冶煉硅鐵如何加料？

硅鐵冶煉的基本反應(yīng)，是利用焦碳中的碳，將硅石中二氧化硅的硅還原出來的反應(yīng)。要使這一反應(yīng)順利進(jìn)行，必須有良好的爐況。正確的加料方法，是獲得良好爐況、達(dá)到高產(chǎn)量低消耗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。因此，加料時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1.每批料必須混合均勻后加入爐內(nèi)，不準(zhǔn)偏加料。

大家知道，每批料的配比，是根據(jù)硅鐵冶煉的化學(xué)反應(yīng)原理和所用原料的成分，并結(jié)合實(shí)際情況計(jì)算出來的。所以，加入爐內(nèi)的每批料的組成，必須符合批料的配比。均勻地混合爐料是保證爐內(nèi)反應(yīng)正常進(jìn)行的重要操作條件。如果爐料未經(jīng)均勻混合或任意選擇性的加入爐內(nèi)，這就是同常所說的“偏加料”，其結(jié)果是在爐內(nèi)局部區(qū)域造成硅石過?；蚪固歼^剩，這兩種情況都不利于爐內(nèi)反映順利進(jìn)行，而使?fàn)t況惡化?？梢?，爐料混合均勻是十分重要的。

2.爐料要連續(xù)地一小批一小批地加入爐內(nèi)。這樣不但易于控制料面的高度，而且可以使加入爐料的組成及其分布比較均勻。

3.必須適當(dāng)?shù)乜刂屏厦娴母叨?。料面高度過高則電極上升，料面過低易塌料，兩者都不能充分的利用熱量，都會對爐況產(chǎn)生不利的影響。

料面高度控制適當(dāng)，可使電極較深的插入爐料中，從而提高爐溫和擴(kuò)大坩堝，使?fàn)t料可得到充分的預(yù)熱，促使?fàn)t內(nèi)反應(yīng)加快進(jìn)行。

4.加料時(shí)要隨時(shí)觀察爐況，如料面透氣性河電極動態(tài)等，必要時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理。

5. 應(yīng)使?fàn)t料與電極成垂直方向加入，但要防止?fàn)t料碰撞電極。這種加料方法，可使料面成為低料面寬錐體的形狀，不致引起電極波動。

小容量硅鐵熱爐，因其爐溫度較低，熔煉速度較慢，應(yīng)力求減小熱量損失。加料時(shí)應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：

1.勤加、薄蓋。

2.隨時(shí)注意刺火并在處理火后應(yīng)及時(shí)加料。

3.在保持適當(dāng)?shù)腻F體和料面的前提下，進(jìn)行燜燒，直到出鐵后將爐料搗下去，再重新加料燜燒。

現(xiàn)在，我國硅鐵生產(chǎn)的加料方式，大多采用加料機(jī)加料。加料時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1.少加勤快為宜。不能一次加得過多，以便保持良好的料面透氣性。

2.應(yīng)先從錐體底部往電極根部逐漸地加入爐料，如圖5所示。這樣可以保持爐料的組成，分布比較均勻，不致使硅石塊滾到錐體底部邊緣。

3.擺動加料機(jī)流槽時(shí),其方向與電極成垂直或平行,兩種異向投料方式應(yīng)當(dāng)交替進(jìn)行使用.防止加料機(jī)槽碰撞電極。

20.為什么不能偏加料?

爐況正常時(shí)同于某種原因，為使電極較深的插入爐料或?yàn)榱朔€(wěn)定電極，要在電極周圍加入較多的硅石；有時(shí)爐況不正常，在電極周圍加入過多焦炭或過多硅石爐料，這就電偏加料。此種操作方法是錯(cuò)誤的，危害極大。

1.加入過多的硅石爐料時(shí)，初期電極可能插得深，時(shí)間過長就會造成電極周圍缺碳，坩堝縮小，電極容易上抬，料面透氣性不好并有刺火現(xiàn)象，甚至給不足負(fù)荷，爐總值惡化，尤其是當(dāng)出鐵口相電極其出現(xiàn)這種情況，其后果更為嚴(yán)重，出鐵操作不容易順利進(jìn)行。

2.加入焦炭過多時(shí)，電極易上升，同時(shí)其他的部位必有缺碳現(xiàn)象，料面會有燒結(jié)，透氣性不好，不得爐況正常進(jìn)行。

3.料在爐內(nèi)分布不均勻，使化學(xué)反應(yīng)不能充分進(jìn)行，尤其偏加硅石過多，二氧化硅的還原速度大為減慢，鋼屑較多的被容化，使合金中的含硅量較多，甚至可能產(chǎn)生廢品。

21.為什么料面要保持一定的高度?

