12600KVA硅锰电炉冶炼规程516 1.docx
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12600KVA硅锰电炉冶炼规程5161
12500KVA硅锰合金电炉冶炼
技
术
操
作
规
程
若羌金岳矿业开发有限公司
生产车间办公室
2013年3月15日
一、产品技术标准
二、原材料技术要求
三、配料操作
四、熔炼操作
五、正常炉况的标志和不正常炉况的处理
六、电极的使用和维护
七、电极的下放程序
八、用电制度
九、炉前操作
十、合金精整
十一、电炉及变压器主要参数
十二、配料计算
附：
开炉方案
附：
冶炼炉台操作作业指导书
附：
冶炼炉前操作作业指导书
附：
原料送料和称量作业指导书
附：
仪表工操作作业指导书
附：
电极壳接长、电极糊添加作业指导书
附：
天车操作作业指导书
附：
产品精整作业指导书
12500KVA锰硅合金电炉
冶炼技术操作规程
一、产品技术标准
本标准适用于炼钢及铸造作合金剂，复合脱氧剂和脱硫剂，冶炼中低碳锰锰铁作还原剂用的锰硅合金。
1、锰硅合金合金牌号及化学成份：
锰硅合金按锰、硅及其杂质含量不同，分为八个牌号。
其化学成份应符合国家标准GB/T4008-96规定
产品牌号
化学成分（%）
Mn
Si
C
P
S
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
不大于
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
FeMn64Si16
60.0～67.0
14.0～17.0
2.5
0.20
0.25
0.30
0.05
注：
硫为保证元素，其余均为必测元素。
2、需方对化学成份和供货粒度有特殊要求时，可由供需双方另行商定。
3、同一牌号，同一组级的锰硅合金归为一批交货，一批产品中的锰含量之差，不应超过3%。
4、锰硅合金以块状或粒状供货，块状每块重不超过15Kg，其粒度范围及允许偏差应符合下表规定。
锰硅合金粒度范围
等级
粒度范围/mm
偏差%
筛上物
筛下物
≤
1
20～300
5
5
2
10～150
5
5
3
10～100
5
5
4
10～50
5
5
5、锰硅合金应严格精整，表面及断面均不得带有明显非金属夹杂。
二、原材料技术要求
冶炼锰硅合金的原材料有锰矿石、富锰渣、硅石、焦炭和熔剂（包括：
白云石、萤石、石灰石等）。
其技术要求如下。
1、锰矿石的理化要求：
1）化学成份：
混合锰矿入炉Mn≥32%（至少≥30%），MnFe≥7，Mn/P≥350，SiO2＞20%。
2）冶炼各牌号锰硅合金，对应入炉的混合锰矿的化学成份与技术条件应符合要求。
3）粒度范围
入炉混合锰矿粒度应在10～80毫米，其中筛上物不大于5%，筛下物不大于10%。
水份不大于6%。
4）入炉混合锰矿不含有泥土等杂质、杂物。
5）进厂锰矿必须按产地分别存放，并有产地、成份的明显标志。
2、富锰渣的理化要求：
1）化学成份：
Mn≥30%，P＜0.06%,Mn/Fe＞10,SiO2≥30%。
2）富锰渣的粒度为:
5～80毫米，小于5毫米的不超过总量的10%。
3、焦炭的理化要求：
1）固定碳≥80%（至少大于78%），灰份小于16%，挥发份1.5～2.5%，P＜0.03%,S≤1%。
2）焦炭粒度3～35mm，水份＜10%，无泥土和杂质。
4、兰碳的理化要求：
1）化学成份：
固定碳≥84%，灰份≤10%，挥发份≤6%，S≤0.8%，P＜0.02%,水份＜10%。
2）兰碳粒度3～40mm，无泥土和杂质。
5、硅石的理化要求：
1）化学成份：
SiO2≥97%，AL2O3＜1.5%，P2O5＜0.02%。
2）硅石的粒度5～50mm，入炉时冲洗干净，无泥沙杂质。
6、石灰的理化要求：
1）化学成份：
CaO≥85%,AL2O3＜1.0%,S＜0.08%,P2O5＜0.02%.
