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电石炉说明书

2×30MVA密闭电石炉主车间

产品安装、调试及使用维护说明书

编号：

A715300008MS

表14

1用途与使用范围

本车间用于冶炼电石，且仅适用于新疆中泰矿冶有限公司电石生产的冶炼工艺。

2主要技术性能（单台电炉）

2.1、产品:

电石------------------------------------------（CaC2）

额定生产率-------------------------------6.7吨/小时

年额定产量-------------------------------53300吨（按330天计）

2.2、炉型：

炉身直径-----------------------------------～9200mm

炉身高度-----------------------------------4962mm

炉膛深度-----------------------------------2900mm

炉盖直径-----------------------------------9200mm

炉盖高度-----------------------------------～1080mm

出炉口数-----------------------------------3个

2.3、电极（液压悬挂式）:

自焙电极数量-----------------------------3个

电极壳直径--------------------------------Φ1250mm

电极行程---------------------------------1500mm

肋片数--------------------------------------12

每个电极的加热元件功率--------------24kW

每个电极的风扇风量--------------------1200m3/h

2.4、变压器:

单相-----------------------------------------3个

每台变压器额定容量--------------------10000kVA

每座炉的变压器总额定容量-----------30000kVA

一次电压-----------------------------------35kV

二次电压-----------------------------------80．2～240V

2.5、装料：

炉子装料仓---------------------------------12×6m3

装料管数------------------------------------13

装料管通径---------------------------------DN300mm/DN270mm（中心料管）

2.6、循环水:

炉子循环水-----------------------------------0.35MPa、约600m3/h

2.7、空气冷却:

炉底冷却风扇------------------------------50000Nm3/h

2.8、通风:

出炉排烟风机------------------------------60000Nm3/h

烟囱高度------------------------------------33m

烟囱直径------------------------------------1100mm

2.9、液压系统：

液压油清洁度等级：

-----------------------10级。

工作压力:

------------------------------------11Mpa

2.10、出炉卷扬机：

出炉卷扬机钢丝绳额定拉力-------------80kN

出炉卷扬机钢丝绳额定速度-------------12m/min

3结构及工作原理（单台电炉）

主要由炉体、炉盖、电极柱下部、电极柱上部、环形加料机、炉顶加料系统、厂房排烟系统、二次母线系统、电炉冷却水系统、炉前排烟系统、烧穿母线及烧穿器、电极位置指示器、炉气抽出烟道、荒炉气烟道、炉底风冷装置、加料小皮带系统等组成。

