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第五章工业硅冶炼能源节约技术的研究5.1概述能源安全已构成我国整体战略安全的一个极大隐患，成为经济社会发展的瓶颈。
我国人均煤炭、石油、天然气资源量仅为世界平均水平的60％、10％和5％。
目前，我国已成为世界第二大能源消费国和第二大石油消费国，能源供应紧局面日趋严重[81]。
与此同时，我国也存在严重能源利用效率低的问题。
近年来的快速增长在很大程度上是靠消耗大量物质资源实现的。
我国单位产出的能耗和资源消耗水平明显高于国际先进水平，如火电供煤消耗高达22.5％，吨钢可比能耗高21％，水泥综合能耗高达45％。
据测算，我国每创造一美元GDP所消耗的能源是美国的4.3倍，是日本的11.5倍。
能源利用率仅为美国的26.9％，日本的11.5％[82]。
因此，提高能源使用效率是在能源总量不变条件成为中国发展中的刻不容缓的任务。
工业硅生产是高能耗行业，平均每吨工业硅需要消耗13000KWh电以上，全国年产100万吨工业硅需要13亿KWh以上。
而国外先进水平吨硅消耗量为11000KWh，我国工业硅电耗比国外先进水平高10—20%，能源节约潜力仍很大（预计年节约0.2亿KWh，相当0.1亿元）。
另外，国外先进水平也不是最理想的能耗水平，我国如能在国外先进水平基础上再配以精工细作，吨硅消耗量应该在10000—11000KWh间。
我国工业硅生产能源消耗高主要是因为设计上不合理、控制水平与管理水平不高。
设计上不合理体现在我国普遍使用的是6300KV A左右的小炉型（散热大、产量低）、炉型设计上为隔热措施不严密、电路设计不合理、极心圆尺寸大小不合理等许多细节方面。
控制水平不高体现在人工操作围大、炉况稳定性差、造成因调整炉况波动费时较长而使得非生产性能耗损失大。
管理水平不高体现在管理上不严、制度不健全、操作细节缺乏，造成物资或能源上的消耗浪费。
目前工业硅生产中能源节约途径主要有：1）炉型的大型化方向；2）炉型的密闭化方向；3）余热利用化方向；4）提高炉子电效率措施如改进短网结构设计、改善变压器性能、改善电参数、采用低频电源等；5）提高炉子热效率；6）改变炉反应机制；7）改变原料性能方向；8）采用自动控制方向；9）管理制度建设方向。
12500kV A矿热炉避峰生产锰硅合金的实践应用摘要：使用夜间富余的电能避峰生产锰硅合金，只要掌握好电极的维护规律和合适的生产工艺，就能获得成功。
和“抽水蓄能电站”一样，都能利用夜间谷期富余的电能，获得较好的经济效益和社会效益。
关键词矿热炉避峰锰硅合金前言：锰硅合金是一种非常重要的铁合金产品，平均炼一吨钢约需锰硅合金10公斤，我国年产钢已达五亿多吨，国内锰硅合金的年消耗量大约在500万吨以上。
以现有的技术水平只有矿热电炉才能进行大规模的工业化生产。
电是制约锰硅合金生产的重要因素。
我国的电力供应总体上来讲尚有缺口，必须限制铁合金的发展。
但是，每天的23:00时到凌晨7:00时的谷期电能却有富余（用不完），18时到23时（还有其他时段）的峰期的电能就严重不足。
鉴于此，各地就利用谷期富余的电能建设抽水蓄能电站（抽水蓄能电站的发电效率约76%）。
如山东就在泰安投资43.26亿元建安了一台100万kW抽水蓄能电站（山东谷期电能富余量约460万kW）*。
全国各地为鼓励谷期多用电，峰期少用电，纷纷制定了差别很大的峰，谷期电价。
如山东泰安峰期电价比综合电价高0.2元/kW.h,谷期电价比综合电价低0.2元（综合电价约0 .585 元/kW.h）。
锰硅合金行业正好利用这种差别电价政策，采用避峰生产方式组织生产，即可降低成本，又可节约电能。
国内有的单位在不大于6300kV A级别的矿热炉进行避峰生产硅铁和锰硅合金，并取得了成功。
