铁合金专用设备设计(designofspecialequiI)mentforferroalloyproauction)

火法冶金和湿法冶金生产各种铁合金的专用设备设计。包括电炉冶炼、转炉冶炼、高炉冶炼、金属热法冶炼、真空法冶炼、湿法冶金和焙烧等专用设备的设计。其中电炉冶炼设备使用最广，所生产的铁合金量最大。

电炉冶炼设备主要有还原电炉、精炼电炉、加料捣炉机、出铁设备、浇铸设备、制粒设备、挖铁机和电炉电气设备等。对这些设备的结构选型，通常随生产品种、电炉容量和装备水平的不同而异。现代大型电炉车间普遍要求整个生产过程具有较高的机械化、自动化809lie铁程度，不仅电炉结构设计要满足远程操作和自动控制需要，还需配备一些相适应的辅助设备。主要包括：从配料称量、上料运输到炉顶布料全过程，采用可实现自动连锁操作的专用机械化设备。生产硅铁(FeSi75)的半封闭电炉，其炉口操作采用多功能的加料捣炉机。电炉的出铁口采用开眼堵眼机。产品的处理采用浇铸机、制粒机和强力破碎机等。此外，为防止大气污染，对电炉高温炉气采取净化措施，配装除尘设备。(见铁合金电炉烟尘净化设计)(1)还原电炉。又称埋弧电炉或矿热电炉，用于对矿石等炉料进行还原熔炼，是铁合金生产的主体设备(见铁合金还原电炉设计)。20世纪50年代前，世界上普遍采用高烟罩敞口式电炉，随着环境保护要求的提高及煤气回收和余热利用技术的发展，逐渐发展到对不同产品分别采用矮烟罩敞口式电炉(主要用于冶炼硅钙合金)、半封闭式电炉(主要用于冶炼硅铁)和全封闭式电炉(主要用于冶炼高碳锰铁、锰硅合金和高碳铬铁等)，有的产品(如高硅硅铁)还采用炉体旋转或上下两段炉体分别旋转式的电炉，用以消除悬料、减少结壳“刺火”(料面喷火)，使炉况顺行。在电炉容量(通常按变压器视在功率kV·A计)上，50年代前，一般为1000～10000kV·A，后来逐渐向大型化发展。70年代后，世界上建造的电炉一般为20000～40000kV·A，最大的封闭电炉达75000kV·A，最大的半封闭式电炉达105000kV‘·A；中国则多数为5000～12500kV·A容量的电炉，少数为16500～25000kV·A的电炉，到80年代末90年代初，建造的最大封闭式电炉达31500kV·A，最大的半封闭式电炉达50000kV·A。在装备上，普遍从一般机械传动发展到全液压传动，实现遥控，有的还采用电子计算机进行闭环自动控制。

类似铁合金还原电炉的其它工业用电炉，还在化工及有色冶金部门得到广泛应用。主要有电石(碳化钙)炉、黄磷炉、低冰镍炉和冰铜炉(后两种多为矩形炉体)等。它们均采用连续自焙电极，与铁合金电炉相比，在设备结构上既有共性又各具特色，在设计技术的发展上可以互相借鉴、互为补充。

(2)精炼电炉。用于生产精炼中、低和微碳铁合金。采用敞口固定式或带盖倾动式。前者类似还原电炉，可配备连续自焙电极；后者类似电弧炼钢炉，使用石墨或炭素电极。世界上电炉容量一般为1500～6000kV·A，最大的达10000kV·A，中国最大的精炼电炉容量为3500kV·A。(见铁合金精炼电炉设计)(3)加料捣炉机。用于敞口或半封闭式还原电炉，是具有加料、推料和捣炉等多功能的无轨车式操作机。

