半封閉式工業(yè)硅礦熱爐主要技術(shù)方案

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1、宜興市中宇電冶設(shè)備 33000KVA半封閉式工業(yè)硅礦熱爐 技術(shù)方案 1電爐設(shè)備 1.133000KVA半封閉式工業(yè)硅礦熱爐主要技術(shù)參數(shù) 序號(hào) 項(xiàng)目 單位 數(shù)據(jù) 備注 1 電爐變壓器額定容量 KVA 11000×3 長(zhǎng)期過載20% 2 一次側(cè)電壓 KV 35<或110> 3 一次側(cè)電流 A 421 4 二次側(cè)電壓圍 V 130～174～234 5 二次側(cè)電壓級(jí)數(shù) 級(jí)〔V〕 27 級(jí)差4V 6 二次側(cè)常用電壓 V 182 7 二次常用電流 A 97856 8 頻率 Hz 50 9 功率

2、因數(shù) COSΦ 0.75 補(bǔ)償前 10 接線方式 △/△-12 11 調(diào)壓方式 有載調(diào)壓 12 電極直徑 mm 1320 13 電極電流密度 A/c m2 7.15 14 電極極心圓直徑 mm 3500 15 電極工作行程 mm 2000 16 電極檢修行程 mm 2000 17 爐殼直徑〔徑〕 mm 9200 18 爐殼高度 mm 5000 19 爐膛直徑 mm 7000 20 爐膛深度 mm 3000 21 煙罩結(jié)構(gòu)型式 半密閉式矮煙罩

3、 22 煙罩凈空高度 mm 1800 23 出鐵口個(gè)數(shù) 個(gè) 5 24 出鐵口夾角 度 72o 25 電極升降速度 m/min 0.5 26 爐襯 采用冷凝襯 27 補(bǔ)償側(cè)額定容量 KVar ≥4000 28 中壓補(bǔ)償電壓 KV 10 補(bǔ)償后c0sΦ≥0.90 29 短網(wǎng)銅管電流密度 A 1.73 Φ70*10 30 水冷電纜電流密度 A 1.81 1800mm2 1.2電爐設(shè)備設(shè)計(jì) 1.2.1礦熱爐設(shè)備設(shè)計(jì)要求 礦熱電爐采用半封閉型式,采用銅瓦壓力環(huán)式電極把持器,電爐爐底通風(fēng)冷卻,爐體

4、采用旋轉(zhuǎn)爐體,爐體測(cè)溫,變壓器長(zhǎng)期具備20%的長(zhǎng)期超負(fù)荷能力。 短網(wǎng)系統(tǒng)、銅瓦、進(jìn)線電纜都長(zhǎng)期具備20%以上的超負(fù)荷能力。 煙道與爐蓋之間設(shè)置了可靠絕緣。 液壓系統(tǒng)采用組合閥,并設(shè)置儲(chǔ)能器。 電極升降油缸上、下兩端均設(shè)絕緣加以保護(hù)。高壓油管兩端全部帶絕緣。 為防止電極偏斜,設(shè)計(jì)時(shí)在爐蓋、平臺(tái)及電極導(dǎo)向裝置,電極導(dǎo)向裝置設(shè)絕緣。 所有管道均設(shè)管道溝,便于檢修。閘閥采用不銹鋼絲桿,以增加其使用壽命。 每組分水器設(shè)3路備用水路,分水器閥門采用不銹鋼或銅球閥,分水器給、回水路布局合理。 爐蓋采用框架式水冷結(jié)構(gòu),中心區(qū)采用不導(dǎo)磁材料制作。 電爐煙道在二、三樓之間設(shè)水冷段,以降低煙氣溫度

