半密閉式12500KVA工業(yè)硅礦熱爐的設計

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1、 正確設計礦熱爐的結構是保障礦熱爐工作性能的先決條件，是設計工作者面臨的最大困難。 好的礦熱爐結構設計不僅有利于爐子保障高產、優(yōu)質、低能耗、少故障的生產，而且有利于 節(jié)約建設成本、方便其它設備布置、保證操作順暢。 高效、節(jié)能、先進工業(yè)硅冶煉技術工藝， 是衡量一個企業(yè)是否具有先進性， 是否具備市場競 爭力，是否能不斷領先于競爭者的重要指標依據(jù)。 我國工業(yè)硅生產能源消耗高，主要是因為 設計上不合理、控制水平與管理水平不高。設計上不合理體現(xiàn)在我國普遍使用的是 6300KVA 左右的小爐型（散熱大、產量低）、爐型設計上為隔熱措施不嚴密、電路設計不 合理、極心圓尺寸大小不合理等許多細節(jié)方面。 控制

2、水平不高體現(xiàn)在人工操作范圍大、 爐況 穩(wěn)定性差、造成因調整爐況波動費時較長而使得非生產性能耗損失大。 管理水平不高體現(xiàn)在 管理上不嚴、制度不健全、操作細節(jié)缺乏，造成物資或能源上的消耗浪費。 一）、工業(yè)硅礦熱電爐特點： 爐型大型化則單位熱容率增大， 能量供應集中，通過外圍表面單位面積散熱小、 爐子熱穩(wěn)定 增強，有利于降低熱損失，提高冶煉效率。冶煉工業(yè)硅采用先進技術和設備，爐變選用低阻 抗電壓的恒功率電爐變壓器，功率因素高，超負荷能力強；短網采用通水式銅管， 電極三角 全補償式外短網，短網軟纜采用水冷電纜，阻抗損失??； 科學選用石墨電極；有利于高產降 耗，電爐爐型采用矮煙罩半密閉式，

3、 有利于收塵，工人操作環(huán)境好；電極把持器的銅瓦采用 液壓波紋管壓緊式；電極升降采用液壓，搗爐機選用半液壓式大功率搗爐機。 二）、礦熱電爐結構選型技術參數(shù)： 在工業(yè)硅冶煉過程中礦熱爐的狀態(tài)與電氣參數(shù)的變化密切相關， 控制最佳的供電制度對保證 取得好的經濟技術指標十分重要。12500KVA 工業(yè)硅礦熱電爐冶煉（工業(yè)硅）的日產22 — 25 噸。電耗 11800-12800kw/ 噸。 1、 變壓器容量：12500KVA 殼式強油水冷礦熱爐變壓器; 2、 一次側電壓：35KV 3、 二次側電壓：140?175 （V） 4、 二次側電壓級數(shù)：17級，級差：3V 5、 常用電壓：151

4、 （V） 6、 二次電流：49154 （A） 7、 電極直徑：①780mm （石墨） 8、 電極極心圓直徑： ①2350mm 100mm 9、 爐膛直徑： ① 5700(mm) 10、 爐殼直徑： ① 7200mm 11、 爐膛深度： 2200mm 12、 爐殼咼度： 4300mm 13、 矮煙罩咼度: 2400mm 14、 電極行程： 1600mm 15、 電極升降速度：0.5m/min 16、 冷卻水用量: 340t/h 三）、電爐結構選型設計依據(jù) 12500KVA 交流還原電爐機械設備包括爐體、電極系統(tǒng)、煙罩、變壓器和輸電短網

5、、 液壓 系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)等。 圖一1 12500KVA 電爐部分示意圖 1、爐殼部分：國內外對爐襯、爐底散熱強度計算表明， 保持爐襯與爐底熱損失為 2%?4% 是在合理的范圍內，或者保持爐襯表面溫度在 70?120 C是允許的，因此按照這個條件以 及結合所選擇材料的使用溫度，根據(jù)傳熱學知識可確定爐襯與爐底工作層、 保溫層、隔熱層、 絕熱層的厚度，鋼板層的厚度根據(jù)強度需要而定。 爐殼過大，從而爐襯厚度過厚，引起筑爐成本上升，出爐困難，占地面積擴大，爐襯表面積 增加，散熱面積增大；爐殼過小，爐襯厚度過薄，抑或爐襯強度不夠，抑或無法保溫。爐底 厚度亦是如此。采用爐殼直徑 ①7200mm

