工业硅电炉生产和管理

引用引用 工业硅电炉设计 生产管理专家工业硅电炉设计 生产管理专家 朱尔明朱尔明 2011 12 19 18 23 34 分类 默认分类 标签 字号大中小 订阅 本文引用自程士宝 工业硅电炉设计 生产管理专家 朱尔明 9000 15000KVA 工业硅电炉 主体设备设计和生产技术管理 朱 尔 明 人类社会的进化和发展一般是以材料为标志 即石器时代 青铜器时代 铁器时代 但随着社会发展和科学的进步 半导体特别是硅的发现和应用使我 们的生存条件 社会及生活发生了革命性变化 甚至超过了以前所有材料时代 所发生变化的总和 这就是 硅时代 我们生活在 硅时代 仅仅只有半个世纪 生活中我们的手机 电视机 电脑 数码产品 乘坐的飞机 汽车 轮船 航 空领域的卫星 飞船 火箭等等 都与硅有关 还有当前炙手可热的材料名词 如光伏材料 单晶硅 多晶硅 硅橡胶 硅油 硅树脂 硅铝合金等等随处可 见 不绝于耳 这些与硅有关的材料实际都离不开基础材料 工业硅 金属 硅 工业硅从实验室研究到规模化生产 是从 1938 年苏联建成世界第一台 2000KVA 单相单电极电炉工业硅工厂开始的 随后法国 日本 加拿大 美国 挪威和巴西等都相继建设了工业硅厂 中国工业硅生产始于 1957 年的抚顺铝厂 70 年代中期又在贵州遵义和青 海民和建设工业硅厂 到 1989 年底 工业硅电炉总装机容量已达数十万 kVA 最大工业硅厂年产能力为 1 万 t 90 年代后期国内开始大量建设 6300KVA 工业硅炉 进入 2000 年后建设 8000 10000KVA 的 最近 3 年开 始大量建设 12500 16500KVA 的 有几个规模大的硅企业比如云南永昌 河 南昇阳分别引进德马克和南非技术 建设了容量为 25000KVA 和 39000KVA 的 工业硅电炉 纵观国内 虽然工业硅设备技术和生产水平得到了很大促进和发 展 但是工业硅行业的总体设计技术和工艺管理水平依然参差不齐 认识上也 有很大区别 这也是为什么在同一个地方 有的厂的设备运行非常正常 各项 指标好 而另一个厂的设备运行状况和各项指标很不理想的关键原因所在 工业硅行业有句俗语 原料是基础 设备是条件 操作是关键 管理是保 障 下面我就比较普遍的 9000 15000KVA 工业硅炉设备 原料 操作 管 理 4 个方面的一些认识和体会 从设计和生产管理的角度与大家探讨学习 相 互交流提高 为中国硅业蓬勃发展而努力 一 9000 15000KVA 工业硅炉的合理设计 任何一种材料的制取都离不开设备 工业硅也不例外 工欲善其事 必先 利其器 2009 年初 我们通过对 9000KVA 以上的硅炉的故障问题和操作特 点作了大量数据的收集梳理 总结分析 结合多年设计和生产管理经验 对以 往的设计和理念做了重大调整改进和提炼 对新设计和改造的硅炉 在细节上 下功夫 使设备故障率小于 1 保证长期稳定运行 为稳产高产 节能降耗 创造条件 1 厂房的合理设计 重点是保证捣炉机工作时伸缩 旋转自如 空间大 全方位加料无死角 出炉口宽敞不设立柱 液压系统所有元件远离高温区 电极库房 我们一般设 在冶炼跨三楼平台 浇铸车间 精整破碎包装车间 成品库独立分开 厂房 布置有两种形式 如果电极采用倒三角布置 则选用单台三相变压器 尽量靠近炉体但又与高 温烟气隔离 可以做到短网最短 而且基本对称 减少强弱相 