密閉礦熱爐技術(shù)方案

PAGE1第5頁密閉礦熱爐技術(shù)方案生石灰和含碳原料(焦炭、無煙煤或石油焦)在礦熱爐內(nèi)，依靠電弧高溫熔化反應(yīng)而生成電石。主要生產(chǎn)過程是：原料加工；配料；通過電爐上端的入口或管道將混合料加入電爐內(nèi)，密閉的電爐中加熱至2000℃GaO+3C→CaC2+CO熔化了的碳化鈣從爐底取出后，經(jīng)冷卻、破碎后作為成品包裝。反應(yīng)中生成的一氧化碳則全部被抽出。一、工藝流程簡介1．生石灰工藝石灰石經(jīng)加熱達900OC便會發(fā)生分解，放出CO2，生成石灰。CaCO3——→CaO+CO2–422kcal/kg生產(chǎn)冶金活性石灰時，分解溫度控制為1050OC~1100OC，煅燒效果恰到好處才能獲得最佳的優(yōu)質(zhì)軟燒（輕燒）石灰。A石灰石煅燒流程料場石灰石經(jīng)振動篩篩去≥80mm的大石塊和≤40mm的小石料入窯后，自上而下緩慢下移，連續(xù)經(jīng)過預(yù)熱帶、煅燒帶、后置煅燒帶和冷卻帶，最后被煅燒成石灰。B石灰流程成品石灰經(jīng)窯底部四個小料倉，按預(yù)定的間隔時間由四個電磁振動給料機將石灰排入對應(yīng)石灰稱中至給定重量，然后進入窯下部的儲灰倉中，保證窯內(nèi)物料的均勻下落防止發(fā)生偏窯。儲灰倉內(nèi)石灰至一定量時，再由振動給料機排出，經(jīng)過平皮帶和大傾角皮帶運輸機送入振動篩。塊度≥5mm石灰放至可逆皮帶輸送至各成品倉，≤5mm石灰粉直接放入粉灰倉。2、電石工序全密閉電石生產(chǎn)工藝流程電石生產(chǎn)將分為原料貯運、炭材干燥、電石生產(chǎn)、固態(tài)電石冷卻、破碎、儲存及電極殼制造幾個工序。

（1）原料貯運

電石生產(chǎn)主要原料焦炭、石灰、電極糊控制生石灰過燒率小于2%，石灰氧化鎂含量小于1%，石灰粒度5-40毫米，焦碳含水小于2%，操作電流小于75-80KA，焦炭干燥時由裝載機送到受料斗中，經(jīng)帶式輸送機及斗式提升機送到破碎篩分樓篩分5-25mm通過帶式輸送機送至炭材干燥中間料倉。0-5mm用小車送至電廠、空心電極或炭材干燥焦粉倉供熱風(fēng)爐使用；石灰需要時經(jīng)帶式輸送機送至石灰破碎篩分樓進行破碎篩分。破篩后8～45mm的石灰大傾角輸送機送至配料站配料。0～8mm的石灰送至石灰粉倉；電極糊經(jīng)破碎機破碎后用專用小車運往電石廠房。

（2）炭材干燥

合格粒度（≤40mm）焦炭由膠帶輸送機分別送入濕焦炭倉，再由電機振動給料機把焦炭送入回轉(zhuǎn)干燥機進行烘干。經(jīng)過烘干后的物料由膠帶輸送機斗式提升機送往配料站，儲存?zhèn)溆谩?/p>

烘干炭材的熱量由熱風(fēng)爐供給，達到400~600℃，炭材物料流入烘干機內(nèi)，由回轉(zhuǎn)干燥機轉(zhuǎn)動，其內(nèi)部柵格式揚板使物料均勻揚起，使熱風(fēng)與物料充分接觸，熱風(fēng)把物料中水份帶走，起到干燥物料作用。熱風(fēng)爐以煤為燃料。用過的熱風(fēng)低于（3）電石生產(chǎn)

合格粒度的石灰、焦炭由倉口分別經(jīng)配料站塊料倉下的振動給料機又經(jīng)稱重斗，按合適的重量配比，由振動給料機分三層經(jīng)長膠帶式輸送機送至電石生產(chǎn)廠房，經(jīng)短膠帶式輸送機分別送到礦熱爐的環(huán)形加料機進入爐料貯斗。電爐爐料共有12個貯倉，貯倉中的混合物料經(jīng)過向下延伸的料管及爐蓋上的進料口靠重力連續(xù)進入爐中；裝在電極糊盛斗內(nèi)的破碎好的電極糊（100mm以下），經(jīng)單軌吊從地面提升到各電極筒頂部倒入電極筒內(nèi)。

電能由變壓器和導(dǎo)電系統(tǒng)經(jīng)自焙電極輸入爐內(nèi)，石灰和炭素原料在電阻電弧產(chǎn)生的高溫（2000~2200℃）下轉(zhuǎn)變成電石。

