半封闭式工业硅矿热炉主要技术方案

宜兴市中宇电冶设备

33000KVA半封闭式工业硅矿热炉

技术方案

1电炉设备

33000KVA 半封闭式工业硅矿热炉主要技术参数

弯曲玻璃

序号	工程	单位	数据	备注
1	电炉变压器额定容量	KVA	11000×3	长期过载20%
2	一次侧电压	KV	35(或110)
3	一次侧电流	A	421
4	二次侧电压范围	V	130～174～234
5	二次侧电压级数智能操作票	级〔V〕	27	级差4V
6	二次侧常用电压	V	182
7	二次常用电流	A	97856
8	频率	Hz	50
9	功率因数	COSΦ		补偿前
10	接线方式	△/△-12
11	调压方式			有载调压
12	电极直径	mm	1320
13	电极电流密度	A/c m2	7.15
14癸氧喹酯	电极极心圆直径	mm	3500
15	电极工作行程	mm	2000
16	电极检修行程	mm	2000
17	炉壳直径〔内径〕	mm	9200	spi隔离芯片
18	炉壳高度	mm	5000
19	炉膛直径	mm	7000

20	炉膛深度	mm	3000
21	烟罩结构型式			半密闭式矮烟罩
22	烟罩净空高度	mm	1800
23	出铁口个数	个	5
24	出铁口夹角	度	72º
25	电极升降速度	m/min
26	炉衬			采用冷凝衬
27	补偿侧额定容量	Kpc abs合金Var	≥4000
28	中压补偿电压	KV	10	补偿后c0sΦ≥
29	短网铜管电流密度	A		Φ70*10
30	水冷电缆电流密度	A		1800mm²

1.2 电炉设备设计

1.2.1矿热炉设备设计要求

矿热电炉采用半封闭型式，采用铜瓦压力环式电极把持器，电炉炉底通风冷却，炉体采用旋转炉体，炉体测温，变压器长期具备20%的长期超负荷能力。

短网系统、铜瓦、进线电缆都长期具备20%以上的超负荷能力。

烟道与炉盖之间设置了可靠绝缘。

液压系统采用组合阀，并设置储能器。

电极升降油缸上、下两端均设绝缘加以保护。高压油管两端全部带绝缘。

为防止电极偏斜，设计时在炉盖、平台及电极导向装置，电极导向装置设绝缘。

所有管道均设管道沟，便于检修。闸阀采用不锈钢丝杆，以增加其使用寿命。

每组分水器设3路备用水路，分水器阀门采用不锈钢或铜球阀，分水器给、回水路布局合理。

炉盖采用框架式水冷结构，中心区采用不导磁材料制作。

电炉烟道在二、三楼之间设水冷段，以降低烟气温度。

1.2.2工艺设计要求

电炉厂房柱子跨距按6m、7.5m布置。

电炉车间分设四个跨区，分别是变压器跨〔偏跨〕7.5m、电炉跨18m、浇注跨24m、成品跨18m。

电炉跨初定为五层平台分别为：

a)+

舞台烟火包括铁道、出铁车和铁包、出渣车和渣包等。

其中+2.4m平台为局部出铁操作平台：该平台正对出铁口，包括烧穿器、出铁挡板等出炉工具等。

b)+7.0m电炉炉口操作平台

电炉控制室计算机室布置在此平台上，冷却水系统的分水器和回水槽布置在该平台上、炉口操作工具等。

C)+11.8变压器放置平台

电炉设有三台单相变压器，放置在此平台上成三角形布置，为方便变压器安装、检修、更换设有变压器吊装孔。

d)+18.3m电极升降机构平台

平台空间内安装有电极升降、压放装置及电炉料管插板阀。液压站也布置在此平台上。

e)+24.8m电炉电极支承及接长电极壳、参加电极糊及加料平台

炉顶料仓座在此平台上。环形加料机及布料皮带均布置在该平台上，此层平台布置有可储存5～8批混合料的中间过度料仓。

1.3 矿热炉结构

组成：炉体旋转机构、炉底、炉壳、出铁口等。

炉体旋转机构严格按图纸要求施工，炉底设计、制作、安装时其平面度误差＋10mm。工字钢板下部用钢板连接并焊制一起。炉壳内径9200mm，高度5000mm，炉壳采用焊接形式。侧壁采用20mm钢板焊接，底部采用22mm钢板制作。