2）石灰的粒度：
5～50mm，石灰必须烧透，不准过烧、生烧和粉状石灰及杂质。
7、萤虫的理化要求：
1）化学成份：
CaF2＞80%,SiO2＜2.0%，S＜1.5%,CaO3＜3.0%。
2）粒度为5～40mm，无泥沙杂物。
8、白云石的理化要求：
MgO≥18%,CaO≤20%,粒度10～40mm。
各种原料都应保持干燥，按不同品级分别推放。
9、电极糊的理化指标：
1）化学成份：
电极糊的灰份≤5%，挥发灰10.5～12.0%。
2）体积密度大于1.36g/cm3,电阻率应小于90。
每块重量不大于15Kg，使用时应破至100×100mm的粒度，干燥清洁。
三、配料操作：
配料时的正确与否，直接关系到炉况和产品质量的好坏，配料时一定要认真仔细，不能配错，做到配比准确。
1、配料前先弄清原料情况，配料比例数量。
配料严格按质按量配料，做到不合格粒度原料不能入炉，并认真做到好配料原始记录，每批料锰矿基数为20T，称量误差不得超过0.05T。
2、配料顺序如下：
各种锰矿（富锰渣）→硅石→白云石或石灰石→焦炭→各辅料（如氧化铁等）。
3、铲车拌料要做到各种原料均匀混料。
4、配料过程中要严防其它杂质，杂石混入炉料中。
每一种原料要单独计量，不得混装计量。
保持场地清洁。
5、每班配料前要检查计量器具工作是否正常灵敏。
四、熔炼操作：
（一）冶炼操作：
1、为了保证正常炉况，必须按照“低料面，厚料层，深电极，满负荷”的要求进行冶炼操作。
做到“一少、二精、三高、六稳定”。
即：
少停电，精料入炉，精心维护，高负荷，高炉温，高产量；料批稳定，负荷稳定，电极插入深度稳定，出炉时间稳定，产品产量、质量稳定。
2、炉料要并保持一定的料面高度，电极应插入炉料1500～1800mm左右，料面应控制在炉口水平位置，炉心料面可高出炉口300mm,并保持一定锥度。
勤放料，多推料，不允许冲白火。
3、电极周围料面烧结结块或棚料时应用铁杆松动炉料以帮助电极下料，要求动作迅速，并及时补加新炉料。
4、出炉时，炉台工应配合仪表工在班长的指挥下完成电极压放工作，并注意电极升降情况，保证在10分钟内投入正常生产。
5、出炉压放电极送电后，应迅速收料，并在30分钟左右，将炉料加到正常的料面高度，视电极烧结情况及时提升负荷至额定电流205A。
6、炉面周围的烧结和硬块应及时清理，使炉料冒火均匀。
7、炉台工应巡视炉体设备，冷却水及电极烧结情况，发现异常，应立即报告班长，及时处理。
8、在扎气眼或松动料面时，应随时注意不要同时碰撞到两相电极及接触到带电设备。
9、炉台工应确保工具器摆放有序，好拿好用，随时保持操作场地清洁干燥，无积水。
10，推料盖火时炉台工要站在炉门侧面操作，防止炉内空料冲火烧伤人员。
休息时在安全地点。
11、每炉必须分析Mn、P、Si，每周作一次炉渣全分析，MnO、CaO、MgO、SiO2、AL2O3，每周进行一次产品全分析Mn、Si、P、S、C。
五、正常炉况的标志：
1）有足够长的电极工作端插入炉内（1500--1800mm），三相电极能给满负荷，电流、电压平衡且稳定，三相平衡，化料快。
2）炉台整个料面火焰分布均匀，炉料下沉大体一致。
3）炉料透气性良好，坩埚大，渣铁温度正常，分离好，流动性好，炉眼好开好堵。
出铁排渣均匀、顺利，渣铁比均衡，出炉塌料好。
4）合金成份稳定，产量高，电耗低。
5）渣型合适：
MnO5～8％、MgO5～7％、SiO233～38％、AL2O312～18%，炉渣碱度R=（CaO+MgO）：
