【正文】 1cr18ni9Ti）制作，通水冷卻。 、爐門結(jié)構(gòu)與材料選擇 大容量爐最大的問(wèn)題是爐緣距離爐心遠(yuǎn)，上料困難，特別是國(guó)內(nèi)強(qiáng)調(diào)以人工精細(xì)加料來(lái)取得好質(zhì)量與低能耗產(chǎn)品的觀點(diǎn)下，普遍認(rèn)為在大容量爐子在國(guó)內(nèi)不如6300KVA 爐子的性能，因此一次又一次的阻礙了投資方建造大容量爐子 的熱情。爐底厚度亦是如此。 爐膛內(nèi)徑 設(shè)計(jì)中取為 Φ6200mm。另外的極心圓設(shè)計(jì)就不適當(dāng)， 熱量不是過(guò)分集中（圖 52）就是熱量分散（圖 53），這都會(huì)造成爐況調(diào)節(jié)頻繁或根本無(wú)法調(diào)節(jié)的嚴(yán)重錯(cuò)誤。在設(shè)計(jì)電爐時(shí)往往利用米古林斯基公式 [6 83]來(lái) 確定 礦熱爐正常工作時(shí)的二次電壓： V2=KP1/3 式中： K 為電壓系數(shù)，取 ； P 是變壓器額定功率， KVA。 、主要工藝技術(shù)的選擇 根據(jù)國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)實(shí)踐，結(jié)合業(yè)主的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)選用成熟可靠的半封閉矮煙罩礦熱爐、Φ 1050mm 碳素電極、全液壓電極升降、 抱緊 電極、壓放 電極、 全鋼結(jié)構(gòu)主廠房。 、主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 對(duì)項(xiàng)目的建設(shè)內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的分析研究，并結(jié)合建設(shè)地區(qū)的特點(diǎn)和條件，綜合論證后，確定項(xiàng)目的建設(shè)內(nèi)容為 2 12500 工業(yè)硅礦熱爐及其相關(guān)設(shè)施，其主要內(nèi)容包括：兩臺(tái)工業(yè) 硅礦熱爐鋼結(jié)構(gòu)廠房、原料場(chǎng) 地 、 原料機(jī)械化制備、機(jī)械化 配料、電爐設(shè)備制作、 高低壓 供電 、 配電、 閉路軟化冷卻 供水、 電爐 冷卻循環(huán)水、廠區(qū)排水、成品精整、廠區(qū)道 路、綠化、環(huán)保除塵及相關(guān)的配套設(shè)施。工具鋼含鉻、硅時(shí)，能提高鋼的淬透性，適用于制造要求變形小的工器具和材料。 、化學(xué)級(jí)工業(yè)硅 還是國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的現(xiàn)代高技術(shù)多晶硅、單晶硅 、有機(jī)硅 的原料。 、 供電條件 新 建 2 12500KVA化學(xué) 級(jí)工業(yè) 硅礦熱爐工程電能由 35KV變電站引架空線路至廠區(qū) 35KV配電室內(nèi)，供礦熱爐及廠內(nèi)動(dòng)力用電。其理化指標(biāo)完全滿足化學(xué)硅生產(chǎn)需要。該項(xiàng)目的實(shí)施對(duì)本地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有一定的促進(jìn)作用。 