9000kva矿热炉工业硅冶炼启炉方案
硅铁冶炼电炉启动试生产方案
硅铁冶炼电炉启动试生产方案1石嘴山市惠义冶金工贸有限公司2×33000KVA硅铁冶炼电炉启动试生产方案为了确保公司2×33000KVA矿热炉硅铁冶炼电炉的正常启动和安全生产生产运行,自3月初以来,在公司总经理的正确决策和领导下,从电炉厂房的设计、冶炼参数的确定、设备的选型、材料的选用、电炉结构的设计、电气设备的配备等诸多方面都高标准、严要求。
确保一流的配备和选用。
当前2×33000KVA电炉已初具启动远行的条件,但为了电炉启动前应具备的条件、电炉启动后应进行的步骤、电路正常运行应达到的目标和指标。
具体安排部署如下:一、2×33000KVA矿热硅铁炉启动前应具备的条件:原料是基础、设备是条件、技术是保证、操作是关键。
1、启动前原料储备:合格硅石8000吨、木柴100吨、合格兰碳4000吨、大块焦炭160吨、合格钢屑800吨、合格氧化铁皮800吨、电极糊1#密闭糊160吨、2．35～2．5 mm电极壳板16吨、1．8～2．0 mm电极壳筋板8吨、Φ32螺纹钢60～80吨、20×2.75焊管6吨、堵炉头4吨、Φ38×3.5无缝钢管2吨、Φ38×3.5无缝钢管2吨、Φ28螺纹钢2吨、干泥20吨、氧气60瓶、以及其它工具、用具、劳保用品等。
2、设备是条件:22.1、0.00米设备情况环保除尘装置系统:配料系统(筛网、皮带机、开关、护栏、配料控制室、电气系统及变频启动系统、主令开关及上下限位系统、称重系统、称重仓调试先后顺序下料调试)、上料称、上料车、出铁系统、烧穿器母线开关、烧穿器挡墙、支架、轨道、硅水包车的砌筑烘干、牵引车、吊包架支架、吊具、吊盘、过铁称、电气控制系统、铸模锭池等。
水循环系统:循环水池、黄河水池、炉变冷却水池的清理及注水、进水口出水口的规范、水处理器室内的清理规范、符合规范的管道吊架支架、各关键部位压力的显示、电气系统验收以及其它工具和用具的配备。
工业硅生产技术操作规程
工业硅生产技术操作规程一基本原理工业硅是以硅石作为原料，用油焦、煤等作为还原剂，在矿热炉内的高温下发生还原反应而制取的。
总反应式为：SiO2+2C=Si+2CO t=1650℃在实际生产中，二氧化碳的还原是个十分复杂的过程，并分很多阶段进行。
其主要反应有：SiO2+3C=SiC+2CO t=1257℃SiO2+C=SiO+CO t=1810℃SiO2+Si =2SiO t=1390℃SiO+C=Si+CO t=650℃SiO+SiC=2Si+CO t=1775℃SiO2+2SiC =3Si+2CO t=2158℃上述各化学反应的程度，因操作条件的变化而变化。
适宜的温度和合理的配碳量是炉内化学反应顺利进行的基本条件，因此准确掌握配料比是搞好工业硅生产的关键。
炉料中配碳量的多少，影响炉料的电阻，从而影响电极埋入的深度，决定炉况的好坏。
当配碳量过剩时，炉料电阻小，导电性增加，电极间侧部电流增大，电极埋入炉料的深度减少，热损失增加，炉底温度降低，出炉困难，同时加快碳化硅生成结壳，坩埚缩小，炉料熔化量减少，生产效率降低；当配碳量过少时，炉料发粘，透气性差，容易刺火，化料慢，金属氧化物还原率低，炉料氧化物易形成渣堵塞炉眼，增加出炉困难，易涨炉底。
用碳还原二氧化硅，理论上每生产一吨硅相应的产生二吨一氧化碳。
这些气体由反应区逸出，带有大量热能。
因此正确捣炉、加料是增加炉料透气性，使料面冒火均匀“生料”充分预热，减少热损失，加快化料速度，提高产量、质量，降低消耗的有效方法。
二原材料及产品质量要求（一）入炉原料技术条件1 硅石技术条件注：硅石破碎后必须用水洗涤洗净。
2 油焦、煤技术条件（二）工业硅技术条件（根据用户需求，制定本技术条件）1 化学成分注：1、硅含量以100%减去规定分析成份铁、铝、钙之和确定。
2、表中用“—”表示的杂质铝是指该项不受单项限制，但要分析并在质量证明书中报告其分析结果。
2 粒度工业硅一般粒度为10~100mm,但粒度小于10mm，大于100mm的工业硅总和不超过10%，需方如有特殊要求，经供需方双方协商，可供其他规格粒度的产品。
9000kva矿热炉工业硅冶炼启炉方案说明
2*9000kva矿热炉工业硅冶炼启炉方案工业硅启炉方案是指炉子在炉龄到期挖炉以后，在出炉前柴烘，电烘，投料生产的全过程，由于长时间停炉电极、炉膛均处于常温状态，为确保2台炉子启炉顺利，启炉后生产稳定连续，特制定此开炉方案：1、烘炉前的准备炉子在挖炉以后，在正式投产前要进行烘炉。
通过烘炉去除炉衬内的水分和气体，把电极和炉衬烧结成型，保证在投料前电极和炉衬满足投料要求。
烘炉过程包括柴烘、电烘、投料。
烘炉原则：升温速度由慢到快，火焰由小到大，电流由小到大并成阶梯型上升，缓慢提升电流，缓慢提升炉膛温度，不但要烘干炉衬、而且要使炉内蓄积足热量，使整个炉子具有较好的稳定性。
烘炉前生产营运部要制定详细的开炉方案，要做到万无一失，特别是电气系统要保证安全。
1.1设备检查全面检查各种设备是否符合烘炉要求，确认各辅助系统有无异常情况，并经调试后由相关负责人签字确认。
1.1.1循环水系统水冷系统全面通水，炉体循环水系统应在不低0.25Mpa水压的情况下通水24小时以上，做到水流畅通无阻，无泄漏现象。
1.1.2电极升降和压放系统电极升降正常、压放装置完好、灵活，液压系统无泄漏现象。
1.1.3配料系统皮带无跑偏，滚筒转动正常，皮带减速箱运行是否正常，振动给料机转动正常、弹簧钓钩松紧、长度合适，仪表、指示灯正常，配、加料装置运行可靠，灵活，完全满足冶炼要求。
