矿热炉设计方案

矿热炉简介矿热炉简介 一一原理用途原理用途 矿热炉它主要用于还原冶炼矿石， 碳质还原剂及溶剂等原料。 主要生产硅铁，锰铁，铬铁、钨铁、硅锰合金等铁合金，是冶金工业 中重要工业原料及电石等化工原料。 其工作特点是采用碳质或镁质耐 火材料作炉衬，使用自培电极。电极插入炉料进行埋弧操作，利用电 弧的能量及电流通过炉料的，因炉料的电阻而产生能量来熔炼金属， 陆续加料，间歇式出铁渣，连续作业的一种工业电炉。 矿热炉主要类别、用途矿热炉主要类别、用途 反映温度 类别 （45%）硅 2100-5500 铁 硅铁炉 （75%）硅 铁 合 锰铁炉 金 炉铬铁炉 钨铁炉 硅铬炉 硅锰炉 灰 铬矿石、硅石、焦碳 钨晶矿石、焦碳 铬铁、硅石、焦碳 铬铁 钨铁 1600-1750 3200-6000 2400-2900 3000-5000 铁 锰矿石、废铁、焦碳、石 锰铁1500-1400 2400-4000 硅铁、废铁、焦碳硅铁1550-1770 8000-11000 主要原料制成品 0℃KW*h/t 电耗 硅铬合金 1600-1750 3500-6500 锰矿石、硅石、废铁、焦 硅锰合金 1350-1400 3500-4000 碳 炼钢电炉 电石炉 碳化硼炉 铁矿石、焦碳 石灰石、焦碳 氧化硼、焦碳 生铁 电石 1500-1600 1800-2500 1900-2000 2900-3200 碳化硼1800-2500约 20000 （1）电耗值随原料成分，制成品成分，电炉容量等的不同而有很大 差异。这里是约值。 二二结构特点结构特点 矿热炉是一种耗电量巨大的工业电炉。主要由炉壳，烟罩、 炉衬、短网，水冷系统，排烟系统，除尘系统，电极壳，电极压放及 升降系统，上下料系统，把持器，烧穿器，液压系统，矿热炉变压器 及各种电器设备等组成。 矿热炉设备共分三层布置 第一层为炉体（包括炉底支撑、炉壳、炉衬），出铁系统（包括包或 锅及包车等），烧穿器等组成。 第二层 （1）烟罩。 矿热炉目前大多数采用密闭式、或半密闭式矮烟罩结构， 具有环保和便于维修，改善操作环境的特点。采用密闭式结构还可把 生产中产生的废气（主要成分是一氧化碳）收集起来综合利用，并可 减少电路的热损失，降低电极上部的温度，改善操作条件。 （2）电极把持器。大多数矿热炉都由三相供电，电极按正三角形或 倒三角形，对称位置布置在炉膛中间。大型矿热炉一般采用无烟煤， 焦碳和煤沥青拌合成的电极料，在电炉冶炼过程中自己培烧成的电 极。 （3）短网 （4）铜瓦 （5）电极壳 （6）下料系统 （7）倒炉机 （8）排烟系统 （9）水冷系统 （10）矿热炉变压器 （11）操作系统 第三层 （1）液压系统 （2）电极压放装置 （3）电极升降系统 （4）钢平台 （5）料斗及环行布料车 其他附属；斜桥上料系统，电子配料系统等 三、矿热炉主要配置方案 炉型 6300KVA9000KVA12500KVA 矮烟罩半密 矮烟罩半密闭 矮烟罩半密闭 闭 矮烟罩半密闭密闭炉 16500KVA25000KVA 压力环／锥型 把持器 环 铜瓦锻造 压力环／ 锥型环 锻造 压力环／ 锥型环 锻造 压力环／压力环／ 锥型环 锻造 液压 锥型环 锻造 液压 块式／ 电极升降液压／卷扬 电极压放气囊／块式 液压／卷扬液压／卷扬 气囊／块式气囊／块式块式／带式 带式 管式水冷电管式水冷 管式水冷电缆 电缆 短网管式水冷电缆 管式水冷电缆 缆 四、矿热炉主要设备 1． 主要设备：本设计选用矮烟罩半封闭固定式矿热炉，主要设备 选择如下： 炉体 炉体是由炉壳、炉衬、炉底支撐等构成，炉壳采用14~18mm 厚钢 板焊接而成的圆筒体，外部焊接有加强筋，以保证炉体具有足够的强 度。