2500KVA巖棉生產線電渣爐技術及方案

1、-PAGE . z*西鐵機械制造公司2500KVA巖棉生產線加熱電爐技術案德誠冶金電爐設備*公司二一五年七月十日 目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc4247173311總論 PAGEREF _Toc424717331 h - 3 -HYPERLINK l _Toc4247173322 工程建立條件 PAGEREF _Toc424717332 h - 3 -HYPERLINK l _Toc4247173333 建立圍及生產線組成 PAGEREF _Toc424717333 h - 4 -HYPERLINK l _Toc4247173344 電爐加熱 PAGER

2、EF _Toc424717334 h - 5 -HYPERLINK l _Toc4247173355 車間組成及布置 PAGEREF _Toc424717335 h - 12 -HYPERLINK l _Toc4247173366 車間主要生產設備 PAGEREF _Toc424717336 h - 12 -HYPERLINK l _Toc4247173377電爐輔助配套局部 PAGEREF _Toc424717337 h - 16 -1總論沾化縣煒燁鎳業(yè)公司投資建立1臺2500KVA電渣爐用于生產巖棉的技術案。1.1 工程名稱日產100噸巖棉生產線建立工程之2500VA電渣爐1.2 工程單位

3、沾化縣煒燁鎳業(yè)公司1.3工程建立單位德誠冶金電爐設備*公司1.4設計指導思想和主要原則(1) 根據當前的國際節(jié)能減排趨勢，開展循環(huán)經濟。(2) 依據需用于巖棉生產線每小時4噸爐渣的處理能力。(3)采用國、國際先進可靠的技術和設備，使工程建成后的各項經濟指標到達同行業(yè)領先水平。(4) 科學合理降低工程的建立投資和運營本錢,為企業(yè)創(chuàng)造最大利益。2 工程建立條件建立地氣象條件和地理條件暫缺。抗震設防烈度暫按8度考慮可按照用戶要求設計。3 建立圍及生產線組成3.1 建立圍1臺2500KVA爐渣加熱電爐。我公司主要案和報價圍為電爐、加料口不含雙梁橋式吊車、電爐主體的機械、電氣電控。3.2裝備水平電爐構造

4、型式為矮煙罩半封閉、全液壓、墨電極、移動式精煉電爐構造形式。如果業(yè)主要求可設計為礦熱爐形式。3.2.1冶煉電爐a 電爐變壓器暫按35kV10KV進線考慮，電爐變壓器二次側端采用上部板式出線；b 短網采用銅排、水冷母線；c 采用鑄造銅瓦；d 采用碟簧夾緊裝置；e 電極升降采用液壓式；4 電爐加熱液態(tài)渣2500kVA電爐循環(huán)冷卻水煙道4.1生產工藝流程見圖一液渣槽冷卻器離心機風機反吹風機成型粉塵布袋除塵器野風閥排放圖一、生產工藝流程簡圖生產工藝流程見上圖，圖中主要是電爐加溫的局部工藝。4.2生產工藝簡述4.2.1 爐渣的化學成分。爐渣中AlO3過高會影響巖棉的絲長和韌性，所以盡可能控制使用含AlO

5、3超過20%以的液態(tài)渣，SiO2的含量高于45%。下表為貴公司的爐渣主要成分編號Al2O3CaOMgOSiO2L15 07-011613-eq oac(,11)2.274.9729.0046.12L15 07-011615-eq oac(,1)1.865.2825.6846.03CaO-MgO-SiO2-Al2O3系相圖由于冶煉鎳鐵合金的紅土鎳礦來源不一，相應的爐渣成分有所差異，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，要根據不同渣系成分總結，同時將CaO-MgO-SiO2-Al2O3系相圖做為參考。 一般爐渣的密度為2.7