主厂房较低 总体投资较省 见图 1 图 1 工业硅三相变压器厂房立面图 如果采用三台单相变压器布置 则多一楼层 主厂房增高 整体投资较 高 见图 2 2 炉衬 高温区采用自焙碳砖与半石墨化碳砖结合的方式 外围用高铝砖 粘土砖 轻质保温砖 炉孔采用全石墨砖或半石墨质 半碳化硅整体转 可以正常使用 四年不用大修炉衬 筑炉方式一般分为有缝和无缝砌法两种 有缝法 见图 3 是传统砌法 对碳砖的外形几何尺寸没有要求 无缝法 和图 4 是近几年 出现的 要求碳砖必须精加工 几何尺寸要求严格 3 电极把持设备 压力环 电炉容量越大 铜瓦数量越多 压力环结构越复杂 而压力环是整个电炉 的核心设备 其设计合理与否 直接影响到连续生产 甚至电力单耗和产量指 标 因此选用碟形弹簧式不锈钢压力环 设计时考虑到大电流强磁场的影响 采取了屏蔽磁场的措施来保护碟簧不被磁化发红而影响弹性 这样就做到了免 维护 且抱紧力始终大于 10 吨 可以做到每块铜瓦一对一单独调整 与波纹 管效果相同 但碟簧这种结构比较简单 无需在高温区设置液压油路 本设计 已经在近 30 台电炉上使用 实践证明了以上优点 只要安装调整到位 保证 铜瓦与电极之间 3 5Kg cm2 以上的接触压力 铜瓦是不会打弧的 压放电极时 也不用松铜瓦 云南德宏 四川和重庆有几个公司生产运行一年多没有打过弧 也没有换过一块铜瓦 铜瓦除被刺火烧坏之外 没有打弧损坏的 见图 5 4 电极升降与压放 电极升降系统采用液压 用单向调速液压缸 上升靠油压 下降靠自重 电极到炉底自动停止下降 可以保护电极及设备不受损坏 压放采用液压与碟 形弹簧结合的方式 也有采用气囊结构的 正常生产时弹簧抱紧 液压只在 需要压放电极时工作 提高了的可靠性 一套液压系统做到了电极升降与压放 烟囱阀门和捣炉门开关的全部功能 所有动作全部在配电柜台上按钮操作实现 图 6 5 电炉变压器 采用有充分裕量的壳式变压器 这种变压器体积轻 超负荷能力强 只是成本 比传统芯式变压器略高 因为不少企业习惯超负荷 10 30 长期运行 加大电 流电压比 使电极深埋 表面上看炉况较好 电耗有所降低 产量有所增加 但是超负荷运行使变压器和短网电阻损耗加大 降低了电效率 功率因数也同 时降低 因此选用变压器时一定要考虑 30 的裕量 这对冶炼生产是很有利的 6 短网 通常对短网的基本要求是 足够的有效截面积和载流能力 充分考虑 交变电流肌肤效应和邻近效应的影响 提高板材导体的宽厚比或管材导体的外 径和壁厚比 尽可能缩短导体长度 减小导体接触电阻 避免导体附近铁 磁物质的涡流损失 适当的经济电流密度 足够小的感抗值 选用导电 性好的 T2 铜 降低导体的运行温度 根据上述 8 项原则 我们设计时一般 取电流密度为 水冷铜管 1 5 3A mm2 水冷电缆 1 1 5 A mm2 铜瓦与电极 间的接触面 0 01 0 025 A mm2 我们一般选用外径为 70 80mmT2 铜管制 作短网 1 如果选用单台三相变压器 则采用水冷电缆 图 7 水冷铜管短网 既节约投资 比传统的铜排节约 50 的铜材 超负荷能力又强 倒三角采用我 们首创设计的变压器八字形出线 图 8 的短网布置 这样可以尽可能的缩短 变压器到炉心的距离 阻抗小 压降低 2 如果选用三台单相变压器 则三相对称 变压器可以最大限度的靠近 炉心 出线端直接用水冷电缆与铜瓦铜管相连 省去短网 