1.1.4变压器及补偿系统变压器、补偿及输电系统完好，变压器保护系统测试（过流、轻、重瓦斯报警等）正常，炉变各种测试及高低压电路控制系统运行正常完全满足送电要求。
1.1.5炉体绝缘系统密封、绝缘完好，三相电极、短网、炉体各绝缘点测试正常。
1.1.6环保系统环保变频器、主风机、冷却器、旋风和布袋除尘器、环保系统、炉体绝缘、变压器系统等无问题，环保系统联动一次，确保各系统运行正常。
1.1.7辅助设备料场洗矿设备、油焦磁选设备试运行。
车间主行车、精整行车行车的升降是否正常，大车正常行驶，限位正常，抱闸是否正常，电铃是否正常。
工业硅技术操作规程
鄂尔多斯冶金（集团）有限责任公司工业硅冶炼技术规程文件编号: YL/SC-JS-2006A版本号码: A/0受控状态：受控分发号：编制：金属冶炼公司审核：批准：发布日期：2006年06月01日实施日期：2005年06月01日受控文件清单编号：YL/JL-4.2.3-03 序号：01受控文件清单编号：YL/JL-4.2.3-03 序号：02金属冶炼公司工业硅冶炼工艺流程图（YL/JS—G-01）工业硅产品冶炼工艺规程（YL/JS—G-04）范围本规程规定了7500KVA工业硅电炉熔炼生产的技术要求启动方案1启动前的检查1.1炉子验收合格后启动前检查绝缘系统是否符合要求，合格后在炉变空运转合格的基础上对炉子空送电一次，用8#铁线连三相电极送一次。
循环冷却水系统是否畅通，有无漏水现象。
1.2启动液压系统进行试运转，检查所有液压管路及液压部件是否有漏油现象，动作要求灵敏可靠。
1.3检查变压器及其它电气设备、开关、仪表运转是否正常，对变压器进行空运转24小时，此期间派电工进行监视，要求每1小时检查一次并按规定详细做好记录。
2启动前的准备2.1准备40吨木材，直径50—400mm，长度≤2 m，6吨粒度为10—50 mm的焦碳。
2.2准备好清炉的专用工具，加长铁铲6把，耙子6把，并准备好灭火器及事故处理工具。
2.3做好电炉启动前所需要的原材料的准备工作。
2.4炉侧部碳块抹一层5—10 mm的防氧化涂料（微硅粉+糖浆），砌一层耐火砖保护高温氧化。
在炉底用铁皮铺好，防止在加木材的过程中砸坏炉底。
2.5表面测温计一只。
3木材烘炉3.1第一天，将木材均匀布满炉底，点火后，微火控制，视木材消耗微量补加。
在补加木材时要均匀，轻放，本着少加、勤加的原则，切勿将炉内耐火砖砸掉，造成碳块氧化。
放木材是不要砸坏炉底。
木材消耗量约为3—5吨。
3.2第二天，木材燃烧火焰比第一天长，木材消耗约为8—12吨。
3.3第三天烘炉应加快木材燃烧速度，提高温度，木材消耗量约为12—15吨。
浅谈大容量矿热炉全煤冶炼工业硅工艺
2021年第2期总第289期2021NO.2Tot289铁合金FERRO-ALLOYSD01：10.16122/ki.issnl001-1943.2021.02.001浅谈大容量矿热炉全煤冶炼工业硅工艺段西京(西安宏信矿热炉有限公司陕西西安710071)摘要介绍了大容量矿热炉全煤冶炼工业硅的生产工艺，提出精煤替代木炭冶炼工业硅的可行性，并在全煤冶炼工业硅电炉参数选择、操作工艺方面提出建议。
关键词大容量矿热炉全煤工业硅中图分类号TF645.3.4文献标识码B文章编号1001-1943(2021)02-0001-06DISCUSSION ON INDUSTRIAL GRADE SILICON SMELTING PROCESS WITH ALL-COAL IN LARGE CAPACITYSUBMERGED ARC FURNACEDUAN Xijing(Xi'an Hongxin Submerged Arc Furnace Co.,Ltd.,Xi'an710071,China) Abstract It introduces the production process of smelting industrial grade silicon with all-coal in large capacity submerged arc furnace,puts forward the feasibility of replacing charcoal with clean coal to smelt industrial grade silicon, makes suggestions on parameter choice and operation process for industrial grade silicon with all-coal.Keywords large capacity submerged arc furnace,all-coal,industrial grade silicon刖吕我国自20世纪50年代末建成第一座工业硅电炉以来，经过60多年的发展，到2019年，我国工业硅产能482万t,产量220万t,使我国成为世界工业硅的主要生产和出口大国。
（冶金行业）半封闭式工业硅矿热炉主要技术方案
（冶金行业）半封闭式工业硅矿热炉主要技术方案（冶金行业）半封闭式工业硅矿热炉主要技术方案宜兴市中宇电冶设备有限X公司33000KVA半封闭式工业硅矿热炉技术方案1电炉设备1.133000KVA半封闭式工业硅矿热炉主要技术参数1.2电炉设备设计1.2.1矿热炉设备设计要求矿热电炉采用半封闭型式，采用铜瓦压力环式电极把持器，电炉炉底通风冷却，炉体采用旋转炉体，炉体测温，变压器长期具备20%的长期超负荷能力。
短网系统、铜瓦、进线电缆都长期具备20%之上的超负荷能力。
