工业硅电炉炉底上涨的原因分析和预防及治理措施(一)

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九钢炼钢厂转炉炉底上涨原因分析及防治实践

九钢炼钢厂转炉炉底上涨原因分析及防治实践

九江萍钢钢铁有限公司
在溅渣操作时,由于枪位高低控制不当或所用 调渣料加入不合理,炉渣黏度以及氮气射流强度控 制不好造成炉渣结块或过稀,影响氮气流股对炉渣 的冲击力度,致使炉渣不能充分飞溅至炉膛内衬表 面,而大部分炉渣被冷却黏附于炉底,导致炉底高 度不断上涨。
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1、规范溅渣护炉操作
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溅渣护炉技术对转炉炉底的影响
结合,引起炉底上涨。复吹工艺溅渣时,底部仍然 供气,上、下吹入的都是冷风,炉温继续下降,熔 渣进一步变黏; 高熔点晶体 C2S、C3S 发育长大, 并包围着 MgO晶体或固体颗粒,形成坚硬的致密层 。在底部供气不良时会加剧炉底的长高。炉底的上 涨又将影响正常操作,堵塞底气喷孔,循环致使转 炉炉底恶性上涨。
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综上可见: 在喷头参数一定时,喷头距液面高度越低,氧射流对熔池 的冲击动能越大,熔池搅拌越强,对炉底冲击越大,炉底侵蚀越严重。 溅渣时氧枪枪位对炉内炉渣的循环形式影响与吹炼时对炉渣和钢液循环 形式的影响基本相同,枪位高易黏结炉底,炉底易上涨,反之亦然。
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(2)保护供气元件 保护底部供气元件,在炉役初期通过造粘渣和控制喷嘴处的 热平衡,使供气元件尽早在出口处形成透气蘑菇头[3]。生成 的蘑菇头既能保证底部供气量,可以在炼钢所需的供气范围 内灵活调整,又能达到保护供气元件不被侵蚀的目的。 (3)炉膛内型合理 严格控制炉膛内型形状和炉底形状及蘑菇头的大小和厚度, 确保炉膛内型合理,底部喷嘴畅通,不被堵塞和过分蚀损。 通过调整冶炼不同的高低碳钢种改变溅渣频率来控制炉底的 高度,避免炉底过度上涨。。