8]O(见铁合金电炉加料捣炉机设计)(4)出铁设备。主要用于电炉炉前出铁。主要有铁口的开眼堵眼机、电弧烧穿器、铁水包、渣包、运输小车和牵引卷扬机等。(见铁合金电炉出铁设备设计)(5)浇铸设备。用于将液态铁合金浇注成锭或块的设备。通常为大锭模和浇铸机两种。浇铸机又分为带式和环式两类，并配以铁水包倾翻装置。(见铁合金浇铸设备设计)(6)制粒设备。将液态铁合金通过底漏式中间包，经旋转的粒化器(盘)形成实心粒状物，再落入水罐冷却、脱水等的整套粒化装置。(见铁合金制粒设备设计)(7)挖铁机。专用于钨铁电炉，将电炉熔炼好的半熔态金属，用该机上的钢勺子从炉内挖出的设备(见钨铁电炉挖铁机设计)，且机旁配以磕勺机。

(8)电炉供电和电控设备。主要是指将供电电网的高压电降至冶炼所需的具有可变值的低压电，并输送入炉的电气设备。主要包括电炉变压器及其低压侧的大电流导线(短网)，以及为电炉的电极升降和压放等进行电气控制的设施。(见铁合金电炉供电和电控设备设计)转炉冶炼设备一般为小型(≤10t)转炉。(见转炉炼钢车间设计)高炉冶炼设备常用的是中、小型(≤300m。)高炉。(见炼铁厂设计)金属热法冶炼设备主体设备是筒式熔炼炉，俗称炉筒。用于钛铁冶炼的炉筒通常是由四瓣铸铁炉片组成的一个圆筒体，或上小下大的截圆锥筒体，筒体坐落在用镁砂筑成的锅底形砂窝上。用于钼铁冶炼的炉筒，通常是用钢板焊制的无底圆筒，内衬耐火材料，底部直接置于砂窝上。

．铝粒制备设备是将铝熔化后用压缩空气喷吹雾化成铝粒的设备，通常包括反射熔铝炉和雾化冷却筒等。

真空法冶炼设备主要是指真空电阻炉(简称真空炉)，用于真空固态脱碳法冶炼微碳铬铁。炉体为卧式圆筒形，内衬耐火材料，中间放置装有料块的底盘，以碳棒为电阻发热体。20世纪50年代，世界上建造的真空炉，其直径为4．5m，长42m。中国60年代建造的真空炉，其容量为6000kV·A，炉体直径为3．6m，长15m。并配以相应的抽真空设施和电炉变压器、电控设备等。

湿法冶金设备又称化学处理设备。用于对矿石或其他原料进行浸取、溶液净化、沉淀、固液分离、分解熔化和纯金属制取等的生产。通常，对有腐蚀性的介质，设备或部件要用耐腐蚀材料制作，或作防腐处理，如包覆或喷涂防腐材料，加防腐衬里等。

其设备主要有：(1)反应罐是最常用的设备，主要用于浸取、净化、沉淀、浓缩和结晶等操作。它是在圆形罐体中设置搅拌器，根据需要罐壁可做成夹套式，或内置盘管，以便于间接冷却或加热，或将蒸汽管插入罐内，直接加热，罐体上设有加料口、出料管口和安装计器用的管孔等。属于真空或加压状态下工作的罐体，其密封要求严格，并应按压力容器进行设计。(2)固液分离除使用通用设备真空过滤机、压滤机、离心机等外，其专用设备还有气液分离器、真空受液罐、抽滤筒和吸滤器等。(3)用电解法制取纯金属的设备主要是电解槽，用于锰和铬的生产，常为隔膜式电解槽。(4)分解熔化设备常用反射炉(分解与熔化共用)，或多膛炉(分解用)、电弧炉和电阻炉(熔化用)。(5)此外，还有专用的真空蒸发器、热交换器等。

焙烧设备用于物料的氧化焙烧或还原焙烧。常用的有回转窑、多层焙烧炉、反射焙烧炉和竖炉等(见铁合金车间焙烧设备设计)。