6、2.74g/cm2,熔點因成分不同差異較大，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，使爐壁溫度上升到650以上時可去除爐的塊等雜物后將干凈的液態(tài)爐渣用鐵水包通過巖棉生產線的行車提升至爐蓋加料口緩慢參加電爐，初次開爐時可一次或數(shù)次參加2025噸進展加溫并烘爐，在正常開爐期間每次參加的熔融渣量應不大于6噸，然后提起電極給電爐送電進展加熱，加溫送電時間一般根據所參加液態(tài)渣的質量和溫度控制在815分鐘，停電保溫，等待下次的加料后再送電加熱，同時注意爐保持一定的余量和渣流。

7、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，爐爐渣降溫較快。加熱過程監(jiān)控好溫度的變化。電爐爐和爐前出鐵產生的煙氣通過電爐煙氣除塵器進展凈化，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式。整個煙氣除塵器由管道、旋風除塵器、空冷器、除塵器、主風機和煙囪組成。4.2.3爐渣加熱升溫計算：下表中爐渣1300的平均比熱為1.3632KJ/kg，1500的平均比熱為1.3406KJ/kg，從1300加溫到1500的平均比熱按1.3519KJ/kg計算，4000kg液態(tài)渣升溫所需能量為：40001.35191500-1300=1081520KJ=300.42KWh1KWh=360

8、0KJ則加熱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，為了每次新參加的較低溫度的爐渣不影響爐的現(xiàn)有液態(tài)爐渣1450連續(xù)流出要盡快升溫到1500，當爐仍有20噸1450液態(tài)渣，再參加4噸1300液態(tài)渣時爐的料會很快混合起來，則混合后的溫度為t。由公式 Q=Cmt 進展計算，計算時仍按平均比熱1.3519KJ/kg計算。200001450-t=4000t-1300由此解得t=1425。當爐有10噸1450液態(tài)渣，再參加4噸1300液態(tài)渣時爐的料會很快混合起來，則混合后的溫度為t。由公式 Q=Cmt 進展計算，計算時仍按平均比熱1.3519KJ/kg計算。1000014

9、50-t=4000t-1300由此解得t=1407。該溫度下的熔融渣仍然不大影響渣的流出。當爐有10噸1450液態(tài)渣，再參加8噸1300液態(tài)渣時爐的料會很快混合起來，則混合后的溫度為t。由公式 Q=Cmt 進展計算，計算時仍按平均比熱1.3519KJ/kg計算。100001450-t=8000t-1300由此解得t=1383。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增加加溫時間。具體低溫渣參加多少量不影響連續(xù)的巖棉生產主要看一是爐渣的成分組成二是爐高溫渣的多少和新參加低溫渣的多少，具體情況要經過實際總結。電爐容量確實定。為不影響連續(xù)出渣和盡可能降低影響出渣口渣的溫

10、度變化，電爐的加熱時間要短，電爐保溫要好。每參加4噸低溫渣電爐加熱時間一般保證在8分鐘之，如不考慮電爐的散熱，8分鐘應消耗電量300KWh，則電爐的大概容量：S=300/860=2250KVA實際考慮散熱和延長加熱時間來綜合因素，電爐容量確定為25003200KVA已是足夠。4.3 電爐生產能力4噸1300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的渣量時也可適當增加參加低溫渣的量，建議正常加溫時每次參加低溫渣的量一般控制在46t/h,最大量不要超過8噸，每天的最大生產量按160t/d日加熱時間610.7小時，正常生產量96t/d。4.4原材料技術

11、條件4.4.1 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，電源容量按照巖棉生產線的用電設備總體考慮，電爐配套的動力用電設備主要為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，該局部總容量約140KW。電爐停送電控制電源從現(xiàn)有的220V直流電源引出一路。 爐渣從現(xiàn)生產工藝環(huán)節(jié)中收取局部液態(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，每小時需量為4噸左右。參加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序號名稱單位數(shù)量

