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硅钙合金的生产方法是什么

更新时间:2018-11-27

  硅钙合金是在还原电炉内用碳质还原剂,还原二氧化硅和氧化钙制取的。冶炼方法有两种,即:一步法、二步法。

  一步法是将称量好且混合均匀的石灰、硅石、碳质还原剂一同装入电炉中,采用恰当的工艺操作,炼制硅钙合金。一步法生产硅钙合金,目前有两种加料方法,一种是混合加料法,一种是分层加料法。

  1、混合加料法

  混合加料法的操作与小电炉生产75%硅铁的操作相似,但硅钙合金炉料不是全部以混匀的状态入炉,而是有部分是以偏加料的形式入炉的,有1/4-1/3的硅石是在塌料后单独加于电级周围,木块也是单独加的,其余的硅石和石灰、焦炭、烟煤混匀后加入炉内。

  2、分层加料法

  分层加料法是把石灰和相应数量的焦炭(按生成低品位电石所需焦炭)混合后集中加入炉内,待其化清后,硅石和剩余的还原剂混合后再加入。分层加料法的操作过程可分为三个阶段:

  1)为提温阶段。出铁后,炉内温度降低,因此必须提温。其操作是:出铁后放电级,捣炉,将硬块取出,整理料面,扎眼透气,加强料面维护,给满负荷,深插电级,此阶段一般为1小时20分钟。

  2)为CaC2生成阶段。当炉内温度提高后,扒净电级周围浮料,挑开粘料,迅速将所加石灰及相应的还原剂拌匀,全部直接加到电级周围的柑涡中。为加速CaC2的生成,应尽量给满负荷,争取早盖料。此阶段的时间一般为30-40分钟,不能过短或过长。时间过短,CaC2生成不充分,大量未参与反应的CaO与后加入的SiO2发生成盐反应;过长,钙元素挥发和热能损失增加,合金含Ca降低,单位电耗增高。

  3)是用硅石破坏CaC2生成CaSi合金阶段。当CaC2生成后,加混合料,利用混合料中的SiO2破坏CaC2,生成CaSi合金。加完料后,进行炯烧,直至出炉。

  后面的操作应加料均匀,精心维护炉况,增加料面透气性,保证电级深而稳地插入炉料中,防止塌料刺火,以减小Ca的挥发和热能损失。此阶段熔炼时间一般为2.5-3小时。

  这一阶段的时间也不宜过长或过短。过长,Ca的挥发及热能损失增加,合金含Ca低,单位电耗升高;过短,大量CaC2与SiO2未充分发生反应,渣量增大,合金中钙低,生成的硅钙量少。

  出铁及合金浇铸,正常情况每4-5小时出一次炉。出铁时用圆钢或烧穿器打开出铁口,铁水与渣同时流入中间包内。由于炉渣密度大于合金密度,合金在分渣器中须停留2-4分钟,待合金完全上浮后,将合金慢慢浇入锭模内。当发现合金表面发白、发亮时,立即停止浇铸,以免合金夹渣。合金冷凝后,脱模,精整入库。

  二步法生产硅钙合金,先在一台电炉中,以CaO>85%的高质量石灰和碳质还原剂制得CaC2,然后将冷却的CaC2破碎,再配入硅石和碳质还原剂,在另一台电炉中生产硅钙合金。二步法生产硅钙合金所需的设备条件和操作方法,基本上与硅铁生产相同。

  此法虽然能取得较长的炉龄和较高的产品品级率,但需要两台电炉,综合电耗高,操作要求高,过程难控制,对原料中的水分要求严格,因而只有在自动化程度高、管理条件好、机械化上料、料仓密封好的电炉上采用。


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