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鐵合金在煉鋼冶煉過程中，有兩個功能:一是脫氧，鐵合金是脫氧劑的一種，且是用量最大、使用最普遍的一種的脫氧劑。二是合金化，煉鋼根據(jù)鋼種加入各種各樣的鐵合金，生產(chǎn)各種各樣優(yōu)質(zhì)鋼、合金鋼，以滿足國民經(jīng)濟(jì)、國防建設(shè)的多種需要。
現(xiàn)代優(yōu)質(zhì)合金鋼的生產(chǎn)，沒有鐵合金是不可能的，因此鐵合金的生產(chǎn)與煉鋼有非常密切的關(guān)系，并隨煉鋼工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展。
錳硅合金是由錳、硅、鐵、碳等元素組成的合金，是用途較廣、產(chǎn)量較大的電爐鐵合金品種，其產(chǎn)量在鐵合金產(chǎn)品中占第二位。
錳硅合金是煉鋼常用的復(fù)合脫氧劑，主要用于鋼液的直接預(yù)脫氧。在脫氧過程中，生成的脫氧產(chǎn)物互相接近，易于集結(jié)且熔點(diǎn)低、顆粒大、容易上浮，有利于純潔鋼液。有時也用于調(diào)整錳的成分，使之滿足于成品鋼的規(guī)格要求。
錳硅合金又是生產(chǎn)中低碳錳鐵和電硅熱法生產(chǎn)金屬猛的還原劑。猛桂合金可在大、中、小礦熱爐內(nèi)采取連續(xù)式操作進(jìn)行冶煉。錳硅合金分為普通錳硅合金和中、低碳錳硅合金(即俗稱的高硅錳硅)，可用于煉鋼、中低碳錳鐵、金屬錳的冶煉生產(chǎn)。
經(jīng)過幾十年的發(fā)展，錳硅合金的品質(zhì)越來越高，而作為生產(chǎn)錳硅合金的生產(chǎn)設(shè)備—礦熱爐的設(shè)計和要求也越來越高，而現(xiàn)階段礦熱爐朝著封閉化大型化和自動化方向發(fā)展。
硅錳筑爐常用材料種類
耐火材料:黏土磚、炭磚、碳化桂磚、電極糊;隔熱材料:石棉板、石棉繩、黏土粒、礦渣棉。
1.對筑爐材料的要求
對筑爐材料的要求有:①具有較高的耐火度，在高溫時形態(tài)、體積不發(fā)生較大變化。②在高溫時有足夠的機(jī)械強(qiáng)度?？乖院?，在高溫下有較高的化學(xué)穩(wěn)定性。③具有低的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性(隔熱和保溫)。④在高溫下有較高的抗氧化性能。⑤耐火磚尺寸準(zhǔn)確，變形不大，無空洞或裂紋，無缺邊掉角。小心搬放，妥善存放與保管、避免受潮。⑥各種耐火材料保持清潔整齊，不得粘有灰塵，泥土和油污。
2.爐體的砌筑
2.1材料準(zhǔn)備
主要材料用量見表7，輔助材料有石棉板、黏土粒、底糊、電極糊、水玻璃、石墨粉及生熟黏土粉等。
2.2材料加工
爐墻炭磚斷面加工成梯形。爐底炭磚兩側(cè)各加工兩條溝槽，寬40?50mm，深10?20mm。出鐵口爐墻用400mmx400mmx600mm的碳化桂磚，其中每側(cè)出鐵口各用一塊直徑為100mm的圓孔碳化硅磚。
2.3加工工具
施工前應(yīng)把筑爐用的工具準(zhǔn)備齊全。砌磚工具:大鏟、刨錛、木錘、泥槽、泥桶、掃帚、水平尺、木桿、小線;搗固炭磚工具:木楔、木方、木板、搗錘、底糊桶、小火爐、導(dǎo)鏈;照明器具:安全燈、探照燈。
2.4爐殼檢查
爐殼的形態(tài)要規(guī)整，主要尺寸(高度、直徑及出鐵口位置)符合要求(公差小于20mm)。要求爐殼裝配縫及焊縫平整嚴(yán)密。經(jīng)用煤油檢查合格后方準(zhǔn)使用。爐殼放置要水平，爐殼中心線要與電極極心圓的中心線要靠近(偏心度小于15mm)。
2.5新爐襯的砌筑
將爐殼內(nèi)清掃干凈。爐底鋪一層10mm的石棉板，用木錘夯實(shí)，使其緊靠在爐底鋼板上，石棉板的接縫要對嚴(yán)。石棉板上鋪一層80?100mm厚的黏土粒，作為彈性層。測量、放線、開始砌筑。在彈性層上砌七層黏土磚，平磚四層(65mmx4)，側(cè)砌三層(115mmx3)。