工业硅价格波动的周期性特征与影响因素分析

工业硅价格波动的周期性特征与影响因素分析

工业硅价格波动的周期性特征与影响因素分析在当今的经济环境下,工业硅作为一种重要的原材料,被广泛应用于各个领域,如建筑、光电子、化工等。

然而,工业硅价格的波动给相关行业带来了不小的影响。

本文将分析工业硅价格波动的周期性特征以及影响因素。

一、工业硅价格波动的周期性特征工业硅的价格波动具有明显的周期性特征,这主要体现在两个方面:一是长周期的波动,二是短周期的波动。

1.1 长周期的波动长周期的波动主要受到宏观经济环境的影响。

经济周期的不断变化,会对工业硅的供需关系产生重要影响。

在经济增长期,需求大幅增加,导致工业硅的供不应求,价格上涨;而在经济衰退期,需求下降,供大于需,价格则会下跌。

因此,宏观经济周期是导致工业硅价格长周期波动的主要原因之一。

1.2 短周期的波动短周期的波动则主要受到市场供需关系的影响。

市场供需关系紧张时,价格上涨;供大于求时,价格则会下跌。

市场供需受到多种因素的影响,如原材料价格、产能利用率、进出口政策等。

这些因素的波动会导致工业硅价格的短期波动。

二、工业硅价格波动的影响因素工业硅价格波动的影响因素众多,主要包括以下几个方面:2.1 市场需求市场需求是决定工业硅价格的重要因素之一。

当市场对工业硅的需求增加时,价格会上涨;而需求下降时,价格则会下跌。

市场需求受到多种因素的影响,如产业结构调整、技术进步、政策法规等。

2.2 原材料价格工业硅的生产依赖于硅石等原材料。

原材料价格的波动会直接影响到工业硅的生产成本,进而对工业硅价格产生影响。

当原材料价格上涨时,工业硅的生产成本增加,价格也会上涨。

2.3 产能利用率工业硅的供应量与产能利用率密切相关。

当产能利用率高时,供应量相对减少,价格上涨;当产能利用率低时,供应量增加,价格下跌。

因此,产能利用率是影响工业硅价格的重要因素之一。

2.4 进出口政策进出口政策的调整也会对工业硅价格产生影响。

当国内对工业硅的进口政策较严格时,进口量减少,价格上涨;而对进口政策的放松则会导致价格下跌。

工业硅还原剂(石油焦、烟煤)冷压球团的试验研究

工业硅还原剂(石油焦、烟煤)冷压球团的试验研究

2019NO.5Tot2802019年第5期总第280期铁合金FERRO-ALLOYS DOI :10.16122/ki.issnl001-1943.2019.05.004工业硅还原剂(石油焦、烟煤)冷压球团的试验研究麻林伟1 陈运字1 张文来1黄健2 牛群峰'周潼'(1郑州市旭坤节能科技有限公司 郑州 中国450000) (2陕西省商南县中剑实业有限公司商南中国726300)(3河南工业大学郑州中国 45000)摘 要 根据工业硅电炉在正常生产过程中炉底易上涨、炉况的有效冶炼周期较短(3~6个月)等诸多问题开展技术分析。

提出工业硅还原剂(石油焦及烟煤)冷压球团的试验研究,为下步工业硅炉试验提供基础依据。

希望在行 业交流学习中起到借鉴作用。

关键词 工业硅冶炼 炉底上涨 还原剂(石油焦、烟煤)冷压球团 试验研究中图分类号 TF645.3.4 文献标识码 B 文章编号1001-1943(2019)05-0011-03EXPERIMENTAL STUDY ON COLD PRESSED PELLETSOF INDUSTRIAL SILICON REDUCING AGENT (PETROLEUM COKE ,BITUMINOUS COAL)MA Linwei 1, CHEN Yunzi 1, ZHANG Wenlai 1, HUANG Jian 2 , NIU Qunfeng 3, ZHOU Tong 3(1 Zhengzhou Xukun Jieneng Technologies Co., Ltd., Zhengzhou 450001, China)(2 Shangnan Zhongjian Industrial Co., Ltd., Shangnan 726300, China )(3 Henan University of Technology , Zhengzhou 450001, China )Abstract According to the furnace bottom is easy to rise in the normal production process of the industrial silicon e-lectric furnace , the effective smelting cycle of the furnace condition is short (3~6 months ) and other problems , techni ­cal analysis are carried out. The experimental research on cold pressed pellets of industrial silicon reducing agent ( pe ­troleum coke and bituminous coal) is proposed , which provides the basis for the next step of industrial silicon furnacetesting. Hoping this paper can be used as a reference in industry exchange learning.Keywords industrial silicon smelting , furnace bottom rising , reductant ( petroleum coke , bituminous coal ) , cold pressed pellets , experimental study刖吕工业硅产品属于光伏产业(新能源)及电子工业的上游产品。

电石炉电耗偏高原因分析及优化解决方案

电石炉电耗偏高原因分析及优化解决方案

电石炉电耗偏高原因分析及优化解决方案发布时间:2022-09-15T08:44:14.932Z 来源:《新型城镇化》2022年18期作者:李佳牛金山[导读] 《电石单位产品能源消耗限额(GB 21343-2015)》指出,电石生产装置单位产品能耗先进值应3050 kwh/t,为保证电石生产活动符合定额,应对电耗高的问题进行处理。

新疆中泰化学托克逊能化有限公司新疆吐鲁番 838100摘要:电石炉高温熔化炉料,炉料反应生成电石。

面对2000的高温,电石炉的容积要有足够的反应空间。

为了适应节能降耗的主题,必须解决电石炉电耗高的问题。

基于此,本文从原料和操作两个方面分析了电石电耗高的原因,并有针对性地提出了优化措施,解决了电石炉电耗高的问题,促进了电石生产行业的可持续发展。

关键词:电石炉;电耗偏高;原因分析引言《电石单位产品能源消耗限额(GB 21343-2015)》指出,电石生产装置单位产品能耗先进值应3050 kwh/t,为保证电石生产活动符合定额,应对电耗高的问题进行处理。

