鐵合金材料生產(chǎn)根據(jù)產(chǎn)品品種和質(zhì)量要求采用不同的冶煉方法，主要有碳還原法（高爐、電爐）、金屬熱還原法和電解法；并可采用脫硅精煉、吹氧、真空固態(tài)脫碳等方法進(jìn)行精煉。某些合金元素在礦石中含量很低，必須先進(jìn)行富集，包括選礦和濕法冶金或火法冶金處理，提取純凈的氧化物或其他中間產(chǎn)品，再行冶煉。
目前鐵合金材料生產(chǎn)中發(fā)生礦熱爐噴料、爆炸事故多出現(xiàn)在錳硅合金冶煉和高碳鉻鐵冶煉過程中，高碳錳鐵冶煉一般發(fā)生翻渣現(xiàn)象，但很少見到硅鐵或硅系鐵合金生產(chǎn)中發(fā)生爐膛內(nèi)塌料、爆炸事故的報(bào)導(dǎo)。這說明礦熱爐的冶煉模式對生產(chǎn)過程發(fā)生噴料、爆炸事故有直接關(guān)系。
按照碳熱還原反應(yīng)的冶金特點(diǎn)，一般可將鐵合金生產(chǎn)工藝分為有渣法冶煉和無渣法冶煉兩大類。這種分類方法并非指鐵合金生產(chǎn)過程是否有爐渣形成為標(biāo)準(zhǔn)的，而是指冶金過程，爐內(nèi)碳熱還原反應(yīng)機(jī)理和發(fā)生主要區(qū)域的區(qū)別。硅鐵和錳硅鐵合金生產(chǎn)的總反應(yīng)式為硅鐵合金(無渣法)SiO2+2C=Si(Fe)+2CO↑ ，錳硅合金(有渣法)MnO2+SiO2+6C=MnSi+6CO↑。
錳硅合金生產(chǎn)中，使用的錳礦中含有脈石，同時(shí)添加部分含CaO、MgO的熔劑，因此，還原劑焦炭是從含Mn、Si元素的熔體中反應(yīng)生成Mnsi鐵合金產(chǎn)品。由于碳熱還原過程的反應(yīng)方式隨產(chǎn)品不同而不同，使得硅系鐵合金和錳系鐵合金兩種礦熱爐的爐膛結(jié)構(gòu)產(chǎn)生明顯差異。
錳硅合金有渣法礦熱爐的爐膛結(jié)構(gòu)是由生料層、軟熔層、熔渣層、金屬熔池等幾部分構(gòu)成。焦炭層是有渣法埋弧電爐最重要的特征，它是輸人爐內(nèi)的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎吞紵徇€原反應(yīng)的主要場所。因此，有渣法冶煉時(shí)，發(fā)生翻渣、噴料甚至爆炸等生產(chǎn)事故，應(yīng)與礦熱爐爐膛結(jié)構(gòu)相聯(lián)系。爐膛焦炭層結(jié)構(gòu)的合理性和穩(wěn)定性是電爐正常運(yùn)行的重要保證。
關(guān)注行業(yè)動(dòng)態(tài)，了解產(chǎn)業(yè)信息，以實(shí)現(xiàn)與時(shí)俱進(jìn)，開拓創(chuàng)新，穩(wěn)步發(fā)展。