3.1炉体

炉体为圆柱形焊接结构，包括炉壳、炉嘴、炉底支撑等，是反应生成电石的场所。

炉壳底部安装有热电偶，用于控制炉衬温度。

炉壳下部设有保护罩，用以对炉体进行隔热保护。

炉体上设有3个出炉口，每个出炉口炉门均为水冷结构，出炉口溜槽为非水冷耐热铸钢结构。

3.2炉盖

炉盖用于密封炉膛、减少热损失和改善冶炼区间的工作条件。

共有6组边缘水冷段及一组中心水冷段组成。

各连接处用螺栓把接并用耐高温密封绝缘绳密封。

炉盖下沿与炉体之间采用砂子密封。

炉盖上沿电极入口处装有水冷密封套，该水冷密封套对电极起密封及导向作用。

3.3组合式电极柱（电极柱下部和电极柱上部）

组合式电极柱由上、下两部分组成，电极柱上部主要包括：

电极导向装置、电极加热装置、电极升降装置、电极压放装置、上部把持筒、压放平台及液压管路等。

电极柱下部主要包括：

下部把持筒、水冷保护套、导电铜管、底环、接触元件、水冷管路等部件。

每根电极有六组压放装置、每组压放装置均由一个压放缸和一个夹紧缸组成。

六组压放装置围绕一根电极安装在电极柱上部的压放平台上。

通常六组压放装置的夹紧缸靠弹簧力牢固地夹住电极壳上的六根筋片。

压放平台的两端与两个升降油缸活塞杆端部铰接，当电极需要提升或下降时，升降油缸的提升力就通过压放平台上的压放装置传到电极上，使得电极系统可在垂直方向上下运行。

当需要压放电极时，升降油缸停留在某一位置不动，电极在压放装置的作用下向炉内进给（压放），每次进给（压放）量20mm。

其压放电极的程序如下：

a、第一组压放装置的夹紧缸打开，压放缸上升20mm。

b、第二组压放装置中的夹紧缸打开（在此同时第一组夹紧缸夹住电极壳筋片），压放缸上升20mm。

c、第三组及以下各组重复以上动作过程，直到六组压放装置全部动作完毕，在新的位置上作好压放准备。

d、六组压放装置同时向下动作，将电极压放20mm。

全部压放程序完成。

电炉工作时所需的大电流是通过二次母线和电极上的导电铜管以及电极柱下部的接触元件传给电极的。

接触元件两块铜接触块通过四组蝶形弹簧连接而成的。

两块接触块在弹簧力的作用下给电极筋片以一定的夹紧力，以导通大电流。

接触元件为水冷结构，冷却水通过导电铜管进入接触元件一端，再从另一端经导电铜管流出。

为了保护接触元件及其内部的弹簧以及导电铜管与接触元件之间的银焊点免受高热的损坏，在接触元件的外部有一组由六块不锈钢弧形板组成的圆筒形水冷保护套，在接触元件的底部有六块铜制弧形段组成的圆形底环。

底环上铺设气封垫板和耐火纤维毡可避免炉内高温炉气从底环和电极壳之间的间隙处串入电极内部损坏接触元件等零部件。

3.4环形加料机

环形加料机用于将原料加入每一个炉顶料仓，送料信号由料仓上的料位仪给出。

每个料仓顶部圆盘设有一套刮料装置，该刮料装置由气缸推动，可将原料送入料仓内。

环形加料机由传动装置、气动装置、机架及导料管等组成，并带阀站控制箱。

3.5炉顶加料系统

炉顶加料系统由12个炉顶料仓、13组加料管、13组料管绝缘吊挂、24组料位仪及13个耐热铸钢料嘴组成。

此电石炉加料为连续式加料。

3.6厂房排烟系统

厂房排烟系统由烟尘捕集罩及排烟管道组成，主要用于将车间内部的烟气排空。

3.7二次母线系统（短网系统）

电炉变压器通过二次母线系统与电炉形成低压回路，从而提供电炉冶炼所需电能。

电炉采用三个单相变压器供电，变压器到电极之间采用水冷二次母线系统供电，二次母线系统包括导电铜管、水冷电缆、绝缘吊挂装置、铸铜连接体、水冷装置，三个单相变压器及短网均成120°对称分布，

3.8电炉冷却水系统

电炉冷却水系统由三台水冷分配器及管路、球阀等组成，分别用来冷却电极柱；冷却炉盖；冷却炉气烟道、三个出炉口、炉前挡屏及炉盖吊挂。

在每台水分配器的回水管上设有流量计和靶式温度计。

3.9炉前排烟系统

炉前排烟系统主要由吸烟罩、烟道、烟道闸阀、烟囱、引风机、布袋除尘器等组成。

本电石炉共有三个出炉口，当其中一个出炉口出电石时，将该出炉口的烟道闸阀打开，关闭另两个出炉口烟道闸阀，出炉时排出的烟气经烟道、引风机进入布袋除尘器中，经除尘后排空。

3.10烧穿母线及烧穿器

用于电石出炉时烧穿出炉口，以便电石顺利流出。

烧穿母线及烧穿器由导电铜排、烧穿枪杆、俯仰装置、走行装置、接触断路器等组成。

电炉出电石时，烧穿器将出炉通道用电弧烧开。

3.11电极位置指示器

电极位置指示仪是显示电极在炉膛内的相对位置，由直线位移传感器和固定支架等组成。

每根电极配有一套电极位置指示器。

固定在压放平台上。

3.12炉气抽出烟道和荒炉气烟道

炉气抽出烟道用于将电石生产时炉内产生的烟气送入除尘系统。

荒炉气烟道在除尘系统发生异常时，将炉气直接排空。

3.13炉底风冷装置

炉底风冷装置主要由轴流式风机及支架等组成，用于向炉体下部吹送冷风，起到降低炉体下部温度的作用。

3.14电炉液压系统

本液压系统由泵站、电极压放盘（阀站）等组成。

泵站包括6台液压泵、油箱、压力调节阀组。

6台液压泵组中，3台用于三个电极升降，1台用于电极压放，1套备用，1套用于过滤冷却系统。

每个电极由两个单作用油缸完成升降动作，当压力油进入油缸有杆腔时，电极上升，电极下降靠电极自重，电极下降速度由调速阀确定（上升速度由泵确定），电极的上升速度和下降速度均为0.5m/min。