料面高度對充分利用熱量，加速爐內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，有很大影響。

料面高度過高，電極與爐料的接解面積增加，通過的電流增大為保持額定電流，需要提升電極，因此，使電極插入爐料中的深度變淺，高溫區(qū)上移，坩堝縮小，熱量損失增多，化學(xué)反應(yīng)速度減慢；爐底溫度低，排渣情況不好，甚至引起爐底上漲，使?fàn)t況惡化。

料面的高度過高，爐料中的硅石滾到錐體底部邊緣，其惡劣影響更為嚴(yán)重。

如料面過低，電極插入爐料較深。但由于料層薄，容易埸料，甚至產(chǎn)生露弧現(xiàn)象。料層薄，爐料不能充分預(yù)熱，熱量損失較大，不利于擴(kuò)大坩堝區(qū)。

實(shí)踐表明，平頂形料面較為合適，如圖8所示，因料面具有合適的高度 ，錐體寬大并平緩，加入的爐料仍保持正確的組合，布料均勻，很少產(chǎn)生硅石入下滾的現(xiàn)象。所以，電極能比較深而穩(wěn)的插入爐料中，利于提高爐溫和擴(kuò)大坩堝，爐內(nèi)化學(xué)反應(yīng)得以充分進(jìn)行，料面透氣性好，爐料預(yù)熱較好，從而爐況正常。

料面的高度與冶煉品種，原料條件和電爐容量大小有關(guān)。

冶煉45硅鐵時(shí)，爐料中鐵屑數(shù)量較多，其導(dǎo)電性強(qiáng)，電極不易較深地插入爐料內(nèi)，料面應(yīng)較低，料面高度以低于爐襯上部邊緣100～500冶煉75硅鐵時(shí)，料面高度以低于爐襯上部邊緣100～300毫米較為合適。

小容量硅鐵礦熱爐的料面高度高深莫測取下限，較大容量硅鐵電爐的料面高度應(yīng)限上限。

相同 容量的礦熱爐，所用的原料產(chǎn)地不同，其性質(zhì)有顯著差時(shí)，應(yīng)適當(dāng)?shù)卣{(diào)整料面的高度。

應(yīng)當(dāng)充分注意較大容量硅鐵礦熱爐大面的料面高度。通常所說“大面”，是指兩相電極間的寬敞區(qū)域的料面。當(dāng)大面的料面高度合適時(shí)，爐氣便從整個(gè)料面均勻逸出，爐料得到較充分的預(yù)熱，進(jìn)行擴(kuò)大坩堝。

爐內(nèi)的熱氣流是由坩堝反應(yīng)區(qū)產(chǎn)生的。距電極較近的爐料，受熱氣流的預(yù)熱較多，距電極較遠(yuǎn)的爐料，受熱氣流的預(yù)熱較少。大面的爐料距電極較遠(yuǎn)，此處溫度低，爐料預(yù)熱程度差。如果大面的料面過高，壓得過厚，透氣性越加變壞，大面不透氣，對于擴(kuò)大坩堝和加速爐內(nèi)反應(yīng)速度，以低于錐體200～300毫米為宜。

22為什么要求電極較深地插入爐料？

電極較深的插放爐料，可以提高爐溫和擴(kuò)大坩堝，為冶煉反應(yīng)充分進(jìn)行，創(chuàng)造了必要的熱量條件。因此，使電極較深的插入爐料，是冶煉操作中的重要環(huán)節(jié)。

當(dāng)電極插入爐料較深時(shí)，熱量損失少，爐溫高，坩堝大，爐內(nèi)化學(xué)反應(yīng)速度快，于是出鐵量多，單位電耗低。反之，電極插入爐料較淺時(shí)，刺火和塌料現(xiàn)象均較多，熱量損失大，爐溫低，反應(yīng)不能充分進(jìn)行，因此，就不會有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

電極的插入深度，主要與冶煉品種和爐容量大小有關(guān)。

據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，冶煉75硅鐵，較大容量

爐子的電極插入深度一般為1000—1200毫米，較小容量的礦熱爐，一般為700---1000毫米。冶煉45硅鐵較大容量礦熱爐的電極插入深度，一般為800---1000毫米，較小容量爐子一般為500---800毫米較為合適。

23．影響電極插入深度的因素有哪些？

⒈焦碳加入量

焦碳的導(dǎo)電性比硅強(qiáng)。如果焦碳加入量過多，會影響電極深插。因此，在滿足硅石中的二氧化碳充分還原的條件下，焦碳加入不要過多，以利于電極插入。

⒉焦碳粒度

焦碳的粒度小，表面積增大，增加接觸面，爐料的電阻大，則電極插入深；反之，焦碳的粒度大，表面積減少，爐料的電阻小，則電極的插入深度就變淺。

⒊焦碳性質(zhì)