导致电石电耗高的因素很多,但主要分为两类,即原料和操作造成的电耗高的问题。

由于原因不同,应根据具体原因进行特殊处理。

1 原料方面的影响1.1 生石灰和烧石灰石灰烧得越多,带入炉内的CaCO就越多,CaCO3在炉内分解吸收的也就越多,也就是消耗的电就越多。

同时,生石灰比正常石灰重,影响炉内原料比例。

过烧石灰与正常石灰相比,体积较小,活性较低,结构致密,影响电石的反应速率和电石气体的生成量。

控制措施:(1)优化石灰窑供气方式。

电石炉正常运行时,石灰窑会根据电石炉气的产量来调整石灰窑的产量。

电石炉气全部用于煅烧石灰,碳化炉气尽可能用于热电锅炉发电。

(2)当多台电石炉非正常停运时,打开石灰加压机房顶部的混气阀,短时间混合碳化尾气。

(3)当石灰石给料系统正常时,石灰石必须通过给料系统给料。

当给料系统出现异常或不能保证正常的石灰石供应时,部分石灰石将由滚筛运回料场给料,以减少砂石等杂质进入石灰窑。

浅谈影响工业硅生产能耗的因素

浅谈影响工业硅生产能耗的因素

浅谈影响工业硅生产能耗的因素发布时间:2023-04-28T06:06:39.435Z 来源:《中国科技信息》2023年1期第34卷作者:黄仁举[导读] 本文结合工业硅生产工艺设备,对影响能耗的各因素进行分析,为降低工业硅生产能耗提出相应的措施。

黄仁举云南韬略科技有限公司云南昆明 650000摘要:本文结合工业硅生产工艺设备,对影响能耗的各因素进行分析,为降低工业硅生产能耗提出相应的措施。

关键词:工业硅;生产能耗;影响因素 Factors affecting Energy consumption of Industrial Silicon production Huang Renju (Yunnan Tao Lue Science and Technology Co., Ltd., Kunming, Yunnan 650000) Abstract: in this paper, the factors affecting the energy consumption of industrial silicon production are analyzed, and the corresponding measures are put forward to reduce the energy consumption of industrial silicon production. Key words: industrial silicon; production energy consumption; influencing factors 0 引言截至2017年12月,云南省共有工业硅建成企业71户,矿热炉161台,产能103.6万吨。

其中,6300kV A矿热炉10台,8000kV A矿热炉2台,其余均为12500kV A及以上。

现有企业装备产能中,6300kV A矿热炉10台(产能3万吨)必须于2018年底前淘汰,且不得用于产能置换,其余装备产能(包括2017年底前淘汰的6300kV A及以上矿热炉)均可用于新建项目产能置换。

转炉炉底上涨的几大原因及预防措施

转炉炉底上涨的几大原因及预防措施

转炉炉底上涨的几大原因及预防措施一、停滞区的存在合理的氧枪设计不但要求氧气射流能满足冶炼时的供氧强度,铁水、废钢、渣料等的化学反应均匀,同时要求冲击深度即不冲馈炉底,又能使停滞区缩小到最小范围,让熔池内的金属液尽可能参与循环流动。

(1)冲击力不够转炉吹炼时,氧气射流穿人金属液,形成一凹坑,其中心部位所达到的最大深度称之为冲击深度(H)。

冲击深度对熔池搅拌、炼钢化学反应以及对炉底的侵蚀或上涨有着及其密切的影响。

冲击深度大,停滞区减小或消失,炉底侵蚀严重,不易上涨,反之,炉底易上涨。

(2)喷头夹角不合理在使用多孔氧枪时,喷头上各孔之间的夹角或间隔距离对射流有严重影响。

夹角减小会造成流股间相互牵弓I力的增加,流股靠拢的趋势愈明显,停滞区减小,炉底上涨缓慢,反之,容易上涨。

二、炉膛内型不合理转炉炉役前期,炉衬内型比较合理,熔池内金属液循环良好,炼钢过程中各种化学反应顺利进行,一般是不会出现炉底上涨现象的。

当转炉炉役进入中、后期,炉衬侵蚀严重时,为防止出现漏炉,采取溅渣和补炉的方式解决,造成熔池液面开始上升,氧枪喷头与炉底距离变大,原有的操作方式已不能带动熔池底部金属液参与循环,影响炉底。