5、。 1.2.2工藝設(shè)計(jì)要求 電爐廠房柱子跨距按6m、7.5m布置。 電爐車間分設(shè)四個(gè)跨區(qū),分別是變壓器跨〔偏跨〕7.5m、電爐跨18m、澆注跨24m、成品跨18m。 電爐跨初定為五層平臺(tái)分別為： a>+0.0m出渣鐵軌道平臺(tái) 包括鐵道、出鐵車和鐵包、出渣車和渣包等。 其中+2.4m平臺(tái)為局部出鐵操作平臺(tái)：該平臺(tái)正對(duì)出鐵口,包括燒穿器、出鐵擋板等出爐工具等。 b>+7.0m電爐爐口操作平臺(tái) 電爐控制室計(jì)算機(jī)室布置在此平臺(tái)上,冷卻水系統(tǒng)的分水器和回水槽布置在該平臺(tái)上、爐口操作工具等。 C>+11.8變壓器放置平臺(tái) 電爐設(shè)有三臺(tái)單相變壓器,放置在此平臺(tái)上成三角形布置,為方便變壓

6、器安裝、檢修、更換設(shè)有變壓器吊裝孔。 d>+18.3m電極升降機(jī)構(gòu)平臺(tái) 平臺(tái)空間安裝有電極升降、壓放裝置及電爐料管插板閥。液壓站也布置在此平臺(tái)上。 e>+24.8m電爐電極支承及接長(zhǎng)電極殼、加入電極糊及加料平臺(tái) 爐頂料倉(cāng)座在此平臺(tái)上。環(huán)形加料機(jī)及布料皮帶均布置在該平臺(tái)上,此層平臺(tái)布置有可儲(chǔ)存5～8批混合料的中間過度料倉(cāng)。 1.3礦熱爐結(jié)構(gòu) 1.3.1礦熱爐爐體 組成：爐體旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、爐底、爐殼、出鐵口等。 爐體旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)嚴(yán)格按圖紙要求施工,爐底設(shè)計(jì)、制作、安裝時(shí)其平面度誤差＋10mm。工字鋼板下部用鋼板連接并焊制一起。爐殼徑9200mm,高度5000mm,爐殼采用焊接形式。側(cè)壁采用

7、20mm鋼板焊接,底部采用22mm鋼板制作。 爐體設(shè)有5個(gè)出爐口,出鐵口夾角72o 爐殼分瓣制作,組裝后爐殼的直徑極限偏差為+18mm。 1.3.2鐵口出鐵排煙系統(tǒng) 組成：由煙罩、煙氣管道、電動(dòng)翻板閥、煙罩及煙道吊掛等組成。在出爐時(shí),用于對(duì)出爐口煙氣進(jìn)行收集、輸送。排煙罩上噴涂耐火材料及打結(jié)需要的錨鉤,防止煙氣溫度高使之變形。 1.3.4 礦熱爐電極把持器 組成：組合式把持器由上、下兩部分組成。電極把持器上部主要包括：電極升降裝置、電極抱緊壓放裝置,上部把持器桶及導(dǎo)向系統(tǒng)、液壓機(jī)管路等。電極把持器下部主要包括：下部把持筒、防磁不銹鋼水冷保護(hù)屏、爐導(dǎo)電銅管、銅瓦、壓力環(huán)及

8、絕緣系統(tǒng)等部件。每相電極把持器設(shè)10片銅瓦,一個(gè)壓力環(huán)、4片保護(hù)屏,導(dǎo)電銅管Ф70×10㎜,銅管材質(zhì)T2,銅瓦采用鍛造紫銅加工而成,由于其工作環(huán)境具有高溫特點(diǎn),其部用軟化冷水卻。壓力環(huán)采用油缸式壓力環(huán),一半是絲缸,一半是油缸。為了電爐操作人員的安全和保護(hù)電爐重要零部件不受損壞,在電極上部及下部,設(shè)計(jì)多極絕緣系統(tǒng),所使用的絕緣件都是特制的,且能承受高溫作用,以確保各部分相互絕緣,防磁不銹鋼水冷保護(hù)屏由無磁鋼制成,并在圓周圍方向都用水冷卻。在電極水冷卻密封保護(hù)屏與電極之間,填有硅酸鋁瓷纖維氈,以防止?fàn)t的氣體從蓋上逸出。壓力環(huán)與電極冷水保護(hù)屏具有相同的外徑,當(dāng)電極下部需要維修時(shí),可以將整個(gè)電極提起,

