硅锰合金冶炼生产成本分析与矿热炉(电炉)操作控制措施
硅锰合金冶炼
生产成本分析与矿热炉（电炉）操作控制措施
一、硅锰合金冶炼生产成本分析
生产一般采用“保Mn兼Si”的还原供热制度。
1、Mn还原供热制度：
Mn还原的热力学和动力学条件为：
(1)MnO+C直接还原的热力学条件：t≥1427℃时进行反应。
(2)各种碳化锰的形成：当 MnO和碳共同存在时会优先形成MnC。它们的反应在t=900—1350℃下优先形成。
(3)各种硅酸锰的形成：当MnO和SiO：共同存在时，必然优先形成mMnO·nSiO2，反应在t=l200～1450℃下进行。
(4) 当形成mMnO·nSiO2后，(MnO)+(sio2)+(3+x)c的各种反应在t=l300—1450oC时进行反应。
(5) 由于Mn的特性：Mn在t≥1450oC就开始挥发。
因此为制定“保证Mn各种反应”进行，必须提供t=l450～1550℃的反应温度才能使Mn的各种反应顺利进行，但又须控制t≯1550℃来防止Mn的挥发的供热制度。
2、Si还原供热制度：
Si02+C反应的热力学和动力学条件如下：
(1)SiO2和C的直接还原反应在t≥1592℃时进行，在保Mn 还原所要求的还原温度下是不可能进行的。
(2 )Si的还原只能是在MnO—SiO2成渣过程进行Si的各种反应。
当t=1400℃，在MnO：SiO2=2：1之前，硅的还原速大。
即在1500℃时，直到比值为MnO：SiO=l：1之前，硅的还原速度依然大。
当Mn被还原出来后，在成渣过程的同时硅也开始被还原出来。
(3) 当形成液态硅酸锰渣后，渣中硅酸锰和C在多变的因素下进行反应，如：
当MnO·SiO2+3C时，在t>1295℃反应产物为锰硅合金；
当MnO·SiO2+4C，在t>l430℃时反应产物为SiC、Mn；
在t>l395℃时。反应4MnSiO+5C生成锰的碳化物的可能性比反应4MnSiO3+17C时生成碳化物的可能性要大。
所以，在Mn制定的反应温度下，Si的还原是相当困难和复杂的，此即锰硅合金冶炼的最大难度之一。
3、冶炼硅锰合金供热制度：
传统“保Mn兼Si”的还原供热制度给锰硅合金冶炼造成较大的难度。
在实践生产中“强Si保Mn”的还原供热制度，更有利于操作的顺行、指标的优化。
既强化Si的还原又能确保 Mn的还原和防止Mn的挥发的供热制度。
因此，在锰硅合金冶炼中重在抓住“Si的还原”对冶炼起“主导作用”。
二、硅锰冶炼中的供电制度
传统“保Mn兼Si”的还原供热制度。必须要选用“三低一深”的供电制度，“低电压一低电流密度一低的单位有效功率及深插电极”，自始至终由电提供1450～1550℃的冶炼温度，在确保Mn还原过程中兼顾Si的还原。
根据实践生产运行表明传统的供电制度存在一定缺点，主要体现在：
无用功增大，使功率因数值降低；长期运行缩小反应区并使其上移；反应区的上移形成底部温度降低，必然使各种反应不能充分进行，因而造成熔渣的增多和剩余的焦炭堆积在炉底 (熔渣+残C层)使炉底上涨；最后电极难以下插而上抬。
经过实践生产和研究，日常操作运行中应该采用提高二次电压，强化电极做功，即使优化炉内用电关系中的弧阻分配，来实现强硅保锰的还原供热制度，以促进硅锰冶炼的顺行。
提高二次电压后电弧加长有功增加，可以提高反应区的温度和扩大反应区的大小，进而可以改善和提高各物相得反应进行。
同时也可以有效的控制炉底上涨问题，进而稳定电极的深插使其处于较好的工作状态。
三、渣型与渣量的处理
在锰硅合金冶炼过程中所形成的自然渣和MnO与SiO接触形成硅酸锰不可避免，最终锰硅合金的冶炼变为熔渣+C之间的冶炼反应；因此对渣型、渣量的控制和渣的处理必须给予高度重视。熔渣中的反应是受多种因素的束缚、限制。如：
反应MnSiO3+3C=MnSi+3C0t≥1295℃才能进行反应。
当C含量高时：
MnSiO3+4C=Mn+SiC+3C0，t≥1430℃反应才能进行。
当硅酸锰的比值改变和C量高时：
4MnSiO3+5C=4Si02+Mn4C+CO (> 1395℃)生成合金的碳化物的可能性比反应4MnSiO3+17C=4SIC+M mC+12CO(t>l540℃)生成碳化物的可能性要大。
由此可见锰硅合金的冶炼最终变为液态渣中的硅酸锰和C之间的反应，使冶炼过程复杂化。
1、渣型选择：
选择正确合理的渣型实质上是选择正确合理的炉渣碱度，此为直接影响炉况的顺行和影响各项经济指标的主要因素。
由于原材料的不同，带人的各种氧化物有所不同，形成自然渣的碱度也发生变化，应加入熔剂(CaO 、白云石)调整。
二元渣R=0.6—0.8 、三元渣R=0.8～1.1 即可。
2、渣量的控制：
炉料熔融过程中形成自然渣不可避免，但减少Mn矿和硅石
的接触机率形成硅酸锰和提高硅的还原而减少渣中二氧化硅的量可以控制，熔剂的加入量也要尽量的控制，尽可能做到不加熔剂为好，如：
加入CaO对Mn的还原较为有利但对Si还原不利，总的反应为4MnSiO3+4CaO+5C=Mn4C+4CaSiO3+4C0。
t>724oC就可以进行最终还是生成大量的硅酸钙，所以锰硅合金冶炼时不需加入石灰渣的控制量最好能达到渣铁比小于0.8。
3、排渣控制：
对渣的处理主要是调整渣的流动性，加强各种物质的扩散而提高它们的还原速率，特别是对“粘有焦炭的终渣的处理”。
矿热炉(电弧炉)安全操作防范措施
