Кремниймарганцевый сплав в основном используется в качестве промежуточного материала для раскислителя и легирующего агента при производстве стали, а также является основным сырьем для производства низкоуглеродистого ферромарганца. Его потребление занимает второе место в электропечной ферросплавной продукции. Кремниймарганцевые сплавы с содержанием углерода ниже 1,9% являются полуфабрикатами для производства средне- и низкоуглеродистого ферромарганца и электрокремниевотермического металлического марганца. Кремний и марганец в кремниймарганцевом сплаве, сильное сродство с кислородом, при использовании кремниймарганцевого сплава в сталеплавильном производстве, полученные продукты раскисления MnSiO3 и MnSiO4 плавятся при температуре 1270 градусов и 1327 градусов соответственно, с низкой температурой плавления, крупными частицами, легко флотируются, хорошим эффектом раскисления и другими преимуществами. При тех же условиях, при использовании только раскисления марганцем или кремнием, скорость угара составляет 46% и 37% соответственно, а при использовании раскисления сплавом кремния и марганца скорость угара обоих составляет 29%. Поэтому он широко используется в сталеплавильном производстве, а темпы роста его производства выше, чем средние темпы роста ферросплавов, став незаменимым композитным раскислителем и легирующей добавкой в черной металлургии.
Печь для производства карбида кальция является основным оборудованием для производства карбида кальция. Печь для производства карбида кальция является печью для производства минерального тепла, основным сырьем является кокс и известняк в соответствии с определенным соотношением требований после смешивания путем реакции электродуговой плавки для получения карбида кальция (карбида кальция). Карбид кальция производится в печи для производства карбида кальция путем плавления шихты из-за высокой температуры, выделяемой электрической дугой. Из-за температуры реакции до 2000 градусов и более, такую высокую температуру, обычному огнеупору трудно выдержать. Поэтому объем корпуса печи должен быть больше реакционного пространства, то есть между зоной реакции и футеровкой должен быть сохранен слой шихты для защиты футеровки.
Существует множество форм корпуса печи, включая круглую, овальную, квадратную и прямоугольную. С точки зрения термодинамики круглая печь более выгодна. Фактически, выбор формы печи в основном определяется расположением позиций электродов и положением установки оборудования для извлечения оксида углерода. Можно сказать, что большинство современных печей для карбида кальция являются круглыми печами, и очень немногие используют другие формы.
Размер реакционного пространства в печи определяется размером электрода, расстоянием и радиусом действия дуги. Расстояние круглого электрода прямо пропорционально его диаметру. Диаметр электрода изменяется в зависимости от мощности печи. Диаметр электрода определяется плотностью тока, которую он допускает. Ток электрода определяется мощностью трансформатора. Окончательный вывод заключается в том, что размер корпуса печи зависит от мощности ее трансформатора.
Карбид кальция образуется в печи в результате реакции плавления шихты из-за высокой температуры, выделяемой электрической дугой. Из-за температуры реакции до 2000 градусов и более, такую высокую температуру, обычному огнеупору трудно выдержать. Поэтому объем печи должен быть больше реакционного пространства. То есть, между зоной реакции и футеровкой должен быть слой шихты, чтобы защитить футеровку.
Размер реакционного пространства в печи определяется размером электрода, расстоянием и радиусом действия дуги. Расстояние круглого электрода прямо пропорционально его диаметру. Диаметр электрода изменяется в зависимости от мощности печи. Диаметр электрода определяется плотностью тока, которую он допускает. Ток электрода определяется мощностью трансформатора. Окончательный вывод заключается в том, что размер корпуса печи зависит от мощности ее трансформатора.
Размер печи и расстояние между электродами очень важны. Когда размер выбран правильно, ток в основном течет от конца электрода через реакционный и плавильный слой к дну печи. В это время работа печи из карбида кальция очень плавная. В противном случае большое количество тока течет от одного электрода через слой интердиффузии заряда и слой предварительного нагрева к другому электроду. Таким образом, электрод не может проникнуть глубоко в печь, температура дна печи снижается, три фазы в печи нелегко сгладить, поток карбида кальция затруднен, и работа печи из карбида кальция ухудшается, что очень неблагоприятно для производства.