第一次黏土磚平砌，要求干砌，便于找平(水平公差不超過±5mm)，經(jīng)檢查合格后，方準(zhǔn)砌下一層，第二、三、四層濕砌，磚縫不超過2mm，泥漿飽滿，填充要實(shí)，側(cè)砌三層干砌，以黏土粉填縫。每兩層磚的立縫要錯開30°?50°。砌爐底黏土磚的同時，放爐墻石棉板，留出80?100mm的彈性層空間，每砸完二層黏土磚填充一次黏土粒。
砌完爐底黏土磚層，砌炭磚圍墻黏土磚層，在圍墻中垂直方向留8?10個通氣孔，截面50mmX80mm，在圓周上均勻分布，通氣孔從圍墻第一層直通爐墻上緣，圍墻外留80?100mm的環(huán)形空間，填充黏土粒和彈性層，圍墻內(nèi)擺放炭磚，炭磚之間及炭磚與圍墻間留50mm間隙，用填縫糊(電極糊:底糊=2:1)搗固填實(shí)。
擺放炭磚前鋪水平糊(石墨粉:水玻璃=2:1)10?15mm厚，炭磚放正，放穩(wěn)后，將擠出的水平糊除掉，然后用木楔固定。填縫糊加熱良好(加熱均勻，粒度適合，不得過燒，溫度控制在110?1501，倒入炭磚立縫，每次倒入厚度不得超過100mm，分層到固夯實(shí)，每條磚縫要求填滿，填平搗實(shí)。
第二、三層炭磚砌筑方法同第一層，兩層炭磚縫應(yīng)錯開30°?45°，第三層炭磚立縫應(yīng)高出磚面30?50mm。第三層炭磚的排列方向必須與一側(cè)出鐵口中心線平行，中間的一行出鐵口伸出100mm。爐底炭磚砌筑完畢，經(jīng)檢查合格(水平公差不超過±5mm)，在砌筑爐墻炭磚圍墻(65mmx20)，濕砌，放爐墻石棉板，黏土磚與石棉板之間留彈性層80?100mm，每砌3?5層磚，就填充一次黏土粒。圍墻干燥后，將圍墻泥土與爐底炭磚表面清掃干凈。放線，確定爐底圓心，劃出爐膛圓周及兩出鐵口的中心線。擺放爐墻炭磚，注意放正，放穩(wěn)。必須使出鐵口爐墻炭磚與出鐵流槽炭磚與出鐵流槽對正，全部炭磚擺放完畢，間距調(diào)勻，用木楔固定，用木板封住立縫內(nèi)測，以木方頂牢。檢查、清除炭磚立縫中的落物，用壓縮空氣將全部立磚縫清掃干凈。
把加熱好的填縫糊倒入炭磚立縫，分層搗打(每層搗打10mm左右)，要求填滿搗實(shí)，填至高出上表面30?50mm。爐墻上表面水平公差8mm左右，與爐底炭磚的接縫小于5mm，立磚縫內(nèi)側(cè)40mm左右，外側(cè)70mm左右，出鐵口處的3組碳化硅磚與圍墻間打成電極糊層，圍墻有黏土磚沿爐墻石棉板平砌，兩側(cè)平砌成磚垛以擋耐火粒，出鐵口由異形磚砌拱厚115mm，拱下的空間用耐火磚砌死，碳化硅磚中的圓孔用裝有焦末的鐵管穿好，留在搗打電極糊和115mm厚的黏土磚內(nèi)。爐墻炭磚上面砌黏土磚，逐層向爐殼方向收縮成階梯形，最上三層磚的外側(cè)不留彈性層。通氣孔向上到爐墻最上緣，其出鐵處用磚覆蓋住。
2.6出鐵口流槽砌筑
流槽鐵板上面與兩側(cè)鋪一層石棉板，其上擺有兩塊加工過的炭磚，兩側(cè)用黏土磚卡住，外炭磚必須比流槽鐵板長100?150mm。炭磚縫隙與流槽表面鋪電極糊，使其燒結(jié)牢固。
2.7檢查驗(yàn)收及爐襯保護(hù)
爐襯砌筑完畢，拆除支撐木方、木板，將爐膛清掃干凈。經(jīng)有關(guān)部門共同檢查驗(yàn)收后，交付使用。爐墻炭磚與爐底炭磚交接處用熔化的電極糊打結(jié)圍角，高200mm，傾斜成45°。爐底每相電極下鋪一層黏土磚，爐墻炭磚表面貼砌一層黏土磚，全部濕砌，要求磚縫嚴(yán)密，泥漿飽滿。兩側(cè)出鐵口放置鐵筒，內(nèi)填焦粉，端部用白黏泥封閉。
2.8出鐵口、鐵水包的砌筑
筑爐工負(fù)責(zé)修砌鐵合金電爐(大、中、小修)出鐵口的鐵水包。
2.9出鐵口的修補(bǔ)
碳質(zhì)爐襯出鐵口氧化、侵蝕嚴(yán)重，損壞達(dá)到一定程度時進(jìn)行熱修。熱修前電極棒將出鐵口烤大、燒深，清除殘渣及冷凝的合金，下鐵管，沿該處爐殼砌黏土磚墻達(dá)到一定高度，然后灌入破碎好的電極糊(標(biāo)準(zhǔn)糊粒度小于100mm)。出鐵口流槽炭磚由于氧化侵蝕變短、變薄、應(yīng)根據(jù)情況更換。
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