铁合金生产一些常见知识简介

铁合金生产一些常见知识简介1、矿热炉和精炼炉的区别？以及各自的优缺点？铁合金的生产方法，按照使用设备的不同，可分为电炉法、高炉法、炉外法、转炉法、及真空电阻炉法。

电炉法又分为矿热炉法和精炼炉法。

矿热炉是矿石加热还原电炉的简称。

矿热炉法是以碳作还原剂还原矿石生产铁合金的一种工艺方法。

其生产过程是，将炉料连续加入炉内，并将电极插埋于炉料中，依靠电弧和电流通过炉料而产生的电弧热和电阻热，进行埋弧还原冶炼操作，熔化还原产生的金属和熔渣集聚在炉底，并通过出铁口定时出铁出渣。

生产过程是连续进行的。

用此方法生产的品种主要有硅铁、硅钙合金、工业硅、高碳锰铁、硅锰合金、高碳铬铁、硅铬合金、镍铁等。

精炼炉法又称为电弧炉法，其原意是指将初级铁合金用电弧炉进行精炼降低杂质元素而得到精炼铁合金产品的一种工艺方法，一般是用硅（硅质合金）、铝等作还原剂生产含碳量低的铁合金产品，依靠电弧热、硅氧或铝氧反应热进行冶炼，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、精炼和出铁等五道工序。

生产过程是间歇进行的，即每炉一个循环。

主要生产的品种有：中、低碳锰铁，中、低、微碳铬铁，钒铁等。

我公司用精炼炉生产镍铁，严格地说不是一个精炼过程，而是一种电碳热熔分冶炼工艺，只是沿用了传统铁合金生产精炼炉法的称谓而已。

矿热炉法和精炼炉法的主要特点和差别：A矿热炉设备较复杂，而精炼炉设备相对较简单；B生产工艺流程方面，矿热炉是连续进行的，而精炼炉法是间歇进行的；C操作控制方面，矿热炉相对较难，而精炼炉相对较为容易；D在铁合金生产领域，矿热炉法较易实现大型化规模化，而精炼炉法则受到局限；E矿热炉生产效率较高，而精炼炉生产效率相对较低；F矿热炉一般使用自焙电极，电极插入炉料较深，为埋弧操作，而精炼炉一般使用石墨电极，电极插入炉料较浅，为遮弧操作；G就我公司目前镍铁生产而言，精炼炉产品P、S杂质含量可控制得较低，且已实现矿石热装，从而电耗较低，而矿热炉使用烧结矿，没有热装，电耗较高，环境控制较难，这在广西金源公司采用的回转窑加矿热炉工艺后将会有根本的改变。

2、从统计学的角度，每种合金产品需要重点关注的指标有哪些？每个指标的意义及其影响因素？原则上来讲，就是要关注在成本构成中所占比例较大的指标。

A产量，是所有生产指标体系中最基础的首要指标。

影响产量的主要因素有：设备的正常运行率、电气制度的合理选择、原辅料的性质、配料的合理性（熔剂、还原剂用量适度，渣型合理）、操作的稳定性和管理水平等。

B质量，是其它指标的前提，产品质量不符合要求，则产量和成本也就无从谈起。

影响质量的主要因素有：原辅料质量是否满足工艺要求（成分的稳定、杂质含量、理化性质等）、配料的合理性、设备运行的稳定性、操作控制水平等。

C矿石消耗（回收率是矿石消耗的另一种反映指标，回收率越高矿石消耗越低）。

矿石消耗占生产成本构成的比例一般在40-50%。

影响矿石消耗或回收率的主要因素有：矿石的物理化学特性，如粒度、化学成分、物相、熔化性、导电性等；检斤、分析误差；途损；矿石及熔剂还原剂的合理搭配；炉况和烟尘控制；渣铁良好分离；渣中主元素的控制；渣夹铁的回收，等。