SiO2=0.6～0.8。
若AL2O3高时，可适当提高。
2、不正常炉况的处理：
当炉况不正常时应对炉况进行处理。
1）还原剂过剩余的特征及处理：
A．电流大，电极上抬，电极插入炉料过浅，塌料刺火频繁，炉口温度升高，料面火焰黄而短。
B、坩埚缩小，炉内温度下降，出铁时渣铁呈红色，不耀眼，渣粘稠，流动性差。
C、合金中Si低Mn高，浇铸合金后表面析出石墨碳增多。
D、料面出现翻渣，出铁时渣量增大，渣中MnO上升，固体渣断面呈深绿色。
E、严重缺碳时，坩埚也缩小，炉温下降，渣流动性不好。
F、处理办法：
及时增加适量焦炭配比，并适量附加焦炭，但不能操之过急，要逐渐挽回炉况。
头几批可酌情多加或附加于炉内。
3）出炉不顺的原因：
A、炉渣碱度过低，含AL2O3过低，致使渣粘稠，流动性差，应加碱性熔剂处理。
B、还原剂过多，炉渣含MnO过低，亦使炉渣粘稠难流，应调整焦炭配比，使渣中MnO在5%～8%范围内。
C、炉眼过小，或电极断头把炉眼中的堵塞，使渣排出困难，应扩大炉眼，取出炉眼中的堵塞物。
4）翻渣事故：
炉内的渣液翻到料面上来，严重时甚至象稀饭一样，其原因是：
A、出铁时排渣不好，炉内积渣过多。
B、还原剂不足，炉内成渣量大，电极下插过深。
C、炉料潮湿，粉料太多，造成炉料透气性太差，频繁棚料。
处理办法：
A、出炉时应尽量排渣，应用人工拉渣。
B、适量增加焦炭配入量。
C、应调整料批及粒度组合，尽量减少粉料入炉，加强原料的筛分处理。
5）反应区（坩埚）缩小，炉底上涨的原因。
A、还原剂配比不当，焦炭过多或长时间严重缺焦，致使炉温下降。
B、炉口布料操作不合理，致使电极上抬，热损失太大，炉温下降。
C、炉料粒度太小，熔点低，致使化料速度过快，熔料过多，与用电量不相匹配，造成炉温下降。
D、热停电频繁，时间长，致使炉温下降，炉内熔融体凝结。
上述原因都使炉温下降，炉渣流动性变差，排渣困难，炉内积渣增多，造成炉底上涨，坩埚缩小，炉况不正常。
处理办法：
针对不同炉况，采取不同的方法处理。
总的来说，要精料入炉，配料准确，精心操作。
6）合金质量调整：
A、合金中Si低Mn高，调整料批中硅石和焦炭配入量。
B、合金中Si高Mn低，应减少料批中硅石和焦炭配入量。
C、合金中含Mn低P高，应调整入炉矿石，应调整炉料的Mn/Fe和P/Mn值。
在冶炼过程中能够保持炉况的正常运行及正确处理不正常炉况，必须做到对炉况“勤观察，勤检查，勤分析”。
六、电极的使用和维护
（一）电极的正确下放和使用：
1，按工艺要求采购电极糊，堆放要保证清洁。
2、当铜瓦距料面小于200毫米时，应下放电极，每根电极每天下放3～４次，每次下放不超过150—200毫米（8小时下放一次）。
3、电极下放后用电时，视电极的烧结情况提升负荷至额定值250～280Ａ；并随时检查铜瓦冷却水温度、水量、电极烧结不好时，调整冷却水量。
4、电极壳用2.0mm的铁皮制作,并严格执行制作标准。
5、电极糊的加入应保持糊标高度在3.5～4.0米，每八小时检查加一次，并严格执行电极糊工加糊作业工作标准。
5，每班由冶炼班长抽查一次电极糊柱高度。
（二）造成电极事故的原因和处理方法：
1、电极硬断事故：
1）产生硬断事故的原因
A、下放电极后用电过急，烧结过快，或电极严重过烧；
B、电极糊质量问题，以及夹渣，灰尘过多；
C、没有及时添加电极糊。
2）处理方法：
A、发现电极软断或漏糊应立即停电，视情况倒夹电极用电，或堵住漏洞坐死进行焙烧。
B、焙烧过程中必须有专人指挥监视提升负荷。