9、使銅瓦高于爐蓋,以便維修。壓力環(huán)圓形誤差直徑小于5㎜。導(dǎo)電銅管吊掛裝置、下把持筒下段、銅管固定裝置由無磁鋼制成。電極上部設(shè)電極抱緊、壓放裝置,它們不僅能保證在電極上、下移動(dòng)時(shí)夾持電極,而且可以實(shí)現(xiàn)電極臨時(shí)壓放,電極的可靠夾持是通過碟型彈簧的機(jī)械壓力來實(shí)現(xiàn)的,把持器上部包括與爐蓋、平臺(tái)之間,設(shè)計(jì)有導(dǎo)向裝置。其中與爐蓋之間導(dǎo)向裝置由無磁鋼制成。 電極把持器主要參數(shù)參見下表： 序號(hào) 項(xiàng)目 技術(shù)要求 備注 1 鍛造銅瓦 900*85 2 導(dǎo)電管規(guī)格 ф70×10㎜ 3 水冷電纜電流密度 1.81A/㎜2 小于4.5A/㎜2 4 導(dǎo)電銅管材質(zhì) T2 5

10、 鍛造銅瓦材質(zhì) 鍛造鑄銅〔T2〕 鍛造紫銅 6 銅瓦與電極殼接觸面積 385*900㎜ 1.3.5 電極液壓升降系統(tǒng) 電極升降裝置采用液壓吊缸式結(jié)構(gòu) 1.3.6 二次母線系統(tǒng)〔短網(wǎng)系統(tǒng)〕 組成：二次母線系統(tǒng)包括：水冷補(bǔ)償器、水冷銅管短網(wǎng)、水冷電纜、絕緣吊掛裝置、低壓電流互感器等。電爐采用三個(gè)單相變壓器供電,變壓器到電極之間采用水冷卻二次母線系統(tǒng)供電。三個(gè)單相變壓器及段網(wǎng)均成1200對(duì)稱分布,導(dǎo)電銅管ф70×10㎜。單相變壓器要求跳相<銅管長(zhǎng)度≤2000mm時(shí)可不進(jìn)行調(diào)相設(shè)計(jì)>,變壓器采用水冷補(bǔ)償器,變壓器二次出線方式：管式側(cè)出線,端子直徑ф70㎜×10㎜,每臺(tái)變壓器出

11、線端頭ф68h11加工長(zhǎng)度150㎜,線圈首尾交叉兩排引出。出線端子間距180㎜,兩排間距200㎜,出線端子與短網(wǎng)連接采用水冷電纜形式。采用管式短網(wǎng),每套導(dǎo)電管組20根,共計(jì)60跟,在廠預(yù)組裝,進(jìn)行0.5Mpa壓力試驗(yàn)。低壓電流互感器是二次側(cè)測(cè)量控制與計(jì)量專用,安裝在變壓器二次側(cè)出口處。變壓器的二次側(cè)與水冷銅管短網(wǎng)相接用的是水冷卻補(bǔ)償,水冷卻銅管短網(wǎng)與電極方向通過連接套連接到水冷軟電纜上,水冷軟電纜再接到電極導(dǎo)電銅管。軟電纜、水冷銅管短網(wǎng)、水冷電纜、電極導(dǎo)電銅管及導(dǎo)電銅瓦構(gòu)成一個(gè)冷卻水回路,每個(gè)回路都裝有流量開關(guān)及電接點(diǎn)雙金屬溫度計(jì)。水冷銅管短網(wǎng)通過吊掛裝置吊掛在上層平臺(tái)上,每根銅管有相應(yīng)絕緣,

12、外包絕緣層。吊掛裝置由無磁鋼制成。 短網(wǎng)主要參數(shù)： 序號(hào) 項(xiàng)目 規(guī)格 電流密度 備注 1 水冷銅管短網(wǎng) ф70×10 1.73 A/㎜2 2 水冷電纜 截面積小于1800㎜2 1.81 A/㎜2 L=2600㎜ 1.3.7 煙罩與排煙系統(tǒng) 組成：煙罩、煙道及水冷蝶閥組成。 1〕煙罩 煙罩采用全封閉、框架式雙層壁水冷鋼性結(jié)構(gòu)件爐蓋結(jié)構(gòu),包括蓋板,側(cè)板及操作門、密封及絕緣系統(tǒng)、煙道孔及料管孔等。為了減低由于電磁感應(yīng)造成的渦流損耗,在強(qiáng)磁部位均采用不導(dǎo)磁材料制作。爐蓋采用懸吊和支撐結(jié)合式水冷板式結(jié)構(gòu)。側(cè)板開設(shè)6個(gè)操作孔〔門〕。爐蓋上

