矿热炉培训

西安宏信矿热炉有限公司培训资料西安宏信地址：西安高新区唐延路1号旺座国际城C座2802室邮编:710065电话:[phone](82/83/84/85)传真:[phone]E-mail:[e-mail]2第一部分铁合金工业简介一、铁合金简介1、定义铁合金是钢铁工业的重要原料之一。一种或一种以上的金属或非金属元素与铁组成的合金称为铁合金。2、用途⑴作脱氧剂除沸腾钢外，其余钢种的冶炼均需脱氧剂。⑵作合金剂调整钢中合金元素的含量，使钢具有不同的性能。⑶作铸造的晶核孕育剂用铁合金作晶核，形成晶粒中心，从而使形成的晶粒细小而分散，使晶粒细化，提高铸件韧性，降低脆性，提高铸件强度。⑷作有色金属的添加剂及其他。3、铁合金分类⑴按铁合金中主要元素分类，Si、Mn、Cr、V、Ti、W、Mo等。⑵按铁合金中含碳量分类，高、中、低、微、超微等。⑶按设备方法分类，高炉铁合金、电炉铁合金、炉外法铁合金、真空固态还原法铁合金、转炉铁合金等。⑷含有两种或两种以上的多元铁合金，如硅铝合金、硅钙合金、锰硅铝合金、硅钙铝合金、硅钙钡合金、硅钡铝合金等。二、铁合金工业生产的起源铁合金的工业生产始于19世纪中期。1860年左右，贝尔努利用钨酸同铸铁起反应制得钨铁。1875年，法国普尔塞尔成功地在高炉中制得了含硅10%～18%培训资料西安宏信HXXA地址：西安高新区唐延路1号旺座国际城C座2802室邮编:710065电话:[phone](82/83/84/85)传真:[phone]E-mail:[e-mail]3的硅铁；同一年他和高蒂尔同时在高炉中首次制得了锰铁，跨出向大规模工业生产锰铁的关键性一步。19世纪末，世界上开始采用还原电炉冶炼铁合金。1890年，法国西蒙首先采用电热法，使用氧化锰和萤石的混合料，获得了含Mn84%、Fe8%、C7.1%、SiO22%的电炉锰铁。1893年，开始采用电弧炉生产钨铁；这一年，穆瓦桑也在电弧炉中制得了高碳硼铁。1894年，穆瓦桑发明在电炉中还原氧化钒法。1897年，戈德施米特发明铝热法后，钒被用于冶金工业。1899年，美国在西弗吉尼亚州的霍尔库姆罗克厂的电炉中，第一个炼制了含Si25%～50%的硅铁。1900年，始于法国的高碳铬铁电热法生产转入工业规模生产；这一年，法国还首先制得了钼铁。1901年，罗西发明电铝热法还原富钛渣生产钛铁。1905年，利姆提出用欠量的碳还原硼酸锰，以制取低碳锰铁。1907年，开始采用金属热法制铌。1908年，用两步法生产合碳1%～2%的中碳锰铁。1910年以后，还原电炉冶炼各种铁合金获得了迅速发展。三、铁合金工业发展经历的三个时期从铁合金冶炼方法、发展规模和技术装备水平等方面研究，世界铁合金工业发展大致可分为三个发展时期。（一）高炉冶炼时期1860～1908年间为高炉生产占绝对优势的发展时期。当初主要是为了满足炼钢脱氧和少量合金化的需求，其数量不多、质量不高，主要的铁合金品种是高碳锰铁、高碳铬铁和低品位硅铁，高炉铁合金技术已能满足钢铁生产的要求。这时的铁合金还原电炉技术还处于发展的起步阶段。1900年世界钢产量约2800万t，铁合金产量约17万t。其中高炉铁合金约16万t，而电炉铁合金产量仅1万t左右。培训资料西安宏信HXXA地址：西安高新区唐延路1号旺座国际城C座2802室邮编:710065电话:[phone](82/83/84/85)传真:[phone]E-mail:[e-mail]4（二）高炉与电炉大规模的发展时期1908～1960年间，高炉与电炉都在迅猛发展，但电炉的发展更快，其产量逐渐赶上高炉产品的产量。20世纪开始，随着世界钢铁工业的飞跃发展，要求铁合金不仅具有很强的脱氧能力，而且为了进行多元素合金化，还应具有脱硫，脱磷、脱杂质的能力。许多新品种，如高品位硅铁、硅钙合金、钨铁、钼铁、中低碳锰铁及铬铁等应运而生。