硅锰技术操作规程.docx
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锰硅合金技术操作规程
1、成品规格
1.1牌号和化学成分
锰硅合金按锰、硅及其杂质元素含量的不同,分为8个牌号,其化学成分应符合表1的规定。
表1锰硅合金化学成分(GB/T4008—2008)
牌号
化学成份(质量分数)/%
Mn
Si
C
P
S
I
n
m
<
FeMn64Si27
60.0〜67.0
25.0〜28.0
0.5
0.10
0.15
0.25
0.04
FeMn67Si23
63.0〜70.0
22.0〜25.0
0.7
0.10
0.15
0.25
0.04
FeMn68Si22
65.0〜72.0
20.0〜23.0
1.2
0.10
0.15
0.25
0.04
FeMn62Si23
60.0—<65.0
20.0〜25.0
1.2
0.10
0.15
0.25
0.04
FeMn68Sil8
65.0〜72.0
17.0〜20.0
1.8
0.10
0.15
0.25
0.04
FeMn62Sil8
60.0—<65.0
17.0〜20.0
1.8
0.10
0.15
0.25
0.04
FeMn68Sil6
65.0〜72.0
14.0〜17.0
2.5
0.10
0.15
0.25
0.04
FeMn62Sil7
60.0—<65.0
14.0〜20.0
2.5
0.20
0.25
0.30
0.05
备注:
硫为保证元素,其余为必测元素。
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锰硅合金粒度范围
等级
粒度范围(mm)
偏差(质量分数),%
筛上物
筛下物
不b
1
20—300
5
5
2
10—150
5
5
3
10—100
5
5
4
10—50
5
5
需方对物理状态如有特殊要求,可与供方商定。
2、原料技术条件及主要生产设备
2.1锰矿石
冶炼锰硅合金的锰矿石分为8个牌号,其主要的质量指标应符合表3规定。
表3锰矿技术条件
牌号
锰矿质量指标(%)
MnN
Mn/Fe范围
P/MnW
P1
PII
PIII
FeMn64Si27
35
12〜17
0.0012
0.0019
0.0030
FeMn67Si23
35
10〜15
0.0012
0.0019
0.0030
FeMn68Si22
33
9〜13
0.0012
0.0019
0.0030
FeMn62Si23
33
8〜13
0.0012
0.0019
0.0030
FeMn68Sil8
32
6.5-9
0.0012
0.0019
0.0030
FeMn62Sil8
31
4.8〜7.6
0.0012
0.0019
0.0030
FeMn68Sil6
31
4.5〜6.5
0.0012
0.0019
0.0030
FeMn62Sil7
30
3.5〜6.0
0.0020
0.0030
0.0035
粒度6〜80mm,小于10mm的数量不超过总重量的20%,锰矿水分不大于6%。
2.2焦炭:
应符合冶金焦条件,其中固定碳N82%、灰分W14%,粒度
15〜40mm。
2.3硅石:
Si02^98%,P205^0.025%,粒度15〜40nmi,要求不带泥土杂物。
2、主要生产设备
(1)变压器
变压器有三相变压顺和单相变压器两种类型。
单相变压器与三相变压器相比,短网长度缩短,减少了电能损耗,三相电抗均衡。
目前大型封闭炉多数采用三个单相变压器,而且对每相电极可分易进行有载调压,用来对炉况进行处理,满足冶炼工艺需要。
(2)电炉变压器
变压器在结构上大体相似,与电力变压器相比有很大的差别。
矿热炉变压器的次级工作电压特别低,电流特别大。
属于降压变压器,而电力变压为了保证远距离电能输送,必须升压作业才能满足,故电力变压器属于升压变压器。
(3)短网
短网就是短的电网的意思,矿热炉的电孤是深埋在料层里的。
要做到这一点,就必须工作电压足够低。
因此必须一种专门的矿热炉用变压器来完成,把分流的电压大幅度降低,电压降低后,同样容量下,电流必定很大,因此必须有截面足够大的低压馈电母线组成输电络经,特称之为短网。