(1)溅渣护炉影响溅渣护炉主要是利用高压力的N2经过氧枪喷射到出过钢后所留的炉渣上,通过气流的强大动力把炉渣飞溅到炉膛形成坚硬的溅渣层,从而减慢炉衬侵蚀,保护炉衬。

当出现溅渣枪位高、N2压力小、炉渣物化性差、留渣量过大或过小等情况时,导致炉底上涨。

(2)补炉的影响频繁采取贴砖或补炉料补炉维护炉衬,转炉炉膛内型发生不规则变化,同时由于补炉料粘补占用炉膛内体积,使熔池液面上升,氧枪喷头与炉底距离变大,氧射流不能带动熔池底部金属液参与循环,侵蚀不到炉底。

三、炉渣性质不合理转炉吹炼过程中或末期,由于种种原因造成的化渣不好或炉渣粘稠,出钢过后直接溅渣,造成炉渣无法飞溅到炉壁上,溅渣结束留在炉底无法倒出残渣,下一炉装入铁水和废钢后,其温度进一步降低,吹炼时停滞区内金属液又无法带动残渣上浮,这样残渣与金属液同时粘滞炉底。

工业硅电炉电极压放控制故障处理及改进

工业硅电炉电极压放控制故障处理及改进

电炉电极压放控制改进本公司电炉为旋转式矿热炉,电极直径1272mm,极心圆3050mm,电炉变压器为单相变压器单台容量为11000KVA。

设备安装厂家为中钢吉电公司。

在本公司电极设备把持系统主要由底部环、压力环、铜瓦、导电铜管、上下护屏、把持筒、碟簧抱闸组成。

电极升降及压放采用液压驱动并通过PLC控制实现自动压放。

电极压放程序为上抱闸打开→压放油缸上升→上抱闸抱紧→下抱闸及压力环同时打开→压放油缸下降→下抱闸及压力环抱紧。

本公司在生产过程中出现电极在上抱闸和下抱闸之间在自动压放过程中断裂的现象并出现多次对正常生产以及设备检修产生很大影响。

电极自动压放过程中程序控制方式如下:6.0MPa认定上抱闸打开执行下一项。

否则报警停止执行压放。

0.7MPa认定上抱闸关闭,否则报警停止执行压放。

6.0MPa认定上抱闸打开、压力环打开压力降至3.0MPa左右。

若上抱闸压力小于6MPa报警停止压放程序,若压力环压力低于2.0MPa跳闸停止压放。

0.7MPa认定下抱闸关闭,压力环压力大于2.0MPa 否则报警停止执行压放。

本套自动压放控制系统在信号控制中主要采取对液压系统压力及电磁铁得电时间的控制判定抱闸打开以及压放升降油缸的位置。

无抱闸打开、升降油缸上升下降位置检测装置。

在生产过程中执行自动压放程序时由于上抱闸没有打开到位而压力时间信号均满足程序执行条件而导致电极在上下抱闸之间断裂的设备事故发生。

公司针对此故障制定措施在上抱闸处加装微动开关并在连锁在程序中进行控制。

在实际应用中微动开关故障率较高经常出现无信号现象。

在微动开关无信号的情况下程序无报警只控制压放升降油缸上升电磁铁不得电、其余程序均按正常执行。

导致在自动压放过程中出现程序全部执行完毕、电极在原位置没有被压放下去。

从而影响现场配电人员对电流电压控制。

针对此设计缺陷主要的应对措施为:在上下抱闸之间的周长方向加装限位开关通过检测上下抱闸打开和关闭之间的圆形周长的变化判定上下抱闸打开关闭位置并将信号输入至PLC同时设置连锁报警在压力、时间、限位三条件同时满足的条件下判定抱闸打开并执行下一步程序否则程序报警停止执行。