七、电极的下放程序：
1、保系统压力在0.5～0.7Mpa。
2、一般每出一次炉为7小时～8小时，下放一次电极，每天3～４次，下放长度视电极焙烧情况和电极工作长度而定（150～200mm）。
3、下放程序为：
出炉停电后：
把电极适当抬起→松开上抱闸→立缸上行→抱紧上抱闸→松开压力环→立缸下行下→抱紧压力环→放结束。
八、用电制度：
1，仪表工要同冶炼班长密切配合，精力集中，做到“耳灵、眼明、手快”确保满负荷运行和安全用电。
不得随意调整电压档次。
2、正常运行时力求保持三相电极下插符合要求，三相电流电压基本平衡，满负荷。
相间电流相差,10A以内。
3、正常情况下，停电应将三相电极抬起，将跳闸电流控制在额定负荷的1/2以下，紧急事故时，允许满负荷跳闸，重新用电时要将电极适当抬起，不得满负荷合闸，合闸电流不超过额定电流的1/2。
4、每小时作一次记录，及时准确地填写好电炉运行日志表。
5、如长时间停炉应每5小时活动电极一次，以防电极粘在炉内。
6、计划停电，先分闸真空断路器，后拉高压隔离开关。
恢复用电时，先合隔离开关，后合真空断路器。
由跟班电工操作。
九、炉前操作：
1、出炉时间由炉台班长决定（特别情况由工艺人员决定），正常情况下应保证正点出炉，一般8小时出炉一次。
冶炼电耗在9一10万度出炉一次。
2、每次出铁后，应把流槽上的清理干净。
根据侵蚀情况进行修补，及时铺上黄沙，保证下一炉以干燥。
3、出炉前应做好一切准备工作，出铁场地和炉前所用工具，特别是囤包应保证充分干燥。
4、出炉开眼方法有电烧和氧气烧开二种：
用电烧开时，应先用钢条剔净炉眼周围的挂渣和堵泥，然后再用园钢通过烧眼直至烧开为止。
用电无法打开时可用氧气烧眼。
5、打开炉眼时，会出现炉渣较粘，应用园钢拉渣，直至高温区粘度较小的炉渣排出为止。
6、炉前出炉工应保证炉眼园而正，里小外大的喇叭形。
堵眼后炉眼余量应有300～500mm。
应及时维护炉眼，严禁使用水浇出铁口，以防损坏碳化硅砖。
7、堵眼用泥球必须混合15%的焦粉制作或适量电极糊碎块制作。
堵眼时要求用力堵紧，堵进炉眼里端与炉墙平齐，以保证出铁口部分的炉墙少被渣铁侵蚀。
8、出炉后铁水应在囤包内镇静10—15分钟，浇铸时应做到“低温、细流”。
吊铁时应充分掌握“火候”不得吊漏。
9、当合金浇铸1/2时用样勺取样自下而上采取送化验室分析。
10、做好下炉出炉准备工作，经常检查炉眼，防止跑眼。
十、合金精整：
1、每班生产出来的产品按班分别精整。
2、精整后合金表面不带明显的非金属夹杂，特别是杂质要清除干净。
3、按要求计量，分牌号分别堆放入库。
4、自然块一般为15～20Kg/块。
5、精整后残余粉末合金堆放到指定地点，以便回收处理，保证场地清洁。
十一、电炉及变压器主要参数：
1、电炉主要参数：
1）炉壳：
直径：
8900mm
高度：
4900mm
2）炉膛深度：
2600mm
直径：
6300mm
3）极心园直径：
2750mm
4）电极直径：
1000mm
5）出铁口：
2个
2、变压器数：
3台
1）额定容量：
4200KVA
2）一次电压：
35KV
3）二次电压（19档1—19）：
120V123V126V129V132V135V138V141V1145V149V153V157V161V165V170V175V181V187V193V
4）一次额定电流：
206A
5）二次电流：
28188（149V）
十二、配料计算：
配料计算应用举例：
