锰硅合金生产工艺.docx

1、锰硅合金生产工艺锰硅合金生产工艺一、技术要求执行GB/T400896标准，其化学成份见表一。表一： 锰硅合金牌号及化学成分牌号化 学 成 份 %MnS iCPSFeMn64Si2760.067.025.028.00.50.100.150.250.04FeMn67Si2363.070.022.025.00.70.100.150.250.04FeMn68Si2265.072.020.023.01.20.100.150.250.04FeMn64Si2360.067.020.025.01.20.100.150.250.04FeMn68Si1865.072.017.020.01.80.100.150.2

2、50.04FeMn64Si1860.067.017.020.01.80.100.150.250.04FeMn68Si1665.072.014.017.02.50.100.150.250.04FeMn64Si1660.067.014.017.02.50.200.250.300.05通常生产FeMn68Si18的牌号，根据用户需求生产其它牌号的锰硅合金和含P0.1%的低磷硅锰，S0.03%的低硫硅锰，合金表面和断面均不得带有非金属杂质。二、冶炼原理以焦炭作还原剂，在高温电热状态下(1500。C以上)还原矿石中的氧化锰、二氧化硅、氧化铁并按一定比例形成锰硅合金。最终反应方程式为MnxOy+yC=xM

3、n+yCOSiO2+2C=Si+2COFexOy+yC=xFe+yCO冶炼中还带入一部分其它有害元素，如磷、碳、硫等，应在原料中加以控制。冶炼中还存在未还原物质，如氧化锰、二氧化硅等，要加入石灰石或白云石与此反应形成炉渣。炉渣碱度应控制在0.60.8之间。三、入炉原料技术要求冶炼锰硅合金的原料有：锰矿石、富锰渣、硅石、熔剂(白云石或石灰)，入炉原料技术要求如下：1、锰矿石1.1 Mn30%， Mn/Fe 68，P/Mn0.002。1.2 粒度580mm， 水份6% (巴西矿、加蓬矿除外)。2、焦炭2.1 冶金焦：固定炭80%，灰份10%，粒度520mm。2.2 煤气焦：固定炭80%，灰份10%

4、，粒度520mm。2.3 硅石：SiO297%，Al2O31.5%，P2O50.02%，粒度1040mm。2.4 熔剂(白云石)：CaO+MgO50%，粒度540mm。四、配料1、配料准备1.1 收料人同应将当天的进料情况向工艺人员通报，并按工艺人员要求进行原料准备。1.2 需破碎加工的原料按上述技术要求加工后送入指定料位，并通知配料人员。2、配料计算(见附录)3、配料操作3.1 原料配比由车间工艺负责人决定。3.2 配料前必须弄清原料的配比数量、存放仓位、每批料0。75吨锰矿石为基础，按配比准确称量，并作好记录，各种料的配料误差不超过2kg。3.3 调整原料配比，应在接到车间工艺技术人员的变

5、料通知单后，由当班班长改写配料板，并通知有关人员。3.4 料管应保质充满炉料，交班时12.2m平台各小料仓也要配满炉料。3.5 配料工应注意原料变化情况，发现问题及时向车间汇报。3.6 配料工应维护好设备，发现问题及时处理，交班前要彻底清扫工作场地，搞好交接班。五、冶炼1、冶炼操作1.1 及时加料，保证料面高度超出炉口约0.3m，料面发火均匀，发生刺火及时推料、压料。1.2 三相电极下插均匀，三相电流均衡稳定，用电量控制在设计功率的11.15倍之间。1.3 适时出铁，当电极电流增大说明炉内合金已达到一定数量，需要出铁。打开炉眼将铁水流至铁水包，同时排渣，出铁完毕用泥球堵住炉眼，扒渣后，将铁水浇

6、铸在锭模。2、炉况正常的标志：2.1 炉料下沉均匀，无较大刺火，三相电极下插均匀，三相电流稳定。2.2 产品成份稳定，各项指标良好。3、不正常炉况及处理3.1 还原剂过剩现象：a. 电极插入浅，上抬过快，局部塌料刺火严重；b. 炉料熔化慢，排渣不顺畅，渣中含锰偏底，合金含硅上升；c. 炉气压力及温度升高，且不稳定。处理方法：适当减少焦炭配入量(如合金含Si不太高，适当增加料比中的硅石量)。3.2 还原剂不足现象：a. 负荷用不满，电极下插深；b. 渣中含锰偏高，合金含硅量下降；c. 渣量大，合金量少。处理方法：适当增加焦炭配入量，严重时还可附加适量焦炭。3.3 炉渣粘稠，排渣困难。现象：a.

