铁合金电炉概况.docx

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铁合金电炉概况

铁合金电炉概况

一、铁合金电炉现状

国内于1940年前后建造了较小容量的电炉生产铁合金。

1956年建设了容量为l2.5MVA开放电炉。

20世纪60~70年代,中国建成了一批较大型的铁合金电炉,并随着世界铁合金电炉大型化、封闭化机械化和自动化的发展,在80年代中期至90年代初期,除建成一批新的6.3~16.5MVA半封闭和全封闭式电炉外,还建成了具有当今世界先进技术和装备水平的25~50MVA的大型现代电炉。

冶炼高碳锰铁、锰硅合金和高碳铬铁的大中型铁合金电炉大都应选用全封闭式电炉,设置干法煤气回收装置。

将回收的煤气（CO60%80%、热值810I（J/m。

标态,产气量9001200m3/t标态）用于干燥或预热预还原矿石。

有条件的厂家还可以利用回收煤气进行发电,实现二次能源的综合利用。

现在中国铁合金工业总体设计水平已跨入国际先进技术的行列。

目前,世界上最大的全封闭式锰铁电炉为88MVA,而中国现为31,5MVA。

预计2010年8月份投产的斗南锰业股份有限公司60MVA锰硅铁合金电炉将是国内最大的锰硅生产电炉。

当前铁合金电炉的发展趋势:

1、节能化:

在铁合金生产中,电能消耗占产品生产成本相当大的比例,因此降低电能消耗,提高热效率是降低铁合金生产成本的有效途径。

当前,我国铁合金生产实际电耗与国外先进水平相比,还有相当大的差距,常规产品一般比国外电耗高15%。

因此,降低电耗是降低成本、提高竞争力的有效措施。

2、大型化:

大容量铁合金炉具有热效率高、运行稳定、产品质量稳定、劳动力投入小、单位产品投资低、电耗低等优点,因而产品成本比小炉子低,经济效益比小炉子好。

同时,由于铁合金行业准入制度的实施。

对产品电耗、环保质量指标和环保设备的投入给予较严格的数量要求,也迫使我国铁合金矿热炉向大型化方向发展。

3、通用化:

国际上的铁合金企业十分注重铁合金生产的通用化研究,如生产金属硅的企业,根据市场需要,也可以很方便地利用现有投资设备转产硅铁,从而提高了生产的灵活性,增强了企业在竞争激烈的市场上生存与赢利能力。

二、工艺实践

1、炭电极在铁合金生产中的应用

电极是电炉的重要部件,依靠电极把经过炉用变压器输送来低压大电流送到炉内,通过电极端部的电弧、炉料电阻以及熔体,把电能转化成热能而进行高温冶炼。

因此,要保持电极完好稳定的运行状态,尽可能地减少电极事故的发生,电极需要满足以下要求:

（1）具有良好的导电效果:

电阻率大小适中,与电气参数相匹配,以减少电流通过电极时的损失,减少短网压降,达到极心圆最佳功率密度,同时满足冶炼成本最低;

（2）抗热震性好,热膨胀系数低:

当送电条件波动,温度急剧变化时,不易使电极产生裂纹导致断裂掉炉,同时具有良好的热导性;（3）要有足够的机械强度:

在工业硅炉冶炼生产过程中,电极会受到拉、压、弯以及应力的交变作用,因此应具有足够的强度;（4）杂质含量低:

电极中含的有害杂质要控制在一定的含量以下。

炭电极应用在铁合金生产的技术优势,具体有如下几点:

1）消除铁合金炉运转干扰源

自焙电极尽管具有成本低的优势,但也给铁合金企业的电炉操作带来了许多负面因素,限制了铁合金生产效率的提高。

采用炭电极消除了铁合金炉上的一个控制因素,使自焙电极焙烧对炉况的干扰得以消除。

生产操作人员可以不必考虑电极焙烧的要求,可以随时根据生产的需要调整炉况,这就大大提高铁合金电炉的效率,从而显著改善铁合金企业的经济效益。

采用炭电极可以提高电极电流密度,从而提高入炉功率。

在满足了铁合金电炉超负荷运行需要的同时,还可以缩短冶炼时间、提高热效率及产量、降低电耗。

2）降低电极断裂的可能

与自焙电极的焙烧过程相比,炭电极的焙烧所受到的限制较少,不像自焙电极那样在焙烧过程中受到铁合金电炉生产状况的干扰。

因此炭电极质量比自焙电极更有保障,抵抗热应力、防止电极断裂也优于自焙电极,同时能够杜绝软断事故的发生。

3）降低电耗及电极消耗

与电极糊相比,炭电极没有自焙的过程,节省了自焙电极焙烧过程的热量消耗,另外,由于炭电极电阻率低,电极自耗小。

同时,炭电极可以提高入炉功率和电炉热效率,缩短冶炼时间,故有较大的节电潜力。

此外,由于炭电极不存在沥青挥发分、体密高、灰分低、抗氧化性好,在一定程度上也可以抵消炭电极成本较高的劣势。

2、电炉矮烟罩骨架的腐蚀破裂原因及防护措施

2.1电炉矮烟罩骨架的破裂是一种环境破裂,也称腐蚀破裂,其形式大致有以下几种。

1）应力腐蚀破裂

它是一种腐蚀和拉应力同时作用相互促进下的材料破裂,单独的腐蚀和单纯的应力是不会产生这类破裂的。

骨架中心圆环的奥氏体不锈钢材料尽管具有耐晶间腐蚀和隔磁性的特征,但其耐应力腐蚀性很差,根据骨架结构的应力形态,中心圆环及其顶部不锈钢板材料均受较大非均匀性的压应力和拉应力,在合适的温度和腐蚀环境下,骨架便产生应力腐蚀变形。

2）腐蚀疲劳破裂

它是骨架材料在腐蚀和变形应力作用下发生的疲劳破裂。

由于炉温的变化及骨架方盒内冷却水量流速的非定值因素,产生骨架材料的疲劳极限大大降低,过早地出现疲劳破裂,且骨架当中的不锈钢材料对腐蚀疲劳的耐力明显高于碳钢部位,而骨架当中大多数材料都采用低碳钢。

3）应力合金化破裂

矮烟罩骨架在炉内高温环境中特别是敞火、刺火和喷料时,腐蚀产物在应力作用下沿骨架金属晶界扩散到内部,使之生成熔态的液相,导致金属不能承受载荷而破裂。

4）晶间腐蚀破裂

这是金属晶间腐蚀。

在无外载荷时,单纯的晶问腐蚀不会引起破裂,只是将结构强度大为削弱,一旦遇外加载荷就会引起机械性破裂,它和应力与腐蚀同时作用及相互促进引起的应力腐蚀破裂不

同。

实际上,晶问腐蚀可能受应力作用而加速,应力腐蚀也可能发生晶间型破裂,但不易区别。

矮烟罩骨架的腐蚀现象可分为均匀腐蚀和局部腐蚀两类。

局部腐蚀是骨架腐蚀损伤事故中发生最多的一种,腐蚀形态包括应力腐蚀、晶问腐蚀、缝隙腐蚀和孔腐蚀。

均匀腐蚀的形态主要是炉气冲刷腐蚀和骨架与其相连有冷却循环水的骨架方盒之间的温差变大,拉应力增大,超过其强度极限而使骨架方盒无冷却水循环时的干蚀,而其中干蚀最为严重,主要是由方盒内积垢太多堵水造成的,极易使该部位变形且沿强度薄弱处的焊缝破裂。

骨架内联通方盒之间通水的直型钢管由于通水口径较小,最易结垢堵水造成骨架干蚀,但均匀腐蚀的扩展速度比局部腐蚀的扩展速度快得多。

2.2引起矮烟罩骨架腐蚀破裂的原因

1）环境温度和有害气体的影响

矮烟罩骨架受到有害气体和炉内高温的侵蚀,电炉产生的炉气主要成分有:

CO2、02、H2、CO、N2和CmHm等气体。

炉内产生烟气温度一般为100~35℃,有时高达500~800℃。

根据有关研究资料证明,一定量的氢和CO可以导致碳钢的应力腐蚀破坏,在200℃左右的高温环境中,氢易进入隔磁钢骨架金属与其内部相关物质起化学反应。

氢与碳化物或氧化物反应,生成烷（CH4）或水汽,水汽使矮烟罩骨架金属产生小裂缝和空穴,使钢变脆产生氢蚀。

由于电炉水冷系统中所用冷却水大多采用经氯化物处理后的自来水作补充冷却水,则矮烟罩骨架内的冷却水沉淀物有可能为可溶性的氯化物,促使骨架内部一些高温区的金属产生腐蚀。

因为冷却水流出的平均温度不一定代表裂缝尖端（或裂源）的真实局部温度。

此外,还有水的酸碱度对奥氏体不锈钢的应力腐蚀也有很大

影响,pH值下降,则裂缝的破裂速度增大,可见矮烟罩骨架的内外介质环境有可能造成骨架的腐蚀破裂。

电炉炉气温度也是造成矮烟罩骨架受侵害的一个重要因素,骨架所用材料产生应力腐蚀的温度为70~250℃,而炉气温度一般符合这一条件。

此外,矮烟罩骨架结构的复杂性导致骨架受热的非均匀性,局部的高温加速了该范围内细微裂缝的扩展速率,降低了骨架的寿命值。

2）焊接骨架的焊缝影响

矮烟罩骨架在制作焊接或因破裂修复焊补时,其焊接是局部加热的过程,其非均匀的温度将导致骨架产生不均匀的膨胀,在焊接加热受到压缩塑性变形的部位,因不能自由收缩而受到拉伸,这样就在骨架中出现了一个与焊接加热时方向相反的应力场,使之产生内应力和残余变形。

焊接应力的大小,一方面取决于骨架材料的线膨胀系数、弹性模数、屈服极限、导热系数、比热、密度等,另一方面还取决于骨架的结构形状、尺寸和焊接工艺参数。

焊接生成的拉应力对骨架的应力腐蚀有很大影响。

拉应力越大,引起的应力腐蚀裂缝的时间就越短。

另外,应力集中处存在着拉伸内应力,也会使骨架金属的疲劳强度降低,产生疲劳性腐蚀。

其中奥氏体不锈钢骨架部分,其焊接接头处的晶间腐蚀是由焊接引起的另一种主要破裂形式。

焊接时,焊缝金属及受焊接热的影响的近缝区,加热到一定的温度后再缓慢冷却,在奥氏体晶粒边界上生成大量的碳化铬,从奥氏体固体中析出,在碳化铬的晶界上形成贫铬现象,而碳化铬本身不耐腐蚀,这样在腐蚀介质环境中工作的焊缝,在贫铬的晶界上就易被腐蚀,并迅速向纵深发展。