炉底采用 18～20 ㎜厚钢板，炉体采用 25～30#工字钢支撑，自 然通风冷却炉底，炉壳设有 1～2 个出料口，炉衬采用高铝耐火砖和 自焙碳砖无缝砌筑新工艺，炉墙厚度为 460～690 ㎜，外敷 20 ㎜厚硅 酸铝纤维板。 炉底碳砖厚度为 800～1200 ㎜。 炉口采用碳化硅刚玉砖， 流料槽采用水冷结构。根据需要也可增加水冷炉门。 矮烟罩 采用全水冷结构或水冷骨架和耐热混凝土的复合结构。 其高度以 满足设备维修的需要，全水冷结构采用水冷骨架、水冷盖板和水冷壁 及水冷围板。水冷骨架采用16～20#槽钢制成，三相电极周围内盖板 采用无磁不锈钢板制成，外盖板及围板采用 Q-235 钢板制作，并设有 极心圆调整装置和三相电极水冷保护套和绝缘密封装置。 水冷骨架和 耐热混凝土复合结构采用烟罩侧壁由金属构件立柱支撑并通水冷却， 四周用耐火砖砌筑而成，侧壁上设有三个操作门，在炉内大面上，开 启方向是横向旋转式，上部有二个排烟口，与其相联的是二个立冷弯 管烟道，直通烟囱或除尘装置。 短网 短网包括变压器端的水冷补偿器、水冷铜管、水冷电缆、导电铜 管、铜瓦及其吊挂、固定联接等装置。其布置型式可分为正三角或倒 三角。不论那种布置，均要求在满足操作空间的前提下，尽可能地缩 短短网的距离降低短网阻抗，以保正获得最大的有功功率。 水冷铜管、导电铜管均采用厚壁铜管，各相均采用同向逆并联，使短 网往返电流双线制布置，互感补偿磁感抵消。中间铜管用水冷电缆相 连，冷却水直接从水冷铜管经水冷电缆、导电铜管流入铜瓦，冷却铜 瓦后经返回的导电铜管、 水冷电缆、 水冷铜管流出炉外。 运行温度低， 减少短网导电时产生的热量损失， 能有效提高短网的有功功率， 同时 铜管重量轻，易加工安装，大大减少短网的投资。 电极系统： 电极系统由把持器筒体、铜瓦吊挂、压力环、水冷大套、电极升 降装置、电极压放装置等。在电极系统上我们采用了国际先进的德马 克，南非PYROMET 等技术，如采用悬挂油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。上下抱闸和压放油缸组成 电极带电自动压放装置。 电极系统共三套，每套包括电极筒 1 个、把持筒 1 个、保 护套 1 个、压力环 1 个、铜瓦 6～8 块。把持器的作用把持住自焙电 极，保护大套、压力环、铜瓦依顺序都吊挂固定在其上面，每根电极 上设 6～8 块铜瓦，是通过压力环上的油缸和顶紧装置，形成一对一 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。 把持器上部由台架与二个升降油缸联接，油缸的支座是固 定在三层平台的钢平台上， 在钢平台上一定的范围内根据需要可调整 极心圆。 每根电极上设有单独电极自动压放装置，由气囊抱闸（或 液压抱闸）抱紧电极，充气气囊抱紧电极，放气气囊松开电极；上、 下气囊抱闸由导向柱和压放油缸相联接，下气囊抱闸与把持筒相联 接，冶炼时下气囊始终抱紧电极，只在压放时才与上气囊配合交替松 开夹紧电极，完成压放动作。 冷却水系统 冷却水冷系统是对处于高温条件下工作的构件 （包括短网、 压力环、保护大套、炉壳、烟罩、烟囱）进行冷却的装置，它由分水 器、集水箱、压力表、阀门、管道及胶管、接头等组成。 短网（包括水冷铜管、水冷电缆、铜瓦）压力环的水路专 门设有放水装置用于检修、抢修时可快速排水。 水冷短网及压力环、保护套的冷却水要求：软水，进水温 度≤30℃，出水温度≤50℃。 2.主要电气设备