2500KVA巖棉生產線電渣爐技術設計方案

1、2500KVA巖棉生產線加熱電爐技術方案江蘇德誠冶金電爐設備有限責任公司二0一五年七月十日目錄3 1總論-3-2項目建設條件-3-建設范圍及生產線組成-4-電爐加熱-5-車間組成及布置-12-車間主要生產設備-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1臺2500KVA電渣爐用于生產巖棉的技術方案。1.1項目名稱日產100噸巖棉生產線建設項目之2500VA電渣爐1.2項目單位沾化縣煒炸鐐業(yè)公司1.3項目建設單位江蘇德誠冶金電爐設備有限責任公司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，發(fā)展循環(huán)經濟。(2) 依據需方用于巖棉生產線每小時4噸爐渣的處理能力。

2、采用國內、國際先進可靠的技術和設備，使項目建成后的各項經濟指標達到同行業(yè)領先水平。(3) 科學合理降低項目的建設投資和運營成本,為企業(yè)創(chuàng)造最大利益。2項目建設條件建設地氣象條件和地理條件(暫缺)?？拐鹪O防烈度暫按8度考慮（可按照用戶國家要求設計）。3建設范圍及生產線組成3.1建設范圍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）、電爐主體的機械、電氣（電控）。3.2裝備水平電爐結構型式為矮煙罩半封閉、全液壓、石墨電極、移動式精煉電爐結構形式。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35kV（10KV）進線考慮，電爐變壓器二次側

3、端采用上部板式出線；b短網采用銅排、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生產工藝流程（見圖一）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部分工藝。4.2生產工藝簡述4.2.1爐渣的化學成分。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-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，使爐內壁溫度上升到650C以上時可清除爐內的石塊

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次加入2025噸進行加溫并烘爐，在正常開爐期間每次加入的熔融渣雖應不大于6噸,然后提起電極給電爐送電進行加熱，加溫送電時間一般根據所加入液態(tài)渣的質雖和溫度控制在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，爐內爐渣降溫較快。加熱過程監(jiān)控好溫度的變化。電爐爐內和爐前出鐵產生的煙氣通過電爐煙氣除塵器進行凈化，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、旋風除塵器、

6、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的現有液態(tài)爐渣1450C連續(xù)流出要盡快升溫到1500C，當爐內仍有20噸1450C液態(tài)渣，再加入4噸1300C液態(tài)渣時爐內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。當爐內有10噸1450C液態(tài)渣，再加入4噸1300C液態(tài)渣時爐內

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$-1300)由此解得t=1407Co該溫度下的熔融渣仍然不大影響渣的流出。當爐內有10噸1450C液態(tài)渣，再加入8噸1300C液態(tài)渣時爐內的料會很快混合起來，那么混合后的溫度為to由公式Q=Cmt進行計算，計算時仍按平均比熱1.3519KJ/(kgC)計算。10000X(1450-t)=8000X$-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)的巖棉生產主要看一是爐渣的成分組成二是爐內高溫渣的多少和新加入低溫渣的多少，具體情況要經過實際總結。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，如不考慮電爐的散熱，8分鐘應消耗電雖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的渣雖時也可適當增

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,每天的最大生產雖按160t/d（日加熱時間610.7小時），正常生產雖96t/d。4.4.1 4.4原材料技術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，該部分總容雖約140KW電爐停送電控制電源從現有的220V直流電源引出一路。4.4.2 爐渣從現生產工藝環(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（見表4）電爐主要參數表4序號名稱單位數量備注1電爐變壓器容量KVA25002一次側電壓KV35(10)3一次側電流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調壓方式無載電動調壓8電源頻率Hz509電爐功率因數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。經濟的方法，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部分。電爐的具體布置見附圖。變壓器跨布置。共設2層平臺，即土0.0m、+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到巖棉生產線的車間，再用專用行車提起渣包將液態(tài)渣從加熱爐的

13、頂部加料口加入爐內（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（具體根據渣包的重雖配置），主要是將低溫液態(tài)渣加入加熱爐內。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。6.2.1 6.2電爐的主要系統(tǒng)和構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整體為鑄造結構，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構，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、

15、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，運輸到現場后進行安裝。它由水冷鋼骨架、水冷蓋板、側壁等組成。從電極極心圓外400mM6j圓心內的部分采用無磁不銹鋼，外部和側圈采用普通鋼材質。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孔。煙罩為圓形結構，煙罩頂部極心圓外400mmW內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。采用圓形爐殼，其鋼度大、結構緊湊，容易制作。爐殼由厚度為18mm勺厚鋼板和縱橫向的加勁板分數瓣焊接而成，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電爐輔助配套部分7.1電源及供電電爐車間的

17、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35KVW壓電纜送至電爐變壓器，保護系統(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，以保證事故范圍不再擴大。7.2裝機容雖電爐供電由1臺2500KV度壓器供電，35(10)KV®線；根據工藝要求，三臺單相電爐變壓器組合連接為Dd-0接線方式、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，并有較強的過負荷能力，