硅锰合金冶炼碱度过高,成渣温度大大下降,炉内温度提不高,加之CaO与SiO2结合成硅酸盐,这些都使SiO2的还原困难,合金含硅量上不去。此外,碱度过高,炉渣过稀,出铁时带走的生料多,出铁口也容易烧坏,炉眼也不好堵,因此碱度太高是不好的。碱度太低,渣发粘,排渣困难,排渣不彻底,容易引起翻渣,碱度太低,电阻大,炉渣的导电性大大下降,常常给不满负荷,因而炉温低,坩埚缩小,化料速度慢,生产率低。由于炉温低和渣发粘,SiO2还原发生困难,合金中硅低碳高,渣中跑锰多。生产中可根据渣量和渣的流动性来判断炉渣碱度,正常冶炼时,每炉的渣量和铁量在一定范围内波动。若出渣过多,出铁较少,说明碱度高;若渣量少,流不出来,出铁口挂渣,说明碱度低。炉渣的流动性和碱度直接相关,渣稀,碱度就高、渣粘、碱度就低。
二氧化硅是较难还原的氧化物,它的还原程度与还原剂的用量特别是与炉温有关。因此,冶炼硅含量较高的硅锰合金除适当增加还原剂的用量外,关键是怎样提高炉内的温度。我们知道,在连续冶炼法中,炉渣的熔点对炉温有很大的影响。在冶炼硅锰合金时,因为炉渣中的SiO2和MnO在1240℃会组成低熔点的共晶体,而从MnSiO3中还原得到含硅20%的开始还原温度为1490℃,因此冶炼高硅硅锰合金的主要困难也是炉温问题。锰矿的品位和块度对炉温是有影响的。锰矿含锰越高,渣量就少,炉温容易上去。硅锰合金锰矿块度大,透气性好,整个炉口冒火,料层均匀下沉。原料预热好,落入下部反应区时带入较多的热量,同时块度大,熔化很慢,成渣温度也高,这都有助于炉温的提高。
提高合金的含硅量,还要有一个合适的炉渣成分。生产实践指出,当碱度(CaO/ SiO2)在0.5~0.7之间,合金含硅量高。此外,炉渣中含有少量的(5~7%)MgO能大大改善炉渣的流动性,又利于炉温的提高,这都能促进SiO2的还原。电极工作端的长度对炉温是有直接影响的。9000~12500KVA的电炉冶炼硅锰合金时电极的正常埋入深度为1.2~1.4米,工作电压为130~145V;3000~6000KVA的电炉冶炼硅锰合金时电极的正常埋入深度为600~800mm。
此外,如出铁口处炉壁变薄,出铁口炉眼太大造成出铁时淌生料严重,硅锰合金也都影响炉温的提高,从而影响合金中硅含量的提高。