Silisiummanganlegering brukes hovedsakelig som et mellommateriale for deoksideringsmiddel og legeringsmiddel for stålproduksjon, og er også hovedråstoffet for produksjon av ferromangan med lavt karbon. Forbruket står for andreplassen i ferrolegeringsprodukter med elektrisk ovn. Silisium-mangan-legeringer med karboninnhold under 1,9 % er halvfabrikata for produksjon av middels og lavkarbon ferromangan og elektrosilisium-termisk metallmangan. Silisium og mangan i silisium manganlegering, sterk affinitet med oksygen, ved bruk av silisium manganlegering i stålproduksjon, er de resulterende deoksidasjonsproduktene MnSiO3 og MnSiO4 smeltende henholdsvis 1270 grader og 1327 grader, med lavt smeltepunkt, store partikler, lett å flyte , god deoksidasjonseffekt og andre fordeler. Under de samme forholdene, ved bruk av mangan eller silisiumdeoksidasjon alene, er forbrenningstapet henholdsvis 46 % og 37 %, mens bruk av silisiummanganlegering deoksidering, er brenntapsraten for begge 29 %. Derfor har det blitt mye brukt i stålproduksjon, og produksjonsveksthastigheten er høyere enn den gjennomsnittlige veksthastigheten for ferrolegering, og har blitt et uunnværlig komposittdeoksidasjonsmiddel og legeringstilsetningsmiddel i jern- og stålindustrien.
Kalsiumkarbidovn er hovedutstyret for å produsere kalsiumkarbid. Kalsiumkarbidovn er en mineralvarmeovn, hovedråstoffet koks og kalkstein i henhold til et visst forhold mellom krav etter blanding ved elektrode-buesmeltereaksjon for å produsere kalsiumkarbid (kalsiumkarbid). Kalsiumkarbid produseres i en kalsiumkarbidovn ved å smelte ladningen på grunn av den høye temperaturen som sendes ut av lysbuen. På grunn av reaksjonstemperaturen på opptil 2000 grader eller mer, en så høy temperatur, er det generelle ildfaste materialet vanskelig å motstå. Derfor må volumet av ovnslegemet være større enn reaksjonsrommet, det vil si at et lag av ladning bør holdes tilbake mellom reaksjonssonen og foringen for å beskytte foringen.
Det er mange former for ovnskroppen, inkludert rund, oval, firkantet og rektangulær. Fra et termodynamisk synspunkt er sirkulær ovn mer fordelaktig. Faktisk er valget av ovnsform hovedsakelig bestemt av arrangementet av elektrodeposisjoner og installasjonsposisjonen til karbonmonoksidekstraksjonsutstyr. Man kan si at de fleste av dagens kalsiumkarbidovner er sirkulære ovner, og svært få bruker andre former.
Størrelsen på reaksjonsrommet i ovnen bestemmes av størrelsen på elektroden, avstanden og lysbueområdet. Avstanden til den sirkulære elektroden er direkte proporsjonal med diameteren. Diameteren på elektroden varierer med ovnens kapasitet. Elektrodediameteren bestemmes av strømtettheten den tillater. Strømmen til elektroden bestemmes av transformatorkapasiteten. Den endelige konklusjonen er at størrelsen på ovnskroppen avhenger av kapasiteten til transformatoren.
Kalsiumkarbid produseres i ovnen på grunn av smeltereaksjonen til ladningen på grunn av den høye temperaturen som sendes ut av den elektriske lysbuen. På grunn av reaksjonstemperaturen på opptil 2000 grader eller mer, en så høy temperatur, er det generelle ildfaste materialet vanskelig å motstå. Så volumet av ovnen må være større enn reaksjonsrommet. Det vil si at et lag med ladning skal holdes tilbake mellom reaksjonssonen og foringen for å beskytte foringen.
Størrelsen på reaksjonsrommet i ovnen bestemmes av størrelsen på elektroden, avstanden og lysbueområdet. Avstanden til den sirkulære elektroden er direkte proporsjonal med diameteren. Diameteren på elektroden varierer med ovnens kapasitet. Elektrodediameteren bestemmes av strømtettheten den tillater. Strømmen til elektroden bestemmes av transformatorkapasiteten. Den endelige konklusjonen er at størrelsen på ovnskroppen avhenger av kapasiteten til transformatoren.
