【文章內容簡介】 成熟可靠的先進技術和裝備。如矮煙罩改善工人操作環(huán)境，為煙氣凈化除塵和今后余熱利用創(chuàng)造較好條件。軟母線采用水冷電纜。采用液壓傳動，可使電極壓放實現手動和自動操作。車間主要技術經濟指標見表37。表37 車間主要技術經濟指標表序 號指 標 名 稱單 位數 量備 注1礦熱爐座數座22礦熱爐變壓器額定容量kVA12500（6300）3產品品種化學硅4產品合格率%5礦熱爐年工作日d3006功率因數cosΦ7主要元素回收率%≥858入爐硅石品位SiO2≥99%9車間年產量t/a1050010主要原輔料消耗硅石kg/t2700煤等kg/t900石油焦kg/t900碳素電極kg/t9011動力消耗kwh/t300冶煉電耗kwh/t13500水m3/t154 原料系統(tǒng)X硅業(yè)新建1萬t/a工業(yè)硅工程，由6300kVA和12500kVA各一臺工業(yè)硅電爐組成，其原料系統(tǒng)由原料露天堆場、干煤棚、原料干燥棚和成品倉庫等四部分組成。其中原料露天堆場的主要功能不僅包括對所有原、燃料（硅石、玉米芯、石油焦和精煤）的貯存及倒運，還具有對硅石的水洗功能。干煤棚主要對短期入爐的洗精煤進行堆存和干燥。而原料干燥棚的主要功能除了對入爐硅石和石油焦的堆存和所有入爐原、燃料的干燥、配料及上料外，還具有對石油焦和洗精煤的除鐵處理。本設計原料場系統(tǒng)占地可保證6300kVA和12500kVA各一臺工業(yè)硅電爐約30天生產需求，滿足工藝要求。根據工藝需要，結合地形特點，本設計考慮了成品倉庫。、燃料來源工業(yè)硅生產的主要原燃料為硅石、石油焦、洗精煤、玉米芯。其主要來源和化學成份如下。(1) 硅石主要從陜西漢中、西鄉(xiāng)；湖北的秭歸、黃岡；廣西的柳州等地購進，通過渝懷鐵路運至X火車站，再由汽車轉運至廠內，年消耗量27000t（干基），入爐粒度3080mm。其主要化學成份見表41。可長期滿足生產需要。其理化指標完全滿足工業(yè)硅生產需要。表41 硅石主要化學成份表 成份（%）品名SiO2CaOAl2O3Fe2O3P2O5硅石≥≤≤≤≤ (2) 石油焦石油焦：是冶煉工業(yè)硅的主要還原劑，主要從大慶、安慶、岳陽和茂名、江蘇等地購買，通過渝懷鐵路運至X火車站，再由汽車轉運至廠內，年用量9000t(干基)，入爐粒度為013mm。主要采用3焦，其技術指標見表42。 表42 石油焦主要化學成份表 成份（%）品名固定炭灰份揮發(fā)份水份石油焦≥82～86＜12～16≤3(3) 洗精煤主要從湖南牛馬司等地購進，汽車或火車來料，年用量7800t（干基），入爐粒度為0～13mm。其主要技術指標見表43。 表43 洗精煤主要技術指標表 成份（%）品名 固定碳灰份揮發(fā)份水分洗精煤≥65 ＜3　　 ＜30　　≤6 ⑷ 包谷芯、木屑玉米芯、木屑等均來自本地及周邊地區(qū)，年用量1700t（干基）。碳素電極：主要供應商為國內各碳素廠等。汽車來料，年消耗量900t。、燃料及輔助材料 原、燃料消耗量原、燃料消耗量見表44。 表44 原、燃料消耗量表 序號名稱年消耗量（干基t）年受量（濕基t）備 注1硅石2700029120原料露天堆場堆存、水洗，原料干燥棚貯存、配料及上料2石油焦900010080原料露天堆場貯存、倒運，原料干燥棚貯存、除鐵、配料及上料3玉米芯木屑170019000原料露天堆場貯存、原料干燥棚貯存、配料及上料4洗精煤78008700原料露天堆場堆存、倒運，干煤棚貯存、原料干燥棚除鐵、配料及上料 原料系統(tǒng)工藝本原料系統(tǒng)是為新建6300kVA和12500kVA各一臺工業(yè)硅電爐（年產1萬t/a化學級工業(yè)硅）生產提供合格的原、燃料。