硅錳電爐(礦熱爐的知識(shí))

1.礦熱爐的知識(shí)

礦熱爐又稱電弧電爐或電阻電爐。

它主要用于還原冶煉礦石，碳質(zhì)還原劑及溶劑等原料。主要生產(chǎn)硅鐵，錳鐵，鉻鐵、鎢鐵、硅錳合金等鐵合金，是冶金工業(yè)中重要工業(yè)原料及電石等化工原料。

其工作特點(diǎn)是采用碳質(zhì)或鎂質(zhì)耐火材料作爐襯，使用自培電極。電極插入爐料進(jìn)行埋弧操作，利用電弧的能量及電流通過(guò)爐料的，因爐料的電阻而產(chǎn)生能量來(lái)熔煉金屬，陸續(xù)加料，間歇式出鐵渣，連續(xù)作業(yè)的一種工業(yè)電爐。

（一）：礦熱爐主要類別、用途 類別 主要原料 制成品 反映溫度 0℃ 電耗 KW*h/t 鐵合金爐 硅鐵爐 （45%）硅鐵 硅鐵、廢鐵、焦碳 硅鐵 1550-1770 2100-5500 (75%)硅鐵 8000-11000 錳鐵爐 錳礦石、廢鐵、焦碳、石灰 錳鐵 1500-1400 2400-4000 鉻鐵爐 鉻礦石、硅石、焦碳 鉻鐵 1600-1750 3200-6000 鎢鐵爐 鎢晶礦石、焦碳 鎢鐵 2400-2900 3000-5000 硅鉻爐 鉻鐵、硅石、焦碳 硅鉻合金 1600-1750 3500-6500 硅錳爐 錳礦石、硅石、廢鐵、焦碳 硅錳合金 1350-1400 3500-4000 煉鋼電爐 鐵礦石、焦碳 生鐵 1500-1600 1800-2500 電石爐 石灰石、焦碳 電石 1900-2000 1900-3000 碳化硼爐 氧化硼、焦碳 碳化硼 1800-2500 -20000 (1)電耗值隨原料成分，制成品成分，電爐容量等的不同而有很大差異。這里是約值。

（二）： 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 礦熱爐是一種耗電量巨大的工業(yè)電爐。主要由爐殼，爐蓋、爐襯、短網(wǎng)，水冷系統(tǒng)，排煙系統(tǒng)，除塵系統(tǒng)，電極殼，電極壓放及升降系統(tǒng)，上下料系統(tǒng)，把持器，燒穿器，液壓系統(tǒng)，礦熱爐變壓器及各種電器設(shè)備等組成。

根據(jù)礦熱爐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及工作特點(diǎn)，礦熱爐的系統(tǒng)電抗的70%是由短網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的，而短網(wǎng)是一個(gè)大電流工作的系統(tǒng)，最大電流可以達(dá)到上萬(wàn)安培，因此短網(wǎng)的性能決定了礦熱爐的性能，正是由于這個(gè)原因，因此礦熱爐的自然功率因數(shù)很難達(dá)到0.85以上，絕大多數(shù)的爐子的自然功率因數(shù)都在0.7~0.8之間，較低的功率因數(shù)不僅使變壓器的效率下降，消耗大量的無(wú)用功，且被電力部分加收額外的電力罰款，同時(shí)由于電極的人工控制以及堆料的工藝，導(dǎo)致三相間的電力不平衡加大，最高不平衡度可以達(dá)到20%以上，這導(dǎo)致冶煉效率的低下，電費(fèi)增高，因此提高短網(wǎng)的功率因數(shù)，降低電網(wǎng)不平衡就成了降低能耗，提高冶煉效率的有效手段。如果采取適當(dāng)?shù)氖侄?，提高短網(wǎng)功率因數(shù)，可以達(dá)到以下的效果： （1） 降低電耗5~20% (2) 提高產(chǎn)量5%~10%以上。

從而給企業(yè)帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益，而投入的改造費(fèi)用將可以在節(jié)約的電費(fèi)中短期內(nèi)收回。 三：方法及原理 一般情況下為了解決礦熱爐功率因數(shù)低下的問(wèn)題，我國(guó)目前一般采用電容補(bǔ)償?shù)姆绞絹?lái)解決，通常是在高壓端進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，但是由于高壓端補(bǔ)償不能解決三相平衡的問(wèn)題，而且由于短網(wǎng)的感抗占整個(gè)系統(tǒng)感抗的70%以上，因此高壓端補(bǔ)償并沒有達(dá)到降低短網(wǎng)系統(tǒng)感抗，提高短網(wǎng)功率因數(shù)。

