2500KVA巖棉生產(chǎn)線電渣爐技術(shù)方案設(shè)計(jì)

1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案2500KVA巖棉生產(chǎn)線加熱電爐技術(shù)方案江蘇德誠(chéng)冶金電爐設(shè)備有限責(zé)任公司二0一五年七月十日目錄1總論-3 -2項(xiàng)目建設(shè)條件-3 -3 建設(shè)范圍及生產(chǎn)線組成 -4 -4 電爐加熱-5 -5 車間組成及布置 -12 -6 車間主要生產(chǎn)設(shè)備 -12 -7 電爐輔助配套部分 -16 -精彩文檔1總論沾化縣煒煒銀業(yè)公司投資建設(shè) 1臺(tái)2500KVA電渣爐用于生產(chǎn) 巖棉的技術(shù)方案。1.1 項(xiàng)目名稱日產(chǎn)100噸巖棉生產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目之 2500VA電渣爐1.2 項(xiàng)目單位沾化縣煒煒錦業(yè)公司1.3 項(xiàng)目建設(shè)單位江蘇德誠(chéng)冶金電爐設(shè)備有限責(zé)任公司1.4 設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想和主要原則(1)根據(jù)當(dāng)前的國(guó)際節(jié)能減排趨勢(shì)，

2、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。(2)依據(jù)需方用于巖棉生產(chǎn)線每小時(shí)4噸爐渣的處理能力。(3)采用國(guó)內(nèi)、國(guó)際先進(jìn)可靠的技術(shù)和設(shè)備，使項(xiàng)目建成后的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到同行業(yè)領(lǐng)先水平。(4)科學(xué)合理降低項(xiàng)目的建設(shè)投資和運(yùn)營(yíng)成本,為企業(yè)創(chuàng)造 最大利益。2項(xiàng)目建設(shè)條件建設(shè)地氣象條件和地理?xiàng)l件(暫缺)抗震設(shè)防烈度暫按8度考慮（可按照用戶國(guó)家要求設(shè) 計(jì)）。3 建設(shè)范圍及生產(chǎn)線組成3.1 建設(shè)范圍1臺(tái)2500KVA爐渣加熱電爐。我公司主要方案和報(bào)價(jià)范圍 為電爐、加料口（不含雙梁橋式吊車）、電爐主體的機(jī)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(dòng)式精煉電爐結(jié)構(gòu)形式。如果業(yè)主要求可設(shè)計(jì)為礦熱

3、爐形 式。3.2.1 冶煉電爐a電爐變壓器暫按 35kV （10KV）進(jìn)線考慮，電爐變壓 器二次側(cè)端采用上部板式曲線；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）圖一、生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)圖生產(chǎn)工藝流程見上圖，圖中主要是電爐加溫的部分工藝。4.2 生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)述4.2.1 爐渣的化學(xué)成分。爐渣中 A1O3過高會(huì)影響巖棉的 絲長(zhǎng)和韌性，所以盡可能控制使用含 A1O3超過20蛆內(nèi)的液態(tài) 渣，SiO2的含量高于45%卜表為貴公司的爐渣主要成分編號(hào)Al 2QCaOMgOSiO2L15 07-011613-2.274.9729.

4、0046.12L15 07-011615-Q)1.865.2825.6846.03020聚隆鈣石805070方石英 70UCD 黃花石14M英武石60 2CiO-SiCfe 3CaQSlQ 70;八蜉鳴哨莉一 一1二1一二一訓(xùn) WL二方犢石_11氯_一工劍一一 一0通、右雇7.二、一7J020-工必2疝一土制一/一一仃7CaO-MgO-SiO2-Al2Q 系相圖由于冶煉銀鐵合金的紅土銀礦來源不一，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(diǎn)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(shí)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(shí)將 CaO-MgO-SiO2-

5、Al2Q系相圖做為參考。一般爐渣的密度為2.72.74g/cm 2,熔點(diǎn)因成分不同差別 較大，見上面的渣系相圖。4.2.2 電爐加熱爐渣的工藝。電爐加熱為斷續(xù)加熱，電 爐由渣為連續(xù)由港。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(shí)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(shí)可一次或數(shù)次加入2025噸進(jìn)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(jìn)行加熱，加溫送電時(shí)間一般根據(jù) 所加入液態(tài)渣的質(zhì)量和溫度控制在 815