根據X硅業(yè)公司提供的廠址地形特點及現行條件，經多方案比較后，決定原料系統(tǒng)由原料露天堆場、干煤棚、原料干燥棚和成品倉庫等四部分組成。其中原料露天堆場的主要功能不僅包括對所有原、燃料（硅石、玉米芯、木屑、石油焦和精煤）的堆存及倒運，同時還具有對硅石的水洗功能。干煤棚主要對短期入爐的洗精煤進行堆存和干燥。原料干燥棚的主要功能除了對入爐硅石、石油焦和洗精煤的堆存和所有入爐原、燃料的干燥、配料及上料外，還具有對石油焦和洗精煤的除鐵處理。滿足工藝要求。原燃料的處理和上料采用機械和人工相結合的方式進行并采用人工配料。外購硅石汽車來料后，汽車自卸至原料露天堆場堆存，利用場地自然高差造堆。大于80mm的硅石由移動式膠帶機或手推車直接給入破碎機或進行人工破碎。為保證精料入爐經整理后的硅石由人工進行水洗以去除表面泥土，提高入爐硅石的質量。經整理后合格硅石由手推小車或鏟車送入原料干燥棚內造堆并倒運。外購石油焦和煙煤由人工或汽車自卸至原料露天堆場，利用場地自然高差造堆并倒運。由于石油焦、洗精煤均為合格粒度（0～13mm）來料，因此本設計不考慮石油焦和洗精煤的整粒。為減輕洗精煤的水分，提高原燃料的品位，短期入爐的洗精煤需進入干煤棚進行堆存和干燥，需要時由手推小車或鏟車送入原料干燥棚進行除鐵和配料。經整粒后的合格硅石，由手推小車或鏟車分品種送入原料干燥棚貯存，為保證原燃料的質量，原料干燥棚要求按品種設置隔墻并要求防雨。由于工業(yè)硅產品中Al、Ca、Fe的含量限制嚴格，特別是Fe的含量對產品的危害，故需對入爐石油焦和洗精煤采用電磁除鐵器進行除鐵處理，以滿足工藝的要求。需要時，各種原、燃料按工藝要求的一定重量比進行人工配料。經配料后的料由手推車送入主廠房平臺備用。原料系統(tǒng)除原料露天堆場采用二班工作制外，其余均為三班，每班8小時。 根據工業(yè)硅生產工藝及產品要求，由于地形的限制，本設計設置了成品庫房一座，成品庫主要堆存袋裝工業(yè)硅產品，庫內設Q=3t吊車一臺。 成品庫采用二班工作制，每天二班，每班8h。設置微硅粉庫房一座，主要堆存袋裝微硅粉。5通風除塵 除塵 概述礦熱爐冶煉生產過程中散發(fā)大量含塵高溫煙氣污染周圍環(huán)境。為保護車間作業(yè)區(qū)和減少大氣環(huán)境的污染，因此對礦熱爐煙塵增設除塵凈化系統(tǒng)，使凈化后的排放氣體的含塵量達到國家《大氣污染綜合排放標準》（GB162971996）、《工業(yè)爐窯大氣污染物綜合排放標準》（GB907896）、《冶金工業(yè)環(huán)境保護設計規(guī)定》（YB906694）、《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》（GB1234890）的規(guī)定。 除塵工藝流程根據工藝提供的資料，年產1萬t/a工業(yè)硅需新建6300KVA和12500KVA工業(yè)硅礦熱爐各一臺，爐型按矮煙罩半封閉式設計，每個電爐設兩根煙囪，在煙囪上采用電動蝶閥進行除塵及自然排放的切換。6300KVA礦熱爐爐蓋排煙罩排出的煙氣溫度為350℃～400℃左右，排煙量為35000Nm3/h。