、合金成分、渣量(与敞口炉相同)的分析,还要考虑炉气成分、炉内各部温度变化等因素。,冶炼过程要综合分析,综合判断。例如:(1)炉气出口压力波动,炉盖温度局部升高,表明炉内局部掉渣或燃烧。(2)炉气出口压力升高,炉盖温度不升高,二次电流降低,说明炉内有塌料现象。(3)炉气出口压力升高,炉盖温度升高,电极波动,排出压力明显下降,这是炉内转渣的标志。(4)炉气中氢含量急剧上升。如果原料温度不变,说明炉内设备漏水严重,应立即切断电源。如果含氧量增加,说明密封不好,要做好密封。为了减少锰从炉气中逸出的损失,必须避免高温区浓度过高,减少锰的挥发。因此,次级电压不能太高。如果电极插得深,料柱厚,炉气逸出路径长,炉料可以吸收一部分挥发性锰,减少锰的挥发损失。近年来,国内外一些大型电炉都实行低渣比操作方法,可以减少配合料中熔剂的用量,延长出料的时间间隔,增加炉膛热容量,提高炉温,从而提高硅的利用率,降低渣铁比。随着渣铁比的降低,炉渣中A12O3的含量也大大增加。虽然高铝渣的熔点比低铝渣高一百多度,但在炉况良好,炉膛温度真正提高的情况下,高A12O3含量的渣也能顺利出炉,并在上炉料的压力下与熔融金属很好地分离。从1984年开始,某厂一直实行低渣铁比的计算方法。在原料条件相同的情况下,渣铁比从1.35降低到1.1左右,电耗从4650kWh/t左右降低到4400kWh/t左右。冶炼锰硅合金时,出料工序和铁水浇注工序与电炉高碳锰铁冶炼相同。冶炼一吨锰硅合金的消耗大致为:锰矿(含锰28.5%)2000 ~ 2100kg富锰渣(含锰36%)。700 ~ 850公斤硅石、250 ~ 180公斤焦炭、550 ~ 650公斤锰回收率、75%~80%硅回收率、40% ~ 50公斤锰硅合金冶炼厂主要技术经济指标见表2。

表2某厂锰硅合金冶炼主要技术经济指标

主要原材料

锰硅合金品牌

Mn64Si18

Mn64Si23

锰矿(mn33%)/(千克吨-1)

1340~1520

1400~1540

富锰矿石(MN38%)/(kg t-1)

400~600

400~490

硅石(千克吨-1)

150~160

180~200

石灰(千克吨-1)

150~170

白云石(千克吨-1)

130~170

萤石(千克吨-1)

60~70

60~70

锰铁返渣(kg·t-1)

500~600

硅铁渣(千克吨-1)

60~70

10~20

耗电量(千瓦时·吨-1)

3300~3500

4000~4200

锰回收率/%

80~83

85~87

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九。配料计算:按以下条件计算配料:按品种要求,配M (Mn)/M (Fe) ≥ 4.5,M (P)/M (Mn) < 0.0025的锰矿。原材料的化学成分见表3。

表3原材料的化学成分(%)

名字

P

氧化亚铁

二氧化硅

首席行政官

船用汽油(Marine Gas Oil的缩写)

氧化铝

混合锰矿

30

0.061

23.9

1.1

4.3

焦炭

固定碳

挥发物

82

15

20

灰分成分

45

1.2

二氧化硅

0.008

0.5

97

注:含水量10%左右的焦炭元素分布如表4所示。

4表元素分配(%)

元素

变成合金

炉渣入口

挥发

七十八

10

12

95

0

40

50

10

P

八十五

10

锰硅合金的化学成分为:锰70%,硅20%,C1%,铁8%,磷0.18%。铁口碳排放量和炉口燃烧损失为10%。以100kg混合锰矿计算,要求焦炭和二氧化硅的量,计算炉渣碱度。(1)合金质量的计算

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(2)焦炭消耗的计算焦炭消耗见表5。

考虑出铁口排碳,当炉口烧损换算成10%含水量时,焦炭量为13.584÷0.82÷0.9÷0.9=20.4(kg) (3)硅石用量的计算。

以上炉渣碱度略低,可加入适量石灰进行调整。炉渣碱度宜为0.6~0.7。如果碱度为0.698,石灰(含85% Cao的石灰)的量为:

每批的成分为:混合锰矿100kg12.4kg二氧化硅;20.4kg可乐;3.3kg石灰。

 
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