矿热炉（电弧炉）安全操作防范措施 一、严格控制原料的各项指标 把好原料关对铁合金喷炉事故至关重要，从源头上控制原料的各项指标，做到认真检查和化验，对不符合以下指标的原料坚决不入炉。 1、杂志含量 为确保硅铁冶炼顺利进行，硅石中Al2O3必须小于0.5%，MgO和CaO含量之和小于1%。 2、矿石粒度 硅石入炉前要用一定粒度，硅石粒度过小，会含有较多的杂质，也会严重影响料面的透气性，硅石粒度过大，会造成炉面分层，延缓炉料的熔化和还原反应。其粒度一般要求80—120mm。 3、焦炭粒度 为了保护炉内较好的透气性，焦炭的粒度一般要求5—15mm。 4、灰分 为避免炉内料面渣化烧结，影响料面透气性，一般要求焦炭中灰分小于8%。 5、水份 焦炭中水份要稳定小于8%。
6、电极糊 在换季阶段，应及时调整电极糊的软化点、挥发份等指标，否则会影响电极焙烧质量，造成电极软断或硬断。 二、加强设备安全管理 在生产过程中，设备设施的功能失效、设计安装的不合理、操作不当都是导致事故发生的直接原因。 7、电极筒加工制作规范要求，使用2mm以上厚度冷轧板，企业要根据不同炉型选择筋片数量、宽度以及导电面积，且电极筒连接处，应采用搭焊结构，电极筒要保持平整、光滑、无凹凸现象。 8、电极压放系统，淘汰弹簧式抱紧系统，必须采用液压式或气囊式上、下抱紧装置，并加装限位装置。 9、加装电极糊时必须保证电极糊干净、表面无污物（粉尘、灰尘），并要在电极筒上部加带有透气孔的防尘盖，否则将会影响电极焙烧质量。 10、上炉盖、圈梁冷却水进出水路宜单独设置，必须确保随时可以关闭。圈梁制作要做应力消除处理，防止应受热导致焊缝拉开。 11、循环水进水槽应安装在作业人员便于操作的安全区域，且
锰硅合金生产工艺
第一章铁合金冶炼安全生产知识 第一节安全生产的意义 第二节铁合金冶炼从业人员如何做到安全生产第三节锰硅合金冶炼各岗位安全操作规程 1、冶炼炉前工岗位安全操作规程 2、冶炼炉面工岗位安全操作规程 3、冶炼配电工安全操作规程 4、加糊工岗位安全操作规程 5、修炉工岗位安全操作规程 第二章锰硅合金冶炼基础知识 第一节概论 1、还原电炉主体构 2、硅锰合金生产工艺流程 第二节锰硅合金冶炼电炉的炉型参数 第三节锰硅合金冶炼基本原理 1、硅锰合金牌号及用途 2、硅锰合金冶炼反应原理 3、硅锰合金冶炼技术 第四节锰硅合金冶炼的入炉原料燃辅料要求 1、锰矿石， 2、焦炭， 3、辅料 第三章锰硅合金冶炼岗位操作规程 第一节制定岗位操作规程的必要性
第二节各岗位操作规程的内容、要点及注意事项 1、冶炼工岗位操作规程 2、配电工岗位操作规程 3、加糊工岗位操作规程 4、修炉工岗位操作规程 第一章铁合金冶炼安全生产知识 第一节安全生产的意义 1 安全生产的意义 《中华人民人和国安全生产法》第一条明确指出，制定该法的目的是为了加强安全生产监督管理，防止和减少生产安全事故，保障人民群众的生命和财产安全，促进经济发展。这也是我们要求实现安全生产的意义所在。 2、安全生产的目的 2.1 通过不断改善劳动条件，消除危害，降低危（wei）险，防止和减少事 故； 2.2 保障从业人员生命安全与健康，保障公司财产与设备、设施完好； 2.3 促进生产经营顺利进行，促进企业发展。 3.1 人的不安全行为 3.1.1 操作错误，忽视安全、忽视警告； 3.1.2 人的行为造成安全装置失效； 3.1.3 使用了不安全的设备； 3.1.4 以手代替工具的操作； 3.1.5 冒险进入危（wei）险场所；攀、坐不安全位置； 3.1.6 在必须使用个人防护用品，用具的作业中场合中忽视其作用； 3.1.7 穿戴不安全的妆束。 3.2 物的不安全状态
锰硅合金矿热炉(电弧炉)烘炉及冶炼操作工艺
锰硅合金矿热炉（电弧炉） 烘炉及冶炼操作工艺 2019年3月4日 烘炉 硅锰炉内衬砌筑好之后的第一步就是进行烘炉，烘炉也是影响整个炉子使用寿命和质量的重要步骤。 (1)准备好木材，大块焦炭。将炉内清扫干净，三相电级下铺一层黏土砖，放长电极，将电极下到炉底松开铜瓦，把持器抬到上线位置再抱紧，焙烧长度大于2500mm，在电极焙烧部位扎上5〜6个小孔，间距200mm。下放电极后向壳内添加电极糊，保证电极糊柱高3500mm。 (2)砌筑花墙，烘烤电极。围绕三相电极用黏土砖砌一圈花墙，花墙内矿热炉与电极矿热炉面距350mm，花墙高度以花墙上沿与铜瓦下缘距350mm为好，花墙底部装引火木柴并加少量废油，其上部加大块焦炭，引火，视电极直径大小烘烤35〜48h，电极焙烧好，要迅速拆除花墙，尽量掏净花墙黏土砖。 (3)烘电极不松开铜瓦，但要关小铜瓦水。烘烤完毕将电极倒放，铜瓦要夹烘好的电极200mm以上。
(4)送电前必须向操作工提交送电制度矿热炉。 (5) 送电时可以用较正常使用电压高1〜2级送电引弧，引弧后1h，改为正常电压级烘炉，开始加料的工作电压不超过满载负荷的一半，电烘炉前期(额定矿热炉三分之一断)应有间歇时间，间歇时间不超过20min，后期连续送电，从电烘炉一加料一第一炉一第二炉，出第二炉前各料管封上，各工作区间电耗和加料批数。 (6)月计划检修后的开炉操作：矿热炉经过小修后，必须立即送电生产，使炉况恢复正常，送电前，与大中修后开炉时要求相同，检查机电设备。送电时必须按正常规则操作，送电后缓给负荷，一般为停电时间的三分之一到二分之一给满负荷，送电前与煤气净化组联系完毕才能送电。 锰硅合金冶炼具体操作 1、熔炼操作 正常的锰硅合金合金炉况，必须有足够大的坩埚，炉料透气性良好，炉口冒火均匀，炉气净化时不冒火，创造足够的世祸空间的条件是:入炉原料杂质少，粒度和水分符合要求，配料准确，原料成分及粒度稳定。炉渣碱度适合，二元碱度Ca0/Si02=0.6〜0.85,炉渣中Si02=35%43%，
