PAGE（冶金行業(yè)）半封閉式工業(yè)硅礦熱爐主要技術方案

宜興市中宇電冶設備有限X公司33000KVA半封閉式工業(yè)硅礦熱爐技術方案1電爐設備1.133000KVA半封閉式工業(yè)硅礦熱爐主要技術參數(shù)序號項目單位數(shù)據(jù)備注1電爐變壓器額定容量KVA11000×3長期過載20%2壹次側電壓KV35(或110)3壹次側電流A4214二次側電壓范圍V130～174～2345二次側電壓級數(shù)級（V）27級差4V6二次側常用電壓V1827二次常用電流A978568頻率Hz509功率因數(shù)COSΦ0.75補償前10接線方式△/△-1211調壓方式有載調壓12電極直徑mm132013電極電流密度A/cm27.1514電極極心圓直徑mm350015電極工作行程mm200016電極檢修行程mm200017爐殼直徑（內(nèi)徑）mm920018爐殼高度mm500019爐膛直徑mm700020爐膛深度mm300021煙罩結構型式半密閉式矮煙罩22煙罩凈空高度mm180023出鐵口個數(shù)個524出鐵口夾角度72o25電極升降速度m/min0.526爐襯采用冷凝襯27補償側額定容量KVar≥400028中壓補償電壓KV10補償后c0sΦ≥0.9029短網(wǎng)銅管電流密度A1.73Φ70*1030水冷電纜電流密度A1.811800mm21.2電爐設備設計1.2.1礦熱爐設備設計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，電爐爐底通風冷卻，爐體采用旋轉爐體，爐體測溫，變壓器長期具備20%的長期超負荷能力。短網(wǎng)系統(tǒng)、銅瓦、進線電纜都長期具備20%之上的超負荷能力。煙道和爐蓋之間設置了可靠絕緣。液壓系統(tǒng)采用組合閥，且設置儲能器。電極升降油缸上、下倆端均設絕緣加以保護。高壓油管倆端全部帶絕緣。為防止電極偏斜，設計時在爐蓋、平臺及電極導向裝置，電極導向裝置設絕緣。所有管道均設管道溝，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構，中心區(qū)采用不導磁材料制作。電爐煙道在二、三樓之間設水冷段，以降低煙氣溫度。1.2.2工藝設計要求電爐廠房柱子跨距按6m、7.5m布置。電爐車間分設四個跨區(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分別為：a)+0.0m出渣鐵軌道平臺包括鐵道、出鐵車和鐵包、出渣車和渣包等。其中+2.4m平臺為局部出鐵操作平臺：該平臺正對出鐵口，包括燒穿器、出鐵擋板等出爐工具等。b)+7.0m電爐爐口操作平臺電爐控制室計算機室布置在此平臺上，冷卻水系統(tǒng)的分水器和回水槽布置在該平臺上、爐口操作工具等。C)+11.8變壓器放置平臺電爐設有三臺單相變壓器，放置在此平臺上成三角形布置，為方便變壓器安裝、檢修、更換設有變壓器吊裝孔。d)+18.3m電極升降機構平臺平臺空間內(nèi)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上。e)+24.8m電爐電極支承及接長電極殼、加入電極糊及加料平臺爐頂料倉座在此平臺上。環(huán)形加料機及布料皮帶均布置在該平臺上，此層平臺布置有可儲存5～8批混合料的中間過度料倉。1.3礦熱爐結構1.3.1礦熱爐爐體組成：爐體旋轉機構、爐底、爐殼、出鐵口等。爐體旋轉機構嚴格按圖紙要求施工，爐底設計、制作、安裝時其平面度誤差＋10mm。工字鋼板下部用鋼板連接且焊制壹起。爐殼內(nèi)徑9200mm，高度5000mm，爐殼采用焊接形式。側壁采用20mm鋼板焊接，底部采用22mm鋼板制作。爐體設有5個出爐口，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、電動翻板閥、煙罩及煙道吊掛等組成。在出爐時，用于對出爐口煙氣進行收集、輸送。排煙罩上噴涂耐火材料及打結需要的錨鉤，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、下倆部分組成。