这些品种不能在高炉中生产，于是开发了电炉技术。尤其随着远距离输电的实现，电炉技术大量发展起来。到1960年，世界产钢达30亿t，铁合金产量达,560万t，此时电炉铁合金产量和高炉产量各约为280万t。（三）铁合金工业走向现代化时期1960年至今，电炉逐步取代高炉并占绝对优势。1960年以后，电炉铁合金产量首次超过高炉铁合金产量，且继续高速发展。1995,年世界钢产量约为7.7亿t，铁合金总产量约1600万t，其中电炉铁合金产量达80%以上。同时电炉设备技术加快了大型化、全封闭化（半封闭）、机械化和过程控制等现代化步伐，电炉炉气净化和余热回收利用达到实用阶段，出现了无公害的铁合金厂；电子计算机控制生产过程得到应用和推广。四、目前铁合金工业的生产现状20世纪，世界约有50多个国家生产铁合金，重点铁合金公司和贸易点1000多处。钢铁工业发达的前苏联、美国、日本、法国等铁合金工业也很发达。具有丰富矿物资源和能源的南非、挪威、巴西等国近些年在电炉铁合金工业方面发展得十分迅速，其产品大量涌进国际市场。加拿大及一些发展中国家，如印度、墨西哥、津巴布韦、菲律宾、伊朗等也兴建起了铁合金企业。生产铁合金培训资料西安宏信HXXA地址：西安高新区唐延路1号旺座国际城C座2802室邮编:710065电话:[phone](82/83/84/85)传真:[phone]E-mail:[e-mail]5的各国除了铁合金电炉设备技术发展较快外，在铁合金品种方面的发展和变化也较大，新产品开发和产品再加工、精加工等方面也都有新的进展。随着铁合金工业的不断发展，各国新建的铁合金电炉容量普遍增大。据报道，目前世界上最大的硅铁和高碳铬铁电炉为105000kVA；最大的高碳锰铁电炉102000kVA；最大的锰硅合金电炉为88000kVA；最大的硅钙合金电炉为48000kVA；最大的工业硅电炉为55000kVA；最大的镍铁电炉为84000kVA。在炉型上，新建的锰铁和铬铁电炉多采用全封闭式及湿法煤气除尘，并向干式除尘技术迈进；硅铁电炉多采用矮烟罩半封闭式及干法袋式烟气除尘，挪威成功研制了全封闭干法除尘的硅铁电炉。此外，近年设计建造的大型铁合金电炉一般都采用了计算机控制技术。世界上最大的铁合金厂是俄罗斯车里雅宾斯克铁合金厂，年产硅铁、铬铁及锰硅合金共90万t。最大的锰铁厂是乌克兰尼科伯尔铁合金厂，年产锰系产品120万t。培训资料西安宏信HXXA地址：西安高新区唐延路1号旺座国际城C座2802室邮编:710065电话:[phone](82/83/84/85)传真:[phone]E-mail:[e-mail]6第二部分铁合金的生产方法铁合金的生产方法很多，主要有以下几种。根据使用的设备，分为高炉法、电炉法、炉外法、转炉法和真空炉法。一、高炉法高炉法冶炼铁合金和高炉冶炼生铁相同。目前主要是生产碳素锰铁。高炉冶炼碳素锰铁主要原料有锰矿、焦炭和熔剂以及助燃的空气或富氧。把原料（锰矿、焦炭和熔剂）从炉顶装入炉内，高温空气或富氧经风口鼓入炉内，使焦炭燃烧获得高温及还原气体对矿石进行还原反应，熔化了的炉渣、金属集聚在炉底通过渣口、铁口定时出渣出铁。随着炉料熔化下降不断加入新料，生产是连续进行的。用高炉法生产铁合金，劳动生产率高，成本低。但由于高炉炉内温度较低，很多难还原的氧化物在高炉内不能被还原，因此多数铁合金不能用高炉生产，而用电炉生产。二、电炉法电炉法是生产铁合金的主要方法，其产量占全部铁合金产量的70%以上。电炉主要分为矿热炉和电弧炉（又称精炼炉）两种。（一）矿热炉用碳作还原剂生产铁合金所用的电炉常用矿石还原炉，简称矿热炉。从炉口加入混合好的原料，电极埋在炉料中，依靠电弧和电流通过炉料而产生的电阻热加热。熔化的金属和炉渣集聚在炉底通过出铁口定时出铁放渣，生产过程是连续进行的。