生产流程(硅锰合金操作规程)
锰硅合金 技术操作规程 豫川铁合金厂 二0一一年
目录 1、成品规格 2、原料技术条件 3、配料操作 4、矿热炉维护 5、冶炼操作 6、出铁浇注 7、出铁口的维护 8、停开炉操作 9、原料及产品的化验分析制度
1、成品规格 1.1牌号和化学成份 锰硅合金按锰，硅及其杂质元素含量的不同，分为九个牌号（GB4008---87标准规定），我厂生产其中两个牌号，牌 号见表1.的规定 表1： 需方对化学成分有特殊要求，可由供需双方另行商定。 1.2物理状态 锰硅合金以块状供货，其粒度范围及允许偏差应符合表2规定。
表2： 2、原料技术条件 2.1锰矿石 冶炼锰硅合金的锰矿石成分见表，其主要的质量指标应符合下表规定：
粒度10-80MM，小于10MM的数量不得超过总重量的20%，锰矿小分不大于6%。 2.2焦炭：应符合冶金焦条件，其中固定炭≥83%，灰分≤15%。粒度根据电炉的参数要求。 3600KV A电炉焦炭的要求为5-20MM。 2.3硅石：SiO2≥98%，P2O5≤0.02%，粒度10-40MM，要求不带泥土及杂物。 3、配料 3.1原料配比由厂内工程师决定。要求各种原料称量准确，一批料中每种原料，配料误差不差过±2Kg。 3.2配比变化，配料工需接到工程师的变料通知单后方可变料。 3.3交班时各料仓要求配满料。 3.4配料工要注意原料变化情况，发现问题及时向班长报告情况。 3.5为使原料混合均匀，应按下列顺序配料：焦碳、硅石、锰矿、锰渣、白云石。 3.6将当班原料配比如实记录在冶炼记录卡上。班中如需要调整料比，需行到当班值班主任批准。 3.7配料工维护好所属设备，发现问题当班能处理的及时处理。交班前彻底清扫卫生。
硅锰合金生产技术及工艺优化探析
硅锰合金生产技术及工艺优化探析 摘要：在社会经济水平快速发展的背景下，工业生产也迎来了全新的变革机会，社会各界在工业产量需求上提升到了全新的高度水平。而在工业生产流程下，硅锰合金就属于较为普遍的国金原料，而市面上的需求也在逐渐增长。硅锰合金生产中普通存在渣铁分离不好、翻渣、电流送不上、产量低、电耗高等问题，在很大程度上导致了能耗较高、污染难以控制。本文通过阐述硅锰合金生产工艺及其存在的问题，以问题为基础提出了针对性的对策。 关键词：硅锰合金；节能技术；高硅硅锰合金；生产工艺 一、主要元素功能介绍 在实际的炼钢工作流程中，锰元素更多是作用于脱氧剂。锰元素能够借助自身化学性质，将氧化物的熔点调低，从而使其漂浮在钢水表面。除此之外，通过锰元素的应用，硅铝制品的脱氧性能可以得到进一步优化。所以绝大部分工业炼钢流程，都会在熔炼过程中加入合适的锰元素以提升最终的锻造性能，增强刚才的韧性强度，防止在使用过程中出现断裂问题。 而在整个生铁锻造或者碳钢生产环节中，硅元素的重要作用也不容忽视，其实部分钢材熔炼，也会选择将硅元素作为脱氧剂应用，同时这种元素也能够有效增强碳钢结构的稳定程度和韧性，实现钢材性能的全方位优化。除此之外，硅元素，还具备特殊的石墨化介质属性，可以将生铁中的碳元素转化为对应的石墨碳。 二、硅锰合金生产节能技术分析及应用 （一）冶炼周期控制技术 冶炼周期控制技术，根据其字面意思，就是通过加热矿热炉实现硅锰合金演练周期的合理管控，适当增加冶炼时间，同时要注意不能超标。而在此前提下，矿炉内的熔炼反应区会逐渐针对各个元素进行重新控制，从而有效降低渣比。而在实际操作过程中，冶炼矿热炉的操作手法更加困难，同时炉内有功功率和温度
12-硅锰冶炼操作规程
硅锰冶炼操作规程
前言 为了有效地进行生产和确保产品质量，改善技术经济指标，特制定该标准，作为本企业12500KVA锰硅合金冶炼操作的依据。 本操作规程由张开赋总经理提出制定； 本操作规程由生产管理中心归口； 本操作规程主要起草单位：XXX 本操作规程主要起草人：XXX 本操作规程审核人：XXX 本操作规程批准人：XXX
12500KVA半封闭电炉锰硅合金冶炼操作规程 1、范围 本标准规定了公司12500KVA电炉锰硅合金生产的冶炼操作，原材料技术要求，遵循标准，电极使用，用电制度，设备维护等工艺要领。 本标准适用于本企业12500KVA电炉锰硅合金生产的操作过程。 1.1电炉参数 二分厂各炉炉台参数 二分厂电炉变压器参数 型号：HKSSPZ-14500/110
2、产品技术标准 GB/T4008-1996标准及用户要求
