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高温下形成的“坩埚”作用是什么?

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什么是坩埚?坩埚就是每相电极下面的“埚”型高温区,也就是主要的发言区。


二氧化硅在较高温度下,粘度比较大,每当捣炉时就会发现很粘稠的炉料,甚至呈玻璃丝状。电极附近的炉料,因距离电极位置不同,高温处即熔化,低温处即粘结。所以,在电极周围自然形成有粘结炉料组成的“埚”型高温区,即主要反应区,习惯称为坩埚。坩埚顶和壁是粘稠的熔融状炉料,其组成为粘稠的炉料混合物;已进行部分反应而生成的化合物;硅铁颗粒;液体合金;碳化硅和三氧化二铝等。坩埚内部是气体空间也就是电弧区。坩埚内的温度约为1800~2000℃以上,能够使化学反应比较充分地进行。冶炼75硅铁,当大塌料时,可看到坩埚的部分形状,在电炉修洗炉时,也可看到坩埚的部分轮廓。


坩埚顶和壁的炉料,在高温下不断地反应,生成硅铁落入熔池内,又不断地加入新炉料。所以,坩埚是主要反应区。坩埚的大小对冶炼有很大的影响。


电极插入炉料较深时,热量损失较少,炉内温度高,坩埚则较大,反应速度较快,产量高,单位电耗低。反之,电极插入炉料浅时,热量损失增加,炉内温度较低,坩埚则较小,反应速度减慢,产量低,单位电耗势必增高。


坩埚的大小也可以从料面的透气性来判断,当料面透气性比较均匀时,说明坩埚较大。当料面透气性不好时,炉中的料下沉速度较慢时,则说明坩埚较小。


控制合适的配料比,操作中不偏加料;维护好炉况,使料面保证较低的高度,并保持炉料有良好的透气性等,这样就有较大的坩埚。


供电制度对坩埚的大小也有影响,使用的功率高,则坩埚较大;反之则坩埚较小。


每相电极的坩埚扩大到一定程度时,坩埚间必然互相沟通,出炉时铁水就比较容易全部流出。如因炉温低或炉底上涨等原因,造成坩埚小,甚至使三个坩埚不能连通,这样不但铁水不能全部排出,并对下一炉冶炼造成不利的影响。


冶炼45硅铁,炉料中钢屑较多,电极插入炉料较浅,则坩埚不像冶炼75硅铁的坩埚那样大,约小三分之一。因此,冶炼45硅铁产生大塌料现象较少。


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