电气技术在钢铁行业中的运用范文

1项目情况

本项目拟建年生产能力100万吨铁合金的工厂，规划设置七个生产分厂车间及配套附属设施，工程分二期建设投产。一期工程设置一、二、三生产分厂车间生产铬系合金50万吨/年，四、五生产分厂车间生产75%硅铁20万吨/年及配套附属设施；二期工程设置六、七生产分厂车间生产锰系合金30万吨及配套附属设施。该项目电气部分如下：

1.1供电系统

（1）电源及供电方式一期工程：电炉容量为517.6MVA，动力负荷为46.6MVA，装机总容量为564.2MVA；电炉年耗电量为36.81×108KWh，动力年耗电量为3.51×108KWh，年总耗电量为40.32×108KWh。二期工程：电炉容量为140MVA，动力负荷为12.6MVA，装机总容量为152.6MVA；电炉年耗电量为9.92×108KWh，动力年耗电量为0.95×108KWh，年总耗电量为10.87×108KWh。设置110KV户外式中央开闭所一座，开闭所供给一、二期工程负荷，电源采用LGJ-185分裂导线(每相四分裂)共二回路，架空线路引入至中央开闭所。所内用电由单独设置的一台自用变提供，操作电源采用直流220V（带蓄电池）。在中央开闭所内设置40MW110KV/10.5KV动力变两台，提供全厂动力负荷。各分厂设有10KV/380V动力变，供本车间动力负荷。电炉变压器均为单相式，一次侧为110KV进线，二次为铜管侧出线，由软补偿器、铜管短网、水冷电缆组成，双布线结线即在电极上完成三角形结线。电炉变压器采用先进的节能变压器，炉变控制保护采用先进的综合保护器对其进行冶炼过程实现变压器运行的各个参数的在线检测和保护，综合保护器安装于操纵室的操作台上，便于操作人员随时查看变压器的运行数据和状态，功率补偿采用低压补偿方式，功率因数补偿到0.90以上。整个厂区电炉及动力负荷线缆均由开闭所经地面上的电缆通廊供给各个车间电炉及各个辅助车间的动力变。（2）供电系统及电气设备1）供电系统无功补偿合理布局，功率因数达到规定值。2）选用高效节能变压器，确保变压器安全、经济运行。3）供、配电系统的电线、电缆选用铜芯，其载流量为经济截面。4）厂房照明尽量采用自然光、照明的灯具选用高效，环保和节能产品。5）电动机选用高效节能产品，且在最佳负载率下运行。

1.2控制系统

控制系统由三层网络组成。包括车间电炉控制系统操作站和上料、布料系统操作站。总配料系统操作站、循环水泵站以及工程师站、历史数据工作站组成，各站之间通过工业以太网连接，由此构成了本系统的第一层生产网络。操作站由工控机和组态软件组成，与现场控制设备PLC之间通过第二层网络工业以太网实现对生产控制的各种参数的监视、修改。生产过程中的逻辑控制、顺序控制以及相对简单的运算由PLC完成，而复杂的控制功能由操作站的计算机完成。PLC一方面直接采集现场模拟信号进行加工处理，另一方面通过RS485总线对现场检测控制仪表的数据进行采集，并可通过操作站对表内参数进行设定和调整。这样通过三层网络和现场仪表及传感器等设备，实现全自动原料输送、配料、电极自动压放、电炉冶炼过程自动控制，并向厂内生产管理系统提供生产数据。

2安全措施

2.1安全供电

为确保工程安全用电，本工程除要求高压供电系统保证双系统切换外，厂区内配电系统设有备用变压器以保证两路电源供电。使电炉及水处理系统等重要部位确保安全。

2.2电气安全

所有电气设备的正常不带电金属外壳均设计可靠接地，所有电气设备可接触的裸露的带电部分在人体可能接触的部位均设有防护网罩。

2.3防雷

车间主厂房、烟囱、变电所、架空的金属管道等建、构筑物均设置防雷接地。主厂房屋面采用避雷带防直击雷，接地电阻小于10欧姆，电力变压器中性点工作接地，接地电阻小于4欧姆，所有用电设备均做保护接地，电阻小于4欧姆。计算机接地，直流接地、交流工作接地，安全保护接地，接地电阻小于1欧姆。

3工程效果

3.1资源优化配置

（1）从西山煤电集团公司讲西山煤电集团下属的兴能电厂向新建铁合金项目供电，可大大降低该项目的生产成本，极大地提高子产品的市场竞争力，实现其发电潜能和资源利用的最大化。所需的60万吨焦炭，可以解决集团煤气化公司的销售压力。该项目生产中每年约产生90万吨炉渣，可作为集团水泥厂原料。冶炼产生的烟气，可以设计烟气余热利用装置进行发电，煤气可回收用于锰矿、铬矿的干燥及烧结。（2）从恒通公司讲该公司是铁合金生产和铬矿贸易企业，具有良好的生产组织和管理经验；在铁合金生产管理上拥有专业的技术管理人员，在铬矿的供货上有稳定的渠道，和大的原料供应商有着良好的合作关系，在产品的销售方面有成熟可靠的销售网络体系，是许多钢企的重要供货商。（3）从太钢集团公司讲具有产品销售的优势。作为全国最大的不锈钢生产企业，太钢在生产中对铬铁等铁合金的需求量达到100万吨以上。该项目一期生产的50万吨铬铁和20万吨硅铁，太钢基本能够消化。同时，太钢也有进口铁矿石的贸易资格和渠道，能够提供铁合金项目生产所需的各种原材料。

3.2环境影响

本工程主要设备是矿热电炉和破碎机等，生产的主要污染物是电炉烟气和物料粉尘，设计中对电炉烟气和加工过程中产生的物料粉尘采取高效除尘措施，使排放尾气中污染物含量大大降低，远低于国家标准的限制，使烟尘对环境的影响大大降低。本工程设备冷却水绝大部分循环使用，少量外排水无毒害，达到国家排放标准要求。外排废渣不含有害污染物。因此，本工程建成后不会对周围环境造成不利影响。

3.3经济分析

项目建设总投资为327574万元，投资利润率为13.2%，投资回收期为8.7年，铬系合金、硅铁合金、锰系合金市场需求强劲前景看好。该项目可以拉动当地经济、增加当地财政收入，提供新的就业机会，加快地区经济发展的步伐

4结束语

山西恒通铁合金冶炼项目是西山煤电集团、恒通公司、太原钢铁集团三家合资兴建铁合项目，具有较好的资源、能源、技术、成本和市场等方面优势；项目建设地点古交市交通便利，水电原料供应充足，有利于生产组织和产品销售；项目的设备和工艺先进，在能源与资源消耗，环境保护等方面都符合国家现行产业政策的支持条件。项目的建成投产，必将为西山煤电集团完成转型跨越式发展和实现三年产值突破千亿的目标做出较大贡献，同时也可获得较好的经济效益和社会效益。

作者：明若琰单位：山西西山热电有限责任公司