电极升降由控制室控制，也可在现场控制盘控制。

压放装置控制组合把持器的夹紧油缸和升降油缸，组合把持器的压放油缸速度由压放盘内的流量调节阀调定。

备用系统的功能相当于一个电极升降控制单元或压放动力单元，当其中一个液压泵发生故障时，可以将响应的截止阀打开或关闭，将控制信号切换到备用装置上，即可完成替代故障单元的功能。

过滤冷却系统将油箱中的油经过滤油器和冷却器不断循环，保持介质的清洁度和温度。

油箱带有液位指示、温度指示、液位开关，在冷却过滤油泵的吸口设有注油口，通过此油口可向油箱中加油。

每个控制阀组都带有一个溢流阀和一个压力表来调节系统压力，压力表由一个开关控制，需要读取压力值时，按下按钮，压力表方有显示。

电极升降阀组设有压力继电器，设置在流量控制阀上游，用来监视升降压力管路中的压力，测定可能出现的严重泄漏（如管路疏松、软管破裂等），当出现这种异常低压的情况时，压力继电器发出信号停止油泵并在控制室报警。

4安装、调试及试运转（单台电炉）

现场设备安装须依据设备安装施工图及相关技术要求与标准，并结合本说明书编制制订本工程各设备安装施工详细方案及吊装组织实施技术方案，确保安装施工安全、质量与进度。

4.1安装炉顶加料小皮带机

4.1.1安装炉顶加料小皮带机按照随机资料中的技术要求执行。

4.1.2小皮带机组装后空载试运转30分钟，所有托辊、滚筒必须转动灵活，胶带运转平稳，不允许有跑偏、打滑现象。

4.2安装炉前排烟系统

炉前排烟系统水平管路部分的安装可考虑在地面上分段把接起来，然后再整体吊起，通过调整吊挂长度的办法来调节管道的高低及水平度。

4.3安装烧穿母线及烧穿器

首先安装烧穿母线及烧穿器轨道，可以在地面分段连接好再整体吊挂起来，注意调整好母线及烧穿器轨道的水平度。

然后安装烧穿器，烧穿器应进退、旋转自如。

在正式通电之前，应将接触断路器打开。

4.4炉主体设备安装

4.4.1安装前土建基础复验

根据主厂房土建施工交付的交验报告及检测记录对炉体基础标高、电炉中心及十字中心线、各吊挂预埋件（位置、数量）、预留孔洞（尺寸、位置、数量）等进行必要的复验；

4.4.2确定电石炉中心及电极中心

在17.8m平台上用特制的三角形铁作标记，标出炉心位置及电极中心位置。

电炉极心圆中心与电炉中心同心，其允许偏差不超过±5mm。

以此为中心安装炉壳、炉盖及电极柱等。

极间距3100mm，允许偏差不超过±4mm；三相电极孔心距相等，其允许偏差不超过±4mm。

4.4.3炉壳基础应符合下列条件：

a）基础纵横向中心线与建筑轴线距离极限偏差±10mm；

b）基础标高极限偏差≤10mm；

4.4.4炉底排架梁的安装与验收

在对炉体基础进行复验后进行炉底排架梁安装，安装须依照炉底排架梁安装施工图及设计技术要求进行安装施工。

a）安装前工字梁应放置在钢平台上进行平直度及弯曲度的检查与矫正。

工字梁在安装前务必矫直，其凹凸不平度及绕度，在每米长度内不超过2mm，在其全长内绕度f值应≤2/1000×（长度）。

工字梁歪扭不得大于1～1.5mm；

b）炉底排架所有工字梁的上顶面应在同一水平面上，其允许偏差3mm；

c）铺设炉底工字钢排架梁时，可根据基础工形梁的朝向，按车间主导风向将工字钢与基础沟的交叉角在45°～90°范围内调定；

d）为调平炉底工字钢排架顶平标高与水平度，可在梁底部用垫铁找平，找平后须将粱底平面与基础全部垫实，垫铁与粱底部、垫铁与基础预埋板、垫铁间须按相关要求施焊。

