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12600KVA硅锰电炉冶炼规程2012.5.16 (1)


12500KVA 硅锰合金电炉冶炼

技 术 操 作 规 程
若羌金岳矿业开发有限公司 生产车间办公室 2013 年 3 月 15 日
目 录

一、产品技术标准 二、原材料技术要求 三、配料操作 四、熔炼操作 五、正常炉况的标志和不正常炉况的处理 六、电极的使用和维护 七、电极的下放程序 八、用电制度 九、炉前操作

十、合金精整 十一、电炉及变压器主要参数 十二、配料计算 附:开炉方案 附:冶炼炉台操作作业指导书 附:冶炼炉前操作作业指导书 附:原料送料和称量作业指导书 附:仪表工操作作业指导书 附:电极壳接长、电极糊添加作业指导书 附:天车操作作业指导书 附:产品精整作业指导书

12500KVA 锰硅合金电炉 冶炼技术操作规程 一、产品技术标准 本标准适用于炼钢及铸造作合金剂,复合脱氧剂和脱硫剂,冶炼中低碳锰锰铁作还原剂用的锰硅合 金。 1、锰硅合金合金牌号及化学成份:锰硅合金按锰、硅及其杂质含量不同,分为八个牌号。 其化学成份应符合国家标准 GB/T4008-96 规定 化学成分(%) 产品牌号 Mn 65.0~72.0 60.0~67.0 65.0~72.0 60.0~67.0 60.0~67.0 Si 20.0~23.0 20.0~25.0 17.0~20.0 17.0~20.0 14.0~17.0 C P Ⅰ 0.10 0.10 0.10 0.10 0.20 Ⅱ 不大于 FeMn68Si22 FeMn64Si23 FeMn68Si18 FeMn64Si18 FeMn64Si16 1.2 1.2 1.8 1.8 2.5 0.15 0.15 0.15 0.15 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.30 0.04 0.04 0.04 0.04 0.05 Ⅲ S

注:硫为保证元素,其余均为必测元素。 2、需方对化学成份和供货粒度有特殊要求时,可由供需双方另行商定。 3、同一牌号,同一组级的锰硅合金归为一批交货,一批产品中的锰含量之差,不应超过 3%。 4、锰硅合金以块状或粒状供货,块状每块重不超过 15Kg,其粒度范围及允许偏差应符合下表规定。

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锰硅合金粒度范围 偏差% 等级 1 2 3 4 粒度范围/mm 20~300 10~150 10~100 10~50 筛上物 ≤ 5 5 5 5 5 5 5 5 筛下物

