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1、硅铁冶炼生产工艺 学习内容学习内容一、硅铁用途及理化性质硅铁用途及理化性质二、硅铁生产流程二、硅铁生产流程三、硅铁生产原料质量要求三、硅铁生产原料质量要求四、硅铁冶炼基本原理四、硅铁冶炼基本原理五、冶炼操作注意事项五、冶炼操作注意事项六、六、12500KVA硅铁炉主要设备硅铁炉主要设备硅硅硅硅 铁铁铁铁 简简简简 介介介介n n硅铁是硅和铁按一定比例组成的硅铁合金，主要用于钢铁冶炼和金属硅铁是硅和铁按一定比例组成的硅铁合金，主要用于钢铁冶炼和金属镁冶炼。镁冶炼。n n炼钢中加入硅铁会发生脱氧反应：炼钢中加入硅铁会发生脱氧反应：2FeO+Si=2Fe+SiO22FeO+Si=2Fe+SiO2，从
2、而脱掉钢中，从而脱掉钢中的氧，提高钢的质量，如钢的强度、硬度和弹性，提高钢的磁导率的氧，提高钢的质量，如钢的强度、硬度和弹性，提高钢的磁导率 。n n镁冶炼中镁冶炼中75#75#硅铁与其他生产原料在还原罐及真空条件下，将硅铁与其他生产原料在还原罐及真空条件下，将MgOMgO中的中的镁置换出来，还原成粗镁。反应过程是：镁置换出来，还原成粗镁。反应过程是： 2MgO+Si=2Mg+SiO22MgO+Si=2Mg+SiO2n n硅铁化学成分：硅铁化学成分：Si Fe Al Ca P S C Si Fe Al Ca P S C n n硅铁物理性质：硅铁物理性质：n n熔点：熔点：72#-80#72#-
3、80#硅铁熔点硅铁熔点1290-1360 75#1290-1360 75#硅铁熔点硅铁熔点13001300n n硅铁的密度取决于硅铁的含硅量，它的密度随合金中含硅量的增加而硅铁的密度取决于硅铁的含硅量，它的密度随合金中含硅量的增加而减小，减小，75#75#硅铁密度硅铁密度3270Kg/m33270Kg/m3。n n硅铁粉化原因。硅铁粉化原因。n n硅铁浇注厚度，要求硅铁浇注厚度，要求FeSi75FeSi75系列各牌号硅铁锭不得超过系列各牌号硅铁锭不得超过100100毫米；毫米；n n硅铁牌号（内控）：硅铁牌号（内控）：n n76#76#硅铁：硅铁： Si % 75.82 Si % 75.82
4、n n75#75#硅铁：硅铁：74.64Si % 74.64Si % 75.8275.82n n74#74#硅铁：硅铁：74.10 Si % 74.10 Si % 74.6474.64n n72#72#硅铁：硅铁：71.10Si% 71.10Si% 74.10 74.10 n n65#65#硅铁：硅铁：SiSi71.1071.10n n生产生产1 1吨硅铁原料和电能消耗：吨硅铁原料和电能消耗：n n从理论角度讲，从理论角度讲，12500KVA12500KVA硅铁炉原料消耗为：硅石：硅铁炉原料消耗为：硅石：1780-1850kg1780-1850kg； 兰炭：兰炭：890-930kg890-93
5、0kg； 球团：球团：143-143-364kg364kg；电极糊：；电极糊：36-38kg36-38kg； 电单耗：电单耗：8000-8000-9000kwh/t 9000kwh/t n n现阶段我分厂生产消耗：硅石：现阶段我分厂生产消耗：硅石：1.78t/t 1.78t/t 兰炭：兰炭：1.14 t/t 1.14 t/t 球团：球团：0.300 t/t 0.300 t/t 电极糊：电极糊：0.033 t/t 0.033 t/t 电单耗：电单耗：8500kwh/t8500kwh/t 硅铁生产流程图硅铁生产流程图兰炭兰炭硅石硅石球团矿球团矿配配 料（自动上料系统）料（自动上料系统）上料、混料（