4.4.5安装炉壳

炉底排架粱安装验收后进行炉壳安装，炉壳安装顺序是炉底板、炉壳体、炉顶口水冷装置、出铁口组拼、施焊、水冷试压检查。

安装须依照炉壳安装施工图及设计技术要求进行安装施工。

4.4.5.1炉底板安装

炉底板分6片发运至现场，现场完成分片倒运吊装、组拼、焊成整体、检查、完善。

a）炉底板拼接焊缝的焊接在现场进行，焊后要求平整，其平面度公差不得大于16mm。

b）炉底板必须平直，与工字梁接触良好，不得有翘曲现象；

c）炉底板圆心应有标志，其圆心与在0.00米层的安装基准点的相对位置度误差的不得大于5mm；

4.4.5.2炉壳体安装

炉壳体分12段（片）发运至现场，现场完成分段（片）倒运吊装、组拼、焊成整体、检查、完善。

a）炉壳体中心与电炉中心同心，其不同心度公差在炉壳高度范围内允许偏差≤10mm；

b）炉壳体组装后，其圆柱度允差≤15mm；侧壁炉片之间的拼接焊缝的错边量不得大于4mm；

4.4.5.3炉体上部环形水冷装置安装

现场完成分段到货部件的倒运、吊装、组拼、焊接、通水试压检查；水压试验，以0.46MPa保压10分钟，不得有渗漏卸压现象。

4.4.5.4出铁口安装

出铁口现场完成查验倒运吊装，与炉壳体组拼、焊接；出铁口倾斜度符合图纸要求，出铁口中心线在炉壁处测量与理论点误差＜10mm；所有工艺螺栓安装后必须拆掉；

4.4.5.5炉壳焊缝技术要求：

现场焊接的炉壳纵焊缝、炉壳底板对接焊缝和炉壳底板与侧板之间环焊缝100％磁粉探伤，探伤要求按JB/T4730-94《压力容器无损检测》中11条Ⅲ级规定执行。

4.4.6安装炉盖

现场安装顺序是：

对到货的设备进行开箱清点——完成倒运吊装到2层楼板中分段逐个进行通水试压检查（包括中心炉盖）——炉盖保温隔热耐高温材料喷涂或打结——吊装组拼——整体通水试压与绝缘检查；

a）炉盖六块扇形段、中心段与水冷密封套均为水冷结构件，因此，炉盖在现场组装前，须在现场通水（气）进行保压复查，通水试压检查前每段要用压缩空气吹除循环水路中杂物，试验压力为0.46MPa，保压10分钟，不得有渗漏卸压现象；进行水流量检验,要求通水回路畅通,内部水路无串水、短路和堵塞现象。

b）炉盖现场打结施工严格按供货方的配方及打结施工方案执行。

打结层强度达到80％时即可进行炉盖吊装组拼；

c）炉盖吊装组拼先将六块扇形段拼装好，然后安装炉盖中心段，再安装炉盖吊挂装置，注意对准炉心及电极中心。

最后安装水冷密封套和炉盖上的水冷管路，此部分要待电极柱安装结束后进行。

电极密封导向装置的夹紧装置松紧要调整合适，以使电极大套能自由上下升降，又能密封为原则。

用电焊机检验炉壳与炉盖之间、炉盖骨架与电极孔密封装置的支座之间等处的绝缘。

烟道接口位置要调整好。

d）炉盖整体通水（气）保压检查是与车间冷却循环水管路系统完成通水冲洗后进行，主要是检查进出口接口的正确性及接口处的密封性能。

4.4.7安装组合式电极柱

现场安装施工须按电极柱安装施工图及相关技术要求并应根据工程总体进度要求，落实具体实施时间与相关子项目交叉作业的工艺可操作的边际条件，并依此制订详细施工方案；

电极柱的安装要点：

安装之前电极柱设备到现场之后都应及时开箱清点查验，凡是水冷零、部件都须预先进行水压试验，试验压力0.46MPa，保压30分钟，检查是否有渗漏现象，若有应及时处理。

