12500kVA钛渣冶炼电炉方案.docx

12500kVA钛渣冶炼电炉方案.docx

《12500kVA钛渣冶炼电炉方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《12500kVA钛渣冶炼电炉方案.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

12500kVA钛渣冶炼电炉方案

12600kVA钛渣冶炼电炉

初

步

设

计

方

案

西安环冶电炉技术设备有限公司

二〇一二年八月

一、设计依据

12600kVA钛渣冶炼电炉依据某公司的技术要求进行初步设计。

二、主要技术参数

（一）概述

1、电炉座数：

1座

型式：

固定式（带有二次燃烧室）

电炉额定功率：

12600kVA

单台电炉年产量：

3万吨酸溶钛渣2、单台电炉技术参数

（1）变压器

额定容量：

4200kVA/35kV—单相

数量：

3台/座

变压器一次电压：

35kV

变压器冷却方式：

螺旋板式油冷却器

（2）电极系统

型式：

电极把持器

工作电极数量：

3根/座

极心圆直径：

Ф2200mm可调

电极直径：

Ф780mm碳素电极

电极升降行程：

2000mm

电极压放行程：

50mm次/压放一次完成时间：

≤30秒

电极上升速度：

0～3.0m/min线性可调

下降速度：

0～1.0m/min线性可调

（3）配料及加料系统

称量站、固定配料运输机、大倾角皮带运输机、加料运输机、炉顶加料系统

（4）炉体

炉壳直径：

?

10600

炉膛直径：

?

8000

炉壳高度：

5800

炉膛深度：

2700

出铁口：

1个

出渣口：

1个

（5）水冷烟罩

净空间高度：

2500

大炉门：

3面

小炉门：

3面

排烟口：

2个

加料孔：

13个

（6）正常工作用冷却水

压力：

≥0.4MPa

流量：

600m3/h

水管径：

DN350

回水管径：

DN500

硬度：

≤50mg/l（以CaCO3计）

PH值：

8～9

悬浮物：

≤10mg/L

进水温度：

≤30℃

出水温度：

≤45℃

事故状态冷却水（单台电炉水耗量）压力：

≥0.25MPa,合计：

250m3/h

（7）液压系统

工作压力：

16MPa

液压油品：

HM—46

液压油清洁度等级：

NAS7级

电极升降调节阀：

比例换向阀

三、机械设备组成及功能描述

12600kVA钛渣冶炼电炉机械设备由以下部分组成：

配料及加料系统、炉体部分（含炉衬、出渣出铁溜槽，渣铁口开堵口机）、烟罩、烟道及二次燃烧室、电极密封导向装置、电极系统、二次母线系统、冷却水系统、液压系统、电炉配套设备等。

1配料及加料系统

称量站由流槽、称重料斗、电磁振动给料机、称重传感器等组成，当电炉发出求料信号后，称重料斗下的电磁振动给料机即开始动作，将料斗中的混合料自动卸下，送到固定配料运输机中。

