31500KVA硅铁电炉方案1Word格式.docx
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烟气除尘及余热回收错.误!
机修、电极壳制造及化验错误!
6劳动定员错...误!
7节能降耗错...误!
8环境保护错...误!
9投资估算及建设进度错..误!
1概述
本工程新建2台31500KVA硅铁电炉，并配套相应公辅设施。
设计年产75#硅铁41000吨。
工程主要组成为：
原料上料系统、电炉冶炼主厂房（熔炼跨、浇注冷却跨、成品跨）、除尘及余热利用设施、变配电室、循环水池及泵房、备品备件库、机修间、材料库、电极糊库、微硅粉库、地磅房、门卫室、综合办公楼（含化验室、食堂、职工宿舍）等。
硅铁是在电炉中用硅石、还原剂（兰炭、冶金焦等）、含铁料（钢屑）为主要原料而生产的产品。
冶炼采用31500KVA矮烟罩半封闭式炉型。
每台电炉采用HKDSPZ-10500KVA/110KV型变压器3台（本设计中电炉变压器按110KV进线考虑）。
主要工艺为：
原料按配比进行配料，由皮带运输机运至加料仓，混合均匀后加入炉内，炉内电极深而稳地插在炉料中，通过电弧加热化学反应制得硅铁。
硅铁在电炉内连续埋弧无渣冶炼，定时出铁、浇注、冷却、精整、破碎、包装、入库外销。
2建设规模及产品方案
生产规模
本工程拟建2台变压器额定容量为31500KVA的硅铁电炉，及与其配套的原料系统、除尘系统和其它公辅设施。
计划年生产硅铁41000吨，单炉日产量。
配套公辅设施包括：
原料上料系统、电炉冶炼主厂房（熔炼跨、浇注冷却跨、成品跨）、除尘及余热利用设施、变配电室、循环水池及泵房、备品备件库、机修间、材料库、电极糊库、地磅房、门卫室、综合办公楼（含化验室、食堂、职工宿舍）等。
产品方案
冶炼产品确定为75#硅铁，产品的化学成份及物理性能要求执行国家标准GB2272-2009的规定。
1）技术要求
产品的牌号及化学成分见表2-1。
表2-1硅铁产品牌号及化学成分
牌号
化学成份%
Si
Al
Ca
Mn
Cr
P
S
C
范围
物理状态：
硅铁浇注厚度FeSi75系列各牌号硅铁锭不超过100mm,硅
的偏析不大于3%。
2）化学分析方法
硅铁的化学分析按GB/《硅铁化学分析方法》进行
3原料要求及工艺计算
原料
一般来讲硅铁冶炼所需的原料有硅石、还原剂、含铁原料。
硅石要求硅含量高，杂质含量低，粒度合适；
常用还原剂可以采用冶金焦、石油焦、沥青焦、半焦、无烟煤、烟煤等，对还原剂的物理、化学性质均有一定要求。
另外由于炉子运行方面的原因，对原料粒度均有要求。
以下是对一般
原料的要求。
1）硅石
硅石是冶炼75#硅铁的主要原料（SiO2>
98%，硅石成品进厂，不计损耗，本工程年需要用量为75030t，其化学成分见下表3-1。
表3-1硅石化学成分
成分
SiO2
Fe2O3
P2O5
CaO
AL2O3
含量%
>
97
硅石入炉粒度40〜150mm,要求热稳定性能良好、表面无泥土
2）焦炭
硅铁冶炼所需的还原剂为焦炭（冶金焦或兰炭），本工程兰炭年需要用量为47150t（不计损耗）。
铁合金焦的质量标准按YB/T034-92的规定执行（铁合金兰炭入炉粒度5-30mm,冶金焦入炉粒度5-25mm。
3）钢屑（或其它）
要求为含磷低、无合金元素和有色金属的炭素钢屑，不准使用有色金属屑、合金钢屑。
钢屑不应夹带外来杂质，锈蚀严重和沾有油污的钢屑不能入炉。
不计损耗，年需用量为10004t，钢屑成分要求见表2-4。
表3-3钢屑成分要求
项目
TFe
粒度mm
%
65
<
表3-4单台31500KVA硅铁电炉原料消耗
硅石
兰炭
含铁料
入炉量
单耗（铁）
日耗量（日）
月耗量（月）
加工前需量
损耗系数
辅助材料
电炉生产75#硅铁所需辅助材料为电极糊、电极壳等，均由市场购进。
不计损耗，电极糊年用量为2255t，电极壳年用量为246t。
产量计算
单台31500KVA硅铁电炉年产量按以下公式计算
小24TPK1K2K3cos
Q12—
W
式中：
Q——电炉生产量，t/a;
24——电炉每天连续作业24h;
T――电炉工作日历天数，取330t/a；
P――电炉变压器额定容量，31500kVA；
K1――电源电压波动系数，取；
K2——电炉变压器功率利用系数，取1；
K3――电炉作业时间利用系数，取；
cos©
炉自然功率因数，取；
W——产品电耗，8500KWh/t。
电炉年停炉时间：