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，上部把持器桶及導向系統(tǒng)、液壓機管路等。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屏、爐內(nèi)導電銅管、銅瓦、壓力環(huán)及絕緣系統(tǒng)等部件。每相電極把持器設10片銅瓦，壹個壓力環(huán)、4片保護屏，導電銅管Ф70×10㎜，銅管材質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，其內(nèi)部用軟化冷水卻。壓力環(huán)采用油缸式壓力環(huán)，壹半是絲缸，壹半是油缸。為了電爐操作人員的安全和保護電爐重要零部件不受損壞，在電極上部及下部，設計多極絕緣系統(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屏由無磁鋼制成，且在圓周圍方向都用水冷卻。在電極水冷卻密封保護屏和電極之間，填有硅酸鋁陶瓷纖維氈，以防止爐內(nèi)的氣體從蓋上逸出。壓力環(huán)和電極冷水保護屏具有相同的外徑，當電極下部需要維修時，能夠將整個電極提起，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。電極上部設電極抱緊、壓放裝置，它們不僅能保證在電極上、下移動時夾持電極，而且能夠實現(xiàn)電極臨時壓放，電極的可靠夾持是通過碟型彈簧的機械壓力來實現(xiàn)的，把持器上部包括和爐蓋、平臺之間，設計有導向裝置。其中和爐蓋之間導向裝置由無磁鋼制成。電極把持器主要參數(shù)參見下表：序號項目技術要求備注1鍛造銅瓦900*852導電管規(guī)格ф70×10㎜3水冷電纜電流密度1.81A/㎜2小于4.5A/㎜24導電銅管材質T25鍛造銅瓦材質鍛造鑄銅（T2）鍛造紫銅6銅瓦和電極殼接觸面積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構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。三個單相變壓器及段網(wǎng)均成1200對稱分布，導電銅管ф70×10㎜。單相變壓器要求跳相(銅管長度≤2000mm時可不進行調相設計)，變壓器采用水冷補償器，變壓器二次出線方式：管式側出線，端子直徑ф70㎜×10㎜，每臺變壓器出線端頭ф68h11加工長度150㎜，線圈首尾交叉?zhèn)z排引出。出線端子間距180㎜，倆排間距200㎜，出線端子和短網(wǎng)連接采用水冷電纜形式。采用管式短網(wǎng)，每套導電管組20根，共計60跟，在廠內(nèi)預組裝，進行0.5Mpa壓力試驗。低壓電流互感器是二次側測量控制和計量專用，安裝在變壓器二次側出口處。變壓器的二次側和水冷銅管短網(wǎng)相接用的是水冷卻補償，水冷卻銅管短網(wǎng)和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電銅管。軟電纜、水冷銅管短網(wǎng)、水冷電纜、電極導電銅管及導電銅瓦構成壹個冷卻水回路，每個回路都裝有流量開關及電接點雙金屬溫度計。水冷銅管短網(wǎng)通過吊掛裝置吊掛在上層平臺上，每根銅管有相應絕緣，外包絕緣層。吊掛裝置由無磁鋼制成。短網(wǎng)主要參數(shù)：序號項目規(guī)格電流密度備注1水冷銅管短網(wǎng)ф70×101.73A/㎜22水冷電纜截面積小于1800㎜21.81A/㎜2L=2600㎜1.3.7煙罩和排煙系統(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構件爐蓋結構，包括蓋板，側板及操作門、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造成的渦流損耗，在強磁部位均采用不導磁材料制作。爐蓋采用懸吊和支撐結合式水冷板式結構。側板開設6個操作孔（門）。