2500KVA巖棉生產(chǎn)線電渣爐技術(shù)方案

1、作者：Pan Hon glia ng僅供個人學(xué)習(xí)250OKVA巖棉生產(chǎn)線加熱電爐技術(shù)方案江蘇德誠冶金電爐設(shè)備有限責(zé)任公司二一五年七月十日目錄1總論52項目建設(shè)條件 53 建設(shè)范圍及生產(chǎn)線組成 64 電爐加熱75 車間組成及布置 136 車間主要生產(chǎn)設(shè)備 137 電爐輔助配套部分 171總論沾化縣煒燁鎳業(yè)公司投資建設(shè) 1臺2500KVA電渣爐用于生產(chǎn) 巖棉的技術(shù)方案。1.1項目名稱日產(chǎn)100噸巖棉生產(chǎn)線建設(shè)項目之 2500VA電渣爐1.2項目單位沾化縣煒燁鎳業(yè)公司1.3項目建設(shè)單位江蘇德誠冶金電爐設(shè)備有限責(zé)任公司1.4設(shè)計指導(dǎo)思想和主要原則(1) 根據(jù)當(dāng)前的國際節(jié)能減排趨勢，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟。(2)

2、 依據(jù)需方用于巖棉生產(chǎn)線每小時4噸爐渣的處理能力。(3) 采用國內(nèi)、國際先進可靠的技術(shù)和設(shè)備， 使項目建成后 的各項經(jīng)濟指標(biāo)達到同行業(yè)領(lǐng)先水平。(4) 科學(xué)合理降低項目的建設(shè)投資和運營成本，為企業(yè)創(chuàng)造 最大利益。2項目建設(shè)條件建設(shè)地氣象條件和地理條件(暫缺)?？拐鹪O(shè)防烈度暫按8度考慮（可按照用戶國家要求設(shè) 計）。3 建設(shè)范圍及生產(chǎn)線組成3.1建設(shè)范圍1臺2500KVA爐渣加熱電爐。我公司主要方案和報價范圍 為電爐、加料口（不含雙梁橋式吊車）、電爐主體的機械、 電氣（電控）。3.2裝備水平電爐結(jié)構(gòu)型式為矮煙罩半封閉、全液壓、石墨電極、移 動式精煉電爐結(jié)構(gòu)形式。如果業(yè)主要求可設(shè)計為礦熱爐形式。冶煉

3、電爐a電爐變壓器暫按 35kV（ 10KV）進線考慮，電爐變壓 器二次側(cè)端采用上部板式出線；b短網(wǎng)采用銅排、水冷母線；c采用鑄造銅瓦；d采用碟簧夾緊裝置； e電極升降采用液壓方式;4電爐加熱4.1生產(chǎn)工藝流程（見圖一）4.2 生產(chǎn)工藝簡述爐渣的化學(xué)成分。爐渣中 AI03過高會影響巖棉的 絲長和韌性，所以盡可能控制使用含 AIO 3超過20%以內(nèi)的液態(tài) 渣，SiO2的含量高于45%F表為貴公司的爐渣主要成分編號Al 2QCaOMgOSiO2L15 07-011613-2.274.9729.0046.12L15 07-011615-1.865.2825.6846.03CaO-MgO-Si02-AI

4、2Q 系相圖由于冶煉鎳鐵合金的紅土鎳礦來源不一，相應(yīng)的爐渣成 分有所差別，渣系成分不同其液態(tài)渣的熔點和粘度不同，密 度和高溫導(dǎo)電性也有加大的差距，具體需要加熱的時間和溫 度、二次電壓和電流，要根據(jù)不同渣系成分總結(jié)，同時將 CaO-MgO-SiO2-AI2Q系相圖做為參考。一般爐渣的密度為2.72.74g/cm 2,熔點因成分不同差別 較大，見上面的渣系相圖。電爐加熱爐渣的工藝。電爐加熱為斷續(xù)加熱，電 爐出渣為連續(xù)出渣。初次開爐。初次開爐應(yīng)先將電爐爐襯及電極加熱升溫， 一般可采用木材、焦炭或煤吹壓縮空氣，使?fàn)t內(nèi)壁溫度上升 到650 C以上時可清除爐內(nèi)的石塊等雜物后將干凈的液態(tài)爐 渣用鐵水包通過巖