按照已有的设计 水冷电缆长度基本不超过 3 米 从理论上讲 三台单相变压器可以实现分项调压 避免强弱相 短网短而 且长度一致 但是从目前多家企业的运行状况和生产指标看 三台单相变压器 的电炉和单台三相变压器相比 并无明显优势 在云南德宏和保山等地 我们 设计了上述两种形式的电炉和短网 7 铜瓦 1 采用钛铬合金铸造铜瓦 与锻造铜瓦比具有高温环境下变形小 强度 高 成本低的优点 而有些锻造铜瓦存在受热后易翘曲变形导致打弧烧坏引起 漏水等故障 不得不停炉更换 经过测量使用前和使用后烧坏换下的锻造铜瓦 其变形量超过 5mm 这里面有设计原因 也有制造原因 因此我们在对比后选 择了铸造铜瓦 通常只要保证了足够的接触压力 铸造铜瓦在生产期间很少甚 至没有打弧 其变形量几乎为零 2 如果采用锻造铜瓦 那么结构上需要重新调整 铜瓦后面的受力点需 要增加厚度和强度 尽可能减少受热受力后的变形 目前的锻造铜瓦背后顶头 受力处都是加工成凹形 与内圆弧接触面之间的厚度只有 50mm 左右 然后做 一道绝缘 实际上就降低了铜瓦的受力后抗变形能力 如图 5 所示的铜瓦结构 就不易产生变形 8 半封闭中烟罩 从烟罩结构我们可以看出工业硅设备的发展状况 最初设计的烟罩结构多 为高烟罩 很长一段时间内 人们普遍认为高烟罩冶炼能耗低 这种意识阻碍 了中低烟罩的发展 由于国家环保政策的强制实施 矮烟罩才得到进一步推广 但是传统设计的中 低烟罩结构 如图 9 所示 尽管许多设备隔离在高温区 外 而除尘效果却很不理想 反而加剧了操作环境的恶化 针对这种情况 我们对烟罩结构作了根本性的调整 如图 10 采用我们 独创设计的中烟罩 n 型副烟罩形式 也可叫盆式烟罩 即烟罩顶部中间低 周围高 中烟罩顶部中心的骨架和中心盖板选用不导磁的不锈钢材料制作 周围采取隔磁的措施 有利于降低电磁损耗 副烟罩顶部最高可达到 4 5 米 既吸取了高烟罩排烟能力强 料面温度低 也吸取了矮烟罩使主要设备远离高 温区的优点 通过云南 重庆 四川等多家硅厂的使用 排烟效果相当显著 操作环境大大改善 同时水冷捣炉门开关采用液压升降 按钮操作 烟罩周围 采用水冷墙板里面砌筑耐火砖或打耐火浇注料 降低周围操作环境的温度 减 少热辐射 目前这种结构的烟罩已被国内很多企业认同并开始广泛推广 如果能够在 25000KVA 的电炉上推广 结合改进 25000KVA 电炉烟罩的帘幕结构 那么可 以很大程度上改善车间的高温操作环境 9 水路设计 水路好比人体的血管 冷却水好比人体的血液 从生产过程中设备的角度 上讲 水比电还重要 因此作为设计和制安人员必须要重视水路的设计和安装 水的流速要大于 0 8 米 秒 压力大于 0 25MPa 且水路在炉内高温区的流动长 度最多不超过 30 米 水路截面必须按照这几个参数计算设计 保证水流在水 路的任意位置均为紊流 散热快 且不易沉沙积垢 进出水的开孔位置尽量坚 持低进高出的原则 避免水冷件里的空气积存影响冷却效果 在设计或安装时如果没有上述要求 很多电炉就会出现高压蒸汽断水的故 障 同时结垢现象异常严重 另外循环进水温度最好低于 30 出水温度最好低于 45 如果达不到 要求 需另外增加降温效果良好的玻璃钢冷却塔 10 电极选用 在硅冶炼炉中 电极就是心脏 是导电系统的重要组成部分 也是工业硅 生产中主要的消耗材料之一 一般采用石墨电极或碳素电极 设计时选用电流 密度 