6、 ，高4300mm,兩個出鐵口，夾角 120，爐殼 鋼板厚16mm ,爐底厚20mm ,腰帶及豎筋為160mm 槽鋼，爐底工字鋼高為 250mm 。 設計中，工作層都使用高爐碳磚、保溫層選用新型隔熱耐火粘土磚（熱導率＜0.44W/（m?K） 及高爐磚、隔熱層用粒度為 3?8mm的細硅石與礦渣混合物、絕熱層使用石棉纖維板、鋼 板層選用16mm 厚的普通鋼（爐底鋼板厚 20mm ）。如圖1 1電極孔2煙罩上蓋板 3煙囪孔4冷卻水道5觀測孔6搗料爐門7紅磚8隔熱耐火磚 9納米絕熱材料 10復合硅酸鋁纖維毯 11鋼板12出硅口 13高鋁磚14自焙炭磚 圖2 12500KVA 工業(yè)硅礦熱爐

7、結構圖 2、電極直徑的選擇：在確定礦熱爐其它結構尺寸之前，必須先確定電極直徑，它決定著礦 熱爐其它結構尺寸的大小。 電極直徑有許多計算方法， 一般根據(jù)電極電流和電極電流密度確 疋： d= 式中12為電極電流，A , △ I為電極電流密度 5.5-6.1A/cm2 。 3、 爐膛深度、內徑確定：在選擇爐膛深度時，要保證電極端部與爐底之間有一定的距離、 電極有效插入的深度和料層有一定的厚度。 爐膛深度若過深，電極與爐底距離遠，電極不能 深插，高溫區(qū)上移，爐底溫度低，爐底 SiC會沉積，爐底上抬，堵塞出硅口，爐況變差。 爐膛深度若太淺，料層厚度將很薄，爐口溫度升高，硅揮發(fā)損失增

8、加，容易露弧操作，能耗 增大。合適的爐膛深度可按經驗公式 h=3d ; 式中B為爐膛深度倍數(shù)，3 =2.5 -2.8計算。 在選擇爐膛內徑時，要保證電流流過電極 一爐料一爐壁時所受的阻力大于經過電極 一爐料一 電極或爐底時所受的阻力。否則，爐膛內徑選擇尺寸過大，礦熱爐表面散熱面積大，還原劑 燒損嚴重，出硅口溫度低，出硅困難，爐況會惡化。爐膛內徑選擇過小，電極 一爐料一爐壁 回路上通過的電流增加， 反應區(qū)偏向爐壁，將使爐內熱量分散，爐心反應區(qū)溫度低，爐壁腐 蝕嚴重，爐況也會惡化。爐膛內徑可按下面經驗公式計 rDn=rd ;式中r為爐膛內徑倍數(shù)， r=5?8-6.0 。 4、 煙罩結

9、構與材料選擇：大容量礦熱爐爐膛尺寸跨度大，煙罩設計較困難，同時從煙罩通 過的電流大，處理不好渦流損失大。 由于煙罩尺寸跨度大，結構強度要求高。因此上蓋中心 區(qū)梁、蓋板為不銹鋼材料，鋼梁為 20#槽鋼，鋼板厚度為 8mm。煙罩頂部水冷蓋板為活 動式結構，便于更換維修。為了解決煙罩結構強度與防止渦流損失， 采取用水冷鋼管(防磁) 做骨架并起吊，上下蓋采用石板與水泥構筑，用細鋼筋做支撐，既減輕了煙罩整體重量又防 止了筑砌或制作上的不便。上下蓋間通水冷卻。煙罩為 12邊形，邊寬2170mm ，煙罩高 為 2400mm 。 5、 爐門結構與材料選擇：大容量爐最大的問題是爐緣距離爐心遠，上料困