6、分鐘，停電保溫，等 待下次的加料后再送電加熱，同時(shí)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(shí)間稍長(zhǎng)一些，因?yàn)闋t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)和爐前生鐵產(chǎn)生的煙氣通過電爐煙氣除塵器 進(jìn)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(gè)煙氣除塵器由管道、旋風(fēng)除 塵器、空冷器、除塵器、主風(fēng)機(jī)和煙囪組成。4.2.3 爐渣加熱升溫計(jì)算:下表中爐渣1300c的平均比熱為1.3632KJ/ (kg C),爐渣平均比熱溫度1100 （固）1200 （周）1300 ）1400 （液）1500 （液）1600 （液）比熱T卡，公斤工0

7、.25080.25370, 32600. 3230. 32060.3185KJ/（kg- nC）L 07891.0609L 36321. 3507L 3406L 33181500c的平均比熱為1.3406KJ/ (kg C)，從1300c加溫到1500c的平均比熱按1.3519KJ/ (kg C)計(jì)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300KWh勺電，為了每次新加入的較低溫度的爐渣 不影響爐

8、內(nèi)的現(xiàn)有液態(tài)爐渣 1450 C連續(xù)流生要盡快升溫到 1500C,當(dāng)爐內(nèi)仍有20噸1450c液態(tài)渣，再加入 4噸1300c 液態(tài)渣時(shí)爐內(nèi)的料會(huì)很快混合起來，那么混合后的溫度為 t由公式Q=Cmt進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算時(shí)仍按平均比熱 1.3519KJ/ (kg C)計(jì)算。20000 X ( 1450-t ) =4000 X (t-1300 )由此解得t=1425 C當(dāng)爐內(nèi)有10噸1450c液態(tài)渣，再加入 4噸1300c液態(tài)渣 時(shí)爐內(nèi)的料會(huì)很快混合起來，那么混合后的溫度為to由公式Q=Cmt進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算時(shí)仍按平均比熱 1.3519KJ/ (kg C)計(jì)算。10000 X ( 1450-t ) =4000

9、X (t-1300 )由此解得t=1407 o該溫度下的熔融渣仍然不大影響渣的流 出。當(dāng)爐內(nèi)有10噸1450c液態(tài)渣，再加入 8噸1300c液態(tài)渣 時(shí)爐內(nèi)的料會(huì)很快混合起來，那么混合后的溫度為to由公式Q=Cmt進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算時(shí)仍按平均比熱 1.3519KJ/ (kg C)計(jì)算。10000X ( 1450-t ) =8000X (t-1300 )由此解得t=1383 o該溫度下的熔融渣就有可能影響渣的流 出，所以對(duì)于渣系相溫度較高的渣可適當(dāng)增加加溫時(shí)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(shí)際總結(jié)。電爐容量

10、的確定。為不影響連續(xù)由渣和盡可能降低影響 由港口渣的溫度變化，電爐的加熱時(shí)間要短，電爐保溫要好。每加入4噸低溫渣電爐加熱時(shí)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(shí)際考慮散熱和延長(zhǎng)加熱時(shí)間來綜合因素，電爐容量確 定為25003200KVAE是足夠。4.3 電爐生產(chǎn)能力4噸1300 C加熱時(shí)間是8分鐘左右，也就是說每小時(shí)可 加熱一次，時(shí)長(zhǎng)為8分鐘，但如延長(zhǎng)加熱時(shí)間和增加爐體內(nèi) 的渣量時(shí)也可適當(dāng)增加加入低溫渣的量，建議正常加溫時(shí)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

11、最大生產(chǎn)量按 160t/d （日加熱時(shí)間610.7小時(shí)）， 正常生產(chǎn)量96t/d o4.4 原材料技術(shù)條件4.4.1 電源電爐可采用35KxM 10KVfe源，安裝容量為 2500KVA 為 便于控制在電爐操作臺(tái)上安裝電爐分合閘控制及信號(hào)。動(dòng)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(dòng)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(dòng) 卷揚(yáng)機(jī)，該部分總?cè)萘考s 140KW電爐停送電控制電源從現(xiàn)有的 220V直流電源引由一 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)流由爐，每小時(shí)