烟道和炉盖之间设置了可靠绝缘。
液压系统采用组合阀，且设置储能器。
电极升降油缸上、下俩端均设绝缘加以保护。
高压油管俩端全部带绝缘。
为防止电极偏斜，设计时在炉盖、平台及电极导向装置，电极导向装置设绝缘。
所有管道均设管道沟，便于检修。
闸阀采用不锈钢丝杆，以增加其使用寿命。
每组分水器设3路备用水路，分水器阀门采用不锈钢或铜球阀，分水器给、回水路布局合理。
炉盖采用框架式水冷结构，中心区采用不导磁材料制作。
电炉烟道在二、三楼之间设水冷段，以降低烟气温度。
1.2.2工艺设计要求电炉厂房柱子跨距按6m、7.5m布置。
电炉车间分设四个跨区，分别是变压器跨（偏跨）7.5m、电炉跨18m、浇注跨24m、成品跨18m。
电炉跨初定为五层平台分别为：a)+0.0m出渣铁轨道平台包括铁道、出铁车和铁包、出渣车和渣包等。
其中+2.4m平台为局部出铁操作平台：该平台正对出铁口，包括烧穿器、出铁挡板等出炉工具等。
b)+7.0m电炉炉口操作平台电炉控制室计算机室布置在此平台上，冷却水系统的分水器和回水槽布置在该平台上、炉口操作工具等。
C)+11.8变压器放置平台电炉设有三台单相变压器，放置在此平台上成三角形布置，为方便变压器安装、检修、更换设有变压器吊装孔。
d)+18.3m电极升降机构平台平台空间内安装有电极升降、压放装置及电炉料管插板阀。
液压站也布置在此平台上。
e)+24.8m电炉电极支承及接长电极壳、加入电极糊及加料平台炉顶料仓座在此平台上。
工业硅生产工艺流程
工业硅生产工艺流程简介硅石及炭质还原剂按一定的配比称量自动加到矿热炉内，将炉料加热到2000摄氏度以上，二氧化硅被炭质还原剂还原生成工业硅液体和一氧化碳(CO)气体，CO气体通过料层逸出。
在硅水包底部通入氧气、空气混合气体，以除去钙、铝等其他杂质。
通过电动包车将硅水包运到浇铸间浇铸成硅锭。
硅锭冷却后进行破碎、分级、称量、包装、入库得到成品硅块。
烟气经炉口烟罩进入烟道，经空冷器、风机进入布袋除尘器除尘等环保设施处理后，达到国家规定排放标准排放。
一、原材料及电力（一）硅石：储量丰富，但整体质量不高硅在地壳中资源极为丰富，仅次于氧，占地壳比重超四分之一，主要以二氧化硅或硅酸盐形式存在于岩石、砂砾、尘土之中。
其中，硅石的主要成分是二氧化硅，种类包括石英岩、石英砂岩、天然石英砂、脉石英等。
我国硅石矿资源丰富，保有矿石储量超过40亿吨，但整体质量不高。
石英岩、石英砂岩、天然石英砂岩是国内常见的硅石资源，三者占我国硅石矿资源的99.07%，而高品质的脉石英仅占我国石英矿资源的0.93%。
每生产1吨工业硅大约需要2.7-3吨硅石，大约占比成本10%左右。
国内工业硅使用的硅石矿主产地集中在新疆、云南、湖北、江西、广西等地。
其中湖北、江西硅石质量较高，云南硅石供应充足但质量较普通，新疆硅石供给在品位上则较为复杂。
在考虑经济成本的情况下，硅石品位的高低直接决定了产成品工业硅的品质，具体而言：纯净的硅(Si)是从自然界中的石英矿石(主要成分二氧化硅)中提取出来的,分几步反应:1.二氧化硅和炭粉在高温条件下反应,生成粗硅:SiO2+2C=Si(粗)+2CO2.粗硅和氯气在高温条件下反应生成氯化硅:Si(粗)+2Cl2=SiCl43.氯化硅和氢气在高温条件下反应得到纯净硅:SiCl4+2H2=Si(纯)+4HCl以上是硅的工业制法,在实验室中可以用以下方法制得较纯的硅:1.将细砂粉(SiO2)和镁粉混合加热,制得粗硅:SiO2+2Mg=2MgO+Si(粗)2.这些粗硅中往往含有镁,氧化镁和硅化镁,这些杂质可以用盐酸除去:Mg+2HCl=MgCl2+H2MgO+2HCl=MgCl2+H2OMg2Si+4HCl=2MgCl2+SiH4（二）太阳能级多晶硅新工艺技术（1）改良西门子法—闭环式三氯氢硅氢还原法改良西门子法是用氯和氢合成氯化氢（或外购氯化氢），氯化氢和工业硅粉在一定的温度下合成三氯氢硅，然后对三氯氢硅进行分离精馏提纯，提纯后的三氯氢硅在氢还原炉内进行CVD反应生产高纯多晶硅。
工业硅、硅铁冶炼技术操作规程
硅铁冶炼技术操作规程一．1.成品技术规格硅铁应呈快状，硅的偏析不大于4％，小于20×20毫米的数量，不超过总量的8％。
2.原料技术条件.冶炼硅铁使用的原料：硅石、焦炭和石油焦、钢销。
硅石（1）化学成份A.含siO2不小于97％。
B.含Al2O3不大于0.8％。
C.含P2O3不大于0.02％D.含其它杂子总和不大于1％（2）物理性质A、硅石表面不得有泥土等杂质，入炉前尽量经过水洗。
B、硅石应有较好的机械强度和抗爆性。
C、新硅石末经实验，不得大量使用。
（3）入炉粒度5000KV.A和6300KV.A硅铁电炉40－100mm.焦炭（1）化学成份A、固定碳大于82％B、灰分小于14％C、挥发份1－3％（2）物理性质A、入炉粒度6300KV.A硅铁电炉5－16％钢销（1）化学成份含铁量不低于97％（2）应是普通碳素钢销，不得混有合金钢销，有色金属销和生铁销等。
（3）生锈严重的钢销不得使用（4）钢销的卷曲长度不大于100mm（5）要纯净，不得混有泥土等杂质二、配料操作1、每班配料前要一次小车重量和磅秤的准确度。
2、在按照冶炼班长通知的料比组成进行配料。
每批料以200公斤硅石为基准，8500KV.A以上电炉每批料以300公斤硅石为基准。
3、称量要准确，误差正负1％，钢销要单称后再混入配料小车内。
4、每次只准称量一批料。
5、发现原料质量有变化和设备有问题时几时报告班长。
6、下班前要将配料场地清扫干净，所有的工具设备要精心保护交换。
