4000kVA硅铁矿热炉
技术规格书
一、硅铁的用途
硅铁是炼钢工业中必不可少的脱氧剂，也作为合金剂添加。在炼钢工业中，每生产1t钢大约消耗3-5kg 75%硅铁。
二、4000kVA电炉主要参数
1.电极直径：φ680mm
2.炉壳直径：φ5300mm
3.炉膛直径：φ3800mm
4.炉膛深度：1800mm
5.炉壳高度：3400mm
Q=
W
4000×24×0.85×0.95×1.0×0.95
= = 8.37t/日
8800
式中：P变压器额定容量，kVA；
Q电炉的产量，t;
W冶炼品种的单位电耗，kWh/t；
cosφ电炉的功率因数取0.85；
k2变压器功率利用系数取0.95;
t电炉年工作天数取340天。
电炉年停炉时间:25天,其中中修一年一次10天,小修每月一次,每次一天,共计12天,非计划停炉3天。
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利用落差自然回流至冷却水池，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。
八、4000kVA硅铁电炉设备构成
名称及规格
数量
机械设备
本设计选用矮烟罩半封闭固定式炉型，使4000KVA硅铁炉设备先进、工艺合理，主要设备简介如下：
1．炉体：炉壳采用δ16钢板焊接成圆柱体，炉底采用δ20钢板并用工字钢（25#）支撑在基础上，自然通风冷却炉底。
炉衬采用耐火砖（轻质粘土砖，重质粘土砖，高铝砖），炉底炉圈采用碳砖砌筑，砖缝用电极粉、矿粉的混合物填充。
单台电炉平均小时产量:
Q=(4000×0.85×0.95)/8800=0.37t
电炉最大小时产量
Q=(4000×0.85)/8800=0.39t
电炉平均日产量
Q=(4000×0.85×0.95×24)/8800=8.88t
电炉年产量
Q=8.88×340t=3019t
一台4000kVA硅铁炉硅石、焦碳、钢屑、炉料
需量
损耗系数
日耗量（日）
月耗量（月）
1.05
16.09
483
1.2
9.34
280.1
1.3
2.51
75.4
贮存料场
推放面积
贮存量
700㎡
500㎡
外来堆料场150㎡
合格堆料场100㎡
硅石为露天堆场，焦炭为棚，钢屑或氧化皮为棚，电极糊为库房。
产量计算
1)4000kVA的理论日产量计算由下算出。
Px24xtxcosφxk2
100-112V恒电流 112-125V恒功率
三、主要技术经济指标：
1．冶炼电耗(75%硅铁)：8500-8800kWh/t
2．动力用电：250-300 kWh/t
3．年工作天数：340-345
4．产品合格率：＞99.5％
5．元素回收率： 90％-92％
6．入炉料品位：SiO2＞97％
四、主要原材料消耗(75%硅铁)：
9.供电系统：采用35KV高压进线，35KV高压柜一套、低压动力配电柜一面。低压系统：控制柜、操作台、PLC一套。
七、工艺简介：
硅铁生产工艺简介
本工程冶炼品种为硅铁。
本工艺主要是在硅铁炉内进行连续埋弧无渣冶炼,在整个冶炼过程中,碳质还原剂(兰炭、冶金焦等)、钢屑与硅石按一定配比构成炉料，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。
5．电极系统：采用悬挂式或柱塞液压油缸升降电极，电极的压放采用油缸与气囊抱闸组成的电极自动带电压放装置。采用压力环式把持器，液压油缸和顶紧装置组成的压力环，实现一对一顶紧铜瓦。铜瓦采用锻造T2铜瓦整体加工。铜瓦对电极的压力大小可以调整，对电极的抱紧力均匀一致，能确保铜瓦与电极接触良好，导电均匀，不但可以大大减少电极事故，还能延长铜瓦的使用寿命。把持筒下部和保护大套及极心圆调整装置，均采用1Cr18Ni9Ti无磁不锈钢，使大电流通过导体时产生的磁损减少到最小程度。
4．短网：采用正三角布置。短网包括从变压器出线端子至铜瓦的所有构件、软联补偿、水冷电缆、导电铜管、铜瓦。采用一对一全水冷方式。三相均采用同向逆并联。短网往返电流双线布置，以达到互感补偿、磁感抵消。采用全冷水进入水冷电缆的冷却新工艺，不易产生水垢而堵塞水冷电缆。采用以上新工艺、新技术可有效地提高短网入炉功率，提高短网的作业率。
焦炭：固定碳灰分（兰碳、冶金焦）：C固＞80% 灰分≤14%
钢屑：碳素钢钢屑 Fe＞95% 氧化皮含Fe为75%
●一台4000KVA硅铁炉硅石、焦炭、钢屑、贮料 单位：吨
硅石
焦炭
钢屑或氧化皮
入炉量