炼Mn≥65%Si≥17%P＜0.25%C＜1.8%
一、原料成份及搭配：
矿名：
MnFePSiO2CaO+MgO配比%
镇巴矿32.231.910.067266.324.5250
16.60.4550.0335135.42
新疆锰矿41.60.230.04222.70.691.3910
4.160.0230.00422.270.0690.139
遵义烧结矿25120.08419.510.322.9330
7.53.60.02525.853.9
城口焙烧矿321.60.3772411.594.7810
3.20.160.03772.41.5
混合矿31.44.250.100623.5511.02100
二、主要元素分配：
入合金入渣挥发
Mn80%余量12
Fe95%5%-
Si55%40%5%
P95% － ５％
注：
焦炭固定碳83％，硅石SiO298％
二、计算：
1、合金量：
100×31.4%×80%=38.35Kg
2、合金量P100×0.1006%×95%÷38.35=0.00249≈0.249%
3、配炭量：
1）合金渗碳：
38.35×1.8%=0.69Kg
2）MnO还原需碳:
12×100×31.4%×（0.8+0.12）÷55=6.3Kg
3）FeO还原需碳:
12×100×0.0425÷56=0.865Kg
4）SiO2还原需碳:
24×38.35×0.175÷28=6.33Kg
总需炭量:
0.69+6.3+0.865+6.33=14.185Kg
14.185÷0.83÷0.85=19.6Kg
4、硅石需量：
合金含硅量：
38.35×0.175=6.71Kg
折合SiO2：
6.71×60÷28=14.38Kg
炉料中应有SiO2为14.38÷0.55=26.145Kg
26.45-23.55-（19.6×0.1×0.5）=1.6Kg
1.6÷0.98=1.64Kg
5、石灰计算：
入渣SiO2量为：
26.45×0.4=10.458
10.458×0.8=8.366＜11所以不加石灰。
料批组成：
镇巴矿500Kg，新疆矿100Kg，遵义烧结矿300Kg，城口焙烧矿100Kg，焦炭200Kg，硅石20Kg，氧化铁10Kg。
12500KVA硅锰热炉开炉方案
一、烘炉前的准备工作：
1、炉墙炭砖涂一层耐火泥浆，以防氧化。
2、详细检查机电设备、冷却系统、绝缘系统、液压系统是否完好。
3、准备块焦20吨，废油10公斤及500公斤干木材。
4、22mm圆钢制作的铁栅栏焊在电极大套上，松开大套，并在铁栅栏及炉心底加入木材上面盖上块焦，并浇上少许废油，以便引火，每相电极壳内加入粒度＜150mm的电极糊，糊柱高度达铜瓦上沿位置：
电极端头垫上耐火砖，用焦粉和泥球堵塞好炉眼并将铜瓦冷却水调节最小并用3.2mm焊条在电极壳焊上每隔50cm烧一气孔（铜瓦以下位置）。
5、炉底铺一层5cm左右焦粉，以防护底氧化。
二、烘炉操作：
烘炉目的是为了去除炉衬的水份，并将炉膛升温到一定程度，同时进行电极焙烧成型，能承载一定的电流。
烘炉第一阶段焦炭烘，第二阶段电烘，第三阶段投料生产。
1、焦炭烘：
引燃铁栅栏内木柴及上面盖的块焦，根据需要补加一定数量的块焦。
在焦烘过程中，各班要及时测量糊柱高度，并根据测量情况逐步加高电极糊柱，最后将糊柱保持在3.5—4米高度.焦炭烘炉时间为168小时。
在此期间视电极烧结情况逐步提高铁栅栏，确保电极烧焙长度不少于2.5米，后转为电烘阶段。
2、电烘炉：
用电前将焦烘残余块焦及铁栅栏取出。