6、自动上料系统）上料、混料（自动上料系统）电炉冶炼电炉冶炼出铁、浇注出铁、浇注精整、分级入库精整、分级入库破碎、包装破碎、包装成品堆放成品堆放质检化质检化验验电能电能烟气净化、烟气净化、微硅粉回收微硅粉回收 n n硅铁生产对原料质量要求硅铁生产对原料质量要求硅铁生产对原料质量要求硅铁生产对原料质量要求n n硅石：硅石：n n1 1）、）、SiOSiO2 2含量含量97.5%97.5%n nA A、硅石表面不得有山皮石、风化石、沙土等杂质；、硅石表面不得有山皮石、风化石、沙土等杂质；B B、硅石应有较、硅石应有较好的机械强度和抗爆性；好的机械强度和抗爆性；C C、粒度要在、粒度要在80-140mm
7、80-140mm。n n兰炭：兰炭：n n1 1）、固定碳含量）、固定碳含量82%82%n n2 2）、粒度：小料）、粒度：小料8-18mm8-18mmn n3 3）、水份：）、水份：16.0%16.0%n n4) 4) 、筛下物：、筛下物：5%5%n n5 5）、挥发份含量：小料）、挥发份含量：小料8.0%8.0%n n6 6）、灰份含量：）、灰份含量：8.0%8.0%n n电极糊（焙烧电极）：电极糊（焙烧电极）：n n1 1）、灰份：）、灰份：6.0%6.0%n n2 2）、挥发份：夏季：）、挥发份：夏季：11.211.2挥发份挥发份12.5 12.5 冬季：冬季：11.011.0挥发份挥
8、发份12.312.3n n3 3）、外观质量合格，断面不得含有杂质、水珠。）、外观质量合格，断面不得含有杂质、水珠。n n球团矿：球团矿：n n1 1）、水份）、水份0.8%0.8%n n2 2）、含铁量）、含铁量60%60%n n3 3）、粒度在）、粒度在8-16mm, 8-16mm, 粒度粒度8mm8mm的不得大于的不得大于5%5%n n4 4）、抗压强度）、抗压强度2500N/2500N/个球。个球。 硅铁生产对原料质量要求硅铁生产对原料质量要求硅铁生产对原料质量要求硅铁生产对原料质量要求硅石：硅石：硅石：硅石：1 1）、）、）、）、SiOSiO2 2含量含量含量含量 97.5%97.5
9、%A A、硅石表面不得有山皮石、风化石、沙土等杂质；、硅石表面不得有山皮石、风化石、沙土等杂质；、硅石表面不得有山皮石、风化石、沙土等杂质；、硅石表面不得有山皮石、风化石、沙土等杂质；B B、硅石应有较好的、硅石应有较好的、硅石应有较好的、硅石应有较好的机械强度和抗爆性；机械强度和抗爆性；机械强度和抗爆性；机械强度和抗爆性；C C、粒度要在、粒度要在、粒度要在、粒度要在80-140mm80-140mm。兰炭：兰炭：兰炭：兰炭：1 1 1 1）、固定碳含量）、固定碳含量）、固定碳含量）、固定碳含量82%82%82%82%2 2 2 2）、粒度：小料）、粒度：小料）、粒度：小料）、粒度：小料8-1
10、8mm 8-18mm 8-18mm 8-18mm 筛下物：筛下物：筛下物：筛下物：5%5%5%5%3 3 3 3）、水份：）、水份：）、水份：）、水份：16.0%16.0%16.0%16.0%4) 4) 4) 4) 、挥发份含量：小料、挥发份含量：小料、挥发份含量：小料、挥发份含量：小料8.0%8.0%8.0%8.0%5 5 5 5）、灰份含量：）、灰份含量：）、灰份含量：）、灰份含量：8.0%8.0%8.0%8.0%.n n电极糊（焙烧电极）：电极糊（焙烧电极）：电极糊（焙烧电极）：电极糊（焙烧电极）：n n1 1）、灰份：）、灰份：）、灰份：）、灰份：6.0%6.0%n n2 2）、挥发份
11、：夏季：）、挥发份：夏季：）、挥发份：夏季：）、挥发份：夏季：11.211.2挥发份挥发份挥发份挥发份12.5 12.5 n n 冬季：冬季：冬季：冬季：11.011.0挥发份挥发份挥发份挥发份12.312.3n n3 3）、外观质量合格，断面不得含有杂质、水珠。）、外观质量合格，断面不得含有杂质、水珠。）、外观质量合格，断面不得含有杂质、水珠。）、外观质量合格，断面不得含有杂质、水珠。硅铁冶炼基本原理硅铁冶炼基本原理n n硅铁冶炼的基本原理反应式为：硅铁冶炼的基本原理反应式为：硅铁冶炼的基本原理反应式为：硅铁冶炼的基本原理反应式为： SiO2+C=Si+COSiO2+C=Si+CO；整个反应