5、棉生產(chǎn)線的行車提升至爐蓋加料口緩慢 加入電爐，初次開爐時可一次或數(shù)次加入2025噸進行加溫并烘爐，在正常開爐期間每次加入的熔融渣量應(yīng)不大于6噸，然后提起電極給電爐送電進行加熱，加溫送電時間一般根據(jù) 所加入液態(tài)渣的質(zhì)量和溫度控制在815分鐘，停電保溫，等待下次的加料后再送電加熱，同時注意爐內(nèi)保持一定的余量 和渣流。新開爐的前幾次的加熱時間稍長一些，因為爐壁的 溫度較低，爐內(nèi)爐渣降溫較快。加熱過程監(jiān)控好溫度的變化。電爐爐內(nèi)和爐前出鐵產(chǎn)生的煙氣通過電爐煙氣除塵器 進行凈化，清潔氣體排入大氣。電爐煙氣除塵器采用箱式小 布袋過濾在線清灰的方式。整個煙氣除塵器由管道、旋風(fēng)除 塵器、空冷器、除塵器、主風(fēng)機和

6、煙囪組成。423爐渣加熱升溫計算：下表中爐渣1300 C的平均比熱為1.3632KJ/ ( kgC), 1500C的平均比熱為 1.3406KJ/( kg C), 從 1300 C加溫到1500C的平均比熱按1.3519KJ/(kgC)計算，4000kg液態(tài)渣升溫所需能量為：4000 X 1.3519 X( 1500-1300 ) =1081520 ( KJ) =300.42(KWh1KWh=3600KJ那么加熱4噸液態(tài)爐渣從升溫從1300 C加溫到1500 C所 耗電量約為300KW的電，為了每次新加入的較低溫度的爐渣 不影響爐內(nèi)的現(xiàn)有液態(tài)爐渣1450 C連續(xù)流出要盡快升溫到1500 C,當(dāng)

7、爐內(nèi)仍有20噸1450 C液態(tài)渣，再加入 4噸1300 C 液態(tài)渣時爐內(nèi)的料會很快混合起來，那么混合后的溫度為t。由公式Q=Cmt進行計算，計算時仍按平均比熱1.3519KJ/ ( kg C)計算。20000 X( 1450-t ) =4000 X( t-1300 ) 由此解得t=1425 C。當(dāng)爐內(nèi)有10噸1450 C液態(tài)渣，再加入 4噸1300C液態(tài)渣 時爐內(nèi)的料會很快混合起來，那么混合后的溫度為to由公式Q=Cmt進行計算，計算時仍按平均比熱1.3519KJ/ ( kg C)計算。10000 X( 1450-t ) =4000 x( t-1300 )由此解得t=1407 C。該溫度下的熔

8、融渣仍然不大影響渣的流 出。當(dāng)爐內(nèi)有10噸1450 C液態(tài)渣，再加入 8噸1300C液態(tài)渣 時爐內(nèi)的料會很快混合起來，那么混合后的溫度為to由公式Q=Cmt進行計算，計算時仍按平均比熱1.3519KJ/ ( kg C)計算。10000 X( 1450-t ) =8000 x( t-1300 )由此解得t=1383 Co該溫度下的熔融渣就有可能影響渣的流 出，所以對于渣系相溫度較高的渣可適當(dāng)增加加溫時間。具體低溫渣加入多少量不影響連續(xù)的巖棉生產(chǎn)主要看一是爐渣的成分組成二是爐內(nèi)高溫渣的多少和新加入低溫 渣的多少，具體情況要經(jīng)過實際總結(jié)。電爐容量的確定。為不影響連續(xù)出渣和盡可能降低影響出渣口渣的溫度

9、變化， 電爐的加熱時間要短， 電爐保溫要好。每加入4噸低溫渣電爐加熱時間一般保證在 8分鐘之內(nèi)， 如不考慮電爐的散熱，8分鐘應(yīng)消耗電量300KWh那么電爐 的大概容量：S=300/8 X 60=2250 （ KVA實際考慮散熱和延長加熱時間來綜合因素，電爐容量確定為25003200KVA已是足夠。4.3電爐生產(chǎn)能力4噸1300 C加熱時間是8分鐘左右，也就是說每小時可 加熱一次，時長為8分鐘，但如延長加熱時間和增加爐體內(nèi) 的渣量時也可適當(dāng)增加加入低溫渣的量，建議正常加溫時每 次加入低溫渣的量一般控制在46t/h,最大量不要超過8噸，每天的最大生產(chǎn)量按 160t/d （日加熱時間610.7小時）

10、， 正常生產(chǎn)量96t/d。4.4原材料技術(shù)條件4.4.1 電源 電爐可采用35KV或 10KV電源，安裝容量為 2500KVA 為便于控制在電爐操作臺上安裝電爐分合閘控制及信號。動力用電采用0.4KV電源，電源容量按照巖棉生產(chǎn)線的 用電設(shè)備總體考慮，電爐配套的動力用電設(shè)備主要為25/5t雙梁行車、電極加接單梁吊、電極升降等液壓站和爐體移動 卷揚機，該部分總?cè)萘考s 140KW電爐停送電控制電源從現(xiàn)有的 220V直流電源引出一 路。4.4.2 爐渣從現(xiàn)生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)中收取部分液態(tài)渣，要保證渣液中無 大顆粒耐火材料等，以免影響續(xù)流出爐，每小時需量為4噸左右。加入的爐渣溫度不得過低，否則直接影響添加溜槽

