電氣技術在鋼鐵行業中的運用范文

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1項目情況

本項目擬建年生產能力100萬噸鐵合金的工廠，規劃設置七個生產分廠車間及配套附屬設施，工程分二期建設投產。一期工程設置一、二、三生產分廠車間生產鉻系合金50萬噸/年，四、五生產分廠車間生產75%硅鐵20萬噸/年及配套附屬設施；二期工程設置六、七生產分廠車間生產錳系合金30萬噸及配套附屬設施。該項目電氣部分如下：

1.1供電系統

（1）電源及供電方式一期工程：電爐容量為517.6MVA，動力負荷為46.6MVA，裝機總容量為564.2MVA；電爐年耗電量為36.81×108KWh，動力年耗電量為3.51×108KWh，年總耗電量為40.32×108KWh。二期工程：電爐容量為140MVA，動力負荷為12.6MVA，裝機總容量為152.6MVA；電爐年耗電量為9.92×108KWh，動力年耗電量為0.95×108KWh，年總耗電量為10.87×108KWh。設置110KV戶外式中央開閉所一座，開閉所供給一、二期工程負荷，電源采用LGJ-185分裂導線(每相四分裂)共二回路，架空線路引入至中央開閉所。所內用電由單獨設置的一臺自用變提供，操作電源采用直流220V（帶蓄電池）。在中央開閉所內設置40MW110KV/10.5KV動力變兩臺，提供全廠動力負荷。各分廠設有10KV/380V動力變，供本車間動力負荷。電爐變壓器均為單相式，一次側為110KV進線，二次為銅管側出線，由軟補償器、銅管短網、水冷電纜組成，雙布線結線即在電極上完成三角形結線。電爐變壓器采用先進的節能變壓器，爐變控制保護采用先進的綜合保護器對其進行冶煉過程實現變壓器運行的各個參數的在線檢測和保護，綜合保護器安裝于操縱室的操作臺上，便于操作人員隨時查看變壓器的運行數據和狀態，功率補償采用低壓補償方式，功率因數補償到0.90以上。整個廠區電爐及動力負荷線纜均由開閉所經地面上的電纜通廊供給各個車間電爐及各個輔助車間的動力變。（2）供電系統及電氣設備1）供電系統無功補償合理布局，功率因數達到規定值。2）選用高效節能變壓器，確保變壓器安全、經濟運行。3）供、配電系統的電線、電纜選用銅芯，其載流量為經濟截面。4）廠房照明盡量采用自然光、照明的燈具選用高效，環保和節能產品。5）電動機選用高效節能產品，且在最佳負載率下運行。

1.2控制系統

控制系統由三層網絡組成。包括車間電爐控制系統操作站和上料、布料系統操作站。總配料系統操作站、循環水泵站以及工程師站、歷史數據工作站組成，各站之間通過工業以太網連接，由此構成了本系統的第一層生產網絡。操作站由工控機和組態軟件組成，與現場控制設備PLC之間通過第二層網絡工業以太網實現對生產控制的各種參數的監視、修改。生產過程中的邏輯控制、順序控制以及相對簡單的運算由PLC完成，而復雜的控制功能由操作站的計算機完成。PLC一方面直接采集現場模擬信號進行加工處理，另一方面通過RS485總線對現場檢測控制儀表的數據進行采集，并可通過操作站對表內參數進行設定和調整。這樣通過三層網絡和現場儀表及傳感器等設備，實現全自動原料輸送、配料、電極自動壓放、電爐冶煉過程自動控制，并向廠內生產管理系統提供生產數據。

2安全措施

2.1安全供電

為確保工程安全用電，本工程除要求高壓供電系統保證雙系統切換外，廠區內配電系統設有備用變壓器以保證兩路電源供電。使電爐及水處理系統等重要部位確保安全。

2.2電氣安全

所有電氣設備的正常不帶電金屬外殼均設計可靠接地，所有電氣設備可接觸的裸露的帶電部分在人體可能接觸的部位均設有防護網罩。

2.3防雷

車間主廠房、煙囪、變電所、架空的金屬管道等建、構筑物均設置防雷接地。主廠房屋面采用避雷帶防直擊雷，接地電阻小于10歐姆，電力變壓器中性點工作接地，接地電阻小于4歐姆，所有用電設備均做保護接地，電阻小于4歐姆。計算機接地，直流接地、交流工作接地，安全保護接地，接地電阻小于1歐姆。

3工程效果

3.1資源優化配置

（1）從西山煤電集團公司講西山煤電集團下屬的興能電廠向新建鐵合金項目供電，可大大降低該項目的生產成本，極大地提高子產品的市場競爭力，實現其發電潛能和資源利用的最大化。所需的60萬噸焦炭，可以解決集團煤氣化公司的銷售壓力。該項目生產中每年約產生90萬噸爐渣，可作為集團水泥廠原料。冶煉產生的煙氣，可以設計煙氣余熱利用裝置進行發電，煤氣可回收用于錳礦、鉻礦的干燥及燒結。（2）從恒通公司講該公司是鐵合金生產和鉻礦貿易企業，具有良好的生產組織和管理經驗；在鐵合金生產管理上擁有專業的技術管理人員，在鉻礦的供貨上有穩定的渠道，和大的原料供應商有著良好的合作關系，在產品的銷售方面有成熟可靠的銷售網絡體系，是許多鋼企的重要供貨商。（3）從太鋼集團公司講具有產品銷售的優勢。作為全國最大的不銹鋼生產企業，太鋼在生產中對鉻鐵等鐵合金的需求量達到100萬噸以上。該項目一期生產的50萬噸鉻鐵和20萬噸硅鐵，太鋼基本能夠消化。同時，太鋼也有進口鐵礦石的貿易資格和渠道，能夠提供鐵合金項目生產所需的各種原材料。

3.2環境影響

本工程主要設備是礦熱電爐和破碎機等，生產的主要污染物是電爐煙氣和物料粉塵，設計中對電爐煙氣和加工過程中產生的物料粉塵采取高效除塵措施，使排放尾氣中污染物含量大大降低，遠低于國家標準的限制，使煙塵對環境的影響大大降低。本工程設備冷卻水絕大部分循環使用，少量外排水無毒害，達到國家排放標準要求。外排廢渣不含有害污染物。因此，本工程建成后不會對周圍環境造成不利影響。

3.3經濟分析

項目建設總投資為327574萬元，投資利潤率為13.2%，投資回收期為8.7年，鉻系合金、硅鐵合金、錳系合金市場需求強勁前景看好。該項目可以拉動當地經濟、增加當地財政收入，提供新的就業機會，加快地區經濟發展的步伐

4結束語

山西恒通鐵合金冶煉項目是西山煤電集團、恒通公司、太原鋼鐵集團三家合資興建鐵合項目，具有較好的資源、能源、技術、成本和市場等方面優勢；項目建設地點古交市交通便利，水電原料供應充足，有利于生產組織和產品銷售；項目的設備和工藝先進，在能源與資源消耗，環境保護等方面都符合國家現行產業政策的支持條件。項目的建成投產，必將為西山煤電集團完成轉型跨越式發展和實現三年產值突破千億的目標做出較大貢獻，同時也可獲得較好的經濟效益和社會效益。

作者：明若琰單位：山西西山熱電有限責任公司