又大又粗又长又硬又深好爽,欧美一线高本道高清免费,欧美13一14娇小xxxx,欧美激情一区二区久久久

當(dāng)前位置是:首頁(yè) > 論文

論文

中低碳錳鐵冶煉工藝技術(shù)

更新時(shí)間:2022-03-08 關(guān)注:3081


 生產(chǎn)中低碳錳鐵的原料有錳硅合金、錳礦石、石灰和螢石等,吹氧脫碳法采用的原料主要是高碳錳鐵。為了生產(chǎn)符合標(biāo)準(zhǔn)要求的中低碳錳鐵,取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),所有的原料必須符合一定的質(zhì)量要求。中低碳錳鐵生產(chǎn)主要方法有電硅熱法、搖爐生產(chǎn)法、吹氧生產(chǎn)法、波倫法、烏達(dá)康轉(zhuǎn)爐法。

一、原料要求

1、硅錳合金

   以電硅熱法和搖爐法為主的中低碳錳鐵生產(chǎn)都需要使用錳硅合金。由于錳硅合金中硅、碳兩種元素的含量具有互成反比的特點(diǎn),中低碳錳鐵產(chǎn)品中碳元素的主要來(lái)源又是作為原料使用的錳硅合金,為了區(qū)別于向煉鋼廠提供的錳硅合金,各中低碳錳鐵生產(chǎn)廠結(jié)合實(shí)際情況,自行組織穩(wěn)定可靠的符合企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求的中間產(chǎn)品錳硅合金貨源。在生產(chǎn)組織平衡過(guò)程中,最好將錳硅合金的錳含量控制在上限水平,因?yàn)閱渭円揽?中碳錳鐵的冶煉過(guò)程大幅度提高產(chǎn)品錳含量非常困難。比如,組織生產(chǎn)FeMn80C1.5牌號(hào)中碳錳鐵,對(duì)應(yīng)的中間產(chǎn)品錳硅合金錳含量就應(yīng)控制在69%左右。中間產(chǎn)品錳硅合金以液態(tài)或固態(tài)兩種形式提供給中低碳錳鐵冶煉工序。液態(tài)錳硅合金在熱兌之前要扒凈表面的爐渣,不允許遺留碳質(zhì)夾雜.固態(tài)錳硅合金宜采用出爐后鎮(zhèn)靜一段時(shí)間的底澆鑄 產(chǎn)品,破碎后的粒度應(yīng)不大于50㎜。

2、錳礦石

   中低碳錳鐵生產(chǎn)對(duì)錳礦石提出的要求是錳鐵比要高,磷錳比要低,二氧化硅含量宜低。通常采用兩種或兩種以上的錳礦石相互搭配的方法來(lái)滿足各牌號(hào)中低碳錳鐵對(duì)入爐礦的綜合品質(zhì)要求。單純的中低碳錳鐵生產(chǎn)工序中,礦石中錳元素的入合金率與所執(zhí)行的工藝制度密切相關(guān),工藝制度不同,礦石中錳元素的入合金率也表現(xiàn)出相應(yīng)的差異。入爐錳礦石的粒度應(yīng)不大于50㎜,水分含量應(yīng)小于6%,特別是直接應(yīng)用在搖爐或 轉(zhuǎn)爐中的錳礦石更必須焙燒、干燥后使用,以避免生產(chǎn)中人身設(shè)備事故的發(fā)生。采取搖爐預(yù)煉工藝,錳礦石的錳鐵比可以降低1.5-2.0。

3、石灰

 冶煉中低碳錳鐵的石灰要求氧化鈣含量應(yīng)大于85%,入爐粒度 10-60㎜粒度的含有率在80%以上;石灰中不得夾雜煤炭塊等有害雜質(zhì),生燒與過(guò)燒率的總和不得大于10%。在有條件的地方可以使用煅燒白云石代替部分石灰,以便提高渣中氧化鎂的含量, 這樣做有利于提高錳的回收率,降低產(chǎn)品電耗。

