12500kVA矿热炉避峰生产锰硅合金实践推广

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。

三．避峰生产方式

1．每天送电生产为两个时段：第一时段为23：00~7：00；第二时段为11：00~16：30。

2．生产操作方法：开始送电时电流控制在20%左右，然后慢慢提升负荷，一小时后送至满负荷。

3．出铁炉数：第一时段出三炉，第二时段出两炉。

四．避峰生产的关键

避峰生产的关键是防止电极事故，保证电极正常运行。我们采取的措施是：1．选择合适的电极糊：根据避峰生产的特点，我们选择的电极糊为一号标准糊和二号密闭糊的综合配方。

2．合适的用电制度：开始送电时必须低负荷，但60分钟内又要送满负荷，才能在有限的时段内把电用足，保证有足够的电热送入矿热炉来冶炼锰硅合金。

3．严防电极脱壳。一旦电极脱壳，势必采用电阻焙烧，这将严重影响冶炼的正常进行。

五．避峰生产的技术经济指标

从2005年到目前，生产的锰硅合金是FeMn68Si18和FeMn64Si18,以FeMn64Si18为主。其中Mn基本上控制在62~64%，Si 大多为18.5~19.5%。现将两台12500kV A电炉2008年1月到5月的综合技术经济指标列于表2。表2

从上表可以看出，12500kV A电炉避峰生产锰硅合金，只要生产工艺和管理合适到位，单位电耗能达到4300~4400kW.h/t 。一般来说，避峰生产比连续生产单位电耗要高10%左右，照此类比，相当于连续生产时的电耗只有4000kW.h/t左右，优于国家发改委公布的“铁合金准入制度”中锰硅合金的单位电耗≤4200kW.h/t的指标。Mn元素回收率为86%以上（国家发改委规定Mn的回收率≥82%）。

六．避峰生产的经济效益

1．直接经济效益

本地区不含税综合电价是0.5元/kW.h,谷期电价为0.3元/kW.h，峰期电价是0.7元/kW.h，平期电价0.5元/kW.h。我们采用了两个时段的避峰生产，平均电价为0.38元/kW.h（上述电价都不含税，下同），比综合电价低0.12元/kW.h。避峰生产时的平均单位电耗约4302 kW.h/吨，则单位产品电费成本为1635元/吨；假定不避峰生产时的单位电耗为4150 kW.h/吨，单位产品电费成本就是2075元/吨。表明避峰生产比不避峰生产的电费成本低440元/吨。两台电炉每月合计产量以2000吨计，每月可降低电费支出88万元。一年能降低电费支出约1056万元。

2．“锰硅合金避峰生产”和“抽水蓄能电站”两种谷期用电方式功效的简单类比

为了多用谷期富余的电，建抽水蓄能电站已举世公认；建锰硅合金电炉进行避峰生产来用谷期富余的电又怎样呢？现将这两种方式进行简单类比（见表3）。

表3

抽水蓄能电站每用谷期10000kW.h电到峰期只可发出7600kW.h电，而锰硅合金电炉避峰生产每用谷期10000kW.h电相当于连续生产时的9000kW.h电的功效。后者的用电效率比前者高14个百分点，相当于每用一万kW.h谷期的电后者比前者可节电1400kW.h。而后者的投资只有前者的50%左右。因此，在夜间电力富余较多的地方建锰硅合金电炉进行避峰生产不失为一种避峰填谷的好方法，可缓解铁合金生产电力供应不足的矛盾。有较好的社会效益。

七．结束语

1．12500kV A级别的矿热炉可以采用避峰生产方式冶炼锰硅合金；在掌握好电极的维护规律和合适的生产工艺制度情况下，能够取得较好的技术经济指标和较大的经济效益。

2．“锰硅合金避峰生产”和“抽水蓄能电站”都能利用夜间谷期富余的电能，但前者投资低，用电效率高，只能避峰填谷；而后者既能避峰填谷，又能削峰，但投资高。二者有异曲同工之妙，都有较好的经济效益和社会效益。