铁合金厂短网节能潜力的分析

郑晶晶，罗 凡

（1.甘肃电力科学研究院，兰州 730050；2.甘肃省电力公司，兰州 730050）

我国单位产出的能耗和资源消耗水平明显高于国际先进水平。工业硅生产是高能耗行业，平均每吨工业硅需要消耗13 000 kWh以上电能[1]，我国工业硅生产能源消耗高主要是因为设计上不合理、控制水平与管理水平不高。经过多年的摸索探讨，目前我国工业硅电弧炉的电效率平均在92%以上，各种提高电效率的技术或措施也比较成熟，如：改进短网结构设计、使用优质导电材质、采用低压补偿技术、改善电参数等[2]。

1 企业概况

西北铁合金厂是我国硅铁冶炼技术和装备的发源地和发祥地，拥有储量2.4亿t的石英石矿山。矿热炉又称电弧电炉或电阻电炉[3]，它主要用于还原冶炼矿石、碳质还原剂及溶剂等原料。主要生产硅铁、锰铁、铬铁、钨铁、硅锰合金等铁合金，是冶金工业中重要工业原料及电石等化工原料。其工作特点是采用碳质或镁质耐火材料作炉衬，使用自培电极。电极插入炉料进行埋弧操作，利用电弧的能量使电流通过炉料[4]，因炉料的电阻而产生能量来熔炼金属，陆续加料，间歇式出铁渣，连续作业。

2 矿热炉变压器的生产特点

矿热炉系统电抗的70%是由短网系统产生的，而短网是一个大电流工作系统，变压器输出电压较低，而输出电流则很大[5]，因此短网的性能决定了矿热炉的性能。正是由于这个原因，矿热炉的功率因数很难达到0.85以上，绝大多数矿热炉的功率因数都在0.7～0.8。较低的功率因数使变压器的效率下降，消耗大量的无功，同时由于电极的人工控制以及堆料的工艺，导致三相间的电力不平衡加大，最高不平衡度可以达到20%[6]，导致冶炼效率的低下，电费增高。……