3、技术要求（内控） 3.1锰硅合金主要生产的产品为：MnSi6014；MnSi6517；MnSi7016；MnSi7216。 3.2原料技术要求 3.2.1锰矿石 3.2.1.1锰矿石作为锰硅合金（含半成品）生产的主要原料，其入炉化学成分应符合: MnSi6014：∑Mn%≥24%，∑Mn/Fe≥3、8，∑P≤0、10% MnSi6517：Mn%≥∑28%，∑Mn/Fe≥6.0，∑P≤0.06% MnSi7016：∑Mn%≥35%，∑Mn/Fe≥10 MnSi7216：∑Mn%38%，∑Mn/Fe≥13、2，∑P≤0、06% 3.3.1.2入炉锰矿石的物理状态应达到以下要求：粒度不大于80mm,水分不大于6%。 3.2.2萤石 萤石作为锰硅合金生产的辅助原料，其理化性质应符合:CaF2≥80%，S≤1%；粒度：20～80mm之间。 3.2.3焦炭 3.2.3.1焦炭作为锰硅合金冶炼的还原剂，其化学成分应符合:∑C≥78%，∑灰份≤18%，∑S≤2%（MnSi6014）,∑S≤1、5%（MnSi6517），∑S≤1%（MnSi7016）∑S≤1.5%（MnSi7216）； 3.2.3.2为了焦炭能充分发挥效用，其物理性质应符合：粒度不大于60mm。 3.2.4白云石 白云石作为锰硅合金冶炼的熔剂，其理化性质应符合:CaO﹢MgO≥51%，P≥0.05%;粒度：10～50mm之间。 3.3电极糊 作为冶炼中的冶炼炉中最主要的供电材料，对其成分有以下要求： 灰份≤4%，挥发份11、5～13、5%，抗压强度22～24MPa，电阻率70～80uM，体积密度≥1.36g/cm3。 3.4各种原料要随时保持适当的原料储备，保证储备的原料要符合工艺要求，原材料的堆放应按照矿石来源、矿石锰铁比、是否需要再加工等特点堆放；
硅锰合金的冶炼要点
关于硅锰合金的冶炼方式和方法 邓绍鑫、邓元华 内容摘要：硅锰合金是炼钢中常用的复合脱氧剂，因此，世界上对于硅锰合金的冶炼都十分的重视。本文通过对硅锰合金的冶炼过程进行剖析阐述，客观上总结了国内外硅锰合金冶炼的技术手段和方法。 关键词：硅锰合金复合脱氧剂冶炼 硅锰合金是炼钢常用的复合脱氧剂，又是生产中，低碳锰铁和电硅热法生产金属锰的还原剂。 硅锰合金可在大中小型矿热炉内采取连续式操作进行冶炼。目前，世界上硅锰合金电炉正向大型化、全封闭的方向发展，南非1975年投产了一台88000KVA的大型硅锰合金电炉。 表1-1某厂冶炼中低碳锰铁自用硅锰合金牌号及成分 生产硅锰合金的原料有锰矿、富锰渣、硅石、焦炭。 生产硅锰合金可使用一种锰矿或几种锰矿（包括富锰渣）的混合矿。为保证炼出合格产品，矿石中的锰铁比和锰
磷比应满足一定要求，见表1-2所示。所用的锰矿含锰越高， 表1-2 各项指标越好，图1-1为锰 矿品位对硅锰合金技术经 济指标的影响。锰矿中二氧 化硅含量通常不受限制。采用含二氧化硅较高的锰矿 （30~40%SiO 2）来冶炼硅锰合金在技术上是允许的，在资源利用上是合理的。 锰矿中的杂质P 2O 5要低，P 2O 5使合金中磷含量升高。锰矿粒度一般为10~80mm ，小于10mm 不超过总量的10%。 对于硅石的要求，SiO 2≥97%，P 2O 5＜0.02，粒度10~40mm ，不带泥土及杂物。 图 1-1
对于焦炭的要求，固定碳≥84%，灰分≤14%，焦炭粒度，一般中小电炉使用3~13mm，大电炉使用5~25mm。 对于石灰的要求与碳素锰铁对石灰的要求相同。 为了改善硅的还原，炉料中必须有足够的SiO2使在酸性渣中进行冶炼，渣中SiO2过高，会使排渣困难，通常冶炼硅锰合金的炉渣成分： （SiO2）=34~42%，CaO+MgO =0.6~0.8 Mn＜8% SiO2 锰的高价氧化物不稳定，受热后容易分解和被CO还原成低价的氧化物MnO，在1373K~1473K的温度区间，锰的高价氧化物已经分解或还原成MnO。MnO较稳定，只能用碳直接还原，由于炉料中SiO2较高，MnO在没开始还原时就与它反应成硅酸盐，富锰渣中的硅锰也是硅酸盐的形式存在，因此从MnO中还原锰的反应，实际上是液态炉渣的硅酸盐中进行还原的。 由于锰与碳组成稳定的化合物Mn3C，用碳还原MnO 得到的不是纯锰，而是锰的化合物Mn3C。 MnO·SiO2+ 4 C= 1 Mn3C+SiO2+CO 3 3 炉料中的氧化铁比氧化锰容易还原，还原出来的铁与锰组成共熔体，大大改善了MnO的还原条件。 温度升高，硅也被还原出来，其反应式是： SiO2+2C=Si+2CO 由于硅与锰生成比Mn3C更稳定地化合物MnSi，当硅遇
31500KVA硅锰炉生产工艺、质量标准
31500KV A硅锰炉生产工艺操作规程 1.总则 1.1产品 1.1.1名称、符号 硅锰合金：M nSi 1.1. 2.用途： 主要用于做炼钢脱氧剂和合金的和添加剂，生产中低碳硅铁的原料。 1.1.3产品质量标准： 注： ①硅锰合金以块状或粒状交货，其粒度范围及允许偏差符合下表规定。
②硅锰合金呈块状交货，每块不得超过20Kg,粒度小于20mm的数量不超过总量的8%. ③硅锰合金的内部及表面不得带有明显非金属杂物。 1.2主要原材料标准： 1.2.1.锰矿石： 1.2.1.1.粒度：10-80,小于10 mm粉矿不大于10%。 1.2.1.2.堆放：硅矿进厂后按不同种类、不同品位分别堆放，不得混杂，更不得混入泥土等其它有害杂物。 1.2.2.焦炭： 冶金焦，固定碳不小于80%，粒度10-28mm,小于10 mm的不大于10%。 1.2.3.硅石： Sio2≥98%/Ae2o3≤0.5%/Cao≤0.20%/P2O5≤0.02%、粒度20-40mm,小于20mm不大于10%，大于40mm不大于8%，不得带入泥土和杂物。