7、炉渣碱度低，三氧化二铝高；b. 炉眼小，或被电极头堵住；c. 还原剂过多，电极插入浅，炉温偏低。处理方法：属于a或c条原因，可适当调整熔剂或还原剂的配入量；属于b条原因，则应扩大炉眼，强行拉渣。3.4 翻渣现象：炉渣翻到料面上。原因：a. 排渣不好，炉内存渣过多；b. 还原剂不足，渣量大。处理方法：属于a条原因应扩大炉眼，强行拉渣；属于b条原因，应增加料比中的还原剂或减少硅石量。3.5 合金质量调整a. 锰低：料比中应适当增炭、减硅石或提高入炉锰矿石的锰铁比。b. 硅低：在正常情况下，料批中应适当增加焦炭和硅石量；c. 磷高：应降低矿石的磷锰比。3.6 炉况不正常的时间过长，熔池缩小，炉口冒渣

8、，电极端部削尖，电极工作端变短，此时应改善原料配比，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。六、出炉和浇注1、每班接班后必须准备好足够量的泥球、铁杆、堵扒、托铲和扒渣耙。2、正常情况下，每天出九炉。3、砌好的铁水包烤干后方可使用。4、每次出炉前，出铁工必须预先检查铁水包内衬有无损坏，渣包在平车上是否放好，包嘴有无堵塞，牵引钩是否挂，渣包是否完好，是否须掉渣，（延长渣包使用寿命或避免渣包烧穿）等情况。5、若使用烧穿器烧炉眼，不得同时碰及挡板，应先合闸后搭接，以防烧伤。6、出铁时要用园钢控制流量，防止渣铁流量过大，导致跑铁或冲坏钢包，并及时往二、三包中撒适量焦粉，以利于保温、扒渣

9、或冲渣。7、堵眼后，将铁水包和渣包拉至浇注间进行炉渣水淬和扒渣。8、浇铸前，锭模必须打扫干净。七、出铁口的维护1、开眼时，先捅开出铁口上部，待铁水流出后，逐步往下扩大。2、出铁口要维持里小外大的圆锥形，每次出铁后将流槽的渣、铁清理干净，炉眼要深堵，堵完后留有适当余量，便于开眼。3、根据炉眼情况做泥球并改变配比，新炉眼用耐火泥掺焦炭粉，中后期用70%的耐火泥掺30%的碎电极糊。4、炉眼直径超过150mm就该修炉眼了。改用备用炉眼出铁，用碎电极糊掺铅粉和成硬泥球捣在炉眼内，捣的越实越好，然后再重新开眼。八、用电制度及设备维护1、遵照电炉变压器使用规程进行用、停电操作。2、用电前，必须先提起电极，合

10、闸的冲击电流要控制在额定值的一半左右(最高不许超过额定值)，送电后逐步用满负荷。3、正常运行时，要保持三根电极的下插深度基本一致，三相电流平衡、满负荷。4、停电时，要先把电流降到额定值的三分之一以上，然后分闸，紧急情况可以满负荷分闸，但必须记录原因。5、每小时记录电压、电流、油温及电度表数据。6、交接班实行对口交接制，应详细介绍当班设备运行情况。7、注意大套、铜瓦、料管、炉盖、侧板和水冷烟道的冷却水量，出水温度不得超过50，发现异常情况要及时处理。8、发现冷却循环水流变小时，应检查水压大小，管道是否堵塞并及时处理。9、保持铜瓦底端距料面的高度大于20mm，以免烧坏铜瓦和大套，如遇炉内翻渣、刺火

