在礦石純度高時，如生產矽鐵用的矽石含SiO2>97%，脈石數量少，不用添加熔劑，結果產生的爐渣很少，通稱無渣法冶煉。如矽鐵及工業矽的生產。
基本介紹
- 中文名：無渣法冶煉
- 外文名：Slag free smelting
- 學科：冶金工程
- 領域：冶煉
- 範圍：能源
- 特點：產生的爐渣很少
簡介,連續冶煉工藝,有渣法冶煉,電碳熱法,電碳熱法生產鐵合金的設備,碳質還原劑,
簡介
在礦石純度高時，如生產矽鐵用的矽石含SiO2>97%，脈石數量少，不用添加熔劑，結果產生的爐渣很少，通稱無渣法冶煉。如矽鐵及工業矽的生產。
連續冶煉工藝
埋弧還原電爐通電後，將礦石、碳質還原劑、熔劑和鐵原料等按配料單稱重，混勻後從爐口加入。由於礦石還原生成的合金，脈石與熔劑生成的爐渣下沉至爐底，而還原反應產生的氣體，主要是CO穿過料層外泄；爐料體積變小，料面下降，則由爐口繼續加蓋混合爐料，以保持料面高度；根據熔池體積定時從出鐵(渣)口排放合金與爐渣。這種操作方法通稱連續冶煉工藝。在開發初期，電碳熱法因電爐容量小，熱穩定性差，工藝規律未能掌握，如生產電石也不能從爐內排出，只好讓電石在爐內冷卻並拆爐取出，然後再開始新的一爐冶煉。這種方法稱間歇冶煉工藝。此法只有積塊法冶煉鎢鐵還在使用。
有渣法冶煉
因礦石含有一定數量的脈石，根據需要添加適當數量的熔劑(如石灰、白雲石、矽石或鋁礬土)，以組成護渣而獲得高質量合金，去除雜質，改進爐渣性能(黏度、表面張力、導電性等)，提高主元素的回收率，或調節主元素在合金與爐渣間的分配比，這種方法稱有渣法冶煉。有渣法冶煉又分為廢渣法和可返回用植(富渣)法兩種。有渣法冶煉根據添加熔劑數量又分為無熔劑法與少熔劑法(兩者爐渣均返回使用)和熔劑法(廢渣法)。
電碳熱法
在電爐內以碳質還原劑生產鐵合金的方法。它是生產鐵合金的主要方法之一。將電能經電極輸入埋弧還原電爐內轉化為熱能，將礦石、碳質還原劑及熔劑的混合料加熱至熔化和還原所需要的溫度而得到鐵合金。
該法的特點是，通過供電制度及爐子幾何參數的選擇，而得到特定的加熱溫度和反應區域；熱源呈化學中性，不影響化學反應性質；碳的還原效果好，還原反應產生一氧化碳，並及時外泄，有利於氧化物的還原；在氧化物還原的同時不可避免地生成碳化物，所以不能得到低碳產品；當合金含矽時，合金含碳量與含矽量成反比關係；生產規模比較靈活等。
電碳熱法生產鐵合金的設備
電碳熱法生產鐵合金的主體設備為埋弧還原電爐及其有關的原料加工、輸送，合金澆鑄，煙氣淨化和煤氣回收設備。
碳質還原劑
碳質還原劑資源豐富，種類較多，容易得到，而且價格低廉。在高溫下碳是最有效的還原劑，所以電碳熱法在鐵合金工業得到廣泛的套用。電碳熱法生產的鐵合金主要有矽鐵、高碳錳鐵、錳矽合金、高碳鉻鐵、矽鉻合金，還有矽鈣合金、鎳鐵、鎢鐵、磷鐵、硼鐵及鋯矽鐵等。