培训资料西安宏信HXXA地址：西安高新区唐延路1号旺座国际城C座2802室邮编:710065电话:[phone](82/83/84/85)传真:[phone]E-mail:[e-mail]7用矿热炉生产的品种主要有硅铁、硅钙合金、碳素锰铁、锰硅合金、碳素铬铁、硅铬合金等。（二）电弧炉用硅（主要是硅质合金）作还原剂生产铁合金常采用电弧炉。依靠电弧放热和硅氧反应热进行冶炼。冶炼时炉料从炉顶或炉门加入炉内，整个冶炼过程分为引弧、加料、熔化、精炼和出铁五个环节。出铁时间根据合金中的含硅量而定，生产是间歇进行的。主要生产品种有中、低磷锰铁，中、低、微碳铬铁，以及钒铁等。（三）炉外法用硅、铝或铝镁合金作还原剂，依靠还原反应产生的化学热来进行冶炼，在筒式炉中进行。使用的原料有精矿、还原剂、熔剂、发热剂以及钢屑、铁矿石。冶炼前将炉料破碎干燥，按一定顺序配料混匀后装入筒式炉内。用引火剂引火，依靠反应热完成冶炼。炉外法主要用于生产钼铁、钛铁、硼铁、铌铁、高钒铁、金属铬等。（四）真空电阻炉法生产含氮合金、合碳极低的微碳铬铁可用真空电阻炉生产。冶炼时将压制成型块料装入炉内，依靠电流通过电极时的电阻热加热，同时抽气。脱碳反应是在固态下进行的。生产是间歇进行的。（五）氧气转炉法氧气转炉法生产铁合金有投资少、成本低、生产率高、电耗低的优点。目前主要生产中、低碳铬铁和中碳锰铁。培训资料西安宏信HXXA地址：西安高新区唐延路1号旺座国际城C座2802室邮编:710065电话:[phone](82/83/84/85)传真:[phone]E-mail:[e-mail]8转炉按供氧方式，有侧、底、顶和顶底复合吹炼。使用的原料是液态碳素合金、纯氧、冷却剂及造渣料等。将液态碳素合金兑入转炉，高压氧气经氧枪入炉进行吹炼，依靠氧化反应放出的热量脱碳，根据炉口冒出的火焰变化情况，耗氧量等判断终点。生产是间歇进行的。按照生产操作工艺特点不同可分为连续式和间歇式，无熔剂法和有熔剂法。连续式冶炼法，一方面根据料面下降情况，不断地加入固体炉料，另一方面将炉子中积聚的合金和炉渣定期排出。冶炼的任何时期，电弧始终为固体炉料层封闭，操作功率几乎是不变的。冶炼硅铁、碳素锰铁和铬铁、硅锰和硅铬合金等采用连续式冶炼法。间歇式冶炼法是将炉料集中或分批加入炉内，冶炼过程主要分熔化和精练两个时期，在熔化期电极是埋入炉料中的；而在精炼期，电弧则是暴露的；精炼完毕，排出金属和炉渣，再装入新料，开始下一次的熔炼。由于熔炼各个时期的工艺特点不同，操作功率也不同。冶炼中、低碳锰铁，中、低、微碳铬铁等采用间歇式冶炼法。无熔剂法生产铁合金一般多用碳质材料作还原剂，生产时不加造渣材料调节炉渣成分和性质。熔剂法生产铁合金用碳质材料、硅或其他金属作还原剂，生产时要加造渣材料调节炉渣成分和性质。根据热量来源不同可分为碳热法，电热法、金属热法和电硅热法。碳热法其冶炼过程的热量来源主要是焦炭的燃烧热，用焦炭作还原剂还原矿中的氧化物，生产在高炉中进行。电热法其冶炼过程的热量来源主要是电能，使用碳质材料作还原剂还原矿培训资料西安宏信HXXA地址：西安高新区唐延路1号旺座国际城C座2802室邮编:710065电话:[phone](82/83/84/85)传真:[phone]E-mail:[e-mail]9石中氧化物，采用连续式在电炉中进行。电硅热法是用硅（如硅铁或中间产品硅锰或硅铬合金）作还原剂还原矿石中的氧化物，其热量来源一部分为硅氧化时放出的热量，大部分由电能供给。生产时在电炉中进行间歇式作业。金属热法其热量来源主要是由硅、铝等还原剂还原精矿中氧化物时放出的热量，生产时采用间歇式在熔炉中进行。培训资料西安宏信HXXA地址：西安高新区唐延路1号旺座国际城C座2802室邮编:710065电话:[phone](82/83/84/85)传真:[phone]E-mail:[e-mail]10第三部分矿热炉的基本原理、构造