礦熱爐（課堂PPT）

1、礦熱爐簡(jiǎn)介礦熱爐簡(jiǎn)介目錄目錄 1. 1. 礦熱爐簡(jiǎn)介礦熱爐簡(jiǎn)介 1.1 礦熱爐簡(jiǎn)介 1.2 礦熱爐原理 1.3 礦熱爐工藝 1.4 礦熱爐分類(lèi)和用途 2. 2. 礦熱爐主要零部件礦熱爐主要零部件 2.1 主體構(gòu)造 2.2 主要零部件及作用 2.3 主要備件 3. 3. 重要輔機(jī)及配套設(shè)備重要輔機(jī)及配套設(shè)備 3.1 進(jìn)料裝置 3.2 出料裝置 3.3 搗爐機(jī) 3.4 余熱處理 3.5 除塵系統(tǒng) 4. 4. 設(shè)備供貨范圍和訂貨要求設(shè)備供貨范圍和訂貨要求 5. 5. 設(shè)備安裝調(diào)試與維護(hù)設(shè)備安裝調(diào)試與維護(hù) 1. 1. 礦熱爐簡(jiǎn)介礦熱爐簡(jiǎn)介1.1 1.1 礦熱爐簡(jiǎn)介礦熱爐簡(jiǎn)介1.1 1.1 礦熱爐簡(jiǎn)介礦

2、熱爐簡(jiǎn)介 礦熱爐又稱(chēng)電弧電爐或電阻電爐。 它主要用于還原冶煉礦石，碳質(zhì)還原劑及溶劑等原料。主要生產(chǎn)硅鐵，錳鐵，鉻鐵、鎢鐵、硅錳合金等鐵合金。1.2 1.2 礦熱爐原理礦熱爐原理 礦熱爐采用碳質(zhì)或鎂質(zhì)耐火材料作爐襯，使用自培電極。通過(guò)電極插入爐料進(jìn)行埋弧操作，利用電弧的能量及電流通過(guò)爐料時(shí)因爐料的電阻而產(chǎn)生的能量來(lái)熔煉金屬。陸續(xù)加料，間歇式出鐵渣，連續(xù)作業(yè)。1.3 1.3 礦熱爐工藝礦熱爐工藝 礦熱爐通過(guò)加料裝置間斷加料入爐，搗爐機(jī)維護(hù)料面，配備開(kāi)堵眼機(jī)或電弧燒穿器等開(kāi)口設(shè)備開(kāi)鐵口，液體合金流入鐵水包等容器中，然后運(yùn)輸至模具處進(jìn)行澆注，冷卻后，產(chǎn)品入成品庫(kù)。鐵渣則通過(guò)出渣口間歇式排出。1.4 1

3、.4 礦熱爐分類(lèi)和用途礦熱爐分類(lèi)和用途 電耗值隨原料成分，制成品成分，電爐容量等的不同而有很大差異。這里是約值。2. 2. 礦熱爐主要零部件礦熱爐主要零部件2.1 2.1 主體構(gòu)造主體構(gòu)造 主要由爐體，爐蓋、短網(wǎng)，水冷系統(tǒng)，排煙系統(tǒng)，除塵系統(tǒng)，余熱處理系統(tǒng)，電極殼，電極壓放及升降系統(tǒng)，上下料系統(tǒng)，把持器，燒穿器，液壓系統(tǒng)，礦熱爐變壓器及各種電器設(shè)備等組成。2.1 2.1 主體構(gòu)造主體構(gòu)造2.1 2.1 主體構(gòu)造主體構(gòu)造2.2 2.2 主要零部件及作用主要零部件及作用2.2 2.2 主要零部件及作用主要零部件及作用 爐體爐體 電爐爐體由爐殼和耐火爐襯組成。 爐殼由爐底板、爐墻板、箍圈和筋板組成，