7、下班前要把当班配料批数报告班长做好记录。
三、冶炼供电和电极操作1、正常冶炼操作使用电压：6300KV.A电炉104V-125V为宜8500KV.A电炉140V－188V为宜2、一次电压波动较大时，为保证炉用变压器正常运行和冶炼的适宜的功率，经炉长批准可在规定级别内调整二次电压。
3、严禁超负荷运行、4、三相电流应尽量保持平衡，最大波动不准超过25％。
5、冶炼保证应认真贯彻执行电器工作制度。
矿热炉开炉过程
电极机械强度与焙烧电极温度和焙烧速度有关。在8OO℃以下焙烧时电 极强度较差，特别是在400-500℃时电极糊挥发分逸出量最大。焙烧速度过 快的电极断口类似于石油焦，这是由于气体逸出时在电极内部形成许多孔 洞，造成电极疏松，其后果是电极机械强度差容易发生硬断。
用焦炭焙烧电极时应注意尽量增加焙烧高度，以保证开炉期有足够的工 作端长度。电极壳上要均匀扎一些5-6 mm小孔使气体顺利逸出以利于电极 烧结。电极铜瓦应全部松开，使火焰能烧至铜瓦内侧电极。直径1米、长度2。 5米的电极需要用焦炭焙烧45小时左右，耗用大块焦15-20吨。
对于较大电炉计划停电时应妥善安排降负荷停电措施。使电极缓慢降温 减少内应力。停电后对电极采取一些保护措施，如封闭电炉可以关闭炉口， 使电极缓慢冷却，避免由于急冷造成电极内外温差大、体积收缩不同步而产 生裂缝。
新开炉一般在达到满负荷后(约送电40小时)就开始放电极。新开炉炉温较 低，焙烧电极热源主要是电极的电阻热。电极电阻随温升高而成倍减小。
加料: 开始加料前炉底必须具有一定温度。加料过早，炉底上涨，出铁口无 法打开，加料过晚，电极震动大、炉口温度高、热损失大，极易出现电极 和设备事故。开炉工作制度应该包括达到满负荷的时间、电流和负荷增大 速度以及加料时间和数量等内容。
无定形碳在350℃即开始明显氧化，在1000℃碳与氧激烈作用，自焙 电极气孔率高，比石墨电极更易氧化，在弧光区电极消耗很大。烘炉和 投料初期焦炭和料层厚度较薄，更增加了电极消耗速度。由于用焦炭焙 烧的电极长度有限，升负荷时间过长会造成电极工作端长度不足，在电 流密变不足的情况下自焙电极烧结差，抢放电极易发生电极软断事故。
矿热炉开炉过程
开炉过程一般可以分为三个阶段： 第一阶段常采用焦炭或木柴焙烧电极，使电极具有足够的工作端长度， 在焙烧电极的同时，炉衬也得到充分干燥和预热。 第二阶段为电烘炉，即以焦炭作为导电和加热的介质充分加热炉底，提 高炉衬温度，同时也继续焙烧电极。 第三阶段是开始往炉内加料，炉温得以进一步提高，创造还原反应条件 ，各电极周围逐渐形成单独的反应区。随着功率增加，炉衬蓄热接近饱和， 三个反应区相互沟通，炉膛内形成整体熔池，并积蓄一定数量的炉渣和铁水 。
浅谈国内大工业硅炉的冶炼操作
33000kv.A工业硅冶炼的基本原理和一、二氧化碳在冶炼反应中的作用是什么？一、为什么用硅石、碳质材料在矿热炉中经过高温加热后，能冶炼出工业硅？要想知道这个道理首先就要了解冶炼硅工业所用的各种原料，在各种高温条件下的变化规律。
冶炼工业硅主要原料是硅石，硅石中含二氧化硅约98﹪.二氧化硅很稳定，硅和氧之间的亲和力很强，不易分离。
生产上为了把氧从二氧化硅分离除去，采用在矿热炉内高温条件下，以碳质材料中的碳夺取二氧化碳中的氧，而且温度越高，碳夺取氧的能力随之增强。
这是因为在高温条件下，碳对氧的结合能力比硅对氧的结合力大。
可见高温时有了碳，二氧化硅就不稳定了，这时二氧化硅中的氧和碳进行反应，生成气态的一氧化碳，通过料层从炉口逸出。
二氧化硅中的氧被碳夺走后，剩下的形成硅。
其中有一定数量的硅与铁、铝、钙生成化合物。
二氧化硅与碳作用其反应如下：SiO2+2C=Si+2CO↑上式是吸热反应，从反应式中可知，为了加速反应的进行，应把电极往炉料中插的深些，以提高炉温，扩大坩埚区，同时应增加料面的透气性，使一氧化碳气体尽快逸出。
如果取扎透气眼，捣炉等措施，均有利于二氧化碳与硅的反应加速进行，使硅较快地生成。
由于冶炼工业硅中的矿热炉原材料中有微量的铁，使二氧化硅的还原反应较容易进行，这是因为被还原出来的硅与铁形成硅铁，于是改善了还原过程的条件，所以铁越多二氧化硅的还原反应越容易进行，生产也证明这点，冶炼含硅越低的硅铁，则其单位电耗越低。
如冶炼每吨45硅铁的电耗，约为4500～4800度，每公斤硅耗电约为11度。
冶炼每吨75硅铁的电耗约为8200～9000度，每公斤硅耗电约为12度。
冶炼每吨硅的电耗约为12000～13000度，每公斤硅耗电约13度。
从化学反应上说一般认为，氧化物中的氧被其他物质夺去的反应，叫还原反应。
夺取氧的物质，叫还原剂，如碳质材料等。
依上述工业硅冶炼原理是还原过程。
反应过程中，硅石内的二氧化硅绝大部分被碳还原之外，其他杂质和碳质材料带入的灰分，如氧化钙﹙CaO﹚，五氧化二磷﹙P2O5﹚和三氧化二铝﹙AI2O3﹚等也被碳还原，其中五氧化二磷绝大部分被还原。
1#矿热炉启动方案.jsp
铝合金有限公司1号矿热炉改造、启动及生产经营分析报告二〇一〇年七月河南永登铝业有限公司：根据公司发展需要，铝合金公司经董事会决议，与乌克兰国家冶金科学院和登封市威华硅业有限公司合作，对现有16.5MVA矿热炉进行全面技术升级，升级后容量由原16.5MV A扩至25.5MV A（最大容量可达到30 MV A），并且采用了一些国内领先的技术，在运行过程中将显著改进冶炼工艺，有效降低人力成本和能耗、物耗。
目前改造工作已基本结束，具备烘炉启动条件。