炉体设有5个出炉口，出铁口夹角72o

炉壳分瓣制作，组装后炉壳的直径极限偏差为+18mm。

组成：由烟罩、烟气管道、电动翻板阀、烟罩及烟道吊挂等组成。在出炉时，用于对出炉口烟气进行收集、输送。排烟罩上喷涂耐火材料及打结需要的锚钩，防止烟气温度高使之变形。

1.3.4 矿热炉电极把持器

组成：组合式把持器由上、下两局部组成。电极把持器上部主要包括：电极升降装置、电极抱紧压放装置，上部把持器桶及导向系统、液压机管路等。电极把持器下部主要包括：

下部把持筒、防磁不锈钢水冷保护屏、炉内导电铜管、铜瓦、压力环及绝缘系统等部件。每相电极把持器设10片铜瓦，一个压力环、4片保护屏，导电铜管Ф70×10㎜，铜管材质T2，铜瓦采用锻造紫铜加工而成，由于其工作环境具有高温特点，其内部用软化冷水却。压力环采用油缸式压力环，一半是丝缸，一半是油缸。为了电炉操作人员的平安和保护电炉重要零部件不受损坏，在电极上部及下部，设计多极绝缘系统，所使用的绝缘件都是特制的，且能承受高温作用，以确保各局部相互绝缘，防磁不锈钢水冷保护屏由无磁钢制成，并在圆周围方向都用水冷却。在电极水冷却密封保护屏与电极之间，填有硅酸铝陶瓷纤维毡，以防止炉内的气体从盖上逸出。压力环与电极冷水保护屏具有相同的外径，当电极下部需要维修时，可以将整个电极提起，使铜瓦高于炉盖，以便维修。压力环圆形误差直径小于5㎜。导电铜管吊挂装置、下把持筒下段、铜管固定装置由无磁钢制成。电极上部设电极抱紧、压放装置，它们不仅能保证在电极上、下移动时夹持电极，而且可以实现电极临时压放，电极的可靠夹持是通过碟型弹簧的机械压力来实现的，把持器上部包括与炉盖、平台之间，设计有导向装置。其中与炉盖之间导向装置由无磁钢制成。

电极把持器主要参数参见下表：

序号	工程	技术要求	备注
1	锻造铜瓦	900*85
2	导电管规格	ф70×10㎜
3	水冷电缆电流密度	A/㎜2	小于4.5A/㎜2
4	导电铜管材质	T2
5	锻造铜瓦材质	锻造铸铜〔T2〕	锻造紫铜
6	铜瓦与电极壳接触面积	385*900㎜

1.3.5 电极液压升降系统

电极升降装置采用液压吊缸式结构

1.3.6 二次母线系统〔短网系统〕

组成：二次母线系统包括：水冷补偿器、水冷铜管短网、水冷电缆、绝缘吊挂装置、低压电流互感器等。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却二次母线系统供电。三个单相变压器及段网均成1200对称分布，导电铜管ф70×10㎜。单相变压器要求跳相(铜管长度≤2000mm时可不进行调相设计)，变压器采用水冷补偿器，变压器二次出线方式：管式侧出线，端子直径ф70㎜×10㎜，每台变压器出线端头ф68h11加工长度150㎜，线圈首尾交叉两排引出。出线端子间距180㎜，两排间距200㎜，出线端子与短网连接采用水冷电缆形式。采用管式短网，每套导电管组20根，共计60跟，在厂内预组装，进行0.5Mpa压力试验。低压电流互感器是二次侧测量控制与计量专用，安装在变压器二次侧出口处。变压器的二次侧与水冷铜管短网相接用的是水冷却补偿，水冷却铜管短网与电极方向通过连接套连接到水冷软电缆上，水冷软电缆再接到电极导电铜管。软电缆、水冷铜管短网、水冷电缆、电极导电铜管及导电铜瓦构成一个冷却水回路，每个回路都装有流量开

关及电接点双金属温度计。水冷铜管短网通过吊挂装置吊挂在上层平台上，每根铜管有相应绝缘，外包绝缘层。吊挂装置由无磁钢制成。

短网主要参数：