工业硅冶炼电炉烟气净化技术

工业硅冶炼电炉烟气净化技术

工业硅冶炼电炉烟气净化技术工业硅电炉的烟气治理,目前各级政府高度重视,各厂家急需解决的首要问题。

一谈到烟气治理,大家就想到先进的治理技术和投资,如何去治理的问题。

根据多年的生产实践经验证明,烟气量产生的大小与厂家的技术和管理关系很大。

生产技术稳定、管理先进的企业,产品质量高,消耗低,除尘效果好,排放达标。

技术管理差的企业,产品质量差,消耗高,污染严重。

在生产过程中,除设备结构影响外,生产操作技术的控制直接影响电炉烟气量的大小。

目前研究回收一吨硅微粉价值的人多,研究在炉内变成一吨硅价值多少的人少。

要解决工业硅厂家的经济技术问题,彻底治理烟气,提高经济社会效率,其措施是:(1)减少烟气量,提高生产操作技术水平。

操作技术不当是造成烟气量增大的主要原因。

大多厂家存在的问题是电炉结构参数不匹配,高电压、高产量、超负荷错误用电造成了严重刺火,配比不严格,冶炼方法不当造成严重的刺火。

工业硅熔炼是在电炉埋弧状态下连续进行的。

操作中要做到闭弧操作,适时加料和捣炉,调整炉料电阻和电流电压的比值。

闭弧操作的优点是:炉内料层结构能形成一个完整的体系,炉料依次下沉;弧光不外露,保持高炉温;电极消耗平衡稳定,避免发生电极折断;料面温度较低,提高电炉设备的利用率;粉尘量较少,可使电炉操作有一个较好的环境。

无论电炉容量大小,都能做到闭弧操作,这是减少烟气量,提高硅回收率,降低消耗,解决操作和烟尘净化之间恶性循环的重要措施。

(2)烟气净化设备的选择。

熔炼一吨工业硅约产生2000-2600M3的烟气,经炉口燃烧后混入大量冷空气,硅微粉在空气中停留时间长,不易沉降,比电阻大,硅粉带油性,粘度随温度的增高而增大。

因此,要净化收集硅微粉,就要必须对烟气进行二次燃烧降温和预除尘等一系列处理。

6300KVA电炉的二次燃烧室选择25-30M3;预除尘器采用二级旋风除尘器;热交换器采用循环给水控制;风机功率选用180-250KVA;除尘器采用正压大布袋除尘器,设备根据实际情况,大多采用非标准件。

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2017年第11期总第268期铁合金FERRO-ALLOYS2017No.llTot268D01:10.16122/ki.issnl001-1943.2017.11.001工业硅电炉炉底上涨的原因分析和预防及治理措施(一)唐琳1杨青平2董涛3邓宇4廖常见2张彬2(1四川省铁合金工业协会成都中国610000)(2成都青城耐火材料集团公司成都中国610000)(3南京库泰环保科技公司南京中国210044)(4成都市得蜀科技实业有限公司成都中国610000)摘要首先阐述工业硅生产的基本原理,然后叙述现今新建大中型工业硅电炉普遍存在炉底上涨现象,最后指 出预防和治理炉底上涨的措施。

关键词措施精料设备操作管理中图分类号TF645.1 文献标识码A 文章编号1001-1943(2017)11-0001-05DISCUSSION, PREVENTION AND TREATMENT MEASURE TO BOTTOM RISING OF INDUSTRIAL GRADE SILICON ( I )TANG Lin1,YANG Qingping2,DONG Tao3,DENG Yu4,LIAO Changjian2,ZHANG Bin2(1 Ferroalloy Industry Association of Sichuan, Chengdu 610000, China)(2Chengdu Qingcheng Refractory Material Co., Ltd., Chengdu 610000, China)(3 Nanking Kutai Environmental Protection Science and Technology company, Nanjing 210044, China)(4Deshu Science and Technology Industry Co., Ltd., Chengdu 610000, China) Abstract Firstly, this paper introduces the basic principle of industrial grade silicon production. Secondly, it de­scribes the ubiquitous appearance of industrial grade silicon furnace bottom rising. At la st, it gives the treatment meas­ures to prevent furnace bottom rising.Keywords m easure, concentrate, facility, operation, administration刖S随着国民经济的发展以及国家对节能环保要 求的不断提升,小型工业硅电炉的不断淘汰和木炭 作工业硅电炉还原剂的逐渐减少,工业硅电炉的大 型化、环保型在不断增加。