10、難，特別是國內 強調以人工精細加料來取得好質量與低能耗產品的觀點下， 普遍認為在大容量爐子在國內不 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。 設計6 個爐門用于加料、處理爐況和搗爐，三側搗爐大爐門有效操作空間高度為 2100mm ，操作 孔爐門為對開式。側面采用雙層水冷，改善操作工的工作環(huán)境。不需要搗爐時，爐門關上， 密閉冶煉。 工業(yè)硅爐冶煉過程中， 極心圓參數(shù)是重要的參數(shù)， 在電極上下運動過程中， 為防止電極擺動 而折斷電極和極心圓的變化，同時防止爐內煙氣從上部逸出， 因此在水冷大套設有密封導向 裝置。密封裝置用不銹鋼隔磁。 6、 電爐排

11、煙系統(tǒng)： (1 )主煙道：根據(jù)冶煉過程中產生的煙氣量及半密閉爐的野風量，設計煙管為兩根直徑 ①1600mm 排煙管。由于煙氣溫度高，為改善設備的工礦條件，設計煙管底部約 3.5米高 為雙層水冷，材料采用 Q235，厚度為8mm，其連接采用兩道絕緣法蘭連接，絕緣材料 HP-5。其余為單層，材質為 Q235，厚度6mm，第三層平臺上部留有除塵管道接口，接 口上端為翻板碟閥，此碟閥為手動控制。 （2 ）出爐口煙道：包括出硅口吸煙罩及煙道、手動翻板閥，出爐風機，在第三層平臺與主 煙道連接。出鐵口吸煙罩最大吸收出爐時產生的煙氣量，副煙道與爐殼絕緣可靠。 7、 電爐電極系統(tǒng)：極心圓直徑是一個對冶

12、煉過程有很大影響的設備結構參數(shù)，電極極心圓 直徑選得適當（圖 3-1），三根電極電弧作用區(qū)域部分剛好相交于爐心，各電極反應區(qū)既相 互相連又重疊部分最小，在這種情況下，爐內熱量分配合理，坩堝熔池最大，吃料均勻，爐 況穩(wěn)定，爐況也易于調節(jié)。如果設計不適當， 則熱量不是過分集中就是熱量分散， 這都會造 成爐況調節(jié)頻繁或根本無法調節(jié)的嚴重錯誤。 結合礦熱爐容量、可調極心圓范圍，設計中極 心圓直徑可按下式計算： Dg=ad ;式中a為極心圓倍數(shù)，a=2.2-2.3 。 圖3-1極心圓適當 圖3-2 極心圓過小 圖3-3極心圓過大 圖3極心圓圖示 電極系統(tǒng)由電極、電極把持器、電極升降機構和電極

13、壓放裝置組成。電極采用（電流密度 4~7/ A.cm2 ），把持器由導電銅瓦、導電銅管、壓力環(huán)及電極極心圓調整機構等構件組成。 把持器伸進爐蓋煙罩內， 并以導向水套（大套）進行密封。各部件均在高溫和強磁場條件下 工作，利用充分的循環(huán)水冷卻和較好的水套（大套材質不銹鋼）防磁性能。 （1 ）電極升降設計：電極直徑 ①780mm （石墨），包括上把持筒，下把持筒，水冷大套， 油缸壓力環(huán)，導電銅管夾持裝置及吊掛裝置等。 冶煉過程中大電流產生強大的磁渦流， 為減 少渦流損失，水冷大套、下把持筒下面 2200mm 長材質為不銹鋼。水冷大套結構為 4塊, 安裝及拆卸方便。 電極升降設計為液壓升降

14、，工作平穩(wěn)，防止卷揚機升降造成工作不平穩(wěn)， 在冶煉過程中卷揚 機不能有效對電極起把持作用， 把持系統(tǒng)容易不垂直造成在爐膛內極心圓的變化， 對冶煉造 成影響。油缸在第三層平臺，為吊掛式結構，每根電極用兩個缸徑 ①220的升降油缸進行提 升，提升高度1.6米，提升速度0.5m/min 。銅瓦抱緊機構采用油缸式壓力環(huán)夾緊銅瓦， 由于每個油缸是獨立工作， 因此使每塊銅瓦與電極能緊密接觸， 防止銅瓦與電極產生刺火現(xiàn) 象而影響銅瓦壽命，電流傳遞穩(wěn)定，接觸電阻小，電能損失小。壓力環(huán)工礦條件惡劣，材質 采用鍋爐鋼板（20g ）,耳環(huán)采用不銹鋼隔磁。水冷大套采用全不銹鋼材料，減小電能損失， 提高功率因數(shù)