但用12500kV A级别的矿热炉避峰生产锰硅合金，国内尚未见有文献报道。
笔者在6300kV A级别的矿热炉进行避峰生产锰硅合金成功的基础上，于2005年3月至现在（2008年6月）在XX公司的两台12500kV A矿热炉成功的进行了避峰生产锰硅合金，并取得了较好的经济效益。
现将避峰生产情况简述如下，供同行参考。
电炉设备参数(见表1)共两台12500kV A矮烟罩锰硅电炉，除尘方式为布袋除尘。
12500KV A碳素铬铁电炉工程一、工艺参数：1、电炉容量：12500KV A2、功率因数：0.83(补偿后0.9)3、电极直径：φ1000mm(应为1060mm)4、极心圆直径：Φ2650mm(应为2550mm)5、炉壳直径：Φ7400mm6、炉壳高度：3950mm7、炉膛直径：Φ5770mm8、炉膛深度：2170mm9、常用二次侧电压：149V10、常用二次电流：48000A11、炉盖高度：1510mm12、电极工作行程：1000mm13、电极最大行程：1200mm14、电极升降速度：0.5m/min15、二次电压：9级，137V-169V16、出铁口数：2个，(夹角120º)17、炉衬材质：镁质18、冷却水用：150t/h二、厂房参数：1、主厂房层次：±0.0m+4.5m+13.0m+16.0m+19.0m2、各间跨距：变压器跨：6000mm，变压器轨面标高 1.10m电炉跨：18000mm浇注跨：21000mm电炉中心距变压器前墙中心线距离8000mm三、湿法除尘基本数据1、煤气量：2400-3000Nm³/h2、煤气温度：450-650℃3、煤气含尘量：40-100g/Nm³4、煤气含水量：(净化后)17.16g/Nm³5、煤气净化率：99%6、煤气脱水率：52%7、洗涤用水量：50-60t/h8、烟尘成分：CaO 1.45% Al2O3 4.62% MgO 29.41% Cr2O3 16.4%SiO2 28.9% FeO 1.74% C 11.28%四：铬铁厂使用的原料1、国产铬矿，产地：新疆克拉玛依Cr2O3＞36.8% SiO2≤4.03% CaO≥0.35% MgO≤18.89%Al2O3 ≥22% Fe2O3＞13% MnO＜0.10% TiO2＜0.16%S、P微量大块矿，自行破碎。
到厂价Cr2O3＞36.8% 460元/吨(含税)2、进口铬矿，产地：哈萨克斯坦Cr2O3≥50% SiO2≤7.0% P≤0.005% S≤0.08%Cr/ Fe≥3.9 含水≤4% 粒度0—10mm到厂价：780元/吨(小额贸易进口减半征税，含50%增值税)3、焦碳，产地：新疆大黄山C＞85% 挥发分3% 灰分≤10% S≤0.03% P≤0.0015%到厂价：400元/吨(含税)？4、辅助材料：1、硅石Si≥98% 到厂价150元/吨(含税)2、白云石到厂价150元/吨(含税)3、石灰石到厂价100元/吨(含税)4、电极糊到厂价1400元/吨(含税)。
大型钛渣电炉渣、铁口长寿化技术研究本文简要介绍了25.5MV A半密闭圆形电炉渣铁口结构和材质，根据钛渣冶炼的特点，结合实际生产情况，针对生产过程中电炉渣铁口维护困难、寿命短的现象进行分析探讨，并提出解决方案。
标签：电炉;渣铁口;长寿化;结构;材质1.前言钛渣电炉容量为25500kV A，电炉有渣、铁口各一个，渣口用于出渣、铁口用于出铁。
电炉主要生产TiO274%酸渣，出渣温度为1690℃～1740℃左右，出铁温度为1500℃左右。
电炉炉衬熔池段内衬采用93%镁砖、外衬91%镁砖砌筑，电炉渣、铁口通道外圈采用93%标准镁砖砌筑，内圈采用97%浇注料浇注，炉壳外左、右两侧、上部采用水冷壁冷却，镁砖外侧段预埋钢管通道、采用免烘烤碳化硅浇注料进行整体浇注。