13、開有10個(gè)料管孔、1個(gè)中心料管、3個(gè)相間料管、6個(gè)外圍料管,2個(gè)煙道接口,爐蓋部?jī)艨崭叨燃s1800㎜. 2〕煙道 組成：水冷段、保溫?zé)煹篮头趴諢煹?、鐘罩閥等。 用于將電爐生產(chǎn)時(shí)爐產(chǎn)生的煙氣送入除塵系統(tǒng),或在除塵系統(tǒng)發(fā)生異常時(shí),將爐氣直接排空。電爐設(shè)2根煙道,煙道直徑需要根據(jù)正常工作狀態(tài)煙氣流速計(jì)算。煙道與爐蓋連接段采用水冷結(jié)構(gòu)。保溫?zé)煹辣砻娌繃娡枯p質(zhì)耐火隔熱材料。為了保證噴涂的輕質(zhì)耐火材料牢固,煙道表面需設(shè)計(jì)牢固錨鉤。煙囪的高度符合相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī),煙道上部設(shè)有電動(dòng)閘板和罩閥。煙道在+22.4m平臺(tái)下兩根合一后對(duì)接除塵器,焊接質(zhì)量符合/1152-81Ⅱ級(jí)規(guī)定。 1.3.8水冷系統(tǒng)

14、 組成：由冷卻水分配器、壓力、溫度和流量監(jiān)測(cè)儀表、閥門、水冷卻管道、集水槽等組成。短網(wǎng)、水冷電纜、導(dǎo)電管、銅瓦采用單獨(dú)一套獨(dú)立的水冷卻系統(tǒng),爐體、爐蓋、煙道、料管采用單獨(dú)一套水冷卻系統(tǒng),每個(gè)冷卻水分配器個(gè)有一個(gè)進(jìn)水管法蘭和一個(gè)出水管法蘭,分別于冷卻水管相連,在進(jìn)水管道上裝有流量控制閥門。為便于檢查,進(jìn)水管回水管各排成一排,并標(biāo)有水路編號(hào),回水管將冷卻水回水返送到公用冷卻集水槽中,過濾后經(jīng)水槽下部的排水管排出。冷卻水：電爐本體500t/h,0.35Mpa〔分水器壓力〕；變壓器140t/h,0.35Mpa〔入口壓力〕進(jìn)、回水溫差不大于8℃.電接點(diǎn)壓力計(jì)設(shè)在分水器上,在進(jìn)水壓力小于0.25MPA時(shí)

15、報(bào)警。在分水器上設(shè)就地溫度顯示儀,溫度和流量開關(guān)設(shè)在回水管上, 在溫度高于50℃時(shí)報(bào)警。 1.3.9 爐頂加料系統(tǒng) 組成：爐頂加料系統(tǒng)由振動(dòng)給料器、爐料輸送膠帶機(jī)〔PL4a#〕、可逆膠帶機(jī)〔PL5a#〕、移動(dòng)皮帶機(jī)、料倉(cāng)及隔板、料管及絕緣、料管閘門、料頭、料位儀等組成。電爐加料為連續(xù)式加料方式。 1〕爐料輸送膠帶機(jī)〔PL4a#〕、 可逆膠帶機(jī)〔PL5a#〕 功能：承擔(dān)二座33.3MVA工業(yè)硅礦熱爐日常冶煉爐料的輸送任務(wù)。輸送能力：180t/h。 2〕移動(dòng)皮帶機(jī) 移動(dòng)皮帶機(jī)用來將爐料分配到各個(gè)料倉(cāng). 3〕 爐頂料倉(cāng) 加料倉(cāng)為方形,由金屬焊接而成。爐頂料倉(cāng)共10個(gè),分成