准备2000Kg粗焦（粒度50-100mm），将电压级数调至五档（132V）引弧发火，操作如下：
1）电极放至1.8-2米处，抱紧压力环，提升电极。
2）在确认绝缘系统、供电系统、电极升降系统和下放系统完好后进行试合闸三次。
3）在电极极心圆周围铺上400mm厚粗焦（粒度50-100mm）。
4）电烘采用五级电压。
5）送电，下降电极引弧，起弧后按（表一）电流曲线进行。
6）电烘48小时，总用电量约9—10万度左右。
7）为了保护电极，避免急冷急热原则上不在中途停电，若遇异常情况，例如：
电极工作端不够，需要下放；又如：
铜瓦与电极发生打弧，或排瓦斯气体等情况除外，利用停电时间紧固螺丝。
8）一旦进入电烘后，配电工要做好原始记录，加料平台不得离人，更不能有断弧现象，铜瓦冷却水处小流头。
9）在电烘时间内，要保持炉内焦块均匀加入，炉边上的焦块要用铲子拨回电极周围，每班的用炭量要有原始记录，如果因炭灰过多而引起的断弧，可将炭灰扒掉，在电极下端加入新焦。
10）电烘期间开始烘炉前流铁槽及铁水包。
三、投料生产操作：
1、使用五级电压，当电烘结束后，进入投料阶段。
2、电流达100A左右，逐渐向电极周围投入第一组料，减炭料量视炉内残余炭量而定。
后投入正常料批。
投料后负荷按（表二）进行。
料批组成见（表三）。
3、料面高度严格控制，不可提升过快。
4、在投料生产过程中，要视电极的烧结情况调整铜瓦水流量。
5、炉前作好出铁前的一切准备工作。
6、用电12小时，耗电量为70000度左右，可考虑开眼出第一炉渣铁。
7、出完第一炉后，视电极工作端长短，确定是否下放电极，再投第二炉的料。
8、第二炉送电曲线按表四进行，当用电量达70000度左右时，出铁第二炉铁。
9、第二炉后可逐渐转向额定电流工作。
出炉电量暂定为90000度/炉。
出炉时间视现场情况而定。
10、根据出炉产品成份及渣成份对料批作出调整。
四、注意事项：
1、为确保开炉生产安全顺利进行，各岗位进行岗前培训。
2、机电人员勤检查，确保设备运行正常。
3、为确保电极的正常运行，要经常检查电极的烧结情况和糊柱高度（3.5—4米）。
4、炉前安全放在首位，炉前工安排熟练工为好。
5、本方案与实际情况有矛盾时，视当时情况而定。
五、附表：
表一、电烘炉负荷提升参数
时间（N）
一次电流（A）
间歇时间（N）
用电量KWH
6
10—20
1636
10
20—40
0.5
5455.8
10
20—50
8183.7
8
50—60
0.5
87292.8
6
60—70
9093
4
70—80
0.3
6062
4
80—90
3273-4910
合计：
24.5
1.3
42432-44069
用电负荷取上限值计算,功率因数取0.9
表二、投料后负荷控制参数
时间（h）
一次电流（A）
用电量（KWh）
4
60-70
15276
4
70-80
17458.56
4
80-90
19640
合计
52374.9
表三、投料料批组成（待矿到齐后再定）
时间（N）
一次电流（A）
用电量（KWH）
3
90-100
16367.4
4
100-110
24005.5
合计：
7小时
40372.92
六、在出完第三炉铁后逐步转入正常用电，负荷提升情况视电极情况逐步提升，每次提升负荷都应检查变压器运行是否正常、电极的烧结情况。
七、正常后一次操作电流不能超过265A。
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