现将1号矿热炉有关技改、启动及运行经营分析情况汇报如下，请永登铝业公司参考决策铝合金公司1号矿热炉下一步工作安排。
一、技改内容综述登电集团铝合金有限公司1#矿热炉于1999年3月份建成投产，期间断断续续生产已有十多个年头了，主要生产硅铁、铝硅合金等产品，由于炉衬及主体设备老化严重，现已不具备再稳定生产的条件，生产硅铁的原材料及电价的不断上扬，周边所有的硅铁炉已全部停产，生产硅铁将会出现较大亏损。
近几年化学用工业硅及太阳能硅的快速发展，市场对工业硅的需求量越来越大，尤其对高品位工业硅的需求迅猛。
国内大部分工业硅生产企业以6000KVA炉型为主，根据国家宏观调控政策，将淘汰落后的小产能企业，目前12500KVA以下工业硅炉基本都处于停产或半停产状态。
根据以上情况，铝合金公司经董事会决议，与乌克兰国家冶金科学院和登封市威华硅业有限公司就矿热炉改造和生产指导进行了合作，对现有16.5MVA矿热炉进行全面科学分析，利用现有的技术优势，考虑到投资与收益相结合，生产与成本相结合，设备装备与现代自动化控制相结合，环保排放与节能相结合，由中国第二冶金建设有限责任公司施工，全面对1#16.5MVA矿热炉进行技术升级，具体改造内容如下：1、矿热炉容量由16.5MVA升级改造为30MVA矿热炉。
2、由半封闭矮烟罩，改为内低外高全封闭环保烟罩，直径由原来的9米扩大到9.9米。
改造后环境温度大大降低，集烟效果良好。
工业硅矿热炉开炉操作及烘炉制度案例
工业硅矿热炉开炉操作及烘炉制度案例2019年10月4日星期五铁合金矿热炉炉体砌成后，在正式投产前要进行烘炉。
通过烘炉，把炉衬中的水汽除掉，使炉衬烧结成形，保证在投料前炉膛和电极符合冶炼要求。
开炉亦是工业硅矿热炉生产技术的一个重要组成部分。
烘炉质量不仅会影响炉衬的使用寿命，而且还会影响矿热炉是否能顺利投入生产。
炉衬质量不好，会降低炉体使用寿命，并延长开炉时间，影响整个生产过程。
矿热炉的烘炉应严格按烘炉表进行。
烘炉时间的长短主要取决于矿热炉容量的大小、炉衬种类、冶炼品种等。
目前常用的烘炉方法的整个烘炉过程分为两个阶段。
第一阶段是柴烘、油烘或焦烘。
其目的是焙烧电极，使电极具有一定承受电流的能力，除掉炉衬气体、水分。
第二阶段是用电烘炉。
其目的是进一步焙烧电极，烘干炉衬，并使炉衬达到一定温度(提温)，炉衬材料进一步烧结，达到冶炼要求。
不管采用哪一种烘炉方案，都应遵循升温速度由慢而快，火焰由小到大，电流由小到大。
不但要求烘干炉衬，而且要使炉体蓄积足够热量，使整个炉体具有良好的热稳定性。
矿热炉及矿热炉变参数炉膛直径φ7200炉膛深度φ3100电极直径φ1272极心圆直径φ3100变压器容量3×11000kV·A二次电压范围160V～256V电压级数33级开炉新工艺采用柴烘→电烘→投料生产的新开炉工艺，省去焦烘阶段。
1炉衬炉衬采用自焙炭砖砌筑。
自焙炭砖采用高频模压振动成型工艺制作。
成型时伴随着炭砖内部组织不断密实，接触模具的炭砖表面受模具的冷却作用，炭砖表面行成一层致密的硬壳。
硬壳的最外层，即与模具接触的炭砖表面，是一层由粘结剂和细粒度粉料租成含高挥发份的薄层。
自焙炭砖砌筑时处于砌筑面的薄层被一定温度的浸润剂所浸润，形成一层极薄的软化层，砌筑时采用千斤顶挤紧，使自焙炭砖紧密砌筑，形成一个无缝的整体炉衬。
自焙炭砖除了具有碳素材料所具有的耐高温、导热性好、高温强度高、不易粘渣、铁和炉料、抵抗碱金属、渣、铁和煤气的化学侵蚀作用强等特性外，自焙炭砖炉衬通过吸取烘炉和生产过程中的热量，逐步焙烧成为结实、致密近于无缝的整体炉衬。
9000KVA硅锰合金生产及电炉设计
师范大学（本科）毕业论文题 目：9000KVA硅锰合金生产及电炉设计 学 院：材料与建筑工程学院专 业：冶金工程年 级：2008 级姓 名：指导教师：完成时间：2012-5-10目 录1．引言···································································4 2．计算计算2.2.11已知条件已知条件（（以100kg 混合锰矿为基础来进行计算混合锰矿为基础来进行计算））........................5 2.1.1原料化学成分表...............................................5 2.1.2矿石配比.....................................................5 2.2配料的计算配料的计算. (6)2.2.1原料化学成分················································6 2.2.2计算依据····················································7 2.3合金成分计算合金成分计算························································7 2.3.1合金重量 ···················································7 2.3.2焦炭的用量··················································7 2.3.3硅石用量····················································7 2.3.4炉渣碱度····················································7 2.3.5渣铁比·······················································8 2.3.6料批组成····················································2.4电炉参数计算电炉参数计算························································3.