20万KVA铁合金基地电炉初步设计方案目录1、总论————————————————————————42、项目建设条件—————————————————————53、建设围及生产线组成————————————————64、电炉冶炼——————————————————————65、车间组成及布置——————————————————156、主要生产设备————————————————————167、电气及供水部分————————————————————248、土建部分—————————————————————309、劳动生产定员————————————————————3210、烟气净化系统————————————————————3311、检验化验——————————————————————3712、总图运输——————————————————————3813、工程建设——————————————————————3914、硅铁合金生产工艺流程————————————————4015、消防安全—————————————————————4016、劳动安全卫生————————————————————41附件1：车间平面布置图附件2：车间剖面图20万KVA铁合金基地初步设计方案1、总论为促进地区经济的发展，结合国家产业政策，充分利用当地资源，在陇南建设20万KVA硅铁电炉。

1.1 项目名称（请业主按照项目定性填写）1.2 项目实施单位--------------------（业主单位名称）1.3项目编制单位1.4设计指导思想和主要原则(1) 铁合金行业准入条件。

(2) 根据当前的国家产业政策，发展循环经济。

(3)采用国先进可靠的技术和设备，使项目建成后的各项经济指标达到同行业领先水平。

(4) 充分利用当地资源，积极增加就业岗位，减少项目的建设投资和运营成本,为企业创造最大利益。

(5) 设计严格执行国家关于环保、安全、工业卫生、消防等法律、法规，“三废”达标排放等。

2 项目建设条件（建设地水文地质气象条件，请业主填写）3 建设围及生产线组成3.1 建设围5台12.5MVA、两台8MVA铁合金电炉及相应上料系统、烟气净化系统、供电系统、供水系统、化验、机修等公辅设施。

3.2装备水平电炉装备属国同类型先进水平；经济技术指标为全国同类型电炉先进水平。

电炉结构型式为矮烟罩半封闭、全液压、固定式电炉。

3.2.1冶炼电炉a 电炉变压器采用35kV进线，二次侧端管式出线；b 短网采用铜管、水冷母线；c 采用锻造铜瓦；d 采用波纹管夹紧装置；e 电极升降采用液压方式；3.3.2烟气净化a除尘器采用正压大布袋形式，滤袋采用覆膜滤料；b系统应用计算机自动控制:c烟气经净化后烟尘排放浓度小于50mg/Nm3，符合国家排放标准；d采用自动装袋技术。

4 电炉冶炼4.1生产工艺流程主要产品为高纯硅铁，其工艺流程见图一。

图一、生产工艺流程简图4.2 生产工艺简述采用装载机将炉料装入配料仓，每个料仓下面设有给料机,送至称重料仓进行配料，通过斜桥输送机输送到炉顶料仓平台上，炉料通过加料装置加入炉进行冶炼。

硅铁冶炼为连续生产，约2小时出一次铁，铁水出炉后装入铁水包中进行炉前精炼，然后用双钩吊车浇入锭模，在浇注过程中取样进行化学分析，产品冷却后精整入库。

4.3 电炉生产能力4.3.1产品产量计算（一台12.5MVA硅铁电炉）变压器容量：P=12.5MVA电源波动系数：K1=0.98变压器利用系数：K2=0.98时间利用系数：K3=0.99功率因数：Cosφ=0.9(考虑低压补偿)冶炼电耗：W＜8400KWh/t平均日产量：Q = P×K1×K2×K3×Cosφ×24/W = 12500×0.98×0.98×0.99×0.9×24/8400≈30.1（吨）考虑最低超负荷30%（设计超负荷大于40%），则其日产量为40吨。

5台电炉日产量为200吨。

年生产能力电炉年工作时间：330天电炉年停修时间：30天电炉平均日产量(一台)：40吨电炉年产量(一台)：Q=40×330= 13200(t)5台电炉年产量：按66000吨计。

4.3.2产品产量计算（一台8MVA硅铁电炉）变压器容量：P=8MVA电源波动系数：K1=0.98变压器利用系数：K2=0.98时间利用系数：K3=0.99功率因数：Cosφ=0.9冶炼电耗：W＜8400KWh/t平均日产量：Q = P×K1×K2×K3×Cosφ×24/W= 8000×0.98×0.98×0.99×0.9×24/8400≈20（吨）考虑最低超负荷30%（设计超负荷大于40%），则其日产量为26吨。

2台电炉日产量为52吨。

年生产能力电炉年工作时间：330天电炉年停修时间：30天电炉平均日产量(一台)：26吨电炉年产量(一台)：Q=26×330= 8580(t)2台电炉年产量：按17160吨计。

工厂年产量：66000 + 17160 = 83160 (吨)4.3.3 产品质量产品质量应符合硅铁合金(GB2272－87)的要求。

本标准适用于炼钢和铸造作脱氧剂或合金元素加入剂用的硅铁；同时适用于金属镁的生产需要。

硅铁按硅及其杂质含量，分为十六个牌号，分别为：FeSi90Al1.5、 FeSi90Al3、 FeSi75Al0.5－A、 FeSi75Al0.5－B、FeSi75Al1.0－A、 FeSi75Al1.0－B、 FeSi75Al1.5－A、 FeSi75Al1.5－B、 FeSi75Al2.0－A、 FeSi75Al2.0－B、 FeSi75Al2.0－C、 FeSi75－A、 FeSi75－B、 FeSi75－C、 FeSi65、 FeSi45 。

