鐵合金直流還原電爐的技術(shù)

  直流還原電爐冶煉鐵合金是近幾年來發(fā)展起來的一項新技術(shù)。它采用單電極、雙電極、三電極及其以上頂電極和無底電極的直流電爐技術(shù)。它與交流還原爐相比具有可直接利用粉礦15-20%、每噸產(chǎn)品節(jié)電 5-8%。功率因數(shù)高、線路上的電損耗較低、運行噪聲較小等優(yōu)點。

  近年來，我國鐵合金直流電爐冶煉技術(shù)有較大發(fā)展。

鐵合金的生產(chǎn)方法

  鐵合金的生產(chǎn)方法很多，其中大部分鐵合金產(chǎn)品是采用火法冶金生產(chǎn)的。根據(jù)使用的冶煉設備、操作方法和熱量來源，主要分為以下幾種：   按生產(chǎn)設備分類   根據(jù)生產(chǎn)設備可分為高爐法、電爐法、爐外法、轉(zhuǎn)爐法及真空電阻爐法。    （1）電爐法。電爐法是生產(chǎn)鐵合金的主要方法，其產(chǎn)量約占全部鐵合金產(chǎn)量的80%。   

  （2）高爐法。高爐法所使用的主體設備為高爐。高爐法是最早采用的鐵合金生產(chǎn)方法。高爐法生產(chǎn)鐵合金，具有勞動生產(chǎn)率高、成本低等優(yōu)點。但鑒于高爐爐缸溫度的局限性，以及高爐冶煉條件下金屬被碳充分飽和，因此高爐法一般只用于生產(chǎn)易還原元素鐵合金和低品位鐵合金。  

  （3）爐外法（金屬熱法）。爐外法是用硅、鋁或鋁鎂合金作還原劑，依靠還原反應產(chǎn)生的化學熱進行冶煉，所使用的主體設備為筒式熔爐。使用的原料有精礦、還原劑、熔劑、發(fā)熱劑以及鋼屑、鐵礦石等。   

  （4）氧氣轉(zhuǎn)爐法。氧氣轉(zhuǎn)爐法使用的主體設備為轉(zhuǎn)爐，按其供氧方式，有頂、底、側(cè)吹和頂?shù)讖秃洗禑挿?。使用的原料是液態(tài)高碳鐵合金、純氧、冷卻劑及造渣材料等，將液態(tài)高碳鐵合金兌入轉(zhuǎn)爐，高壓氧氣經(jīng)氧槍通入爐內(nèi)吹煉，依靠氧化反應放出的熱量脫碳，生產(chǎn)間歇進行。   

  （5）真空電阻爐法。生產(chǎn)含碳量極低的微碳鉻鐵、氮化鉻鐵、氮化錳鐵等產(chǎn)品時采用真空電阻爐法，其主體設備為真空電阻爐。

煉鐵大數(shù)據(jù)的應用

  煉鐵大數(shù)據(jù)的應用，有助于滿足煉鐵工業(yè)尋找最優(yōu)的生產(chǎn)工藝參數(shù)，從而提高煉鐵流程的效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量，將煉鐵成本降到最低。根據(jù)大數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，可以為煉鐵工程提供預警和檢測，進而達到穩(wěn)定生產(chǎn)和高爐長壽化生產(chǎn)的目標，可為煉鐵操作者在操作過程中提供有力的指導。 

  對于高爐可視化，目前主要存在兩種方式，一種是諸如紅外爐頂成像、風口熱成像以及激光測料面技術(shù)等，通過相關(guān)設備對爐內(nèi)情況進行直接檢測的手段；另一種則是例如爐缸爐底侵蝕模型、布料與料層預測模型等，依據(jù)高爐生產(chǎn)參數(shù)，通過相關(guān)物理、化學、傳熱傳質(zhì)等成熟的基礎理論進行模擬，獲得爐內(nèi)狀況，對高爐生產(chǎn)進行指導。