筑炉技术操作规程 (11)3.1硅锰筑炉常用材料硅锰筑炉常用材料···················································3.2炉体砌筑炉体砌筑···························································11 4.4.硅锰冶炼操作硅锰冶炼操作硅锰冶炼操作4.1电炉的烘炉电炉的烘炉·························································14 4.2硅锰冶炼具体操作硅锰冶炼具体操作····················································5.5.辅助机械设备辅助机械设备························································5.1主要辅助设备主要辅助设备·······················································18 5.2供电设备供电设备···························································6.车间设计····························································6.1原料间原料间·····························································19 6.2浇铸间浇铸间······························································6.3渣场渣场··.............................................................22 7.参考文献............................................................ 8.8.致谢词致谢词..............................................................24 9.9.附图附图. (25)9000KVA 硅锰合金生产及电炉设计硅锰合金生产及电炉设计90009000KVA manganese silicon furnace design KVA manganese silicon furnace design KVA manganese silicon furnace designAbstract : usually, new ferroalloy factory main consideration factors are: the sources of theraw materials, water and electricity supply, product sales and transportation etc. Construction scale according to water, the main power to determine the installed capacity. According to our province of water, electricity and steel industry with the need for ferromanganese and energy consumption for purpose, we designed a electric furnace femn smelting of the 9000kV A.In this ferroalloy furnace design process, our whole design is divided into the following steps:First, select site. Needs to consider the raw materials, such as electricity and water effects.Second, selection and determine the stove, according to the specified number of sockets and furnace capacity, the stove for furnace type size is calculated and draw out type size blueprints, furnace section. The development of the steel industry in the amount of change and manganese silicon factors such as transportation to determine, thus to determine the annual production