11、严重而又难以消除时，可适当提高铜瓦高度。10、定期检查炉体金属构件有无漏电情况，发现问题及时处理。11、经常检查液压系统工作状态，防止漏油和管道堵塞。九、电极糊操纵1、搞好电极糊的存放，要保持干净、干燥，不许混入泥土等杂质。2、封闭糊的使用粒度应小于100mm，破碎后不能存放过久，以减少二次污染。3、每天加封闭糊一至二次，电极的糊柱高度应控制在1800mm左右(从铜瓦上端算起)。4、电极壳的接长与使用4.1 根据电极壳的消耗量及时接长，接长时壳内筋片要上下对齐并相互搭焊。4.2 新接的电极壳要垂直圆正，焊缝均匀，以保证电极与铜瓦接触良好。4.3 焊完毕要仔细磨平凸起焊疤，以免因电极与铜瓦接触不

12、良而打弧，烧坏铜瓦或击穿电极壳。4.4 在电极壳上部易于观察的部位粘贴或喷涂刻度标志，以便观察和记录压放长度，电极壳顶端应加盖，防止灰尘落入筒内。5、电极压放与倒拔5.1 压放电极应遵循勤放，少放原则，每次压放不超过100mm，若电极工作端过短需要抢放时，须经炉长同意，抢放后缓慢升高负荷。5.2 电极压放不下来时，首先要检查压放操作顺序是否正确，然后检查油压系统和电极是否正常，并与炉长商量处理。5.3 手动倒拔：如果压放电极时出现电极下滑造成工作端太长或因检修的需要，必须将电极倒拔，即松开锥形环，提铜瓦至适当。6、电极事故处理6.1 电极漏糊6.1.1 发现电极漏糊时，必须立即停电，不准提升漏

13、糊电极，避免过多的稀糊流入炉内。6.1.2 找到漏糊位置，堵塞漏洞，补加封闭糊，架木柴烘烤，待表面硬结后才能送电，缓慢升负荷焙烧。6.1.3 如漏糊流入炉内太多，必须把软糊扒出或撬碎。6.2 软断6.2.1 软断发现后应立即停电，松开铜瓦，将硬头套入铜瓦，清理流出的封闭糊，关小冷却水，降负荷焙烧，间隔较长时间后再放电极。6.2.2 如果原有硬头无法扶正接牢，则应将断头取出，在断电极壳上套接一个有底的电极壳，并焊好，重新加封糊，按新开炉焙烧电极的方法，用木柴烘烧焙烧。6.2.3 有时倒抱铜瓦夹住原来硬头后电极提不起来，可抬起其它两项电极送电，用其它两项负荷，使软断电极处于低电压，大电流状态，用电

14、阻热进行焙烧。6.3 硬断6.3.1 若断头仅200400mm，且不在出铁口相，可在出铁时将断头坐下然后提起电极，偏加欠炭炉料，以加速断头的消耗。6.3.2 如断头长(或断头虽短，但在出铁口相)必须取出，压放电极所需的工作端长度，用死相焙烧的方法处理，此时要特别注意减少负荷，防止因烧结不好而引起漏糊或软断。6.4 停电时的电极维护6.4.1 短时间停电时应关小铜瓦冷却水。6.4.2 对时间较长的热停炉(10小时以上，48小时以内)，应先将电极吊离料面200300mm，在电极脚下加一些焦炭，然后下降电极至搁住为止，便于用电。6.4.3 长时间停电时，电极应提出料面，同时关闭烟道蝶阀和冷却水。十、

15、停炉1、洗炉a. 在洗炉前合金含硅量必须达到17%以上，并略微提高炉渣碱度。b. 炭配入量(比正常料批配入量少1020%)。c. 在料管放空，料面稍降之后，向炉内加入洗炉料，并适当延长熔炼时间。2、小修停炉在生产过程中，有些设备要定期检查更新，停电时间在3小时以内为小修。2.1 停电前四小时禁止压放电极，并在停电前处理好电极悬糊事故。2.2 停电后适当减少铜瓦冷却水量，电极要坐到中、下限位置。2.3 停电前最后一炉合金的含硅量不得低于17%。2.4 停电时间超过四小时，可轻微活动电极，以防炉料和电极粘结。3、临时热停炉在生产过程中，因各种原因需要停电且停电时间接近小修时，原则上按小修停电操作规

