冶炼硅铁如何加料？

硅铁冶炼的基本反应，是利用焦碳中的碳，将硅石中二氧化硅的硅还原出来的反应。要使这一反应顺利进行，必须有良好的炉况。正确的加料方法，是获得良好炉况、达到高产量低消耗的关键环节之一。因此，加料时应注意以下几点：

1.每批料必须混合均匀后加入炉内，不准偏加料。

大家知道，每批料的配比，是根据硅铁冶炼的化学反应原理和所用原料的成分，并结合实际情况计算出来的。所以，加入炉内的每批料的组成，必须符合批料的配比。均匀地混合炉料是保证炉内反应正常进行的重要操作条件。如果炉料未经均匀混合或任意选择性的加入炉内，这就是同常所说的“偏加料”，其结果是在炉内局部区域造成硅石过剩或焦碳过剩，这两种情况都不利于炉内反映顺利进行，而使炉况恶化。可见，炉料混合均匀是十分重要的。

2.炉料要连续地一小批一小批地加入炉内。这样不但易于控制料面的高度，而且可以使加入炉料的组成及其分布比较均匀。

3.必须适当地控制料面的高度。料面高度过高则电极上升，料面过低易塌料，两者都不能充分的利用热量，都会对炉况产生不利的影响。

料面高度控制适当，可使电极较深的插入炉料中，从而提高炉温和扩大坩埚，使炉料可得到充分的预热，促使炉内反应加快进行。

4.加料时要随时观察炉况，如料面透气性河电极动态等，必要时应采取相应的措施进行处理。

5. 应使炉料与电极成垂直方向加入，但要防止炉料碰撞电极。这种加料方法，可使料面成为低料面宽锥体的形状，不致引起电极波动。

小容量硅铁热炉，因其炉温度较低，熔炼速度较慢，应力求减小热量损失。加料时应注意如下几点：

1.勤加、薄盖。

2.随时注意刺火并在处理火后应及时加料。

3.在保持适当的锥体和料面的前提下，进行焖烧，直到出铁后将炉料捣下去，再重新加料焖烧。

现在，我国硅铁生产的加料方式，大多采用加料机加料。加料时应注意以下几点：

1.少加勤快为宜。不能一次加得过多，以便保持良好的料面透气性。

2.应先从锥体底部往电极根部逐渐地加入炉料，如图5所示。这样可以保持炉料的组成，分布比较均匀，不致使硅石块滚到锥体底部边缘。

3.摆动加料机流槽时,其方向与电极成垂直或平行,两种异向投料方式应当交替进行使用.防止加料机槽碰撞电极。

20.为什么不能偏加料?

炉况正常时同于某种原因，为使电极较深的插入炉料或为了稳定电极，要在电极周围加入较多的硅石；有时炉况不正常，在电极周围加入过多焦炭或过多硅石炉料，这就电偏加料。此种操作方法是错误的，危害极大。

1.加入过多的硅石炉料时，初期电极可能插得深，时间过长就会造成电极周围缺碳，坩埚缩小，电极容易上抬，料面透气性不好并有刺火现象，甚至给不足负荷，炉总值恶化，尤其是当出铁口相电极其出现这种情况，其后果更为严重，出铁操作不容易顺利进行。

2.加入焦炭过多时，电极易上升，同时其他的部位必有缺碳现象，料面会有烧结，透气性不好，不得炉况正常进行。

3.料在炉内分布不均匀，使化学反应不能充分进行，尤其偏加硅石过多，二氧化硅的还原速度大为减慢，钢屑较多的被容化，使合金中的含硅量较多，甚至可能产生废品。

21.为什么料面要保持一定的高度?

料面高度对充分利用热量，加速炉内化学反应的进行，有很大影响。

料面高度过高，电极与炉料的接解面积增加，通过的电流增大为保持额定电流，需要提升电极，因此，使电极插入炉料中的深度变浅，高温区上移，坩埚缩小，热量损失增多，化学反应速度减慢；炉底温度低，排渣情况不好，甚至引起炉底上涨，使炉况恶化。

料面的高度过高，炉料中的硅石滚到锥体底部边缘，其恶劣影响更为严重。

如料面过低，电极插入炉料较深。但由于料层薄，容易埸料，甚至产生露弧现象。料层薄，炉料不能充分预热，热量损失较大，不利于扩大坩埚区。

实践表明，平顶形料面较为合适，如图8所示，因料面具有合适的高度 ，锥体宽大并平缓，加入的炉料仍保持正确的组合，布料均匀，很少产生硅石入下滚的现象。所以，电极能比较深而稳的插入炉料中，利于提高炉温和扩大坩埚，炉内化学反应得以充分进行，料面透气性好，炉料预热较好，从而炉况正常。

料面的高度与冶炼品种，原料条件和电炉容量大小有关。

冶炼45硅铁时，炉料中铁屑数量较多，其导电性强，电极不易较深地插入炉料内，料面应较低，料面高度以低于炉衬上部边缘100～500冶炼75硅铁时，料面高度以低于炉衬上部边缘100～300毫米较为合适。