quantity and furnace capacity stove etc. And the furnace refractories and refractory bricks laid for learning to understand.Third, the stove production capacity and smelting varieties, which included ingredients calculation, material balance calculation, thermal equilibrium calculation. And the smelting process of manganese silicon and the key operation points to learn and understand.Chinese keywords: ingredients calculation, material balance, thermal equilibrium and the stove parameters are calculated.引言 1、引言铁合金行业是钢铁工业的重要行业，铁合金是炼钢的重要原料之一，是钢的组成成分。
KVA工业硅矿热炉的设计
K V A工业硅矿热炉的设计Modified by JACK on the afternoon of December 26, 2020第五章工业硅冶炼能源节约技术的研究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，能源供应紧张局面日趋严重[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％，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倍，是日本的倍。
能源利用率仅为美国的％，日本的％[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（预计年节约亿KWh，相当亿元）。
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6300KVA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范围大、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）改变炉内反应机制；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。
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2*9000kva矿热炉工业硅冶炼启炉方案工业硅启炉方案是指炉子在炉龄到期挖炉以后，在出炉前柴烘，电烘，投料生产的全过程，由于长时间停炉电极、炉膛均处于常温状态，为确保2台炉子启炉顺利，启炉后生产稳定连续，特制定此开炉方案：
1、烘炉前的准备
炉子在挖炉以后，在正式投产前要进行烘炉。
通过烘炉去除炉衬内的水分和气体，把电极和炉衬烧结成型，保证在投料前电极和炉衬满足投料要求。
烘炉过程包括柴烘、电烘、投料。
烘炉原则：升温速度由慢到快，火焰由小到大，电流由小到大并成阶梯型上升，缓慢提升电流，缓慢提升炉膛温度，不但要烘干炉衬、而且要使炉内蓄积足热量，使整个炉子具有较好的稳定性。
烘炉前生产营运部要制定详细的开炉方案，要做到万无一失，特别是电气系统要保证安全。
1.1设备检查
全面检查各种设备是否符合烘炉要求，确认各辅助系统有无异常情况，并经调试后由相关负责人签字确认。
1.1.1循环水系统
水冷系统全面通水，炉体循环水系统应在不低0.25Mpa水压的情况下通水24小时以上，做到水流畅通无阻，无泄漏现象。
1.1.2电极升降和压放系统
电极升降正常、压放装置完好、灵活，液压系统无泄漏现象。
1.1.3配料系统
皮带无跑偏，滚筒转动正常，皮带减速箱运行是否正常，振动给料机转动正常、弹簧钓钩松紧、长度合适，仪表、指示灯正常，配、加料装置运行可靠，灵活，完全满足冶炼要求。
1.1.4变压器及补偿系统
变压器、补偿及输电系统完好，变压器保护系统测试（过流、轻、重瓦斯报警等）正常，炉变各种测试及高低压电路控制系统运行正常完全满足送电要求。
1.1.5炉体绝缘
系统密封、绝缘完好，三相电极、短网、炉体各绝缘点测试正常。
1.1.6环保系统
环保变频器、主风机、冷却器、旋风和布袋除尘器、环保系统、炉体绝缘、变压器系统等无问题，环保系统联动一次，确保各系统运行正常。
1.1.7辅助设备
料场洗矿设备、油焦磁选设备试运行。
车间主行车、精整行车行车的升降是否正常，大车正常行驶，限位正常，抱闸是否正常，电铃是否正常。
台包和定模干燥，出铁平车完好，无脱轨。
电操台仪表、指示灯正常。
以上各系统检查完成后，进行空载试验（联动试验）2-3次，每次变压器空载运行30分种，检查各系统是否运行正常，矿热炉具备开
炉点火条件。
以上各项工作完成后，由技术保障部填写《电炉设备验收单》，由分管理领导签字后生产营运部作好开炉点火准备。
2、点火准备
2.1点火前必须将炉子里面的灰尘、杂物、检修时掉落的焊渣清扫干净。
2.2在电极下面平铺一层碎炭精棒或废碳砖，把炉底保护好，防止烘炉过程中电极弧光直接作用于炉底，伤害炉底。
2.3极心圆及三角区铺一层200mm左右的碎炭精棒和废碳转，以保证顺利起弧且炉底不受伤害。