15、。 （2 ）電極壓放：電極壓放為雙液壓抱閘之間三個壓放油缸來執(zhí)行， 壓放油缸直徑 ①125mm , 行程100mm ，液壓抱閘采用碟簧抱緊液壓放松，閘瓦硫化橡膠， 10mm 厚的絕緣橡膠。 碟簧抱緊為機械抱緊， 可有效防止因液壓、 電器故障而產生電極下滑， 同時機械力量可以調 整。抱閘的松、緊及電極壓放用 PLC控制，電極壓放量根據(jù)需要壓放。也可采用氣囊抱閘。 8、 液壓系統(tǒng)：液壓系統(tǒng)為電極壓放、電極升降、銅瓦夾緊 油缸的動力源。包括液壓站、蓄 能器、二個油泵、二個電機，系統(tǒng)壓力最大為 12MPa，液壓站設加熱裝置。電極壓放裝置 為液壓抱閘，上下兩抱閘間為九個缸徑 ①125mm 行程

16、100mm 的壓放缸。液壓系統(tǒng)管道 均設計絕緣裝置。液壓軟管用高壓絕緣軟管，連接為絕緣接頭。榆次金澤液壓在礦熱爐液壓 系統(tǒng)設計方面，有多年的實踐經驗。 9、 短網系統(tǒng)：短網的布置和布局結構緊湊、投資小，便于加工，設備占地面積小、設備投 資較小、維修簡單，事故率低。 電爐的幾何尺寸和短網設計對電爐電抗有直接影響。 不當?shù)脑O計可能大幅度降低電爐的功率 因數(shù)，減少有功功率的輸出。電爐的損失功率是由變壓器、短網、電極等幾部分損失組成。 降低變壓器、短網和電極電阻有助于提高電爐電效率， 降低產品電耗。水冷電纜具有良好的 冷卻效果，（許用電流密度約 5~8A/mm2 ）,是管式短網（許用電流密度約

17、 3~5A/mm2 ） 的配套技術，鍛造銅瓦（許用電流密度約 2.5~4A/mm2 ），鍛造銅瓦于電極接觸面（許用 電流密度約2.5~3A/mm2 ），具有質量輕、投資省、運行可靠、結構緊湊與布置排列優(yōu)化 等優(yōu)點。為了便于變壓器和短網的長度縮短一些，減少電損失。 10、 水冷系統(tǒng)：電爐水冷卻系統(tǒng)是對處于高溫條件下工作的構件進行冷卻的裝置。電爐采 用凈循環(huán)水，水質要求為低硬度軟水 （80~100 mg/L）（CaO） （8~10o dH）懸浮物小于50 mg/L，進水溫度應低于 30o C，供水點的壓力為 0.3MPa ;進出水溫差控制在 10o C左右， 循環(huán)水量為約150 m2

18、/n高流速和大流量的要求。 冷卻裝置由給水管、 分水器、集水箱、配 水管等組成。分水器裝有檢測給水壓力表、溫度表和流量儀表等。進水溫度不超過 30 C, 回水溫度不超過 50 C。 11、 出料系統(tǒng)：出硅口是礦熱爐上非常重要的一個部位，它的位置、結構形狀、尺寸、材 料選擇都是需要仔細斟酌的。 位置布置不當，出硅口部位溫度低，出硅不暢或者是操作不方 便；結構形狀尺寸不當，也會導致出硅不暢或者封堵困難或者出硅時間延長； 材料選擇不當， 容易氧化腐蝕，維修頻繁。 設計中，出硅口設計二個，每個出硅口水平位置與爐底齊平并比爐底水平線下傾斜 3C,角 度位置它處于爐心與電極中心兩點的延長線與