晶粒间的联系和结合被破坏,致使晶粒脱落,使矮烟罩骨架破裂泄漏,其中以低碳铁素体钢与奥氏体不锈钢焊接时的焊缝处尤为突出。

3）应力的影响

它是矮烟罩骨架腐蚀产生裂纹的又一重要原因。

拉应力是应力腐蚀的一个重要条件,拉应力越大,腐蚀越严重,拉应力可以使作用部位的内能增加,产生金属相变。

金属内部组织和表面组织的电化学变得不均匀,降低了金属电位,破坏了表面的钝化膜,使之产生很多小裂纹,又在这一缺陷和裂纹尖角上造成应力集中,加速了腐蚀。

电炉炉内的温度变化,使得骨架的应力也呈交变状态,在腐蚀介质作用下,此现象又转变成腐蚀疲劳,从而降低了矮烟罩骨架的强度,使骨架易腐蚀变形破裂。

4）矮烟罩骨架材料内化学元素的影响

矮烟罩骨架当中,有的材料采用隔磁不锈钢,而加速奥氏体不锈钢应力腐蚀破坏的元素主要有氮、磷、钼、铌、钛等。

减低应力腐蚀倾向的元素有碳、硅、镍等,奥氏体不锈钢对应力腐蚀敏感较小,铁素体钢则不敏感,而超低碳铁素体钢对腐蚀破坏有很好的韧性和耐性。

5）矮烟罩骨架冷却水结垢的影响

大多数铁合金电炉,其冷却系统中均采用未经软化处理的硬水作冷却介质,硬水中的Ca2+、M等金属离子在高温状态下极易生成CaCO,、MgC0,等,并附着在冷却水路的金属壁上形成水垢,随着时间的推移,狭窄的管道最先被堵塞,无法通水冷却,此段管路就形成干蚀,其温度较高,该段管路与其它未被堵塞管路之间的温差就越大,这就造成了它们之间的拉应力越大,其应力腐蚀破坏就越严重,且矮烟罩骨架方盒内底部水垢沉积物较顶部多,它又是直接高温区,这样骨架方盒底部材料温度高于顶部材料温度,这种温差也导致方盒顶、底部的拉应力增高,且随结垢的增加而加大,这也是引起矮烟罩骨架腐蚀破裂的又一重要原因。

2.3电炉矮烟罩骨架抗腐蚀防护措施

矮烟罩骨架腐蚀破裂是一个综合的复杂的多学科问题,其机理还未完全清楚,故其防范措施尚有局限性,到现在为止尚未有一彻底消除腐蚀的好办法。

但可以从以下几个防护措施人手达到减少和减缓骨架的腐蚀程度和速度,达到延长矮烟罩骨架的使用寿命的目的。

1）矮烟罩骨架尽可能采用有型管材（圆形管、方型管）制造,目的是减少焊接缝,以减少焊接时所产生的内应力,且尽可能将焊接缝位置置于骨架的低应力区或压应力区。

2）在条件许可的情况下,可采用软水作为骨架内冷却介质,以减少或杜绝骨架方盒内壁水

垢积聚,或定期对电炉水冷系统所有管道进行不停炉的酸洗,以消除或减少管道内壁的水垢和沉积物,保证水质,防止骨架内部水线的产生,应使管道充满水,消除干湿交替区,避免因此而产生的强大拉应力而腐蚀破坏矮烟罩骨架。

3）在矮烟罩骨架外表面可涂上有机硅材料,将骨架与炉气这一强腐蚀介质的环境隔离开来,降低炉气对骨架的腐蚀破坏。

4）矮烟罩骨架温度控制,使骨架外表面温度控制在70℃以下,在循环水冷却清水池中补充一定量的冷水。

确保电炉水冷系统中水的进、出水温度,同时也可在矮烟罩骨架外表面涂上隔热材料,起到良好的隔温效果。

5）在制作矮烟罩骨架时,在焊接缝区域内表面导入压应力,以消除部分或完全消除因焊接产生的拉应力,提高其耐腐蚀效果,在其焊缝区域内用机械法敲击表面处导入压应力,在热处理方便的地方,对其焊缝进行退火处理,其效果较好。

6）在确保矮烟罩骨架强度和解决骨架磁感问题的前提下,尽可能采用超低碳铁素体钢,此种材料对应力腐蚀、孔蚀和缝隙腐蚀都有良好的耐受性。

7）将骨架冷却水路中方盒之间接通水路埋设的直接钢管,改为外连接U型钢管导通水路。

这样可避免因内联接钢管,被堵塞不易改换的弱点,有效提高热检修效率。

2.4结论

1）在电炉高温和有害气体的特定环境下,矮烟罩骨架的各种应力腐蚀是造成骨架变形破裂泄漏的主要原因。

2）控制和防止矮烟罩骨架腐蚀破裂是延长骨架使用寿命的有效途径。

3）在考虑有效性、可行性、经济性等综合指数的前提下,应根据具体情况找出或选择适合自身特点的矮烟罩骨架腐蚀变形破裂的防护措施,才能达到较为理想的效果。

三、结构创新

1、铁合金厂房设计创新

1.1、铁合金厂房设计中传统布局

大、中型铁台金厂的厂房设计,一般多是按铁合金大类（或品种）分厂房或车间,采取两两组台、单向排列布局,每台或每组矿热炉都有相对的独立性,或者就是一个车间,甚至还有单台炉一个厂房建设的。