2.4电极工作端控制在2.5米左右（1#、2#炉），保证烘炉时有足够多的电极烧结，为了防止碳素电极氧化根据实际情况在电极上半部分用石墨粉涂一层保护层。
3、烘炉
烘炉质量的好坏，不仅影响炉子寿命，而且还会影响电极能否顺利投入生产，烘炉质量不好会降低炉子寿命，延长开炉时间，影响整个生产。
烘炉严格按烘炉方案进行，整个烘炉过程分为2个阶段，第一阶段为木材烘炉，主要目的是焙烧电极和去除炉衬内的水分和气体，第二阶段为电烘炉，目的是进一步焙烧电极，去除炉衬内的水分和气体，炉衬达到一定温度，炉衬材料进一步烧结，满足正常冶炼需求。
3.1柴烘
（1）木柴烘炉前必须检查除尘系统和烟囱阀门是否打开，将电极控制在下限位置。
（2）将铜瓦冷却水流量调小，确保焙烧电极时有足够的热量。
（3）在炉底堆木柴，木柴堆放高度大约为炉子高度的一半，用柴油引燃木柴，控制柴火的火焰不宜过大，但不能熄灭，尽量在炉膛底部燃烧。
（4）最后一个班的火焰力量有所增加，柴烘结束后清理炉膛灰烬。
（5）柴烘计划为24小时，木柴消耗约为30吨左右。
3.2电烘炉
（1）木柴烘炉完毕进入电烘阶段，电烘炉前同样要检查机械、电器设备，各部分运转正常后才进入电烘炉阶段。
（2）在炉膛木柴灰烬清理干净后，对少量清不尽的残余应尽量推向远离炉眼的大面，在炉底、电极下方、电极与电极之间铺满碎炭精棒或废碳砖，电极不得接触碎炭精棒和废碳砖，避免冲击电流过大导致高压跳闸，入炉的炭精棒和废碳砖必须进行称重，做好记录。
（3）对变压器进行空载试验三次，空载试验时，电极要离开碳精棒，每次变压器空载运行30分种，检查各系统是否运行正常。
（4）送电后根据负荷运行情况酌情下插电极、直至达到控制的电流，电烘炉时间初步定为48小时，电烘耗电量为10万度左右。
（5）应严格按照送电计划送电，不能随意加大电流，但要注意观察炭精棒的消耗和随时补充碳精棒，在停电均热期间，应把电极周
围的碳精棒推到电极下方，避免烧伤炉底碳砖，并用碳精棒将三相电极连起来，根据实际情况要随时在电极下方和周围添加碳精棒。
（6）进入电烘阶段后，冷却水应按生产期间的流量送水，送电后关闭炉门，但必须敞开1-2个作为观察之用。
（7）送电期间电工、维修工应有人值班，停电间隙应认真检查电器设备，仪器仪表，认真检查机械设备、液压系统的运行状况。
（8）电烘的第二天应使用烧穿器试烧炉眼，发现问题后及时处理。
（9）由于停炉时间过长加之检修试水时，有水进入炉内，因此在电烘过程中应适当增加停电散热频率和时间，确保炉膛温度均匀和缓慢提升，送电后电流控制时间和提升速度按以下进程进行提升。
为了起弧方便，送电后采用略高电压操作，待电弧稳定后采用低电压烘炉，然后逐步升高电压。
按照电烘方案把电极和炉衬烘好，电流电压由小到大，按规定时间一次均热，随着送电时间逐渐增加，均热时间逐渐增加。
在整个炉衬和电极焙烧过程中，为使温度逐渐上升
和炉衬各部受热均匀，负荷控制应严格按负荷进程表进行，有功功率达到额定功率的50%左右，耗电量达到10万左右，根据电极的发红情况和炉壳温度，判断是否结束电烘炉，进入投料阶段。
3.3投料
（1）在炉眼处放置100kg左右的石油焦和木炭混合物挡住炉眼，防止硅石滚进炉眼。
（2）在大面和炉眼旁加入木块（大约2吨左右），高度以略微低于侧部碳砖为宜
（3）随即加入炉料，第一次加料高度以略微低于侧部碳砖为宜，以压住弧光为准，随着料面高度的上升，酌情在大面和炉眼位置加入木块，确保炉料通气性和顺利开眼出炉。
（4）投料前应根据炉内碳块剩余情况，附加白料或者偏重料，待炉内的残炭和料批中少加的还原剂抵消时，再按正常料配料、加料。
初步计划料批如下：
（5）加料阶段前24小时加料以人工加料为主，加料车加料为辅，以压弧操作为标准，由加料车将料运到炉子周围。
投料后加料原则为勤加薄盖，以压住弧光为原则，加料要均匀，严禁偏加料，逐步提升
料面高度，加料速度和熔化速度要匹配，一般投料后第一个班料面高度和碳砖平齐，出炉前料面高度约为炉膛深度的2/3（根据炉料烧结情况决定料面高度），避免料面过高造成电极上抬，炉温不够影响出铁。
（6）严格控制料面上升速度，按4个班次在交班时高度分别
控制在600-1000mm，1500mm、1800mm、2000mm，出铁前料面高度控制约为炉膛高度的2/3。
（7）从投料到第一炉出铁时间48小时，耗电量25万度左右。
（8）投料后期如果负荷波动大，可酌情降低二次电压，尽可能确保电极下插深度。
（9）投料后负荷进程表
3.4出炉准备
（1）用木材烘台包2个，烘烤标准为用手摸台包钢板必须发烫。
（2）出铁工具准备齐全：堵头，板铲，竹子、木棒等。
（3）检查烧穿器是否满足使用要求。
（4）检查氧气、压缩空气阀门、胶管是否正常。
（5）检查台包气芯是否有堵塞情况。
（6）检查水冷定模是否满足正常使用要求。
以上准备工作无误后可开眼出铁
3.5出炉
（1）在所有工作准备工作到位后方可出铁。
（2）新开炉前阶段，为确保设备安全，最高电流控制在180A以内，二次电压暂选11级（确保变压器和炉衬安全）。
（3）第一炉出完铁后8个小时后出第二炉铁，以后实际情况
和耗电量合理安排出铁次数，直至炉数恢复正常。
3.6其他注意事项
（1）班长做好人员组织，工具准备和添置、劳保发放、安全教育、安全检查、消防设施清点等，并于公司相关责任人一道逐步逐条落实以上启动方案。
（2）除尘系统启动应与柴烘同时，相关人员在班长到位后随即就位。
（3）配料系统和原料准备应尽早完善，工人和班长应尽早到位。
生产运营部
2016-5-12。