短网是从变压器到电极的低压电流输送设备,大致可分为三段,一段由变压器低压出线引到墙外横跨电炉之上到固定接线板,称为硬母线从固定接线板到活动接线板之间,能随电极摆持系统上下运动可弯曲的称为软母线。
从活动接线板到铜瓦这一段因处在高温区必须采用循环水冷的称为硬母线。
(4)电极
矿热炉可采用石墨电极或炭素电极,但多数电炉都是采用薄铁安非壳的连续自熔电极,这是因为自熔电极即工作方便而又经济的缘故。
在铁壳内加入电极糊,起初电极糊未经熔烧电阻很大,大部分电流都暂由非圆周铁壳负担,随后电极糊在下降过程同步中经过高温熔烧固化,电阻大大下降才能担负所有电流,投入正常运行。
3、配料
3.1原料配比由工艺技术员根据原料情况,按照近期产品合同要求,计算出准确料比,经工艺技术组审核,生产厂长审批后实施。
根据炉
况、合金成分的变化,工艺技术员有权变动料比,每种原料在50Kg范围内调整时,不用填写料比计算单,超过50Kg范围时,必须填写料比计算单。
3.2要求各种原料称量准确,一批料中,每种原料误差不超过±2Kg。
3.3配料比变化时,配料工要接到炉长或工艺技术员的变料通知单后方可变料。
3.4交接班时炉顶各小料仓要求配满料。
3.5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。
3.6为使原料混合均匀,应按焦炭、硅石、白云石、锰矿、锰渣等各物料粒度、流动特性等进行配料。
3.7根据炉况变化,炉长有权在每种原料土lOKg范围内调整料比。
变料时,把有炉长签字的变料单送到配料库并做好记录,超出权限变料,必须请示工艺技术员或值班主任批准。
4、 电炉设备维护
4.1接班前,对各种设备运行情况彻底检查,发现问题及时向上班提出,并及时处理。
4.2经常检查各料管下料情况,防止料管堵塞。
4.3水冷系统畅通无阻,回水水温不超过60°C。
电极压放系统要检查设备及电极壳是否有问题存在,有问题及时处理。
4.4定期检查金属构件是否漏电,发现问题及时处理。
4.5除尘设备投入使用时,除尘设备工作人员负责电炉主体与除尘设备投切工作。
4.6在煤气净化过程中,严格执行《煤气操作规程》,与煤气组配合,煤气仪表操作人员随时与矿热炉仪表操作人员调整风机吸力,保证炉膛微正压操作。
4.7封闭炉炉况判断。
根据原料情况、电极位置、炉渣碱度、渣量、合金成分、炉膛压力变化等,对冶炼过程综合分析判断。
例如:
4.7.1炉膛出口压力波动,炉盖温度局部升高,说明炉膛内部翻渣或刺火。
4.7.2炉气出口压力增大,炉盖温度未升高,电极波动说明炉膛内翻渣。
4.7.3煤气出口压力增大,炉盖温度升高、喷火,一次电流下降,说明炉内有塌料现象。
4.7.4原料水分未有大的变化时,煤气成分中氢气含量增加,说明炉内设备有漏水现象,应立即停电处理;如煤气中氧气量增加,说明密封不好,应搞好密封。
4.7.5发现冷却水流量变小,应检查水压大小和管道有无堵塞现象,应及时处理。
4.7.6经常检查积尘箱水流大小,并经常清除大块杂物。
清积尘箱时,首先通知煤气组停净化,换牌后打开水封,清除完毕,水封封好后,方可投入净化。
4.8设备参数(见表4)
表436MVA电炉设备参数
序号
项目
单位
内容
备注
1
变压器视在功率
MVA
3X12
单相,可超负荷30%
序号
项目
单位
内容
备注
2
炉型
密闭式电炉
3
生产品种
锰硅合金
4
出铁炉次
次
6
24小时内
5
电极直径(组合式把持器)
mm
1600
每相18组接触元件
6
底环距炉面
mm
300
7
极心圆直径
mm
4500±100
8
炉膛直径
mm
(P10800
9
炉壳直径(内)
mm
10 炉膛深度 mm 3850 11 炉壳高度 mm 6500 12 二次电压 V 120—200—280 3.48V/级,47级、 13 二次电流 A 103926 14 水冷电缆 2mm 2400 无氧紫铜 15 铜管 mm (P80X12.5 TU1 16 电极电流密度 A/cm2 5.165 17 料管根数 根 18 18 料管 mm 426X10 19 炉盖高度 mm 1350 净空 20 电极升降速度 m/min 0.5 21 工作行程 mm 1300 22 最大行程 mm 1700 23 烟气量 Nm3/h 7000—11000 24 净气烟囱直径 mm 少900 25 粗气烟囱直径 mm (P1150 26 