5、锰硅合金应严格精整,表面及断面均不得带有明显非金属夹杂。 二、原材料技术要求 冶炼锰硅合金的原材料有锰矿石、富锰渣、硅石、焦炭和熔剂(包括:白云石、萤石、石灰石等) 。 其技术要求如下。 1、锰矿石的理化要求: 1)化学成份:混合锰矿入炉 Mn≥32%(至少≥30%) ,MnFe≥7, Mn/P ≥350, SiO2>20%。 2)冶炼各牌号锰硅合金,对应入炉的混合锰矿的化学成份与技术条件应符合要求。 3)粒度范围 入炉混合锰矿粒度应在 10~80 毫米,其中筛上物不大于 5%,筛下物不大于 10%。水份不大于 6%。 4)入炉混合锰矿不含有泥土等杂质、杂物。 5)进厂锰矿必须按产地分别存放,并有产地、成份的明显标志。 2、富锰渣的理化要求: 1)化学成份:Mn≥30%,P<0.06%, Mn/Fe>10, SiO2≥30%。 2)富锰渣的粒度为:5~80 毫米,小于 5 毫米的不超过总量的 10%。 3、焦炭的理化要求: 1)固定碳≥80%(至少大于 78%) ,灰份小于 16%,挥发份 1.5~2.5%,P<0.03%, S≤1%。 2)焦炭粒度 3~35mm,水份<10%,无泥土和杂质。 4、兰碳的理化要求: 1)化学成份:固定碳≥84%,灰份≤10%,挥发份≤6%,S≤0.8%,P<0.02%,水份<10%。 2)兰碳粒度 3~40mm,无泥土和杂质。 5、硅石的理化要求: 1)化学成份:SiO2 ≥97%,AL2 O3 <1.5%,P2 O5 <0.02%。 2)硅石的粒度 5~50 mm,入炉时冲洗干净,无泥沙杂质。 6、石灰的理化要求: 1)化学成份:CaO≥85%, AL2 O3 <1.0%, S<0.08%, P2 O5 <0.02%. 2)石灰的粒度:5~50 mm,石灰必须烧透,不准过烧、生烧和粉状石灰及杂质。 7、萤虫的理化要求: 1)化学成份:CaF2 >80%, SiO2 <2.0%,S<1.5%, CaO3 <3.0%。 2)粒度为 5~40 mm,无泥沙杂物。 8、白云石的理化要求: MgO≥18%, CaO≤20%,粒度 10~40mm。 各种原料都应保持干燥,按不同品级分别推放。 9、电极糊的理化指标: 1)化学成份:电极糊的灰份≤5%,挥发灰 10.5~12.0%。 2)体积密度大于 1.36g/cm3 ,电阻率应小于 90。每块重量不大于 15Kg,使用时应破至 100×100 mm 的粒度,干燥清洁。
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三、配料操作: 配料时的正确与否,直接关系到炉况和产品质量的好坏,配料时一定要认真仔细,不能配错,做到配 比准确。 1、配料前先弄清原料情况,配料比例数量。配料严格按质按量配料,做到不合格粒度原料不能入炉, 并认真做到好配料原始记录,每批料锰矿基数为 20T,称量误差不得超过 0.05T。 2、配料顺序如下:各种锰矿(富锰渣)→硅石→白云石或石灰石→焦炭→各辅料(如氧化铁等) 。 3、铲车拌料要做到各种原料均匀混料。 4、配料过程中要严防其它杂质,杂石混入炉料中。每一种原料要单独计量,不得混装计量。保持场 地清洁。 5、每班配料前要检查计量器具工作是否正常灵敏。 四、熔炼操作: (一)冶炼操作: 1、为了保证正常炉况,必须按照“低料面,厚料层,深电极,满负荷”的要求进行冶炼操作。做到 “一少、二精、三高、六稳定” 。即:少停电,精料入炉,精心维护,高负荷,高炉温,高产量;料批稳定, 负荷稳定,电极插入深度稳定,出炉时间稳定,产品产量、质量稳定。 2、炉料要并保持一定的料面高度,电极应插入炉料 1500~1800 mm 左右,料面应控制在炉口水平位 臵,炉心料面可高出炉口 300mm,并保持一定锥度。勤放料,多推料,不允许冲白火。 3、电极周围料面烧结结块或棚料时应用铁杆松动炉料以帮助电极下料,要求动作迅速,并及时补加 新炉料。 4、出炉时,炉台工应配合仪表工在班长的指挥下完成电极压放工作,并注意电极升降情况,保证在 10 分钟内投入正常生产。 5、出炉压放电极送电后,应迅速收料,并在 30 分钟左右,将炉料加到正常的料面高度,视电极烧结情 况及时提升负荷至额定电流 205A。 6、炉面周围的烧结和硬块应及时清理,使炉料冒火均匀。 7、炉台工应巡视炉体设备,冷却水及电极烧结情况,发现异常,应立即报告班长,及时处理。 8、在扎气眼或松动料面时,应随时注意不要同时碰撞到两相电极及接触到带电设备。 