这种设计似乎无可非议,而且也有其被动的、被委托（雇佣）的客观性,即一般要根据投资（委托）方的要求并受其投资能力和生产需要等因索制约,多为分次投资、分次设计.分批建设、投产。

设计单位一般给设计为自成一统（小系统）的结构布局模式,生产系统、各辅助系统几乎都独立配套、自成一统。

这种布局模式有利亦有弊。

最大的弊端就是不经济,前期炉均投资高,后期生产成本高。

从总体上看,这种布局模式浪费占地和投资,设备利用率和总效益低,确有改进之必要。

然而,这种设计上造成的浪费,似乎并未引起人们应有的注意。

1.2改进建议

在厂房布局上尽量采取组合式、集成式,即把多台矿热炉安排在一个厂房内,生产和辅助系统设备（施）及控制系统采取多台共用的原则,尽量减少和杜绝由于设计原因造成的综合资源的浪费。

该布局采取三跨式厂房结构,边跨设置矿热炉,可以安排不同品种、不同炉型的矿热炉,中间跨可安排铸锭、精整及包装系统,还可以考虑安装连续铸锭系统,并铸锭、破碎、精整和包装一体化、自动化。

考虑到建设投资等问题.可以留出续建衔接部位并根据投资者或厂家的冉体情况.闪地制宜、灵活布置。

这种设计对生产硅铁等大宗铁合金产品的厂家其优点更为明显。

根据浚设}1思想.按多台共用的思路去布局,可以大量减少,房占地.节约料场,节省上料、控制、冷却水循环、排烟、厂房内起重、铸锭投精整系统等;同时,为以后安装环保除尘和余热利用等系统奠定较好的基础。

总之.这样做不仅可以太大节约占地、节省土建和没备费投资,减少人力,提高多个辅助系统的设备利用率,节约炉均投资（姑奶步估测,约可节省投资20%~50%）,而且还有利于生产的自动化、综合利用和生产管理。

硅铁生产系统采取这种布局,可为将来在中

间跨安装粒化装置奠定良好的基础。

现有厂的调整改造也可参照实施。

四、节能减排、余热利用

铁合金废气净化处理后的能量是一种输送和使用方便、燃烧后又无需排渣和除尘、不易造成环境污染的优质能源。

冶金企业常用的废气余热利用方式有:

⑴安装换热器;⑵在换热器后安装余热锅炉;⑶炉底管汽化冷却;⑷发电（热电联产）;⑸制冷。

下面分别介绍一下这几种余热利用方式。

4.1安装换热器

所谓的安装换热器指的是利用换热器余热助空气,预热煤气和生产蒸汽。

对电炉而言,预热废钢或进料可减少电炉的电能消耗,缩短熔炼时间;对加热炉而言,预热空气、燃料或工件,烟气余热返回炉内,可使火焰稳定、提高燃料温度和燃烧效率以及炉子的热效率。

在电弧炉的热平衡中,烟气显热一般占电炉热量的20%。

目前,国内电弧炉烟气的余热利用尚不普及。

回收利用电炉烟气常用的两种装置是废钢预热器和余热锅炉。

从二者回收能量的数量来看,余热锅炉回收的热能较多（为预热废钢的215倍）;但若从能量质量的角度看,则是预热废钢的方式高,即预热废钢回收的热量中可用能较多、能级较高、热价较高;从主体设备的生产工艺来看,也以预热废钢为优。

因为电炉炼钢是以炼钢为目的,回收废气余热来预热废钢具有综合效益。

⑴管式换热器。

其特点是允许入口烟气温度达1000℃以上、出口烟温达600℃,平均温差约300℃;热回收率低,平均在26%~30%;工作时间平均为6151h;结构简单、密封性好。

⑵片状式换热器。

其特点是全部用于预热助燃空气,并返回本工艺;热回收率平均为28%~35%;允许入口废气温度700℃左右,出口亦高达360℃左右。

⑶辐射式换热器。

是使用较为广泛的一种换热器,多用在均热炉或加热炉上。

其特点是入口烟气温度高达1176℃,平均入口烟气温度876℃,出口烟气温度亦高达600℃左右;可将空气预热至400℃左右,助燃效果好,温度效率可达40%以上,但热回收率较低,平均为26%~35%;对其有一定的耐高温要求。