增加變壓器出力的目的，僅僅是對(duì)供電部門有意義。 因此目前也有部分單位在新建爐子上采取了高低壓同時(shí)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?shù)拇胧瑏?lái)解決以上的問(wèn)題，在短網(wǎng)端進(jìn)行補(bǔ)償能夠大幅提高短網(wǎng)端的功率因數(shù)，降低電耗，針對(duì)爐變低壓側(cè)短網(wǎng)的大量無(wú)功消耗和不平衡性，兼顧有效提高功率因數(shù)而實(shí)施無(wú)功就地補(bǔ)償技術(shù)改造，從技術(shù)上來(lái)講是可靠、成熟的，從經(jīng)濟(jì)上來(lái)講，投入和產(chǎn)出是成正比的。

在礦熱爐低壓側(cè)針對(duì)短網(wǎng)無(wú)功消耗和其布置長(zhǎng)度不一致導(dǎo)致的三相不平衡現(xiàn)象而實(shí)施的無(wú)功就地補(bǔ)償，無(wú)論在提高功率因數(shù)、吸收諧波，還是在增產(chǎn)、降耗上，都有著高壓補(bǔ)償無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。但是由于成本較高，同時(shí)由于工作環(huán)境惡劣，因此壽命受到極大的影響，同時(shí)短網(wǎng)低壓端無(wú)功補(bǔ)償也帶來(lái)了諧波增加，因此又必須采取措施來(lái)抑制3~7次諧波，從而使投入加大，投資回收周期加長(zhǎng)，同時(shí)后續(xù)維護(hù)費(fèi)用高，綜合效益不佳。

一般僅適用于新建爐子。

2.硅錳是如何煉成

根據(jù)所煉鋼種的要求把生鐵中的含碳量去除到規(guī)定范圍，并使其它元素的含量減少或增加到規(guī)定范圍的過(guò)程。簡(jiǎn)單地說(shuō)，是對(duì)生鐵降碳、去硫磷、調(diào)硅錳含量的過(guò)程。這一過(guò)程基本上是一個(gè)氧化過(guò)程，是用不同來(lái)源的氧（如空氣中的氧、純氧氣、鐵礦石中的氧）來(lái)氧化鐵水中的碳、硅、錳等元素。

反應(yīng)生成的一氧化碳很容易從鐵水排至爐氣中而被除掉。生成的二氧化硅、氧化錳、氧化亞鐵互相作用成為爐渣浮在鋼水面上。生鐵中硫、磷這兩種元素在一般情況下對(duì)鋼是有害的，在煉鋼過(guò)程中必須盡可能除去。在煉鋼爐中加入石灰（CaO），可以去除硫、磷。

在使碳等元素降到規(guī)定范圍后，鋼水中仍含有大量的氧，是有害的雜質(zhì)，使鋼塑性變壞，軋制時(shí)易產(chǎn)生裂紋。故煉鋼的最后階段必須加入脫氧劑（例如錳鐵、硅鐵和鋁等），以除去鋼液中多余的氧。

同時(shí)調(diào)整好鋼液的成分和溫度，達(dá)到要求可出鋼，把鋼水鑄成鋼錠。

煉鋼的方法主要有轉(zhuǎn)爐、電爐和平爐三種。平爐煉鋼的主要特點(diǎn)是可搭用較多的廢鋼（可搭用鋼鐵料的20~50%的廢鋼），原料適應(yīng)性強(qiáng)，但冶煉時(shí)間多。我國(guó)目前主要采用平爐煉鋼。轉(zhuǎn)爐煉鋼廣泛采用氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐（見圖），生產(chǎn)速度快（1座300噸的轉(zhuǎn)爐吹煉時(shí)間不到20分鐘，包括輔助時(shí)間不超過(guò)1小時(shí)，而300噸平爐煉1爐鋼要7個(gè)小時(shí)），品種多、質(zhì)量好，可煉普通鋼，也可煉合金鋼。電爐煉鋼是用電能作熱源進(jìn)行冶煉?？梢詿捴苹瘜W(xué)工業(yè)需要的不銹耐酸鋼，電子工業(yè)需要的高牌號(hào)硅鋼、純鐵，航空工業(yè)需要的滾珠鋼、耐熱鋼，機(jī)械工業(yè)用軸承鋼、高速切削工具鋼，儀表工業(yè)需要的精密合金等。

