棕剛玉冶煉製程方法及特色:
(1)製程特點:(1)爐溫>2050℃。 (2)爐內料位:上固體層、中半熔融層、下熔融層。 (3)爐內電能分佈:電弧熱、電阻熱。 (4)熔煉過程中,透過控制功率、配料比和料層厚度,隨時確保熔化深度和熔化面積。
(2)工藝方法:
烘箱法(埋弧法):
特性:(1)料層較厚,容量為1800~2500KVA的爐體,初始厚度一般約600~1000mm; 1000KVA以下的爐體初始厚度一般為400~600mm左右。 (2)粒度大。 (3)電弧完全被材料層覆蓋。
優點:(1)熱量利用率高。 (2)電極和爐襯損耗小,爐體上部設備高溫輻射程度小。 (3)減少輻射熱對工人的危害。
缺點:(1)固定爐內回收料較多,原料消耗增加,用工量大(對傾倒爐運轉影響不大)。 (2)每小時加料量大,操作不當,熔體熔化速度快,熱源中心上移,熔池面積小。 (3)易造成噴烤爐。 (4)固定爐易產生剛玉與矽鐵混雜或熔塊各部位品質不均勻的現象。
開爐法(明弧法)
特性:料層薄,粒度細,引弧時間長,料層厚度一般為300mm。
優點:(1)電荷利用率高。 (2)熔池溫度高,熔化面積大。 (3)熔體黏度小,矽鐵合金易於集中分離,熔塊品質均勻。
缺點:(1)熱利用率低。 (2)冶煉時間長,生產效率低。 (3)爐襯和電極氧化較快,有的設備常處於高溫輻射區,影響壽命。 (4)爐前環境較差。
棕剛玉冶煉一般操作流程:
(1)開爐前的準備工作: ①連接電極:吹淨靜接觸面,鎖緊螺紋。 ②調整電極長度:電極剛好接觸到起弧焦,不影響爐體的進出或傾倒。 ③測量電極距離以及電極與爐壁之間的距離。 ④測量二次導電系統絕緣:絕緣部分電阻值>0.5MΩ。 ⑤檢查爐子傳動、電極升降、加料等系統設備及水、風管、閥門等。
(2)爐口:①佈置起始焦:起始焦粒度為30-50mm。放置方法有三種: 實心三角形:起弧焦量大,不易斷弧,用在中間。空心三角形:起弧焦量小,易斷弧,不常用。晶形:起弧焦炭量小,起弧快,易斷弧,用於開爐。 ②送電: ③起弧:採用較高的電壓,電流上升至20-30%時,增加鋁土礦塊壓弧,當電流負載升至80%時,即可添加材料進入熔煉。
(3)冶煉:主要分為燉爐法及明爐法兩種製程(棕剛玉的冶煉製程及特性詳見第三點)。做好「控」操作和爐況分析。
(4)控制:一般停止加料,控制電極上升,不處理小反應。所得反應塊或“小雞塊”被後處理。以防止出現暫停現象。
(5)精煉:①轉精煉前,調整配料比例,適當增加碳量。 ②停止加料、料層薄、低電壓、大電流運轉。
(6)倒(出)爐:①先啟動電極,待電流不小於5000A時,再關閉電源。 ② 傾倒爐提前0.5小時做好收包準備,並關閉冷卻水。 ③澆注時遵循先慢後快、最後稍慢的原則。 ④留少量熔體以利於下次引弧。 ⑤ 注意傾斜角度,防止爐嘴接觸壓接包。 ⑥澆注完畢並重設後,當電極距離熔體200-500mm時,開始送電。
(7)注意事項:①熔煉過程中,如無異常現象,依要求滿載送出,並減少電極活動次數。 ②爐子長時間不切割材料,活動電極可強製材料下降30-40分鐘。 ③電爐大型反應設備損壞或長時間停電後,請注意活性電極。 ④ 如果電極卡住,應先將其抬起。 ⑤ 依流程集中滿載運轉。
5.冶煉過程中的操作方法:
(1)起弧:採用碳材料為導體,開爐時起弧的方法;操作重點:滅弧焦的擺法;採用較高的電壓,待電流上升穩定後,逐漸投入電弧,防止斷弧。
(2)煨爐:也就是說料層較厚,一般0.4-1M弧光不透明,熱利用率高;操作要領:採用間歇加料,定時煨爐,配合「控制」操作。定期放氣,避免氣壓過高,導致燒傷。移動電極少,平衡滿載供電。鋁土礦塊度小於30mm,細粉量少。
(3)控制:要領:在一定時間內不加料或少加料,促使電極下降,擴大熔池面積,提高熔體溫度。操作方式:控制送料,控制電極上升;一般小反應不予治療;配料層下降,熔體流動性好,電流不穩定,即可轉入加料熔煉。
(4)脫氣:還原反應過程中產生大量CO氣體,必須除去,防止大面積井噴;操作規範:料層厚度和熔塊程度要適當,以保持透氣性; 、待氣體完全逸出後,用一大塊廢材堵住蓋子;
(5)回爐廢料添加:多在熔煉過程中與鋁土礦混合物分層添加,添加至爐內熔化區。
(6)爐內使用微粉:當塌孔露出液面時,先將微粉覆蓋,形成硬蓋,然後再加料;當材料層出現燒結時,將其倒入溶液表面;停爐前加入三個電極中間,或從電極根部倒入。
(7)饋電:即:將周圍的電荷傳遞到中心;在控制精煉階段,周圍的熱爐料逐漸推向高溫區。
(8)敲擊:料層燒結嚴重,電荷下沉;方法:當其他措施無效時,可卸爐;逐項舉起電極;溢出熔融液體,覆蓋微粉,然後攪拌。
(9)精煉:停止加料,直到爐料熔化;工作規格:電壓較低;經常移動電極拍打電荷,防止燒結;將周圍的電荷刷向中心並逐漸融化乾淨。
(10)停機:熔化後,精煉後可斷電約30min;操作要領:電極上可覆蓋微粉;經常貼貼,確保三相品質相似;
停爐正常狀況:電極頭冒出白藍色火焰;電弧較長且極不穩定;電流不穩定,液面出現軟蓋。