4、爐殼采用圓形結(jié)構(gòu)，爐殼側(cè)板采用厚鋼板，支座為架在混凝土上的槽鋼。 電爐爐襯的內(nèi)襯使用高鋁質(zhì)和鎂土質(zhì)、碳質(zhì)耐火材料；出爐口附近使用一級(jí)鎂磚及鎂質(zhì)料，結(jié)合碳質(zhì)硅磚等耐火材料砌筑而成。2.2 2.2 主要零部件及作用主要零部件及作用 爐殼爐殼 對(duì)爐殼的要求是：強(qiáng)度應(yīng)能滿(mǎn)足爐襯受熱而產(chǎn)生的劇烈膨脹，適應(yīng)爐襯熱漲冷宿的要求而且力爭(zhēng)節(jié)省材料和便于制造。 爐殼上面集成著出鐵口。2.2 2.2 主要零部件及作用主要零部件及作用 爐蓋爐蓋 密封爐的爐蓋以水冷鋼梁作為骨架砌以耐火磚及耐火材料，爐蓋頂部的三個(gè)電極孔主要是讓三相電極把持器貫通爐內(nèi)，并用絕緣材料使電極把持器與爐蓋絕緣。爐蓋上設(shè)有9個(gè)溫度計(jì)插孔，用保護(hù)管

5、插入耐火磚內(nèi)。將溫度計(jì)插入保護(hù)管內(nèi)，可測(cè)量爐蓋內(nèi)爐汽溫度。2.2 2.2 主要零部件及作用主要零部件及作用 煙罩煙罩 煙罩的作用是封閉爐口，遮擋輻射熱，收集冶煉反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)出的煙氣，改善操作環(huán)境。煙罩由蓋板、側(cè)壁、爐門(mén)、煙罩骨架等組成。煙罩是由鋼板和型材焊接成形的，呈六邊形。通過(guò)煙罩骨架坐在操作平臺(tái)上。2.2 2.2 主要零部件及作用主要零部件及作用 煙氣導(dǎo)出管煙氣導(dǎo)出管 煙氣導(dǎo)出管的作用是靠自然壓差或除塵器的風(fēng)機(jī)形成矮煙罩內(nèi)的負(fù)壓，實(shí)現(xiàn)向外排煙的。每臺(tái)電爐設(shè)有2個(gè)煙道，煙道是用鋼板和型材制作的。煙道由下部水冷段，煙管段、鐘罩閥和煙道吊掛組成。 煙道下部水冷段座在矮煙罩的梁圈上，它是通水冷卻的

6、。煙管段分成若干節(jié)，直接通到屋頂外。屋頂外的煙道口上設(shè)有鐘罩閥，鐘罩閥是用來(lái)封閉煙道的。鐘罩閥是用煙道油缸來(lái)開(kāi)閉的，當(dāng)需要接入除塵器時(shí)關(guān)閉鐘罩閥，煙氣通過(guò)三通在風(fēng)機(jī)的作用下將煙氣送入除塵器。2.2 2.2 主要零部件及作用主要零部件及作用 電極把持器電極把持器 電極把持器是礦熱爐的核心設(shè)備，它是由導(dǎo)電裝置、抱緊裝置、壓放裝置、升降裝置和把持筒、電極殼組成。電極把持器主要通過(guò)抱緊裝置使銅瓦在適宜的壓力下貼緊電機(jī)殼，保證從短網(wǎng)傳來(lái)的大電流過(guò)集電環(huán)或無(wú)極電環(huán)的集電支承器、導(dǎo)電銅管經(jīng)銅瓦傳到電極上。 我國(guó)目前的礦熱爐裝備水平差異較大，使用電極把持器類(lèi)型較多。目前國(guó)內(nèi)使用的電極把持器如果按照?qǐng)?bào)緊裝置的類(lèi)

