鐵合金生產(chǎn)設(shè)備

鐵合金生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備一、相關(guān)零件、構(gòu)件、機(jī)械、機(jī)構(gòu)、機(jī)器、設(shè)備的涵義

二、礦熱電爐的主要構(gòu)成部分及其作用、發(fā)展

三、與電爐主體相關(guān)部分四、石墨電極精煉電爐、真空電阻爐、搖爐、感應(yīng)爐、回轉(zhuǎn)窯簡介五、電爐生產(chǎn)配套設(shè)施簡介

六、公司電爐生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)進(jìn)步及方向一、相關(guān)零件、構(gòu)件、機(jī)械、機(jī)構(gòu)、機(jī)器、設(shè)備的涵義

1、機(jī)器中不可拆的單元體是制造單元，稱為零件。零件是構(gòu)成制造的單元；2、零件作為組成機(jī)器的單元不能有效的表達(dá)機(jī)器中各部分相對運(yùn)動(dòng)關(guān)系。因?yàn)榱慵械氖且詥蝹€(gè)形式參加機(jī)器的運(yùn)動(dòng)，而有的則是將多個(gè)零件剛性聯(lián)接，作為一個(gè)整體參加機(jī)器的運(yùn)動(dòng)，為了表達(dá)機(jī)器中各部分相對運(yùn)動(dòng)關(guān)系，把在機(jī)器中能作相對運(yùn)動(dòng)的實(shí)體稱為構(gòu)件。構(gòu)件是構(gòu)成運(yùn)動(dòng)的單元；3、機(jī)構(gòu)有兩個(gè)特征：一是由多個(gè)構(gòu)件組成，二是各構(gòu)件間有確定的相對運(yùn)動(dòng)；4、機(jī)器除具備機(jī)構(gòu)的兩個(gè)特征外，還具有第三個(gè)特征，既能夠完成有效的機(jī)械功或進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換；5、從組成、運(yùn)動(dòng)特征、受力狀況等方面進(jìn)行分析，機(jī)構(gòu)和機(jī)器沒有區(qū)別，統(tǒng)稱為機(jī)械。機(jī)器的組成：1、原動(dòng)機(jī)部分——?jiǎng)恿υ矗?、執(zhí)行部分——用來直接完成工作任務(wù)；3、傳動(dòng)部分——完成動(dòng)力源各種轉(zhuǎn)化，滿足執(zhí)行部分需要。4、原動(dòng)機(jī)部分——傳動(dòng)部分——執(zhí)行部分簡單的機(jī)器由上述三個(gè)部分，甚至由原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行兩個(gè)部分組成；復(fù)雜的機(jī)器除上述三個(gè)部分以外，另設(shè)控制系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、照明裝置等。機(jī)器是人類經(jīng)過長期生產(chǎn)實(shí)踐創(chuàng)造出來的重要工具，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，利用機(jī)器實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化進(jìn)行生產(chǎn)是衡量一個(gè)國家、企業(yè)技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志之一。6、設(shè)備是指為了進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)，對投入的勞動(dòng)力和原材料所提供的必需的各種相關(guān)勞動(dòng)資料（又稱勞動(dòng)手段）的總稱。它包括機(jī)器、儀器、爐窯、車輛、船舶、飛機(jī)、施工機(jī)械、工業(yè)設(shè)施等。其中最有代表性的是機(jī)器。鐵合金生產(chǎn)設(shè)備是鐵合金生產(chǎn)過程中不能缺少的物質(zhì)前提和必要的工藝裝備。我國及世界鐵合金生產(chǎn)設(shè)備經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，已經(jīng)有了重大的改進(jìn)和實(shí)質(zhì)性的變革，我廠的工藝裝備主體——電爐，主要有礦熱電爐、石墨電極精煉電爐、真空電阻爐、搖爐、感應(yīng)爐、等離子爐、爐外精煉吹氧爐等。經(jīng)過幾代人的辛勤努力，取得了較大的進(jìn)步。顎式破碎機(jī)立體圖、傳動(dòng)簡圖、機(jī)構(gòu)簡圖二、礦熱電爐的主要構(gòu)成部分及其作用、發(fā)展