這里主要是指焦碳本身的電阻。如果焦碳的電阻小，通過爐料的電流大，使電極上升，電極插入深度就淺。反之，焦碳的電阻大，例如使用煤氣焦等，因其電阻大，電極則可深插。

⒋二次電壓

當(dāng)冶煉采用較高的二次電壓時(shí)，電弧較長，電極在爐料內(nèi)插入較淺。反之，采用較低的二次電壓，電極插入爐料就比較深。

⒌操作情況

如果操作不當(dāng)，諸如混料不均，偏加料，不及時(shí)搗爐。爐況發(fā)粘，料面過高或爐內(nèi)缺料等等，都會妨礙電極插入爐料的深度和穩(wěn)定程度。

⒍出鐵時(shí)間

在爐況正常情況下，出鐵間隔時(shí)間延長或鐵水出不干凈，爐內(nèi)積存鐵水勢必較多，電極要上升，電極插入爐料內(nèi)較淺。

⒎爐內(nèi)積渣量

排渣不好，爐內(nèi)積渣過多，爐底上漲，電極的插入深度變淺。

⒏電極間的極心圓直徑

相同容量的礦熱爐，極心圓的直徑較大時(shí)，電極間距離較遠(yuǎn)，爐料的電阻增加，電極插入爐料內(nèi)較深，反之極心圓直徑較小時(shí)，電極插入深度變淺。

24.如何判斷電極出入深度？

實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可通過以下五個(gè)方面，判斷電極出入深度：

1. 電弧響聲

電爐冶煉過程中，如果電弧的響聲很大，則說明電極插入爐料過淺/。一般來說電極插入深度超過800毫米，電弧響聲較小。

2. 塌料和刺火情況

正常配料情況下，如果塌料和“刺火”現(xiàn)象頻繁，說明電極插入爐料太淺。

3. 坩堝區(qū)域大小

正常配料比情況下，如果爐料下降慢，說明電極插的淺，由于電極插的淺，高溫區(qū)則上移，熱量損失大，因此坩堝區(qū)域較小。

4. 爐口溫度

爐口料表面溫度高，操作條件較差，說明電極插入淺。

5. 出鐵情況

正常配料比情況下，出鐵口不易打開，鐵水流速慢，溫度較低，爐渣發(fā)粘流動性不好，不易排出，說明電極往料內(nèi)插入較淺。

綜上所述，電極插入爐料深度不夠，往往是由于焦炭加入量過多或電極工作斷過短，此時(shí)就要相應(yīng)的減少焦炭加入量或酌情下放電極。

25.正常爐況應(yīng)是什么樣的？

冶煉工基本任務(wù)之一，應(yīng)當(dāng)善于正確判斷爐況，即使地調(diào)整和處理爐況，使?fàn)t況經(jīng)常處于正常狀態(tài)。

正常爐況的特征如下：

1. 電極深而穩(wěn)地插入爐料中。此時(shí)坩堝較大，料面的透氣性好，料層松軟，爐氣從爐口均勻地送出，火焰呈桔黃色，料面沒有發(fā)暗和燒結(jié)的區(qū)域，沒有大刺火和塌料現(xiàn)象。料面較低并比較平緩，椎體寬大。爐料下降較快，較大容量電爐的爐心料面稍呈下陷。

2. 電流比較均衡和穩(wěn)定，并能給足負(fù)荷。

3. 出鐵工作比較順利。出鐵口好開，路眼暢通，鐵水流速快，打開出鐵口后電流明顯地下降，鐵水溫度高，爐渣流動性和排渣情況均良好。出鐵的后期，從出鐵口噴出的爐氣壓力不大，爐氣自然地溢出。出鐵完畢，出鐵口好堵。

出鐵量正常，成份穩(wěn)定。

26.為什么爐況有時(shí)發(fā)粘，怎樣處理？

爐內(nèi)還原劑不足，料面透氣性不好的情況，叫爐況發(fā)粘，有的單位將爐況發(fā)粘叫爐況黑，亦即料面光澤較暗。

爐況發(fā)粘的特征如下：

1. 電極工作不穩(wěn)定，符合波動較大，儀表不好操縱，電流表指針搖擺頻繁，有時(shí)還出現(xiàn)給不足負(fù)荷的現(xiàn)象。

2. 料面的透氣性不好，一出的爐氣不均勻并且微弱無力。料層較硬。刺火現(xiàn)象嚴(yán)重，局部刺出的是呈灼白色強(qiáng)烈的火焰。大面的火焰很少。