爐蓋上開有10個料管孔、1個中心料管、3個相間料管、6個外圍料管，2個煙道接口，爐蓋內(nèi)部凈空高度約1800㎜.2）煙道組成：水冷段、保溫煙道和放空煙道、鐘罩閥等。用于將電爐生產(chǎn)時爐內(nèi)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，將爐氣直接排空。電爐設2根煙道，煙道直徑需要根據(jù)正常工作狀態(tài)煙氣流速計算。煙道和爐蓋連接段采用水冷結構。保溫煙道內(nèi)表面部噴涂輕質耐火隔熱材料。為了保證噴涂的輕質耐火材料牢固，煙道內(nèi)表面需設計牢固錨鉤。煙囪的高度符合相關設計規(guī)范，煙道上部設有電動閘板和罩閥。煙道在+22.4m平臺下倆根合壹后對接除塵器，焊接質量符合JB/1152-81Ⅱ級規(guī)定。1.3.8水冷系統(tǒng)組成：由冷卻水分配器、壓力、溫度和流量監(jiān)測儀表、閥門、水冷卻管道、集水槽等組成。短網(wǎng)、水冷電纜、導電管、銅瓦采用單獨壹套獨立的水冷卻系統(tǒng)，爐體、爐蓋、煙道、料管采用單獨壹套水冷卻系統(tǒng)，每個冷卻水分配器個有壹個進水管法蘭和壹個出水管法蘭，分別于冷卻水管相連，在進水管道上裝有流量控制閥門。為便于檢查，進水管回水管各排成壹排，且標有水路編號，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、回水溫差不大于8℃.電接點壓力計設在分水器上，在進水壓力小于0.25MPA時報警。在分水器上設就地溫度顯示儀，溫度和流量開關設在回水管上，在溫度高于50℃時報警。1.3.9爐頂加料系統(tǒng)組成：爐頂加料系統(tǒng)由振動給料器、爐料輸送膠帶機（PL4a#）、可逆膠帶機（PL5a#）、移動皮帶機、料倉及隔板、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（PL4a#）、可逆膠帶機（PL5a#）功能：承擔二座33.3MVA工業(yè)硅礦熱爐日常冶煉爐料的輸送任務。輸送能力：180t/h。2）移動皮帶機移動皮帶機用來將爐料分配到各個料倉.3）爐頂料倉加料倉為方形，由金屬焊接而成。爐頂料倉共10個，分成倆排分布在電極倆側，每個加料倉設有雷達料位儀（付加料倉不設），料位信號為模擬量信號。4）料管9組爐內(nèi)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）設液壓插板閥及針式閘門，以實現(xiàn)間斷加料或檢修時關料。針式閘門位于液壓插板閥上方。料管上設有絕緣段(二段)，下降角度小于550，所有料管在電極上限位置之上0.5m線往下均為不銹鋼材質，中心料管、相間料管采用不銹鋼水冷結構料頭形式，其余為耐熱鑄鋼（ZG35+0.03%Cr）料頭形式，耐熱鑄鋼料頭位可調整消耗式料頭，焊接應符合JB/ZQ4000·3-86B級規(guī)定。料倉、料管技術參數(shù)參見下表：序號項目規(guī)格數(shù)量1爐內(nèi)料倉容積：6m310個2附加料倉容積：3m31個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。電爐車間設有液壓站，作為電極升降、電極壓放的動力來源，18m平臺上有三臺獨立液壓控制箱。分別控制三相電極的壓放和電極的升降。當壓力油進入油缸有桿腔時，電極上升，電極下降靠電極自重，電極下降速度由調速閥確定（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內(nèi)的流量調節(jié)閥調定。備用系統(tǒng)的功能相當于壹個電極升降控制單元或壓放動力單元，當其中壹個液壓泵發(fā)生故障時，能夠將相應的截止閥打開或關閉，將控制信號切換到備用裝置上，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，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。每個控制閥組都帶有