7、型區(qū)分。有徑向打螺釘 禁式把持器、大螺栓夾緊式把持器、錐型環(huán)式把持器、組合式或標(biāo)準(zhǔn)組件把持器、波紋管式把持器等。2.2 2.2 主要零部件及作用主要零部件及作用 電極把持器電極把持器 2.2 2.2 主要零部件及作用主要零部件及作用 電極把持器電極把持器 電極把持器簡(jiǎn)圖電極把持器簡(jiǎn)圖 1- 1-電極；電極； 2- 2-銅瓦；銅瓦； 3- 3-頂緊螺栓；頂緊螺栓； 4- 4-夾緊半環(huán)；夾緊半環(huán)； 5- 5-導(dǎo)電銅管；導(dǎo)電銅管； 6- 6-吊筋；吊筋； 7- 7-把持筒把持筒2.2 2.2 主要零部件及作用主要零部件及作用 把持筒把持筒 把持筒是把持系統(tǒng)中的重要部件之一。把持筒又稱(chēng)電極外筒，用來(lái)懸

8、吊電極把持器和電極，并在操作時(shí)能使電極升降。2.2 2.2 主要零部件及作用主要零部件及作用 導(dǎo)電裝置導(dǎo)電裝置 傳統(tǒng)的導(dǎo)電裝置一搬包括集電環(huán)、導(dǎo)電銅管和銅瓦。集電環(huán)主要起均壓作用，將電流集合起來(lái)，然后再分配給導(dǎo)電銅管，以使每根電極上每塊銅瓦的電流基本相等.銅瓦是將電能送到電極的主要部件。銅瓦用紫銅鑄造，其內(nèi)部有冷卻水管，銅瓦與電極接觸面允許的電流密度在0.92.5A/cm2范圍內(nèi)，銅瓦的高度約等于電極直徑，銅瓦數(shù)量可根據(jù)每相電極的電流來(lái)計(jì)算。電極燒結(jié)帶是整個(gè)電極強(qiáng)度的薄弱環(huán)節(jié)，銅瓦對(duì)電極的抱緊力為0.050.15MPa，接觸壓力來(lái)源于電極把持器。采用組合把持器的電極有助于改善電極燒結(jié)。銅瓦結(jié)構(gòu)

9、2.2 2.2 主要零部件及作用主要零部件及作用 電極升降裝置電極升降裝置 電極升降裝置使通過(guò)提升和下放電極以改變電極位置，調(diào)整電極電弧長(zhǎng)度來(lái)調(diào)整電阻，達(dá)到調(diào)節(jié)電流大小的目的。電極升降速度視爐子功率不同而異，一般電極直徑大于1m時(shí)電極升降速度為0.20.5m/min，小于1m時(shí)為0.40.8m/min。電極升降行程為2.12.6m. 2.2 2.2 主要零部件及作用主要零部件及作用 電極電極 石墨電極采用石油焦為主原料，瀝青和焦油作粘結(jié)劑，擠壓成圓柱狀電極坯后，裝入專(zhuān)門(mén)的石墨化電阻爐內(nèi)制成的（生產(chǎn)周期達(dá)34個(gè)月）； 自焙電極將專(zhuān)用電極糊加入特制的鋼質(zhì)電極殼內(nèi)，在冶煉過(guò)程中自動(dòng)焙燒硬化而成； 碳

10、素電極采用無(wú)煙煤和焦炭為主原料，瀝青和焦油作粘結(jié)劑，擠壓成型的電極通過(guò)焙燒成形。2.2 2.2 主要零部件及作用主要零部件及作用 短網(wǎng)短網(wǎng) 短網(wǎng)是輸送低電壓、大電流電能的裝置，為使他能將取自由電網(wǎng)的能量做有效地輸入礦熱爐，考慮配置合理的短網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形式、選擇適宜的短網(wǎng)電流密度，對(duì)獲得良好的電力運(yùn)行指標(biāo)、節(jié)約有色金屬用量具有很大的經(jīng)濟(jì)意義。短網(wǎng)的主要作用是傳輸大電流，故短網(wǎng)中的電抗和電阻在整個(gè)線(xiàn)路中占很大比重，足以決定整個(gè)設(shè)備的電氣特性，因此必須滿(mǎn)足下面幾個(gè)基本要求。 （1）有足夠的載流能力。 （2）盡可能降低短網(wǎng)電阻。 （3）短網(wǎng)的感抗值應(yīng)足夠小。 （4）有良好的絕緣及機(jī)械強(qiáng)度2.2 2.2 主