二、電硅熱法生產(chǎn)工藝及冶煉操作

   為了提高錳的回收率,降低冶煉電耗,提高經(jīng)濟(jì)效益,國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)廠家經(jīng)過(guò)不懈努 力,對(duì)原有的生產(chǎn)工藝進(jìn)行了大膽改革,取得了顯著的效果,使電硅熱法生產(chǎn)中低碳錳的技術(shù)達(dá)到了一個(gè)新水平。

1、熱裝法生產(chǎn)中低碳錳鐵

   該法由日本新瀉廠最先采用,故又名新瀉法。,采用礦熱爐與旋轉(zhuǎn)式精煉爐相配合,用礦熱爐生產(chǎn)的錳硅合金熱兌入精煉爐生產(chǎn)中低碳錳鐵,副產(chǎn)的中錳渣冷凝后破碎用于錳硅合金生產(chǎn)。實(shí)際操作中為了保護(hù)好爐襯,提高電熱能利用效率,上一爐出鐵完畢爐眼堵實(shí)后,就要旋轉(zhuǎn)爐體,迅速搗除爐墻周邊結(jié)料。然后調(diào)控好轉(zhuǎn)速,開動(dòng)給料機(jī)向爐內(nèi)布料,布向爐墻邊緣的爐料以石灰為主,布向中心區(qū)域的爐料以錳礦為主。布料結(jié)束后,電極與爐墻之間的料面應(yīng)呈凹形環(huán)。在等待液態(tài)錳硅合金對(duì)入的時(shí)間里,利用爐體余熱預(yù)熱爐料。待到液態(tài)錳硅合金稱量后,就旋轉(zhuǎn)爐體,對(duì)入合金液使合金液在凹形環(huán)中對(duì)流均 勻。然后放下電極送電,補(bǔ)加入調(diào)整料,待極心圓附近爐料基本熔清后,再次旋轉(zhuǎn)爐體, 在外加的機(jī)械攪拌作用下加速周邊爐料的熔化,加速脫硅反應(yīng);待周邊爐料基本熔清后, 取樣判斷合金含硅量,認(rèn)定合格后出爐。中錳渣的爐渣堿度宜控制在1.1-1.3,此時(shí)的渣中含錳量在22%左右。

   與冷裝法相比,熱裝法具有以下一些優(yōu)點(diǎn):冶煉時(shí)間縮短,冶煉電耗降低。由于錳硅合金以液態(tài)形式對(duì)入,省去了重熔錳硅合金所需要的時(shí)間,通過(guò)預(yù)熱爐料又減少了爐料升溫所需要的電能,熱裝法相比于冷裝法縮短冶煉用電時(shí)間 15分鐘以上,降低冶煉電耗50%左右。爐臺(tái)日產(chǎn)量提高。采用熱裝法后每一爐的冶煉周期縮短,日出爐次數(shù)增加,日產(chǎn)量可比冷裝法提高 25%左右。采用液態(tài)錳硅合金熱裝入爐,簡(jiǎn)化了錳硅合金出爐后的推渣、澆鑄、精整、加工等工序,提高了錳硅合金的金屬收得率,減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度,降低了生產(chǎn)成本。熱裝法的優(yōu)點(diǎn)顯而易見,不足之處是不能解決渣中殘錳量高的問(wèn)題,即使采用高堿度爐渣操作,入渣錳也在12-18左右。通常采用略低的爐渣堿度,副產(chǎn)不粉化的中錳渣應(yīng)用于錳硅合金生產(chǎn)。