小容量硅铁矿热炉的料面高度高深莫测取下限，较大容量硅铁电炉的料面高度应限上限。

相同 容量的矿热炉，所用的原料产地不同，其性质有显著差时，应适当地调整料面的高度。

应当充分注意较大容量硅铁矿热炉大面的料面高度。通常所说“大面”，是指两相电极间的宽敞区域的料面。当大面的料面高度合适时，炉气便从整个料面均匀逸出，炉料得到较充分的预热，进行扩大坩埚。

炉内的热气流是由坩埚反应区产生的。距电极较近的炉料，受热气流的预热较多，距电极较远的炉料，受热气流的预热较少。大面的炉料距电极较远，此处温度低，炉料预热程度差。如果大面的料面过高，压得过厚，透气性越加变坏，大面不透气，对于扩大坩埚和加速炉内反应速度，以低于锥体200～300毫米为宜。

22为什么要求电极较深地插入炉料？

电极较深的插放炉料，可以提高炉温和扩大坩埚，为冶炼反应充分进行，创造了必要的热量条件。因此，使电极较深的插入炉料，是冶炼操作中的重要环节。

当电极插入炉料较深时，热量损失少，炉温高，坩埚大，炉内化学反应速度快，于是出铁量多，单位电耗低。反之，电极插入炉料较浅时，刺火和塌料现象均较多，热量损失大，炉温低，反应不能充分进行，因此，就不会有较好的技术经济指标。

电极的插入深度，主要与冶炼品种和炉容量大小有关。

据实践经验，冶炼75硅铁，较大容量

炉子的电极插入深度一般为1000—1200毫米，较小容量的矿热炉，一般为700---1000毫米。冶炼45硅铁较大容量矿热炉的电极插入深度，一般为800---1000毫米，较小容量炉子一般为500---800毫米较为合适。

23．影响电极插入深度的因素有哪些？

⒈焦碳加入量

焦碳的导电性比硅强。如果焦碳加入量过多，会影响电极深插。因此，在满足硅石中的二氧化碳充分还原的条件下，焦碳加入不要过多，以利于电极插入。

⒉焦碳粒度

焦碳的粒度小，表面积增大，增加接触面，炉料的电阻大，则电极插入深；反之，焦碳的粒度大，表面积减少，炉料的电阻小，则电极的插入深度就变浅。

⒊焦碳性质

这里主要是指焦碳本身的电阻。如果焦碳的电阻小，通过炉料的电流大，使电极上升，电极插入深度就浅。反之，焦碳的电阻大，例如使用煤气焦等，因其电阻大，电极则可深插。

⒋二次电压

当冶炼采用较高的二次电压时，电弧较长，电极在炉料内插入较浅。反之，采用较低的二次电压，电极插入炉料就比较深。

⒌操作情况

如果操作不当，诸如混料不均，偏加料，不及时捣炉。炉况发粘，料面过高或炉内缺料等等，都会妨碍电极插入炉料的深度和稳定程度。

⒍出铁时间

在炉况正常情况下，出铁间隔时间延长或铁水出不干净，炉内积存铁水势必较多，电极要上升，电极插入炉料内较浅。

⒎炉内积渣量

排渣不好，炉内积渣过多，炉底上涨，电极的插入深度变浅。

⒏电极间的极心圆直径

相同容量的矿热炉，极心圆的直径较大时，电极间距离较远，炉料的电阻增加，电极插入炉料内较深，反之极心圆直径较小时，电极插入深度变浅。

24.如何判断电极出入深度？

实践经验可通过以下五个方面，判断电极出入深度：

1. 电弧响声

电炉冶炼过程中，如果电弧的响声很大，则说明电极插入炉料过浅/。一般来说电极插入深度超过800毫米，电弧响声较小。

2. 塌料和刺火情况

正常配料情况下，如果塌料和“刺火”现象频繁，说明电极插入炉料太浅。

3. 坩埚区域大小

正常配料比情况下，如果炉料下降慢，说明电极插的浅，由于电极插的浅，高温区则上移，热量损失大，因此坩埚区域较小。

4. 炉口温度

炉口料表面温度高，操作条件较差，说明电极插入浅。

5. 出铁情况

正常配料比情况下，出铁口不易打开，铁水流速慢，温度较低，炉渣发粘流动性不好，不易排出，说明电极往料内插入较浅。

综上所述，电极插入炉料深度不够，往往是由于焦炭加入量过多或电极工作断过短，此时就要相应的减少焦炭加入量或酌情下放电极。

25.正常炉况应是什么样的？

冶炼工基本任务之一，应当善于正确判断炉况，即使地调整和处理炉况，使炉况经常处于正常状态。

正常炉况的特征如下：

1. 电极深而稳地插入炉料中。此时坩埚较大，料面的透气性好，料层松软，炉气从炉口均匀地送出，火焰呈桔黄色，料面没有发暗和烧结的区域，没有大刺火和塌料现象。料面较低并比较平缓，椎体宽大。炉料下降较快，较大容量电炉的炉心料面稍呈下陷。

