33000KVA矿热电炉厂 设计思路及主体设备框架简述
一．产品品种标准及原材料技术条件： 1.1、产品品种、标准 设计主要考虑生产锰系铁合金。以锰硅合金，高碳锰铁为主，将来兼具中低碳锰铁生产。 1.2、产品标准为： 锰硅合金 GB/T4008——1996 具体例表略
二.生产工艺过程及生产技术指标：
2.1、生产能力： 以生产锰硅合金Mn68Si18牌号为例: 单台电炉日产量为132t 具体计算略。 单台电炉年产以330天计，年产量为：43560t
2.2、工艺流程
2.2.1、锰硅合金 锰 矿 硅石英 自动称量配料 炉顶料仓 入炉冶炼 焦 炭 出铁 扒渣浇注 脱模 精整入库 白云石 (取样分析) 2.2.2、物流描述 将原料堆场的合格原料，如锰矿、焦炭、辅料等根据生产的品种由原料场的低位料仓经皮带输送系统按要求驳至配料区编号的高位料仓。 由配料操作人员按技术指令和 规定的配料程序，将高位料仓的料经自动配料系统下放配料，再将配好的料批经皮带输送至电炉上料系统的料斗内，启动上料系统的料斗。经斜桥输送至炉顶料仓平台，将配好的料倒入炉顶料仓平台设置的中间料斗。 上料系统的料斗返回，启动与中间料斗相衔接的输送系统，将中间料斗的料批驳至炉顶布料小车内，由炉顶布料小车沿环形道轨将料批卸至炉顶料仓内。 炉顶料仓内的炉料经料管进入炉内冶炼。 依据冶炼技术制订的出铁制度，经过规定的冶炼时间，由炉前操作人员启动开堵眼机开眼，将炉内铁水及液渣从炉眼放出。 炉眼流槽下沿的铁水包、渣罐，按炉前工艺布置呈阶梯式排列。 铁水、液渣经炉眼流槽进入铁水包，随着液面的上升，铁水将比重轻的浮在铁水液面上的液渣顶入渣罐，直至出铁完成。 将安置在出铁小车上的铁水包、渣罐用立式卷扬系统，通过道轨拉出。用行车将铁水包吊至扒渣区扒渣，随后将扒完渣的铁水包吊至浇注区的锭模处进行浇注操作。边浇注边取样，取样按取样规则执行。浇注完毕，将空包吊至清渣区待冷却清渣。 用行车将渣罐吊至冲渣区进行冲水渣操作，冲渣完毕，将渣罐经清渣后，再置于炉前小车上，进入下一次出铁程序。 当锭模内锰硅合金冷却至完全凝固，即将锰硅合金用行车和专用铁夹从锭模内取出放入专用铁斗内继续冷却。 将装有锰硅合金的铁斗送至精整厂房内按精整技术要求进行精整操作。 最后称重包装入库，并跟据化验单按成份组堆要求组堆。 冲渣池中水渣达到一定量时，用抓料斗将水渣取出送至进渣场或销售至水泥厂，作为二次处理。
电解离子接地棒
2.3、生产技术指标 以Mn68Si18牌号为例。 实际成份为Mn65Si17，则平均日产量为132吨 Mn回收率≥80% 电耗≤4200KWh/基吨。
三、工厂整体简述
3.1、厂区布局： 厂区总长300 m 宽250 m 总面积约75000㎡,按功能划分有： 办公生活区、 成品库区、 机修车间、 库房、 主体厂区、 原料堆场、 渣场区等。
3.2、主体厂区分为： 主厂房、 冷却水池、 冲渣池、 高压开关站、 泵站、 除尘装置区、 配料上料区等。
3.3、主体厂房参数： 主体厂房设置两台电炉。 单栋厂房总长50 m ，单栋厂房总宽66 m即： 电炉跨 24m、 浇注跨 24m、 精整成品跨 18m、 炉口平台标高 8m、 电极升降平台标高 17m、 浇注跨轨面标高 13m、 精整跨轨面标高 11m、 吊电极糊起重轨面标高 24m。 电炉基础载荷 750t。
3.4、原料堆场：原料堆场按30天的原料库存设计，面积25000㎡。原料堆场场地全部为硬
化地面。焦碳、部分锰矿置于料棚内，料棚面积暂定为3000㎡。