11、要零部件及作用主要零部件及作用 短網(wǎng)短網(wǎng) 2.2 2.2 主要零部件及作用主要零部件及作用 短網(wǎng)補(bǔ)償短網(wǎng)補(bǔ)償 礦熱爐的系統(tǒng)電抗的70是由短網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的，基于這個(gè)原因，礦熱爐的自然功率因數(shù)很難達(dá)到0.85以上，絕大多數(shù)的爐子的自然功率因數(shù)都在0.70.8之間，較低的功率因數(shù)不僅使變壓器的效率下降，消耗大量的無(wú)用功，浪費(fèi)大量電能，且被電力部門(mén)加收額外的電力罰款，同時(shí)由于電極的人工控制以及堆料的工藝，導(dǎo)致三相間的電力不平衡加大，最高不平衡度可以達(dá)到20以上，這導(dǎo)致冶煉效率的低下，電費(fèi)增高，因此提高短網(wǎng)的功率因數(shù)，降低電網(wǎng)不平衡就成了降低能耗，提高冶煉效率的有效手段。2.2 2.2 主要零部件及作用主

12、要零部件及作用 短網(wǎng)補(bǔ)償短網(wǎng)補(bǔ)償 目前常用的補(bǔ)償方式是低壓自動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償。有別于傳統(tǒng)礦熱爐高壓補(bǔ)償方式，低壓無(wú)功補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償點(diǎn)直接接入礦熱電爐低壓短網(wǎng)電極端，并根據(jù)實(shí)際工況動(dòng)態(tài)無(wú)觸點(diǎn)投入及切除補(bǔ)償電容器組，在礦熱爐各種工況情況下，向其提供適量的無(wú)功支持，從而提高系統(tǒng)功率因數(shù)，降低短網(wǎng)總電流，進(jìn)而降低損耗，增加變壓器有效出力。不但可消除被加收的電費(fèi)調(diào)整費(fèi)，而且能降低短耗，提高產(chǎn)量。2.2 2.2 主要零部件及作用主要零部件及作用 高壓供電系統(tǒng)高壓供電系統(tǒng) 高壓供電系統(tǒng)由高壓進(jìn)線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)及電壓互感器、高壓真空斷路器及電流互感器、氧化鋅避雷器及阻容吸收保護(hù)裝置，構(gòu)成高壓進(jìn)線(xiàn)柜、真空開(kāi)關(guān)柜、氧化避雷器及阻

13、容保護(hù)柜。 高壓供電系統(tǒng)可向電爐提供主電源，并可進(jìn)行主回路短路保護(hù)，在高壓回路設(shè)置過(guò)電壓吸收裝置，吸收操作過(guò)電壓及浪涌電壓，以保護(hù)變壓器。氧化鋅避雷器進(jìn)行防雷擊保護(hù)，進(jìn)線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)便于調(diào)試及維護(hù)。2.2 2.2 主要零部件及作用主要零部件及作用 冷卻水系統(tǒng)冷卻水系統(tǒng) 由給水系統(tǒng)將水送至高處平臺(tái)上，然后由水冷系統(tǒng)將水經(jīng)水分配器對(duì)短網(wǎng)、水冷煙罩、水冷煙囪、壓力環(huán)、銅瓦、水冷大套等進(jìn)行冷卻。另一路將水送入變壓器的強(qiáng)油水冷裝置冷卻變壓器。 2.3 2.3 主要備件主要備件 1) 砌爐用耐火材料； 2) 電極糊； 3) 變壓器軌道及緊固件； 4) 液壓介質(zhì)； 5) 銅瓦； 6) 水冷電纜；3. 3. 重要