3. 搗爐時(shí)會掘出粘結(jié)的大塊料，甚至搗完?duì)t之后，大面仍不冒火。

4. 電極工作端的根部沾結(jié)較難清除，即使清除了又易沾結(jié)。

5. 出鐵工作不順利。出鐵口不易打開，鐵水流速慢，出鐵口不暢通，爐渣粘，不易排出，從出鐵口噴出爐氣的壓力大。

鐵水溫度較低，出鐵量較少，硅鐵中含硅量偏低。

爐況發(fā)粘的原因如下：

1. 配量比不適當(dāng)，還原劑不足，爐內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)沒能充分進(jìn)行，造成爐內(nèi)硅石過剩，經(jīng)溶化后便形成粘稠的爐渣。

2. 有時(shí)為了增加電極插入爐料中的深度，加入過多地硬料（硅石較多的爐料），造成爐況發(fā)粘。

3. 由于原料質(zhì)量較差，諸如焦炭粉末多或其水分含量增多；柜式的力度過碎或其抗爆性能差（即高溫下強(qiáng)度差），使?fàn)t內(nèi)卻炭火料面透氣性變壞，造成了爐況發(fā)粘

4. 操作中沒有及時(shí)搗爐，料面透氣性不好，造成爐況發(fā)粘。

爐況發(fā)粘的危害性如下：

1. 爐況發(fā)粘，造成嚴(yán)重刺火，熱量損失大。爐內(nèi)的過剩硅石，經(jīng)溶化便形成爐渣，消耗熱量增多。因此，生產(chǎn)硅鐵的單位電耗增加。

爐況發(fā)粘，還原劑不足，加之料面透氣性不好，坩堝小，爐溫低，使?fàn)t內(nèi)化學(xué)反應(yīng)速度減慢，爐料下沉緩慢，則出鐵量減少。

2. 爐況發(fā)粘，說明坩堝附近有較多未被還原的二氧化硅，料層的透氣性不好倒是刺火嚴(yán)重，干過縮小，如果不及時(shí)處理，就會造成爐底上漲，電極深上升，路況進(jìn)一步惡化。

爐況發(fā)粘時(shí)，首先要穩(wěn)定電極，然后處理爐況。否則，點(diǎn)擊上升后，路況將會更加惡化。

1. 如果由于配料比不當(dāng)造成爐況發(fā)粘，應(yīng)及時(shí)調(diào)整，增加焦炭加入量，或者是當(dāng)?shù)馗郊咏固?，是邊搗爐，邊附加焦炭。

2. 加強(qiáng)料層透氣性，徹底搗爐。如果爐況過粘，產(chǎn)生嚴(yán)重刺火，應(yīng)徹底搗爐。同時(shí)加強(qiáng)扎氣眼操作，引出高溫爐氣，放寬椎體，以利于增加透氣性和擴(kuò)大坩堝。

3. 爐況發(fā)粘，給不足負(fù)荷時(shí)，可生氣電極，適當(dāng)?shù)卦黾咏固俊?/span>

較大容量的電爐，爐渣發(fā)粘時(shí)，可采取以下兩個(gè)措施：

1. 爐況發(fā)粘，爐渣排不出去，出鐵口不暢通，在出鐵前應(yīng)向出鐵口相電極附近，加螢石100~200公斤，以稀釋爐渣。

2. 爐況過粘，點(diǎn)擊插的淺，爐底溫度低，爐渣不易排出，此時(shí)可加石灰塊300~400公斤，稀釋爐渣，擴(kuò)大坩堝和提高爐溫，已逐漸消除爐況發(fā)粘的現(xiàn)象。

較小容量電爐，路況發(fā)粘，搗爐時(shí)可將粘料挑出，并且附加些焦炭。出鐵口不好開時(shí)，可用氧氣燒眼，擴(kuò)大出鐵口，以利于爐渣排出。

爐況發(fā)粘是爐況不正?，F(xiàn)象之一，處理也比較困難，處理后約需8~16小時(shí)，或更長時(shí)間，才能恢復(fù)到正常狀態(tài)。

因此，操作人員要經(jīng)常觀察爐況，即使地調(diào)整不正常的爐況，從而減少爐況發(fā)粘現(xiàn)象。

27.為什么有時(shí)刺火，如何處理？

硅鐵冶煉過程中，由于爐料粘，料面透氣性不好，或電極工作短，電極跟部或其周圍的薄弱部位，噴出較大壓力的高溫?zé)釟饬鳎纬勺瓢咨鹧?，這種現(xiàn)象叫“刺火”，也叫跑火。

比較容易刺火的部位：

1.當(dāng)爐況發(fā)粘，料面透氣性不好或錐體過尖，刺火 往往發(fā)生在電極沾結(jié)粘料的地方，或料面某一尖峰薄弱之處。

2.當(dāng)電極工作端過短時(shí)，這時(shí)熱量集中在電極周圍，刺火多發(fā)生在電極根部。

刺火的原因