1.2.4.白云石： Cao≥30%Mgo≥19%Sio2≤3.5%粒度20-40mm. 1.2.5.其它： 凡进厂的各种原料，入炉前必须有化验结果。 1.3生产工艺流程图： 硅石锰矿焦炭白云石硅石萤石 ↓ 破碎 ↓ 筛分 ↓ 料仓 ↓ 配料 ↓ 冶炼 ↓ 渣厂→炉渣→铁水包→扒渣浇注→分析→脱模→入库 1.4主要冶金原理及化学反应方程式： 1.4.10锰的高价氧化物受热分解或被CO还原： 2Mno=Mn2o3+o2 570℃ 3Mn2o3=2Mn3o4+o2 900℃ Mn3o4+CO=3Mno+CO2
硅锰合金冶炼工艺特性分析与控制及处理方法
硅锰合金 冶炼工艺特性分析与控制及处理方法 一、电炉熔炼特性 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、化料速度等。 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。 二、反应区熔池特性 熔池反应区大小是判断矿热炉炉况的重要特征。无论是有渣法还是无渣法，正常熔炼时均可由炉口火焰分布区域和炉料下沉区域判断出反应区的大小电能通过电极端部输入到炉内并转化成热能，每一支电极周围都会形成一个独立的反应区，其大小与这支电极输入的功率有关。 受到炉料、炉渣和铁水传热的限制，炉内温度分布不可能十分均匀。
接近电极端部的部位温度很高，而远离电极的部位温度较低。反应区是由高于生成合金温度的区域构成的。 熔池的大致三种模型： 第一种：为理想的反应区，这时三相电极的反应区在炉心相交。 电炉中心部位的功率密度与电极四周接近，因此，电炉中心不会产生死料区。在这种情况下，炉膛内部热分布均匀，电极埋入深度均衡，炉渣铁水排出顺利。 第二种：为三个反应区单独分离不相互沟通。 1、这时三相电极不相互沟通必然导致运行操作中功率因数低，有功功率降低，冶炼过程生成的气相产物和熔体无法从一根电极反应区流向另一根电极反应区； 2、炉中心未反应的炉料形成死料区；
硅锰合金生产密闭矿热炉(电炉)工艺管理及操作要点(附：冶炼反应式、炉渣粘度计算公式)
硅锰合金生产 密闭矿热炉（电炉）工艺管理及操作要点 （附：冶炼反应、炉渣粘度计算公式） 一、密闭炉于开放炉相比 与开放炉相比，密闭型电炉通过增设炉盖，可以具有下述优点： 1、通过减少辐射热损失，降低单位电耗，提高生产效率。 2、能够回收一氧化碳炉气，有效利用能源。 3、炉内不需要检修，可以减少操作人员数。 4、为维持稳定操作，必须采取高度的操作和设备管理。 5、生产硅锰（Si：16/20％）时，为促进炉内的还原反应（SiO2+2C→Si+2CO吸热反应），相比于高碳锰铁的操作，需要较多的还原材料和热量，从而对生产操作技术的要求较高。 二、密闭电炉工艺管理基准 1、降低焦炭配入量： 理由： 提高炉料的电阻值，使电极前端插入炉料，提高热效率，降低单位电耗。通过提高炉内精炼温度，促进硅的还原。 具体操作： 增加氧化度较低的锰矿矿和锰渣的配入比率。电极前端插入炉料以提高一氧化碳的还原比。减少由主副原料带入的水分。
2、确保炉渣的流动性： 理由： 通过确保炉渣的流动性，防止炉渣残留在炉内。 具体操作： 为确保炉渣的流动性，需管理炉渣中的锰含量（<10%)和炉渣碱度确保在0.65到0.8之间。 3、防止突发停炉： 理由： 突发停炉导致炉内精炼温度下降，合金成份波动。 具体操作： 从突发停炉转向计划停炉，对于设备要做到提前维护保养引入预防性保全理念。
三、硅锰冶炼生产中主要精炼反应 MnO2（块矿）+CO（炉气）→MnO+CO2。 MnO2（块矿）+C（焦炭）→MnO+CO。 MnO+C→Mn+CO（吸热反应）。 如果不使用块矿而是使用烧结矿或锰渣的话，碳量可以减少。电极插入原料的话，一氧化碳的还原效果提高。 SiO2+2C→Si+2CO（吸热反应）。 电极插入原料的话，精炼温度上升，可以促进硅的还原反应。 FeO+CO→Fe+CO2。 FeO+C→Fe+CO。 电极插入原料的话，一氧化碳的还原效果提高。 H2O+CO→H2+CO2。 H2O+C→H2+CO。 电极插入原料的话，一氧化碳的还原效果提高。通过管理原料水分，减少碳量。 四、炉渣的粘度公式计算 Log：η＝1.46×104 ×1/Tー2.51×X-5.55。 η：粘度（poise）。 T ：温度（K）。 X：{（％MnO）+（％CaO）+（％MgO）}/{（％SiO2）+（％Al2O3）}。
硅锰合金冶炼生产中炉渣成分、分类、特性与原料粒度、搭配、电阻要求及冶炼操作技术
硅锰合金 冶炼生产中炉渣成分、分类、特性 与原料粒度、搭配、电阻要求及冶炼操作技术 硅锰合金的冶炼中，锰的还原是在成渣过程中依靠炉渣的对流运动来完成的，其渣量约占总量的50%左右。 碳素锰铁、硅锰合金的冶炼均为有渣冶炼，因此研究炉渣的性质，有助于冶炼过程中矿物的互相搭配，改善炉料的适应性，使还原更充分，对合金高产有着极其重要的意义。 一、炉渣成分及分类 按冶炼产品不同或加入的溶剂不同，炉渣的化学成分也就不同。 炉渣主要由氧化物组成，不同氧化物有不同的化学性质，一般铁合金生产中常见的氧化物可分为碱性氧化物、酸性氧化物和两性氧化物。 炉渣的形成主要是碱性氧化物与酸性氧化物中和而产生的盐，即硅酸盐、铝酸盐和三重化合物。 冶炼硅锰时MnO与SiO2结合成MnO·SiO2，使MnO还原不充分，渣中MnO高。 故需要加入与SiO2化学亲和力较强的碱性氧化物CaO参加反应: CaO+MnO·SiO2=MnO+CaO·SiO2；
