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【摘 要】文章较详细地制定了25500KVA矿热炉项目试生产方案，并详细论述了25500KVA矿热炉试生产过程中工艺指标、试车流程、试车异常情况下的应急处理措施。
【关键词】工艺指标控制；能耗指标；烘烤电极；停炉；出炉
一、编制依据
根据国家安监总局第45号令《危险化学品建设项目安全监督管理办法》、《设立安全评价报告》、《安全设施设计专篇》、《安全生产法》、《消防法》、《环境保护法》、《危险化学品管理条例》、《安全生产许可证条例》、《建筑设计防火规范》（GB50016-2009）、《化工企业总图运输设计规范》（GB50489-2009）等相关法规、标准、制度要求，在确保安全的前提下，编制了《25500KVA矿热炉项目试生产方案》，并严格按此执行。
二、建设项目概况
宁夏嘉祺隆冶金化工集团有限公司成立于2005年4月，为保持公司持续健康发展，充分利用本地能源、资源优势，提高装备的大型化、自动化，决定进行异地改造。25500KVA半密闭硅铁炉主体车间为框架式工程，设备设施主要包括25500KVA矿热炉、动力变压器、皮带机、起重机、配料系统、电极升降装置及上料、除尘设备、成品库等。
三、试车方案
首先分系统逐一进行试车，试车正常后，进行系统联运试车；三天后生产出合格产品，半月后达到国家标准，日产能达到65吨以上。生产单耗控制在7500kwh/t左右，达到同行业生产先进水平。
1、原料输送系统：
1）用提升机将向矿热炉中心投送的原料提升到四楼，再人工用小车将原料加到加料管中。
2）用铲车将混合好的原料送到二楼楼面，然后人工将原料均匀的布到炉内。要求：混料均匀、粒度合格，布料均匀。
2、电极、电炉系统：
1）液压系统试车流程：
液压站油泵启动，首先检查油泵旋转方向是否与箭头一致，在启动油泵之前，确保进口管路截流阀全部打开，油泵要求空载启动，为了保证润滑效果，在启动时先向泵内注净油，在液压系统使用之前，要排出液压管道内的全部空气。
2）电极升降流程操作方式：
在仪表操作台上操作升降按钮开关移动电极升降。把1#夹紧缸开关转换到松开位置，1#夹紧机构松开；把1#升降缸开关转换到上升位置，1#升降机构上升，待上升结束后，将夹紧缸开关转换到夹紧位置，1#缸夹紧，1#电极压放完成。依此顺序将三个电极压放装置操作完成后，将总压放开关打到压放位置，三个电极压放装置压放完成。
3、除尘系统：
1）简介
半封闭式矿热炉主要生产原料为硅石、兰炭和氧化皮（四氧化三铁）。炉料从半封闭罩加料入口投料，批量入炉，连续通电冶炼，当料面板结或刺火时，须作料石整料操作。冶炼过程中在热效应的作用下粉尘顺电炉烟囱排出，严重污染大气，为此，须增设除尘系统。结合以往除尘的设计经验，采用先进、可靠且已被其他矿热电炉厂使用证明确保能达到环保要求的除尘器及其他设备，以控制生产过程中烟尘对出铁场岗位及环境的污染。
2）硅铁炉除尘方案
高温烟气从矿热电炉两烟囱引出至冷却器，考虑除尘器检修，在两烟囱的烟气引出管道上设蝶阀，以便除尘器停用时切换，使电炉正常运行。烟气经冷却器降温至180℃以下进入旋风分离器将大颗粒杂质分离，然后经风机进入除尘器。为防止刺火时瞬间超温，在除尘器前设自动控制冷风阀，确保进入除尘器的烟气温度不超过界定温度。经除尘器净化的烟气直接排放到大气中。
3）检查维护项目
①除尘器要设专人操作和检修，全面掌握除尘器的性能和构造，发现问题及时处理，确保除尘系统正常运转；
②运转部位定期注油；
③发现除尘器排风口含尘浓度增大，表明已有滤袋破损，检修时，应先关闭风机或关闭单室的三通离线阀，然后进入除尘器箱中检查，更换或修补滤袋；