1、爐殼2、爐蓋

50年代的電爐均為高煙罩式敞口電爐，其能源的熱利用率較低，工人的作業(yè)環(huán)境較為惡劣，電爐煙氣全部排入大氣，嚴(yán)重污染了環(huán)境，現(xiàn)在按環(huán)境保護(hù)部門要求安裝了除塵設(shè)備，由于混風(fēng)量大投資較高。進(jìn)入70年代，根據(jù)冶煉的品種不同，先后設(shè)計(jì)了矮煙罩式半封閉爐蓋和全封閉式爐蓋。半封閉爐蓋改善了作業(yè)環(huán)境，電爐煙氣經(jīng)余熱鍋爐或熱管將熱能回收利用，粉塵經(jīng)布袋除塵器回收利用，改善了大氣環(huán)境。全封閉式爐蓋，因爐蓋封閉阻隔了空氣進(jìn)入爐內(nèi)，因此煙氣中含有高濃度的一氧化碳?xì)怏w，經(jīng)煤氣凈化回收系統(tǒng)回收再利用，但在處理煙氣時(shí)需消耗大量的水，同時(shí)也產(chǎn)生大量的污水，在后續(xù)的污水處理又增加了成本和難度。16500KVA封閉電爐

25000KVA半封閉電爐

12500KVA錐型環(huán)半封閉3、電極把持器電極把持器是電爐的核心部件，也是直接將電能轉(zhuǎn)化為熱能的重要裝置，其可靠性的高低，直接關(guān)系到生產(chǎn)能否安全運(yùn)行和電爐生產(chǎn)指標(biāo)的好壞。礦熱爐電極把持器從50年代的大螺栓頂緊銅瓦的結(jié)構(gòu)，到70年代的錐形環(huán)結(jié)構(gòu)已經(jīng)有了變革性的發(fā)展，從停電放電極，變成帶電壓放電極。進(jìn)入80年代，又相應(yīng)發(fā)展為波紋管壓力環(huán)式電極把持器，使銅瓦與電極殼能夠良好的接觸，雖然比錐形環(huán)把持器結(jié)構(gòu)先進(jìn)了一步，但并沒有克服銅瓦的大面積水冷對電極燒結(jié)帶來的不利影響，為改善電極的燒結(jié)狀況，80年代電極把持器又發(fā)展出組合式電極把持器，現(xiàn)把幾種電極把持器做以介紹：

A——大螺栓頂緊銅瓦結(jié)構(gòu)的電極把持器

B——錐形環(huán)結(jié)構(gòu)的電極把持器、鍛造銅瓦

C——波紋管壓力環(huán)式電極把持器

D——組合式電極把持器4、下料系統(tǒng)——連續(xù)加料、間斷加料5、水冷系統(tǒng)——用于導(dǎo)電元件（銅瓦、接觸器、水冷電纜、管式短網(wǎng)）及變壓器油冷器、爐殼、爐蓋、料管、煙道等螺栓頂緊式把持器錐型環(huán)式把持器波紋管式把持器組合式把持器導(dǎo)電接觸元件、電極殼電極殼制作設(shè)備電極殼制作設(shè)備電極殼制作設(shè)備幾種電極把持器的優(yōu)缺點(diǎn)比較項(xiàng)目