⑷热管换热器。

中小企业安装使用的较多,一般为水重力式热管,多用于预热空气或煤气,回收热风炉烟气余热,90%用于生产。

其特点是入口烟气温度约250℃,出口烟气温度约150℃,预热空气温度可达125~150℃;温度效率超过45%,热回收率一般在50%以上。

换热器不光用于生产中,而且在生活中也能起到很大的作用,其中利用热管换热装置来供暖就是其中的一项。

热管换热装置是由安装于烟道中的蒸发器和安装于烟道外的冷凝器以及连接导管等组成的。

热管的传热原理是很简单的。

首先传导工质通过在低端的蒸发器从热源———烟气中吸热,蒸发变成蒸气后经上升导管流往高端的冷凝器,在冷凝器中向供暖系统的循环水放热,凝结流回蒸发器。

这样循环往复不断地把热量从蒸发器输送到冷凝器,达到高效传热的目的。

4.2在换热器后安装余热锅炉

这种方法主要用于利用余热来供暖,安装的余热锅炉工作稳定,年平均工作时间6279h;入口烟气温度约650℃,出口烟气温度约250℃。

有条件的企业应设置余热锅炉,不过有时使用余热锅炉并不合算,因为余热锅炉属于低温炉,可以而且应当使用低品质的热源,高温炉的烟气余热应当回到高温炉内,以节省高品质热源。

虽然它属于低温炉,但是用于生活供暖也已经足够了。

4.3热电联产（余热发电）

热电联产受动力设备运转的连续性以及电力并网等条件的限制,但是这却是余热利用最看好的方向,因此目前热电联产也越来越引起各企业技术工程者的重视,但是既然是余热发电,那么供给热电厂的蒸汽量不像一般火电厂燃煤锅炉那样可以随负荷的变化自动调节,而是决定于余热的来源和生产工艺。

这类热电厂多是“以热定电”,按热负荷来运行。

一般大型冶金企业的生产是受诸多因数影响的,所能提供的蒸汽量不是常数,发电机的输出功率也会发生波动,因此利用余热发电的热电厂发电机组有其特殊性,热电厂应该充分利用能够采集到的

所有热量,即有多少气发多少电,其发电量主要受蒸汽量的控制,汽量大时多带负荷,反之少带负

荷。

发电机孤立运行时,发电机的工况除受蒸汽压力影响外,同时也受用电负荷的制约,此时若所需有功负荷降低到一定程度,只得将部分余热放散,而不能充分利用。

既使发电机并网运行,但由于蒸汽压力波动,有功处理发生变化,此时若保持励磁电流不变,则无功输出也会发生波动。

由于发电机容量与系统容量相差甚大,可认为发电机与无限大系统联接,所以并网时发电机的有、无功出力不会对母线电压及频率发生实质性的影响[7]。

钢铁企业余热余能发电主要指高炉炉顶煤气压差发电（TRT）,焦化干熄焦（CDQ）发电,烧结、炼钢等余热蒸汽发电以及煤气燃烧发电等。

邯钢拥有巨大的煤气、余热余能发电资源,经统计,仅拥有成熟回收技术的余热发电资源发电能力就可达15.5万kW。

还有一些余热发电资源,如转炉煤气显热等回收利用还存在技术障碍,有待进一步开发。

4.4制冷

吸附式制冷作为一种环境友好的制冷技术,正在成为利用低品位能量的有效工具。

图2[9]是其基本工作原理示意图。

它是利用固体吸附剂在不同温度下对制冷剂气体的吸附和解吸作用驱动制冷循环。

吸附床就相当于压缩制冷循环的压缩机,对吸附床加热使其吸附的制冷剂蒸汽解吸,床内压力升高,达到冷凝压力后,制冷剂蒸气进入冷凝器,凝结后通过贮液器和节流阀进入蒸发器。

