1矿热炉生产过程 1
1.1矿热炉的发展及应用 1
1.1.1矿热炉的用途 1
1.1.2电石炉的发展 1
1.1.3铁合金电炉的发展 2
1.1.4我国矿热炉的类型 3
1.1.5矿热炉的新进展 4
1.2矿热炉的冶金原理 5
1.2.1还原反应的通式 5
1.2.2反应的热效应 6
1.2.3反应的标准自由能变化△G？ 7
1.2.4氧化物的稳定性 8
1.2.5平衡常数与选择还原 10
1.2.6化学反应速率 12
1.3矿热炉生产电石过程 12
1.4矿热炉生产铁合金过程 13
1.5矿热炉车间 15
1.5.1矿热炉车间组成 15
1.5.2矿热炉车间布置 16
1.5.3车间主要技术经济指标 20
2矿热炉的机械设备 23
2.1矿热炉组成 23
2.1.1炉体 23
2.1.2烟罩与炉盖 24
2.1.3加料系统 29
2.1.4排烟通风设施及除尘装置 29
2.2矿热炉电极把持器 30
2.2.1电极把持器的抱紧装置 31
2.2.2把持筒 35
2.2.3导电装置 36
2.2.4电极水冷系统 36
2.2.5电极升降装置 37
2.2.6电极压放装置 37
2.3电极液压系统 39
3矿热炉的电气设备 43
3.1矿热炉供电系统 43
3.1.1矿热炉供电系统组成 43
3.1.2矿热炉变压器 45
3.1.3矿热炉短网 49
3.2矿热炉的无功补偿及谐波治理 53
3.2.1矿热炉电气系统的单相等效电炉 53
3.2.2无功补偿方法 55
3.2.3低压就地补偿 56
3.3矿热炉三相电极功率不平衡的预防 58
3.3.1产生功率不平衡的原因 58
3.3.2功率不平衡对冶炼操作的影响 59
3.3.3影响矿热炉功率平衡的因素 59
3.3.4功率不平衡的监测和预防 61
3.3.5矿热炉的经济运行 61
3.4矿热炉的电气控制 62
3.4.1供电自动控制 62
3.4.2工厂电能需要量控制 63
3.4.3电极压放自动控制 64
3.4.4电极深度控制 64
3.4.5上料及称量控制 66
3.4.6过程计算机控制 66
4矿热炉的电热原理与电气参数 68
4.1矿热炉的电热原理 68
4.1.1矿热炉中的电弧现象 68
4.1.2电弧特性 70
4.1.3矿热炉中的高温反应区 71
4.2矿热炉电路分析 74
4.2.1炉内电流回路解析 74
4.2.2矿热炉操作电阻 75
4.2.3矿热炉电流的交互作用 78
4.2.4矿热炉的电抗和高次谐波分量 78
4.3矿热炉的电气特性 79
4.3.1电流圆图 79
4.3.2特定电压级下矿热炉的特性曲线 80
4.3.3特性曲线组和恒电阻曲线 81
4.4矿热炉参数计算及选择 81
4.4.1变压器功率的确定 82
4.4.2二次电流及二次电压的确定 82
4.4.3矿热炉几何参数的确定 84
4.4.4计算例解 88
4.5矿热炉全电路分析例解 89
4.5.1简化电路 89
4.5.2电气参数计算 91
4.5.3变压器规范的拟订 91
4.5.4矿热炉特性曲线的绘制 92
5碳质还原剂、电极与炉衬 96
5.1碳质还原剂 96
5.1.1对碳质还原剂的要求 96
5.1.2碳质还原剂的冶金性能 96
5.1.3铁合金专用焦的种类与性能 99
5.2电极 102
5.2.1电极的种类和性质 102
5.2.2自焙电极的制作 105
5.2.3自焙电极的烧结 110
5.2.4电极的使用和维护 114
5.3炉衬 118
5.3.1筑炉材料的种类、要求及其选择 118
5.3.2炉体砌筑 120
5.4矿热炉的开炉 125
5.4.1新开炉电极焙烧 125
5.4.2电烘炉、投料冶炼 128
5.4.3出铁时间的确定 129
5.4.4合金成分的控制 129
6矿热炉生产电石 130
6.1概述 130
6.1.1电石的质量指标及生产方法 130
6.1.2电石的主要性质 130
6.1.3电石的主要用途 132
6.2电石炉炉内反应 133
6.2.1电石生成反应 133
6.2.2炉内反应状况 133
6.2.3碳化钙的反应速度与稀释速度 134
6.3影响电石炉操作的因素 136
6.3.1石灰的影响 136
6.3.2炭素原料的影响 139
6.3.3炉料的影响 144
6.3.4炉料配比的计算 145
6.4电石炉操作 147
6.4.1电石炉投料方法 147
6.4.2电石炉闭弧操作及运行工艺指标 148
6.4.3明弧与干烧操作的应用 149
6.4.4调炉操作 151
6.4.5进出料平衡操作 155
6.4.6出炉操作 156