出鐵口的抽塵煙氣量約22500 Nm3/h；12500KVA礦熱爐爐蓋排煙罩排出的煙氣溫度為350℃～400℃左右，排煙量為70000Nm3/h。出鐵口的抽塵煙氣量約45000 Nm3/h，考慮到這兩處抽塵的非同時性，將出鐵口煙氣除塵并入礦熱爐除塵凈化系統(tǒng)。為了防止煙氣中攜帶的煙塵顆粒燒壞布袋和提高除塵效率，因此增加一級旋風除塵器。為防止煙氣溫度超溫損壞除塵器布袋，因此在系統(tǒng)除塵器入口處設有混風閥，當煙氣溫度超過除塵器允許溫度時，混風伐自動開啟，混入一定量周圍冷空氣來降低煙氣溫度，確保進入抽風機和布袋除塵器的煙氣溫度低于180℃。 除塵系統(tǒng)本除塵系統(tǒng)是采用旋風和布袋兩級除塵，為了減小旋風除塵器的能力，因此選用第二方案，將冷風混風閥安裝在小旋風之后，同時大布袋采用TFC7800型正壓反吹風布袋除塵器。經除塵后的潔凈氣體的排放廢氣含塵濃度小于80～100mg/m3，可直接排入大氣。布袋濾料采用防靜電防潮耐溫玻纖針刺氈。除塵風機選用Y473No22D，Q=261000m3/h，P=4340Pa。布袋除塵器收下的粉塵通過氣力輸送進入加密倉，在加密倉內經加密風機震動加密后，在下部采用密封性好，故障率低的自動裝袋機進行裝袋后由汽車外運銷售。 旋風除塵器收下的粉塵可由工廠回收利用處理。 礦熱爐至除塵系統(tǒng)管道采用沿主廠房屋頂架空敷設，高溫段管道內部涂耐溫隔熱材料，外部涂耐熱防銹漆。主廠房內凡受高溫輻射作用的工作地點，為改善工人操作條件，采用局部送風降溫措施，設置移動式吹風機。6 給水排水 設計范圍包括在X區(qū)馮家鎮(zhèn)照耀村興建6300KVA 和12500KVA礦熱爐各一座及相應生產輔助設施、廠區(qū)范圍內的生產用水及排水。本工程生產用水由沿溪溝河水源通過管道提供，水量充沛，能夠滿足工程生產和消防用水要求，用管道送至廠區(qū)內供生產、生活、消防等用水。生產、生活給水及排水量如下： 全廠總用水量640m3/h,其中冷卻凈循環(huán)水量470m3/h；生產補充新水量30m3/h，其中生產新水用量30m3/h（包括制備軟水）；生產輔助設施用量2m3/h；生產排水量17m3/h；生活排水量1m3/h。%。全廠的生產補充新水及生活、消防用水由總廠的新水系統(tǒng)供給，生產、生活排水為分流制，分別排入總廠的排水管網。根據工藝及各相關專業(yè)提供的用水技術要求，設計的系統(tǒng)有：⑴電爐凈循環(huán)供水系統(tǒng)⑵變壓器新水供水系統(tǒng)⑶生產、生活、消防供水系統(tǒng)⑷生產排水系統(tǒng)⑸生活排水系統(tǒng)電爐及變壓器冷卻后的回水，僅水溫升高，水質不受污染，回水經管道自流回泵站熱吸水井，經泵加壓上冷卻塔降溫后，再回到泵站冷吸水井，經泵加壓供用戶使用。系統(tǒng)設有循環(huán)水泵站、冷卻塔及相應的供回水管道。循環(huán)水泵站為半地下式，由水泵間、吸水井、軟水制備間、配電間、操作室等組成。電爐冷卻供水系統(tǒng)設置全自動軟水制備裝置，用于軟化循環(huán)水的硬度。為保證循環(huán)水系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行，泵站內設有電子水處理儀及加藥裝置等，向系統(tǒng)內投加緩蝕、阻垢劑及殺菌滅藻劑,投加藥劑的數量及種類，待系統(tǒng)運行后，由廠方委托有關單位進行水質試驗后決定。