使MnO活度提高，并充分还原。通过炉渣的置换反应使金属氧化物活度提高，有利于氧化物的还原，达到提高产量，降低消耗的目的。 碱性氧化物的加入量是由冶炼品种、冶炼条件、以及炉渣性质决定的。 炉渣的碱度就是渣中碱性氧化物与酸性氧化物之比，用Ｒ表示。 当Ｒ＜1称酸性渣，如硅锰合金Ｒ=0.6～0.8； 当Ｒ＞1.2称弱碱性渣，如生产碳素锰铁Ｒ=1.2～1.4； 当Ｒ＞2叫强碱性渣，如中碳铬铁、钒铁。
二、炉渣性质 1、熔点： 炉渣的熔点主要与炉渣组成有关，SiO2熔点1723℃，Al2O3熔点2050℃，纯CaO熔点2615℃，在冶炼碳素锰铁时炉渣所依据的成分主要有SiO2、CaO、MgO、Al2O3，几种氧化物在相互反应时，能在冶金温度下生成液体化合物或共晶，使熔点低于其单独氧化物的熔点。 2、粘度： 冶炼硅锰时碱度过低，硅易还原，炉渣粘度增加，熔池不活跃，冶炼不能顺利进行，渣与合金未能完全分离，金属混在渣中损失大;碱度过高，渣流动性好，严重侵蚀炉衬，降低炉衬寿命，因此合适的粘度对锰铁冶炼至关重要。 炉渣粘度与炉渣碱度关系： 当Ｒ=CaO/SiO2从0.9～3.2时，粘度为0.75～0.95Pa·s，粘度会突然增加，此种渣称为短渣。 炉渣碱度为0.9，温度降低粘度平衡增大，这类渣称为长渣。 一般情况下，同样温度的酸性渣比碱性渣的粘度大，而温度1450℃以下酸性渣比碱性渣粘度低，温度升高碱性渣粘度降低较明显。 在实际生产中通常是在酸性渣中加碱性氧化物CaO、MgO 等，往碱性渣中加粘土块来降低渣的粘度。
硅锰合金矿热炉原料系统介绍
硅锰合金矿热炉原料系统介绍 内容摘要：硅锰合金炉的原料按各自的配比进行自动称量、计量、配料并输 送进矿热炉，配料室的配比计算。 关键词：硅锰矿热炉、锰矿、烧结锰矿、焦炭、皮带输送机、称量斗，减量 计量。 硅锰合金生产原料的质量在很大程度上决定着工艺过程的技术经济指标好坏，原料的各项指标稳定，特别是化学成份和粒度组成的稳定，是保证冶炼制度稳定 顺行的重要条件，可以使原料以及电力资源得以有效利用。 传统硅锰合金矿热炉因规模小，原料需要量少，原料回厂后堆放到简易棚内，用铲车造堆堆料及大致铲车配比后输送进矿热炉中进行冶炼，自动化程度不高， 随着硅锰合金矿热炉规模的扩大，产品质量要求的提高，对原料的堆存及配比要 求越来越严，环保和自动化程度也越来越高。特别对进矿热炉原料的化学成份和 粒度组成的稳定配比要求越来越严格，为了保证矿热炉冶炼出合格的高精度产品，进矿热炉的每炉料都要求比较严格的配比，比如硅锰合金矿热炉，要求从配料站 配料的每批料不超过200kg，误差不超过2kg。 某公司建设8台铁合金矿热炉工程，建成后实际生产48.7万吨锰系合金， 其中锰硅合金40.2万吨，高碳锰铁8.5万吨；配套1台65m2锰矿焙烧机、给排 水系统、供配电系统、通风除尘系统以及余热发电系统、空压站等公辅设施。 硅锰合金矿热炉的原料系统设计范围是从外购锰矿(块矿)、锰矿粉、焦炭等 原料进厂卸车开始至铁合金电炉顶层环形加料车为止；包括锰矿卸车堆场、锰矿 筛分破碎室、锰矿烘干系统、锰矿粉矿棚（含焙烧用熔剂和燃料）、成品块矿棚（含矿热炉用白云石、硅石）、焦炭干燥棚、焦炭烘干系统、成品焦炭棚、配料室、转运站及皮带机等。
矿热炉(电炉)冶炼生产降低电极及电极糊消耗的方法与控制措施(一)
矿热炉（电炉）冶炼生产 降低电极及电极糊消耗的方法与控制措施（一） 1、加强电石炉工艺操作管理 1)、电石炉运行炉况对原料质量、配料准确度很敏感，所以提高原料品位，降低杂质、水分、控制粒度、减少白灰生过烧，氧化镁含量，粉化面子是电炉冶炼的基础。 物料入炉前要增加混合料质量控制点，提高配料合格率。 提高炭材的质量，选择高含碳量、低灰分、低水分、低二氧化硫、低挥发分，粒径合理的炭材，合理调整炭材配比;当炭材中所含挥发分指标偏高时，则对电极的侵蚀速度加快，直接影响着电极糊的消耗指标。 2)、定期处理料面，增加炉料电阻，控制料面髙度，有利于电极入炉深度，不要大幅度调整配料指标，杜绝副石灰操作和明弧操作，拉炉作业等不良习惯。 加强出炉操作，维护好炉眼，不随意调整炉眼位置，按时开炉及时封堵。 保持电炉稳定运行，尽量减少运行中打开观察门探测电极工作长度和处理料面硬壳和积灰的频次，避免大量空气进入炉内燃烧，造成炉子一氧化碳浓度降低，电极外表皮严重
氧化脱落。 避免设备漏水事故和频繁的停炉，破坏炉子电极的正常焙烧秩序，造成了电极的过烧结、易发生电极硬断。 3)、电石生产成绩的好坏，取决于电石炉的参数，设备完好性，原料的质量，操作和维修水平。 其中电炉的参数最为重要。电石炉的参数包括电气参数，电炉几何参数和电气几何等参数。 通过炉子运行才能检验参数设计的合理性，存在的参数缺陷，有的可以调整，有的就难以改造，主要靠操作来弥补设计上的不足。 从电流、电压等工艺因素调节，采用合适的流压比，闭弧生产。 通过提髙炉料比电阻，达到设计运行功率。 维持电石炉在高炉温、高质量、高配比状态下运行时，炉内炭材充足，电极的消耗相对较少;反之，则造成炉内严重缺炭，产品质量低，电极糊消耗速度加快。 4)、好的工艺需要好的装备做支撑，炉体部分，电极部分，出炉系统，上料系统、DCS系统、液压系统、电仪系统、安全消防报警系统、除尘净化系统等做到计划检修，固定巡检，处于设备完好状态。不断提髙设备运转率。 5)、在操作管理中建立高负荷、高配比、高质量、高炉温、低消耗的密闭式电石炉操作管理体系，解决密闭式电石