11、的 暢通。4.5 電爐主要參數(shù)（見表4）序號名稱單位數(shù)量備注1電爐變壓器容量KVA25002一次側(cè)電壓KV35（ 10）3一次側(cè)電流A41.24（ 144.3）4二次電壓V130- 150- 18011級（5）5二次常用電壓V1506二次常用電流A9622.87調(diào)壓方式無載電動調(diào)壓電爐主要參數(shù)表48電源頻率Hz509電爐功率因數(shù)Cos0.9210電極直徑mm350石墨11電極電流密度A , 2A/ cm1012電極極心圓直徑mm100013爐膛直徑mm360014爐膛深度mm160015爐殼直徑mm400016爐殼咼度mm220017電極工作仃程mm12005車間組成及布置車間平面布置見附圖。

12、經(jīng)濟的方法，可考慮1臺電爐與兩條成棉生產(chǎn)線構(gòu)為一個車間，車間長度和寬度主要依據(jù)巖 棉生產(chǎn)線部分。電爐的具體布置見附圖。變壓器跨布置。共設(shè)2層平臺，即土 0.0m、+5.0m，二層 平臺的高度要結(jié)合巖棉生產(chǎn)線的情況來做最后決定。在電爐 旁分別布置有爐變室、電爐控制室、液壓站等。6車間主要生產(chǎn)設(shè)備6.1渣包運輸系統(tǒng) 過跨軌道小車一般來說，巖棉生產(chǎn)線要建在出電爐車間的另一個車間， 所以從鎳鐵冶煉電爐里出來的液態(tài)渣最好是通過保溫渣包 運輸?shù)綆r棉生產(chǎn)線的車間，再用專用行車提起渣包將液態(tài)渣 從加熱爐的頂部加料口加入爐內(nèi)（為安全起見加低溫渣時需 停爐）。低溫渣加入專用行車行車為25/5t A6級（具體根據(jù)渣

13、包的重量配置），主要 是將低溫液態(tài)渣加入加熱爐內(nèi)。電極加接電動單梁吊。在電爐頂部設(shè)置2t單梁吊，以起吊電極、下放電極和加接電極。6.2電爐的主要系統(tǒng)和構(gòu)件水冷電纜是將電爐變壓器出線角形連接銅排到電爐銅瓦的導(dǎo)電 通水軟電纜，其作用是將電能通過水冷電纜由變壓器角形連 接銅排送到銅瓦上。每相的水冷電纜選用2200mm2，平均電流密度約2.18A/mm 2。銅瓦每相電極銅瓦有兩塊，碟簧壓力環(huán)抱緊。銅瓦高度630mm，銅瓦弧長530mm，整體為鑄造結(jié)構(gòu)，通水電纜直接連接到銅瓦耳連接板上。銅瓦與石墨電極的連界面平均電流 密度為1.5A/cm2。壓力環(huán)。壓力環(huán)采用兩半的半開合結(jié)構(gòu)，抱緊由 碟簧抱緊，打開由油

14、缸可碟簧的壓力打開下放電極。壓力環(huán) 的兩端和電極升降油缸做球形連接，油缸直接吊裝在上部平 臺上。電極下放。電極下放和加接必須是電爐處于停電狀態(tài)， 并有可靠的安全措施，方可下放。電極加接電動葫蘆夾緊上部，然后升起導(dǎo)電橫臂。加接 電極時，用電極加接導(dǎo)電葫蘆提起欲加接的電極，緩緩起升 到短電極上部，點動慢速下降將電極連接絲頭對接好點動下 降的同時旋動電極，旋轉(zhuǎn)的力矩依據(jù)電極廠家標(biāo)準(zhǔn)。液壓系統(tǒng)電極升降及松開電極均采用液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)主要包括液壓站、蓄能器組、控制回路。液壓站包括：油泵、電機、調(diào)壓閥、單向閥、過濾器、 油箱、溫度計、壓力表、液位計、濾油器、加熱器、冷卻 器、蓄能器組。液壓站設(shè)兩套泵組，

15、一用，一備。油泵采用恒壓變量柱塞泵，可靠、耐用、節(jié)能。油箱：有效容積0.6m3。系統(tǒng)工作壓力12 14Mpa，蓄能器充氣壓力8-12Mpa。液壓介質(zhì)為46#抗磨液壓油。6.3煙罩及爐體煙罩是收集并排除電爐冶煉過程中產(chǎn)生的大量煙氣和 爐塵的裝置，也是爐料加入的地方。煙罩采用封閉矮煙罩， 煙罩蓋板可分瓣制作，運輸?shù)浆F(xiàn)場后進行安裝。它由水冷鋼 骨架、水冷蓋板、側(cè)壁等組成。從電極極心圓外400mm向圓心內(nèi)的部分采用無磁不銹鋼，外部和側(cè)圈采用普通鋼材質(zhì)。 骨架和頂蓋均為水冷，其上也噴涂高鋁耐火澆注料。煙罩高620mm，設(shè)置三個觀察小門。 煙罩頂部設(shè)置三個電極和加 料口及除塵煙管開孔。煙罩為圓形結(jié)構(gòu)，煙罩