此时对吸附床冷却使之吸附,床内压力降低,当压力降低到蒸发压力后,制冷剂蒸发,蒸发的制冷剂蒸气重新被吸附到吸附床中,完成制冷循环。

冷凝器的放热和吸附床的解吸热由冷却水带走,冷媒水在蒸发器中降温。

与压缩式和吸收式制冷相比,固体吸附制冷无任何运转部件,耗电少（仅为压缩式的1/30）,无噪声,无污染,投资低,寿命长,不需屏蔽溶液泵,不存在溶液分馏、腐蚀和结晶等问题。

并能工作在振动、冲击、旋转和失重场合。

可用低品位热源和太阳能驱动,是一种理想的绿色环保与节能技术。

五、行业标准

1、铁合金单位产品能源消耗限额GB21341-2008

2、清洁生产标准钢铁行业（铁合金）HJ470—2009

3、铁合金行业准入标准

为遏制铁合金行业低水平重复建设和盲目发展,促进产业结构升级,根据国家有关法律法规和产业政策,按照调整结构、有效竞争、降低消耗、保护环境和安全生产的原则,对铁合金生产企业提出如下准入条件。

一、工艺与装备

（一）硅铁、工业硅、电炉锰铁、硅锰合金、高碳铬铁、硅铬合金等铁合金矿热电炉采用矮烟罩半封闭型或全封闭型,容量为25000KVA及以上（中西部具有独立运行的小水电及矿产资源优势的国家和省定扶贫开发工作重点县,单台矿热电炉容量≥12500KVA）,变压器选用有载电动多级调压的三相或三个单相节能型设备,生产工艺操作机械化和控制自动化。

中低碳锰铁、电炉金属锰和中低微碳铬铁等精炼电炉,必须采用热装热兑工艺,容量为3000KVA及以上。

锰铁高炉容积为300立方米及以上。

硅钙合金和硅钙钡铝合金电炉容量为12500KVA及以上。

硅铝铁合金电炉容量为16500KVA及以上。

钛铁熔炼炉产能为5吨/炉以上。

钼铁生产线不得采用反射炉焙烧钼精矿工艺,并配备SO2回收装置。

金属铬生产线不得采用反射炉还原、煅烧红矾纳、铬酐生产工艺。

其他特种铁合金生产装备要大型化,达到国际先进水平。

（二）原料处理、熔炼、装卸运输等所有产生粉尘部位,均配备除尘及回收处理装置,并安装省级环保部门认可的烟气和废水等在线监测装置。

主管环保部门已建成在线监测监控平台的,要与主管环保部门联网。

各类铁合金电炉、高炉配备干法袋式或其它先进适用的烟气净化收尘装置。

湿法净化除尘过程产生的污水经处理后进入闭路循环利用或达标后排放。

采用低噪音设备和设置隔声屏障等进行噪声治理。

所有防治污染设施必须与铁合金建设项目主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。

（三）配备火灾、雷击、设备故障、机械伤害、人体坠落等事故防范设施,以及安全供电、供

水装置和消除有毒有害物质设施。

所有安全生产和安全检查设施必须与铁合金建设项目主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。

二、能源消耗

主要铁合金产品单位冶炼电耗:

硅铁（FeSi75）不高于8500千瓦时/吨,工业硅不高于12000千瓦时/吨,电炉锰铁不高于2600千瓦时/吨（入炉品位38%）,硅锰合金不高于4200千瓦时/吨（入炉品位34%）,高碳铬铁不高于3200千瓦时/吨（入炉品位40%）,硅铬合金不高于4800千瓦时/吨,中低碳锰铁不高于580千瓦时/吨（冷装不高于1800千瓦时/吨）,电炉金属锰1750千瓦时/吨,中低微碳铬铁不高于1800千瓦时/吨,高炉锰铁焦比不高于1320千克/吨,硅钙合金（Ca28Si60）不高于11000千瓦时/吨,硅铝铁合金不高于9000千瓦时/吨,其他特种铁合金能耗指标达国内先进水平。

三、资源消耗

（一）主元素回收率:

硅铁（FeSi75）Si≥92%,工业硅Si≥