2 12500KVA 工業(yè)硅礦熱爐生產(chǎn)線 可行性研究報(bào)告 概述 、 項(xiàng)目概述 、 項(xiàng)目單位： 硅業(yè)有限公司工業(yè)硅礦熱爐生產(chǎn)線 ； 、 項(xiàng)目?jī)?nèi)容：建設(shè) 2 12500KVA工業(yè) 硅 礦熱爐 生產(chǎn)線及相關(guān)輔助生產(chǎn)設(shè)施 ； 、 擬建規(guī)模：工程項(xiàng)目 ： 年產(chǎn) 萬(wàn)噸化學(xué) 級(jí)工業(yè) 硅 ； 、 建設(shè)地點(diǎn)： 、承建單位概況 、 單位名稱： 硅業(yè)有限公司 、 單位地址： 、 承建單位概況： 硅業(yè)有限 公司是 一家 是具有獨(dú)立法人資格 的 民營(yíng)企業(yè)公司。 、 工程建設(shè)的必要性 必要性 、 中央實(shí)施西部大開發(fā)戰(zhàn)略，加快中西部 地區(qū)的發(fā)展，是我國(guó)現(xiàn)代化戰(zhàn)略的重要組成部分，是逐步縮小地區(qū)差距，達(dá)到共同富裕的必然要求。 硅石：本地 等地有豐富的優(yōu)質(zhì)硅石資源，可長(zhǎng)期滿足生 產(chǎn)需要；也可從 等地區(qū)購(gòu)入。但是，工業(yè)硅爐的一次、二次啟動(dòng)和處理異常爐況時(shí)還是要準(zhǔn)備一些 庫(kù)存?zhèn)溆谩ｄX合金的耐熱、耐腐蝕性能好，熱膨脹系數(shù)小，廣泛用于汽車制造業(yè)，航空工業(yè)、電氣工業(yè)和船舶制造等方面。硅鋼是最大的一種軟磁材料，在發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)和變壓器 制造 等方面大量應(yīng)用。 設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)方案 、主要設(shè)計(jì)原則 根據(jù)國(guó)家有關(guān)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針政策，結(jié)合工程的實(shí)際 情況，確定了下列建設(shè)原則： 、設(shè)計(jì)符合國(guó)家現(xiàn)行的技術(shù)法規(guī)和產(chǎn)業(yè)政策的要求； 、各專業(yè)設(shè)計(jì)符合國(guó)家有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求； 、采用成熟、可靠、先進(jìn)的工藝技術(shù)； 、工程設(shè)計(jì)精打細(xì)算，力求在滿足工藝要求的前提下，盡量節(jié)省投資； 、環(huán)保貫徹“三同時(shí)”的原則，各種污染須經(jīng)治理達(dá)標(biāo)后排放。 ，供需雙方另行協(xié)議。 一般而言，提高礦熱爐的二次電壓在功率一定情況下電流就可以降下來(lái)，這有利于提高線路功率因數(shù)和減少電損失，但是過(guò)分提高礦熱爐電壓，電極就不能深插，爐膛料面就會(huì)過(guò)熱，熱損失增加，硅回收率降低，因此每臺(tái)電爐都有其適宜的二次電壓值。 、極心圓直徑計(jì)算 極心圓直徑是一個(gè)對(duì)冶煉過(guò)程有很大影響 的設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)，電極極心圓直徑選得適當(dāng)（圖 51），三根電極電弧作用區(qū)域部分剛好相交于爐心，各電極反應(yīng)區(qū)既相互相連又重疊部分最小，在這種情況下，爐內(nèi)熱量分 配合理，坩堝熔池最大，吃料均勻，爐況穩(wěn)定，爐況也易于調(diào)節(jié)。 爐膛內(nèi)徑可按下面經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： Dn=rd= 1050=Φ6090mm 式中 r 為爐膛內(nèi)徑倍數(shù)， r=，這里取 。 