16、頂部極心圓外 400mm以內(nèi)全部采用無磁不銹鋼制作水冷板，外圈采用普通鋼水冷板，下部打結(jié)耐火澆注料。爐體主要由耐火材料砌襯、鋼制爐殼和出鐵口組成。采用圓形爐殼，其鋼度大、結(jié)構(gòu)緊湊，容易制作。爐殼由厚 度為18mm的厚鋼板和縱橫向的 加勁板分?jǐn)?shù)瓣焊接而成， 爐底板為水平板，采用厚度為 20mm的鋼板，安裝在混凝土 基礎(chǔ)上的48a工字鋼排架上，通過工字鋼排架可形成良好的 空氣通道以冷卻爐底。爐體設(shè)兩個出鐵口，一個維護或備用， 另一個出爐。7電爐輔助配套部分7.1電源及供電電爐車間的主要電氣設(shè)備有電爐變壓器、低壓配電柜及 操作臺等。生產(chǎn)車間主要動力設(shè)備為電爐控制液壓泵、雙梁 橋式吊車、電動單梁吊車及

17、檢修電源等，動力用電和照明用 電采用三相四線制供電。雙梁橋式吊車、電爐控制、電爐冷 卻水供水應(yīng)按2級負荷的雙回路設(shè)計。電爐高壓停送電操作、保護系統(tǒng)及事故照明采用220V直流電源系統(tǒng)。電爐變壓器用電由開關(guān)站 35KV高壓電纜送至電爐變壓器，保護系統(tǒng)加裝避雷器和阻容吸收裝置可防止過電壓損 壞電爐變壓器。饋出柜保護選用微機保護裝置。饋出柜的 控制為本地和遠程兩地控制，正常在操作臺操作，運行狀 態(tài)信號和保護回路送至電爐控制室信號屏和開關(guān)站，便于 操作和監(jiān)視設(shè)備運行狀態(tài)，并有效保護電爐在事故狀態(tài)下 能夠瞬時跳閘，以保證事故范圍不再擴大。7.2裝機容量電爐供電由1臺2500KVA變壓器供電，35（ 10）

18、KV進線; 根據(jù)工藝要求，三臺單相電爐變壓器組合連接為Dd-0接線方式、強油水冷卻、無載電動調(diào)壓共 11級，可有效節(jié)能和防止諧波的產(chǎn)生，并有較強的過負荷能力，并滿足電爐直接用電 烘爐和正常生產(chǎn)。7.3供水部分7.3.1水量水壓 每臺電爐小時耗冷卻水約100立方米，爐臺分水器水壓0.250.3Mpa。每臺電爐變壓器小時耗冷卻水約50立方米，爐臺水壓0.15Mpa。7.3.2 水質(zhì)要求 要求冷卻水必須進行軟化處理，水質(zhì)要求:PH7-8.5懸浮性固體v 10mg/L堿性v 60mg/L氯離子平均：v 60mg/L最大：v 220mg/L硫酸離子v 100mg/L全鐵v 2mg/L可溶性Si02v 6

19、mg/L溶解性固體v 300mg/L電導(dǎo)率v 500us/cm總硬度CaOmg當(dāng) 量v 10江蘇德誠冶金電爐設(shè)備有限公司2015-7-15版權(quán)申明本文部分內(nèi)容，包括文字、圖片、以及設(shè)計等在網(wǎng)上搜集整理。版權(quán)為潘宏亮個人所有This article in eludes someparts, in cludi ng text, pictures, and desig n. Copyright is Pan Hon glia ngs pers onal own ership.用戶可將本文的內(nèi)容或服務(wù)用于個人學(xué)習(xí)、研究或欣賞，以及其他非商業(yè)性或非盈利性用途，但同時應(yīng)遵守著作權(quán)法及其他相關(guān)法律 的規(guī)定，

20、不得侵犯本網(wǎng)站及相關(guān)權(quán)利人的合法權(quán)利。除此以外，將本 文任何內(nèi)容或服務(wù)用于其他用途時，須征得本人及相關(guān)權(quán)利人的書面 許可，并支付報酬。Users may use the contents or services of this articlefor pers onal study, research or appreciati on, and other non-commercial or non-profit purposes, but at the same time, they shall abide by the provisi ons of copyright law and other releva nt laws