据业内人士反映近几年 建设的大中型工业硅电炉在生产中普遍存在炉底 易上涨的现象。

炉底上涨导致电耗增加产量减少,被迫停炉挖炉,造成企业效益下降。

最近就如何预 防和治理工业硅炉底上涨问题进行探索,并取得了一定的收获,现与业内人士分享与交流。

挖炉时炉底挖出的炉渣有绿色的和白色的,经 化验绿色炉渣是以碳化硅(SiC)为主,白色的炉渣 是以二氧化桂为主的桂酸铝4丐瘡。

硅的熔点为1410 1,碳化硅的熔点为1818 1,硅酸铝钙的熔点在1 550〜1 850 T之间。

碳化硅渣 和硅酸铝钙渣不但熔点较高,而且黏度大流动性差。

出炉时不易从炉内排出,存积在炉膛底部,造 成炉膛底部熔渣堆积而上涨,电极上抬炉况不恶 化,电耗升高产量下降效益下滑被迫停产挖炉。

本文旨在探索我国工业硅电炉容量不断扩大作者简介唐琳男,1939年3月出生,1961年毕业于武汉科技大学钢铁冶金专业,高级工程师,原铁合金协会理事。

收稿日期2017-07-21• 2•铁合金2017 年后出现的新情况的预防与治理。

1工业硅冶炼的基本原理L1工业硅电炉中的物理化学反应工业硅生产炉内的总反应式为:Si02+2C=Si+2C0AGe= 167 400-86.4077T^ =l 937.5 K图1为工业炉内结构示意图,可分为7个区域。

①一冷凝区(歧化反应区):主要有Si0、Si02、C、Si,温度低于1500 1,主要反应是2SiO=S i^ + Si02丄(此反应是放热反应)。

②一S iC形成区:主要有$0、$02、^(:、(:、^,温度为 1 500~1 800 ^,主要反应是SiO+2C= SiC u c o T (此反应是吸热反应)。

③一SiC分解区:主要有SiO、Si02、SiC、CO,Si,温度 需高于 1 800 ^,总反应为 SiC+ Si02=SU+ Si0 T+ CO丫(总反应是吸热反应)。

④一电弧区:主要有 SiO、SiC、CO、Si蒸汽,温度为 2 000〜6 000 T。

⑤一 熔池区:总反应为 SiC+Si02=Si USiO UCO T J> 1800T(吸热反应)。

⑥一炉底:主要有SiC、Si02、杂质(硅酸铝钙渣)。

⑦一死料区:主要有Si02、c、Si、SiC。

图1工业炉内结构不意图Fig.l Schematic diagram of the industrial grade silicon fur­nace innerL2工业硅冶炼的理想数学模型工业硅冶炼的理想数学模型如图2所示。

1.2.1配料配料必须按照1个Si02分子和2个C原子准确 配料,并且混料要均匀,在炉内各个区域都要达到 配比要求。

上层炉料要有适宜的高度和透气性,使反应生Si回收率100%1-歧化反应区温度<1 500°0H-碳化娃生长区温度1 500〜〖800 C瓜-碳化硅分解区温度>1800r图2工业冶炼的理想数学模型Fig.2 The ideal mathematical model of industrial grade sili­con smelting产的CO气体迅速排出和气态SiO在料层中被充分 捕收回来,有利于提高硅的回收率和提高产量降低 产能。

歧化反应2Si0—Si+Si02是放热反应,因此料面 温度不能过高以利歧化反应进行,为此电极要有一 定的插入深度,高温区不能上移。

1.2.2进入反应区的炉料所含的$02和(:量要 合适反应需要的桂石即无多余的Si02,也无多余的 碳。

当炉况反映炉料中C或$02有过多或过少现 象,应进行及时调整,防止生成过多的气态SiO和造 成Si02熔渣沉积或未分解的SiC堆积炉底。

1.2.3反应区要有充分的热量和高温反应区进行S iC的分解,S iC的分解是吸热反 应,起始温度为1 827 T,因此反应区的温度必须达 到2 000 T以上,温度过低SiC分解反应不能充分进 行,甚至无法进行。