2.影响钛渣电炉渣、铁口长寿化的主要因素2.1电炉渣、铁口通道结构与材质渣铁口通道周围砌筑是用93%标准镁砖平砌而成，此种砌法形成的砖缝成一条直缝、缝隙多，铁水极易从缝隙中渗漏。
铁口、渣口的耐火材料在使用过程中，首先是浇筑料最先侵蚀，然后通道镁砖被侵蚀。
渣、铁口通道被侵蚀镁砖和浇注料后变大，渣、铁水在通道内堆积，容易形成跑渣、铁事故。
2.2钛渣冶炼工艺操作制度由于钛渣熔体具有极高的化学活性，能很快地腐蚀耐火材料，为了较好的保护炉墙衬砖，冶炼过程必须维持一定的挂渣厚度。
因此，为了保护电炉的挂渣层，必须加强对电炉的挂渣操作，但由于冶炼操作，导致电炉挂渣层脱落减薄的情况频繁发生，加快了对渣、铁口砖层的侵蚀速度。
2.3 出渣、铁操作目前，电炉出渣、铁过程中，先采用开口机开口，然后用人工采用吹氧管对通道进行扩洗，由于操作手法和力度不同，导致在开口过程容易发生跑偏的情况，对渣铁口耐火材料造成严重影响;同时开口时采用吹氧管烧口距离过长，氧气对出铁、出渣通道的高温灼烧进一步破坏渣铁口通道的耐火材料。
3.长寿化技术研究钛渣冶炼在1600～1800℃的高温下完成冶炼过程，炉内电极电弧温度可达3000℃以上，加之钛渣冶炼开弧冶炼的特点，这样的冶炼温度远远高于炼铁高炉和其它的铁合金炉、电石炉等矿热炉。
先进操作法（密）根据电极位置决定电炉冶炼操作法邹晓方在钛渣冶炼过程中，各个阶段的电极位置变化，都直接反映了电炉冶炼情况，通过上炉次的加料量、出渣、出铁量信息，结合本炉电极工作端长度与电极位置高度，可及时调整电流、电压，更好的把握加料时机和出炉终点控制，具体情况如下：一、单炉功率控制按照加料量×（1.2～1.3）MW，出渣量按加料量×（0.45～0.55）吨，出铁量按出渣量×0.45吨的经验公式为判断依据，根据上炉次冶炼过程中的电极位置变化，以及加料量、出渣量、出铁量及时调整当炉的生产组织，可分为如下三种情况：1、上炉次冶炼过程正常，泡沫渣产生时间低于30min，出炉品味控制在74%～77%的合格范围内时，且加料量与出渣、出铁量满足以上经验公式，下炉加料量可控制在150±5，在电极工作端长度处于1700～1900mm情况下，电极位置高度位于1000mm左右，与上炉次出渣时电极位置高度偏差在100以内时，功耗送至180～190MW 可判断为冶炼终点，既采取出渣、出铁。
2、若上炉次冶炼过程电极高位运行时间较长，产生泡沫渣等情况，送电功耗不够，使炉膛下部温度不足，化料效果差，造成出渣位置高，流动性差，温度低，出渣量、出铁量少，造成下部积料或炉墙挂渣层增厚，在此情况下，若电极工作端长度与上炉次偏差小于100mm时，出渣电极位置会与上炉次出渣位置相差200mm以上，即总加料量150±5吨时出渣电极位置处于1200mm甚至更高，则在冶炼操作时采取如下措施：⑴降低第一批料配炭比约0.5%⑵第一批料少加料多送电，加料60吨左右，功耗送至加料量×1.2～1.3）×80%MW⑶增长高电流输送时间，提高炉内熔池温度，达到扩大熔池的效果。
3、若上炉次出渣品位低，出渣、出铁量大且出渣时电极位置低于900mm甚至800mm左右时，在电极工作端无明显变短情况下，说明挂渣层较薄，炉膛大，容易造成炉衬被洗刷影响炉衬耐火材料的使用寿命，当炉生产组织时应以维护挂渣层为主，具体措施如下：⑴提高当炉配炭比约0.5%～1%⑵炉门人工加适量焦炭⑶边缘料仓多加料，减少功耗输入。
公司简介--------------------是专业从事工业电炉、冶金设备、环保设备的开发、设计、销售、安装、调试、技术转让和铁合金工艺服务的高科技企业。
是一家专门从事冶金和化学工业电炉设备节能新技术、新产品开发及制造的综合型企业。
公司采用先进的管理模式，是“以科技求发展，以质量求生存，以信誉求效益”宗旨和“团结进取、诚信敬业”的企业精神，为客户提供先进和高质量的产品，不断研究开发新一代冶金电炉和环保产品，全心全意地服务于冶金和化工企业。