參考資料：

3.怎樣用電壺爐煉錳礦

電爐錳質(zhì)合金冶煉

（一）電爐炭素錳鐵冶煉

其冶煉原理與高爐錳鐵冶煉基本相同。不同之處，用電爐生產(chǎn)時(shí)，能源為電能。與高爐錳鐵冶煉相比較，在同樣錳礦條件下可獲得含磷較低的碳素錳鐵。此產(chǎn)品一般用于生產(chǎn)低磷鋼種、低合金鋼、高錳鋼的脫氧劑和合金元素。

電爐錳鐵生產(chǎn)方法分為熔劑和無(wú)熔劑法兩種。我國(guó)因高品位的錳礦石少，廠家生產(chǎn)一般多采用熔劑法生產(chǎn)。

（二）硅錳合金冶煉

硅錳合金生產(chǎn)方法可分為有渣法和無(wú)渣法兩種。我國(guó)多采用有渣法生產(chǎn)。主要原料有錳礦石、富錳渣、硅石、焦炭、石灰等。

硅錳合金是由錳、硅、鐵和少量碳和其它元素所組成的錳合金，一般常作為冶煉中低碳錳和金屬錳的還原劑，生產(chǎn)鎮(zhèn)靜鋼的脫氧劑和合金元素。

在電爐內(nèi)其主要化學(xué)反應(yīng)如下：

MnO2→Mn2O3→Mn3O4→MnO

SiO2+MnO→MnSiO3

3MnSiO3+4C→Mn3C+ 2SiO3+3CO

Mn3C+3Si→3MnSi+C

（三）中低碳錳鐵冶煉

冶煉中低碳錳鐵所用的原料為錳礦石、硅錳合金和石灰等。由于產(chǎn)品要求含碳很低，因此不能用碳作還原劑，而用硅錳合金作還原劑，用石灰調(diào)整爐渣堿度到1.4~1.6，在精煉爐中冶煉。

中低碳錳鐵是含磷含碳低的錳鐵合金產(chǎn)品，主要用于生產(chǎn)不銹鋼、優(yōu)質(zhì)低碳結(jié)構(gòu)鋼、高錳鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和電焊條等產(chǎn)品的重要原料。

生產(chǎn)中低碳錳鐵的工藝方法主要有三種：一是在電爐內(nèi)用富錳渣和碳素錳鐵精煉脫碳的方法；二是在電爐內(nèi)用富錳渣精煉硅錳合金脫硅的方法；三是用碳素錳鐵或硅錳合金用轉(zhuǎn)爐煉成中低碳錳鐵的方法。

4.硅錳是干什么用的 啊

(1)概念：硅錳合金是由錳、硅、鐵及少量碳和其它元素組成的合金，是一種用途較廣、產(chǎn)量較大的鐵合金。硅錳合金是煉鋼常用的復(fù)合脫氧劑，又是生產(chǎn)中，低碳錳鐵和電硅熱法生產(chǎn)金屬錳的還原劑。硅錳合金可在大、中、小型礦熱爐內(nèi)采取連續(xù)式操作進(jìn)行冶煉。

(2)硅錳在國(guó)內(nèi)西南地區(qū)較多，云南、貴州、廣西、湖南。生產(chǎn)硅錳合金的原料有錳礦、富錳渣、硅石、焦炭等。

(3)常見牌號(hào)：FeMn68Si18 FeMn65Si17 FeMn60Si14

(4)原料：錳礦、富錳渣、焦炭、硅石、石灰等.