9、炉台工应确保工具器摆放有序,好拿好用,随时保持操作场地清洁干燥,无积水。 10,推料盖火时炉台工要站在炉门侧面操作,防止炉内空料冲火烧伤人员。休息时在安全地点。 11、每炉必须分析 Mn、P、Si,每周作一次炉渣全分析,MnO 、CaO 、MgO 、SiO2 、 AL2 O3 ,每周进行 一次产品全分析 Mn、Si、P、S、C。 五、正常炉况的标志: 1)有足够长的电极工作端插入炉内(1500--1800 mm) ,三相电极能给满负荷,电流、电压平衡且稳 定,三相平衡,化料快。 2)炉台整个料面火焰分布均匀,炉料下沉大体一致。 3)炉料透气性良好,坩埚大,渣铁温度正常,分离好,流动性好,炉眼好开好堵。出铁排渣均匀、 顺利,渣铁比均衡,出炉塌料好。 4)合金成份稳定,产量高,电耗低。 5)渣型合适:MnO5~8%、MgO5~7% 、SiO2 33~38%、 AL2 O3 12~18%,炉渣碱度 R=(CaO+ MgO) : SiO2 =0.6~0.8。若 AL2 O3 高时,可适当提高。 2、不正常炉况的处理: 当炉况不正常时应对炉况进行处理。 1)还原剂过剩余的特征及处理: A.电流大,电极上抬,电极插入炉料过浅,塌料刺火频繁,炉口温度升高,料面火焰黄而短。 B、坩埚缩小,炉内温度下降,出铁时渣铁呈红色,不耀眼,渣粘稠,流动性差。
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C、合金中 Si 低 Mn 高,浇铸合金后表面析出石墨碳增多。 D、料面出现翻渣,出铁时渣量增大,渣中 MnO 上升,固体渣断面呈深绿色。 E、严重缺碳时,坩埚也缩小,炉温下降,渣流动性不好。 F、处理办法:及时增加适量焦炭配比,并适量附加焦炭,但不能操之过急,要逐渐挽回炉况。头几 批可酌情多加或附加于炉内。 3)出炉不顺的原因: A、炉渣碱度过低,含 AL2 O3 过低,致使渣粘稠,流动性差,应加碱性熔剂处理。 B、还原剂过多,炉渣含 MnO 过低,亦使炉渣粘稠难流,应调整焦炭配比,使渣中 MnO 在 5%~8%范围 内。 C、炉眼过小,或电极断头把炉眼中的堵塞,使渣排出困难,应扩大炉眼,取出炉眼中的堵塞物。 4)翻渣事故: 炉内的渣液翻到料面上来,严重时甚至象稀饭一样,其原因是: A、出铁时排渣不好,炉内积渣过多。 B、还原剂不足,炉内成渣量大,电极下插过深。 C、炉料潮湿,粉料太多,造成炉料透气性太差,频繁棚料。 处理办法: A、出炉时应尽量排渣,应用人工拉渣。 B、适量增加焦炭配入量。 C、应调整料批及粒度组合,尽量减少粉料入炉,加强 5)反应区(坩埚)缩小,炉底上涨的原因。 A、还原剂配比不当,焦炭过多或长时间严重缺焦,致使炉温下降。 B、炉口布料操作不合理,致使电极上抬,热损失太大,炉温下降。 C、炉料粒度太小,熔点低,致使化料速度过快,熔料过多,与用电量不相匹配,造成炉温下降。 D、热停电频繁,时间长,致使炉温下降,炉内熔融体凝结。 上述原因都使炉温下降,炉渣流动性变差,排渣困难,炉内积渣增多,造成炉底上涨,坩埚缩小,炉 况不正常。 处理办法:针对不同炉况,采取不同的方法处理。总的来说,要精料入炉,配料准确,精心操作。 6)合金质量调整: A、合金中 Si 低 Mn 高,调整料批中硅石和焦炭配入量。 B、合金中 Si 高 Mn 低,应减少料批中硅石和焦炭配入量。 C、合金中含 Mn 低 P 高,应调整入炉矿石,应调整炉料的 Mn/Fe 和 P/Mn 值。 在冶炼过程中能够保持炉况的正常运行及正确处理不正常炉况,必须做到对炉况“勤观察,勤检查, 勤分析” 。 六、电极的使用和维护 (一)电极的正确下放和使用: 1,按工艺要求采购电极糊,堆放要保证清洁。 2、当铜瓦距料面小于 200 毫米时,应下放电极,每根电极每天下放 3~4次,每次下放不超过 150 —200 毫米(8 小时下放一次) 。 3、电极下放后用电时,视电极的烧结情况提升负荷至额定值 250~280A;并随时检查铜瓦冷却水温 度、水量、电极烧结不好时,调整冷却水量。 4、电极壳用 2.0 mm 的铁皮制作,并严格执行制作标准。 5、电极糊的加入应保持糊标高度在 3.5~4.0 米,每八小时检查加一次,并严格执行电极糊工加糊作 业工作标准。 5,每班由冶炼班长抽查一次电极糊柱高度。 (二)造成电极事故的原因和处理方法: 1、电极硬断事故:
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原料的筛分处理。