3.4.1原材料准备设施： 料棚3000㎡，其高度以满足装载机最大举升，自卸卡车自由工作为原则。 装载机2-3台。按可能的工作量进行功率大小搭配配置。 厂区内短驳卡车：4台 叉车1-2台（原料、成品、清渣、检修等共享） 若进厂原料均为符合入炉技术条件的块度、粒度，则一般可不配置大型颚破。采用2台450型颚式破碎机配置即可。通常破碎机的采购以根据实际运行需要来予以满足。 筛分系统：可选择滚筒筛，主要用于筛分焦碳，洗选硅石。料场皮带输送机主要与筛分系统配套，其配置根据实际需要确定。 3.5、循环水系统 此系统主要由冷却水池、泵房、冷却塔等设施组成。按一套冷却循环水系统进行配置。冷却水池面积暂定为2500㎡。 3.6、冲渣系统 冲渣系统由中间包平台、中间包、冲渣泵房、冲渣流槽、水渣池、抓斗行车等组成，配置的抓斗行车起重能力为5t。
3.7、高压开关站（具体设置及参数略） 基本组成为35KV电源线架空引进至厂区高压站。由穿墙套管引入高压室，由顶部进入PT柜，PT柜主要装有高压进线开关、电压互感器、复合式过电压保护器、电源再引至高压配电主柜，该柜内装有真空断路器，电流互感器等。采用复合式过电压保护器，能有效的对三种过电压采取保护，而氧化锌避雷器只能对两种
过电压进行保护。 真空断路器既可在高压柜的柜面操作，也可在主控室进行合、分闸操作，隔离开关在高压室手动操作。 高压柜上能显示高压电压及电流，并装有电能计量保护装置。 配置低压电流补偿。
3.8、全厂供配电系统（具体叙述略） 陶瓷手链采用微机自动控制，满足全厂动力和照明电的合理充分的供配控制。
3.9、化验室 按锰系合金生产厂家的常规配备。负责原材料和成品、渣样、水样的检验。
电线印字机四.主体装备主要技术框架
4.1供电短网系统 4.1.1变压器 采用三台有载调压单相变压器，按三相电极布置，单台变压器的容量为11000KVA。采用三台单相变压器，布置简洁，短网最短，非常有利电炉功率因素的提高，且铜材最省。此外也不存在三相之间有强相和弱相之分。再者，即使有一台变压器故障或相应一相故障，只要切断这一相电路，另两相仍可维持工作。 4.1.2短网 水冷电缆变压器低压侧出线与把持器母线铜管的连接采用水冷电缆和水冷补偿器。 采用组合式把持器。
4.2、电极升降、压放、把持系统 4.2.1电极升降采用液压装置，即液压柱塞升降油缸 4.2.2电极的压放、把持采用组合式把持器 组合式把持器与通常的把持器结构完全不同，没有铜瓦和导流管，导流铜管由把持器的母线铜管代替，铜管用量大大减少。同时也省却了为防止电极下滑的上下抱箍装置，使电效率有明显提高。电极烧结稳定。最重要的是基本解决了通常的电极事故（电极糊本身质量问题除外）。当然，采用组合式把持器对电极壳的制作质量要求较高。
4.3控制系统 4.3.1高低压控制 采用电容补偿，复合式过电压保护装置，其余基本按大型电炉的常规配置。 4.3.2人工手动控制三相电极负荷 大型电炉的实践表明，大型电炉鉴于其热容量非常大其冶炼稳定性或称其惰性是很大的，可以不采用自动三相平衡控制。事实上，对于特殊情况，人工操作其主动性更强一些，这可从另一方面弥补全封闭电炉（以下再述）人工干预能力弱的天然缺陷。 采用手动操作投资省，且设备的复杂程度降低，可靠性将增强。 4.3.3设置炉气检测控制系统 检测的成份有H2、O2、CO2、CO、H2O、N2以及炉气的温度和炉气的压力以及有关比例，并可随时打印等。粉体输送阀
4.4、水冷系统 4.4.1由冷却水池、冷却塔、水泵组、电炉各水冷部件、进出水管系统组成，
柴油添加剂设计考虑每套水冷系统供两台电炉的使用。 4.4.2要有较强的补水能力和冷却能力，故采用冷却塔设备配合自然冷却。补水能力为10立方米/小时。 4.4.3基于水冷电缆对水质要求较高的条件，应对当地水源进行水质硬度检测，必要时对水质进行处理。 4.4.4 一般冷却部件对水质要求：水质硬度<3°dH、悬浮物<20mg/L、PH 6-8。