爐襯厚度過(guò)厚，引起筑爐成本上升，占地面積擴(kuò)大，爐襯表面積增加，散熱面積也增大；爐襯厚度過(guò)薄，抑或爐襯強(qiáng)度不夠，抑或無(wú)法保溫。出硅口應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)成圓形，便于燒穿與封堵，尺寸根據(jù)出硅時(shí)間要求計(jì)算并結(jié)合實(shí)際操作需要來(lái)決定大小為直徑100120mm，出爐口材料選擇碳化硅剛玉磚，改變?cè)M合式爐門 碳磚 。為了解決煙罩結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與防止渦流損失，我們采取用水冷 鋼管（隔 磁）做骨架并起吊固定在三樓樓板（梁） 底部，上下蓋板采用水冷蓋板。 壓力環(huán)采用 Q345R 鋼板隔磁制作（厚度 18mm），高度 450m，三層水冷設(shè)計(jì)，壓力環(huán)內(nèi)臵單相液壓缸、碟簧 頂緊導(dǎo)電銅瓦，能保證足夠的壓力將銅瓦與電極壓緊，銅瓦采用鍛造銅瓦，每相壓力環(huán)構(gòu) 成 1 個(gè)循環(huán)水路，做到有效冷卻，延長(zhǎng)銅瓦的使用周期。 設(shè)計(jì)上下 2 個(gè)摩擦環(huán)式抱閘，抱閘內(nèi)臵 6 個(gè)單相液壓油缸、碟簧，一對(duì)一頂緊方式，摩擦片采用耐熱硫化橡膠板（厚度 15mm）德國(guó)進(jìn)口的鋼與橡膠的膠 水 粘 接牢固，壓放電極采用液壓升降油缸。 、其他附屬設(shè)備 其他附屬設(shè)備如下： （ 1）液壓工作站 2 個(gè) ； （ 2） QDY16/5t 橋 式 雙 梁 雙制動(dòng)吊車 2 臺(tái) ； （ 3） LDA 型 10t 單梁電動(dòng)葫蘆吊車 2 臺(tái) ； （ 4） LDA 型 5t 單梁電動(dòng)葫蘆吊車 2 臺(tái) ； （ 5）空氣壓縮機(jī)站；（含空氣儲(chǔ)罐） 2 臺(tái) 1 開 1 備； （ 6）液態(tài)氧氣儲(chǔ)罐； 1 套； （ 7）全液壓增速搗爐機(jī)； 6 臺(tái)； （ 8）底部吹氧精煉硅水抬包 10 個(gè) ； （ 9）分體組合式硅水地模 （ 3000 20xx 六套） ； （ 10）出爐口引風(fēng)機(jī) 2 臺(tái) ； （ 11）水冷燒穿器 4 套 ； （ 12）電動(dòng)硅水抬包車 4 臺(tái) ； （ 13）備用抬包車 4 臺(tái) ； （ 14）硅塊運(yùn)輸平臺(tái)車； （ 15）硅塊半自動(dòng)夾具 1 個(gè) ； （ 16）電極臨時(shí)卡具 6 個(gè) ； （ 17）水洗硅石電動(dòng)滾筒篩 1 臺(tái)； （ 18）皮帶輸送機(jī) 4 臺(tái)； （ 19）錘式破碎機(jī) 1 臺(tái)； （ 20）電動(dòng)直線振動(dòng)篩 3 臺(tái)； （ 21）電磁鐵 3 套； （ 22）移動(dòng)輪式水洗木炭槽 1 個(gè) ； （ 23）圓盤鋸、手提電鋸各 1 臺(tái)； （ 24）門形吊鉤 1 個(gè)； （ 25） 2 噸地上衡 2 臺(tái)（ 不采用機(jī)械化配料 原料 檢 斤 用） （ 26）自動(dòng)電子吊鉤秤 2 臺(tái)） ； （ 27） 30 型裝載機(jī) 1 臺(tái)； （ 28）叉車 1 臺(tái)； 、高低壓電氣設(shè)備 （ 1） 12500KVA 電爐變壓器 2 臺(tái)； （ 2） 3500KVA 電力變壓器 1 臺(tái)； （ 3） 35KV 高壓進(jìn)線柜 2 臺(tái)； （ 4） 35KV 電爐變壓器柜 2 臺(tái)； （ 5） 35KVPT 柜 2 臺(tái)； （ 6）直流 電源 屏 2 臺(tái)； （ 7）配電操作臺(tái) 2 臺(tái)； （ 