12、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的 暢通。4.5 電爐主要參數(shù)（見表4）電爐主要參數(shù)表4序號(hào)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(jí)（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(dòng)調(diào)壓8電源頻率Hz509電爐功率因數(shù)Cosst)0.9210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爐殼直彳仝mm400016爐殼身度mm22001

13、7電極工作行程mm12005車間組成及布置車間平面布置見附圖。經(jīng)濟(jì)的方法，可考慮 1臺(tái)電爐與 兩條成棉生產(chǎn)線構(gòu)為一個(gè)車間，車間長(zhǎng)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(tái)，即土 0.0m、+5.0m,二層 平臺(tái)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(yùn)輸系統(tǒng)6.1.1 過跨軌道小車一般來說，巖棉生產(chǎn)線要建在由電爐車間的另一個(gè)車間，所以從鎮(zhèn)鐵冶煉電爐里由來的液態(tài)港最好是通過保溫渣 包運(yùn)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

14、加低溫渣時(shí) 需停爐）。6.1.2 低溫渣加入專用行車行車為25/5t A6級(jí)（具體根據(jù)渣包的重量配置），主要 是將低溫液態(tài)渣加入加熱爐內(nèi)。6.1.3 電極加接電動(dòng)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6.2.1 水冷電纜是將電爐變壓器由線角形連接銅排到電爐銅瓦的導(dǎo)電 通水軟電纜，具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。6.2.2 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(zhǎng)530mm,整體為鑄造結(jié)構(gòu)，通水電纜直接實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案連

15、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。6.2.3 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(tái)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(dòng)葫蘆夾緊上部，然后升起導(dǎo)電橫臂。加接 電極時(shí)，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(diǎn)動(dòng)慢速下降將電極連接絲頭對(duì)接好點(diǎn)動(dòng)下 降的同時(shí)旋動(dòng)電極，旋轉(zhuǎn)的力矩依據(jù)電極廠家標(biāo)準(zhǔn)。6.2.4 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

16、液壓站、蓄能器組、控制回路。液壓站包括：油泵、電機(jī)、調(diào)壓閥、單向閥、過濾 器、油箱、溫度計(jì)、壓力表、液位計(jì)、濾油器、加熱器、 冷卻器、蓄能器組。液壓站設(shè)兩套泵組，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。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案系統(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(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)后進(jìn)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

17、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(gè)觀察小門。 煙罩頂部設(shè)置三個(gè)電極和 加料口及除塵煙管開孔。煙罩為圓形結(jié)構(gòu)，煙罩頂部極心圓 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、鋼制爐殼和由鐵口組成。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(gè)由鐵口，一

18、個(gè)維護(hù)或備 用，另一個(gè)由爐。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(tái)等。生產(chǎn)車間主要?jiǎng)恿υO(shè)備為電爐控制液壓泵、雙梁 橋式吊車、電動(dòng)單梁吊車及檢修電源等，動(dòng)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(jí)負(fù)荷的雙回路設(shè)計(jì)。電爐高壓停送電操作、保護(hù)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 35KVW壓電纜送至電爐變壓器，保護(hù)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。饋由柜保護(hù)選用微機(jī)保護(hù)裝置。饋由柜的 控制為本地和遠(yuǎn)程兩地控制，正常在操作臺(tái)操作，運(yùn)行狀 態(tài)信號(hào)和保護(hù)回路送至電爐控制室信號(hào)屏和開關(guān)站，便于 操作和監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，并有效保護(hù)電爐在事故狀態(tài)下 能夠瞬時(shí)跳閘，以保證事故范圍不再擴(kuò)大。7.2 裝機(jī)容量電爐供電由1臺(tái)2500KV酸壓器供電，35 (10) KV8線； 根據(jù)工藝要求，三臺(tái)單相電爐變壓器組合連接為 Dd-0接線方 式、強(qiáng)油水冷卻、無載電動(dòng)調(diào)壓共 11級(jí)，可有效節(jié)能和防止諧波的產(chǎn)生，并有較強(qiáng)的過負(fù)荷