但高温不宜超过2 200 1,因为 超过此温度,气态SiO蒸发会明显增加,S i的损失将 增加,S i的回收率将降低,影响产量和电耗。

1.2.4工业硅电炉中的电流与热量、温度的关系工业硅电炉生产需要大量的热量,炉膛底部需第11期唐琳等工业硅电炉炉底上涨的原因分析和预防及治理措施(一)•3•要高的温度,热量和温度主要来源于电能。

所以炉 膛里电流的流经路线及各路线的电流量的分布对 炉膛内各区的温度分布和整个生产过程的顺利进 行有重要影响。

L3埋弧式电炉炉膛内电流的流经路线工业硅生产是在埋弧式电炉内进行,埋弧式电 炉炉膛内电流的流经路线可大致分为三部分,如图 3所示。

图3埋弧式电炉炉膛内的分支电流Fig.3 The branch electric current in the hearth of the sub­merged arc furnace分支电流A是由电极端经电弧、熔体硅电弧回 到另一^根电极。

分支电流/2是从电极侧表面经炉料到另一电极 的侧表面到电极。

分支电流/3是从电极侧表面经炉料到侧部炭 块,再经炉底炭块和另一侧的侧部炭块和炉料,到 另一电极的侧表面到电极。

在实际的熔炼过程中,^、/2、/3很难截然分开,彼此是相互串通又是动态变化的。

为便于分析炉 内的电流分布,可将电极间的电流视为由^、^、^三个并联支路组成,如图4所示。

图4电极电流及分支电流构成的电路Fig.4 The circuit of the electrodes current and its branch current在硅的熔炼过程中,为提高生产率和热的利用 率,反应区的热量需要集中,就是分支电流A要尽量 大,也就是要保持电极端与炉底熔池的电阻相对要 小,这样才能做到通常要求的要深埋电极,把热量和温度集中到炉膛底部。

在硅的熔炼过程中,为减小乃至消除电极间的 分支分流/2,电极间的炉料必须要有较高的电阻,以减小该部分电流,因此要有合适的极间距和一定的 极间电位梯度(V/cm)。

在极心圆不变的情况下减少/2的措施:(1)在 电极安全运行的情况下缩小电极直径;(2)增大炉 料电阻:①选用电阻大的还原剂;②使用木屑(或木 块)。

炉缸四周形成的致密炉墙结壳,不仅能保护侧 部炭块,也能有效地减小乃至消除分支电流/3,因此 熔炼过程是必须要有合适的极墙距。

太大不利于 排渣,太小烧坏炉墙,同功率电炉,使用炭素电极或 石墨电极它们的极墙距不一^样。

用三相电炉熔炼硅时,特别是对大容量硅炉,由于电炉具有高的电抗,在三相之间还有功率分布 不均匀问题。

当短网的布置不合理或冶炼工艺不 适当时,常会产生三相不平衡问题,即出现所谓的 “强相”和“弱相”。

“强相”表现为功率大、化料快、炉面冒火有力;“弱相”表现为功率小、化料慢、炉面 死。

相间的功率差值越大区域间温差较大,产品的 电耗量往往也越高。

相间不平衡持续时间较长,还 可能破坏整个溶炼过程。

所以在工业硅生产中,不仅要尽量增大分支电 流A,使电极有足够的插入深度。

还要注意维持三 相电流平衡,这样才能使工业硅电炉内有较大的热 量并集中于炉膛底部,促使炉膛底部有高的温度。

2工业硅生产时炉底上涨的原因分析在生产实践中炉底上涨主要指炉底未被还原 的SiC和&02、。

0,1203等氧化物形成的未熔融物 没有由炉内排除,造成沉积物不断增多,沉积层不 断增高,导致硅熔渣和反应区逐渐上升,电极逐渐 上移,电炉底部温度不断下降,出炉时硅熔渣和熔 融渣不能通畅流出,造成炉底上涨,正常炉况受到 破坏,指标恶化,分析具体原因如下。

2.1炉料的影响2.1.1炉料中杂质进入炉内的炉料中除了含有$02和C之外,还 含有诸如Fe203、Ca0、Al203、Mg0等氧化物杂质。

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