1)产生硬断事故的原因 A、下放电极后用电过急,烧结过快,或电极严重过烧; B、电极糊质量问题,以及夹渣,灰尘过多; C、没有及时添加电极糊。 2)处理方法: A、发现电极软断或漏糊应立即停电,视情况倒夹电极用电,或堵住漏洞坐死进行焙烧。 B、焙烧过程中必须有专人指挥监视提升负荷。 七、电极的下放程序: 1、保系统压力在 0.5~0.7Mpa。 2、一般每出一次炉为 7 小时~8 小时,下放一次电极,每天 3~4次,下放长度视电极焙烧情况和电 极工作长度而定(150~200mm) 。 3、下放程序为:出炉停电后: 把电极适当抬起→松开上抱闸→立缸上行→抱紧上抱闸→松开压力环→立缸下行下→抱紧压力环→放 结束。 八、用电制度: 1,仪表工要同冶炼班长密切配合,精力集中,做到“耳灵、眼明、手快”确保满负荷运行和安全用 电。不得随意调整电压档次。 2、 正常运行时力求保持三相电极下插符合要求, 三相电流电压基本平衡, 满负荷。 相间电流相差,10A 以内。 3、正常情况下,停电应将三相电极抬起,将跳闸电流控制在额定负荷的 1/2 以下,紧急事故时,允 许满负荷跳闸,重新用电时要将电极适当抬起,不得满负荷合闸,合闸电流不超过额定电流的 1/2。 4、每小时作一次记录,及时准确地填写好电炉运行日志表。 5、如长时间停炉应每 5 小时活动电极一次,以防电极粘在炉内。 6、计划停电,先分闸真空断路器,后拉高压隔离开关。恢复用电时,先合隔离开关,后合真空断路 器。由跟班电工操作。 九、炉前操作: 1、出炉时间由炉台班长决定(特别情况由工艺人员决定) ,正常情况下应保证正点出炉,一般 8 小时 出炉一次。冶炼电耗在 9 一 10 万度出炉一次。 2、每次出铁后,应把流槽上的清理干净。根据侵蚀情况进行修补,及时铺上黄沙,保证下一炉以干 燥。 3、出炉前应做好一切准备工作,出铁场地和炉前所用工具,特别是囤包应保证充分干燥。 4、出炉开眼方法有电烧和氧气烧开二种:用电烧开时,应先用钢条剔净炉眼周围的挂渣和堵泥,然 后再用园钢通过烧眼直至烧开为止。用电无法打开时可用氧气烧眼。 5、打开炉眼时,会出现炉渣较粘,应用园钢拉渣,直至高温区粘度较小的炉渣排出为止。 6、炉前出炉工应保证炉眼园而正,里小外大的喇叭形。堵眼后炉眼余量应有 300~500 mm。应及时 维护炉眼,严禁使用水浇出铁口,以防损坏碳化硅砖。 7、堵眼用泥球必须混合 15%的焦粉制作或适量电极糊碎块制作。堵眼时要求用力堵紧,堵进炉眼里 端与炉墙平齐,以保证出铁口部分的炉墙少被渣铁侵蚀。 8、出炉后铁水应在囤包内镇静 10—15 分钟,浇铸时应做到“低温、细流” 。吊铁时应充分掌握“火 候”不得吊漏。 9、当合金浇铸 1/2 时用样勺取样自下而上采取送化验室分析。 10、做好下炉出炉准备工作,经常检查炉眼,防止跑眼。 十、合金精整: 1、每班生产出来的产品按班分别精整。 2、精整后合金表面不带明显的非金属夹杂,特别是杂质要清除干净。 3、按要求计量,分牌号分别堆放入库。
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4、自然块一般为 15~20Kg/块。 5、精整后残余粉末合金堆放到指定地点,以便回收处理,保证场地清洁。 十一、电炉及变压器主要参数: 1、电炉主要参数: 1)炉壳: 直径: 8900 mm 高度: 4900mm 2)炉膛 深度: 2600 mm 直径: 6300 mm 2750 mm

