锰硅合金冶炼降低吨铁电耗方法浅析

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1、12500KVA矿热炉生产锰硅合金降低冶炼电耗措施浅析摘要分析了影响锰硅矿热炉吨铁冶炼电耗升高的原因，结合实际生产情况，指出了降低吨铁冶炼电耗所采取的措施，取得了良好的经济效益。关健词锰硅合金矿热炉冶炼电耗避峰生产前言公司两台（12.5MVA）矿热炉自2004年9月份生产锰硅合金以来，受当地电价影响，一直采取避电价高峰期生产方式，避峰时间较长，送电后炉温提升缓慢，技术经济指标较差，锰收得率低，吨铁冶炼电耗较高。为降低吨铁冶炼电耗，进一步降低成本，经过对影响冶炼电耗升高的因素全面分析，有针对性地改进了冶炼工艺，并加强了工艺及操作管

2、理。通过努力，在2006~2008年，进一步提高了电炉的生产能力，冶炼电耗较大辐度的逐年降低（参见表1），取得了良好的经济效益。表1：我公司2005~2008年平均吨铁冶炼电耗时间/年2005200620072008(1~6月)冶炼电耗(kwh/t)4549.694362.004299.594293.751影响吨铁冶炼电耗的因素1.1综合料入炉品位综合料入炉品位是指按理论计算配好的入炉料中的含锰量。一般来说，随着矿石含锰量的升高，单位炉料合金产出率就会越高，从而单位电耗就会越低。反之，综合料含锰量较低时，综合锰矿中脉石（无用和有

3、害杂质）含量所占比例就会越大，导致冶炼中渣量增加，渣铁比升高，锰的回收率降低，单炉产量降低，吨铁电耗升高。1.2还原剂质量焦炭作为冶炼锰硅合金的还原剂8固定碳要高，灰分低，粒度均衡，电阻率高，化学活性好，才能提高矿热炉的电效率和热效率，取得优异的技术经济指标，并为强化冶炼打下基础。还原剂粒度较小时，一方面入炉后烧损增大，吨铁焦耗升高；另一方面易造成炉内上层料多碳，下层料缺碳，电极较难下插，炉底温度低，恶化炉况，炉膛内反应区化学反应不充分，元素收得率低，产量降低，吨铁电耗升高。2007年12月份，我公司焦丁粒度小于5mm量大于40

4、%时与搭配炼铁厂供粒度焦丁10~25mm的量＞60%，影响产量指标情况对比情况见表2：表2：不同焦丁粒度对冶炼指标的影响焦丁粒度范围吨铁电耗kwh/t锰回收率%炉况小于5mm量＞40%4779.9681.24三相电极较难下插，剌火、翻渣严重，渣中跑锰高，渣铁分离差。搭配炼铁石供焦丁10~25mm的量＞60%后4412.9186.02三相电极下插良好，炉料均匀下沉，吃料快，出铁温度高，渣中含锰低，渣铁分离好1.3单炉用电量矿热炉生产锰硅合金冶炼周期通常是根据每炉用电量来确定的（理论上以不“翻渣”为界，而实际生产中又受铁水包容积、天

5、车起重量等因素限制），简单地说，每炉冶炼锰硅合金时炉内物理化学反应状态过程大致分为冶炼前期、中期和后期这么三个阶段。冶炼前期送电后，三相电极下插，电能通过电极弧光热和炉料电阻热转化为内能，逐渐加热炉料，随着炉温升高炉料熔化形成液态熔渣时，开始伴随着一部分的还原反应，当温度升高到约1700K时，还原出来的铁、锰和硅元素结合形成合金积聚在炉膛底部，冶炼前期和中期熔化速度要远大于还原速度，冶炼后期随着电能的不断输入，炉温不断升高，炉料熔化较多，成渣较多时，还原速度会越来越快，在单炉用电量较充足的情况下，还原剂与炉渣间的还原反应相对充分

6、，渣量一定情况下，渣中含锰较少时停电出铁，能有效提高单炉产量，降低吨铁电耗。当单炉用电量不足时，冶炼后期会直接影响还原速度，导致元素还原不充分，渣中含锰高，渣量大，元素收得率低，单炉产量低，吨铁冶炼电耗升高。1.4炉渣碱度炉渣碱度对实际生产中影响较大，8炉渣碱度太低时，熔渣中二氧化硅传质速度降低，炉渣的导电性变差，炉内温度梯度增大，距离电极稍远的一些区域渣液温度降低，具体表现为：渣液粘稠，出炉排渣困难，排渣不彻底，炉口易翻渣，电炉常常跟不满负荷，炉底温度偏低，熔池坩埚缩小，化料慢。合适的炉渣碱度，有利于改善炉渣的流动性和导电性，

7、因为（MnO）属碱性氧化物，渣中碱性物增多可提高MnO在渣中的活度系数。根据我公司投产以来累积经验，冶炼锰硅合金炉渣三元碱度控制在0.8~1.0为佳。1.5原料粒度入炉原料的粒度不均匀，粉末和大块料入炉，无法保证炉内透气性的良好和还原反应的正常进行，根据还原反应原理可知，大块炉料参与反应的比表面积较小，不易还原；粉状料粒度太小，入炉后会严重影响炉料的透气性，导致炉膛内产生的高温燃气不能够充分预热上层炉料，且易造成“剌火”、翻渣等现象，恶化炉况，从而造成冶炼电耗升高。1.6配碳量合理的配碳量也是影响班组冶炼吨铁电耗升高或降低的主要

8、原因，工艺要求，冶炼锰硅合金为多碳操作，有些厂家为追求较低的冶炼电耗而对收得率要求较低情况下，一般是在理论配碳基础上适当减少入炉总配碳的1~5%，以便于三相电极更好的下插，炉口热损失减少，炉底温度高，从而吨铁电耗相对较低，但因料批中碳量相对减少，还原反应不充分，