19、爐壁的焦點上。 出硅口應當設計成圓形，便于 燒穿與封堵，直徑100-120mm 。燒穿器2個，鐵水包4個，出料小車2個，出料卷揚機 2個，錠模兩組。 四）、電氣設備 12500KVA 工業(yè)硅爐的電氣設備由高壓供電系統(tǒng)、變壓器、低壓供電及控制系統(tǒng)組成。 1、 基本組成：高壓供電系統(tǒng)由高壓進線隔離開關及電壓互感器、高壓真空斷路器及電流 互感器、氧化鋅避雷器及阻容吸收保護裝置組成。 所用高壓斷路器為真空型，主要用來接通 或斷開主回路、切斷由于電弧短路而造成的過電流， 同時還可以用來為爐子設備提供短路保 護。 2、 基本功能：在高壓室設 3面高壓柜，進線柜（隔離開關+電壓互感器） 、真

20、空開關、氧 化鋅避雷器及阻容保護裝置，然后用電纜聯(lián)絡至變壓器室。 高壓供電系統(tǒng)可向爐子提供 35kV主電源，并可進行主回路短路保護，在高壓回路設置雙重 過電壓吸收裝置，吸收操作過電壓及浪涌電壓， 以保護變壓器。氧化鋅避雷器進行防雷擊保 護，設有進線隔離開關以便于設備調試及維護。 /遠控選擇開關，可在高壓室和 高壓系統(tǒng)的真空斷路器合、分閘，在高壓室的柜面設有本控 主控室兩地操作控制。 3、 低壓部分包括低壓電氣控制、信號檢測、各種儀器、儀表等的控制監(jiān)測。 4、 電爐的熔池電阻較小，電抗較大，電爐功率因數(shù)普遍較低。為了補償功率因數(shù)，需要在 變壓器的一次側線圈接入電容器進行并聯(lián)和串聯(lián)補

21、償。 是電爐變壓器所能達到的最大視在功 率。 、12500KVA 工業(yè)硅礦熱電爐生產實踐 電爐生產工業(yè)硅，爐況容易波動，較難控制， 因此必須正確判斷爐況并及時處理。 影響爐況 的因素是很多的，但是在實際生產中， 影響爐況最主要的因素還是還原劑用量， 還原劑用量 不當會使爐況發(fā)生急劇變化。一般來說，爐況變化通常反應在電極插入深度、 電流穩(wěn)定程度、 爐子表面冒火情況，出硅情況及產品質量波動情況等幾方面。 認真研究工業(yè)硅的冶煉原理，分析影響因素， 找出最佳操作方法， 全面搞好電爐操作。 工業(yè) 硅冶煉電爐操作，主要是指生產過程中的配料、混料、加料、搗爐、配電、出爐和精煉等一 系列作業(yè)。冶煉電爐

22、的操作好壞， 直接取決于企業(yè)技術操作人員的能力。 我國工業(yè)硅行業(yè)長 期依靠廉價電力維持生存的年代一去不復反， 企業(yè)要想獲得較好的經濟效益， 就必須提高操 作技術水平。 對工作人員的操作技術相對要提高， 操作制度要嚴格管理， 杜絕違規(guī)。對設備檢查和維護要 實行點檢制度， 把設備事故處理在萌芽狀。方可提高產生效率，降低綜合成本等。為了提 高工業(yè)硅冶煉的高度和精度，需要特別注意控制冶煉過程中的各個環(huán)節(jié)： 一）、電爐高溫冶煉 在具體操作中必須千方百計地減少熱損失，基本上保持或擴大坩堝。根據(jù)爐況特點隨時 調整電氣參數(shù)，用多級分接電壓。生產硅含量大于 95%以上的工業(yè)硅，液相線溫度在 14

23、10 C以上，需要在 1800 C以上高溫冶煉。由此產生三個結果：其一是爐料更易燒結； 其二是上層爐料中生成的片狀 SiC積存后容易使爐底上漲； 其三是Si和SiO高溫揮發(fā)的現(xiàn) 象更加顯著。別為了提高爐溫，減少Si和SiO的揮發(fā)損失，基本上應保持SiC在爐內平衡。 在工業(yè)硅生產中，采用燒結性良好的石油焦，有利于爐內熱量集中，但料面難以自動下沉。 采用一定時間的燜燒和定期集中加料的操作方法。 平衡三相電壓，抑制閃變，提高電壓，減少 無功沖擊?使其所有設備能夠正常、安全、穩(wěn)定運行 ，使用壽命延長等。為此，在冶煉過程中 必須做到： 1、控制較高的爐膛溫度。 2、控制Si和SiO揮發(fā)。

