目录工程概述--------------------------------------------------第2页—第3页建设规模及产品方案-----------------------------------第3页—第4页生产硅铁对原料要求及工艺计算--------------------第4页—第8页生产工艺--------------------------------------------------第8页—第18页公用及辅助设备-----------------------------------------第18页—第21页劳动定员--------------------------------------------------第21页节能降耗--------------------------------------------------第21页—第22页环境保护--------------------------------------------------第22页—第23页投资估算及建设周期-----------------------------------第23页—第24页1、概述1.1本工程新建3座31.5KKVA硅铁电炉，并相应配套公共辅设施，设施年产量Q年=61500吨。

主要组成系统有：1.1.1原料、配料、上料系统。

1.1.2电炉冶炼主系统：含熔炼、浇注、冷却、成品。

1.1.3除尘及余热利用设施系统。

1.1.4综合供水系统：含生产生活新水、制冷水、冷冻水及综合泵水房。

1.1.5区街给排水系统：含生产污水、生活污水、雨水收集。

1.1.6储备系统：含备品备件库房、机电修理间、电极糊库、微硅粉库、主材料库。

1.1.7综合配套系统：调度办公楼、化验室、食堂、宿舍、浴池等。

1.2硅铁是在电炉中用硅石、还原剂（蓝炭、冶金焦等）、铁料（碎屑）为主要原料用电为能源生产的产品。

1.2.1本工程冶炼采用31.5KKVA带吸烟尘罩封闭式炉型。

每座电炉采用HKDSPZ—10500KVA/110KV型单相变压器3台（电炉变压器按110KV电压三相交流电考虑）。

1.2.2主要工艺1.2.2.1原料按配比进行配料，由带式运输机运至加储料仓，经混合均匀后加入炉内，炉内电极深而稳的插在炉料中，通过电弧加热化学反应制得液硅铁。

1.2.2.2液硅在电炉内连续埋弧无渣冶炼，定时出硅铁液浇注，冷却成硅铁锭。

1.2.2.3硅铁锭精整、破碎、分选、包装，入库外销。

2、建设规模及产品方案2.1建设规模。

本工程现拟建年产61.5万吨硅铁生产线。

其硅铁电炉3座，相应3×31.5KVA电炉用变压器单炉日产量62.1t，与其配套的除尘系统和其它公共辅设施包括：原料上料系统，电炉冶炼主厂房（熔炼跨、浇注冷却跨、成品跨），除尘余热利用回收设施，变配电站（所、室），循环水池及泵房，备品备件库，机电修间，材料库，电极糊库，地中衡计量，警卫室，综合办公生活楼，化验室等。

2.2 产品方案。

冶炼产品拟设定为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。

2.2.1产品牌号及相对应的化学成份见表2-1。

元素名称含量牌号成份%Si Al Ca Mn Cr P S C 范围≤FeSi75Al1.5—A 74..0～80.01.5 1.0 0.4 0.3 0.0335 0.020 0.10FeSi75Al1.5—B 74..0～80.01.5 1.0 0.5 0.5 0.040 0.020 0.202.2.2产品物理状态：硅铁浇注厚度（FeSi75系列各牌号硅铁锭），硅铁锭<100MM,硅的偏折<3℅。

2.2.3硅铁的化学分析按国家标准GB/T4333.5—1997《硅铁化学分析方法》进行检验。

3、生产硅铁对原料要求及工艺计算。

3.1原料。

一般讲硅铁冶炼所需的原料有：硅石，还原剂，含铁原料。

3.1.1硅石要求硅含量高，杂质含量低，粒度合适；常用还原剂可用冶金焦 、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。

另外由于炉子运行的因素，对还原剂的粒级均有要求。

以下是对原料的一般要求。

3.1.2硅石原料要求。

3.1.2.1硅石是冶炼75＃硅铁的主要原料（SiO 2≥98%)。

硅石进厂，不计损耗，本工程年需用量11.2500万吨，其化学成份见表3-1。

表3—1硅石成份 SiO 2FeO 3P 2O 5CaOAl 2O 3含量%>970.05-0.12<0.02<0.30<0.853.1.2.2硅石入炉粒径40～150MM ，要求热稳定性能良好，表面FeSi75Al2 —A 74..0～80.0 2.0 1.0 0.4 0.3 0.035 0.020 0.10 FeSi75Al2 —B 74..0～80.0 2.0 1.0 0.5 0.5 0.040 0.020 0.20 FeSi75—A 74..0～80.0 2.0 1.0 0.5 0.3 0.035 0.020 0.10 FeSi75—B74..0～80.02.01.00.50.50.0400.0200.20无泥土。

