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随着矿热炉容量的扩大炉衬热损失渐渐减少

作者:admin来源:中国压力容器网 日期:2012-2-29 16:19:51 人气: 标签:
 

  针对这一问题,采取了如下解决措施:(1)适量加入钢屑。炉料中加入铁对熔池中熔渣和炉瘤的生成影响很大,因为还原硅和稀土等金属的物理化学条件随着钢屑的加入有明显变化。铁在1000℃~1100℃下就能有效地破坏碳化物,改善还原条件。但铁量加入过多又将影响稀土的回收率。铁的加入量根据产品含硅和稀土回收率来确定。

  (2)生产中使用比电阻率高、化学活性好的蓝炭作还原剂,同时配入适量的木块或黑桃壳,保证电极深插,确保炉底温度,有利于还原反应进行。

  (3)改进入炉原料。选用品位较高的稀土精矿,可减少渣量,同时经过特殊的制球干燥处理,有利于稀土的还原;另外,炉料粒度要适当,减少上下限粒度差,以免形成偏加料。

  (4)合理的设备参数和供电制度。当炉子电极极心圆功率过小,易造成三角区温度较低,电极间死料区大,底温度低;二次电压过高,不利于电极下插。

  因此,极心圆和二次电压都比冶炼硅铁选择得低。

  (5)适当减少碳配加量,有利于电极下插,促进碳化物分解。同时下部温度提高,有利于促进氧化物的还原反应。实践证明炉料中碳的实际加入量为理论量的019左右较为合适。

  (6)操作上要勤加薄盖,勤扎眼,以改善炉料透气性;高温焖烧,深插电极,控制成渣量和成渣速度,坚持排渣。生产中若发现有炉瘤形成,应从铁口、炉口采取人工强制办法进行处理,以控制炉底上涨。

  生产效果1800kVA矿热炉生产稀土硅铁合金,成分见表1.主要技术经济指标见。

  表1稀土硅铁合金成分%RESiCaTiAlMn3115521016001161140135注:此结果为四川省冶金检测中心抽样分析结果表2稀土硅铁合金技术指标平均日产量t冶炼电耗(kWht)稀土回收率%硅回收率%515298907951376162电弧炉冶炼稀土硅铁工艺211原料条件稀土精矿化学成分见。

  表3稀土精矿化学成分%品级RExOyTFeSiO2MgOAl2O3FPCaOH2O2级品≥55921501510701121515硅铁成份:含Si≥72%,粒度3mm~10mm.

  石灰:含CaO≥85%,粒度为10mm~40mm,不能夹有生烧或过烧。

  稀土氧化物换算稀土金属的系数四川稀土矿物的特点为稀土矿物中97%以上为氟碳铈矿,只含有微量氟碳钙矿、硅碳铈矿、独居石,可称为单一的氟碳铈矿型稀土矿,属轻稀土。矿床各类矿脉的稀土配分值大体接近,其稀土精矿的配分为:La2O324%~32%、CeO245%~50%、Pr6O114%~6%、Nd2O310%~16%.根据以上稀土精矿的配分,在配料计算时,混合稀土氧化物换算为混合稀土金属的换算系数取为01833.

 生产操作21311工艺操作每炉工艺操作分为熔化期和精炼期。熔化期采用高电压级,加入14混合料(石灰、钢屑和35硅铁)后,一次性将全部精矿加入,再逐渐加入其余34混合料。熔化期时间为60min左右;精炼期采用低电压级,将剩余25硅铁逐渐加入,精炼时间为45min左右;整个冶炼时间(全过程)为105min左右。料批配比稀土精矿1000kg,硅铁700kg,石灰1000kg,钢屑20kg,萤石80kg.冶炼效果采用上述措施,3t电弧炉冶炼稀土硅铁合金的结果如下。

  产品化学成份见,炉渣化学成份见。

  稀土硅铁化学成份%RESiFeTiMnCaS30~3240~4221~230118~01200155~0165212~21801010表5炉渣化学成份%RExOySiO2CaOMgOAl2O3R=CaOSiO2315~51022~2442~4810~12215~310210~212001稀土,技术经济指标冶炼电耗2800kWht~3000kWht,精矿消耗019tt(干基),硅铁消耗017tt~018tt,石灰消耗0195tt~110tt,RE回收率达76%.

 工艺要点分析21611炉渣组分的影响稀土硅铁生产,炉渣组分是影响渣中RExOy含量的关键之一。大部分生产厂家使用的炉衬材料为高铝砖,一般情况下,终渣二元碱度控制在215左右。用镁砖炉衬材质,因矿的原因或炉龄后期补炉频繁,渣中MgO偏高时,配料计算中将考虑配料自由碱度,控制终渣二元碱度小于212.川投峨铁公司3t电弧炉终渣二元碱度一般控制在210~212.由可知,控制好炉渣碱度,渣中RExOy含量将小于5%.熔化、精炼期时间的影响在生产过程中,熔化期应控制好加料操作。因原料含水多,若一次加料过多,容易产生喷溅现象。精炼期应控制好精炼时间,若时间过短,稀土氧化物不能充分还原。若时间过长,电耗增加,同时随精炼后期炉温的提高,稀土挥发损失增加,造成稀土回收率降低。回收率RE回收率主要受原料、还原剂用量、炉渣碱度和炉渣渣型的影响,主要表现为:

(1)稀土精矿主要为重选矿、重磁选矿和浮选矿,其工艺决定了稀土精矿含水高,一般为10%~16%,直接入炉容易发生喷溅,造成稀土回收率偏低。

  (2)熔炼期操作不当及精炼期时间控制不好,稀土金属挥发损失严重。

  (3)若炉渣碱度低,则RExOy的活度低,不利于稀土氧化物的还原,RE回收率将降低。

  结语在1800kVA矿热炉上,采用碳热法可稳定生产含RE>30%、Si>50%、Ti<013%的优质稀土硅铁,RE回收率达95%以上。实现了连续生产,工艺过程稳定。矿热炉冶炼中,根据炉瘤的形成机理,采取有效的措施,可以解决稀土硅铁冶炼过程中的结瘤问题。电弧炉冶炼中,选择合适的渣型,控制终渣二元碱度CaO%SiO2%在210~212范围和合理的精炼时间,可提高RE的回收率在76%以上。选择用矿热炉或是电弧炉生产稀土硅铁,除取决于设备条件外,还与合金的化学成分有关,从有效利用稀土资源,选用碳热法可获得更高的稀土回收率。511800kVA矿热炉冶炼稀土硅铁为在更大容量上冶炼稀土硅铁积累了经验。目前正在进行4000kVA以上矿热炉的冶炼试验,随着矿热炉容量的扩大,炉衬热损失的减少,试验结果表明已获得比1800kVA矿热炉冶炼更好的效果。

 

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