工业硅矿热炉冶炼工艺及炉底上涨的处理办法
昨天我们的文章说了工业硅矿热炉冶炼过程中容易出现的几种炉况问题，今天我们就工业硅的冶炼工艺和如何防止工业硅炉底上涨进行详细的阐述。若您有更好的关于工业硅矿热炉的冶炼技术、操作工艺或者是节能降耗经验，都欢迎您联系微信号：dianlujishu。进群交流或者是提供文章给我，我会通过此公众账号分享出去大家共同学习探讨。
根据昨天的文章工业硅冶炼工艺过程中发现的问题，工业硅在冶炼工艺过程中，炉底上涨属于没有形成等量的动态平衡，而导致硅沉积于炉底，造成炉底上涨。炉底硅的主要成分为碳化硅(SiC)和二氧化硅(SiO2)，熔点温度1700～1800℃，而工业硅的熔点温度在1400℃，这些熔渣的熔点温度比工业硅的熔点高很多，流动性又较差，沉积于炉膛底部又很难排出，造成电极上抬，仪表操作电流波动较大，产品的单位电耗高，产量低。当这些熔渣沉积到一定的限度时，最终导致停炉、挖炉等经济损失，究其主要原因如下:
(1)炉底一旦形成上涨，熔渣沉积于炉膛底部很难排出。当这些熔渣沉积到一定的限度时，很难靠电弧热能去熔化分解，生成工业硅产品。
(2)工业硅冶炼中用的石油焦、烟煤以粉面入炉为主，工业硅在生成过程中炉料透气性非常差，刺火、翻膛现象时常发生。另外，石油焦、烟煤的炉料电阻小于其他还原剂，由于炉料电阻较小，电极不好下插，冶炼炉况形成恶性循环。
(3)还原剂损失严重，炉况在异常状态时，料面刺火严重，还原剂没有沉入到炉底就部分被燃烧损失掉;再加上现在的环保要求，除尘器的风量选择较大，有些除尘器采用两级抽风措施，部分粉面的还原剂被除尘器吸入，这种现象客观存在，根据测算被除尘器抽走的还原剂占5%～8%。虽然在捣炉时，采取炉外补炭措施，却无法补到炉底，而且没有定量的补炭依据和标准，造成炉底不是亏碳就是多碳，是造成炉况波动的一个重要因素。
(4)炉况在异常期间，电极电流波动较大，通过仪表操作频繁地调整电极电流，不仅很难调整到电极电流平衡，而且生炉料塌入炉底，严重破坏了电炉的料层结构及电炉反应的秩序。
（矿热炉冶炼工艺交流群群友提供图片）
在工业硅冶炼中，由于主客观因素的影响，动态平衡很难把握，炉底的上涨问题就不可避免，但是，通过总结研究工业硅炉炉底上涨的主要原因，在炉况异常恶化前期及时的采取有效措施，可有效的减缓或避免炉底上涨，延长炉况的冶炼周期。
1、加强电炉料面管理工作
当某相电极有上抬、电极周围出现刺火现象时，利用捣炉时段对该电极深捣，增大炉料电阻，确保电极有合理的插入深度。同时，为防止还原剂的烧损引起炉底亏碳，适当采取炉外补炭措施。补炭时采用粒度为2.5～5mm石油焦(平时准备一些石油焦颗粒或者废断石墨电极颗粒，调整炉况时用)，能有效的补充到炉膛底部。当电炉料面胶死时，在大料面区域采用人工扎眼的方法，在不影响产品质量的前提下，用Ф50mm的圆钢快速扎眼来缓解透气性差的问题。
2、加强出炉管理工作
出炉时间最好控制在1h内，最长不超过1.5h。当开炉眼困难及炉眼上抬，打开炉眼时发现硅水流头较小、断流、硅水发红等现象，应及时用木棍或钢钎(快速)强带硅水，说明炉况在异常状态，及时反馈信息，分析调整冶炼工艺和仪表操作。
3、加强仪表电气操作
在炉况异常的状态下，三相电极电流、功率因数、相电压不平衡度偏大，不能过度关注功率因数高低，而频繁的调整电极插入深度。而应该及时退出低压无功补偿设备，根据12.5MVA工业硅电炉低压补偿容量6Mvar，补偿电压升高8～12V。最佳的办法是采用分相补偿，即:发现某相电极有上抬现象时，及时退出或少补，有利于电极插入深度。关于工业硅炉低压无功补偿提高产量、降低电耗，有待进一步分析及探究。
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