4.4 原材料技术条件4.4.1 硅石标准符合（ZB D53 001－90）中对硅石的有关要求，化学成份见表1规定。

硅石化学成份表1硅石入炉粒度围 60～120㎜。

不得混入废石、表面应清洁，不允许有其它杂物聚附。

4.4.2 焦炭焦炭的理化指标应符合标准（YB/T 034－92、GB/T 1996－2003）中对铁合金用焦炭及冶金焦炭的有关要求，技术指标应符合表2规定。

焦炭技术指标表2焦炭的粒度应符合表3规定。

粒度围表34.4.3 电极糊电极糊的技术指标条件按（YB/T 5215－1996）中电极糊的规定执行。

电极糊技术指标4.5 电炉主要参数（见表4）8000KVA电炉和12500KVA电炉参数分别如下。

4.5.1 8000KVA电炉的主要参数本期工厂建设的8000KVA矿热炉为低碳高质硅铁，应建设方要求电炉可长期超负荷40%运行。

其电炉主要参数如下表。

电炉主要参数表44.5.2 12500KVA电炉的主要参数本期工厂建设的12500KVA矿热炉为低碳高质硅铁，应建设方要求电炉可长期超负荷40%运行。

其电炉主要参数如下表。

电炉主要参数表44.6 冶炼炉台消耗(见表5)冶炼炉台消耗表55 车间组成及布置车间平面布置见附件一工厂布局图。

四台8000KVA电炉为一车间，其中每两台电炉为一组，两组之间保留6米距离。

两台8000KVA电炉和一台12500KVA电炉为二车间。

其中两台8000KVA电炉为一组，一台12500KVA电炉为一组，两组之间保留6米距离。

车间由变压器跨、炉子跨、浇注跨、成品跨组成，每跨具体布置见附图一。

变压器跨，跨距6米，长114米；炉子跨，跨距15米，长114米；浇铸跨，跨距15米，长114米；成品跨，跨距24米，长114米（二车间长度120米）。

6 车间主要生产设备6.1 配料、上料系统6.1.1上料系统工艺流程如下：装载机→日料仓→振动给料机→斜桥(带卸料小车)→过度料仓→炉顶运料小车→炉顶料仓→加料机→炉冶炼。

设置40m3的日料仓4个，其中硅石仓1个，备用仓1个，合金焦1个，铁矿球团仓1个。

系统能力为90吨/小时。

上料斜桥示意图6.1.2 加料系统每台电炉设5个炉顶料仓，每个容积2m3。

其中3个料仓通过3根主料管将料直接加入炉膛，两个料仓连接辅助料管。

6.2 电极把持器及升降压放系统6.2.1 电极把持器电极把持器的作用是将大电流输向电极，并使电极保持在一定高度上。

本设计采用外置波纹管压力环式把持器。

波纹膨胀管的充油压力可在0～45MPa之间调节，以满足电极压放或倒拔操作的要求电极把持系统主要由压力环、铜瓦、保护套、底部环以及导电铜管和下把持筒组成。

波纹管式压力环示意图。

本设计中12500KVA电炉电极直径为1080mm，每根电极设置8块铜瓦。

铜瓦采用锻造铜瓦。

其特点是：载流密度大，使用寿命长，一般可使用五年以上，铜瓦损耗量减少，减少热停炉时间，从而降低了电耗、增加了产量。

（锻造铜瓦示意图）6.2.2 电极升降装置电极升降装置采用液压缸升降机构。

液压缸升降机构结构紧凑，传动平稳，便于实现自动化操作等诸多优点。

液压缸根据安装形式的不同，可设计成活塞式吊挂缸和柱塞式座缸两种，目前部分大容量电炉用活塞式吊挂缸，液压缸连接方式为绞接，电极在升降过程中有时对液压缸产生的水平力比较大，导致液压缸发生摆动，进而影响电极的稳定性，可能会造成停产危害。

而此次柱塞式座缸的设计就克服了大容量电炉在电极升降时的不稳定情况，基于这种优点，因此本次设计电极升降采用液压座式油缸升降，电极行程为1200mm。

每根电极配备一对液压缸，装在平台上。

采用座缸式的电极升降，大大提高了电极在升降时的稳定性，又降低了厂房标高，节约投资。

6.2.3 电极压放装置电极压放装置的作用是用来夹紧电极并通过压放机构加长或减少电极工作端的长度。

自焙电极在生产过程中随着自身消耗，工作端逐渐变短，因而要定时补给。

压放装置采用液压机械抱闸。

对电极的抱紧力靠蝶形弹簧的弹力。

松开电极时是用液压力克服弹簧的弹力。

压放电极使用PLC程序压放和PLC手动压放两种形式。

液压机械抱闸示意图。

压放程序：上抱闸打开→上抱闸上升→上抱闸抱紧→下抱闸打开→上抱闸下降→下抱闸抱紧→压放结束。

要求上、下抱闸不能同时打开。

倒拔程序：压力环松开→下抱闸打开→上抱闸上升→下抱闸抱紧→上抱闸打开→上抱闸下降→上抱闸抱紧→压力环抱紧→倒拔结束。

要求上、下抱闸不能同时打开。

6.3 短网系统电炉短网为管式，软连接部分为水冷电缆，与板式短网相比电流密度提高几倍，相应的短网重量减轻很多。

同时，短网、电极上的导电铜管以及铜瓦可组成一个冷却水回路，管式短网的温度比板式短网低得多。

电损失相应减少，短网铜管外均包有绝缘层，防止了短网短路事故发生。