石墨电极 8 14 A cm2 碳素电极 5 6A cm2 电极质量的好坏 直接影响电炉的正常生产 最好采用规模较大 质量可 靠而且稳定 售后服务好的厂家的品牌电极 对电极的基本要求 1 导电性好 电阻率小 石墨电极 8 13 m 碳素电极 25 40 m 电能损失少 2 热膨胀系数小 不易炸裂 3 灰分 杂质含量低 高温时有足够的机械抗压 抗折强度 11 电炉参数的选择 电炉参数的确定非常重要 特别是极心圆 电极 如果选用石墨电极则电 极直径为 960 1050mm 为宜 如果选用碳素电极则电极直径为 1060 1100mm 为宜 和炉膛直径 炉膛深度 烟罩高度的确定 具体的计算方法有 很多前辈的资料已经表达得很清楚 这里不再赘述 这些数据直接影响到生 产效果和指标 比如 12500KVA 硅炉 如果选用 960 的石墨电极 通常设计 时极心圆直径按照经验公式得出的极心圆直径是 2400 左右 但是在实际运行 过程中 因为原材料结构的不同通常极心圆要调整到在 2500 以上 比如用大 油焦生产 因为油焦的比电阻小 为了使电极深埋 12600KVA 的电炉的极心 圆直径应该在 2500 2800 之间 如果是大木炭生产 则极心圆通常在 2400 2600 之间就能达到比较理想的指标 因此选择参数 按公式计算还必须结合原 材料 生产工艺和实际生产效果 有所变化和调整 通常 12500KVA 工业硅电炉主要设计参数如下表 序号 参数分类 实 选 数 据 备 注 1 额定容量 12500 超负荷 30 2 电极直径 石墨电极 960 1020mm 碳电极 1060 1100mm 3 电极电密 石墨电极 8 14 A cm2 碳素极 5 6A cm2 4 电极电流 48000 54000A 5 极心圆直径 2500 2800mm 高焦工艺取上限 木炭工艺取中下限 6 炉膛直径 6100 6300mm 7 炉膛深度 2500 2600mm 8 铜瓦数量 8 块 相 9 烟囱直径 2 2200 12 捣炉机的设计 捣炉机 包括 25000KVA 以上电炉配套使用的加料 拨料捣炉机 是工业 硅生产中重要的必不可少的冶炼辅助设备 捣炉机的设计原则 可靠的绝缘 特别是用于带电捣炉 绝缘的合理设计显得非常重要 较快的伸缩速度 35 40m min 整体强度 捣炉机在工作时处于 500 800 高温环境 相比常温 捣炉 杆的强度会大大降低 如果我们能够设计出水冷结构的捣炉杆 那么捣炉机的 使用寿命将大大延长 足够的行程 2 8m 以上 可以保证捣炉机的工作范围 缩小捣炉盲区 足够的插入和捣炉力量 力量不足 影响捣炉效果 二 工业硅生产工艺管理 好的设计必须有好的管理 二者相辅相成 相得益彰 工业硅生产从工艺上来讲 目前大致分为大木炭工艺 高焦低碳 高焦低 煤工艺 半焦半煤工艺 全焦工艺 随着木炭的限制 很多内地企业开始采用 高焦低煤或半焦半煤工艺 1 设备管理 设备管理是生产管理的支柱 是节能降耗 稳产增产的基础 因此如何减 少设备热停炉时间 提高设备的作业率 如何制定科学合理的设备管理制度 就显得尤为重要 也是我们要重点思考的问题 1 主体冶炼设备实行作业率 每个月只给一定的检修时间 每节约一个小时 给一定的奖励 工资的高低与停电时间挂靠 检修时间越长 工资越低 反之 越高 2 外围设备如捣炉机 台包车 行车实行维修成本管理 控制浪费 检 