3)极心园直径 :

4)电 极 直 径: 1000 mm 5)出 铁 口: 2 个 2、变压器数: 3 台 1)额定容量:4200KVA 2)一次电压:35KV 3) 二次电压(19 档 1—19): 120V 123V 126V 129V 132V 157V 161V 165V 170V 175V 181V 187V 193V 4)一次额定电流:206A 5)二 次 电 流:28188(149V) 配料计算应用举例: 炼 Mn≥65% Si≥17% P<0.25% 一、原料成份及搭配: 矿 镇 巴 名: Mn 矿 32.23 16.6 41.6 4.16 遵义烧结矿 25 7.5 城口焙烧矿 32 3.2 混 合 矿 Fe 1.91 0.455 0.23 0.023 12 3.6 1.6 0.16 P 0.067 0.0335 0.042 0.0042 0.084 0.0252 0.377 0.0377 SiO2 26 13 22.7 2.27 19.5 5.85 24 2.4 23.55 十二、配料计算: C<1.8% CaO+MgO 6.32 4.52 5.42 0.69 1.39 0.069 10.32 3.9 0.139 2.93 30 10 100 配比% 50 10 135V 138V 141V 1145V 149V 153V

新疆 锰矿

11.59 4.78 1.5 11.02 挥 发 12 5% 5%

31.4 4.25 0.1006 二、主要元素分配: 入合金 80% 95% 55% 95% 入 渣 余量 5% 40% -

Mn Fe Si P

注:焦炭固定碳 83%,硅石 SiO2 98%

二、计算: 1、合金量:100×31.4%×80%=38.35Kg 2、合金量 P100×0.1006%×95%÷38.35=0.00249≈0.249% 3、配炭量: 1)合金渗碳:38.35×1.8%=0.69 Kg
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2) MnO 还原需碳:12×100×31.4%×(0.8+0.12)÷55=6.3 Kg 3) FeO 还原需碳:12×100×0.0425÷56=0.865 Kg 4) SiO2 还原需碳:24×38.35×0.175÷28=6.33 Kg 总需炭量:0.69+6.3+0.865+6.33=14.185 Kg 14.185÷0.83÷0.85=19.6 Kg 4、硅石需量: 合金含硅量:38.35×0.175=6.71 Kg 折合 SiO2 :6.71×60÷28=14.38 Kg 炉料中应有 SiO2 为 14.38÷0.55=26.145 Kg 26.45-23.55-(19.6×0.1×0.5)=1.6 Kg 1.6÷0.98=1.64 Kg 5、石灰计算: 入渣 SiO2 量为:26.45×0.4=10.458 10.458×0.8=8.366<11 所以不加石灰。 料批组成:镇巴矿 500 Kg,新疆矿 100 Kg,遵义烧结矿 300 Kg,城口焙烧矿 100 Kg,焦炭 200 Kg, 硅石 20 Kg,氧化铁 10 Kg。 12500KVA 硅锰热炉开炉方案 一、烘炉前的准备工作: 1、炉墙炭砖涂一层耐火泥浆,以防氧化。 2、详细检查机电设备、冷却系统、绝缘系统、液压系统是否完好。 3、准备块焦 20 吨,废油 10 公斤及 500 公斤干木材。 4、 22mm 圆钢制作的铁栅栏焊在电极大套上, 松开大套, 并在铁栅栏及炉心底加入木材上面盖上块焦, 并浇上少许废油,以便引火,每相电极壳内加入粒度<150mm 的电极糊,糊柱高度达铜瓦上沿位臵:电极端 头垫上耐火砖,用焦粉和泥球堵塞好炉眼并将铜瓦冷却水调节最小并用 3.2mm 焊条在电极壳焊上每隔 50cm 烧一气孔(铜瓦以下位臵) 。 5、炉底铺一层 5cm 左右焦粉,以防护底氧化。 二、烘炉操作: 烘炉目的是为了去除炉衬的水份,并将炉膛升温到一定程度,同时进行电极焙烧成型,能承载一定的 电流。烘炉第一阶段焦炭烘,第二阶段电烘,第三阶段投料生产。 1、焦炭烘:引燃铁栅栏内木柴及上面盖的块焦,根据需要补加一定数量的块焦。在焦烘过程中,各 班要及时测量糊柱高度,并根据测量情况逐步加高电极糊柱,最后将糊柱保持在 3.5—4 米高度.