自然功率因素 0.63 4.9变压器参数见表5 表5矿热炉变压器有载调压开关位置表: 序号 有载调压开关位置 对应二次电压V 备注 二次电压A 1 1 120 恒电流 60000 2 2 123.48 60000 3 3 126.96 60000 4 4 130.44 60000 5 5 133.92 60000 6 6 137.4 60000 7 7 140.88 60000 8 8 144.36 60000 9 9 147.84 60000 10 10 151.32 60000 11 11 154.8 60000 12 12 158.28 60000 13 13 161.76 60000 14 14 165.24 60000 15 15 168.72 60000 16 16 172.2 60000 17 17 175.68 60000 18 18 179.16 60000 19 19 182.64 60000 20 20 186.12 60000 21 21 189.6 60000 22 22 193.08 60000 23 23 196.56 60000 24 24 200.04 常用档位 60000 25 25 203.52 恒功率 58939 26 26 207 57943 27 27 210.48 56980 28 28 213.96 56075 29 29 217.44 55172 30 30 220.92 54299 31 31 224.4 53452 32 32 227.88 52655 33 33 231.36 51858 34 34 234.84 51086 35 35 238.32 50357 36 36 241.8 49628 37 37 245.28 48920 38 38 248.76 48323 39 39 252.24 47581 40 40 255.72 46930 41 41 259.2 46296 42 42 262.68 45679 43 43 266.16 45096 44 44 269.64 44510 45 45 273.12 43940 46 46 276.6 43384 47 47 280.08 42857 36MVA变压器参数 额定容量 12MVA 30%过载 短路阻抗 5% 二次电压280.08V时 一次电压 llOkV 二次电压 120V-200V-280V(47级) 联结组标号 lio 电流密度(参考值) 主变一次侧2.8A/mm2 二次2.9A/mm2 外限尺寸 总重 kg 变压器效率 98.8%以上 冷却方式 OFWF 频率 50Hz 结构形式 双器身结构,铜管侧出线 5、熔炼操作 5.1正常的锰硅合金炉况,必须有足够大的垢蜗,炉料透气性良好,炉口冒火均匀,投煤气净化时不冒火。 创造足够大的垢蜗条件时: 5.1.1入炉原料杂质少,粒度和水分符合要求,配料准确,原料成分、粒度稳定: 5.1.2炉渣碱度适当,锰硅合金二元碱度0.5-0.7。 5.1.3还原剂充足,粒度符合要求。 5.1.4保证合适的电极工作端长度,范围2500n)m-3000mm. 5.1.5保证足够的入炉功率。 注意一次电压的变化,当一次电压降低时,应及时将二次电压提高一级。 5.2封闭电炉炉料由下料管自动下到炉内,平时保证料仓有料。 5.3锰硅渣中残Mn低于10%,高硅渣中的残Mn低于6%. 5.4出铁口被电极块堵塞时,防碍排渣,用铁棍带渣,适当提高炉渣 碱度,以利排渣。 5.5正常操作时保持三相电流、电压平衡,不平衡的原因及相应的处理方法为: 5.5.1某相电极工作端过长,表现为该相电压降低,此时应少放或不放电极。 5.5.2偏加料造成局部焦炭过剩或缺碳,缺碳严重时该相给不满负荷。 炭过剩严重时,该相电极上抬。 5.5.3新开出铁口,炉眼小,排碳不好,应减少焦炭配入量。 5.5.4渣碱度不合适,炉口冒渣,垢垠缩小,炉底上涨,电极上抬,应采取排渣措施。 5.6不正常炉况的判断及处理 对不正常炉况必须全面观察,综合分析,查清原因,采取措施。 5.6.1炉渣碱度低时,渣粘稠.排渣不顺.炉口冒渣.电流波动.渣中残Mn高,此时应采取措施适当提高炉渣碱度。 5.6.2碱度高时,渣稀、渣铁流量大,电极上抬.时间长,高温区缩小,合金[Si]低,此时应降低炉渣碱度。 