修按照工时制度 检查工作能力和工作状况 从目前的运行状况来看 这种制度最大限度的提高了检修的效率 促使机 修把重点放在了如何预防故障上 也就是由原来的被动维修转变成主动维护 3 为避免刺火烧坏铜瓦和压力环造成漏水停炉检修 工艺上控制料面 要求料面与铜瓦下端保持 100mm 左右的距离 如果发生漏水停电维修 那么 事故责任分摊 这样做的目的就是要提高员工的责任意识 从云南某公司的 12600KVA 硅炉 8 10 月份的生产产量和设备的热停炉时 间的对比可以看出 在电力状况 冶炼操作和原材料不变的情况下 设备作业 率越高 产量越高 数据如下表 2 原料管理 1 硅石的控制 寻找优质硅石 控制硅石杂质含量是产品品质的基本保证 因此对硅石化 学成分要求如下 SiO2 98 5 Fe2O3 0 12 Al2O3 0 2 CaO25 40 固定碳 55 灰分 5 灰分中的 Fe2O3 0 3 Al2O3 0 7 CaO 0 4 粘结指数大于 85 磁选去铁 粒 度 2 15mm 精煤的烧结性对炉况同样产生很大影响 烧结性好的洗煤对焖烧 是极为有利的 4 木炭和木片 木炭的比电阻高 化学活性好 是工业硅生产最理想的还原剂 但是木炭 资源是非常有限的 目前使用木炭生产的企业主要分布在云南和黑龙江 因 此 木片 甘蔗渣 玉米芯 中药渣 秸秆 竹片 松果等 已成为目前内地 企业进行工业硅生产的主要原料 但是由于木块着火点 含碳量都低 实际作 还原剂微乎其微 主要是增加炉料的透气性和料层的电阻 木块用量的大小都 对炉况产生影响 木块用量过大 料层疏松没有烧结性 容易导致炉况变坏 电耗上升 用木炭生产高品位的低铝 低磷 低硼的化学硅 一般木炭都需要精选过筛 水洗泥沙 粒度 20 100mm 一般用木材切片机直接加工成 100mm 以下的片状后混合入炉 如果要生 产低硼低磷的产品 最好是木材去皮 木材同样需要精选 不能参入泥土等杂 质 料比中一般加入 10 30 3 冶炼操作管理 图中 预热区 400 1000 反应坩埚区 3000 4000 死料区 1500 2200 熔融硅液区 2000 3000 根据硅的还原冶炼原理 SiO2 2C Si 2CO 实际上工业硅高温冶炼反应过程是非常复杂的 但我们一般简化分析 冶 炼过程会产生三种情况 一是炉料烧结成块状死料 二是上层炉料中生成的片 状 SiC 积存后容易促使炉底上涨 其三 Si 和 SiO 高温挥发 容易降低硅的回 收率 为此 在冶炼中必须控制 Si 和 SiO 挥发 提高硅的回收率 保持 SiC 的形成与破坏相对平衡 要达到此目的 必须加强操作细节管理 也就是下面 的 6 个控制 一控计量误差 二控外偏加料 三控频繁塌料生料入坩埚 四控 频繁捣炉 五控反应区域 六控敞弧过烧 还有一句顺口溜 要想炉况好 别 让弧光跑 配料 有些公司配料系统已采用电子监控计量统计 正确的配料是保 证炉况稳定的先决条件 正确配比应根据炉料化学成分 粒度 含水量及炉况 等因素确定 其中应该特别注意还原剂的使用比例和数量 配比正确 料面松 软又有一定的烧结性 透气性好 火焰均匀 能够保证相对稳定的焖烧时间 炉料配比确定后 应进行准确称量 误差不超过 0 5 均匀混合后依次整批 入炉 炉料配比不准确会造成炉内还原剂过多或缺少现象 影响电极下插 坩 埚缩小 破坏正常的冶炼炉况 配碳量与硅回收率 碳平衡的关系 图 14 配碳量过剩 