Størrelsen på ovnen og avstanden mellom elektrodene er svært viktig. Når størrelsen er valgt riktig, flyter strømmen for det meste fra elektrodeenden gjennom reaksjons- og smeltelaget til bunnen av ovnen. På dette tidspunktet er driften av kalsiumkarbidovnen veldig jevn. Ellers flyter en stor mengde strøm fra en elektrode gjennom ladningsinterdiffusjonslaget og forvarmingslaget til den andre elektroden. På denne måten kan ikke elektroden gå dypt inn i ovnen, ovnens bunntemperatur reduseres, de tre fasene i ovnen er ikke enkle å jevne ut, kalsiumkarbidstrømmen er vanskelig og driften av kalsiumkarbidovnen blir dårligere , som er svært ugunstig for produksjonen.
Det følgende er en kort introduksjon til strukturen til ovnskroppen og ovnsdøren
(1) Kravene til ovnskallet for ovnskallet:① styrken til ovnskroppen skal være i stand til å møte den alvorlige ekspansjonen av ovnsforingen forårsaket av oppvarming, og tilpasse seg kravene til ovnsforingens ekspansjon og sammentrekning; ② Når det gjelder å oppfylle styrkekravene, bør vi strebe etter å spare materialer og redusere vekten; (3) Praktisk produksjon, om nødvendig, muligheten for pakking og transport bør vurderes.
(2) Fyllingssjikt: Vanligvis er ovnsveggens murstein for det meste vått murverk, og det utvider seg ved oppvarming, så et lag med asbestplate (eller slaggull eller tørr sand) bør fylles mellom den ildfaste mursteinen og jernskallet. Dette laget kalles fyllingslaget, også kjent som bufferlaget. Tykkelsen på dette laget avhenger av størrelsen på ovnen, murmetoden og arten av det ildfaste, som vanligvis er 50 til 100 mm.
(3) Firebrick-fôr: seks lag med firebrick legges over fyllingslaget, og tykkelsen er omtrent 450 ~ 500 mm. Ovnsveggen legges med to lag ildfast murstein til toppen av ovnen. Vanligvis brukes leire ildfast murstein, og det er to metoder for å bygge ildfast murstein: tørr bygning og våt bygning. Våtleggingsmetoden bruker 70% ildfast klinkerpulver, 30% ildfast råmaterialepulver og vannblande murverk. Teglsømmen bør ikke være større enn 3 mm. Tørrleggingsmetoden har høyere tekniske krav, så tørrleggingsmetoden brukes mest på kalsiumkarbidovnen med stor kapasitet, og ovnsveggen er våtleggingsmetoden.
(4) Foring av karbonmurstein: over det ildfaste tegllaget varierer tykkelsen på karbonmurlaget i henhold til kapasiteten til kalsiumkarbidovnen, den lille kapasiteten er 400 ~ 800 mm, den middels kapasiteten er 800 ~ 1200 mm, og den store kapasiteten er 1200~1500 mm. Murmetodene for karbonmurlag er delt inn i to typer: grovsømmetode og finsømmetode. Den grove sømmetoden er å etterlate 30~50 mm mursteinssprekker mellom murstein og murstein. Den tykke sømpastaen varmes opp til en pasta, fylles mellom mursteinssprekkene, og deretter varmes og tampes med et spesialverktøy og et pneumatisk verktøy med et vindtrykk på 3 til 7 kg/2 cm. De øvre og nedre mursteinsømmene skal være forskjøvet. Mellom karbonmursteinen og brannmursteinen, mellom karbonmursteinen og toppflaten av karbonmursteinlaget bør også fylles med en tykk 50~100 mm tykk sømpasta. Finsømmetoden går ut på å bearbeide karbonmurstein til et plan med relativt høy presisjon på høvelen på forhånd. Og ferdigmontert i prosessanlegget, må toleransestørrelsen for hver karbonmurstein være ±1 mm. Ved legging på kalsiumkarbidovnen fylles mursteinene og mursteinene med smeltet finsømpasta, noe som krever at mursteinssømmen ikke er større enn 2 mm. Den fine sømmetoden er den beste av disse to metodene. Imidlertid er prosesseringsmengden stor, så denne metoden brukes vanligvis bare på kalsiumkarbidovner med stor kapasitet. Det er lett å lage grov sømpasta, men på grunn av de flyktige stoffene som fordamper under produksjonen, er hullene mellom mursteinsprekkene lette å oppstå, og permeabiliteten for å hindre ferrosilisium er dårlig. I kalsiumkarbidovnen med stor kapasitet er mursteinsbekledningen i den nedre enden av ovnsveggen også laget av karbonmurstein, og karbonmursteinen mellom dette laget og karbonmursteinen i bunnen av ovnen er også fylt med en tynn sømpasta, karbonmursteinen er ca 900 mm høy og 400 mm tykk. Korundmurstein brukes nær ovnsdøren for å forhindre oksidasjon av karbonmurstein.