12、備注1電爐變壓器容量KVA25002一次側電壓KV35103一次側電流A41.24144.34二次電壓V13015011級55二次常用電壓V1506二次常用電流A9622.87調壓式無載電動調壓8電源頻率Hz509電爐功率因數(shù)Cos0.9210電極直徑350墨11電極電流密度A/21012電極極心圓直徑100013爐膛直徑360014爐膛深度160015爐殼直徑400016爐殼高度220017電極工作行程12005 車間組成及布置車間平面布置見附圖。經濟的法，可考慮1臺電爐與兩條成棉生產線構為一個車間，車間長度和寬度主要依據巖棉生產線局部。電爐的具體布置見附圖。變壓器跨布置。共設2層平臺，即0

13、.0m、+5.0m，二層平臺的高度要結合巖棉生產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 車間主要生產設備6.1 渣包運輸系統(tǒng)6.1.1 過跨軌道小車一般來說，巖棉生產線要建在出電爐車間的另一個車間，所以從鎳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參加爐為平安起見加低溫渣時需停爐。6.1.2 低溫渣參加專用行車行車為25/5t A6級具體根據渣包的重量配置，主要是將低溫液態(tài)渣參加加熱爐。6.1.3 電極加接電動單梁吊。在電爐頂部設置2t單梁吊，以起吊電極、下放電極和加接電極。6.2 電爐的

14、主要系統(tǒng)和構件6.2.1 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2200mm2，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，銅瓦弧長530mm，整體為鑄造構造，通水電纜直接連接到銅瓦耳連接板上。銅瓦與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)采用兩半的半開合構造，抱緊由碟簧抱緊，翻開由油缸可碟簧的壓力翻開下放電極。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上。 電極下放。電極下放和加

15、接必須是電爐處于停電狀態(tài)，并有可靠的平安措施，可下放。電極加接電動葫蘆夾緊上部，然后升起導電橫臂。加接電極時，用電極加接導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，旋轉的力矩依據電極廠家標準。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、蓄能器組、控制回路。液壓站包括：油泵、電機、調壓閥、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0.6m。系統(tǒng)工作壓力1214Mpa,蓄能器充氣壓力8

16、-12Mpa。液壓介質為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生的大量煙氣和爐塵的裝置，也是爐料參加的地。煙罩采用封閉矮煙罩，煙罩蓋板可分瓣制作，運輸?shù)浆F(xiàn)場后進展安裝。它由水冷鋼骨架、水冷蓋板、側壁等組成。從電極極心圓外400mm向圓心的局部采用無磁不銹鋼，外部和側圈采用普通鋼材質。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，設置三個觀察小門。煙罩頂部設置三個電極和加料口及除塵煙管開。煙罩為圓形構造，煙罩頂部極心圓外400mm以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。

17、采用圓形爐殼，其鋼度大、構造緊湊，容易制作。爐殼由厚度為18mm的厚鋼板和縱橫向的 加勁板分數(shù)瓣焊接而成，爐底板為水平板，采用厚度為20mm的鋼板，安裝在混凝土根底上的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。爐體設兩個出鐵口，一個維護或備用，另一個出爐。7電爐輔助配套局部7.1 電源及供電電爐車間的主要電氣設備有電爐變壓器、低壓配電柜及操作臺等。生產車間主要動力設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、電爐冷卻水供水應按2級負荷的雙回路設計。電爐高壓停送電操作、保護系統(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站35KV高壓電纜送至電爐變壓器，保護系統(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。饋出柜保護選用微機保護裝置。饋出柜的控制為本地和遠程兩地控制，正常在操作臺操作，運行狀態(tài)信號和保護回路送至電爐控制室信號屏和開關站，便于操作和監(jiān)視設備運行狀態(tài)，并有效保護電爐在事故狀態(tài)下能夠瞬時跳閘，以保證事故圍不再擴大。7.2 裝機容量電爐供電由1臺2500KVA變壓器供電，3510KV進線；根據工藝要求，三臺單相電爐變壓器組合連接為Dd-0接線式、強油水冷卻、無載電動調壓共11級，可有效節(jié)能和防止諧波的產生，并有較強的