24、 3、使SiC的形成和破壞相對平衡。 二） 、冶煉爐料配比 爐料配比不準或爐料混合不均都會在爐內造成還原劑過多或缺少現(xiàn)象， 影響電極下插，縮 小 坩堝”，破壞正常冶煉進行。 正確的配加料是爐況穩(wěn)定的先決條件。 正確配比根據(jù)爐料化 學成分、粒度、含水量及爐況等因素確定，其中應該特別注意還原劑使用比例和使用數(shù)量， 正確的配比應使料面松軟又不塌料， 透氣性良好，能保證規(guī)定的燜燒時間。 爐料配比確定后， 爐料應進行準確稱量，誤差應不超過 0.5%，均勻混合后入爐。 三） 、快速沉料搗爐 在工業(yè)硅生產中采用燒結性良好的石油焦，以自動下沉，一般需要強制沉料。當爐內爐 料燜燒到規(guī)定的時間時，

25、料面料殼下面的爐料基本化清燒空， 料面也開始發(fā)白發(fā)亮， 火焰短 而黃，局部地區(qū)出現(xiàn)刺火塌料，此時應該立刻進行強制沉料操作。 沉料時，先用搗爐機從錐 體外緣開始將料殼向下壓， 使料層下塌。然后用搗爐機搗松錐體下腳， 搗松熟料就地推在下 塌的料層上，搗出的大塊黏料和死料推向爐心， 同時鏟凈電極上的黏料。 沉料時高溫區(qū)外露， 熱損失很大，因而，沉料搗爐操作必須快速進行。 四） 、爐料形狀和燜燒 生產中，如果爐底因加熱不足而結瘤，就要適當深埋電極。而電極過分深埋，且弧熱比率也 增大，電熱過分集中，出現(xiàn)爐底燒穿發(fā)生漏爐。沉料搗爐完畢后， 應將混合爐料迅速集中加 于電極周圍爐心地區(qū)，使爐料在

26、爐內形成一平頂錐體， 并保持一定的料面高度。 不準偏加料， 一次加入新料數(shù)量相當于 1小時左右的用料量。 新料加完后，進行燜燒，燜燒時間控制 1 小時左右，燜燒和定期沉料的操作方法，有利于減少熱損失，提高爐溫和擴大 坩堝”。 五） 、扎透氣眼 集中加料時，大量生料加入爐內，可能使反應區(qū)溫度下降。因而在加料前期，爐溫較低， 反應進行得緩慢，氣體生成量不會太多， 在燜燒一段時間后，爐溫迅速上升，反應趨于激烈， 氣體生成量也將急劇增加，此時為了幫助爐氣均勻外逸，有必要在錐體下腳扎眼透氣”。石 油焦具有良好的燒結性能， 集中加料燜燒一段時間后， 容易在料面形成一層硬殼， 爐內也容 易出現(xiàn)塊

27、料，為了改善爐料的透氣性，調節(jié)爐內電流分布，擴大 坩堝”，除扎眼氧氣外，還 應用搗爐機或鋼棒松動錐體下腳嚴重的部分爐料。至于徹底的搗爐，則在沉料時進行。 三、12500KVA 工業(yè)硅礦熱電爐使用生產的優(yōu)點 通過對國內處12500KVA 工業(yè)硅礦熱電爐參數(shù)消化、吸收了德國德馬克公司的技術。針對 國內外工業(yè)硅產品要求， 結合國內工業(yè)硅生產條件和市場所供需求。 研究設計制造適應用于 硅冶煉多種產品和適應用于超載運行礦熱電爐。設備運行優(yōu)點是： 1、 運行穩(wěn)定沒有緩沖。對設備保護良好，對灰塵回收效率高，不污染環(huán)境（矮煙罩加保護 套）。 2、 銅瓦抱緊裝置采用波紋管。其技術優(yōu)點是：免維護運行穩(wěn)