1、硅錳合金的用途：

硅錳合金主要是作為鋼鐵生產(chǎn)的脫氧劑和合金劑的中間料，同時(shí)也是中低碳錳鐵生產(chǎn)的主要原料

2、硅錳合金的生產(chǎn)方法：

硅錳合金都是在礦熱爐中用炭同時(shí)還原錳礦石（包括富錳渣）和硅石中的氧化錳和二氧化硅而煉制生產(chǎn)的。

3、硅錳合金性能：

塊狀、有銀光澤、比重6.0-6.4。

錳礦：

儲(chǔ)量主要集中在南非、莫桑比克、澳大利亞、俄羅斯、緬甸、加蓬等國(guó)，我國(guó)的錳礦產(chǎn)地是遼寧、湖南、四川、廣西等地區(qū)，但是因?yàn)槠肺坏?，所以每年需要從?guó)外進(jìn)口大量高品位錳礦搭配使用。

(5)爐錳礦石品位應(yīng)在30%以上，國(guó)內(nèi)都是貧錳礦，需進(jìn)口一些富錳礦（大于30%）主要從巴西、加蓬、澳大利亞等國(guó)家。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，錳礦品位每降低1%，硅錳合金電耗升高135KWh。盡可能提高入爐錳礦石的品位，是提高錳回收率、降低電耗，改善其他各項(xiàng)指標(biāo)的重要手段。

對(duì)于硅石的要求：SiO2>97%,P2O5<0.02%，粒度10-40mm，不帶泥土及雜物。

對(duì)于焦炭的要求：固定碳>84%，灰分<;14%，焦炭粒度，一般中小電爐使用3-13mm，大電爐使用5-25mm。

錳硅合金按錳、硅及其雜質(zhì)含量的不同，分為8個(gè)牌號(hào)，其化學(xué)成分如下表：

牌號(hào) 化學(xué)成份 /%

Mn Si C P S

Ⅰ Ⅱ Ⅲ

≤

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

FeMn64Si23 60.0~67.0 20.0~25.0 1.2 0.10 0.15 0.25 0.04

FeMn68Si18 65.0~72.0 17.0~22.0 1.8 0.10 0.15 0.25 0.04

FeMn64Si18 60.0~67.0 17.0~20.0 1.8 0.10 0.15 0.25 0.04

FeMn68Si16 65.0~72.0 14.0~17.0 2.5 0.10 0.15 0.25 0.04

FeMn64Si16 60.0~67.0 14.0~17.0 2.5 0.20 0.25 0.30 0.05

5.電弧爐煉鋼理論知識(shí)

電弧爐（electric arc furnace）利用電極電弧產(chǎn)生的高溫熔煉礦石和金屬的電爐。

氣體放電形成電弧時(shí)能量很集中，弧區(qū)溫度在3000℃以上。對(duì)于熔煉金屬，電弧爐比其他煉鋼爐工藝靈活性大，能有效地除去硫、磷等雜質(zhì)，爐溫容易控制，設(shè)備占地面積小，適于優(yōu)質(zhì)合金鋼的熔煉。

電弧爐按電弧形式可分為三相電弧爐、自耗電弧爐、單相電弧爐和電阻電弧爐等類型。電弧煉鋼爐的爐體由爐蓋、爐門、出鋼槽和爐身組成，爐底和爐壁用堿性耐火材料或酸性耐火材料砌筑。

電弧煉鋼爐按每噸爐容量所配變壓器容量的多少分為普通功率電弧爐、高功率電弧爐和超高功率電弧爐。電弧爐煉鋼是通過(guò)石墨電極向電弧煉鋼爐內(nèi)輸入電能，以電極端部和爐料之間發(fā)生的電弧為熱源進(jìn)行煉鋼。

電弧爐以電能為熱源，可調(diào)整爐內(nèi)氣氛，對(duì)熔煉含有易氧化元素較多的鋼種極為有利 。 電弧爐煉鋼發(fā)明后不久，就用于冶煉合金鋼，并得到較大的發(fā)展。

隨著電弧爐設(shè)備的改進(jìn)以及冶煉技術(shù)的提高，電力工業(yè)的發(fā)展，電弧爐煉鋼的成本不斷下降，現(xiàn)在電弧爐煉鋼不但用于生產(chǎn)合金鋼，而且大量用來(lái)生產(chǎn)普通碳素鋼，其產(chǎn)量在主要工業(yè)國(guó)家鋼總產(chǎn)量中的比重，不斷上升。 編輯本段電弧爐分類 三相電弧爐 這種電弧爐用三相交流電為電源（見圖），一般用碳素電極或石墨 電弧爐相關(guān)圖片 電極。