④除尘器阻力一般小于1200Pa，清灰周期可根据阻力情况由自动控制系统进行调整；
⑤压缩空气系统的过滤器要定时排污；
⑥操作人员应仔细作好设备运行记录。
四、工艺指标控制
1、原料指标控制：
（1）硅石：①含硅量≥98%；②有足够的强度；③有足够的高温；④粒度80-120mm
（2）兰炭：①固定碳≥82%；②水分<15%；③灰分<8%；④粒度5-15mm；⑤挥发分>6%
（3）电极糊①灰分<4%；②挥发分12.8-13.8%；③粒度：50-100mm；④软化点：68-70℃
2、原材料准备
（1）硅石：库存3500吨以上；
（2）兰炭：库存2100吨以上；
（3）钢屑库存105吨以上；
（4）电极糊：库存100吨以上；
（5）电极壳试车用16节，电极端头3节；
（6）开炉圆钢1吨直径25mm；
（7）耐火砖10吨（烤炉用）
3、工艺指标控制：
1）配比：56-65%
2）质量：285-305L/Kg
3）电极工作长度：1200mm-1500mm
4）电极糊柱：4.5-5.5m
5）电极位置：电极距下限200-300mm
6）电极压放：20mm/次
7）一次电流160±5A（注：110KVA进线）
8）有功功率：25500KVA
9）炉次：1次/120分钟
10）出炉时间40分钟
11）产量：7吨
4、单机日能耗指标：（平均日产量65t） 硅石单耗1.8吨/吨硅铁；兰炭1.1吨/吨硅铁；钢屑54kg/吨硅铁；
氧化皮324kg/吨硅铁；电力单耗7800kwh/吨硅铁；
电极糊消耗量50kg/吨硅铁；硅铁含硅>75%
5、烘烤电极
制作花栏3个，外圈外径2600mm，用Φ28mm螺纹钢做横筋，高度4500mm。需要70根。其中间添加40吨焦碳，粒度l00～300mm。外围及周围用大块木柴填充至炉膛深度的二分之一即1300mm。等待启炉点火指令。
6、添加电极糊
电极糊的添加有专人负责监督检查指挥进行。电极糊粒度：150mm～200mm，挥发分在13-14%以内，灰分要求3%以内，抗压强度18以上。
操作程序如下：①电极糊运至五楼；②倒在干净的地坪上将50～150mm粒度选出；③将选出的50～150mm粒度电极糊加入电极筒；④添加高度控制在电极把持筒法兰处；⑤禁止将电极糊粉末及杂质加入电极筒内。
7、点火烘烤电极
按照公司指令，准时点火烘烤电极。先将50公斤柴油和煤油均匀的泼洒在木柴上，然后点火。充分的让木柴烘烤焦碳，将焦炭点燃达到烘烤电极目的。
烘烤电极的操作要求：①控制好火势及温度，让火势和温度沿电极上下四周逐渐均匀；②控制好花栏位置，防止花栏歪斜、不正、软腰、散架影响加碳、电极烘烤温度的均匀分布和烘烤质量；③及时加碳，及时清理死灰，及时引火，烘烤电极时要确保操作人员人身安全，确保电极温度均匀分布；④烘烤时间75小时。
8、清理烘烤料
电极用花栏焦炭烘烤75小时以后，电极外壳已经基本烧硬需清除烘烤料。三个班组分别在三个炉门作业，在24小时内清理完毕及时拉运至料场冷却处理。
9、电烘、送电及投料
视电极烘烤情况确定电烘时间。如电极烘烤情况不佳必须进行电烘过程，电烘时间约36小时。
电烘的操作：炉膛清理干净无误后，先检查确认电气设备及绝缘良好后空投送电三次，每次五分钟，间隔五分钟。
10、空投送电正常后的投料操作：
1）先将三根30×2（双拼）长4米的钢棒按三角形排列搭接在三根电极底部处（炉底），上面铺一层100毫米厚的兰碳，直径5～6m范围，并在三相电极底部隆起约500mm。以便电极下行接触料面引弧，炉变二次电压调整至206伏（2档）。