35天，其中中修一年一次20天,小修每月一次，每次一
天，共计12天，非计划停炉3天。
表3-531500KVA电炉产量表
序号
单台产量，t
两台产量，t
备注
1
平均小时产量
2
平均日产量
3
平均年产量
20500
41000
4
最大日产量
主要技术经济指标
31500KVA硅铁电炉主要技术经济指标见表3-7。
表3-631500KVA硅铁电炉主要技术经济指标
名称
单位
数量
备注
电炉额定容量
KVA
31500
T
单台产量
单位产品电耗
KWh/t
8500
年工作日
d
330
5
年产量
t/台
6
产品合格率
7
入炉料品位
SiO2》9
8
兀素回收率
90
9
自然功率因数COW
-二二
主要原料及辅助材料消耗
单台电炉
Kg/t
1830
年耗：
37515t
铁合金兰炭
1150
23575t
钢屑
244
5002t,多用含铁料代替。
电极糊
55
电极壳
123t
钢材
30
615t
锭模
20
410t
耐火材料
15
冶炼电耗
kWh/t
年耗X108kWh
4生产工艺
生产工艺原理
本工艺采用矮烟罩半封闭式矿热炉进行埋弧无渣冶炼，在冶炼过程中,
还原剂中的碳将硅石中的硅还原出来，生产硅铁。
其主要反应方程式如下：
SiO2+2C=Si+2CO
SiO2+2C+Fe=FeSi+2CO
工艺流程
1）原料处理
硅铁冶炼主要原料有硅石、还原剂（焦炭）、含铁原料（钢屑）。
原料硅石最好要求成品矿进厂，在冶炼前必须要经过数次水洗，以去除运输过程中带入的杂质，降低硅石原料杂质含量。
冲洗后存放在原料间内。
铁合金兰炭在原料间破碎、筛分，粒度达到5~30mm,存放在原料仓内。
含铁原料钢屑由市场购进，要求粒度小于100mm以下，存放在原料场。
2）电炉配料合格的硅石、焦炭及含铁料经皮带机（或装载机）输送到配料仓,由
短皮带落料,经电子称量斗称量后经长皮带机送至混料仓,由大倾角皮带机将混和料送至4层中间料仓内,经料仓口气动扇形阀卸入自动卸料罐,由5t单梁行车吊起自动卸料罐将混合料送入13个料仓中（或皮带机、料车配送至下料料仓）,下料仓炉料通过料管、液压插板阀控制进入炉膛。
或可以采用皮带机将混合料送至炉顶布料机,布料机下料至13个料仓中。
3）电炉冶炼炉料进入半封闭式矿热炉中后,由三个单相变压器经短网三相电极将
电流导入炉内,电极通过与炉料间产生电弧发热传向装满炉料的炉膛,通过电弧热和电阻热,硅石通过碳还原成硅铁合金,在整个冶炼过程中,电极上电压和电流的强度是根据冶炼工艺参数设定的,不同的时期其电压和电流的数值也不同,也就是说输入炉内的功率不同。
电极在炉内总是稳稳地插在炉料中,气体从整个料面均匀地逸出,进入除尘与余热回收系统。
炉内还原生成的硅铁水存到一定的程度时,用开堵眼机打开炉眼,放出硅铁合金后,然后再堵上炉眼。
电炉按两小时出炉一次,出铁量为约7吨。
一台31500kVA的硅铁炉每班出铁3〜4次，每天3班，每次出铁分析一次试样，每次试样分析均要求在一小时内将结果提供炉前。
日产量大于等于吨。
4）冷却浇铸出铁完毕由牵引车将硅铁包拉到浇注间，由天车将铁水包吊起，浇铸
到锭模内。
5）包装入库硅铁锭稍冷却后撬起，用天车吊到盛铁箱内。
冷却、破碎后，用平板
车或装载机运往成品库。
按照GB3650-1983《铁合金验收、包装、储运、标志和质量证书的一般规定》进行包装存放。
6）其它
烟尘及废气经炉口上吸烟罩进入烟道，出炉的烟尘经过余热锅炉降温，热量综合利用后，进入袋式除尘器，经处理后的烟尘排放浓度达到国家规定排放标准。
循环冷却水由循环水泵站供水，冷却水进入电炉冷却设备后回流至冷却水池，在水池中自然冷却后用水泵将水供至炉前，整个电炉冷却水为开路循环。
炉衬采用轻质粘土砖、重质粘土砖、高铝砖、碳砖、自焙碳砖和冷捣糊等采用新工艺砌筑，炉口采用钢玉砖砌筑。
电炉生产主要工艺流程图见图4-1。
生产车间组成及工艺布置
1）生产车间组成
本项目按2X31500KVA硅铁电炉进行设计，根据生产需要，主厂房内主要有电炉冶炼跨、浇注冷却跨、成品跨、电炉变压器间、高低压配电室、低压操作室等。
附属设施有原料贮存及加工间、原料堆场、成品库、除尘
及余热利用设施、循环水池及泵房、机修间及化验室等。
（1）电炉冶炼跨：
见立面、平面图。
电炉冶炼间为多层厂房，每一单
元占地面积2406=1584讥
在电炉冶炼间内设有2台31500K
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