实际操作工艺

中低碳铬铁生产特点是间歇式作业,各个不同冶炼期有着各种不同的电气制度。

在熔化期内,还原反应在高温区已开始进行,但周围炉温较低,大部分固体料仍在熔化,故可用较高的电压,这时炉子的功率较大。

炉料化完后的还原期就不要大功率了,如继续长弧高压操作,热损失增加,并恶化操作条件,有损炉料,故应采用较低的二次电压。一般熔化期用178V,精炼期电压为156V。

 

电硅热法冶炼中低碳铬铁所用的还原剂为硅铬合金,硅铬合金中的铬在冶炼过程中进入中低碳铬铁。

 

为了防止弧光侵蚀炉底和适于送电,采用留铁操作,炉底留铁量以150-200mm厚为适宜。留铁生产有如下优点:

(1)使炉渣和炉底隔开,避免炉渣对炉度侵蚀;

(2)保持炉衬有恒温,不致使炉衬由于经常下冷料形成急冷引起破坏;

(3)防止高温弧光刺破炉底。

 

但留铁应适当,太多或太少都不利。

留铁最太多,引起翻渣和塌料,影响产品质量;留铁量太少,会使炉底遭受高温,机械冲刷及化学侵蚀,从而缩短炉衬的使用时间。

 

中低碳铬铁冶炼的主要环节是补炉、堵出铁口、加料和熔化、精炼等。

出铁后应立即用镁砂堵出铁口,并检查炉衬的侵蚀情况。

炉衬是在1650-1700℃的高温下工作的,同时受渣铁的强烈化学侵蚀及搅动时的机械冲刷,此外炉况不正常及出铁口使用不合理等,都会引起炉龄缩短。

 

生产实践证明,采用下列方法可以延长炉龄寿命

提高筑炉质量、制定合理的操作工艺、使用合理的二次电压、稳定的掌握温度和碱度、保持均恒的留铁量、合理的使用和维持出铁口。

 

当发现炉墙(主要是渣线)侵蚀严重时,应及时从料批中抽出部分石灰,或用镁砖头进行补炉。补好炉衬方可引弧送电。冶炼中碳铬铁可采用快负荷操作,送电后15分钟方可满负荷操作。为促进化料,冶炼中低碳铬铁熔化期负荷要给足,以便提高炉缸温度,精炼期负荷可稍小一点。

 

加料有两种方法:一是混合加料,即将铬矿、石灰和硅铬合金一次混合加入炉内;

再一种加料法是分批加料法,即将一炉炉料混合后,分几次加入炉内。

前者是目前广泛应用的方法。其特点是送电后,将混合料一次缓慢的加到炉内,分布要微呈盆形,电极后面适当多些,大面适当少些。如果夏季雨水较多,原料潮湿,可将料先下到炉子周围进行烘烤,待干燥后,用耙子徐徐推入炉内。为加速熔化和充分利用热量,根据化料情况,可用耗子将四周的料逐渐推入炉内。为加速熔化和充分利用热量,根据化料情况,可用耙子将四周的料逐渐推入炉内高温区。从送电到炉料化完以后,这段时间叫熔化期。

 

精炼期是指炉内料化完后到出铁前,此阶段是还原反应,此期内应进行充分搅拌,以促进还原反应的进行。精炼期必须保持一定的精炼时间,太长会使金属增碳,并浪费电能;太短则还原反应进行的不彻底,金属回收率低。

 

出铁前应在三根电极的中间取样,判断含硅量,硅量低应补加硅铬进行调硅;硅高应酌情加铬矿脱硅处理。待成分合格即可出铁。判断含硅量的方法如下:

(1)试样断面呈灰白色,稍有立岔(柱状结晶),铁样较坚韧,证明金属含硅小于3%,可以出铁。

(2)试样断面呈灰黑色,立岔很多,坚韧不易打碎,说明含硅太低,应补加还原剂进行调硅。但加硅铬后,应进行搅拌,并有一定精炼期之后方可出铁。

(3)试样断面呈白色,质地较脆,易于打碎,说明含硅太高,不能出铁,应进行精炼,必要时可加入一定量的铬矿进行脱硅。待成分合格方可出铁。

 

出铁前应准备好钢包、渣罐、小车、锭模等,卷扬应正常运转。成分合格,立即打开出铁口停电出铁。出铁口有时难开,使用烧穿器或氧气烧开出铁口。正确使用和维持出铁口是延长炉龄寿命的关键问题之一。出铁口开的高度和堵的深度都应适当。如开的太高,铁水出不来,大量的铁水存在炉内,造成翻渣,严重的会造成漏炉事故;出铁口开的太低,会把炉内的铁水都放出来,钢包装不下,造成炉前事故,又使炉底下降,炉龄寿命显著缩短。最好是根据炉底的深度开,先出渣,后出铁水,按料批的大小炉炉都均匀的出铁。出铁口堵的深度也应适当,太深造成开眼困难,太浅出铁口外移,侵蚀出铁口两侧,使炉衬寿命变短,还易跑眼。

 

出铁后将渣铁在特制的渣铁分离器(即分渣模)里分离。

渣铁分离后,合金浇铸在锭模里。或用铸铁机浇铸。吊往精整台冷却后除掉表面灰尘和夹渣,破碎后每块质量小于15kg,按品种牌号入指定的库号,并将化学成分和物理形态不合格的产品回炉重新熔炼。在熔炼低碳铬铁(C≤0.25)时,对增碳问题应适当注意。原材料要清洁干净不准带碳,特别是硅铬合金的含碳量要低,硅铬合金严禁带渣,因渣中含碳量较高。