2500KVA巖棉生產(chǎn)線電渣爐技術(shù)設(shè)計方案

1、2500KVA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)任公司二0一五年七月十日目錄3 1總論-3-2項目建設(shè)條件-3-建設(shè)范圍及生產(chǎn)線組成-4-電爐加熱-5-車間組成及布置-12-車間主要生產(chǎn)設(shè)備-12-電爐輔助配套部分-15-1總論沾化縣煒炸鐐業(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項目單位沾化縣煒炸鐐業(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(jì)。(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。

2、采用國內(nèi)、國際先進(jìn)可靠的技術(shù)和設(shè)備，使項目建成后的各項經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到同行業(yè)領(lǐng)先水平。(3) 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(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。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)

3、端采用上部板式出線；b短網(wǎng)采用銅排、水冷母線；c米用鑄造銅瓦；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)工藝簡述4.2.1爐渣的化學(xué)成分。爐渣中A1O3過高會影響巖棉的絲長和韌性，所以盡可能控制使用含A1O3超過20加內(nèi)的液態(tài)渣，SiO2的含雖高于45%下表為貴公司的爐渣主要成分編PA12。CaOMgOSiO2L1507-012.274.9729.0046.121613-L1507-011615-1.865.2825.6846.03SiQi°JC20304J506

4、070OOMa。/%*CaO-MgO-SiO2-Al2。系相圖由于冶煉鐐鐵合金的紅土鐐礦來源不一，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-Al2。系相圖做為參考。一般爐渣的密度為2.72.74g/cm2,熔點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650C以上時可清除爐內(nèi)的石塊

5、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雖應(yīng)不大于6噸,然后提起電極給電爐送電進(jìn)行加熱，加溫送電時間一般根據(jù)所加入液態(tài)渣的質(zhì)雖和溫度控制在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H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(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。整個煙氣除塵器由管道、旋風(fēng)除塵器、

6、空冷器、除塵器、主風(fēng)機(jī)和煙囪組成。4.2.3爐渣加熱升溫計算:下表中爐渣1300C的平均比熱為1.3632KJ/(kgC),爐渣平均比熱溫度°C1100（固）1200（同）1300（液）1400（液）1500（液）1600（液）l：word完美格式T卡S斤T.0.25080.25370,32600.3230.32060.3185KJ/（虹nC）L07891.06091.36321.3507L3406L33181500C的平均比熱為1.3406KJ/(kgC),從1300C加溫到1500C的平均比熱按1.3519KJ/(kgC)計算,4000kg液態(tài)渣升溫所需能雖為：4000刈.351

7、9X(1500-1300)=1081520(KJ)=300.42(KWh1KWh=3600KJ那么加熱4噸液態(tài)爐渣從升溫從1300C加溫到1500C所耗電雖約為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1450C連續(xù)流出要盡快升溫到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(jìn)行計算，計算時仍按平均比熱1.3519KJ/(kgC)計算。20000X(1450-t)=4000X$-1300)由此解得t=1425C。當(dāng)爐內(nèi)有10噸1450C液態(tài)渣，再加入4噸1300C液態(tài)渣時爐內(nèi)

8、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(jìn)行計算，計算時仍按平均比熱1.3519KJ/(kgC)計算。10000X(1450-t)=4000X$-1300)由此解得t=1407Co該溫度下的熔融渣仍然不大影響渣的流出。當(dāng)爐內(nèi)有10噸1450C液態(tài)渣，再加入8噸1300C液態(tài)渣時爐內(nèi)的料會很快混合起來，那么混合后的溫度為to由公式Q=Cmt進(jìn)行計算，計算時仍按平均比熱1.3519KJ/(kgC)計算。10000X(1450-t)=8000X$-1300)由此解得t=1383Co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

9、H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H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)消耗電雖300KWh那么電爐的大概容雖：S=300/8>60=2250(KVA實際考慮散熱和延長加熱時間來綜合因素，電爐容雖確定為25003200KVAB是足夠。4.3電爐生產(chǎn)能力4噸1300C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)的渣雖時也可適當(dāng)增

10、加加入低溫渣的雖，建議正常加溫時每次加入低溫渣的雖一般控制在46t/h,最大雖不要超過8噸,每天的最大生產(chǎn)雖按160t/d（日加熱時間610.7小時），正常生產(chǎn)雖96t/d。4.4.1 4.4原材料技術(shù)條件電源電爐可采用35KM10K飩源，安裝容雖為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，電源容雖按照巖棉生產(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(jī)，該部分總?cè)蓦m約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

11、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H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糟的暢通。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V130-15018011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/cm21012電極極心圓直徑mm100013爐膛直徑mm360014爐膛深度mm1600

12、15爐殼直徑mm400016爐殼局度mm220017電極工作仃程mm12005車間組成及布置車間平面布置見附圖。經(jīng)濟(jì)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)6.1.1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，所以從鐐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

13、頂部加料口加入爐內(nèi)（為安全起見加低溫渣時需停爐）。.WORD完美格式.6.1.2低溫渣加入專用行車行車為25/5tA6級（具體根據(jù)渣包的重雖配置），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。6.2.1 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2200m成平均電流密度約2.18A/mm2。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銅瓦孤長530mm整體為鑄造結(jié)構(gòu)，通

14、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。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，打開由油卸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卸做球形連接，油卸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)。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)主要包括液壓站、

15、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、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，一用，一備。油泵采用恒壓變雖柱塞泵，可靠、耐用、節(jié)能。油箱：有效容積0.6m3。系統(tǒng)工作壓力1214Mpa，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)生的大雖煙氣和爐塵的裝置，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(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400mM6j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

16、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)，煙罩頂部極心圓外400mmW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勺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勺鋼板，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(hù)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

17、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(fù)荷的雙回路設(shè)計。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)加裝避宙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(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，正常在操作臺操作，運行狀態(tài)信號和保護(hù)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(hù)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(kuò)大。7.2裝機(jī)容雖電爐供電由1臺2500KV度壓器供電，35(10)KV®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(fù)荷能力，