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高碳锰铁碳热有渣法冶炼中初渣和终渣的分析说明

按照矿石发生还原和熔化的部位以及渣金分离状况,矿热炉的炉渣有初渣和终渣之分。高碳锰铁初渣是在软熔带形成的。在锰铁电炉初渣形成早于金属的生成,而在铬铁电炉初渣形成发生在铁和铬的还原之后。终渣是在焦炭层中形成的。初渣在通过焦炭层时其化学组成和物理性质均发生很大变化。终渣在炉内对合金起一定精炼作用,其组成和性质基本上是稳定的。

关于炉渣的形成机制及影响,初渣是非均质渣,即渣中有多相物质共存,如固相氧化锰、二氧化硅等。二氧化在炉渣中呈饱和状态。固态二氧化硅与液相炉渣呈平衡状态,这有利于硅的还原。从含有固相氧化锰的两相炉渣中还原Mn反应速度高于均一相炉渣。尽管可以用改变熔剂数量的办法来调整入炉原料的碱度,但终渣碱度并不一定能够达到期望值。这是因为硅是从硅酸盐炉渣中还原出来的,硅的利用率在很大程度上取决于矿石中的碱度。相同的终渣碱度时低碱度的原料可以得到较高的硅利用率。

炉膛温度高有利于硅的还原,可以提高硅的利用率。在入炉原料中二氧化硅数量相同的情况下提高炉温更是必要的。炉料的熔化速度即初渣形成速度应与矿石还原速度要相适应。以固态还原为主的高碳铬铁冶炼要避免矿石过早渣化。高碳锰铁供应商当矿石熔化速度过快时,大量未还原的富渣和已经解体但未完全还原的矿石颗粒会迅速穿过焦炭层进入熔渣层。炉料熔化速度过快还会使电极位置和高温带上移。冶炼生产中调整还原速度和成渣速度的措施有:根据矿石的还原性熔化性能,合理选择和搭配使用矿石。控制原料中低熔点的熟料比例。根据原料性能决定入炉矿石的粒度组成。调整还原剂和熔剂的粒度和数量;加大炉料电阻、维持足够的电极插入深度等。

关于冶炼渣型,炉渣渣型的选择与冶炼品种和矿石化学成分有关。为了掌握渣型变化规,人们常用氧化物的比值作为炉渣性能度量。这些比值也常用于研究矿石特性。如,炉渣碱度,包括二元、三元甚至四元碱度.SiO2/MgO,用于研究镍铁炉渣特性;FeO/SiO2,用于研究镍铁炉渣流动性。MgO/Al2O3,用于研究铬铁炉渣特性。

合理的渣型不仅要在流动性、精炼作用等方面适应冶炼过程,还一定要在导电能力、传热和供热等方面满足埋弧电炉的特性。炉渣的导电性与炉渣的化学组成和炉渣温度有关,它直接影响电极工作端的位置。由于容量和几何尺寸的差异,即使冶炼相同的品种,高碳锰铁不同电炉所选用的渣型仍有一定差别。这是由于电炉功率密度的差别导致炉渣温度差别很大。

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