一种硅锰矿热炉停炉后快速恢复炉况的方法与流程

1.本发明属于铁合金生产技术领域，具体涉及一种硅锰矿热炉停炉后快速恢复炉况的方法。


背景技术：

2.硅锰合金是由锰、硅、铁及少量碳和其它元素组成的合金，是一种用途较广、产量较大的铁合金。锰硅合金是炼钢常用的复合脱氧剂，又是生产中低碳锰铁和电硅热法生产金属锰的还原剂。
3.矿热炉停炉有计划停炉和非计划停炉，停炉时间越长，炉况恢复的难度也就相对越大，在原有恢复制度中，停炉时间在5小时以内的，采取直接角接送电恢复炉况，恢复时间在3天左右；停炉时间5小时以上的采取星接送电恢复炉况，随后转角接送电，恢复时间根据停炉时间而异，一般为5天左右。停炉前后由于电极热应力变化而导致电极表面产生裂纹，从而造成已焙烧好的电极从中间折断，重新下放电极焙烧导致炉况恢复时间延长，同时还存在各种安全风险。
4.在原有供电制度下，恢复炉况过程中由于电极工作端控制偏短，负荷给正常后电极压放跟不上消耗，导致长时间处于抢放电极状态，炉况恢复滞缓，影响整体的炉况恢复进度，炉内参数过于活跃，物料循环过快，产量提升慢，各类指标差。
5.由于炉况恢复周期长，铁水温度不足，合金整体表现出硅低碳超标问题，提硅困难，炉前扒渣、过包脱碳脱硫造成合金损失和职工劳动强度增加的问题，严重制约矿热炉优质低耗安全生产。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种硅锰矿热炉停炉后快速恢复炉况的方法，以解决停炉后炉况恢复时间长、电极事故多发、产品质量下降以及经济技术指标恶化的问题。
7.为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种硅锰矿热炉停炉后快速恢复炉况的方法，包括如下步骤：步骤一、停炉前准备：当停炉时间在6h以内，提前一个班进行电极下放控制，最后一炉铁不进行电极下放；当停炉时间为6-12h，提前1-2天进行电极下放控制，最后一炉铁不进行电极下放；当停炉时间在12h以上，提前3天进行电极下放控制，最后2炉铁不进行下放；停炉前一个班调整配料，配料包括锰矿和焦炭，锰矿和焦炭的配比为：4.2-4.5:1，原料包括42%-48%高品位锰矿、20%-23%半碳酸、13%-16%高铁和13%-19%自产渣；取消粉子率偏高和强度过低的物料，防止其在热停炉和炉况恢复期间长期低温下的粉化，恶化炉料透气性，即取消粉子率高于20%以上的物料，以及6%-7%的硅锰除尘灰冷压球，增加相应自产渣的用量；
步骤二、停炉后的控制：停炉后将料面降低至炉口下200mm-400mm，将电极提出料面，进行电极工作端找平，并将三相电极位移置换至450mm-550mm，下新料将电极掩埋，同时对电极进行包裹防护；停电后找平电极工作端长度，利用停炉后降料面下降机会，将电极提至上限，让电极端头露出料面，目测电极长度偏差，根据统一长度，视各自长度下放电极100mm-300mm找平工作端断面，使电极端头始终处于同一个平面上，促进三相电极的连通，活跃熔池，为恢复炉温和提升耗电奠定基础；停炉后电极的防护主要是防止电极长时间裸露在空气中氧化，造成电极掉头或其他事故；步骤三、供电制度优化：停炉完成后，停炉时间在6小时以上，且电极下放量＞300mm时采用星接送电，星接供电时间控制在停炉时间的1/2以内，负荷升到1级后转为角接送电，即在电极下放量≤300mm时采用直接角接送电，负荷恢复至6-8级；停炉时间在6小时以内的，控制电极下放量在300mm，采取交接直接送电。将星接供电制度进行优化调整，控制供电时间；步骤四、出炉的选择与控制：从送电至单炉耗电量至正常的85%时组织出炉，出炉前下调负荷2-3级，降低电极电流及二次电压，炉前出铁采取阻流方式进行控制，确保流量基本均衡；防止突然的大流造成炉内空腔形成，电极在自重下下坠脱落或者断裂；步骤五、补偿的投用：负荷恢复至80%稳定2-3炉后开始投用补偿；补偿投用能加快炉况恢复，实现炉况恢复至正常生产的最后步骤，保证了该操作前的所有工作的努力结果得以实现。
8.为了进一步实现本发明，步骤四中所述出炉时，第一炉铁单炉耗电量控制在正常耗电量的95%以内。
9.为了进一步实现本发明，步骤四中所述炉前出铁采用电极下放量少的方位的炉眼出铁，以阻流方式进行。
