工业硅技术安全操作规程完整

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12500KVA工业硅电炉

工业硅技术安全操作规程

一基本原理

工业硅是以硅石为原料,用石油焦、精洗烟煤等作为原料,在矿热炉内高温下发生还原反应而制取的。总反应式为:

SiO2+2C=Si+2CO t=1650o C 在实际生产中,二氧化硅的还原是个十分复杂的过程,并分很多阶段进行。其主要反应及相关温度:

SiO2+3C=SiC+2CO t=1257o C

SiO2+C=SiO+CO t=1310o C

SiO2+Si=2SiO t=1390o C

SiO+C=Si+CO t=1650o C

SiO+SiC=2Si+CO t=1775o C

SiO2+2SiC=3Si+2CO t=2158o C 上述各化学反应,随操作条件的变化而变化。

适宜的温度和合理的配碳量是炉内化学反应顺利进行的基本条件,因此准确掌握配料比是搞好工业硅生产的关键。炉料中配碳量的多少,直接影响炉料的电阻,从而影响电极埋入深度,决定炉况

的好坏。当配碳量过剩时,炉料电阻小,炉料导电性增加,电极间侧部电流增大,电极埋入炉料的深度减少,热损失增加,炉底温度降低,出炉困难,同时加快碳化硅生成结壳,坩锅缩小,炉料熔化量减少,生产效率降低;当配碳量过少时,炉料发粘,透气性差,电流波动大,容易刺火,化料慢,金属氧化物还原率低,炉料易形成渣堵塞炉眼,增加出炉困难,易涨炉底。

用碳还原二氧化硅,理论上每生产一吨硅相应的产生二吨一氧化碳气体和大量的SiO气体,这些气体由反应区逸出,带走大量热量并造成SiO损失。因此,有了正确的配炭量,还要有正确的配送电和加料、捣炉、打眼等一系列正确操作方法,达到保持电极深埋,增加炉料透气性,防止局部喷火,使料面冒火均匀,“生料”充分预热,减少热损失,加快化料速度,实现提高产量、质量,降低消耗的生产目标,形成生产良性循环。

二原材料及产品质量要求

(一)入炉原料技术条件

1 硅石技术条件

注:硅石破碎后必须用水洗净

2 石油焦、精洗煤技术条件

(二)工业硅技术条件

(根据用户需求,制定本技术条件)

1 化学成分

注:1 硅含量以100%减去规定分析成份铁、铝、钙之和来确定。

2 表中用“——”表示的杂质铝是指该项不受单项限制,但要

分析并在质量证明书中报告其分析结果。

2 粒度

工业硅一般粒度为10~100mm,但粒度小于10mm,大于100mm的工业硅总和不超过10%,需方如有特殊要求,经供需双方协商,可供其他规格粒度的产品。

3 外观

产品表面和断面应清洁,不允许有夹沙、泥土、粉状硅粘结及其他非冶炼过程所带异物。

三生产技术操作

(一)原料破碎工序

1 原料

(1)原料中不得混有泥土及其他杂物。

(2)硅石采用颚式破碎机或人工破碎,圆筒筛筛分、水洗,破碎操作中应挑选出不合格硅石和杂物。

(3)石油焦采用机械破碎,在上料过程中人工将大块料打破到破碎机进料口所要求的粒度。

2 破碎机

(1)开机前认真检查设备,如有故障或障碍物必须排除,并定期加油润滑。

(2)开机时工作人员不要对着飞轮,以防发生事故。

(3)在破碎中,勤检查轴瓦温度,防止温度上升。

(4)经常检查各部螺丝,如有松动,必须紧固。

(5)当输送机停转或破碎机发生故障时,必须立即停止给料,断开电源及时处理。

(6)认真检查,严防铁器等杂物进入破碎机。

(7)保持机械设备及工作场地整齐、清洁。

3 皮带输送机

(1)开机前必须检查输送机上是否有人和杂物。

(2)经常检查设备运行状况,应保持刮板良好,托辊灵活,皮带不跑偏。

(3)集中精力,注意从皮带上选出混入原料中的杂物。

(4)保持设备和工作场地清洁。

4 圆筒筛

(1)开机前检查周围是否有人,筛筒中是否有杂物。

(2)勤检查轴瓦、轴承,防止发热,定期加油。勤检查各部螺丝,不能有松动。

(3)保持设备和工作场地清洁。

(二)电炉工序

1 电炉启动

新砌的炉体和长时间停产的冷炉在投产时要进行启动。启动包括烤炉和初期投料生产两个阶段。电炉启动的好坏,将直接影响炉体

寿命和经济技术指标。

启动前,车间按照既合理又经济的原则,制定电炉启动进度计划表,报公司生产部,在启动过程中,炉台班组应严格按照进度表规定认真执行。

(1)新砌炉的启动

①烤炉

烤炉的目的是将炉衬水分逐渐烘干,提高炉体温度,使筑炉所用打结料、细缝糊等随着温度的升高完成烧结过程。因此要求烤炉时间和耗能要适度,若过短过少,加料时炉温低,容易涨炉底,炉眼不易烧开。但过长过急,则造成碳砖过分氧化损害,炉体翘裂开并浪费电能。

烤炉前应对机、电、液压、水冷系统及配料等设备进行检查,试运行,各处绝缘电阻应在1000Ω/V以上,确认设备正常后方可进行烤炉。

烤炉可分三步进行:木柴烤→木柴、焦炭混烤→通电烤。

A.木柴烤炉:时间一天左右,用木柴量~15吨。烤炉前将电极放到炉底,以防加入大木棒时打坏电极。柴烤过程中,一次加木柴量不能过多,要求火焰均匀。

B.木柴、焦炭烤炉:时间二天左右,用木柴量约15吨,用焦量(冶金焦)约15-20吨。

炉内经一天左右的木柴烘烤后,在木柴烧旺时,可往炉内添加焦炭,加入量为盖住侧部炭砖。以后根据炉内木柴、焦炭燃烧情况

及时添加木柴和焦炭,使焦炭盖住侧部炭砖。若焦炭燃烧不好,应用高压风助燃,保证焦炭大面积燃烧。

在木柴焦炭混烧第二天起,应经常用高压风将炉底积灰吹起,使其从烟囱排走。

C.通电烤炉:木柴、焦炭混烤结束后,对炉内进行适当清理,每根电极下端放一块长约500mm的废碳块,再垫上一层约300mm厚焦粒,在机、电、水冷、液压等设备无异常的情况下,经公司生产部同意,可合闸送电,进行通电烤炉。在烤炉初期,采用高压电,低电流,间歇送电,随着炉体温度逐渐升高,应逐步降低电压,提高电流,减少停电时间,直至连续送电。

电烤中炉内设备处于及其恶劣的环境下工作,容易发生各种事故,炉台操作人员和技术人员必须精心操作,严格管理。为防止烧坏炉底,应经常翻动电极下的焦粒,及时补充新焦,保持焦层厚度。

在正常情况下,采用柴烤→木柴、焦炭混烤→电烤三步烤炉,电烤时间为~2天,60000KWh左右。

通过上述烤炉,炉膛侧部碳砖呈现暗红色,炉壳外壁在炉膛底高度处温度大于60o C时,即可进行清炉加料。

②电烤结束后,应尽快热清炉。清出炉内余灰、余焦及一切杂物,用硅渣、木炭头和煤泥球堵好炉眼,并在炉膛内炉眼处堆放粗硅颗粒,便于出炉时打开炉眼。在确认各设备无异常的情况下,经公司生产部同意,方可送电起弧加料。启动加料料比按正常生产配

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