一批料卸完后，称重料斗上方的电磁传感器进行计量，达到相应重量后，电磁振动给料机停止向斜料斗供料。

固定配料运输机为电动滚筒传动胶带运输机，胶带宽度为650㎜，配有头罩，头部流槽、密封导料槽、除尘器、尾部拉紧装置等。

称量站称量好的原料均落入固定配料运输机中，再通过此运输机将原料送入斜长运输机中。

大倾角皮带运输机为电动机驱动，通过外减速机减速，最后带动普通传动滚筒的胶带运输机，胶带宽度为650㎜。

该胶带长约220m，在其上面安装一台电动犁式卸料机，可分别向上料运输机卸料。

由于该运输机较长，机尾处厂房面积较小，故胶带拉紧装置为重锤式，可省空间。

为防上胶带跑偏及出现故障，在运输机上配备了跑偏开关、胶带速度检测装置、防撕裂开关等。

上料运输机为电动滚筒传动的胶带运输机，胶带宽度为650㎜，配头罩、头部流槽、犁式卸料器落料流槽、密封到料槽、维修用走台等。

斜长运输机将原料卸到上料运输机上，上料运输机再将原料卸到炉顶环形加料机上。

炉顶加料系统由13个炉顶料仓，13个加料管及13个加料咀等组成。

炉顶加料系统用于向炉膛冶炼区内输送生产原材料。

炉顶加料系统由于采用了振动给料机，可以实现炉料的自如添加。

炉顶环行加料车用于将原料送给每一个料仓。

2炉体

炉体为电炉的电热反应场所，炉壳为圆柱形焊接结构，内砌耐火材料，其内部是冶炼电热及化学反应的场所，并可存储一定容量的铁

水和渣液。

炉体上有出铁口及出渣口各一个，用于排出铁水及炉渣。

3烟罩

烟罩采用全封闭分体式水冷结构，包括外边缘低碳钢水冷段及3组中心不锈钢水冷段。

烟罩上沿电极入口处安装不锈钢密封套。

该密封对电极起密封及导向作用。

密封套采用特制粘土质耐火砖密封，密封套四周装配四套顶轮装置用于导正电极升降轴向偏移。

烟罩的重量由土建二层圈梁建筑顶面支撑。

烟罩上，环绕每根电极周围布置原材料加料口，加料口共计12个。

烟罩上设有二个炉气排出烟道口，与炉气净化系统（除尘系统）接口，在正常操作时使用，两个炉气排出烟道口与原始气体排出管道入口断开，在异常操作或电炉检修时连接。

烟罩上设有检查大、小炉门各三个，作为炉内入口。

4烟道及二次燃烧室

这部分设备组成如下：

二次燃烧室、二次燃烧室后烟道，炉顶排烟烟道和炉前排烟系统组成。

二次燃烧室用于燃烧炉气中的油气，二次燃烧室后烟道由水冷管路、水冷气动调节阀及烟囱组成。

水冷管路出口与炉气净化系统连通，将高温炉气送往炉气净化系统处理。

电炉正常工作时，二次燃烧室后烟道与炉顶排烟烟道断开，当炉况出现异常或炉气净化系统出现故障时，该烟道上的蝶阀打开，与炉顶排烟烟道导通。

炉前排烟系统主要由吸烟罩、烟道、烟道碟阀，烟囱等组成。

本

电炉共有二个出炉口，当出炉口出铁时，该出炉口的烟道碟阀打开，出炉时排出的烟尘经烟道、引风机进入炉顶排烟烟道中，延伸通过过滤袋滤出而空气则通过烟囱排空。

5电极系统

每座电炉设有3套电极装置，每套电极装置由上、下两部分组成，电极装置上部主要包括：

电极升降装置、电极压放装置、上部把持筒、电极平台及液压管路等。

电极把持器是把铜瓦夹紧在电极上，并将变压器二次侧电流经水冷铜管、水冷电缆、导电铜管、铜瓦送到电极。

在电极系统上我们采用了国际上较先进的德马克、南非PYROMET等技术，如采用吊缸式的电极升降装置，能灵活、可靠、准确地调节电极的上、下位置。

液压抱闸和压放油缸组成电极带电自动压放装置。

把持筒的作用是把持住电极，保护大套、压力环、铜瓦依顺序都用吊挂固定在上面，每根电极上设6块铜瓦，是通过压力环上的6个碟簧束一对一顶紧铜瓦，压力均匀，可保证铜瓦对电极的抱紧力均衡，铜瓦与电极的接触导电良好。

把持筒的上部由台架与二个升降油缸联接，油缸支座固定在三层平台的钢平台上。

每根电极上设有单独电极自动压放装置，由液压抱闸和二个压放油缸，及上下限位开关组成。

液压抱闸是用来抱紧电极的，平时时抱紧电极，工作时松开电极，冶炼时上、下液压抱闸始终抱紧电极，只

在压放电极时才与上、下抱闸配合交替松开夹紧电极，完成带电压放动作。

6二次母线系统

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。

三个单相变压器及短网均成120°对称分布。

二次母线系统采用强制水冷技术，有效降低导体的温变电阻；短网布局采用反向层叠式开口三角形布置，各支路几何尺寸及电磁偶和相等，使18个支路电流方向相反，感应磁场相互抵消；各支路几何尺寸及电磁偶和相等，三相电极作功平衡；采用双导电锥接触导电连接结构和闭锁可调铜瓦压紧结构，有效降低接触电阻使电能有效传导至电极端部。