10.本发明相较于现有技术的有益效果为：停炉前的准备，可以有效优化炉料结构，改善炉况恢复过程中料层的透气性，为恢复炉况创造条件；控制电极工作端长度，能避免电极过长，在炉况恢复过程中导致电极处于“死相”或者做功不好，电极内应力无法消除造成电极折断；出炉的选择和控制主要是保证炉况恢复向正常的过渡，防止出炉控制不到造成炉况恢复受阻；采用本发明方法能够缩短炉况恢复时间2天以上，单次产量提升50吨以上，各类消耗大幅度降低。
11.本发明通过工艺优化，可实现1天内快速恢复炉况的目的；能够实现炉况的快速恢复，缩短恢复时间，大大降低了各类消耗，产量增加了50吨以上，回收率在原有基础上提升2%、冶炼电耗下降80kwh/t；硅锰矿热炉炉况恢复过程中频繁存在电极掉头、硬断等事故，一是造成炉况恢复迟缓，二是电极事故后易引发设备烧坏、水系统故障以及炉内喷爆等事故，通过停炉前配料的调整，电极工作端的控制以及停炉后电极找平、防护、供电制度优化等措施，提高了电极的安全度，实现炉况恢复期间电极0事故目标，有效解决以上问题；通过该方法的实施，实现炉内熔池温度的快速提升，合金质量合格率由90%左右提升至95%以上；通过炉况的快速恢复，改善了渣铁的流动性和提高了渣铁分离度，大幅度降低了职工的劳动强度。
具体实施方式
12.下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。
13.一种硅锰矿热炉停炉后快速恢复炉况的方法，包括如下步骤：步骤一、停炉前准备：当停炉时间在6h以内，提前一个班进行电极下放控制，最后一炉铁不进行电极下放；当停炉时间为6-12h，提前1-2天进行电极下放控制，最后一炉铁不进行电极下放；当停炉时间在12h以上，提前3天进行电极下放控制，最后2炉铁不进行下放；停炉前一个班调整配料，配料包括锰矿和焦炭，锰矿和焦炭的配比为：4.2-4.5:1，原料包括42%-48%高品位锰矿、20%-23%半碳酸、13%-16%高铁和13%-19%自产渣；步骤二、停炉后的控制：停炉后将料面降低至炉口下200mm-400mm，将电极提出料面，进行电极工作端找平，并将三相电极位移置换至450mm-550mm，下新料将电极掩埋，同时对电极进行包裹防护；步骤三、供电制度优化：停炉完成后，停炉时间在6小时以上，且电极下放量＞300mm时采用星接送电，星接供电时间控制在停炉时间的1/2以内，负荷升到1级后转为角接送电，负荷恢复至6-8级；停炉时间在6小时以内的，控制电极下放量在300mm，采取交接直接送电。
14.步骤四、出炉的选择与控制：从送电至单炉耗电量至正常的85%时组织出炉，出炉时第一炉铁单炉耗电量控制在正常耗电量的95%以内，出炉前下调负荷2-3级，降低电极电流及二次电压，炉前出铁采用电极下放量少的方位的炉眼出铁，以阻流方式进行控制，确保流量基本均衡；步骤五、补偿的投用：负荷恢复至80%（5级）稳定2-3炉后开始投用补偿；实施例1：一种硅锰矿热炉停炉后快速恢复炉况的方法，包括如下步骤：步骤一、停炉前准备：停炉前准备废旧除尘布袋20条；停炉时间在4h，提前一个班进行电极下放控制，最后一炉铁不进行电极下放；停炉前一个班调整配料，配料包括锰矿和焦炭，锰矿和焦炭的配比为4.3:1，原料为42%高品位锰矿、23%半碳酸、16%高铁和19%自产渣；步骤二、停炉后的控制：停炉后将料面降低至炉口下200mm，将电极提出料面，进行电极工作端找平，并将三相电极位移置换至450mm，下新料将电极掩埋，同时使用废旧除尘布袋对裸露的电极进行包裹防护；步骤三、供电制度优化：停炉4h后，电极下放量150mm，采用交接送电，负荷恢复至6级稳定出炉2炉；步骤四、出炉的选择与控制：从送电至单炉耗电量至正常的85%时组织出炉，出炉时第一炉铁单炉耗电量控制在正常耗电量的95%以内，出炉前下调负荷2级，降低电极电流及二次电压，炉前出铁采用电
极下放量少的方位的炉眼出铁，以阻流方式进行控制，确保流量基本均衡；步骤五、补偿的投用：负荷恢复至5级%，稳定2炉后开始投用补偿。
15.本实施例中，炉况恢复时间由之前的 3天缩短到 1 天，炉前合金质量合格率由 96.8 %提升至100 %，期间没有发生任何事故故障，产量相比增加了52吨，回收率提升了2.1%，冶炼电耗降低了86.6kwh/t。