6.4.7处理故障操作 156
6.5电石炉开炉、停炉与清炉 158
6.5.1新炉开炉 158
6.5.2正常停炉与开炉 161
6.5.3事故停炉与开炉 161
6.5.4清炉操作 162
6.6密闭电石炉尾气干法净化系统及操作 163
6.6.1密闭电石炉尾气净化系统工艺流程 163
6.6.2净化系统置换方案 165
6.6.3净化系统开停车操作 165
6.6.4净化系统报警及联锁说明 166
6.6.5净化系统易出现的问题及故障处理 167
7矿热炉生产硅系铁合金 169
7.1概述 169
7.1.1硅铁的牌号和用途 169
7.1.2硅及其化合物的物理化学性质 170
7.1.3冶炼硅铁的原料 173
7.2硅铁冶炼原理 175
7.2.1硅铁冶炼的炉内反应 175
7.2.2硅铁炉内的温度分布和反应区 177
7.3硅铁冶炼操作 179
7.3.1硅铁冶炼的加料方法 179
7.3.2料面形状及高度控制 180
7.3.3扎透气眼及捣炉 181
7.3.4异常炉况的处理 182
7.3.5电极控制 183
7.3.6密闭炉操作 185
7.3.7出铁及浇注 186
7.3.8出铁口维护 189
7.3.9改变冶炼品种操作 191
7.3.10降低电耗措施 192
7.3.11物料平衡和简易配料计算 192
7.4工业硅 194
7.4.1工业硅的牌号和用途 194
7.4.2工业硅的原材料及其要求 195
7.4.3工业硅的冶炼原理 195
7.4.4工业硅的生产设备 196
7.4.5工业硅的冶炼操作 197
7.4.6工业硅的配料计算 199
7.5硅钙合金 200
7.5.1硅钙合金的牌号和用途 200
7.5.2钙及其化合物的物理化学性质 201
7.5.3硅钙合金的生产方法及原材料 202
7.5.4硅钙合金冶炼过程中的基本反应 203
7.5.5混合加料法操作 203
7.5.6分层加料法操作 204
7.5.7出铁及浇注 205
7.5.8硅钙合金的简易配料计算 205
7.6硅铝合金 206
7.6.1硅铝合金的牌号和用途 206
7.6.2铝及其化合物的物理化学性质 206
7.6.3硅铝合金的原料及要求 207
7.6.4硅铝合金冶炼的基本反应 208
7.6.5硅铝合金的冶炼操作特点 208
7.7硅钡合金 209
7.7.1硅钡合金及其应用 209
7.7.2硅钡合金的生产方法及原料要求 210
7.7.3硅钡合金的冶炼反应 210
7.7.4硅钡合金的冶炼操作要求 211
7.7.5硅钡铁合金的配料计算 212
7.8硅铝钡合金 213
7.8.1硅铝钡合金及其用途 213
7.8.2硅铝钡合金的生产方法及原材料要求 214
7.8.3冶炼硅铝钡合金的基本反应 215
7.8.4硅铝钡合金的冶炼操作要点 215
7.8.5硅铝钡合金的配料计算 216
7.9硅钙钡合金 217
7.9.1硅钙钡合金及其用途 217
7.9.2冶炼硅钙钡合金的基本反应 218
7.9.3硅钙钡合金的冶炼操作要点 219
7.9.4硅钙钡铁合金的配料计算 219
8矿热炉生产锰系铁合金 221
8.1概述 221
8.1.1锰铁的牌号和用途 221
8.1.2锰及其化合物的主要物理化学性质 223
8.1.3锰矿 224
8.1.4冶炼锰铁合金对锰矿的要求 227
8.2高碳锰铁 228
8.2.1高碳锰铁的生产方法 228
8.2.2冶炼高碳锰铁的基本反应 229
8.2.3高碳锰铁的冶炼操作 230
8.2.4高碳锰铁的配料计算 234
8.3锰硅合金 236
8.3.1生产锰硅合金的原料 236
8.3.2锰硅合金的冶炼原理 238
8.3.3影响锰硅合金冶炼的因素 239
8.3.4锰硅合金的冶炼操作 242
8.3.5锰硅合金的配料计算 244
8.4富锰渣 246
8.4.1富锰渣的牌号和用途 246
8.4.2富锰渣冶炼的基本原理 247
8.4.3矿热炉生产富锰渣 248
9矿热炉工艺计算示例 250
9.1 20MV·A密闭电石炉的物料平衡及热平衡计算 250
9.1.1工况测定及体系模型 250
9.1.2物料平衡计算 252
9.1.3热平衡数据及数据处理 256
9.1.4热平衡数据分析 264
9.2冶炼硅铁75的物料平衡及热平衡计算 267
9.2.1炉料计算 267
9.2.2物料平衡计算 271
9.2.3热平衡计算 272
9.3冶炼锰硅合金的物料平衡及热平衡计算 275
9.3.1炉料计算 275
9.3.2物料平衡计算 277
9.3.3热平衡计算 278
参考文献 282