5.6.3焦炭量过大时,电极上抬,工作端上移,电极根部刺火,此时应减少料比中焦炭用量。 5.6.4焦炭量不足时,电极下插深,有时电流给不满,时常塌料,渣中锰高,此时应增碳处理。 5.6.5硅石量过多时,渣碱度低.渣子粘,排渣不顺,长时间造成合金[Si]低,水淬渣变白,电极有时给不上负荷,此时应根据情况减硅 石、增焦炭处理。 5.6.6炉子长期功率不足时,炉温降低,电极虽然不太长.仍长时间 居高不下,出铁量明显减少,此时应提高电压,同时稍减料比焦炭。 5.6.7封闭炉冒火原因 (1)密封不好; (2)炉内有漏水处;(3)原料湿度大、粉料多: (4)烟道 堵塞;(5)煤气封塔或煤气系统故障。 5.7电极的使用及维护 5.7.1电极每次下放量20mm,下放完毕,立即察看电极下放长度并 记录在冶炼卡片上。 5.7.2抢放电极操作时,各炉根据本炉条件,最快每40分钟下放一 次,每次不超过20mm,同时必须保证小时耗电量。 5.7.3选相时,必须确认后方可压放电极,防止误操作。 5.7.4如压放电极时电极压不下来,要及时通知相关人员进行处理。 5.7.5电流突然变化时,操纵工有权立即分闸。 6出铁与浇注 6.136MVA电炉正常生产时,每4小时出炉一次;每次出炉时间15-30分钟。 6.2每次出炉前,必须检查铁水包内衬,出铁、出渣设备是否完好, 渣槽是否畅通,包嘴有无堵塞 6.3接班后准备好合适的堵眼工具及泥球。 6.4出铁出渣时,炉渣水淬水压大于0.25MPa方可开眼,以保证炉渣安全水淬。 6.5锰硅合金铁水包采用高铝砖砌筑,每次砌筑包后必须进行烘烤,确认温度达到后方可使用O 6.6出铁口一般用铁棍捅开,使用开堵眼机的电炉,开眼时严格执行开堵眼机操作规程。 特殊情况下,用氧气开眼。 6.7出铁完毕进行炉前分渣、扒渣、称重、浇注、取样。 6.7.1炉前分渣、扒渣、称重、浇注、推渣、取样要有专人指挥专人操作。 6.7.2铁水包分渣操作时,要缓慢分渣,防止铁水倒入渣盘中。 6.7.3扒渣时,实行两步扒渣。 首先将清渣扒入一个渣盘内,见铁后,转到富渣盘扒渣,扒出的富渣回炉。 6.7.4扒渣完毕后进行称重计量、浇铸、称重除皮。 6.7.5取样时,首先要保证样勺干燥,取样要迅速,不化样勺,铁样不夹渣。 6.7.6采用坑池浇注,执行《坑池浇注技术操作规程》。 7出铁口的维护 7.1出铁口要根据炉墙的厚度堵深堵实,出铁口要在里口堵实,多用泥球减少里口被渣铁冲刷,保持出铁口外大里小。 7.2根据出铁口情况做泥球及改变配比,新眼用耐火泥掺焦粉,中后期用70%白粘土掺30%碎电极糊。 无水泥球能有效的防止出铁口氧化侵蚀。 尤其使用开堵眼机能够维护、延长出铁口寿命。 7.3定期倒眼,封眼时要封深封实。 8停开炉操作 8.1停炉操作 8.1.1大中修炉停炉操作 8.1.1.1洗炉前三天,适当控制电极工作端,使其达到2500mm左右。 停电前先停煤气净化。 8.1.1.2洗炉前,合金硅含量控制在17%以上,并略提高碱度。 料管空后,稍降料面,向炉内加洗炉物料。 在设备允许的情况下,可适当延长熔化时间。 8.1.1.3炉料降至料管开闭器以下,将开闭器关死,用白灰封严。 8.1.1.4停电时炉顶小料仓及相应大料仓应空仓,以备开炉时能及时变料和防止炉料板结,影响下次开炉。 8.1.1.5大中修炉停电,提前三天和电极糊工取得联系,停电前,处理好电极悬料。 8.1.1.6停电后,电炉全部水冷系统水流畅通无阻。 8.1.1.7冬季做好冷却系统的防冻工作,系统中的水要放干净,不能放的水要保持一定流量,主要阀门要采取保温措施。 8.1.2小修停电技术操作,在生产过程中,有些设备要定期检修更新,停电8-10小时内为小修。 8.1.2.1停电前4小时禁止下放电极,并在停电前检查是否有电极悬料情况。 8.1.2.2出完炉停电。 8.1.2.3停电后适当关小设备冷却水流量。 8.1.2.4停电后,电极做到中下限位置,保护好电极,预防电极事故。 8.1.2.5停电前,最后一炉锰硅合金硅控制不低于17%o 8.1.2.6停电后,要尽量保持炉内温度。 先停煤气净化,后打开烟道阀门再打开操作孔(打开操作孔时首先要将炉门开1/3,操作人员站在炉门侧面,待炉内煤气燃烧后方可将炉门全部打开进行检查操作),破坏炉内煤气后,将烟道阀门和操作孔关严。 