16、兩排分布在電極兩側(cè),每個(gè)加料倉(cāng)設(shè)有雷達(dá)料位儀〔付加料倉(cāng)不設(shè)〕,料位信號(hào)為模擬量信號(hào)。 4〕料管 9組爐加料管,1組中心料管,10組料管絕緣及吊掛、10組料管閘門和10組料位儀。外圍直徑320㎜,中心料管直徑377㎜,料管上部〔人可操作方便位置〕設(shè)液壓插板閥及針式閘門,以實(shí)現(xiàn)間斷加料或檢修時(shí)關(guān)料。針式閘門位于液壓插板閥上方。料管上設(shè)有絕緣段<二段>,下降角度小于550,所有料管在電極上限位置以上0.5m線往下均為不銹鋼材質(zhì),中心料管、相間料管采用不銹鋼水冷結(jié)構(gòu)料頭形式,其余為耐熱鑄鋼〔ZG35+0.03%Cr〕料頭形式,耐熱鑄鋼料頭位可調(diào)整消耗式料頭,焊接應(yīng)符合/ZQ4000·3-86B級(jí)規(guī)

17、定。 料倉(cāng)、料管技術(shù)參數(shù)參見下表： 序號(hào) 項(xiàng) 目 規(guī) 格 數(shù) 量 1 爐料倉(cāng) 容積：6m3 10個(gè) 2 附加料倉(cāng) 容積：3 m3 1個(gè) 3 中心料管 直徑：350㎜ 1根 4 相間料管 直徑：320㎜ 3根 5 外圍料管 直徑：320㎜ 6根 6 附加料管 直徑：273㎜ 1根 1.3.10 液壓系統(tǒng) 組成：液壓系統(tǒng)由液壓泵站、電極壓放盤〔閥站〕、蓄能器等組成。電爐車間設(shè)有液壓站,作為電極升降、電極壓放的動(dòng)力來源,18m平臺(tái)上有三臺(tái)獨(dú)立液壓控制箱。分別控制三相電極的壓放和電極的升降。 當(dāng)壓力油進(jìn)入油缸有桿腔時(shí),電

18、極上升,電極下降靠電極自重,電極下降速度由調(diào)速閥確定〔上升速度由泵確定〕。 電極升降由控制室控制,也可由就地壓放盤控制。壓放裝置控制,組合把持器的夾緊油缸和升降油缸,組合把持器的壓放油缸速度由壓放盤的流量調(diào)節(jié)閥調(diào)定。 備用系統(tǒng)的功能相當(dāng)于一個(gè)電極升降控制單元或壓放動(dòng)力單元,當(dāng)其中一個(gè)液壓泵發(fā)生故障時(shí),可以將相應(yīng)的截止閥打開或關(guān)閉,將控制信號(hào)切換到備用裝置上,即可完成替代故障單元的功能。 過濾冷卻系統(tǒng)將油箱中的油經(jīng)過濾油器和冷卻器不斷循環(huán),保持介質(zhì)的清潔度和溫度要求。 油箱帶有液位指示、溫度指示、液位開關(guān),在冷卻過濾油泵的吸口沒有注油口,通過此油口可向油箱中加油。 每個(gè)控制閥組都帶有一個(gè)溢流閥和一個(gè)壓力表來調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力,壓力表由一個(gè)開關(guān)控制,需要讀取壓力值時(shí),按下按鈕,壓力表方有顯示。 電極升降閥組沒有壓力繼電器,設(shè)置在流量控制閥上游,用來監(jiān)視升降壓力管路中的壓力,測(cè)定可能出現(xiàn)的嚴(yán)重泄漏〔如管路疏松、軟管破裂等〕,當(dāng)出現(xiàn)這種異常抵壓的情況時(shí),壓力繼電器發(fā)出信號(hào)停止油泵并在控制室報(bào)警。 蓄能器可以保證在事故停電狀態(tài)電極向上移動(dòng)1800mm,脫離反應(yīng)區(qū)。液壓站在制造廠進(jìn)行空載運(yùn)轉(zhuǎn),連續(xù)30分鐘,要求運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),無噪音,控制閥開閉靈活可靠。 宜興市中宇電冶設(shè)備 20XX12月28日 8 / 8