公司拥有一批知识层次高、业务精通、经验丰富的工程技术人员和管理人才；尊重科学、尊重人才，注重引进国际先进技术的消化吸收和科技成果的转化以及售前、售后服务；为用户提供高效可靠、节能降耗的设备。
我公司的产品被国内很多家大中型企业采用，同时出口到美国、越南、刚果、哈萨克斯坦等国。
以其先进的技术水平、精良的制造质量和完善的售后服务，创造了良好的经济效益和社会效益，受到用户的好评和信赖。
12500kVA工业硅炉是我公司吸收了国外设备的经验，结合我国同类产品厂家的冶炼工艺具体情况推出的新型矿热炉，是我国矿热炉的优化产品，在国内处于领先水平。
我公司的优势：1、我公司多年来从事矿热炉、短网技术的研制、开发出同相逆并联的短网，修正平面布置短网，倒三角形短网，由于其具有短网阻抗低、三相不平衡系数低、功率因数高、节电效果显著。
2、通过对大电流母线附近钢构感应发热的深入研究，证明了铁合金电耗高，是因为有相当一部份电能转变为钢构的发热，根据这个理论，对旧炉型进行新设计，从而创造出新型矿热炉。
3、我们认真吸取了国外先进矿热炉的经验，将许多适合我国的经验移植在我们的新型矿热炉上，从而使我公司在矿热炉设计、制造、安装、调试上具有相当的优势。
我公司愿以一流的技术，完善的服务，为您提供高质量的产品。
2Xl2500kV A工业硅炉技术规格书1 设备概述：1.1设备名称：2Xl2500kV A工业硅炉及配套除尘设备；1.2冶炼品种及产量：工业硅，额定容量下单台日产量20t～24t,年产7000t；1.3建成投产时间：合同生效后三个月建成投产。
正压矿热电炉环保工程炉环保工程12500KV A矿热电技术方案一、概述铁合金是炼钢过程中的一种重要原料，近几年来在国内钢铁企业迅速发展的带动下,铁合金企业也取得了长足的发展。
大多数铁合金生产企业在建设初期没有充分考虑到生产过程对周边环境可能造成的影响,对企业的发展埋下了隐患。
目前,国家为了保护环境出台了一系列严格气污染物排放标准,粉尘排放浓度由原来的150mg/Nm3降低到100mg/Nm3，致使大多数生产企业都面临着限期整改和停产的命运。
首要的问题就是整改或者重建除尘系统,使粉尘达标排放,满足继续生产的要求;其次就是降低除尘系统建设的成本,降低运行及维护费用,提高企业的竞争力。
因此,结合电炉烟气的特性,设计一套经济、合理、高效的除尘系统,具有非常重要的现实意义和指导作用。
有限公司新建12500KVA硅钡钙炉四台、12500KV A低碳鉻铁炉四台，烟气中主要污染物为烟尘（以金属氧化物为主）。
烟气温度高，烟气中烟尘粒径小（以亚微米级为主），粘度大，密度小，比电阻高。
硅钡钙炉的原料之一为重晶石—BaSO4。
其烟气中SO2的含量较高。
烟尘治理方案二、烟尘治理方案对于处理好矮烟罩硅钡钙电炉烟气我们必须要做到以下几点：A.除尘器必须选用离线清灰装置B.把电炉的烟气量必须考虑充分C.滤袋必须选用耐酸耐高温耐磨的滤料D.整个系统阻力必须考虑充分E.充分考虑电炉烟气的出炉温度，设计好除尘器的冷却面积。
2.1烟尘治理工艺：由于采用矮烟罩硅钡钙电炉烟气出口温度较高，因此需采用U型空冷器对烟气进行降温，烟气温度由550℃降到200℃左右。
经火花扑集分离器，除去大颗粒杂质和火球。
再通过引风机进入正压过滤反吸清灰布袋除尘器，粉尘被滤袋内表面捕集下来，净化后的烟气从滤袋除尘器箱体上部的出风口排入大气。
进入布袋除尘器的烟气最佳温度为180-220℃（稳定的工作环境是滤袋使用寿命的重要因素）。
2.2烟气量的确定：烟气流量、温度、成分、含尘量、烟尘成分与烟尘密度等主要取决于冶炼炉况和操作工艺，当出现刺火、翻渣和倒塌（瞬时），烟气量波动+30%，烟气温度可达~600℃，另与入炉炉料的含湿量、颗粒度等炉料条件至关重要。