12、大体分为以下；整个反应大体分为以下；整个反应大体分为以下；整个反应大体分为以下四个阶段：四个阶段：四个阶段：四个阶段：n n（1 1）SiOSiO歧化反应区歧化反应区n n该区域主要存在的反应为该区域主要存在的反应为SiO(g)+2C(s)=SiC(S)+CO(g) SiO(g)+2C(s)=SiC(S)+CO(g) n n即由炉底（各质气化区）上升的氧化硅气体与兰碳反应生产碳化硅。即由炉底（各质气化区）上升的氧化硅气体与兰碳反应生产碳化硅。n n（2 2）SiCSiC生产区生产区n n该区域主要存在的反应为该区域主要存在的反应为SiO2SiO2（L L）+3C(s)= SiC(S)+2CO(
13、g) +3C(s)= SiC(S)+2CO(g) n n即该区域由于温度升高，二氧化硅由固态融化为液态（半熔融状态），反应即该区域由于温度升高，二氧化硅由固态融化为液态（半熔融状态），反应接触面增大，并与兰碳大量反应生成碳化硅。接触面增大，并与兰碳大量反应生成碳化硅。n n（3 3）SiCSiC分解区分解区n n该区域主要存在的反应为该区域主要存在的反应为SiO2SiO2（L L）+ 2SiC(S)=3Si(L)+2CO(g)+ 2SiC(S)=3Si(L)+2CO(g)n n即液态二氧化硅和碳化硅反应生产硅。即液态二氧化硅和碳化硅反应生产硅。n n（4 4）各质气化区）各质气化区n n该区域
14、主要存在的反应为该区域主要存在的反应为n n3SiO23SiO2（L L）+ 2SiC(S)=Si(L)+2CO(g)+ 4SiO(g)+ 2SiC(S)=Si(L)+2CO(g)+ 4SiO(g)n n即液态二氧化硅和碳化硅反应生产硅、氧化硅气体以及一氧化碳气体。即液态二氧化硅和碳化硅反应生产硅、氧化硅气体以及一氧化碳气体。冶炼操作注意事项冶炼操作注意事项n n1、配料操作、配料操作 硅石：硅石：300300公斤；兰炭：公斤；兰炭：190-200190-200公斤；公斤； 球团矿：球团矿：50-6050-60公斤公斤n n2、冶炼操作、冶炼操作 一次电流：一次电流：250-270A250-2
15、70A，三相电流保持平衡；入炉深度：，三相电流保持平衡；入炉深度：1500-1500-1800mm1800mm；均匀加料，保持料面透气性良好；正确处理刺火、；均匀加料，保持料面透气性良好；正确处理刺火、大塌料现象。大塌料现象。n n3、炉前操作、炉前操作 深堵眼；勤清流槽，处理假口；控制铁钎使用量；保证铁水包烘深堵眼；勤清流槽，处理假口；控制铁钎使用量；保证铁水包烘烤彻底，锭模干净、干燥烤彻底，锭模干净、干燥n n4、综合操作要求、综合操作要求热矿炉主要设备热矿炉主要设备热矿炉主要设备热矿炉主要设备n n炉体：炉体：炉体：炉体： 炉壳：外径炉壳：外径炉壳：外径炉壳：外径7600mm7600mm
16、，高度，高度，高度，高度4200mm4200mm；炉膛深度：；炉膛深度：；炉膛深度：；炉膛深度：2200mm2200mm 炉嘴：长炉嘴：长炉嘴：长炉嘴：长1600-1700mm1600-1700mm，高度：，高度：，高度：，高度：650mm650mm；宽度：；宽度：；宽度：；宽度：670mm670mm 电极直径电极直径电极直径电极直径: : 1050mm,1050mm,电极分布圆直径：电极分布圆直径：电极分布圆直径：电极分布圆直径： 25002500士士士士100100n n冷却循环水系统冷却循环水系统冷却循环水系统冷却循环水系统n n电极把持器系统电极把持器系统电极把持器系统电极把持器系统n n电极升降系统电极升降系统电极升降系统电极升降系统n n除尘系统除尘系统除尘系统除尘系统n n出铁系统出铁系统出铁系统出铁系统感谢您的聆听！