硅锰合金冶炼生产成本分析与矿热炉操作控制措施
硅猛合金冶炼 生产成本分析与矿热炉(电炉)操作控制措施 一、硅猛合金冶炼生产成本分析 生产一般采用“保Mn兼Si”的还原供热制度。 1、M n还原供热制度： Mn还原的热力学和动力学条件为： (1)MnO+C直接还原的热力学条件：121427°C时进行反应。 (2)各种碳化镭的形成：当MnO和碳共同存在时会优先形成MnCo它们的反应在t=900—1350°C下优先形成。 (3)各种硅酸镭的形成：当MnO和SiO：共同存在时，必然优先形成mMnO・nSiO2,反应在t二1200〜1450°C下进行。 (4)当形成mMnO • nSiO2 后,(MnO) + (sio2) + (3+x) c 的各种反应在t=1300—1450oC时进行反应。 (5)由于Mn的特性：Mn在121450oC就开始挥发。 因此为制定“保证Mn各种反应”进行，必须提供t=1450〜1550°C的反应温度才能使Mn的各种反应顺利进行，但又须控制 t>1550°C来防止Mn的挥发的供热制度。 2、S i还原供热制度：
S102+C反应的热力学和动力学条件如下： (l)SiO2和C的直接还原反应在t^l592°C时进行，在保Mn 还原所要求的还原温度下是不可能进行的。 (2 )Si的还原只能是在MnO-SiO2成渣过程进行Si的各种反应。 当t二1400°C,在MnO： Si02=2： 1之前，硅的还原速大。 即在1500°C时，直到比值为MnO： SiO=l： 1之前，硅的还原速度依然大。 当血被还原出来后，在成渣过程的同时硅也开始被还原出来。 (3)当形成液态硅酸镭渣后，渣中硅酸猛和C在多变的因素下进行反应，如： 当MnO・S1O2+3C时，在t>1295°C反应产物为镭硅合金； 当MnO・S1O2+4C,在t>1430°C时反应产物为SiC、Mn； 在t>1395°C时。反应4MnSiO+5C生成镭的碳化物的可能性比反应4MnSiO3+17C时生成碳化物的可能性要大。 所以，在Mn制定的反应温度下，Si的还原是相当困难和复杂的，此即猛硅合金冶炼的最大难度之一。 3、冶炼硅猛合金供热制度： 传统“保Mn兼Si”的还原供热制度给锚硅合金冶炼造成较大的难度。 在实践生产中“强Si保Mn”的还原供热制度，更有利于操作的顺行、指标的优化。
矿热炉(电炉)低压无功补偿及经济运行技术与控制方法
矿热炉（电炉） 低压无功补偿及经济运行控制技术方法 一、总则： 恒电压设备的铁损、铜损、机械损、杂散损构成的额定工况，电效率越高、节能效果越大，即功率因数的高低决定节电率。而矿热负载的铁损、铜损、杂散损、热损构成的非额定工况，是由矿热装备终端的电能利用率和炉前操作管理的有效利用率组成，此处的功率因数是起降损增功作用，是以熔池里面的热效率高低决定节电率。 一方面，要合理的提高电炉用电功率因数，使电效率相应提高，另一方面的几何参数、炉料、设备等条件约束，电效率不会是越高就越好、也代表不了热效率，关键在于用电功率因数是否与炉内参数同步操作优化。 二、电炉电压情况与使用环境条件要求：
从上图测得的波形可见，电弧的非线性电阻，受炉膛的温度、压力、料层构成电化或电冶过程，电极在増根料层内以马蹄形或白炽灯状埋弧所产生的谐和波，其电压畸变率约占1.1%或2.7%或6%不等，谐波电流分量约占13%~35%不等。因此，矿热低补应对炉内主要特征谐波频率和高幅值谐波应采取必要的滤波补偿回路及隔离增补了对这些不具备规律性，无法事先预知的电质变量须设监测项目。 在相补能有效地解决无功功率不平衡的同时，宜利用电抗器接电容器的电感、容抗串联，可以在相间转移有功电流的基本原理，适当搭配有利调整三相不平衡有功电流，不但能有效的减少炉变铜铁损，而且可以多减点炉变至短网的线路损耗，还可以解决谐波的干扰源影响电压、电流信号正弦波中产生负波及引起炉内碳氧化物含量的失衡。 低补装置一般设在炉膛周边，补偿铜管都尽可能接到短网终端的附近。 烟气侵蚀、烟灰积聚，热源辐射、长期微振等，对装置的内部电气元件要求很高，现行的电气行业标准，按矿热炉工况要求是有跨行业差异，与矿热炉电流需要的电容器，要具备耐热、抗流、防涡流等的功能尚缺。 低补主要是用电容器的无功换入炉有功，能解决低压绕组超载、增大熔池功率兼消流、实现炉变经济运行，是在现有技术条件背景下，原理成熟可靠，配套见效最快的选择。
硅锰合金冶炼中异常炉况的分析及处理措施(矿热炉、电炉)
硅锰合金 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
矿热炉(电炉)冶炼生产降低电极及电极糊消耗的方法与控制措施(浅谈怎样降低电极及电极糊消耗？)
矿热炉（电炉） 冶炼生产降低电极及电极糊消耗的方法与控制措施（浅谈怎样降低电极及电极糊消耗？） 1、总则 电石炉是生产电石的主要设备，在电石炉内由电极电弧发出的高温使炉料熔化，在2000-2200℃反应生成电石。 电石炉电极管理是电炉操作的中心任务，电极糊的消耗量是综合衡量电炉运行水平的重要指标之一。 造成电极糊消耗偏髙的因素主要有电极糊的产品质量、电极管理、电石炉工艺操作管理、原料质量、电石产品质量、电石炉运转率等方面的影响。 电石生产所用的连续自焙电极是由装入电极桶的电极糊，经熔化、焙烧致密化而形成的。 电极糊作为自焙电极的唯一重要填充原料，在电石炉中边焙烧边不断消耗，能够在3000℃左右的高温环境中连续工作，具有非常良好的导电、导热等性能，同时还具有较好的耐腐蚀和较高的机械强度。 降低电极糊的消耗量，不单是降低电极糊消耗的指标问题，还直接反映了电石炉操作管理的整体技术水平，更主要的是对整个电石生产的综合效益和高效安全运行有着重要的