2）电烘操作如下：①送电电流控制在下限，每小时送电量小于3000度；②及时将冷料推至电极弧区，将电极弧区热料拉出推至炉墙边；③电烘的目的主要是为了烧结电极；④当两小时送电量达到10000度以上即可进行下一步操作。
3）投料操作；将炉膛内电烘炉料清理出炉膛后，将电极抬起投入混合料（配料：硅石，兰碳，氧化皮）投至三根电极底部。料堆锥体底部边缘联通后停止投料，进行送电操作。具体要求如下：①电压档位调至203V，投料送电；②强行引弧（用钢屑若干引弧）操作，此阶段的操作由干烘与冶炼相结合，主要目的是为了加强电极培烧；③操作注意事项：保持在低负荷，以防电流过大造成电极承载电流超出负荷造成电极事故。严格控制料面高度，边烧边炼、大火封闭、小火放开，观察电极培烧情况及负荷配送情况，逐渐增加电极承载电流的能力；④按照25500KVA硅铁矿热炉的电耗情况，当耗电量达到25-30万度开始计算出炉时间并做好出炉的准备工作；⑤当送电负荷达到l8000～25500度/时并持续3～4小时，出第一炉铁水；⑥依据第一炉铁水的颜色、温度、出铁量判断炉温、溶池温度情况确定第二炉铁水的出炉时间；⑦从第三炉开始两班三炉，依据铁水产量、炉温、铁水温度情况确定每班三炉铁水的出炉时间。
11、停炉
一般准则：停炉尽可能不要超过30小时，以防止电极断裂
1）预定停炉
①预定停炉不超过3个小时：停炉前将电极提起，停炉后应将电极下压250-500mm，再送电后负荷应尽快上升到停电前的75%左右，进一步增加时应根据炉况均匀的进行。
②预计停炉时间3--8小时：按操作规程进行。
2）临时停炉
①断开负荷后，立即将电极下压250--500mm，然后用热料包住电极周围，如果停炉时间在3小时以上时，电极还应下压200-250mm。
②电炉再启动与预定停炉相同。
切记停炉后要经常移动电极，保证电极在停炉期间不要凝结住。
12、出炉
劳保防护用品穿戴齐全；开炉工具、开炉元钢、堵炉铲；氧气、吹氧带等；堵炉料：耐火泥、电极糊、焦粉等；出炉间隔1小时40分。
五、试车异常情况下的应急处理措施：
【关键词】工艺指标控制；能耗指标；烘烤电极；停炉；出炉
一、编制依据
根据国家安监总局第45号令《危险化学品建设项目安全监督管理办法》、《设立安全评价报告》、《安全设施设计专篇》、《安全生产法》、《消防法》、《环境保护法》、《危险化学品管理条例》、《安全生产许可证条例》、《建筑设计防火规范》（GB50016-2009）、《化工企业总图运输设计规范》（GB50489-2009）等相关法规、标准、制度要求，在确保安全的前提下，编制了《25500KVA矿热炉项目试生产方案》，并严格按此执行。
二、建设项目概况
宁夏嘉祺隆冶金化工集团有限公司成立于2005年4月，为保持公司持续健康发展，充分利用本地能源、资源优势，提高装备的大型化、自动化，决定进行异地改造。25500KVA半密闭硅铁炉主体车间为框架式工程，设备设施主要包括25500KVA矿热炉、动力变压器、皮带机、起重机、配料系统、电极升降装置及上料、除尘设备、成品库等。
三、试车方案
首先分系统逐一进行试车，试车正常后，进行系统联运试车；三天后生产出合格产品，半月后达到国家标准，日产能达到65吨以上。生产单耗控制在7500kwh/t左右，达到同行业生产先进水平。
1、原料输送系统：
1）用提升机将向矿热炉中心投送的原料提升到四楼，再人工用小车将原料加到加料管中。
2）用铲车将混合好的原料送到二楼楼面，然后人工将原料均匀的布到炉内。要求：混料均匀、粒度合格，布料均匀。
2、电极、电炉系统：
1）液压系统试车流程：
液压站油泵启动，首先检查油泵旋转方向是否与箭头一致，在启动油泵之前，确保进口管路截流阀全部打开，油泵要求空载启动，为了保证润滑效果，在启动时先向泵内注净油，在液压系统使用之前，要排出液压管道内的全部空气。