16、程执行，如时间允许，最好在出炉后停电。4、大修后开炉根据实际情况制定开炉方案。5、中小修停炉后的开炉5.1 用电前，全面检查各种设备，发现问题及时处理，确认无误后方可送电。5.2 送电后缓慢上升负荷，若不起弧，用圆钢引弧，起弧后一小时改为正常电压。附录：配料计算(举例)为了获取标准的合金产品，或稳定的炉况，合理的炉渣成份，必须进行配料计算，配料计算可按下列程序进行。一、根据车间冶炼的品牌为Mn65Si17，其计算配比取合金成份( % )如下：MnSiPCFe67.018.00.101.213.7各计算中元素原子量如下：MnFePCaMgSiOC5556314024281612原料的主要成份%

17、(化验室提供)：MnFeSiO2CaOMgOP国营锰矿30.056.3624.943.081.00.047金益锰矿28.029.2116.245.64.40.043烧 结 料38.1610.4222.622.81.40.043富 锰 渣38.82.8429.483.921.40.030白 云 石28.5622.0碎 硅 石98.15水 份挥发份灰 份固定炭灰份中的CaO、MgO煤气焦8.04.0111.2884.71孝义焦7.02.6212.2485.14二、计算依据：1、各元素分配( % )元 素入合金入 渣挥 发Mn781210Fe955Si55405P855102、焦炭的利用率：80%三

18、、计算：以锰料100kg作为基础3、炉渣的碱度：R= (CaO+MgO)/SiO2 =0.7三、计算：以锰料100kg作为基础1、锰料的配比为了保证冶炼出合格的产品，和取得好的经济指标，入炉锰必须保证不低于33(以入炉锰料计算)； 取Mn矿/ Fe矿 6.08.0,取国营矿30kg，金益矿20kg，烧结料10kg，富锰渣40kg，经过配比后的混合矿的成份( % )MnFePSiO2CaO+MgO33.9555.9280.03924.7845.7722、100kg混合矿可得合金重量计算 100kg混合矿可得锰、铁元素的重量33.9550.78+5.9280.95=32.12( kg ) Mn、F

19、e元素占硅锰合金的比例100%Si%C%P%=100181.20.10=80.7% 100kg混合矿可生产锰硅合金的重量32.1280.7% =39.80( kg )3、需用炭量的计算 合金中渗炭 39.801.2%=0.48( kg ) 还原铁需用炭FeO + C = Fe + CO 12 56 ? 5.9280.955.9280.9512/56 =1.21( kg ) 还原锰需用炭MnO+ C = Mn + CO 12 55 ? 33.955( 0.78+0.1 ) 33.955( 0.78+0.1 ) =6.25( kg ) 还原硅需用炭SiO2 + 2C = Si + 2CO 24 2

20、8 ? 39.8018% 39.8018% = 6.14( kg ) 需用炭的总量 0.48+1.21+6.25+6.14=14.35( kg ) 折合焦炭量14.35（84.71%+85.14）/21(8.6%+7%)/2=14.350.8490.925=18.27 (kg)实际配用焦炭量 考虑到烧损和铁口排炭，炭的过剩量为120%18.71.2=21.92 ( kg )4、硅石需用量计算 合金中的含量 39.8018%=7.146 ( kg ) 炉料中应配入Si量 7.16455%=13.03( kg )折合SiO2：13.08 60/28=27.92 (kg) 100kg混合料带入的Si

21、O2为24.784kg 需要再配入的SiO2量为 27.9224.784=3.136( kg ) 需要配入的硅石量为 3.13698.15%=3.195( kg )5、熔剂需用量计算 进入渣中的SiO2量为 27.9245%=12.564( kg ) 需要的CaO+MgO量为(CaO+MgO)/SiO2 =0.7 12.5640.7=8.795( kg ) 100kg混合料中带入CaO+MgO量为5.772kg 需要补充的CaO+MgO量 8.7955.772=3.023( kg ) 需要配入的白云石量 3.02350.56%=5.98( kg )6、合金中的锰含量计算Mn=(10033.9550.78)/39.8=66.54(%)1000.03985%7、合金中的P计算P= (100*0.039*85%)/39.8=0.083 ( %8、料批组成国营锰矿 30kg 金益锰矿 30kg 烧结料 10kg富锰渣 30 kg 煤气焦 11 kg 孝义焦 11 kg硅石 3.2 kg 白云石 6 kg