冶炼操作规程.docx
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冶炼操作规程
半封闭电炉锰硅合金
欧阳光明（2021.03.07）
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”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
还原剂过剩
特征：
电极插入浅，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15~20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，堵眼余量一般为200~300mm。
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。
2.4电极的制作、使用及维护
2.4.1电极糊及电极糊加工
电极糊加入电极壳之前，块度应加工到100×100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100~200mm/次班，低负荷运行，在30分钟后逐步用满负荷。
需要增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。
若断头无法接上，在清除电极糊后应拉出断头，在软断部位的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。
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3~5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500~1000kg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50~70mm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50~100mm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：
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10~12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）
12有负荷即可
23≤20～30
33≤30～50
42≤50～60
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，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。
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；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：
66Si：
18C：
1.4P：
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（%）3030201010
混合矿成份（%）：
MnFePSiO2CaOMgOAI2O3Mn/FeP/Mn
33.65.00.06522.74.651.858.16.50.0019
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+CO33.6×12×（0.81+0.09）=6.6（kg）
（2）反应：
SiO2+2C=Si+2CO
33.6×0.81×0.18×24（0.45+0.07）/（0.66×28×0.45）=7.35（kg）
（3）反应：
FeO+C=Fe+CO5×12×0.95/56=1.0（kg）
（4）合金渗碳：
33.6×0.81×0.014/0.66=0.58（kg）
（5）焦碳用量：
（0.58+1.0+7.35+6.6）/（0.8×0.9×0.94）=22.95（kg）
A2.2硅石用量：
[33.6×0.81×0.18×60/（0.66×0.45×28）—（22.7+22.95×0.94×0.15×0.45）]/0.96=11.65（kg）
A2.3熔剂（白云石）用量：
[（22.7+14.2×0.96）×0.5×0.7—（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。
附录B
筑炉规程
B1炉底砌筑耐火砖前需用规格为1000×1000×10的石棉板两层平铺于炉
底，并找平。
然后用规格为230×113×65的耐火砖平砌一层，用耐火粉填缝
并找平，第二层侧砌，第三层平砌，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。
B21~7层炉底耐火砖与炉壁之间应留有20~30mm的空隙，应耐火骨料填充，
紧靠炉壁用规格为1000×1000×10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
×113×65、230×113×65/45、230×113/94×65的耐火砖立砌，然后平砌，
最后用规格为1000×400×400、1200×400×400、1500×400×400、2000×
400×400的炭砖砌筑，炭砖与炉墙之间的空隙为50~60mm，空隙用电极糊打
筑严实。
B4第二层炉底炭砖的砌筑与第一层相同，两层间错开60°。
完毕后，用1000
×400×400炭砖紧靠炉墙粘土砖砌筑炉墙，炉墙炭砖间留有60~70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50~100mm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
一次侧电流（A）
519.6
炉壳高度（mm）
4000
二次侧电压（V）
120
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
升级会员 