焦炭烘炉时 间为 168 小时。在此期间视电极烧结情况逐步提高铁栅栏,确保电极烧焙长度不少于 2.5 米,后转为电烘阶 段。 2、电烘炉:用电前将焦烘残余块焦及铁栅栏取出。准备 2000 Kg 粗焦(粒度 50-100mm) ,将电压级数 调至五档(132V)引弧发火,操作如下: 1)电极放至 1.8-2 米处,抱紧压力环,提升电极。 2)在确认绝缘系统、供电系统、电极升降系统和下放系统完好后进行试合闸三次。 3)在电极极心圆周围铺上 400 mm 厚粗焦(粒度 50-100 mm) 。 4)电烘采用五级电压。 5)送电,下降电极引弧,起弧后按(表一)电流曲线进行。 6)电烘 48 小时,总用电量约 9—10 万度左右。 7)为了保护电极,避免急冷急热原则上不在中途停电,若遇异常情况,例如:电极工作端不够,需 要下放;又如:铜瓦与电极发生打弧,或排瓦斯气体等情况除外,利用停电时间紧固螺丝。 8)一旦进入电烘后,配电工要做好原始记录,加料平台不得离人,更不能有断弧现象,铜瓦冷却水 处小流头。
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9)在电烘时间内,要保持炉内焦块均匀加入,炉边上的焦块要用铲子拨回电极周围,每班的用炭量 要有原始记录,如果因炭灰过多而引起的断弧,可将炭灰扒掉,在电极下端加入新焦。 10)电烘期间开始烘炉前流铁槽及铁水包。 三、投料生产操作: 1、使用五级电压,当电烘结束后,进入投料阶段。 2、 电流达 100A 左右, 逐渐向电极周围投入第一组料, 减炭料量视炉内残余炭量而定。 后投入正常料批。 投料后负荷按(表二)进行。料批组成见(表三) 。 3、料面高度严格控制,不可提升过快。 4、在投料生产过程中,要视电极的烧结情况调整铜瓦水流量。 5、炉前作好出铁前的一切准备工作。 6、用电 12 小时,耗电量为 70000 度左右,可考虑开眼出第一炉渣铁。 7、出完第一炉后,视电极工作端长短,确定是否下放电极,再投第二炉的料。 8、第二炉送电曲线按表四进行,当用电量达 70000 度左右时,出铁第二炉铁。 9、第二炉后可逐渐转向额定电流工作。出炉电量暂定为 90000 度/炉。出炉时间视现场情况而定。 10、根据出炉产品成份及渣成份对料批作出调整。 四、注意事项: 1、为确保开炉生产安全顺利进行,各岗位进行岗前培训。 2、机电人员勤检查,确保设备运行正常。 3、为确保电极的正常运行,要经常检查电极的烧结情况和糊柱高度(3.5—4 米) 。 4、炉前安全放在首位,炉前工安排熟练工为好。 5、本方案与实际情况有矛盾时,视当时情况而定。

五、附表: 表一、电烘炉负荷提升参数 时间(N) 一次电流(A) 6 10 10 8 6 4 4 合计:24.5 用电负荷取上限值计算,功率因数取 0.9 表二、投料后负荷控制参数 时间(h) 4 4 一次电流(A) 60-70 70-80
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间歇时间(N)

用电量 KWH 1636 5455.8 8183.7

10—20 20—40 20—50 50—60 60—70 70—80 80—90

0.5

0.5

87292.8 9093

0.3

6062 3273-4910

1.3

42432-44069

用电量(KWh) 15276 17458.56

4 合计

80-90

19640 52374.9 用电量(KWH) 16367.4 24005.5 40372.92

表三、投料料批组成(待矿到齐后再定) 时间(N) 一次电流(A) 3 4 合计:7 小时 90-100 100-110

六、在出完第三炉铁后逐步转入正常用电,负荷提升情况视电极情况逐步提升,每次提升负荷都应检查 变压器运行是否正常、电极的烧结情况。 七、正常后一次操作电流不能超过 265A。

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(一)22000KVA 硅锰炉 1、半封闭式矿热电炉除尘...连续送电冶炼, 冶炼过程中在热效应的作用下顺电炉...5、系统风量的确定 硅锰炉除尘系统最大风量设计为…...
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