Ниже приводится краткое введение в конструкцию корпуса печи и дверцы печи.
(1) Требования к кожуху печи: ① прочность корпуса печи должна быть способна выдерживать сильное расширение футеровки печи, вызванное нагревом, и адаптироваться к требованиям расширения и сжатия футеровки печи; ② В случае выполнения требований к прочности следует стремиться к экономии материалов и снижению веса; (3) Удобство изготовления, при необходимости следует рассмотреть возможность упаковки и транспортировки.
(2) Заполняющий слой: Обычно кирпичная футеровка стен печи в основном представляет собой мокрую кладку, и она расширяется при нагревании, поэтому между огнеупорным кирпичом и железной оболочкой следует заполнить слой асбестовой плиты (или шлаковой ваты, или сухого песка). Этот слой называется заполняющим слоем, также известным как буферный слой. Толщина этого слоя зависит от размера печи, метода кладки и характера огнеупора, который обычно составляет от 50 до 100 мм.
(3) Футеровка из огнеупорного кирпича: шесть слоев огнеупорного кирпича укладываются поверх слоя заполнения, а толщина составляет около 450~500 мм. Стена печи укладывается двумя слоями огнеупорного кирпича до верха печи. Обычно используются глиняные огнеупорные кирпичи, и существует два метода возведения огнеупорных кирпичей: сухое возведение и мокрое возведение. Метод мокрой укладки использует 70% огнеупорного клинкерного порошка, 30% огнеупорного сырьевого порошка и кладку с замешиванием воды. Кирпичный шов не должен быть больше 3 мм. Метод сухой укладки предъявляет более высокие технические требования, поэтому метод сухой укладки в основном используется в печах из карбида кальция большой емкости, а стена печи - метод мокрой укладки.
(4) Футеровка из углеродистого кирпича: над слоем огнеупорного кирпича толщина слоя углеродистого кирпича варьируется в зависимости от мощности печи из карбида кальция, малая мощность составляет 400 ~ 800 мм, средняя мощность составляет 800 ~ 1200 мм, а большая мощность составляет 1200 ~ 1500 мм. Методы кладки слоя углеродистого кирпича делятся на два вида: метод грубого шва и метод тонкого шва. Метод грубого шва заключается в том, чтобы оставить щели между кирпичами и кирпичами размером 30 ~ 50 мм. Толстая паста для шва нагревается до состояния пасты, заполняется между трещинами кирпича, а затем нагревается и утрамбовывается специальным инструментом и пневматическим инструментом с давлением ветра от 3 до 7 кг/2 см. Верхние и нижние швы кирпича должны быть расположены в шахматном порядке. Между углеродистым кирпичом и огнеупорным кирпичом, между углеродистым кирпичом и верхней поверхностью слоя углеродистого кирпича также должна быть заполнена толстой пастой для шва толщиной 50 ~ 100 мм. Метод тонкого шва заключается в обработке углеродистых кирпичей в плоскость с относительно высокой точностью на строгальном станке заранее. И предварительно собранный на заводе по переработке, размер допуска каждого углеродистого кирпича должен составлять ±1 мм. При укладке в печь из карбида кальция кирпичи и кирпичи заполняются расплавленной пастой тонкого шва, требуя, чтобы шов кирпича был не больше 2 мм. Метод тонкого шва является лучшим из этих двух методов. Однако объем обработки велик, поэтому этот метод обычно используется только в печах из карбида кальция большой емкости. Легко сделать пасту грубого шва, но из-за улетучивания летучих веществ во время производства легко появляются отверстия между трещинами кирпича, а проницаемость для предотвращения ферросилиция плохая. В печи большой емкости из карбида кальция кирпичная футеровка в нижнем конце стенки печи также выполнена из углеродистого кирпича, а углеродистый кирпич между этим слоем и углеродистым кирпичом в нижней части печи также заполнен тонкой шовной пастой, углеродистый кирпич имеет высоту около 900 мм и толщину 400 мм. Корундовые кирпичи используются около дверцы печи для предотвращения окисления углеродистых кирпичей.