4.5、配料、上料、布料系统 生产锰硅合金按单台电炉日耗炉料350t计，即配料、上料、布料系统应满足此要求。 配料以2000kg锰矿为基准配上相应辅料、还原剂称之为一批料。因此，料批数为100批/日，24小时配料能力必须大于4.2批/小时，以20%的余量计，则配料能力至少必须达到5批/小时。 4.5.1配料系统 配料采用PC微机自动配料。此系统由下位料仓、斜桥皮带输送机、上位料仓、振动给料机、电子秤斗、皮带输送机，微机控制系统组成。 配料系统的运作流程为： 根据上位料仓的存料量用装载机或翻斗卡车将锰矿或硅石或焦炭倒入下位料仓，启动斜桥皮带输送机，将倒入下位料仓的料输送至上位料仓的过渡中间料仓，启动横向移动皮带输送分配机将料输送至相应的原料种类的上位料仓。 上位料仓由7个仓组成，亦即原料种类的上位料仓。这些仓的容量要设计的比较大，一般得满足电炉的半天用料量。上位料仓组必须有雨蓬遮盖，仓口边有人行通道和照明。过渡中间料仓、横向移动皮带输送分配机均在雨篷内工作。 配料系统钢结构用钢量很大，主要用于仓
位制作和斜桥支架，另外，配料系统的皮带输送机系统也最为复杂。 根据配料单将配料要求输入微机，自动控制系统根据指令启动相应原料的上位料仓的出料口进行出料称量，至设定要求自动关闭出料口，启动电子秤斗下的皮带输送机，再打开电子秤斗的出料口将料通过皮带输送机系统送至相应的电炉上料系统的料斗内。这样就完成了一次配料，随后循环往复。
4.6、上料、布料系统： 4.6.1上料系统采用斜桥提升斗上料机设计。 此系统由料斗、卷扬系统、斜桥、炉顶平面的中间料斗与输送系统组成。上料系统采用提升斗斜桥卷扬系统，其主要特点是用地最省。配料系统为一套。 4.6.2布料系统 此系统5t行车、料锺、炉顶料仓、料管组成。 炉顶料仓的下料管道直径460 mm，采用满管下料，以设定的料管口位置决定料面高度。 料管下口设计为可更换结构。另外，在炉盖上方须设置料管的插口插板，以解决更换料管下口等问题。 炉内预设料管13根。即中心料管1根、每个大面2根、每个小面2根，原则为：均衡分布，使料面呈中心高四周低的平坦弧形。
4.7、炉体系统： 4.7.1炉体基本参数： 炉盖采用水冷结构（部分采用不锈钢材料）。 电极直径1500 mm 极心圆直径3700 mm + 100 mm 炉瞠直径9500 mm 炉壳
直径11500 mm 炉瞠深度H=3900 mm 炉壳高度H=5900 mm 电极工作行程1500 mm 电极升降速度：0.5 m/min 两相出铁口按120°分布（或180°分布） 炉衬耐材：碳砖、高铝砖、粘土砖、炉口采用碳化硅砖砌筑。 炉体固定载荷： 950t 炉壳钢板： δ=22 mm
4.8、出铁浇注系统 4.8.1开堵眼机 型号：THJ1800-12型全气自动型。 各炉眼设置一台。 4.8.2采用铁水包、渣罐出铁方式 铁水包、渣罐在炉前呈阶梯式布置安放在小车上，出完铁由卷扬将小车拉出。出铁制度：3炉/班，即24小时出9炉铁。以此为依据设计炉前各设施能力。其工作程序为： 4.8.2.1炉前各准备工作做妥，到规定的出铁时间，启动开堵眼机打开出铁口，将开堵眼机退出，让高温渣铁自行流入铁水包。随着出铁进程，铁水存留在铁水包内，渣被顶入渣罐，待渣铁从炉眼出完后，启动开堵眼机堵上炉眼。 4.8.2.2启动立式卷扬系统将置放铁水包、渣罐的小车拉出至起吊区域。铁水包用行车吊至扒渣区扒完渣后再吊至浇注区浇注。渣罐则用行车吊至冲渣池的中间渣包，启动冲渣水泵，并将渣罐中的液渣倒入中间渣包，高温液渣水淬后经渣槽冲入渣池。渣罐则返回使用。 4.8.3炉前基本配置（按两台电炉最基本配置） 铁水包12只。 尺寸：H外=1850 mm H内=1620 mm 平均外径2000 mm 平均内径1700 mm 铁水包空包总重（包括耐材）约6t 铸钢渣罐10只、小车1
2辆。 立式卷扬系统1套、龙门架1付。 开堵眼机2台。 锭模数待定，采用地模还是架锭模形式待定。 主厂房炉前配置的行车为：1台32t/5t双梁桥式行车。 配置两套铁水包烘烤设备。 4.8.4精整配置 精整配置的行车为1台10t/3t双梁桥式行车。 炉前跨与精整跨之间须设置运铁通道。
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