根據工藝要求，礦熱爐、變壓器冷卻水水溫要求≤300C,循環(huán)冷卻水溫度不能滿足其水溫要求,故采用新水加少量循環(huán)水混合供給,回水送循環(huán)水池供循環(huán)系統(tǒng)補充用水,新水水質應符合以下要求:PH=79,硅酸鹽硬度≤6德國度，懸浮物≤50 mg/l。生產新水量為30m3/h。變壓器冷卻后的回水，僅水溫升高，水質不受污染，回水與爐體冷卻回水一起流回循環(huán)泵站熱吸水井，經泵加壓上冷卻塔降溫后，再回到泵站冷吸水井，經泵加壓供爐體冷卻使用。、生活、消防給水系統(tǒng)（1）全廠的車間、辦公樓、浴室、化驗室以及生產新水系統(tǒng)等的所需新水量15m3/h。（2）按《建筑設計防火規(guī)范》（GBJ1687）（2001年版）的規(guī)定：工業(yè)硅生產車間屬于丁類廠房，耐火等級為二級，車間消防用水量25L/S,同時使用水槍數量為5支；廠區(qū)消防按同一時間一次火災計算，用水量為20L/S,火災延續(xù)時間為2小時。室外設置地上式消火栓，每個消火栓保護半徑不超過120m。生產、生活、消防所需新水量均由廠區(qū)新水管道供給。本工程排水采用生產、生活、雨水分流制，生產排水量51（）m3/h，凈循環(huán)系統(tǒng)中，生產排水大部分為凈循環(huán)水，生產廢水不含有害物質，水質符合國家規(guī)定的污水綜合排放標準。原料場設置濁循環(huán)水系統(tǒng)，設置水泵，用于沖洗礦石（間斷使用），礦石沖洗用水外排水量小，經沉淀池沉淀后達標排放。（2）生活排水量1 m3/h,經管道排至廠外，接入總廠生活排水管道。（1）各泵組均設有備用泵，且工作泵與備用泵自動切換。（2）水系統(tǒng)設有二路獨立電源，主要為安全供水保證。（3）為保證設備安全，利用山區(qū)自然地形，設高位水池接入全廠安全供水系統(tǒng)。事故時可向電爐爐體提供近30分鐘的事故用水。 給排水處理設施6300kVA和12500kVA礦熱爐系統(tǒng)給排水處理系統(tǒng)有循環(huán)水泵站、新水池、循環(huán)水池、冷卻塔、過濾器、軟水制備間、電子水處理儀及加藥裝置等。 7 電 氣 估算負荷經計算,XX硅業(yè)公司6300kVA和12500kVA礦熱爐工程年耗電:115106kWh (其中冶煉用電為112106kWh,動力耗電為3106kWh) 供配電系統(tǒng)擬建X硅業(yè)6300kVA和12500kV各一臺礦熱爐工程,采用35KV、10KV兩種電源電壓供電，由烏電集團已建成的巨木嶺110kV變電站引來。 礦熱爐短網礦熱爐短網（即連接礦熱爐變壓器二次測及電極之間的低電壓大電流導電體）采用水冷銅管及水冷電纜，并按來去電流方向交錯排列在電極上連接成三角形布置。這樣的短網對減少銅耗、降低冶煉電耗和提高爐子的功率因數都十分有用。燒穿器不設專用變壓器，燒穿母排直接引自電爐變壓器的二次側，燒穿母排采用銅排。 繼電保護及表計 熱礦爐變壓器采用電流速斷,過電流,過負荷,重瓦斯,低電壓及電極操作失電保護作用于跳閘。采用輕瓦斯,溫度及水冷卻器故障保護作用于信號。動力變壓器采用電流速斷, 過電流,重瓦斯保護作用于跳閘。 進線柜設延時速斷, 過電流保護作用于跳閘。礦熱爐變壓器設三相電流表。功率因素表, 有功電能表。動力變壓器設三相電流表, 有功電能表。各級電壓母線分別設電壓表。大于40kW的電