14、輔機(jī)及配套設(shè)備重要輔機(jī)及配套設(shè)備 3.1 3.1 進(jìn)料裝置進(jìn)料裝置 目前常用的電爐加料系統(tǒng)包括以下兩種： 1.電爐振動(dòng)輸送加料車(chē) 2.電爐自動(dòng)加配料系統(tǒng) 3.1 3.1 進(jìn)料裝置進(jìn)料裝置 電爐振動(dòng)輸送加料車(chē)電爐振動(dòng)輸送加料車(chē) 3.1 3.1 進(jìn)料裝置進(jìn)料裝置 電爐振動(dòng)輸送加料車(chē)電爐振動(dòng)輸送加料車(chē) 電爐振動(dòng)加料車(chē)將配好的鐵料移動(dòng)至電爐加料口上方，利用振動(dòng)方式將鐵料平穩(wěn)地加入到電爐中。特點(diǎn)是給料均勻，不卡料，對(duì)鐵料顆粒大小沒(méi)有嚴(yán)格要求。 3.1 3.1 進(jìn)料裝置進(jìn)料裝置 電爐自動(dòng)加配料系統(tǒng)電爐自動(dòng)加配料系統(tǒng) 3.1 3.1 進(jìn)料裝置進(jìn)料裝置 電爐自動(dòng)加配料系統(tǒng)電爐自動(dòng)加配料系統(tǒng) 系統(tǒng)包括：微機(jī)自動(dòng)

15、配鐵裝置，無(wú)線(xiàn)遙控備料系統(tǒng)，感應(yīng)電爐熔煉管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)全部數(shù)據(jù)集中監(jiān)控、統(tǒng)計(jì)、成分自動(dòng)計(jì)算。還包括多臺(tái)電爐加料車(chē)，無(wú)人化行車(chē)自動(dòng)加料PLC控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)行車(chē)自動(dòng)吸料、自動(dòng)放料、自動(dòng)稱(chēng)量。 整個(gè)爐后配料無(wú)人操作。系統(tǒng)各部分均有手動(dòng)、自動(dòng)，保證在出現(xiàn)異常時(shí)能保證生產(chǎn)?？刂葡到y(tǒng)可以遠(yuǎn)距離控制配料系統(tǒng)進(jìn)行料單修正。 3.1 3.1 進(jìn)料裝置進(jìn)料裝置 3.2 3.2 出料裝置出料裝置 出料裝置包括開(kāi)口機(jī)、鐵水包等。 3.2 3.2 出料裝置出料裝置 開(kāi)口機(jī)開(kāi)口機(jī) 開(kāi)口機(jī)用于打開(kāi)鐵口,放出鐵水。 開(kāi)口機(jī)有機(jī)械式、液壓式、電弧式、燒穿器等多種。 3.2 3.2 出料裝置出料裝置 燒穿器燒穿器 電爐燒

16、穿器的作用是用來(lái)燒穿出鐵口的。燒穿器由燒穿器本體、母線(xiàn)、軌道、吊掛等組成。燒穿器本體在爐口處是可以移動(dòng)的，以便對(duì)準(zhǔn)出鐵口。堵出鐵口時(shí)或不使用時(shí)可把它從爐口處移開(kāi)。燒穿母線(xiàn)為銅排，它的電源來(lái)自于電爐變壓器，通過(guò)銅排把電流連接到燒穿器本體上。燒穿器本體、 8銅排的吊掛上都裝有絕緣件，以保證操作的安全性。 3.2 3.2 出料裝置出料裝置 燒穿器燒穿器 3.2 3.2 出料裝置出料裝置 鐵水包鐵水包 鐵水包用于鑄造車(chē)間澆注作業(yè)，在爐前承接鐵液后，由行車(chē)運(yùn)到鑄型處進(jìn)行澆注 3.3 3.3 搗爐機(jī)搗爐機(jī) 搗爐機(jī)搗爐機(jī) 用于使電爐爐內(nèi)布料均勻，擴(kuò)大反應(yīng)區(qū)，并消除懸料、搗碎熔渣，減少結(jié)殼和料面噴火，達(dá)到爐況