電弧發(fā)生在電極與被熔煉的爐料之間，爐料受電弧直接加熱。電弧長(zhǎng)度靠電極升降調(diào)節(jié)。

為提高熔煉質(zhì)量，大型電弧爐在爐底裝有電磁攪拌器，驅(qū)使?fàn)t內(nèi)熔螎金屬沿一定方向循環(huán)。50噸以上的電弧爐常裝有爐體回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，爐體能左右旋轉(zhuǎn)一定角度，使?fàn)t料受熱均勻，金屬液出爐時(shí)爐體可以傾斜。

三相電弧爐廣泛用于煉鋼。 電弧爐 電弧爐 自耗電弧爐 這種電弧爐的電極就是被熔煉鋼的原料。

熔煉時(shí)，隨著鋼原料的不斷被熔化，電極不斷下降。熔化的鋼水滴入用水冷卻的紫銅筒形坩堝內(nèi)，凝結(jié)成鋼錠。

這種爐主要用于合金 電弧爐 鋼的熔煉。用于熔煉鈦、鋯、鎢、鉬、鉭、鈮等活潑金屬和難熔金屬的自耗電弧爐，一般在真空下工作，因而稱為真空自耗電弧爐。

單相電弧爐 這類電弧爐用單相交流電供電。爐料在電弧間接加熱。

單相電弧爐多用于銅和銅合金的熔煉。 電阻電弧爐 爐子結(jié)構(gòu)同煉鋼電弧爐相似。

工作時(shí)，電極下端埋在爐料內(nèi)起弧，除電極與爐料間的電弧發(fā)出熱量外，電流通過(guò)爐料時(shí)爐料電阻也產(chǎn)生相當(dāng)大的熱量。這類電弧爐主要用于礦石的冶煉，因此又稱礦熱爐。

6.硅錳化驗(yàn)方法

高錳鋼屬于高強(qiáng)度耐磨鋼，多用于挖機(jī)、推土機(jī)前端部件、破碎機(jī)顎口及坦克等履帶制品。

在電爐冶煉及產(chǎn)品檢驗(yàn)中，高錳鋼中錳的測(cè)定，多采用氧化還原滴定法測(cè)定錳：稱取一定量樣品，硫酸溶解，滴加濃硝酸促進(jìn)溶解，驅(qū)除氮氧化物后，在酸性溶液中，用硝酸銀做催化劑，用過(guò)硫酸銨將低價(jià)錳氧化成七價(jià)錳，煮沸分解多余的過(guò)硫酸銨后，以經(jīng)同一牌號(hào)的高錳鋼標(biāo)準(zhǔn)樣品標(biāo)定過(guò)的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，從標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量計(jì)算出錳含量。對(duì)熟悉化驗(yàn)的人員來(lái)說(shuō)，前面的敘述基本可以自己寫出一個(gè)測(cè)錳的操作規(guī)程來(lái)了。

然而，看樣子，你對(duì)煉鋼及化驗(yàn)鋼中的各種元素一點(diǎn)也不熟悉，因?yàn)槟闾岬降膯?wèn)題涉及許多內(nèi)容，不是在百度里可以全部回答得了的，僅僅是了解它的全過(guò)程，也是需要用一本小冊(cè)子才能大概說(shuō)明白。更何況具體的技術(shù)細(xì)節(jié)，只有到現(xiàn)場(chǎng)去學(xué)習(xí)觀察了解才能真正弄明白是怎么一回事。

還有，化驗(yàn)只能是幫助冶煉人員了解鋼里的成分含量，只是一種監(jiān)控手段，本身不能提高鋼的質(zhì)量。在煉鋼過(guò)程中，在熔融、氧化除雜、還原和調(diào)整鋼的成分（包括碳、硅、錳、硫、磷及其它合金成分）等過(guò)程中，要取3-5個(gè)鋼水樣品進(jìn)行高速分析，在幾分鐘內(nèi)向爐前報(bào)出結(jié)果，指導(dǎo)爐前掌握并調(diào)整鋼的成分，最終煉出合格的鋼產(chǎn)品。

而成品鋼的分析，則是在事后進(jìn)行的。好啦，我已經(jīng)夠羅嗦了。

建議你還是找一些相關(guān)的小冊(cè)子或書看看，最好到煉鋼現(xiàn)場(chǎng)看看，你就會(huì)大概了解具體的事情了。