8）低壓進(jìn)線開關(guān)總柜 1 臺(tái)； （ 9）低壓配電柜 913 臺(tái)； （ 10）機(jī)旁控制箱 18 個(gè) ； （ 11）檢修電源箱 6 個(gè) ； （ 12）照明配電箱 6 個(gè) ； （ 13）電纜線、控制電纜、安裝耗材 （根據(jù)需要） ； 供水、冷卻循環(huán)水系統(tǒng) 根據(jù)對(duì)水質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)的結(jié)果，供水 系統(tǒng)應(yīng)采用閉路軟水冷卻循環(huán)水設(shè)計(jì)，此設(shè)計(jì)可以緩解水源不足又可以解決水質(zhì)存在的問(wèn)題，對(duì)水質(zhì)進(jìn)行軟化處理可以解決電爐通水部位的嚴(yán)重結(jié)垢問(wèn)題， 延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命 ，水經(jīng)過(guò)凈化提供生活用水 ，通過(guò)冷卻塔對(duì)電爐循環(huán)后的熱水進(jìn)行冷卻處理，可以保證電爐變壓器、 電爐 設(shè)備安全運(yùn)行。 、原水水質(zhì) 未提供的水質(zhì)報(bào)告，設(shè)計(jì)原水懸浮物≤ 50mg/l，進(jìn)水硬度≤ 8 mgN/L。 、 方案設(shè)計(jì)合理、運(yùn)行穩(wěn)定、產(chǎn)水的品質(zhì)滿足設(shè)計(jì)要求，并已在多項(xiàng)類似工程中得到應(yīng)用及檢驗(yàn)。具體如下： 、鈉離子交換器軟化水系統(tǒng) 鈉離子交換器軟化水系統(tǒng)包括：軟化床及再生裝臵等設(shè)備組成。 4,、交換過(guò)程 碳酸鹽硬度（暫硬）軟化過(guò)程： Ca(HCO3)2 + 2NaR—— CaR2 + 2NaHCO3 Mg(HCO3)2 + 2NaR—— MgR2 + 2NaHCO3 非碳酸鹽硬度（永硬）軟化過(guò)程： CaSO4 + 2NaR—— CaR2 + Na2SO4 CaCl2 + 2NaR—— CaR2 + 2NaCl MgSO4 + 2NaR—— MgR2 + Na2SO4 MgCl2 + 2NaR—— MgR2 + 2NaCl 也可以用綜合上述反應(yīng)式的離子式表示： Ca2+ + 2NaR—— CaR2 + 2Na+ Mg2+ + 2NaR—— MgR2 + 2Na+ 再生過(guò)程 在鈉離子交換過(guò)程中，當(dāng)軟水出現(xiàn) 了硬度，且殘留硬度超過(guò)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時(shí)，則認(rèn) 為鈉離子交換劑已經(jīng)失效。離子交換劑再生時(shí)，一般要用經(jīng)過(guò)澄清的 8～ 10%的鹽溶液。 b) 設(shè)備內(nèi)部進(jìn)水和集水裝臵的布水均勻。 2) 進(jìn)入精密過(guò)濾器的水管上 設(shè)排放閥。 、冷卻塔 風(fēng)冷 +噴淋噴淋水經(jīng)過(guò)噴淋泵成霧狀噴灑到換熱管表面，致使一層極薄水膜包裹在換熱管四周，被換熱管內(nèi)部的高溫介質(zhì)加熱，促使水膜蒸發(fā)，水由液態(tài)蒸發(fā)成氣態(tài)，吸收汽化潛熱，較相同狀態(tài)介質(zhì)的溫升，多吸收數(shù)十倍熱能。 、殺菌除藻劑 加藥裝臵 加藥裝臵由一只溶液箱及一臺(tái)進(jìn)口計(jì)量泵，一套 SS304 不銹鋼材質(zhì)的攪拌裝臵以及輔助設(shè)備、管路、閥門（ ABS）等組成；整套設(shè)備的電控柜、管道、閥門等全部都固定在一個(gè)碳鋼底盤上。 （ 1）主要技術(shù)參數(shù) 規(guī) 格： DN1500 處 理 量： 20m3/h/臺(tái) 設(shè)計(jì)壓力： 設(shè)計(jì)溫度： 50℃ （ 2）每臺(tái)過(guò)濾器配有手動(dòng)球閥。 、精密過(guò)濾器（補(bǔ)充水處理） 5μm 精密過(guò)濾器，采用蜂房式聚丙烯濾芯作濾元，進(jìn)一步去除水中的 固體顆粒，不讓破碎的樹脂泄漏出去，提高出水水質(zhì)。 、電氣設(shè)備控制 所有電動(dòng)機(jī)旁均設(shè)有就地操作按鈕。 、過(guò)濾器的控制 過(guò)濾器的啟動(dòng)、運(yùn)行、反洗、正洗、停機(jī)等過(guò)程均由人工手動(dòng)操作實(shí)現(xiàn)。 工業(yè) 硅采用大石油焦生產(chǎn)工藝時(shí)，在冶煉生產(chǎn)過(guò)程中，半封閉矮煙罩內(nèi)排出的煙氣溫度特別高，最高時(shí)可以達(dá)到 450～ 650℃，煙氣量最大時(shí)可以達(dá)到 150000～ 220xx0? /h。 ④因?yàn)闊煔鉁囟雀叩脑?，增加空氣冷卻器的冷卻面積，采用多列大間隙小管徑的 M 形薄壁冷卻管，提高冷卻效果。 如果建設(shè)方要求可以設(shè)計(jì)余熱鍋爐回收余熱發(fā)電及取暖，節(jié)約能源。 由于礦熱爐的無(wú)功呈感性，因此通常補(bǔ)償采用電容器。 SVG 補(bǔ)償主回路由大功率電力電子器件 IGBT 構(gòu)成三相逆變橋。 2． 2 SVG 控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)原理描述 ?通過(guò)一次側(cè)電流互感器對(duì)三相輸入電流實(shí)時(shí)檢測(cè)，并經(jīng) A/D 變換送入運(yùn)算環(huán)節(jié)。 指令控制層指令層的控制器（ CCC）是一個(gè)高性能的嵌入式計(jì)算機(jī)，它的任務(wù)都是涉及全局的。 開關(guān)控制層 開關(guān)控制層的控制器（ DLC）同樣是高性能的嵌入式計(jì)算機(jī)，只不過(guò)芯片組成與CCC不同，每一個(gè)模塊都有 DLC，其任務(wù)只涉及本模塊。 比 較 項(xiàng) SVG 補(bǔ)償 電容投切補(bǔ)償 固定電容 FC 或開關(guān)、接觸器等機(jī)械投切 MSC 晶閘管投切 核心器件 GTO 或 IGBT 等 電容器、高低壓電器元件 電容器、晶閘管、電感器等 補(bǔ)償?shù)臒o(wú)級(jí)特性 無(wú)級(jí)連續(xù)補(bǔ)償，補(bǔ)償精確。尤其嚴(yán)重的是當(dāng)電容器的參數(shù)與變壓器等感性設(shè)備的參數(shù)諧振于 某頻率時(shí)，內(nèi)外諧波電流都會(huì)被極度放大，導(dǎo)致電容支路上的器件燒毀或提前老化。 無(wú)此能力，除非增加諧振電抗器構(gòu)成無(wú)源濾波器，方能濾除選定次數(shù)的諧波。礦熱爐低壓補(bǔ)償系統(tǒng)中，電壓又難以適配，故分補(bǔ)難度較大。 完全靜止，無(wú)動(dòng)作，無(wú)機(jī)械磨損，無(wú)聲無(wú)光。 (04)原材料按工藝配方要求比例和質(zhì)量 經(jīng)過(guò)制備 送至冶煉車間 .； 、冶煉工段 (01)合格混合原料 ,按爐況適量投送至電爐冶煉區(qū) 。 (04)將包裝并計(jì)量后的成品化學(xué) 級(jí)工業(yè) 硅送至成品庫(kù)存放 。 、冶煉操作 、高溫冶煉 冶煉工業(yè)硅需要更高的溫度，工業(yè) 硅的液相線溫度在 1410186。一般一次加入新料的數(shù)量相當(dāng)于一小時(shí) 以上 的用料量。沉料時(shí)，爐料就地?fù)v松就地下沉，盡可能不影響爐料層結(jié)構(gòu)順序，大塊粘料和死料應(yīng)碎成小塊或推向爐心