a）升降油缸与压放平台的安装：

先将两个升降油缸放到最低位置，压放平台放于两油缸之间，将辅助吊挂装置连接到压放平台上。

注意压放平台上的风机接口应位于炉心外侧。

然后按铅垂线调整好压放平台的中心，使之对准电极中心，并将压放平台上的油缸支座调到水平。

达到以上要求后，将压放平台与两油缸把接。

b）下部把持筒的安装：

此筒上部与压放平台下部法兰把接，下部装有二次母线吊挂架及水冷吊挂架。

接触元件、水冷保护套、底环等都装下部把持筒上。

c）压放装置与辅助夹持器的安装：

测量电极安装中心铅垂线是否在下部把持筒中心，安装六组压放装置及六组辅助夹持器，应使得六组夹头外侧距电极中心距离应保证为R675±2mm。

d）底环、接触元件、导电铜管的安装：

该部分到货状态是制造厂已将六块底环和其吊挂装置、接触元件与其吊挂装置、导电铜管组装在一临时特制工装胎具上，其目的是完成工厂对该三部分的总装检验并为运输的安全和现场安装创造便利条件和减少现场安装工作量；

对到货的该部须及时组织开箱查验，同时进行水冷件及接口处的通水（气）密封性能检查，该部部件的材质是铜制材料，接口焊接是银钎焊，倒运吊装过程中须特别注意和防止对该部部件的挂碰与撞击；

在将该部与把持筒下部与其对接安装过程中，须注意其总成胎具脱离过程中和把持筒下部对接时各接口处的稳定性，最后以电极安装中心铅垂线为基准，复查并找好底环中心，测量压放装置电极夹子和底环R30半圆的对中情况，依次测量并进行相应的调整，应保证严格对中。

以上复查调整连接步骤完成之后将各部分连接螺栓把紧。

接触元件与其吊挂装置与把持筒下部对接安装后，须对竖导电铜管上部作临时固定。

导电铜管安装须注意横向导电铜管与竖直导电铜管上部连接体焊接时，要注意冷却保护，防止连接体与竖直管之间的银钎焊口熔化。

e）电极柱部分水冷管路安装:

先将底环支绕管安装好，再将底环进出水口与冷却水竖管连接好。

安装时，要注意各连接点的银焊口，切勿损坏。

4.4.8水冷电缆和水冷软管安装：

对所到的货进行及时的开箱清点查验，须注意检查水冷电缆接头的外观质量，通过外观观察其密时性，如有问题应及时处理；水冷电缆接头与变压器出线端子对接、与电极柱进线端子（横向导电铜管进口端）对接、与水冷电缆对接现场都是采用银钎焊连接。

4.4.9电极柱冷却水试压，除水冷保护套外，其它水冷部件均应安好，可以进行水压试验，冷却水压力应在0.46MPa左右，连续运行至少24小时，检查管路及各接头处是否出现渗漏现象，检查回水管路，观察管路是否畅通。

安装电极壳，先将电极壳用辅助夹持器夹好。

铺设气封垫板和气封垫板上部的耐火陶瓷纤维毡，接通电极柱上部压放装置压放缸、夹紧缸和升降装置升降油缸之液压管路。

电极升降及压放试验检查与调整：

本项试验检查是在液压站完成安装站内调试，液压管路系统完成系统冲洗、保压检查后进行，通油调试须在电极升降及压放完成机械模拟动作检查后确保各部动作无障碍；升降油缸带动电极上升、下降往复5次，动作应平稳，压力正常。

三组电极柱升降时，油压应相同。

作此项试验时，13.4m平台及5.5m平台应派人监视。

检查压放装置的压放情况，空载压、放5次。

要求每个电极柱的6组压放缸及夹紧缸动作平稳，压放动作同步进行。

各接头不允许渗漏。

调整夹紧缸蝶形弹簧，使其夹紧力达到预定值，调整时，准备好扳手、钢板尺、塞尺，预先将夹头调到与电极壳筋板相靠，此时夹头对电极壳筋板并不产生夹紧力。

用扳手边调整弹簧支承螺栓，边用塞尺检查夹头与电极壳筋板之间的间隙，直到夹头与筋板相靠为止，此时测量螺栓端头到蝶簧外罩之间的距离，记下数值，继续拧紧螺栓压缩蝶形弹簧，直到测量端的距离达到4.8mm为止停止调整。