28、定，使銅瓦受力均勻與電極桶 接觸良好，不會產生銅瓦與電極桶接觸不良， 而打火燒毀設備和銅瓦。 有記錄顯視鍛造銅瓦 不要因質量和操作原因可以使用五年以上沒有更換過。 3、 壓放和抱緊裝置采用多道抱緊裝置，在運行時壓放時，運行可靠事故率極低。他的維護 率低，生產效率高，使用的綜合成本低，便于操縱等。 4、 電爐采用液壓缸傳動升降，其優(yōu)點是有導向裝置，電極擺動小，升降機構結構緊湊，傳 動平穩(wěn)，便于實現(xiàn)自動化操作，便于電極極心圓調整。 5、 根據(jù)爐型的不同，高煙罩敞口式電爐，入爐氣量大， 一氧化碳濃度低，不產生二次燃燒， 爐表層溫度低，還原計燒毀小。矮煙罩半封閉式電爐特點是勞動條件好、有利于

29、消煙除塵、 污染環(huán)境小、勞動強度小、入爐原料要求不嚴格。 借于結構的優(yōu)缺點， 隨著還原電爐技術的 改進，適當提矮煙罩半封閉式電爐煙罩高度，增加入爐氣量。 四、 工業(yè)硅礦熱爐生產節(jié)約能源途徑： 工業(yè)硅礦熱爐熱效率低就是因為逸出氣體帶走熱、 爐面散熱、爐體散熱、短網熱損失、冷卻 水帶走熱。經過多年的摸索探討，各種提高電效率的技術或措施也比較成熟， 如改進短網結 構設計、使用優(yōu)質導電材質、采用低壓補償技術、 改善電參數(shù)等方面。 我國工業(yè)硅電弧爐的 熱效率普遍比較低，這是導致我國工業(yè)硅生產能耗高、能源利用效率低的主要原因。 工業(yè)硅生產中能源節(jié)約途徑主要有： 1 ）爐型的大型化方向 2

30、）爐型的密閉化方向；3）余 熱利用化方向；4 ）提高爐子電效率措施如改進短網結構設計、改善變壓器性能、改善電參 數(shù)、采用低頻電源等；5 ）提高爐子熱效率；6 ）改變爐內反應機制；7 ）改變原料性能方向； 8 ）采用自動控制方向；9 ）管理制度建設方向。 由于上述諸多途徑尚處于討論階段，形成固定技術并推廣者僅有短網改進、 管理制度建設上， 許多技術細節(jié)缺乏，因此真正意義上可以直接使用的工業(yè)硅生產中能源節(jié)約技術還需要研究 與試驗。 五、 結論 12500KVA 爐型的設計和生產實踐證明，從爐型大型化方向、爐型的密閉化方向、余熱利 用化方向、隔熱設計技術幾個方面來提高工業(yè)硅冶煉過程中的熱

31、效率是可行的。 是一項工業(yè) 硅冶煉綜合性能源節(jié)約技術，能夠提高熱效率、減少熱損失的技術和改善爐前操作環(huán)境的有 力措施。 1、爐體的形狀是根據(jù)電極的配置情況確定的，釆用等邊三角形爐體，適應矮煙罩半封閉式 還原電爐，不污染環(huán)境， 2、 設計具有結構簡單、緊湊、投資小、易維護等優(yōu)點，勞動條件好，有利于消煙除塵，易 于操作與維護，降底生產成本； 3、 釆用等邊三角形爐體， 電流平衡穩(wěn)定，電極可以深入爐內， 爐底溫度高反應區(qū)溫度要高、 反應速度要快，爐內三相暢通，解決了爐內金屬流出困難， 爐狀操作惡化，對生產十分有利。 4、 生產中，配料、配電、操作得當，等邊三角形爐體的外形可以沒有死料區(qū)，爐膛內爐溫 要高一些，化料速度會更快一些。 5、 電極能深入爐內，爐底溫度高，爐內三相暢通，爐狀操作條件較好，電爐 360天運行, 碳質爐膛壽命可達到五年以上。