2. 电流比较均衡和稳定，并能给足负荷。

3. 出铁工作比较顺利。出铁口好开，路眼畅通，铁水流速快，打开出铁口后电流明显地下降，铁水温度高，炉渣流动性和排渣情况均良好。出铁的后期，从出铁口喷出的炉气压力不大，炉气自然地溢出。出铁完毕，出铁口好堵。

出铁量正常，成份稳定。

26.为什么炉况有时发粘，怎样处理？

炉内还原剂不足，料面透气性不好的情况，叫炉况发粘，有的单位将炉况发粘叫炉况黑，亦即料面光泽较暗。

炉况发粘的特征如下：

1. 电极工作不稳定，符合波动较大，仪表不好操纵，电流表指针摇摆频繁，有时还出现给不足负荷的现象。

2. 料面的透气性不好，一出的炉气不均匀并且微弱无力。料层较硬。刺火现象严重，局部刺出的是呈灼白色强烈的火焰。大面的火焰很少。

3. 捣炉时会掘出粘结的大块料，甚至捣完炉之后，大面仍不冒火。

4. 电极工作端的根部沾结较难清除，即使清除了又易沾结。

5. 出铁工作不顺利。出铁口不易打开，铁水流速慢，出铁口不畅通，炉渣粘，不易排出，从出铁口喷出炉气的压力大。

铁水温度较低，出铁量较少，硅铁中含硅量偏低。

炉况发粘的原因如下：

1. 配量比不适当，还原剂不足，炉内的化学反应没能充分进行，造成炉内硅石过剩，经溶化后便形成粘稠的炉渣。

2. 有时为了增加电极插入炉料中的深度，加入过多地硬料（硅石较多的炉料），造成炉况发粘。

3. 由于原料质量较差，诸如焦炭粉末多或其水分含量增多；柜式的力度过碎或其抗爆性能差（即高温下强度差），使炉内却炭火料面透气性变坏，造成了炉况发粘

4. 操作中没有及时捣炉，料面透气性不好，造成炉况发粘。

炉况发粘的危害性如下：

1. 炉况发粘，造成严重刺火，热量损失大。炉内的过剩硅石，经溶化便形成炉渣，消耗热量增多。因此，生产硅铁的单位电耗增加。

炉况发粘，还原剂不足，加之料面透气性不好，坩埚小，炉温低，使炉内化学反应速度减慢，炉料下沉缓慢，则出铁量减少。

2. 炉况发粘，说明坩埚附近有较多未被还原的二氧化硅，料层的透气性不好倒是刺火严重，干过缩小，如果不及时处理，就会造成炉底上涨，电极深上升，路况进一步恶化。

炉况发粘时，首先要稳定电极，然后处理炉况。否则，点击上升后，路况将会更加恶化。

1. 如果由于配料比不当造成炉况发粘，应及时调整，增加焦炭加入量，或者是当地附加焦炭，是边捣炉，边附加焦炭。

2. 加强料层透气性，彻底捣炉。如果炉况过粘，产生严重刺火，应彻底捣炉。同时加强扎气眼操作，引出高温炉气，放宽椎体，以利于增加透气性和扩大坩埚。

3. 炉况发粘，给不足负荷时，可生气电极，适当地增加焦炭。

较大容量的电炉，炉渣发粘时，可采取以下两个措施：

1. 炉况发粘，炉渣排不出去，出铁口不畅通，在出铁前应向出铁口相电极附近，加萤石100~200公斤，以稀释炉渣。

2. 炉况过粘，点击插的浅，炉底温度低，炉渣不易排出，此时可加石灰块300~400公斤，稀释炉渣，扩大坩埚和提高炉温，已逐渐消除炉况发粘的现象。

较小容量电炉，路况发粘，捣炉时可将粘料挑出，并且附加些焦炭。出铁口不好开时，可用氧气烧眼，扩大出铁口，以利于炉渣排出。

炉况发粘是炉况不正常现象之一，处理也比较困难，处理后约需8~16小时，或更长时间，才能恢复到正常状态。

因此，操作人员要经常观察炉况，即使地调整不正常的炉况，从而减少炉况发粘现象。

27.为什么有时刺火，如何处理？

硅铁冶炼过程中，由于炉料粘，料面透气性不好，或电极工作短，电极跟部或其周围的薄弱部位，喷出较大压力的高温热气流，形成灼白色火焰，这种现象叫“刺火”，也叫跑火。

比较容易刺火的部位：

1.当炉况发粘，料面透气性不好或锥体过尖，刺火 往往发生在电极沾结粘料的地方，或料面某一尖峰薄弱之处。

2.当电极工作端过短时，这时热量集中在电极周围，刺火多发生在电极根部。

刺火的原因