2、冷裝法生產(chǎn)中低碳錳鐵

   冷裝法是生產(chǎn)中低碳錳鐵的傳統(tǒng)方法,它采用的精煉爐多由煉鋼電弧爐改造而成, 即傾動(dòng)式的石墨電極精煉爐。中低碳錳鐵的冶煉過(guò)程分補(bǔ)爐、引弧、加料、精煉和出爐澆 鑄五個(gè)環(huán)節(jié)。前一爐鐵出完,堵好出鐵口,補(bǔ)完?duì)t后,借助爐內(nèi)殘留的渣鐵液引弧,然后將混合料加入爐內(nèi),用滿負(fù)荷熔化爐料。待爐料熔化60-70%后,用工具將爐墻四周末熔化的 爐料推到爐心及電極周圍,待爐料基本熔清后,冶煉進(jìn)入精煉期。為了加速脫硅,縮短精煉時(shí)間,需要對(duì)熔池進(jìn)行攪拌,并定時(shí)從熔池中取樣判斷合金含硅量,待合金合格后即可出爐。含硅量的判斷通常憑經(jīng)驗(yàn)依靠肉眼觀察進(jìn)行,當(dāng)含硅量大于2%時(shí),試樣冷凝速度較慢,表面光滑,表皮黑斑易脫落,斷面發(fā)亮,結(jié)晶顆粒粗大呈玻璃狀。當(dāng)含硅量小于2%時(shí),試樣冷凝速度快,表面皺折明顯,黑皮斑塊不脫落,斷面陰暗呈灰白色,結(jié)晶顆粒細(xì)小,含硅量越低,這些特征越明顯。如果對(duì)試樣判斷的把握性仍然不大,應(yīng)立即送爐前化 驗(yàn)室做快速分析。出爐接鐵采用容積較大的鐵水包,將爐渣和鐵水一次全部裝入,利用鐵水后倒入鐵 水包時(shí)與爐渣沖兌形成的良好動(dòng)力學(xué)條件進(jìn)一步脫硅,降低產(chǎn)品硅含量。爐內(nèi)渣鐵不要出凈,應(yīng)留一部分,以方便下一爐用電引弧,起到保護(hù)爐底耐火磚襯的作用。剛出爐不久的鐵水液溫度較高,立刻澆鑄容易燒壞錠模,需要鎮(zhèn)靜降溫一段時(shí)間后再進(jìn)行澆鑄;由于中低碳錳鐵冷卻過(guò)程中有多次的固態(tài)相變和相應(yīng)的真密度變化,為了 減少快速降溫時(shí)過(guò)大的內(nèi)部熱應(yīng)力造成產(chǎn)品嚴(yán)重碎裂,需要采用蓋渣方式澆鑄;澆鑄用錠模深度不宜超過(guò)300㎜,否則中心部位的合金將會(huì)因降溫過(guò)慢,凝固偏析造成雜質(zhì)富集,嚴(yán)重時(shí)造成產(chǎn)品判廢。冶煉用的爐渣堿度多與入爐錳礦的品位相關(guān)。 在每一爐的冶煉前期,化料是主要任務(wù),為了減少電極對(duì)合金的滲碳,在較大的范圍內(nèi)盡快熔化爐料,宜采用較高的二次電壓。隨著熔化料的增多,用電負(fù)荷可以相應(yīng)提高,直至用滿負(fù)荷。當(dāng)爐料基本化清,開始露弧時(shí),宜降低二次電壓,使電極端頭埋入渣中,保持半露弧狀態(tài),以便提高熔池溫度,減少熱損,減少錳的揮發(fā)損失。冶煉過(guò)程用電負(fù)荷變化情況如圖所示。

圖片

三、搖爐生產(chǎn)工藝的冶煉操作

   該法是我國(guó)在借鑒國(guó)外“新瀉法(”熱裝)和“波倫法(”熱兌)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的中低碳錳鐵生產(chǎn)新工藝。國(guó)內(nèi)幾個(gè)廠家先后進(jìn)行工業(yè)性試驗(yàn),取得了顯著效果。在總結(jié)各廠家試 驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,由北京鋼鐵設(shè)計(jì)研究總院設(shè)計(jì)了一條搖爐 -電爐法中低碳錳鐵生產(chǎn) 線,并于1990年在遵義鐵合金廠建成投產(chǎn)。

1、搖爐預(yù)煉的工藝原理

   搖爐爐體坐于一搖架上,搖架搖動(dòng)時(shí)搖爐作偏心圓周運(yùn)動(dòng),達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí),包內(nèi)液體在搖爐的帶動(dòng)下形成海波浪運(yùn)動(dòng),上下翻騰,產(chǎn)生強(qiáng)烈的混合攪拌作用,使渣鐵之間的反應(yīng)界面擴(kuò)大,反應(yīng)物和生成物的擴(kuò)散速度提高,使渣中的氧化錳與合金中的硅之間的還原氧化反應(yīng)得以快速進(jìn)行。