冶煉好的電石，每隔一小時左右從爐口出爐一次，熔融電石流入牽引小車上的電石鍋內(nèi)，由卷揚機將小車?yán)嚼鋮s廠房進行冷卻破碎。

（4）冷卻、破碎、儲存

液態(tài)電石注入電石鍋經(jīng)卷揚機牽引小車送至冷卻廠房。由5t吊鉤橋式起重機將電石鍋用吊具從小車上吊出，放置在“熱鍋預(yù)冷區(qū)”冷卻。待液態(tài)電石凝固成砣后從鍋內(nèi)吊出放置在冷卻區(qū)繼續(xù)冷卻（冷卻時間約20—22h）。再由5噸吊鉤橋式起重機通過專用卡具將整砣電石從鍋內(nèi)吊出，送至破碎平臺進入一次破碎機破碎（破碎后的塊狀電石粒度≤200mm）。再經(jīng)帶式輸送機送至二次破碎機破碎（破碎后的塊狀電石粒度≤80mm（5）電極殼制造

電極殼制造工段的任務(wù)是加工適合于礦熱爐組合式把持器使用的電極殼，同時，在礦熱爐正常運轉(zhuǎn)期間負(fù)責(zé)將電極殼焊于礦熱爐的電極柱上。

電極殼由12塊帶折邊的弧形板及若干塊大小筋板組成，焊后的電極殼直徑為1250mm，長度為1500mm，其所用材料厚度為2mm和3mm的冷軋薄鋼板。二、控制與連鎖方案1．全程計算機控制技術(shù)為了使礦熱爐處于最佳運行狀態(tài)，除出爐系統(tǒng)需人工操作外，其他所有系統(tǒng)都由計算機控制，如：配料、上料、加料、電極壓放、功率調(diào)節(jié)、爐壓控制、變壓器及料位系統(tǒng)的監(jiān)控報警、冷卻水、煙氣凈化控制報警。A電極長度測控B自動優(yōu)選最佳操作電阻，使電氣控制和冶煉工藝達到最佳匹配，礦熱爐始終保持在正常工藝條件下高負(fù)荷穩(wěn)定運。C運用計算機仿真技術(shù)，使礦熱爐操作可視化、簡單化、數(shù)據(jù)化。D根據(jù)礦熱爐的電氣和工藝狀態(tài)變量數(shù)據(jù)，自動對爐況運行狀態(tài)進行定量分析，礦熱爐電熱特性動態(tài)曲線，綜合性分析爐況，操控礦熱爐，達到技術(shù)和操作最佳。2．空心電極電石生產(chǎn)中，大量粉料入爐會造成料面透氣性差，爐況惡化，刺火和塌料噴濺增多。料面發(fā)紅，電極上抬，尤其是密閉爐，因此改善爐料的組成和粒度組成至關(guān)重要，通過空心電極技術(shù)，把粉料直接輸入溶池。3．高溫爐氣凈化技術(shù)礦熱爐煙氣煙溫及煙氣量波動較大、粒徑細小粘性較強，這都給煙塵凈化帶來一定的難度。而密閉礦熱爐煙塵除具備以上特性外，還具有粉塵濃度高、含有約85%CO及少量的煤焦油。因此密閉礦熱爐煙氣易燃、易爆，粉塵更顯粘性。CO是重要的化工原料，可以生產(chǎn)多種化工產(chǎn)品。每噸電石產(chǎn)爐氣400Nm2，爐氣中CO含量為85%以上。凈化密閉礦熱爐煙氣，不但能解決電石行業(yè)環(huán)保的問題，更能帶來巨大的經(jīng)濟效益，將是電石行業(yè)的一次革命。我們設(shè)計了干法和濕法兩套爐氣凈化方案，以供用戶選擇。具體的來說，30000kVA礦熱爐的控制主要有：液壓系統(tǒng)、環(huán)形加料機、出爐卷揚機、爐底冷卻系統(tǒng)、出爐排煙及除塵、煙囪電動蝶閥等部分組成：1．液壓系統(tǒng)的控制A主系統(tǒng)油泵控制一臺電爐配一套液壓站，液壓站設(shè)多臺油泵分別為三相電極升降系統(tǒng)供油泵，為電極壓放系統(tǒng)供油泵，另一臺油泵為備用泵，工作中油泵任一臺泵發(fā)生故障時，通過油泵電機狀態(tài)或者壓力低于某一值時，系統(tǒng)發(fā)生報警提示。備泵的啟停采用手動控制方式，發(fā)生故障報警時，在電腦上手動將備用油泵投入運行。備用泵的起?？梢杂眠h程和就地兩種方式。B冷卻、濾油系統(tǒng)控制C液壓油溫度控制液壓站油箱上配帶電加熱器、水冷卻器和三個電接點溫度計。當(dāng)油溫低于一定值時，電接點溫度計控制電加熱器通電；當(dāng)溫度高于一定值時，電接點溫度計控制電加熱器斷電。同時在電爐控制室聲光報警。D油箱液位控制油箱液位降到低液位時發(fā)出報警，同時連鎖液壓站油泵停止工作和電爐變壓器跳閘。E電極控制：電極升降控制為手動控制和自動控制。電極壓放程序2．