3.1.3还原剂要求。

3.1.3.1本设计采用焦炭作为还原剂（冶金焦或兰炭），设计还原剂（冶金焦）年需用量（不计损耗）7.07万吨。

冶金焦的质量按YB/T034-92部标准规定执行。

3.1.3.2冶金焦入炉粒径5MM～25MM，兰炭入炉粒径5MM～30MM。

3.1.3含铁原料要求（本工程采用炭素钢屑）。

3.1.3.1钢屑要求含磷低，无合金元素和有色金属的炭素钢屑，严禁使用有色金属屑，合金钢屑。

3.1.3.2炭素钢屑不应夹代出来任何杂物，锈蚀严重（起海泡的）和沾有油污的钢屑不准入炉。

不计损耗，钢屑年需用量1.5006万吨，钢屑化学成分。

见表3-2表3-2钢屑元素TFe P S Mn Si C 粒度MM含量% >65 <0.035 0.02-0.04<1.00 0.2-0.4 0.3-0.8 1003.1.3.3单台31500KvA硅铁电炉原料消耗量。

见表3-3表3-3 计量单位为t 项目硅石冶金焦铁料入炉量单耗（硅铁/t） 1.83 1.15 0.244 日耗量（日）113.68 71.44 15.16 月耗量（月）3410.40 2143.20 454.80损耗量损耗系数 1.05 1.20 1.30 日耗量（日） 5.68 14.29 4.55 月耗量（月）170.40 428.70 136.50原料总需量日需（日）119.36 85.73 19.71 月需（月）3580.80 2571.70 591.303.2辅助材料电炉生产75＃硅铁所需辅助材料为（主要）电极糊、电极壳等。

均由按标准市场购进。

如不计损失，电极糊年用量为3382.5t，电极壳年用量为369t。

3.3产量计算及小、中、事故仃炉时间计算。

按单台31500KvA硅铁电炉年产量。

3.3.1年产量计算方法，见公式—1.24×T×P×K1×K2×K3×cosΦQ=W式中 Q—电炉生产量t/α；24—每日连续作业24h；T—电炉年工作日历天数，取330t/α；P—电炉变压器额定容量，取31500KvA；K1—电源电压波动系数，取0.95；K2—电炉变压器功率因数，取1；K3—电炉作业时间利用率，取0.98；CosФ—电炉自然功率因素，取0.75；W—产品电耗，取8500kwh/t。

公式中“T”电炉率工作日历天数330t/α为：停炉35天，其中小修每月一次，每次一天计12天，中修每年一次计20天，非计划（事故）停炉3天。

3.3.2通过运算电炉产硅铁量。

见表3—3表3—3 计量单位为t 项目单台炉产量3台炉产量备注1 平均小时产量 2.60 7.802 平均日产量62.10 186.303 平均年产量20500 615004 最大日产量66.70 200.103.4 31500KvA硅铁电炉主要技术经济指标。

见表3—4表3—4序号名称单位数量备注一主要技术经济指标1 电炉额定容量KvA 315002 平均日产量T 62.10 单台产量3 单位产品电耗kw.h/t 85004 年工作日 d 3305 年产量t/台20500 单台产量6 产品合格率% >99序号名称单位数量备注7 入炉料品位% SiO2≥988 元素回收率% >909 自然功率因数CosΦα>0.75二主要原料及辅助材料消耗单台电炉耗1 硅石kg/t 1830 年耗37515t2 冶金焦kg/t 1150 年耗23575t3 钢屑kg/t 244 年耗5020t多用铁料4 电极糊kg/t 55 年耗1127.5t5 电极壳kg/t6 年耗123t6 钢材kg/t 30 年耗615t7 锭模kg/t 20 年耗410t8 耐火材料kg/t 15 年耗307t9 冶炼电耗kw.h/t 8500 年耗1.74×108kw.h4、生产工艺。

4.1 生产工艺原理。

本工艺采用烟罩封闭式电弧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。

其中主要化学反应方程式如下：SiO2+2C=Si+2COCSiO2+2C+Fe=FeSi+2CO 式4—1。

4.2工艺流程。

4.2.1原料处理流程。

硅铁冶炼主要原料有硅石、还原剂（焦炭）、含铁原料（炭素钢屑）。

质量要作到及时跟踪检查、检验、试验。

a）、硅石最好是成品矿进厂，在冶炼前必须要经过数次清洗，以除去运输仓储过程中所夹带的泥土及杂质，以降低硅石所含杂质量。

冲洗后存放在原料车间内。

b)、焦炭进厂后在原料车间破碎、筛分，粒径达到5MM—30MM，存放在原料仓内。

c）、含铁原料（钢屑）由市场购进，要求粒度100MM以下，存放在原料场内。

4.2.2 电炉配料流程。

合格的硅石、焦炭及含铁料经运输机（或装载机）输送到配料仓，经电子称量斗称后经长运输机送到混料机入混料仓，由大倾角输送机把混合料送至4层中间料仓内，经料仓口气（电）动扇形阀卸入自动卸料罐内，用5t行吊吊起料罐将混合料送入18个料仓中（或皮带输送机，卸料车送至料仓中）。

下料仓中的混合料由炉斗通过料管，液（电、风）控插板阀控制进入炉膛，或可以采用皮带运输机将混合料送至炉顶布料机，混合料机下料通过料管布入炉膛。

4.2.3 电炉冶炼流程。

4.2.3.1混合料进入封闭式电弧炉中后，由三个单相变压器经短电网在炉顶组成三相电源通过电极将电流导入炉内，电极通过与炉料间接触产生电弧发热传向装满炉膛的炉料，由电弧热和电阻热，硅石通过碳还原成硅铁合金。