17、平順。 3.4 3.4 余熱處理余熱處理 礦熱爐生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生的大量的高溫?zé)煔饧拜椛錈崃?。通常企業(yè)都會(huì)將這部分能量收集起來(lái)進(jìn)行二次利用，避免浪費(fèi)。 1.技術(shù)原理：通過(guò)余熱回收裝置，利用生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的高溫?zé)煔饧拜椛錈崃?，進(jìn)行二次回收利用，在余熱鍋爐內(nèi)產(chǎn)生中低壓蒸汽，進(jìn)而推動(dòng)發(fā)電設(shè)備進(jìn)行發(fā)電。 2.關(guān)鍵技術(shù)：礦熱爐高溫?zé)煔鈱?dǎo)入余熱鍋爐，蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)組從而帶動(dòng)發(fā)電。當(dāng)余熱發(fā)電設(shè)備出現(xiàn)故障或進(jìn)行正常維修時(shí)進(jìn)行煙氣導(dǎo)出轉(zhuǎn)換。 3.4 3.4 余熱處理余熱處理余熱鍋爐3.5 3.5 除塵系統(tǒng)除塵系統(tǒng) 采用袋式除塵器系統(tǒng)治理電石爐、礦熱爐、硅鐵爐的煙塵，是目前電石爐、礦熱爐、硅鐵爐除塵發(fā)展的主流，由于

18、電石爐是高耗能生產(chǎn)設(shè)備，煙氣中殘存的熱量多，煙氣溫度高，因此，不管采取何種型式的布袋除塵器系統(tǒng)，均須采取降溫措施。4. 4. 設(shè)備供貨范圍和訂貨要求設(shè)備供貨范圍和訂貨要求4.1 4.1 礦熱爐供貨范圍礦熱爐供貨范圍序號(hào)項(xiàng) 目 名 稱(chēng)單 位數(shù)量備 注1爐殼套12水冷矮煙罩套13煙囪套24短網(wǎng)系統(tǒng)套3每相一套5把持器系統(tǒng)套3每相一套6下料系統(tǒng)套17爐內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)套18液壓系統(tǒng)套19氣動(dòng)系統(tǒng)套110低壓電控系統(tǒng)套111料罐車(chē)臺(tái)212料罐個(gè)613爐底風(fēng)機(jī)個(gè)14.2 4.2 礦熱爐訂貨要求礦熱爐訂貨要求 變壓器額定容量 自然功率因素0.85 電極行程：1200mm-2000mm 電極升降速度： 0.5

19、m/min 出鐵口數(shù)量 產(chǎn)量 設(shè)備作業(yè)率95%5. 5. 設(shè)備安裝調(diào)試與維護(hù)設(shè)備安裝調(diào)試與維護(hù)5.15.1礦熱爐安裝礦熱爐安裝 電爐的安裝可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況制定安裝程序。這里介紹的安裝順序僅供參考：電爐結(jié)構(gòu)部件的安裝由下往上，電極系統(tǒng)部件的安裝由上往下。電爐結(jié)構(gòu)部件的安裝：電爐爐底工字鋼、爐體旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、爐殼和出鐵口、矮煙罩、煙道、爐前排煙、下料系統(tǒng)。電極系統(tǒng)部件的安裝：電極密封裝置、電極升降裝置、電極壓放裝置、電極把持器。然后是短網(wǎng)、水冷系統(tǒng)、燒穿器的安裝。最后是液壓系統(tǒng)的安裝和配管。下料系統(tǒng)的平臺(tái)以下部分要在短網(wǎng)安裝后進(jìn)行。5.2 5.2 礦熱爐調(diào)試礦熱爐調(diào)試 電爐的各部分設(shè)備安裝完成以后要進(jìn)行空負(fù)荷調(diào)試，同時(shí)對(duì)各部分進(jìn)行調(diào)整，使電爐設(shè)備能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)和使用的要求。 其空負(fù)荷試車(chē)和調(diào)整的內(nèi)容包括：壓力環(huán)通過(guò)銅瓦抱緊電極、壓力環(huán)的松開(kāi)和減壓松開(kāi)電極；抱閘環(huán)抱緊電極；電極的壓放；電極的升降；煙道帽的開(kāi)閉；水冷系統(tǒng)的通水和壓力試驗(yàn)；下料系統(tǒng)的閘閥的開(kāi)閉動(dòng)作；液壓系統(tǒng)的全部動(dòng)作。要