2500KVA巖棉生產(chǎn)線電渣爐技術(shù)方案資料

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O一五年七月十日-1-目錄TOC\o"1-5"\h\z1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 -16-1總論沾化縣煒燁銀業(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。項(xiàng)目名稱日產(chǎn)100噸巖棉生產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目之2500VA電渣爐項(xiàng)目單位沾化縣煒燁銀業(yè)公司項(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)，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）。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)為礦熱爐形式。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電爐加熱生產(chǎn)工藝流程（見(jiàn)圖一）圖一、生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)圖生產(chǎn)工藝流程見(jiàn)上圖，圖中主要是電爐加溫的部分工藝。生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)述爐渣的化學(xué)成分。爐渣中AlO3過(guò)高會(huì)影響巖棉的絲長(zhǎng)和韌性，所以盡可能控制使用含AlO3超過(guò)20%以內(nèi)的液態(tài)渣，SiO2的含量高于45%。下表為貴公司的爐渣主要成分-5-

編號(hào)A12O3CaOMgOSiO2L1507-011613-Q2.274.9729.0046.12L1507-011615-Q1.865.2825.6846.03莫柬石SO20鈣卷布假硅茨石630204J0207040方石英倒九右窟、、80黃氏』腕50L400鑲硅鈣石復(fù)搬.—一—“頓一一/所一■爐 ，MgO/% M?C6020鈣卷布假硅茨石630204J0207040方石英倒九右窟、、80黃氏』腕50L400鑲硅鈣石復(fù)搬.—一—“頓一一/所一■爐 ，MgO/% M?C70―一二1--2000 _-2100- 一22”——上則一10so0―一二1--2000 _-2100- 一22”——上則一10so0由于冶煉銀鐵合金的紅土鎳礦來(lái)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-AlO系相圖做為參考。23一般爐渣的密度為2.7?2.74g/cm2,熔點(diǎn)因成分不同差別較大，見(jiàn)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(kāi)爐。初次開(kāi)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℃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(guò)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(kāi)爐時(shí)可一次或數(shù)次加入20?25噸進(jìn)行加溫并烘爐，在正常開(kāi)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8?15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(kāi)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(guò)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(guò)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(guò)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。爐渣加熱升溫計(jì)算：下表中爐渣1300c的平均比熱為1.3632KJ/(kg℃),爐渣平均比熱溫度°C1100（固）1200（心|）1300（液）1400（液）1500（液）1600（液）比熱斤0.25080.25370.32600.3230.32060,3185KJ/（kg?U）1.07891.0609L36321.35071.34061.33181500℃的平均比熱為1.3406KJ/(kg?℃),從1300℃加溫到1500℃的平均比熱按1.3519口/(kg?℃)計(jì)算，4000kg液態(tài)渣升溫所需能量為：4000X1.3519X(1500-1300)=1081520(KJ)=300.42(KWh)1KWh=3600KJ那么加熱4噸液態(tài)爐渣從升溫從1300℃加溫到1500℃所耗電量約為300KWh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℃連續(xù)流出要盡快升溫到1500℃,當(dāng)爐內(nèi)仍有20噸1450℃液態(tài)渣，再加入4噸1300℃液態(tài)渣時(shí)爐內(nèi)的料會(huì)很快混合起來(lái)，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?℃)計(jì)算。20000X(1450-t)=4000X(t-1300)由此解得t=1425℃。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(lái)，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?℃)計(jì)算。10000X(1450-t)=4000X(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1450℃液態(tài)渣，再加入8噸1300℃液態(tài)渣時(shí)爐內(nèi)的料會(huì)很快混合起來(lái)，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?℃)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(guò)實(shí)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□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：8=300/8X60=2250(KVA)實(shí)際考慮散熱和延長(zhǎng)加熱時(shí)間來(lái)綜合因素，電爐容量確定為2500?3200KVA已是足夠。電爐生產(chǎn)能力4噸1300℃加熱時(shí)間是8分鐘左右，也就是說(shuō)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4?6t/h,最大量不要超過(guò)8噸，每天的最大生產(chǎn)量按160t/d(日加熱時(shí)間6~10.7小時(shí))，正常生產(chǎn)量96t/d。原材料技術(shù)條件電源電爐可采用35KV或10KV電源，安裝容量為2500KVA,為便于控制在電爐操作臺(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-10-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?yè)P(yáng)機(jī)，該部分總?cè)萘考s140KW。電爐停送電控制電源從現(xiàn)有的220V直流電源引出一路。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(wú)大顆粒耐火材料等，以免影響續(xù)流出爐，每小時(shí)需量為4噸左右。加入的爐渣溫度不得過(guò)低，否則直接影響添加溜槽的暢通。電爐主要參數(shù)（見(jiàn)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(wú)載電動(dòng)調(diào)壓8電源頻率Hz509電爐功率因數(shù)Cos①0.92-11-10電極直徑mm350石墨11電極電流密度A/cm21012電極極心圓直徑mm100013爐膛直徑mm360014爐膛深度m160015爐殼直徑m400016爐殼高度m220017電極工作行程m12005車間組成及布置車間平面布置見(jiàn)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(jiàn)附圖。變壓器跨布置。共設(shè)2層平臺(tái)，即±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(lái)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)備渣包運(yùn)輸系統(tǒng)過(guò)跨軌道小車-12-一般來(lái)說(shuō)，巖棉生產(chǎn)線要建在出電爐車間的另一個(gè)車間，所以從銀鐵冶煉電爐里出來(lái)的液態(tài)渣最好是通過(guò)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(jiàn)加低溫渣時(shí)需停爐）。低溫渣加入專用行車行車為25/5tA6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)。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。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(guò)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/mm2。節(jié)同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—13-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(kāi)合結(jié)構(gòu)，抱緊由碟簧抱緊，打開(kāi)由油缸可碟簧的壓力打開(kāi)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)。液壓系統(tǒng)電極升降及松開(kāi)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(jī)、調(diào)壓閥、單向閥、過(guò)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0.6m3o-14-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(guò)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(wú)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(kāi)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(wú)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(guò)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)出鐵口，一個(gè)維護(hù)或備用，另一個(gè)出爐。-15-7電爐輔助配套部分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(kāi)關(guān)站35KV高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(guò)電壓損壞電爐變壓器。饋出柜保護(hù)選用微機(jī)保護(hù)裝置。饋出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(kāi)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。裝機(jī)容量電爐供電由1臺(tái)2500KVA變壓器供電，35（10）KV進(jìn)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(wú)載電動(dòng)調(diào)壓共11級(jí)，可有效節(jié)能和防止-16-諧波的產(chǎn)生，并有較強(qiáng)的過(guò)負(fù)荷能力，并滿足電爐