半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，棕剛玉生產(chǎn)仍沿用傳統(tǒng)的工藝從未改變。隨著時(shí)代的變遷，礦產(chǎn)資源銳減，礦產(chǎn)品的質(zhì)量不斷下降，原材料和能源價(jià)格的不斷提升，節(jié)能減排任務(wù)日趨繁重，棕剛玉生產(chǎn)已經(jīng)四面楚歌，如果在技術(shù)上沒(méi)有新的突破，可以預(yù)測(cè)十年之后生產(chǎn)棕剛玉的單位能耗及生產(chǎn)成本均會(huì)出現(xiàn)驚人的大幅上升，一部分棕剛玉生產(chǎn)企業(yè)也會(huì)因此而被迫關(guān)停。按照目前市場(chǎng)價(jià)格為不變價(jià)進(jìn)行測(cè)算，屆時(shí)棕剛玉的生產(chǎn)成本將會(huì)在4500-5000元之間，節(jié)能減排將成為不可逾越的難題，鑒于以上各種因素，未來(lái)的棕剛玉生產(chǎn)和發(fā)展必須在科學(xué)發(fā)展觀的指導(dǎo)下盡快轉(zhuǎn)變生產(chǎn)發(fā)展方式，走技術(shù)創(chuàng)新之路。

       棕剛玉的冶煉工藝過(guò)程分為起弧、熔煉、控制、精煉四個(gè)階段。

       01起弧

       起弧是棕剛玉冶煉的前提，為使三相電極之間電流相同，要擺放起弧焦。起弧焦擺放時(shí)，先加少量礬土，平整爐底，電極稍離爐底。用鐵屑與碳粒混合以一定形狀鋪設(shè)在爐池中心，三根電極下部多鋪設(shè)起弧焦，使三項(xiàng)電極互相成通路。起弧焦擺放方法有三種：星形擺放法、實(shí)心三角形擺放法和空心三角形擺放法。經(jīng)過(guò)實(shí)踐對(duì)比選擇星形擺放法，其優(yōu)點(diǎn)是起弧焦用量少，爐內(nèi)增碳少，起弧快，熱量集中在爐池中心。

       擺放好起弧焦后進(jìn)行送電起弧，落下三項(xiàng)電極至起弧焦上時(shí)，看到弧光和聽(tīng)到電弧聲時(shí)，說(shuō)明已經(jīng)起弧。待電流升至正常負(fù)荷的20%～50%時(shí)，在電極外側(cè)和弧光區(qū)加少量爐料壓住弧光。待電流上升到80%負(fù)荷時(shí)，正常加料、進(jìn)入熔煉階段。

       02熔煉

       熔煉占全部冶煉時(shí)間的80%以上，能有效把握棕剛玉冶煉的熔煉階段是十分重要。在熔煉階段，要使?fàn)t料熔化成液態(tài)，雜質(zhì)還原，生成鐵合金并與剛玉溶液分離。在熔煉過(guò)程中，要不斷的用粘棍對(duì)熔液質(zhì)量檢查做出必要的爐前調(diào)整，還要防止各種“反常現(xiàn)象”的發(fā)生。根據(jù)熔煉程度料層會(huì)緩慢下落，保證爐內(nèi)熔液充足在熔煉過(guò)程中要進(jìn)行投料，投料以加滿電爐使熔煉期終了為主要目標(biāo)。新工藝改進(jìn)主要是更進(jìn)一步掌控熔煉階段這一重要環(huán)節(jié)，熔煉階段是關(guān)系著冶煉生產(chǎn)安全、能源消耗、冶煉單位時(shí)間利用、煙塵排放和工人勞動(dòng)強(qiáng)度的重要環(huán)節(jié)。

       03控制

       所謂“控制”就是在一定時(shí)期內(nèi)，停止加料，讓爐內(nèi)的料盡量熔融和還原，并使熔化面積向外擴(kuò)大，爐況“控制”的好，溶液緩慢上升，整個(gè)料面均勻下沉，料下得多，熔化的快。在控制期內(nèi)盡量把熱量用到擴(kuò)大熔化面積上。待結(jié)束后在投入爐邊預(yù)熱料繼續(xù)熔煉。控制期內(nèi)爐料并未完全熔融，避免溶液溫度降低會(huì)讓爐料緩慢進(jìn)入熔液，弧光暴露在外，爐內(nèi)熱損失大，電能損耗過(guò)大。

       04精煉

       精煉的目的是把雜質(zhì)充分還原，鐵合金較好的沉淀聚集，爐內(nèi)氣體暢通排出，同時(shí)進(jìn)一步提高熔液溫度和擴(kuò)大熔化面積。電爐轉(zhuǎn)入精煉時(shí)要停止加料，采用低電壓，使投入的爐料盡量熔化。精煉充分的特征是：爐內(nèi)料層很薄，電極周圍的爐料和熔液緊緊相貼，液面十分穩(wěn)定;三相電極電流表指針?lè)€(wěn)定。電極根逸出氣體不多，電弧聲一致不間斷。精煉期如果控制不好會(huì)過(guò)分的增加電能的消耗。精煉的好壞直接影響剛玉的質(zhì)量和產(chǎn)量。

       冶煉工藝

       在長(zhǎng)期的實(shí)踐過(guò)程中，我們對(duì)冶煉工藝不斷進(jìn)行改進(jìn)，摸索出一套適合生產(chǎn)現(xiàn)狀的冶煉新方法，傾倒?fàn)t冶煉新工藝的采用，結(jié)合了自身?xiàng)l件，在冶煉過(guò)程中調(diào)整碳量的配比，彌補(bǔ)因化驗(yàn)的誤差、配方的不準(zhǔn)導(dǎo)致的爐況不穩(wěn)定。增加補(bǔ)料次數(shù)，將暴露在外的弧光掩埋，提高對(duì)電弧熱能的利用。降低料面高度，增大爐殼上部到水冷蓋下部空間，增加爐內(nèi)空間，保證煙塵很好的捕集，降低煙塵的排放。采用薄料面運(yùn)行，使還原反應(yīng)產(chǎn)生的氣體均勻排出，降低爐內(nèi)氣體壓力，避免噴爐現(xiàn)象的發(fā)生。通過(guò)比較敞弧法和埋弧法的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合我們生產(chǎn)中的實(shí)際運(yùn)用，棕剛玉冶煉新工藝采用半敞半埋的方式，新工藝控制原料的投入量，降低了料面高度，跟傳統(tǒng)傾倒?fàn)t冶煉工藝相比料面高度降低40cm，增加了爐內(nèi)空間。降低了煙塵在爐內(nèi)的密度,有效的對(duì)排放出來(lái)的煙塵進(jìn)行處理，使得煙塵不外逸在操作區(qū)內(nèi)，相比傳統(tǒng)傾倒?fàn)t冶煉工藝的環(huán)保效果更加明顯，讓工人避免接觸到排放出的煙塵，比傳統(tǒng)冶煉工藝更加能保障工人的健康。

       從實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)可以看出傾倒?fàn)t冶煉工藝能有效的提高產(chǎn)量，降低電耗，保證經(jīng)濟(jì)效益的穩(wěn)步增長(zhǎng)。