圖片

搖爐預(yù)煉示意圖

   搖爐-電爐法就是將液態(tài)錳硅合金和液態(tài)中錳渣對(duì)入搖爐,在搖爐中進(jìn)行強(qiáng)烈的混合、攪拌,使錳硅合金中的硅與渣中的氧化錳發(fā)生反應(yīng),進(jìn)行脫硅和錳的還原,然后將脫掉部分硅后的液態(tài)錳硅合金再對(duì)入精煉爐中與預(yù)熱的錳礦、石灰一起冶煉生產(chǎn)中低碳錳鐵;經(jīng)過(guò)搖爐處理的爐渣錳含量大大降低,變成貧渣,可用于錳硅合金冶煉,全部代替白云石、部分代替硅石,或者水淬后用于生產(chǎn)建筑材料。經(jīng)過(guò)搖爐預(yù)煉后,合金中的錳含量提高,硅含量降低,這為減輕精煉爐冶煉中的脫硅任務(wù),縮短冶煉時(shí)間,降低產(chǎn)品單位電耗,創(chuàng)造了有利條件。

圖片

   為了充分發(fā)揮搖爐脫硅效率高的優(yōu)勢(shì),預(yù)煉時(shí)還可加入部分干燥錳礦,使合金中的 硅降得更低,這對(duì)后續(xù)的精煉爐精煉更加有利。

2、搖爐-電爐法冶煉特點(diǎn) 

   大量生產(chǎn)實(shí)踐證明,相比于傳統(tǒng)的電硅熱法,搖爐電爐法生產(chǎn)中低碳錳鐵具有如下優(yōu)點(diǎn):精煉爐內(nèi)脫硅任務(wù)減輕,用電硅熱法生產(chǎn)時(shí),需將錳硅合金中的硅從18%降到2%以下,經(jīng)搖爐預(yù)煉后,在精煉爐中只需將合金中的硅含量從6-12%降到2%以下。由于脫硅量減少,在精煉爐中生成的二氧化硅數(shù)量和配加的錳礦及石灰量相應(yīng)減少, 隨之渣量、電耗及渣中含錳量減少。采用搖爐預(yù)煉配合后,對(duì)精煉爐中的爐渣含錳量可以適當(dāng)放寬,可以用過(guò)量的錳礦進(jìn)行冶煉,進(jìn)一步加快脫硅速度。搖爐預(yù)煉后的液態(tài)錳硅合金帶有大量的物理顯熱,省去了再次用電熔化的時(shí)間及其相應(yīng)的耗電量,爐料中錳元素的揮發(fā)損失也隨之減少。精煉電爐中排出的爐渣通過(guò)搖爐預(yù)煉處理,到排棄時(shí),渣中錳含量由12-18%降低6%以下,極大提高了錳的回收率。

3、操作要點(diǎn)

操作過(guò)程為:前一爐鐵出完并堵好眼后,將電極提起,然后轉(zhuǎn)動(dòng)爐體,同時(shí)將錳礦、石灰加入爐 內(nèi),使?fàn)t料在爐內(nèi)呈雙峰形分布,爐料加完后,停止?fàn)t體轉(zhuǎn)動(dòng),讓爐料在爐內(nèi)預(yù)熱。將精煉爐排出的溫度在1350-1400℃的爐渣計(jì)量后對(duì)入搖爐。將來(lái)自還原爐的約1300℃的液態(tài)錳硅合金扒渣、取樣、稱量后對(duì)入搖爐,與爐渣沖混。啟動(dòng)搖爐旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)逐漸提高轉(zhuǎn)速至55-60轉(zhuǎn)每分,待爐內(nèi)熔液波浪至最大時(shí),可通過(guò)加料斗向爐內(nèi)加入適量的干燥錳礦及石灰,并根據(jù)爐內(nèi)溫度條件靈活控制搖動(dòng)時(shí)間。搖爐搖動(dòng)8分鐘后,用鐵桿插入爐內(nèi)取渣樣觀察,當(dāng)鐵桿上粘渣呈玻璃絲狀,斷面呈淺咖啡色或白色時(shí),即可降低轉(zhuǎn)速直至停止搖動(dòng)。傾倒搖爐,運(yùn)用過(guò)渡流槽分別將液態(tài)渣和鐵水倒入渣包和熱兌,搖后渣作為貧渣處理。預(yù)煉后的液態(tài)錳硅合金扒渣、計(jì)量后運(yùn)至精煉爐熱兌,同時(shí)取樣快速分析含硅量,據(jù)此補(bǔ)配入調(diào)整料。液態(tài)錳硅合金往精煉爐熱兌時(shí)爐體應(yīng)當(dāng)旋轉(zhuǎn),使合金熔液沿爐料面的峰谷呈一 環(huán)帶分布。合金熱兌完畢,爐體停止旋轉(zhuǎn),送電進(jìn)行精煉。當(dāng)爐料熔化至70-80%啟動(dòng)爐體旋轉(zhuǎn),并人工將爐墻周圍爐料推至電極周圍及爐心,促使其快速熔化。爐料完全熔化后,停止轉(zhuǎn)動(dòng)爐體,取樣判硅,合格后即可停電出爐。精煉過(guò)程中的爐況控制及出爐澆鑄參見電硅熱法的有關(guān)部分。 