2）电极升降流程操作方式：
在仪表操作台上操作升降按钮开关移动电极升降。把1#夹紧缸开关转换到松开位置，1#夹紧机构松开；把1#升降缸开关转换到上升位置，1#升降机构上升，待上升结束后，将夹紧缸开关转换到夹紧位置，1#缸夹紧，1#电极压放完成。依此顺序将三个电极压放装置操作完成后，将总压放开关打到压放位置，三个电极压放装置压放完成。
3、除尘系统：
1）简介
半封闭式矿热炉主要生产原料为硅石、兰炭和氧化皮（四氧化三铁）。炉料从半封闭罩加料入口投料，批量入炉，连续通电冶炼，当料面板结或刺火时，须作料石整料操作。冶炼过程中在热效应的作用下粉尘顺电炉烟囱排出，严重污染大气，为此，须增设除尘系统。结合以往除尘的设计经验，采用先进、可靠且已被其他矿热电炉厂使用证明确保能达到环保要求的除尘器及其他设备，以控制生产过程中烟尘对出铁场岗位及环境的污染。
2）硅铁炉除尘方案
高温烟气从矿热电炉两烟囱引出至冷却器，考虑除尘器检修，在两烟囱的烟气引出管道上设蝶阀，以便除尘器停用时切换，使电炉正常运行。烟气经冷却器降温至180℃以下进入旋风分离器将大颗粒杂质分离，然后经风机进入除尘器。为防止刺火时瞬间超温，在除尘器前设自动控制冷风阀，确保进入除尘器的烟气温度不超过界定温度。经除尘器净化的烟气直接排放到大气中。
3）检查维护项目
①除尘器要设专人操作和检修，全面掌握除尘器的性能和构造，发现问题及时处理，确保除尘系统正常运转；
②运转部位定期注油；
③发现除尘器排风口含尘浓度增大，表明已有滤袋破损，检修时，应先关闭风机或关闭单室的三通离线阀，然后进入除尘器箱中检查，更换或修补滤袋；
④除尘器阻力一般小于1200Pa，清灰周期可根据阻力情况由自动控制系统进行调整；
⑤压缩空气系统的过滤器要定时排污；
⑥操作人员应仔细作好设备运行记录。
四、工艺指标控制
1、原料指标控制：
（1）硅石：①含硅量≥98%；②有足够的强度；③有足够的高温；④粒度80-120mm
（2）兰炭：①固定碳≥82%；②水分<15%；③灰分<8%；④粒度5-15mm；⑤挥发分>6%
（3）电极糊①灰分<4%；②挥发分12.8-13.8%；③粒度：50-100mm；④软化点：68-70℃
2、原材料准备
（1）硅石：库存3500吨以上；
（2）兰炭：库存2100吨以上；
（3）钢屑库存105吨以上；
（4）电极糊：库存100吨以上；
（5）电极壳试车用16节，电极端头3节；
（6）开炉圆钢1吨直径25mm；
（7）耐火砖10吨（烤炉用）
3、工艺指标控制：
1）配比：56-65%
2）质量：285-305L/Kg
3）电极工作长度：1200mm-1500mm
4）电极糊柱：4.5-5.5m
5）电极位置：电极距下限200-300mm
6）电极压放：20mm/次
7）一次电流160±5A（注：110KVA进线）
8）有功功率：25500KVA
9）炉次：1次/120分钟
10）出炉时间40分钟
11）产量：7吨
4、单机日能耗指标：（平均日产量65t） 硅石单耗1.8吨/吨硅铁；兰炭1.1吨/吨硅铁；钢屑54kg/吨硅铁；
氧化皮324kg/吨硅铁；电力单耗7800kwh/吨硅铁；
电极糊消耗量50kg/吨硅铁；硅铁含硅>75%
5、烘烤电极
制作花栏3个，外圈外径2600mm，用Φ28mm螺纹钢做横筋，高度4500mm。需要70根。其中间添加40吨焦碳，粒度l00～300mm。外围及周围用大块木柴填充至炉膛深度的二分之一即1300mm。等待启炉点火指令。
6、添加电极糊