16.实施例2：一种硅锰矿热炉停炉后快速恢复炉况的方法，包括如下步骤：步骤一、停炉前准备：当停炉时间为8h，提前2天进行电极下放控制，最后一炉铁不进行电极下放；停炉前一个班调整配料，配料包括锰矿和焦炭，锰矿和焦炭的配比为4.4:1，原料包括48%高品位锰矿、20%半碳酸、13%高铁和19%自产渣；步骤二、停炉后的控制：停炉后将料面降低至炉口下400mm，将电极提出料面，进行电极工作端找平，并将三相电极位移置换至550mm，下新料将电极掩埋，同时对电极进行包裹防护；步骤三、供电制度优化：停炉8h后，电极下放量600mm，采用星接送电，星接供电时间控制在4h以内，负荷升到1级后转为角接送电，负荷恢复至7级；步骤四、出炉的选择与控制：从送电至单炉耗电量至正常的85%时组织出炉，出炉时第一炉铁单炉耗电量控制在正常耗电量的95%以内，出炉前下调负荷3级，降低电极电流及二次电压，炉前出铁采用电极下放量少的方位的炉眼出铁，以阻流方式进行控制，确保流量基本均衡；步骤五、补偿的投用：负荷恢复至80%，稳定3炉后开始投用补偿。
17.本实施例中，炉况恢复时间由之前的 4天缩短到1.5天，炉前合金质量合格率由85.49%提升至100%，期间没有发生任何事故故障，产量相比增加了78.5吨，回收率提升了2.7%，冶炼电耗降低了95.3kwh/t。
18.实施例3：一种硅锰矿热炉停炉后快速恢复炉况的方法，包括如下步骤：步骤一、停炉前准备：当停炉时间在10.75h，提前1天进行电极下放控制，最后2炉铁不进行下放；停炉前一个班调整配料，配料包括锰矿和焦炭，锰矿和焦炭的配比为4.2:1，原料包括48%高品位锰矿、23%半碳酸、16%高铁和13%自产渣，即将配比7%的除尘灰压球置换到自产渣上，焦炭下调10kg；步骤二、停炉后的控制：停炉后将料面降低至炉口下300mm，将电极提出料面，目测后a相下放150mm、b相下放200mm、c相下放230mm进行电极工作端找平，并将三相电极位移置换至500mm，下新料将电极掩埋，同时对电极进行包裹防护；步骤三、供电制度优化：
停炉10.75h完成后，电极下放量450mm,采用星接送电，星接供电时间控制在2.5h，负荷升到1级后转为角接送电，负荷恢复至8级；步骤四、出炉的选择与控制：从送电至单炉耗电量达到64000kw时组织出炉，出炉时第一炉铁单炉耗电量达到68000kwh时堵眼，出炉前下调负荷2-3级，降低电极电流及二次电压，炉前出铁采用电极下放量少的方位的炉眼出铁，以阻流方式进行控制，确保流量基本均衡；步骤五、补偿的投用：负荷恢复至80%即5级，稳定2炉后开始投用补偿，初次投用四组，1炉铁后升负荷至1级，补偿全部投用。
19.本实施例中，炉况恢复时间由之前的5天缩短到1天，炉前合金质量合格率由89.5%提升至95.8%，期间没有发生任何事故故障，产量相比增加了86吨，回收率提升了2.1%，冶炼电耗降低了90kwh/t。
20.实施例4：一种硅锰矿热炉停炉后快速恢复炉况的方法，包括如下步骤：步骤一、停炉前准备：停炉时间为12.75h，提前3天进行电极下放控制，最后2炉铁不进行下放；停炉前一个班调整配料，配料包括锰矿和焦炭，锰矿和焦炭的配比为4.5:1，原料包括45%高品位锰矿、22%半碳酸、15%高铁和18%自产渣，即将配比7.5%的除尘灰压球置换到自产渣上，焦炭下调10kg；步骤二、停炉后的控制：停炉后将料面降低至炉口下300mm，将电极提出料面，目测后a相下放180mm、b相下放1500mm、c相下放280mm进行电极工作端找平，并将三相电极位移置换至520mm，下新料将电极掩埋，同时使用废旧除尘布袋将裸露的电极进行包裹防护；步骤三、供电制度优化：停炉12.75h后，电极下放量 380 mm时，采用星接送电，星接供电时间控制在停炉时间的3h以内；步骤四、补偿的投用；负荷恢复至5级稳定2炉后开始投用补偿，初次投用四组，2炉铁后升负荷至1级，补偿全部投用；步骤五、出炉的选择与控制：从送电至单炉耗电量达到64500kwh时组织出炉，出炉时第一炉铁单炉耗电量69000kwh堵眼，出炉前下调负荷2-3级，降低电极电流及二次电压，炉前出铁采用电极下放量少的方位的炉眼出铁，采用阻流器以阻流方式进行控制，确保流量基本均衡。
21.本实施例中，炉况恢复时间由之前的6天缩短到1.5天，炉前合金质量合格率由88.2%提升至100%，期间没有发生任何事故故障，产量同比增加了102吨，回收率提升了1.9%，冶炼电耗降低了103kwh/t。