7冷却水系统

设备冷却水系统由截止阀、水分配器、水温表、回水箱及管道组成。

水源来自车间总水管，压力不小于3105Pa，水温不超过32℃，水耗量约为600m3/h（扣除油水冷却器用水）。

水分配器有两个，一个设在变压器室墙外侧，供变压器二次出线铜管、二次母线系统等冷却用。

另一个设在水冷烟罩侧壁，供水冷烟罩，电极把持器、排烟罩等冷却用。

两路冷却水进水设温度、压力检测。

每台变压器油水冷却器用水耗量约为12m3/h（常压，低硬度用水）。

8液压和气动系统

液压系统供电极把持器移动部分升降、电极压放、电极夹紧与放松等动作。

系统包括：

（1）供液压动力源的电机、恒压变量柱塞泵、循环冷却系统、油箱及相关的液压附件等；

（2）各控制回路的滤油器，调压回路、电极升降回路、电极压放回路、电极夹紧放松装置有关回路的控制阀件；

（3）蓄能器组，除起平稳液压压力作用之外，当发生事故停电时，可以提供电极柱移动部分升降、电极压放、电极夹紧与放松等动作。

考虑到设备作业率较高，液压介质设有自动循环冷却措施，油箱内的介质通过循环泵与外部的水冷热交换器进行换热，将冷却后的介质再送回油箱中，保证了液压系统的正常工作。

液压系统可以取出压力、温度等信号，能满足液压系统自动与联锁保护，使得系统能可靠地正常工作。

气动系统主要用于炉料的投放和电炉烟气排放的自动控制。

用气点共两路。

回路由空气压缩机、油水分离器、气动三联件、汇流排、减压阀、压力表和电磁阀等组成，并设有旁路阀以备检修。

液压和气动系统均设有阀台，各个方向控制器件分别按其功能安装在阀台上面

9电炉配套设备

炉顶单梁电动葫芦吊1台

10出炉装置

出铁系统由烧穿器、出铁口挡板、渣包、运渣车、铁水包、运包车、轨道、卷扬机等组成，铁水与渣液由出铁口和出渣口分别流出。

由烧穿器烧开炉口，铁水渣液经出铁口和出渣口分别流到铁水包和渣包。

渣液待冷却后铲出，运走。

铁水包在包车上，用20t/5t桥式吊车吊起，采用下浇铸，浇注到锭模内，待合金凝固、冷却、脱模、破碎、精整后入库。

四、电气设备组成及控制描述

（一）、高压供电系统（一台电炉）

35KV配电系统组成（面对高压柜正面排列）：

高压进线柜

1

面

电压互感器柜

1

面

谐波配电柜

1

面

真空开关柜

1

面

阻容保护柜

1

面

星-角转换柜

1

面

）、电炉变压器

每套电炉采用

3台单相变压

器，变压器容量4200kVA/单相

每台电炉变压器配用有载电动调压开关，附带有载开关在线滤

油装置；每台电炉变压器配置不锈钢螺旋板式油水冷却器及油路管

线；每台电炉变压器一次侧配套阻容吸收装置（安装在变压器高压侧）。

一次侧装设阻容吸收装置及避雷器,二次侧设置浪涌吸收装置。

冷却方式：

采用强迫油循环冷却。

油水冷却器为不锈钢螺旋板式。

油水冷却器安装于电炉变压器侧边。

变压器结构形式：

油箱为斜钟罩式；并具有变压器线圈温度测量等；变压器带有瓦斯继电器、压力释放、油位计、温度仪表等；变压器有长期超载20％能正常工作的能力。

（三）、动态无功补偿及谐波治理

电炉系统的自然功率因数在0.8左右，通过高压侧电容补偿使35KV高压侧功率因数补偿到0.92以上。

35KV高压侧的谐波治理满足国家电网电能质量要求GB／

T14549--93。

无功补偿投入运行时不产生并联谐振或过补偿。

每台电炉单独设一套SVC动态无功补偿装置，共两套装置。

地点设在厂区35KV变电站预留空地。

：

（四）、低压配电系统

电炉的低压供配电系统包括MCC进线柜、动力柜、控制电源柜，采用双电源（备自投）单母线运行方式。

MCC动力柜采用GGD柜，仪表板上安装有指示灯，指示系统的运行状态、通断电情况，在必要回

路的仪表面板上还装有电压表、电流表，指示系统电压、电流

柜内元件选用施耐德、西门子、

GE低压电气产品