冶炼中异常炉况的分析及处理措施
(矿热炉、电炉)
一、塌料原因与处理
导致电炉塌料主要原因可能是以下一种或几种同时存在:
1、电炉漏水导致炉内局部区域积水;
2、电极短;
3、炉料粉料多潮湿;
4、电炉缺碳;
5、临时处理炉子,外加白云石等熔剂。
由于以上原因导致电炉空化棚料、板结等致使炉料透气性差,反应区内部产生的气体量及压力增大或上部炉料压力变化而导致平衡破坏,使冷料或炉内积水瞬间进入反应区(高温区)产生大量气体不能及时释放而发生爆炸、喷料。
1)、漏水:
炉料上部漏水在不形成积水情况下,通常不会发生塌料,水会在表面被蒸发掉,只有形成积水,上下抬电极时使积水进入反应高温区“激化”正常冶炼氛围导致发生塌料。
2)、电极短:
因电极短料层结块或板结致使透气性差,容易形成空化区域,气体量、压力及炉料压力平衡破坏后将产生塌料。
3)、原料粉料配入多:
粉矿多且潮湿必将导致炉料透气性差易板结,进而导致下部产生的气体不能及时排出,一旦平衡破坏将造成塌料。
4)、缺碳:
炉料比电阻增大,电极相对插得深,料面发死透气性差,反应区产生气体不能及时排出,空化区增大,上下压力平衡破坏后冷料进入反应区产生大量气体而发生爆炸、喷料。
5)、附加白云石(萤石、白灰)、白料处理炉况:
加白云石等相当于洗炉,将形成大量炉渣,出炉时流大,导致冷料进入反应区产生大量气体瞬间爆炸、喷料。白料处理处理炉况同缺碳性质一样。
二、翻渣原因与处理
一般情况下翻渣是由于“缺碳或碱度低”造成的,但要具体分析缺碳和碱度低是由什么原因导致的。
缺碳和碱度低实际是相对而言的,而事实上可能不缺,大部分是因为炉底上涨导致反应区小所致。
主要原因是焦炭过多或电压过低,焦炭、硅石利用率下降。导致渣量增加及由于碱度低致使炉渣粘度加大电炉排渣补偿所致。
处理方法:
以提高硅的还原率为原则,具体通过加碳强化冶炼还原度、提高炉渣碱度保证出炉排渣畅通。
三、电极上抬不易下插
1、二次电压使用偏高,焦炭量、二次电流等不匹配。
2、焦炭量大或粒度大。
焦炭粒度大或量大势必导致炉料比电阻小,进而导致电极下不去。
3、电极短、焦炭量大。
电极短、焦炭量大导致其炉料电阻减小反应区上移(炉底上涨),从而导致电极即使短相对而言也下不去。
4、炉底上涨:
炉底上涨反应区缩小,焦炭层整体上移,“水涨船高”,电极也随之上抬,导致下不去。
5、碱度偏高,电极底部呈锥形:
电极形状不好导致电极端部放弧不规则,碱高导炉渣比电阻增强,炉料电阻减小。
6、长期低电压运行:
三相电极底部不沟通,回路不畅,单独工作,导致三个电极不在一个平面,部分电极下不去,同时炉底上反应区缩小。
7、低Si长期运行:
炉底温度低导致炉底上涨。
四、硅锰冶炼的熔炼特性
电炉的熔炼特性是设备参数和冶炼工艺条件的综合反映。体现电炉熔炼特性的参数和概念有反应区直径、电极插入深度、操作电阻、电炉热分布系数、炉料透气性、原料反应速度等。
电炉熔炼特性往往随着原料、操作等外界条件变化而改变。其中,有些特性参数是模糊量,其数值往往难以准确度量。
在原料条件、操作条件优化以后,电炉特性体现了设计参数的合理程度。
有渣冶炼中(硅锰冶炼)的熔炼特性主要包括:
反应区的熔池特性、三相电极功率分布特性、电极插入深度特性、炉膛温度和功率密度特性。
冶炼过程中炉温受到多种因素的影响。温度变化会改变金属炉渣之间的化学平衡,使合金成分发生波动。合金中元素含量的波动在一定程度上反映了炉温的变化。
例如:硅铁中的铝含量与炉温有关,炉膛温度越高,铝的还原数量越多。
在开炉过程中,随着炉温的提高合金含铝量逐渐增加;当炉膛温度稳定以后合金铝含量也稳定下来。
高碳铬铁,锰硅合金中的硅含量波动也反映了炉膛温度的变化。高碳铬铁炉渣熔点提高使合金过热度增大,硅含量随之提高。下载本文