環(huán)形加料機的控制：一臺電爐配一臺獨立運行的環(huán)形加料機，在環(huán)形加料機的附近設(shè)機旁控制和在主控室設(shè)手動和自動控制。3．出爐卷揚機的控制：4．爐底冷卻系統(tǒng)的控制：一臺電爐配備一套爐底冷卻系統(tǒng)，在爐底通風(fēng)機附近設(shè)機旁控制，在主控室設(shè)集中控制。爐底冷卻系統(tǒng)和爐底溫度測量裝置聯(lián)鎖，當(dāng)爐底溫度超過一定值時，爐底通風(fēng)機啟動，當(dāng)爐底溫度低于值時，爐底通風(fēng)機停止運行，并且聯(lián)鎖溫度范圍現(xiàn)場可調(diào)。5、出爐口排煙及除塵系統(tǒng)的控制：礦熱爐每隔一個小時出一次爐，出電石時出爐口排煙及除塵系統(tǒng)啟動，出爐完畢后停止運行，在出爐平臺和排煙及除塵系統(tǒng)附近設(shè)機旁手動控制。6、凈爐氣煙囪和荒爐氣煙囪電動蝶閥的控制凈爐氣煙囪和荒爐氣煙囪蝶閥均和除塵系統(tǒng)聯(lián)鎖，若除塵主風(fēng)機出現(xiàn)故障，停止運行時，兩煙囪蝶閥聯(lián)鎖打開，若除塵主風(fēng)機恢復(fù)運行，兩煙囪蝶閥聯(lián)鎖關(guān)閉，在主控室設(shè)手動控制。最主要控制過程液壓系統(tǒng)主要為電極升降、壓放提供動力。通常為一臺電爐配一套液壓站，液壓站設(shè)5臺油泵1#、2#、3#分別為三相電極升降系統(tǒng)供油泵，4#為電極壓放系統(tǒng)供油泵，5#油泵為備用泵，分別與1#-4#泵的油路連通，1#-4#油泵任一臺泵發(fā)生故障時，通過油泵電機狀態(tài)或者壓力低于某一值時，系統(tǒng)發(fā)生報警聯(lián)鎖?？刂齐娂訜崞魍?；當(dāng)溫度高于35℃時，DCS控制電加熱器斷；當(dāng)油溫高于55℃時，控制電磁閥（YH10）通電；當(dāng)溫度低于40℃時，控制電原理圖及DCS畫面為：電極升降控制為DCS自動控制（通過恒電流、恒電阻）電極上升：當(dāng)電極電流大于（或者電阻小于）設(shè)定數(shù)值時，電磁閥YH1通電，上到一定高度（電極電流或者電阻達到理想的數(shù)值）時電磁閥斷電；電極下降：當(dāng)電極電流小于（或者電阻大于）設(shè)定數(shù)值時電磁閥YH2通電，下降一定高度（電極電流或者電阻達到理想的數(shù)值）時，電磁閥斷電；電極升降控制規(guī)則：當(dāng)三相電流與給定的電流的差值超過允許偏差時，調(diào)節(jié)偏差最大的那個電極，否則不調(diào)電極。調(diào)節(jié)電極時，當(dāng)相電流大于電流給定值，則降落電極：當(dāng)相電流小于電流給定值，則提升電極。3.電極壓放程序：每相電極設(shè)6組夾持裝置，依次編號為：1#、2#、3#、4#、5#、6#。電爐正常工作時，靠6個夾持裝置夾持電極，以防止電極滑落。需要壓放電極時，通過夾持裝置依次動作完成電極壓放任務(wù)。壓放程序為：夾持裝置夾持器橫油缸（電磁閥）得電有桿腔進油，松開電極；夾持裝置壓放油缸（電磁閥）得電無桿腔進油，帶動夾持器上升；夾持器橫油缸（電磁閥）得電有桿腔回油，夾持器夾緊電極。6組夾持裝置按依照1#、3#、5#、2#、4#、6#順序依次完成上述動作，然后6組夾持裝置的壓放油缸（電磁閥）得電有桿腔同時進油，帶動電極下降，完成電極壓放任務(wù)。壓放時序圖：壓放過程中的控制要點：（1）．三相電極壓放時必須單個進行壓放，采用自動壓放時，如遇兩個電極壓放時間重疊時，必須延時處理，延時時間1分鐘。確保油壓正常。（2）．電極壓放頻率及間隔時間，由工藝技術(shù)人員根據(jù)電極的消耗量確定。（3）．電極壓放間隔時間可調(diào)，采用倒計時的方式到時報警提示4.凈化系統(tǒng)粗氣風(fēng)機啟動后，通過出口的壓力控制閥PCV101A控制爐壓，基本接近大氣壓。如果過濾器停止工作，粗氣風(fēng)機壓力控制閥關(guān)閉（即PCV101A）并充當(dāng)截止閥，于是爐氣走粗氣煙囪，點火燃燒，爐氣壓力由粗氣煙囪壓力控制閥PCV101B控制。在正常凈化系統(tǒng)工作情況下，PCV101B關(guān)閉充當(dāng)截止閥。