D电耗，一般占成本的比例在30-40%，包括冶炼电耗（及炉用电）和动力照明电耗。

影响电耗的主要因素有：矿石的性质及其处理技术、工艺装备的先进性（电损和热损要小）、配方的合理性（熔剂、还原剂用量适度，渣型合理）、操作水平和管理水平等。

E焦炭消耗。

焦炭是铁合金冶炼最为常用的还原剂。

焦炭消耗一般占成本比例的5-15%。

影响焦炭消耗的主要因素有：焦炭的活性、固定碳含量、强度、粒度、比电阻、炉况控制的稳定性、炉眼排碳的控制等。

（精炼炉生产镍铁还使用少量硅铁作还原剂。

）3、除去原、燃、电等几个主要指标外，其它辅料类指标应该关注哪些？这些辅料指标的正常标准至多少？辅料消耗约占生产成本的5-10%，主要有：A熔剂消耗，包括石灰、硅石、蛇纹石、废镁砖、镁砂、白云石等，根据冶炼品种所需渣型而定。

B电极糊或石墨电极消耗。

矿热炉自焙电极使用电极糊，精炼炉使用石墨电极。

C其它，如圆钢（炉况维护和开堵眼等使用）、氧气（用于开炉眼）、吹氧管（用于开炉眼）、热轧板（用于自焙电极的电极壳制作）。

辅料消耗指标的标准参照根据历年生产实践总结出来的消耗定额。

其中熔剂的消耗随矿石特性及使用的熔剂种类不同而差别较大。

4、影响炉况顺行的主要因素有哪些？在平时报表中经常看到的事故现象名词，对生产（包括炉况和产品质量）的影响程度，比如：电极硬断、软断、打弧、引弧、漏糊、死眼、跑眼、倒压、分闸等料、出干渣、撞渣包等?对于整个生产来讲，有三句老话：设备是基础、原料是条件、工艺操作是关键。

对于工艺操作来讲，特别强调“精料入炉二十字方针”：成分合适、粒度合格、计量准确、混料均匀、布料合理。

就工艺技术而言，要掌握五度：粒度、碱度、温度、粘度、电气制度。

当然，工艺操作要千方百计避免误操作和生产事故的发生。

电极硬断：电极从焙烧好的部位产生断裂的电极事故。

出现事故后需停电处理，若断头较短（如小于800毫米），可将其压入炉料中，并放出新电极送电焙烧，逐步恢复生产。

若断头较长，则需将其拉出炉外，再焙烧新电极。

电极软断：电极从未焙烧好的部位产生断裂导致大量液态电极糊漏出电极壳的事故。

需停电处理，扒出电极糊，焊好电极壳，放出电极重新焙烧。

停电和恢复正常生产时间较长。

电极漏糊：电极出现小孔而发生液态电极糊漏出的电极事故。

需停电处理，堵住漏糊孔，送电逐步恢复生产。

打弧：因电极过烧或电极与铜瓦接触不良而在铜瓦与电极之间产生的放电现象。

需停电处理，压放电极，或通过调整压力环使铜瓦与电极接触良好，以避免打弧。

引弧：长时间停炉后重新送电或停电出铁后重新送电时，由于炉料变冷后导电性变差，导致送度上电，这时需向炉内适量价入大块焦炭或废钢，以使三根电极端部能够沟通导电起弧，这种操作称之为引弧。

死眼：出铁时炉眼打不开的现象。

需降负荷甚至停电处理。

跑眼：未到正常出铁时间而炉眼自行穿漏导致渣铁流出的现象。

需停电处理。

倒压：调整变压器的电压级段。

有载调压可降负荷不停电进行操作，无载调压则必须停电操作。

分闸等料：分闸就是停电，当配料和上料系统出现故障而导致炉料供应不足时，需分闸停电等料。

出干渣：高碳铬铁和镍铁等许多铁合金品种的生产，会同时产生炉渣，渣铁混出后因比重不同而实现渣铁分离，炉渣可在红热状态下进行水淬变成水渣，也可让其自然凝固变成干渣。

若生产线本身设计安装有水淬系统，在水淬系统出现故障时就只能出干渣了。

出干渣一般不会影响电炉生产。

撞渣包：出铁时红热的炉渣流入渣包，炉渣在渣包内自然冷却凝固，凝固初期炉渣体积会收缩，但当渣温降到525℃时会出现相变膨胀，时间过长后炉渣与渣包罐体紧密接触，轻易不能将炉渣倒出，只有用天车吊起来进行强烈撞击，有时需要撞很多次才能使炉渣脱出包体。