   搖爐電爐法生產(chǎn)中低碳錳鐵由于其冶煉周期短,生產(chǎn)效率高,電耗低,錳的回收率高等特 點(diǎn)。此法一經(jīng)問(wèn)世,便迅速在國(guó)內(nèi)鐵合金廠推廣,現(xiàn)利用該法生產(chǎn)的中低碳錳鐵產(chǎn)量已占國(guó)內(nèi)中低碳錳鐵總產(chǎn)量的一半左右,為充分利用錳礦資源,提高冶煉經(jīng)濟(jì)效益開創(chuàng)了 一條新路。

四、吹氧法生產(chǎn)工藝及冶煉操作

   吹氧脫碳法生產(chǎn)中低碳錳鐵是以還原電爐或高爐冶煉的液態(tài)高碳錳鐵為原料,熱兌 到轉(zhuǎn)爐中,通過(guò)氧槍吹入氧氣,氧化高碳錳鐵中的碳;同時(shí)加入適量的造渣劑或冷卻劑, 當(dāng)合金中的碳脫低到符合標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí),其合金即為中低碳錳鐵。吹氧脫碳法生產(chǎn)中低碳錳鐵的優(yōu)越性在于可以利用高爐錳鐵,拓寬了中低碳錳鐵生 產(chǎn)的途徑。但由于該法需要的冶煉溫度較高,錳的揮發(fā)損失較大,特別是生產(chǎn)低碳錳鐵, 冶煉溫度需要控制在1900℃以上,錳的揮發(fā)損失更大。因此,如何提高錳的回收率,是解決該法生產(chǎn)的關(guān)鍵。

1、操作要點(diǎn)