螺栓卡緊式把持器錐形環(huán)把持器壓力環(huán)式把持器組合式把持器結(jié)構(gòu)形式

簡單較簡單較復(fù)雜復(fù)雜對電極燒結(jié)的影響

不利于不利于不利于有利于檢修情況便于檢修便于檢修較復(fù)雜復(fù)雜制造情況易制造易制造較難制造難制造在制造成本較少較少較多多用銅量多多多少綜合評價(jià)差一般較好好6、電極壓放系統(tǒng)伴隨錐形環(huán)把持器的出現(xiàn)，為電極的帶電壓放而發(fā)明的電極壓放系統(tǒng)，其電極卡緊機(jī)構(gòu)由原來的單獨(dú)的螺栓卡緊，變?yōu)閹綇椈杀чl卡緊，利用液壓油缸實(shí)現(xiàn)打開，并通過順序操作，使抱閘環(huán)松開或卡緊，利用壓放油缸實(shí)現(xiàn)電極的帶電壓放。這種帶式抱閘壓放系統(tǒng)的發(fā)明，使礦熱電爐有了重大的進(jìn)步，但是這種抱閘有著其弱點(diǎn)和不足，鋼帶易斷裂，閘瓦易磨損，且更換時(shí)間較長，易出現(xiàn)電極下滑事故等。為克服這些不足，90年代又發(fā)明了橡膠氣囊式壓放系統(tǒng)，其內(nèi)膽面在壓縮空氣的作用下與電極殼緊密接觸，通過控制氣囊腔內(nèi)的壓縮空氣的壓力來改變對電極的抱緊力，與帶式抱閘比有較大的優(yōu)勢，現(xiàn)已在12500KVA礦熱礦熱電爐上廣泛應(yīng)用。組合式電極把持器的出現(xiàn)，又誕生了其特有的壓放裝置，其可靠性及易控制性顯著提高，并通過自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)復(fù)雜性操作。7、電極升降系統(tǒng)——卷揚(yáng)升降、液壓升降8、煙道——根據(jù)爐型除塵、放空9、電極密封、導(dǎo)向系統(tǒng)氣囊式抱閘壓放裝置鋼帶式抱閘壓放裝置組合式電極壓放系統(tǒng)電極升降、密封、導(dǎo)向組合式把持器液壓示意圖三、與電爐主體相關(guān)部分1、液壓系統(tǒng)——電極升降、壓放2、配料系統(tǒng)3、短網(wǎng)短網(wǎng)是連接電爐變壓器與電極把持器的重要的導(dǎo)電構(gòu)件，50年代的電爐所采用的均為銅排式短網(wǎng)，進(jìn)入80年代發(fā)明了管式水冷短網(wǎng)，大大地降低銅材的用量，現(xiàn)在大型礦熱電爐上被廣泛應(yīng)用，有取代排短網(wǎng)的趨勢，兩種短網(wǎng)優(yōu)劣的對比如下：兩種短網(wǎng)優(yōu)劣的對比項(xiàng)目

排式短網(wǎng)

管式短網(wǎng)

銅的用量

多

少

制造情況

簡單

較復(fù)雜

絕緣情況

一般

好

故障情況

較多

較少

功率因數(shù)

較高

一般

制造成本

高

較低

軟連接

裸銅線

水冷電纜

軟連接壽命

短

長

過載能力

差

強(qiáng)

4、變壓器變壓器是電爐的心臟，其將電能源源不斷地輸送給電爐，在電爐的運(yùn)行中起著關(guān)鍵性的作用。70年代以前生產(chǎn)的變壓器，大部分為二次板式頂出線無載調(diào)壓的變壓器，該種變壓器效率較低，且易漏油，體積較龐大等問題。伴隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，特別是進(jìn)入90年代后，電爐變壓器已向節(jié)能、緊湊、高過載能力、有載電動(dòng)調(diào)壓，二次管式側(cè)出線的變壓器發(fā)展，此種變壓器具有效率高、密封良好、體積小、重量輕、安裝簡便等優(yōu)點(diǎn)。大型礦熱電爐大多采用單相變壓器供電及功率補(bǔ)償技術(shù)。礦熱爐特別是12500KVA以上的大容量礦熱爐的功率因數(shù)通常都較低（0.8～0.85,甚至更低如501#爐在0.65左右），大量的電能白白地做了無用功，造成電爐的實(shí)際容量降低，成本損失較大，因此就迫使電爐安裝功率補(bǔ)償設(shè)備，傳統(tǒng)的功率補(bǔ)償技術(shù)是在一次側(cè)進(jìn)行電容補(bǔ)償，但這只能補(bǔ)償爐變之前的線路，爐變至電極段仍舊存在著較大的無用功損耗，近年來出現(xiàn)的低壓補(bǔ)償技術(shù)，為電爐的節(jié)能降耗奠定了理論基礎(chǔ)并在使用過程中不斷改進(jìn)取得了較好效果。老式高能耗無載調(diào)壓變壓器

新型節(jié)能管式側(cè)出線有載調(diào)壓變壓器

5、電爐控制系統(tǒng)隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電爐的控制已由單純的人工動(dòng)力操作，逐步向自動(dòng)控制發(fā)展。目前，PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到電爐的自動(dòng)配料系統(tǒng)、電極自動(dòng)壓放系統(tǒng)，電爐功率調(diào)節(jié)和電爐的繼電保護(hù)等，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話，即提高了系統(tǒng)操作的效率和可靠性，同時(shí)又解放了生產(chǎn)力。6、出鐵設(shè)備從傳統(tǒng)的燒穿器開眼，已發(fā)展為成熟的開、堵眼專用設(shè)備操作，大大地降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，且提高了爐眼的使用壽命。出鐵由傳統(tǒng)的包、罐盛裝，一些品種已經(jīng)通過分渣器直接澆鑄等方式。此外還有橋式起重機(jī)、搗爐機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)、空壓機(jī)等電爐生產(chǎn)配套單體設(shè)備。四、石墨電極精煉電爐、真空電阻爐、搖爐、感應(yīng)爐、回轉(zhuǎn)窯簡介石墨電極精煉電爐真空電阻爐回轉(zhuǎn)窯五、電爐生產(chǎn)配套設(shè)施簡介