8.1.2.7停电时间超过4小时,活动一次电极,以防炉料和电极粘结在一起。 8.1.2.8停电后,根据电极位置、长短,每相电极适当放1-3次。 8.1.2.9处理烟道必须由上往下处理,防止高处处理下落物体造成下方操作者受伤,处理烟道口时当热灰进入积尘箱时必须马上侧身防止热灰伤人。 8.1.2.10如要修理料仓和料管,应在停电前将料仓和料管空出。 8.1.3临时热停 在生产过程中,因某种原因需要临时停电,停电时间接近小修,原则上按小修停电执行。 停电时间较短(不足两小时)只需将电极稍抬停电,然后将电极重新抬至上限位置即可。 如时间允许,应在出完炉后方可停电。 8.2开炉技术操作规程 8.2.1大中修开炉技术操作 8.2.1.1送电前的准备工作 开炉前,必须详细检查电气、机械、水冷、煤气系统,尤其炉底中心、极心圆的圆心和炉盖的中心,必须处于同一垂线上(偏差小于15mm),具备条件方可送电。 (1)机械部分 ①升降系统 a.19.2米升降油缸好用。 b.各密封圈要严,不得有障碍物和导电物。 C.电极上下限行程开关必须灵活好用。 d.吊架牢固可靠,检查后进行全程试运转,两相不得相碰。 ②导电系统 a.各相短网必须保证高度绝缘,送电前必须对短网吹灰、检查其间不得有杂物,检查完结进行空载试验。 b.检查各相软母线、集电环及导电管之间不得有导电物存在。 c.保证接触元件与电极接触良好,防止送电打弧。 d.出铁口禁止接地。 ③水冷系统 a.全部水管路必须畅通无阻,大小阀门灵活好用。 b.各通水冷却部件不得漏水,用前通水试验。 ④配料系统 a.配料小车好用。 b.料仓开闭器灵活好用。 c.自动配料系统准确好用。 d.各料管绝缘可靠。 ⑤电极压放系统 a.选相压放指示系统准确无误。 b.对油泵、油管线高压及油缸等部位认真检查,确认无问题时进行选相打压试运转,压力达6.08-8.10MPa无漏油,证明具备工作条件。 c.油泵起动,各相电极压放灵和好用。 ⑥煤气净化系统 a.封闭炉煤气净化系统的检查按煤气操作规程执行。 b.新开炉时,待冶炼正常后方可投入煤气净化。 (2)冶炼密封工作 ①电极与活动水套之间的密封,用石棉布封严。 ②活动水套与固定水套之间,采用异型耐火砖,并以石棉布封严,再用压盖压紧。 ③料管与炉盖间采用耐火水泥、石棉布密封。 ④炉盖板之间、盖板与水梁间及操作孔用耐火水泥和石棉布密封。 8.2.1.2焦烘炉 ⑴准备好木柴,大块焦。 将炉内清扫干净,三相电极下分别铺一层粘土砖,三相电极下分别放置直径2.5ni,高l.m的炭钵。 放长电极,将电极下放到盛满大块焦炭的炭钵,在电极焙烧部位扎上5-6mm小孔,间距200mm.下放电极后向壳内加电极糊,保证糊柱高度4500mm。 然后用50mm宽、3mm厚的铁板条,将放出的电极围上,并焊牢,防止电极在负荷过程中发生开裂现象。 每相电极焊三道。 (2)制作花栏、烘烤电极: 围绕三根电极用铁杆制作一圈花栏,花栏 内表与电极表面距离350mm,,花栏高度以花栏上沿与底部环下沿距350mm—4000mm为好。 花栏底部装引火木柴,并加少量废油,其上部加大块焦。 按电极直径大小烘烤36-72小时。 电极焙烧好后,要迅速拆除花栏,36000kVA电炉电极工作端应在2500-3000mm之间。 8.2.1.3电烘炉 (1)送电前必须向操纵工提交送电制度表 (2)送电时,要有分厂厂长、工长(机、电、冶)、值班班长、值班电工、钳工、管工在场,由当班冶炼班长指挥,操纵工发出送电信号,合闸送电;送电后,立即报告公司调度室。 (3)可用较正常使用电压高1-2级送电引弧,引弧后1小时改为正常电压级烘炉。 (4)开始加料的工作电流不应超过满负荷的一半。 (5)电烘炉前期(额定电流三分之一段)应有间歇时间,间歇时间不超过20分钟,后期连续送电 (6)从送电烘炉-一加料——第一炉一第二炉,各工作区间耗电量和加料批数按计划进度表执行。 8.2.1.4出完第二炉后,封料面。 8.2.2月计划检修后的开炉操作 电炉经小修后,必须立即送电生产,使炉况迅速恢复正常,送电后缓负荷,一般为停电时间的1/3到1/2给满负荷。 表1336MVA电炉送电制度表 送目 电时间 二次电压(V) 一次电流(A) 计划耗电(KWh)
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