降低锰硅合金冶炼电耗研究与实践

1、降低锰硅合金冶炼电耗研究与实践（广西桂林康劳铁合金有限公司 灵川 中国 541200） 刘艳生摘 要：本文初步研究了用电制度与炉料比电阻对锰硅合金冶炼电耗的影响。介绍了在9000kva矿热炉上，通过采取优化用电制度与炉料比电阻措施，通过加强管理，切实降低锰硅合金冶炼单位电耗的生产实践。关键词：锰硅 降低电耗 研究 实践1 关于锰硅合金电耗锰硅电耗是锰硅生产最重要的技术经济指标之一，它最直观地反映企业的生产水平，是锰硅产量、质量、运转率、技术和管理工作、岗位操作水平等因素的综合表现。降低冶炼电耗是企业盈利和提高市场竞争力的重要因素，也是锰硅生产不懈追求的目标。2 锰硅电耗的本质锰硅生产所要解决的

2、问题就是实现电效率和热效率的最大化。在一定的工艺条件下，电效率和热效率不能兼得。提高电压/电流比，电效率提高了，但电极插入炉内的工作端长度减小了，热效率相应降低。同时实现最高的电效率和热效率就可以实现降低电耗、提高生产水平的目的。3 本公司两台炉子现状本公司原来有两台矿热炉（炉容：9000kva1，3600kva1）冶炼锰硅合金，在同样的原燃料条件下，3600kva矿热炉的冶炼电耗长期好于9000kva矿热炉，这个问题长期困扰着我们。表1 3600kva与9000kva矿热炉电气参数与几何参数参数名称9000kva矿热炉3600kva矿热炉变压器容量（kva）90003600一次侧电压（kv）

3、3535二次侧电压（v）108140（共九档，级差4 v）76104（共八档，级差4 v）一次侧电流（a）138.214859.4二次侧电流（a）37115447941998527348电极直径（mm）900700极心圆直径（mm）25501780炉膛直径（mm）52003800炉膛深度（mm）22001700表2 2006年14月份3600kva与9000kva矿热炉实际供电参数参数名称9000kva矿热炉3600kva矿热炉一次侧电压（kv）35363536二次侧电压（v）11590一次侧电流（a）2002308595功率因数（cos）0.800.830.890.93表3 2006年14月

4、份3600kva与9000kva矿热炉原料结构品 名9000kva3600kva单耗，kg/kg比例，%单耗，kg/kg比例，%mmd116461.72115761.67国内中磷矿40834.4042322.55自产烧结矿31416.6529615.78合 计1886100.001876100.00注：焦炭粒度825mm。表4 2006年1-4月份3600kva与9000kva矿热炉主要指标炉容等级冶炼单耗，kwh/t回收率，%矿比，kg/t入炉mn，%焦比，kg/t9000kva矿热炉380488.36188638.775353600kva矿热炉370888.80187438.81530差

5、额96-0.4412-0.0453 降低9000kva矿热炉电耗研究与实践2006年4月30日，应国家电炉铁合金行业准入要求，3600kva矿热炉拆炉退役。3600kva矿热炉停产后，仅剩9000kva矿热炉单炉生产。为继续保持生产技术指标的先进性，公司要我们生产技术人员献计献策，改善9000kva矿热炉的生产技术指标。为此，我们对该炉的用电制度和炉料结构进行广泛深入研究和摸索。3.1 优化用电制度：以往9000kva矿热炉实际送电负荷在220a240a之间，过载超过30%以上，功率因数偏低，电效率与热效率水平相对偏低，电耗指标不够理想。本人分析了大量矿热炉的生产技术资料，觉得应该从“电冶学理

6、论”入手，进行研究。经过回归计算分析，确定送电负荷在180a210a相对合适，平均功率在10350kw左右，过载量在10%15%之间运行比较经济。表5 2006年59月份9000kva矿热炉实际供电参数参数名称9000kva矿热炉一次侧电压（kv）33.534二次侧电压（v）126一次侧电流（a）180200功率（kw）90109775功率因数（cos）0.830.853.2 优化炉料比电阻：9000kva矿热炉使用大量的mmd（加蓬块）和酸性烧结矿，炉料比电阻相对较小，电极下插深度不够，炉况不够稳定，冶炼单耗没有达到理想水平。从功率因数的影响因素可知：对于电效率而言，越高的电压/电流比，锰硅

7、炉的功率因数就越高，损失在短网和铜管上的热量就越小，电效率就越高。电炉的功率因数可以用下式表示：cos=r总/z总=(r操+r损)/z总z总锰硅炉设备的感抗，对于某一台电炉是个定值r损锰硅炉设备的阻抗，对于某一台电炉是个定值r操炉料的操作电阻 从上式看出，提高操作电阻是提高功率因数的有效办法。同时，电路的电效率可用下式表示：=r操/（r操+r损）r操炉料的操作电阻r损折算到低压等效星形回路的设备每相电阻。 从上面两个式子可以看出，提高操作电阻既提高了功率因数，又提高了电效率，是降低锰硅电耗的重要工作方法。经过分析，我们必须提高炉料操作电阻，才能达到降低冶炼单耗的目的。我对入炉原燃料的比电阻进行

8、排序：焦炭烧结矿mmd国内矿。焦炭是强导电炉料，其比电阻的大小起到了决定性的作用。为此，我们首先从焦炭入手，解决主要矛盾。根据焦炭比电阻与粒度的关系=a/b0.58（焦炭在一定粒度下的比电阻（欧厘米）；a常数（4659），随焦炭的品种而变化；b焦炭的平均粒度（毫米）。）可以知道： （1） 同样是碳材，各种碳材比电阻差异较大，锰硅炉用碳材选用影响很大。 （2）炭粒度减小一半，比电阻提高50%，焦炭粒度在锰硅炉上使用，决定了炉料电阻的大小，决定了电极能否深入炉内，对锰硅生产起着非常重要的作用。 本公司有三座高炉，筛下小焦数量丰富，直接供应矿热炉生产使用。虽然冶金焦导电性强于气源焦和蓝炭，但在这种情

9、况下，更换焦炭种类已经不是很现实。于是，我们分别在7月份与9月份将焦炭粒由825mm度缩小到822mm进行入炉试验。在原料结构基本保持不变的情况下，结合调整后的用电制度，取得了良好的冶炼效果。（见表7）表6 2006年59月份9000kva矿热炉原料结构品 名9000kva单耗，kg/t比例，%mmd116561.80国内中磷矿32717.35自产烧结矿39320.85合 计1885100.00表7 9000kva矿热炉2006年5-9月份主要指标与14月份对比情况炉容等级冶炼单耗，kwh/t回收率，%矿比，kg/t入炉mn，%焦比，kg/t9000kva矿热炉5-9月366589.19188

10、538.345019000kva矿热炉1-4月380488.36188638.77535差 额-1390.83-1-0.43-34注：7、9月份焦炭粒度为822mm。表8 9000kva矿热炉03年06年9月份冶炼锰硅合金单耗变化情况（kwh/t）说明：y06为2006年截止9月份累计单耗；b06为2006年预算单耗。4 结束语通过调整焦炭粒度与优化用电制度相结合实践，9000kva矿热炉的生产技术指标不但超越自己以往的水平，也打破了9000kva矿热炉冶炼单耗不如3600kva矿热炉的格局，同时挤身成为国内锰硅冶炼单耗的排头兵。所以我认为：1、 优化用电制度，是节能降耗的前提；2、 优化炉料比电阻，