原料場、站——破碎、篩分、焙燒、混配料除塵——布袋、水法（煤氣凈化、回收、化學(xué)處理）、電除塵、旋風(fēng)、真空處理罐等循環(huán)水泵站——凈水、軟化水、濁水、冷卻塔、晾水池、給排水管道等水淬、風(fēng)淬、粒化設(shè)施變電所——高壓、低壓機(jī)械加工、檢修、電極殼制造、檢、化驗(yàn)、計(jì)量、運(yùn)輸?shù)攘?、公司電爐生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)進(jìn)步

及努力方向1、公司在設(shè)備檢修改造過程中,采用了先進(jìn)的技術(shù)和裝備替代落后的設(shè)備，使每一次檢修后，電爐的技術(shù)、性能、效率都有一定程度的提高。如組合式電極把持器、鍛造銅瓦、水冷電纜、管式短網(wǎng)、新型節(jié)能變壓器、開堵眼機(jī)、二次補(bǔ)償和PLC自動(dòng)配料、自動(dòng)壓放等技術(shù)逐步應(yīng)用到電爐改造當(dāng)中。經(jīng)過努力,我公司的技術(shù)裝備逐步發(fā)展為大型化、自動(dòng)化、高效率、低能耗的設(shè)備，在國內(nèi)和世界具有領(lǐng)先水平。2、這些年公司在環(huán)境方面投入了大量的資金，也取得了較大的成果和經(jīng)濟(jì)效益。充分利用在鐵合金生產(chǎn)中產(chǎn)生的渣、氣、熱、塵和水，使其能變廢為寶，如濕式煤氣凈化回收系統(tǒng)，回收了封閉電爐的一氧化碳等可燃有害氣體，布袋除塵器回收了敞口和半封閉電爐的大量粉塵，熱管技術(shù)的應(yīng)用及電爐循環(huán)水用于冬季采暖，都回收了大量的電爐余熱，碳鉻爐渣風(fēng)碎產(chǎn)品，超細(xì)研磨生產(chǎn)水泥摻和料及部分爐渣的銷售等都為公司和社會(huì)創(chuàng)造了更大的財(cái)富和價(jià)值，但是我們目前的工作還需要完善和提高，還沒有發(fā)揮最大的潛力和用較低投入、運(yùn)行成本挖掘出最大的價(jià)值。例如濕式煤氣凈化回收系統(tǒng)，運(yùn)行中又產(chǎn)生了大量的污水，為了實(shí)現(xiàn)污水的再循環(huán)利用，就需要投入大量的人力和物力，這給公司的生產(chǎn)增加了制造費(fèi)用，目前，公司已啟動(dòng)了一、二污水處理工程以解決耗水量大和污染環(huán)境問題。今后在改造過程中應(yīng)探索采用干式煤氣凈化回收技術(shù)，即可回收電爐的余熱、煤氣和粉塵，又節(jié)省了水資源，且降低了運(yùn)行費(fèi)用。又如布袋除塵器的建設(shè)，是大布袋回旋反吹形式好、還是小布袋低壓或高壓脈沖反吹的形式好，以及它們的建設(shè)及運(yùn)行成本那個(gè)更低，維修更為簡單方便。另如循環(huán)水、沖渣水的凈化和循環(huán)利用，以及其熱能的回收，都是我們需要深入研究的課題，利用得好，就可減少電爐的運(yùn)行故障，提高設(shè)備的壽命，降低運(yùn)行成本。3、自主創(chuàng)新進(jìn)行工藝技術(shù)和裝備的變革，伴隨科技的進(jìn)步和市場的需求，生產(chǎn)出物美價(jià)廉的商品是社會(huì)的需要，也是生產(chǎn)企業(yè)永遠(yuǎn)研究的課題，降低生產(chǎn)的成本是企業(yè)獲得較大利潤和生存發(fā)展的必由之路。工藝裝備的變革是工藝技