单耗（铁）
日耗量（日）
月耗量（月）
1830
15.32
460
930
7.78
233.4
230
1.93
58
加工前
1台
高压柜 35kV
1套
低压柜及操作台
1套
液压系统
1套
炉料进入半封闭式矿热炉中，由变压器经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，硅石得以还原成硅铁，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。电弧自始至终不外露，混匀的炉料，随料面的下降小批加入炉内，使炉内料面保持一定的高度，电极周围呈现一锥体形状，炉内还原生成的硅铁水存到一定的程度时，用烧穿器及圆钢打开炉眼，放出硅铁。电炉按两小时出炉一次，出铁量为2.5吨左右，出铁完毕由立式卷扬机拉到浇注间，由天车将铁水包吊起，浇注到锭模内。合金稍冷却后撬起，用天车吊到盛铁箱内，经冷却、破碎后，用平板车或装载机运往成品库。
2． 矮烟罩：采用20#槽钢制作水冷骨架；立柱采用φ159钢管；烟罩上盖由耐热混凝土浇注，矮烟罩侧壁采用耐火砖砌筑。炉心三电极周围均采用无磁不锈钢结构，并设有极心圆调整密封装置、倒向轮装置。矮烟罩三大面设三大门，三小面设三小门，供加料、拨料、扎眼、观察炉况和处理电极事故用。
3．烟囱:设置2个，直径φ1500mm 高32m ,下部采用水冷烟道，粗烟管高烟囱以保证抽烟量。
炉气
● 工艺流程（见图）
工艺流程简述
硅石等原料由汽车经地磅运进厂区，经分选后，进行破碎，破碎后的合格料存放在原料场，料场同时还存有焦碳、钢屑或氧化皮、电极糊等原料。硅石，焦炭，氧化皮三种原料由装载机分别装入三个配料仓,电子称量斗称量后,由电磁给料机落料,经配料皮带机进入斜桥上料，单斗车内。由单斗车将混和料送至4层中间斜仓内，经悬挂式布料车将混合料送入7个料仓中，由电振给料机给料通过下料管进入炉膛。
6．液压气动系统；均采用二极自动控制。能保证液压气动系统始终保持正常的使用压力，安全可靠。
7．冷却水系统：是对在高温条件下工作的构件：短网、压力环、保护大套、烟罩、烟囱等进行冷却的装置。短网、压力环、保护大套、炉罩等均设有充气防水装置。用于检修、抢修时可在几分钟内快速排水。
8．变压器：采用低损耗节能型壳式矿热炉变压器，侧出线，12个出线端子采用厚壁铜管（φ60×10 L=200），交错排列。
炉壳（φ5300）
1套
炉衬
1套
排烟
系统
烟罩
1套
烟囱
2台
炉口排烟系统
2套
短
网
铜管 φ60×10
4.5t
水冷电缆
SL1200 L=900
各24根
SL1200 L=2400
铜瓦
12块
铜排（烧穿器用）
2套
不锈钢螺栓及吊挂
1套
把
持
器
压力环
3个
保护大套
平台及气囊支架
电气设备
变压器 4000kVA/35kV
6.极心圆直径：φ1800±50mm
7.电极工作行程：1000mm
8.电极检修行程：1600mm
9.出铁口：2个
10.变压器额定容量：4000kVA
11.一次侧电压：35KV
12.二次侧额定电流：20620A
13.二次电压：100\104\108\112\116\120\125V
二次常用电压 112V
一台4000KVA的硅铁炉每班出铁4次，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。
冶炼和浇注均为3班制作业，日产量大于等于8.8吨。年作业天数为340天。
烟尘经炉口上吸烟罩进入排尘烟道，在厂房的北侧布置袋式除尘器，出炉的烟尘经过冷却器降温进入除尘器，经处理后的烟尘排放浓度达到国家规定排放标准。
●原料
硅石贮存和水冲洗；焦炭贮存和筛分；钢屑贮存及破碎、配料。
原料：
原料入炉量与合格块度
硅石 焦炭 钢屑（或氧化皮）
40-120㎜ 5-15㎜（冶金焦） ＜100㎜（含铁量75%粉状）
5-18㎜（兰碳）
一台炉年入炉量：18953.55t 12390.84t 483.12t
对原料物化性能要求:
硅石: SO2＞97% Al2O3≤0.85 P2O5＜0.02%表面无泥土,热稳定性好。
1．硅石：1780-1850kg/t
2．焦碳：890-930kg/t
3．钢屑：220-230 kg/t
4．电极糊：45-55 kg/t
5．电极壳：3-6 kg/t
6．锭模及渣罐：15-20 kg/t
7．耐火材料：15-25 kg/t
8．功率因数cosф：0.85-0.88
五、日产量：7.5t
六、主体设备简介：