50 硅的回收率为 0 生成的 SiC 积存炉底 同理缺碳 50 SiO 不能被吸收 影响 SiC 的生成与破坏 造成 SiO2 过剩 正常情况 下 碳和硅石的分子比为 2 高焦低煤的料比 以硅石 200kg 为基准 一般是 油焦 55 75kg 精洗 煤 30 55kg 木片 20 30kg 加料 加料的基本原则是均匀入炉 沉料捣炉 推熟料操作完毕后 应 将混匀炉料迅速集中加在电极周围及炉心三角区 使炉料在炉内形成馒头形 并保持一定的料面高度和料层厚度 一次加入混合均匀的新料数量相当于 90 分钟左右的用料量 当炉心沉料不好时 一般是炉心料重或极心圆偏大 可对 炉心加轻料 但当炉心刺火或沉料太快时 一般是极心圆偏小 则对炉心加偏 重料 新料加完后 开始焖烧 焖烧时间控制在 80 100 分钟左右 焖烧和定 期沉料的操作方法 有利于减少热损失 有利于提高炉温和扩大坩埚 加料混合不均同样会造成炉内还原剂过多或缺少现象 影响电极下插 缩 小坩埚 使炉况变坏 因原料中采用烧结性好的精洗煤和石油焦 料面容易结 壳 难以自动下沉 为减少反应区热量损失 扩大 坩埚 适时捣炉 有利于 炉内热量集中 为此必须采用一定时间的焖烧和定期集中加料的操作方法 集 中加料后 经一段时间焖烧 容易在料面形成一层硬壳 炉内也容易出现块料 同时炉温迅速上升 反应趋于激烈 气体生成量急剧增加 此时为了改善炉料 的透气性 调节炉内电流分布 扩大坩埚 要用捣炉机或钢棒松动锥体下脚和 炉内烧结严重部位的炉料 帮助炉气均匀外逸 操作时间一般在加料后 30 分 钟左右进行 至于彻底的捣炉 则要在沉料时进行 捣炉 采用石油焦和洗煤炉料时 因其烧结性好难以下沉 一般需要强 制沉料 当炉内炉料焖烧到规定时间时 料面料壳下的炉料基本熔化烧空 料 面也开始发白发亮 火焰短而黄 局部地区出现刺火塌料 此时应该立刻进行 强制沉料操作 沉料 90 分钟以上时 先用捣炉机从锥体外缘开始将料壳向下 轻压 使料层下塌 而后用捣炉机捣松锥体下脚 捣松的热料就地推在下塌的 料壳上 捣出的大块粘料推向坩埚区 死料排出 同时铲净电极上的粘料 沉 料时预热区外露 热损失很大 因而沉料捣炉操作必须有效彻底快速进行 料面 料面除了围绕电极堆成 3 个馒头形之外 根据一次电压的变化 料比轻重和料面高低的控制也非常重要 电压高 料面适当高 料比适当偏重 电压低 料面也相应低 料面也相应偏轻 在不调整极心圆的情况下 这样做 可以改善炉内电流的合理分布和电极的深埋做功 我们以重庆某公司 9000KVA 工业硅炉 2010 年 4 月和 10 月的生产数据为 例 4 月份的一次电压基本稳定在 35 38 KV 但是 10 月份的一次电压却极不 稳定 在 29 34KV 范围内频繁波动 但是通过加强料面管理和控制 仍然取 得了比较理想的电耗 产量指标 实际数据如下表 配电 在硅冶炼过程中 物理化学变化与电气制度有着紧密的联系 配电操作的 好坏 对冶炼效率有十分重要的影响 一个好的配电工相当于一个副班长 熔 炼过程中 电炉电气参数的控制是由配电工作完成的 一般情况下就是控制电 极的埋入深度 电极埋得浅 坩埚上移 表明还原剂过剩 电极附近形成刺火 电弧声响亮 硅水发红温度低 流量小 产量低 电耗高 电极埋得深 如果 炉料中还原剂过少 电极将处于较低位置 因为炉料电阻随着炉料中碳的减少 而增大 电阻增大使电流负荷下降 