   補(bǔ)爐。吹煉時(shí)爐渣對(duì)爐襯的侵蝕嚴(yán)重,出完?duì)t后,需要用鎂砂、鹵水拌合料補(bǔ)爐, 補(bǔ)爐要做到高溫快速。堿度控制。吹煉前期堿度控制在(二元堿度)1.1-1.2。中期堿度不超過(guò)2.后期堿度不超過(guò) 6,加還原劑后,爐渣堿度控制在 1.1-1.2。在保證迅速脫碳的前題下,為減少錳的揮發(fā)損失,吹煉中要盡量避免 1850℃以上的高溫,當(dāng)溫度過(guò)高時(shí),可加入適量冷卻劑降溫,常用的冷卻劑有石灰、螢石、中碳錳鐵。終點(diǎn)判斷。準(zhǔn)確的終點(diǎn)判斷是控制產(chǎn)品質(zhì)量,提高產(chǎn)品合格率的一個(gè)重要手段。通常根據(jù)火焰和耗氧量來(lái)進(jìn)行判斷:觀察吹氧時(shí)爐內(nèi)逸出的煙氣火焰。在一定溫度下,火焰的長(zhǎng)度取決于燃燒生成的一氧化碳及二氧化碳的濃度,一氧化碳和二氧化碳的濃度又間接反映合金中碳的剩余量;吹煉后期,合金中的剩余碳已經(jīng)比較低,相應(yīng)地吹氧脫碳效果也降低,爐口火焰顯現(xiàn)得飄搖無(wú)力,或縮于爐口以內(nèi)。"氧氣消耗量。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)吹氧的消耗量與高碳錳鐵的鐵水含碳量對(duì)應(yīng)關(guān)系很強(qiáng), 憑借經(jīng)驗(yàn)可以從氧氣的消耗量判斷合金中碳的剩余量,是否已經(jīng)到了吹煉終點(diǎn)。必要時(shí),可以取樣用快速分析方法進(jìn)行碳含量的測(cè)定。添加錳硅合金還原劑。待到吹氧結(jié)束,合金中的錳約有20-30%被氧化入渣, 增大了錳元素的損耗,為了提高錳的回收率,需要向爐內(nèi)加入粒度小于20㎜的錳硅合金,以還原渣中的氧化錳。錳硅合金加入量根據(jù)入爐鐵水量、冷卻劑數(shù)量、吹煉品種進(jìn)行計(jì) 算。通常,錳硅合金加入量約為入爐鐵水及補(bǔ)加的錳鐵總量的20%。需要預(yù)熱到400-500℃以后再加入爐內(nèi)。出爐與澆鑄。待作為還原劑加入的錳硅合金全部熔化后出爐。將爐內(nèi)的渣液與鐵液一起傾倒入鐵水包中,利用傾倒時(shí)的強(qiáng)烈攪拌作用,還原渣中的氧化錳。合金液在澆鑄包或鎮(zhèn)靜盆中覆渣靜置一段時(shí)間降溫后,再進(jìn)行蓋渣澆鑄,以保護(hù)錠模不被高溫鐵水燒壞。

五、波倫法

  法國(guó)電冶金公司吉弗爾鐵合金廠用一臺(tái) "自焙電極還原爐生產(chǎn)的含硅35%錳的液態(tài)高硅錳硅合金;另用經(jīng)過(guò)球磨的錳礦與焦粉相配合制取冷球團(tuán),在900-1000℃的回轉(zhuǎn)窯中焙燒,將燒好的球團(tuán)礦倒入的傾動(dòng)式電爐中熔化, 待球團(tuán)礦完全熔化后,再將熔渣全部倒入裝有液態(tài)高硅錳硅合金鐵水包中混合,反復(fù)與另一個(gè)鐵水包相互倒包沖對(duì)攪拌,其間加入適量的石灰造渣,最后獲得的合金即為低碳錳鐵。

六、烏達(dá)康轉(zhuǎn)爐法

   1973年瑞典某鐵合金廠在其冶煉車間裝設(shè)了一臺(tái)容量8噸的烏達(dá)康轉(zhuǎn)爐,轉(zhuǎn)爐下部裝有2500KW溶溝式感應(yīng)器。生產(chǎn)時(shí)先將還原爐生產(chǎn)的液態(tài)錳硅合金對(duì)入爐內(nèi),以氮?dú)鉃檩d體向合金液中噴吹錳礦和石灰粉劑,待合金中硅含量降到 7%時(shí),倒掉含氧化錳較低的熔渣,繼續(xù)噴吹錳礦和石灰粉劑,待合金中硅含量低于1%時(shí),將金屬液倒出,熔渣仍然留在爐內(nèi),等待液態(tài)錳硅合金對(duì)入繼續(xù)下一爐的冶煉。從轉(zhuǎn)爐倒出的金屬液澆鑄冷凝破碎后即為中低碳錳鐵產(chǎn)品。烏達(dá)康轉(zhuǎn)爐投產(chǎn)后一直平穩(wěn)運(yùn)行,每生產(chǎn)一噸含錳86%的中碳錳鐵消耗:含硅20%的錳硅合金663㎏,石灰 335㎏,電耗260度、錳回收率85%,硅的利用率在90%以上。




關(guān)
服務(wù)熱線
微信聯(lián)系
回到頂部
陜西誠(chéng)達(dá)工業(yè)爐制造有限公司