撞渣包是不得已而为之的倒渣方法，浪费时间，而且会影响天车使用寿命，容易出现故障。

当然翻包过早又可能倒出液态渣，不安全。

因此，需掌握好翻渣包的时间。

5、几种烧结方式的简单介绍，比如烧结模式、优劣性、对应炉型的匹配性等，包括烧结指标（成本）的正常范围，以及残碳等对生产过程配料的影响。

矿石烧结方式主要有土烧和机烧，机烧设备又有环式烧结机、步进式烧结机、带式烧结机、钢带式烧结机、回转窑等。

土烧，投资很少，操作简单，烧结质量较差，环境差。

环式烧结，投资少，规模小，烧结质量不稳定，环境较差。

步进式烧结，投资较少，可实现较大规模生产，烧结质量较好，运行成本较高，自动化较难，岗位工人较多，环境较差。

带式烧结，投资较高，可实现大规模生产，烧结质量较好，运行成本较低，自动化程度较高，岗位工人较少，环境较好。

钢带式烧结，芬兰奥图泰技术，投资高，可实现较大规模生产，烧结质量好，岗位工人较少，自动化程度高，能耗较低，生产成本低，环境好。

回转窑焙烧，严格讲不是烧结，投资较高，可实现大规模生产，热效率高，自动化程度高，岗位工人较少，环境好。

烧结的消耗（燃气、焦粉、煤粉、粘结剂、电等），随矿石品种不同而不同，参照消耗定额。

残碳在后续配料时必须考虑，按适当的利用率扣除配碳量。

残碳的波动范围应尽可能控制在较小的范围，否则后续电炉操作将较难掌控，造成产品质量大幅波动。

6、南非铬精矿的分类及其对生产的影响目前南非开采铬精矿的矿层有两类：铬铁矿层开采的铬精矿（LG6）和铂金矿含铬矿层（MG和UG2，不同的铂矿带层）。

MG （middle ground）铂矿资源面临枯竭，只有开采UG2（under ground）铂矿。

因为矿层类别不同，其选矿工艺也不同，那么其铬精矿性质也有所区别，LG6和UG2(及MG)铬精矿的主要区别有：（1）UG2（及MG）铬精矿：Cr2O3 42%左右，铬铁比在1.35-1.5区间，粒度是0-1mm占90%。

（2）LG6(low ground)：Cr2O3在42-44%，铬铁比在1.5以上，粒度一般为0-2mm ，及1-4mm。

我们在与奥图泰进行高碳铬铁冶炼技术交流中得知，UG2精矿成球性较差，其烧结矿易碎。

因此，虽然两种矿石可能价格上存在一定的差别，但后续到厂处理成本也会不同。

为了便于生产工艺的稳定和生产成本的控制，在铬矿石采购时，应明确标示南非精矿的系列名称，且在价格相当时尽量少采购UG2铬精矿。

7、如何判断料比是否合理？如何确定每种合金产品的合理配比？根据料比简单计算入综合品位、产品品位等。

反之，设定产品品位，需要的综合入炉品位是多少，如何计算？A、料比不合理的表现：（1）经济指标：该料比利润低（即矿石成本过高，高铬冶炼时矿石成本占工厂成本的60%）、主元素回收率低、产量低、电耗高、辅料消耗高，最终生产成本高、利润低；（2）炉况：翻渣、刺火、喷料、大塌料、渣铁排放不正常、化料过快或化料过慢；B、确定产品的合理料比以高碳铬铁冶炼为例，使用烧结矿搭配块矿在矮烟罩矿热炉生产模式下：（1）烧结矿使用比例在60-65%左右（南精约40%、土精约25%），块矿35-40%左右（伊块、土块、南块、藏矿），有时加约5%的绿泥石或蛇纹石，计入综合矿；另外还需加入一定的SiO2、还原剂（焦炭和兰炭）；（2）为保证炉况顺行和生产指标良好，综合矿MgO/Al2O3在1.15-1.5。

三元渣型大致为：SiO230～32%、Al2O321～25%、MgO30～35%，其熔点1650-1750℃合理的配料：（1）配料的大原则是必须保证渣型合理。

必须按照正常生产的渣型（按上述（2）所示）配料。

（2）必须根据库存矿石结构配料。

在（1）的原则下，综合考虑矿石库存、成本、渣铁比、矿石物理状态（块度、强度、块粉比、水分）。

在烧结矿产量、成本有优势的情况下尽可能多加入烧结矿。