三根电极柱上的压放装置完全调好后，即可打开辅助夹持器，压放电极。

调整接触元件，使其内部蝶簧对电极筋板之压力达到10000N。

测组合式电极柱绝缘，用摇表逐点检测，合格后，再组装6块水冷保护套，测保护套与下部把持筒之间的绝缘，测水冷保护套与底环及下部把持筒之间的绝缘。

安装炉顶加料系统：

现场安装施工须按安装施工图及相关技术要求并应根据工程总体进度要求，落实具体实施时间与相关子项目交叉作业的工艺可操作的边际条件，并依此制订详细施工方案；

12个料仓和13个料管可根据现场情况与其它设备穿插安装或最后安装，料仓到位后及可进行炉顶环形加料机安装，但安装时不得与其它零部件发生相碰或干涉。

料仓料位仪支架现场调整好位置后焊在料仓上，有些料管可视现场情况重新切割、对接。

环形加料机运行平稳是确保该装置使用性能的前提，为此本套装置的安装首先是轨道及其支架安装尺寸与形状偏差的保证：

1、轨道与机架安装把合后环形加料机轨道中心圆直径为Φ6200±5mm，轨面直线度为1.5mm/1000mm，且轨道平面与耐磨板上表面平行度在Φ8600mm范围内为5mm；2、定位传动装置，使其中心轴与料仓分布中心轴同轴度为5mm；3、安装完成后进行手动攀车检查，运行平稳、无卡阻，各挡料板起落平稳，检查回转中的接料底板运转平稳，整机回转一周刮板与耐磨板间隙为4±3mm；现场安装过程对运输或倒运吊装的变形可采用火焰校正手段进行修复处理。

安装出炉卷扬机：

出炉卷扬机要按图示位置及方向布置，需进行二次灌浆，试运行时要保证机钢丝绳额定速度12m/min，1台电石炉的2套出炉卷扬机要求互锁。

5开炉准备

开炉前测试绝缘，用电焊枪打一次绝缘，绝缘通过后，检查冷却水系统，确定无任何泄漏点，再检查液压系统、控制系统、各种仪表、电缆保护情况。

以上各项经检查无误后，方可开炉。

6设备维护

6.1组合式把持器能否正常运行并保持较高的使用寿命。

关键在于接触元件，而接触元件的寿命与电极壳筋板质量以及冷却水的水质有很大关系。

因此要求在制造电极壳时严格检查电极壳筋板精度及粗糙度，在新接电极壳时一定要注意焊缝质量，筋板对接时不允许错位，焊缝要打磨平整、光滑。

冷却水必须经过净化及硬度处理方可使用。

接触元件的压力调定非常重要，压力过低会使电流分配不均，导致接触元件过热等，压力过高会使电极壳筋板磨损加重。

开炉使用一个月之后，要检查接触元件蝶簧的压力（先检查一根电极弹簧），将弹簧螺母松开，使弹簧全部脱离，之后再拧紧，但应拧到全部弹簧端面贴合而不受力为止，测量距离并与最初调整值相比较，如果差值大于原调整值5％，则全部电极上的所有弹簧都必须检查，重新调定压力。

此次调整以后每隔半年到一年复查一次。

若因磨损而更换接触元件时，建议一次更换12套。

电极水冷保护套是较精密的部件，安装之前或电炉在检修过程中，应将一个电极上的几件保护套连接为一整体，以防变形。

底环与电极壳之间的环状间隙，靠气封垫和耐火纤维密封。

放置气封垫板应小心，耐火纤维应铺设严实，不允许有空隙，以防电炉工作时高温炉气上窜烧坏接触元件。

如果发现气封垫板和耐火纤维损坏应立即更换。

6.2维护压放装置时应保证液压系统无压力。

检查压放装置固定螺栓是否拧紧，全部绝缘点的绝缘情况，所有管接头是否松动。

压放装置周围也清理干净，以便检查可能出现漏油问题。

6.3定期为各润滑点加润滑油（电机减速机半年换次油，