电极糊的添加有专人负责监督检查指挥进行。电极糊粒度：150mm～200mm，挥发分在13-14%以内，灰分要求3%以内，抗压强度18以上。
操作程序如下：①电极糊运至五楼；②倒在干净的地坪上将50～150mm粒度选出；③将选出的50～150mm粒度电极糊加入电极筒；④添加高度控制在电极把持筒法兰处；⑤禁止将电极糊粉末及杂质加入电极筒内。
7、点火烘烤电极
按照公司指令，准时点火烘烤电极。先将50公斤柴油和煤油均匀的泼洒在木柴上，然后点火。充分的让木柴烘烤焦碳，将焦炭点燃达到烘烤电极目的。
烘烤电极的操作要求：①控制好火势及温度，让火势和温度沿电极上下四周逐渐均匀；②控制好花栏位置，防止花栏歪斜、不正、软腰、散架影响加碳、电极烘烤温度的均匀分布和烘烤质量；③及时加碳，及时清理死灰，及时引火，烘烤电极时要确保操作人员人身安全，确保电极温度均匀分布；④烘烤时间75小时。
8、清理烘烤料
电极用花栏焦炭烘烤75小时以后，电极外壳已经基本烧硬需清除烘烤料。三个班组分别在三个炉门作业，在24小时内清理完毕及时拉运至料场冷却处理。
9、电烘、送电及投料
视电极烘烤情况确定电烘时间。如电极烘烤情况不佳必须进行电烘过程，电烘时间约36小时。
电烘的操作：炉膛清理干净无误后，先检查确认电气设备及绝缘良好后空投送电三次，每次五分钟，间隔五分钟。
10、空投送电正常后的投料操作：
1）先将三根30×2（双拼）长4米的钢棒按三角形排列搭接在三根电极底部处（炉底），上面铺一层100毫米厚的兰碳，直径5～6m范围，并在三相电极底部隆起约500mm。以便电极下行接触料面引弧，炉变二次电压调整至206伏（2档）。
2）电烘操作如下：①送电电流控制在下限，每小时送电量小于3000度；②及时将冷料推至电极弧区，将电极弧区热料拉出推至炉墙边；③电烘的目的主要是为了烧结电极；④当两小时送电量达到10000度以上即可进行下一步操作。
3）投料操作；将炉膛内电烘炉料清理出炉膛后，将电极抬起投入混合料（配料：硅石，兰碳，氧化皮）投至三根电极底部。料堆锥体底部边缘联通后停止投料，进行送电操作。具体要求如下：①电压档位调至203V，投料送电；②强行引弧（用钢屑若干引弧）操作，此阶段的操作由干烘与冶炼相结合，主要目的是为了加强电极培烧；③操作注意事项：保持在低负荷，以防电流过大造成电极承载电流超出负荷造成电极事故。严格控制料面高度，边烧边炼、大火封闭、小火放开，观察电极培烧情况及负荷配送情况，逐渐增加电极承载电流的能力；④按照25500KVA硅铁矿热炉的电耗情况，当耗电量达到25-30万度开始计算出炉时间并做好出炉的准备工作；⑤当送电负荷达到l8000～25500度/时并持续3～4小时，出第一炉铁水；⑥依据第一炉铁水的颜色、温度、出铁量判断炉温、溶池温度情况确定第二炉铁水的出炉时间；⑦从第三炉开始两班三炉，依据铁水产量、炉温、铁水温度情况确定每班三炉铁水的出炉时间。
11、停炉
一般准则：停炉尽可能不要超过30小时，以防止电极断裂
1）预定停炉
①预定停炉不超过3个小时：停炉前将电极提起，停炉后应将电极下压250-500mm，再送电后负荷应尽快上升到停电前的75%左右，进一步增加时应根据炉况均匀的进行。
②预计停炉时间3--8小时：按操作规程进行。
2）临时停炉
①断开负荷后，立即将电极下压250--500mm，然后用热料包住电极周围，如果停炉时间在3小时以上时，电极还应下压200-250mm。
②电炉再启动与预定停炉相同。
切记停炉后要经常移动电极，保证电极在停炉期间不要凝结住。
12、出炉
劳保防护用品穿戴齐全；开炉工具、开炉元钢、堵炉铲；氧气、吹氧带等；堵炉料：耐火泥、电极糊、焦粉等；出炉间隔1小时40分。
五、试车异常情况下的应急处理措施：