意义。 2、提高电极糊质量 电极糊生产的原料配方主要以无烟煤、冶金焦、石墨碎、石油焦和沥青焦等为原料，以沥青及煤焦油为黏结剂进行生产。 它的质量优劣直接影响到电极的焙烧质量和消耗指标，更是影响到炉子的安全平稳运行。 合理控制电极糊的产品质量，确保电石炉长期稳定运行。 采用高含碳量、低挥发分、低灰分、低气孔率的电极糊，同时通过选择替代原料，改进原料配方，合理掺加石油焦、石墨碎等，提高电极糊的质量，以满足大型矿热电炉的需要。 在电极糊中添加粒度为8mm〜20mm，添加比例约为20%的残极、碳棒，可有效提高电极糊耐压强度与体积密度，同时降低电阻率和灰分; 用蒽油替代危废品煤焦油作为黏结剂可以降低电极糊的软化点; 在电极糊中添加不超过2%的添加剂，可以降低糊料黏度，提高电极糊的塑性和降低电阻率在实际生产应用中，要全面地考察电极糊内在的质量，充分与供货商技术人员沟通，根据炉子的容量、工艺水平、装备、操作水平等，参照
硅锰合金冶炼中影响二次电压因素分析与控制措施
硅锰合金 冶炼中影响二次电压因素分析与控制措施 矿热炉设备电路可简化为感抗一定、电阻可变的动态电路，高压电网将电能通过电炉变压器、短网、电极等将功率输入到电炉内，熔池内合适的弧光功率可以通过调整二次电压来实现。 电炉各项技术经济指标都与二次电压的正确选择有关。分析二次电压对电炉运行的制约因素、从而科学地选择二次电压就成了保证工艺顺行、获取良好指标的关键环节。 一、无功补偿与二次电压 矿热电炉是一个较为复杂的电路体系。由变压器二次绕组、短网等炉外电气设备以及电极和熔池等炉内工艺设备构成。 由于二次电流很大。导体周围产生很强的磁场。导体自感系数大，感抗也大，通常感抗值比有效电阻大得多。 由于三相交流电供电的矿热电炉感性负载的特点，运行中的二次电压、电极电流主要受到变压器二次回路的电阻、感抗的制约，无功功率偏大，导致功率因数偏低。 企业难免要面临供电部门因低功率因数罚款的困扰。因此在设计电炉阶段就必须要考虑装备无功补偿装置。 加装无功补偿电容装置后，可有效提高电炉以及系统的功率因数。 目前，无功补偿已成为矿热电炉常用的装备之一。纵向无功
补偿的一个特点，就是当变压器一次进线高压端接额定电压时，变压器低压引出端电压会产生所谓“电压升”。 其结果会使得加进炉内的电极电压相应升高，无功功率得到有效降低。 二、矿物的稳定性与二次电压 锰矿、硅石是冶炼铁合金常用原料。其化学稳定性有很大区别。 氧化物越稳定，越难还原，因而所需能量越多，要求的炉温越高。 还原反应所需的高温来自电能，电能以电弧功率和电阻热的形式输入到电炉，不同铁合金品种需要不同的弧光功率。弧光功率可由切换二次电压来调整。 铁合金冶炼中常见元素氧化物的稳定性，由大到小排列顺序是：CaO 、MgO 、Si02、MnO 、FeO 还原过程与对应的二次电压有所区别。 如容量9MVA电炉无熔剂法冶炼碳锰，二次电压l12 V。冶炼锰硅合金，二次电压为 132V；冶炼 75％硅铁，二次电压为136V。可见某些氧化物的稳定性越大，所需二次电压愈高。 三、炉料电阻与二次电压 炉料电阻一般指未熔化的炉料区电阻。影响此电阻大小的因素： 1、电阻与炉料性质和粘度有关；
电弧炉控制系统方案
五矿（湖南）铁合金有限责任公司103#硅锰合 金冶炼炉优化控制系统 方 案 设 计 说 明 书 中南大学信息科学与工程学院 二○一○年三月
一、开发背景 五矿（湖南）铁合金集团有限公司103#10000KV A矿热炉主要用于熔炼硅锰合金和碳锰合金，整个生产系统由炉体、供电变压器及保护系统、配加料系统、电极卷扬升降控制系统、电极压放子系统和炉体水冷系统等组成。目前，配加料子系统采用了计算机自动控制；电极压放子系统依靠人工凭经验综合考虑炉况、二次电压、一次电流、熔炼时间等因素，输入控制信号给PLC，由PLC来完成电极的定长压放；电极升降是依靠人工凭经验综合考虑二次电压、一次电流及炉盖温度等因素进行调节；供电变压器二次侧电压等级靠人工根据炉况和电压、电流、功率等因素凭经验进行调整。这种靠人工凭经验来控制冶炼过程的方法难以保证矿热炉稳定持续地工作在最佳工作范围内，调节过程相对滞后、工人操作强度大、工作效率低，容易出现电极烧结不好、耗电量大、炉况不稳定等问题，难以保证产品的产量和质量。 二、设计要求 针对五矿（湖南）铁合金集团有限公司103#矿热炉熔炼过程控制自动水平低下带来的各种问题，通过现场调研和与工艺技术人员交流沟通，结合生产的实际需要，搭建103#矿热炉优化控制系统，以达到如下目标：1．通过建立电极位置模型，在线检测电极的升降量和压放量，实现电极自动升降和自动压放；并通过采用合理的算法，计算电极长度及其位置，控制电极处于最优位置区域内，使三相有功功率平衡度在原有基础上提高2-3%，提高功率因数。 2．通过建立实时数据库，实时采集熔炼过程数据，实现整个矿热炉控制系统的运行监视、事故报警与记录、统计分析和报表打印、日常生产管