电极消耗增加 生产率降低 调节电极埋 入深度就是改变炉料的电阻值 这是调节炉况的最佳手段 当电炉二次电压超 过一定值后 电弧拉得过长 硅的挥发损失增多 炉膛上部过热 刺火严重 热损失增大 受电极允许电流密度的限制 特别是碳素电极 二次电流也不能 随意增大 电流电压的比值 是炉前操作的重要参数 电流电压比过小 实际就是二 次电压过高 电极下不去 刺火严重 电流电压比过大 二次电压偏低 电极 插入炉料过深 料面发黑温度低 生产指标不理想 生产中 只有找到适当的 电流电压比时 工作电流稳定 物料均衡和电极埋入深度平稳 才能取得最好 的生产效果 一般电极底端距离炉底距离以 600 800mm 为宜 调整工作电压是调整电炉 保证生产的重要手段 电炉工作电压取决于两 个方面 一是短网结构 要求高的电效率和功率因素 一般要大于 0 85 以上 二面是炉况 包括炉体设备和生产操作 冶炼中工作电阻的阻值很关键 它易 变动 应努力使其稳定并趋近最佳值 一般情况 为保证在 600 C 左右正常的 料面温度 提高电压 出炉开眼 因炉眼故障造成停产的比例估计占 30 因此炉眼的管理维 护至关重要 出炉制度对电炉的技术经济指标有一定的影响 一般采用间断相 互出炉 出炉时先清出炉口处的碎硅和其他堵眼材料 用烧穿器准确掌握角度 烧穿炉眼 不要跑偏 更不能烧高或烧低 烧开后 多用木棒捅眼带渣 三 炉况的判断处理 1 炉况正常的标志 电极深而稳地插入炉料 电流电压稳定 炉内电弧声响稳而低沉闷声 整个料面冒火均匀 炉料透气性好 料面松软但又有一定的烧结性 焖烧 时间稳定 基本上无刺火和频繁塌料的现象 出硅时炉眼好开 流量均匀地 由大变小 产品产量 质量稳定 2 炉况变坏的调整处理 影响炉况的因素很多 但在实际生产中 最主要的影响因素还是还原剂的 用量 一般来说 炉况变化通常反映在电极插入深度 电流稳定程度 料面冒 火情况 出硅情况及产量质量波动情况等 5 个方面 原料含水量波动 还原剂 质量变化 称量误差大 操作不当 工作电压等各种因素 均会影响实际用碳 量 使炉内出现还原剂过剩或不足现象 1 还原剂过剩 料轻 的表现 料层松散 火焰变长 火头大多集中在 电极周围 电极周围下料块 炉料不烧结 刺火 塌料频繁 电极消耗慢 炉 内积存 SiC 锥体边缘发硬 电流上涨 电极上抬 当还原剂过剩时 仅在电 极周围窄小区域内频繁刺火塌料 其他区域的料层不吃料 坩埚缩小 热量高 度集中于电极周围 电极上抬 热损失严重 电弧响声很大 炉底温度严重下 降 假炉底很快上涨 硅水温度低 炉眼缩小 严重时甚至烧不开炉眼 被迫 停炉 在还原剂轻微过剩时 可在料批中减少一部分还原剂 同时加强操作维护 即可使电炉恢复正常 在还原剂严重过剩时 应估计炉内还原剂的过剩程度 而后采取集中添加硅石的方法处理 作为临时措施 硅石添加量必须严格把握 以防形成大量炉渣 产生石英现象 集中添加配料合理数量硅石 可在较短时 间内破坏 SiC 和增大炉料电阻 促使电极稳定下插 逐步扩大坩埚扭转炉况 2 还原剂不足 料重 的表现 料面烧结严重 透气性差 吃料慢 火 焰短小无力 刺火严重 缺碳前期 电极插入深度有所增加 炉内温度有所 提高 硅水流量增多 炉眼打开后冒白火 硅水过热发白 缺碳严重时 料 面发红变粘变硬 电流波动大 电极上抬 坩埚上移 刺火成亮白色火舌 难 以消除 电极消耗显著增加 炉眼难开 粘料渣多