杨明耀;杨云山;董诗韩;王子龙;周杰
【摘 要】The existing problems of 25.5 MVA ferrosilicon smelting furnace electrode is analyzed,the production practice shows that the equipment fault rate is controlled obviously after reconstruction of the furnace through equipment improvement and production controlling,the production cost is reduced.%针对25.5MVA硅铁电炉电极存在问题进行分析,通过对设备改进及生产控制,生产实践证明矿热炉改造后设备故障率得到明显控制,生产成本得到降低. 山西卫生厅
【期刊名称】《云南冶金》
【年(卷),期】2013(042)0042012全国高中数学联赛
【总页数】4页(P69-71,86)
【关键词】硅铁电炉;电极壳;打火
划蝽科
【作 者】杨明耀;杨云山;董诗韩;王子龙;周杰
【作者单位】云南永昌硅业股份有限公司,云南龙陵678300;云南永昌硅业股份有限公司,云南龙陵678300;云南永昌硅业股份有限公司,云南龙陵678300;云南永昌硅业股份有限公司,云南龙陵678300;云南永昌硅业股份有限公司,云南龙陵678300
【正文语种】中 文
【中图分类】TF065
王家新的资料我公司现有2 台25.5MVA 硅铁矿热炉，炉型结构及参数主要参照12.5MVA 硅铁炉设计。2 台电炉自开机以来设备故障率较高，主要为电极壳与导电铜管打火、电极壳烧筋片漏糊、电极壳发红，造成该电炉频繁出现热停炉，电炉作业率低，生产成本高，长期不能持续稳产。针对以上问题我公司对硅铁炉设备故障进行了论证分析，并对设备进行改造。生产实践证明，矿热炉改造后设备故障率得到明显控制，电炉生产产量得到提高。
1 硅铁炉存在问题及分析
1.1 电极壳与导电铜管打火
硅铁电炉电极采用自焙电极，使用2 mm 厚度的冷轧板制造，设计直径为φ 1 300 mm。生产时对电极壳与导电铜管部位进行观察发现，电极压放过程中电极糊焙烧部位的电极壳容易产生变形，变形严重时导致电极壳与保护屏接触，出现打火现象。分析认为电炉生产过程中电极糊依靠电流通过产生的热量和炉内传导热、辐射热自行烧结焦化，电极壳温度较高，压放电极时该部位较薄弱，造成该部位变形打火。同时，电极壳筋片与碳钢吊挂绝缘间距不够，碳钢吊挂厚度不足，在高温下容易变形、发热;底部环的导电铜管、水冷管、吊挂与电极壳之间的绝缘间距小也是造成电极壳与导电铜管打火的原因。 1.2 电极壳烧筋片
硅铁电炉频繁出现烧筋片事故，事故又分过烧及悬糊。电极过烧事故一般发生前，底部环与料面距离较近，电极上端面冒白烟;电炉有功未控制在规定范围内，刺火频繁，炉内温度较高;仪表超负荷现象突出，三角区高温，大电流冲击，电极消耗快，电极压放间隔时间短。电极糊悬糊多发生在新开炉时期，其主要原因是焙烧成型的电极与后来投入的电极糊焙烧时容易产生空隙，当悬糊部分的电极壳进入接触器以后，会造成接触器与电极壳打弧烧坏电极壳。首先要检查电极是否悬糊，电极悬糊可以通过敲击的办法检查，敲击时电极
壳发出空空的声响，这就是悬料［1］。为防止糊悬，应定期对糊柱高度进行测量调整，保持合适的高度。同时在电极壳顶端放下重锤，撞击电极壳内部的电极糊，发生悬糊时设备处理较麻烦，如电极工作端较短，只需压放该相电极，使被烧筋片压出接触器或直接打断电极烧筋片下段工作端，然后再次焙烧电极即可;如电极工作端过长，必须拆除保护屏及密封装置，然后进行打断，此时工作量较大，热停炉时间较长，生产成本较高。
2 设备改造
2.1 电极壳直径
针对以上设备事故，我公司对硅铁炉设备故障进行了论证分析，对电极液压夹钳夹紧力及电极压放时所产生的力进行了计算，将电极壳钢板厚度由2 mm 增至2.5 mm，增加电极壳强度。同时对电极电流密度进行了计算，为保持电极电流密度在正常工作范围内，适当减小了电极壳直径。电极电流计算的经验公式为［2］:
式中:I 为电极电流，kA;P 为变压器容量，P =25 500 kA;U 为一次侧电压，V。
电极直径为:
式中:d 为电极直径，mm;δ 为电流密度，A/cm2。
经计算将电极壳直径由1 300 mm 减至1 272 mm，电极壳筋片由原来的30 mm 增至35 mm，电机壳结构简图如图1 所示。
图1 电极壳结构简图Fig.1 Structure of electrode shell
同时，冶炼过程中三角区吃料较快，炉膛周围死料区较多，因此，适当调整极心圆的直径，极心圆直径由原来的3 100 mm 增加至3 200 mm，保证极心圆内外吃料均匀。
2.2 吊挂筋板间距中国小学生基础阅读书目
硅铁设备中接触器由吊挂连接，合适的吊挂筋板间距是保证设备运行的关键，间距过大接触器不能很好地与电极壳筋片相接触，在高温下易变形造成电极壳烧筋片、漏糊的故障;间距过小电极壳难以下滑，绝缘元件难以安装。通过对吊挂尺寸进行改进，吊挂钢板材料由原来的碳钢材料选用不锈钢，钢板厚度由原来的4 mm 统一增加至5 mm。由于吊挂两筋板的间距较小，减小两筋板宽度，由原来的50 mm 改为40 mm，此时两筋板间距为25 mm，同时，在两筋板的中心线位置各增加一条长度与筋板相等的加强筋，保证吊挂强度。吊挂
改造前后结构简图如图2 所示。
图2 吊挂结构简图Fig.2 Structure of contactor hanger
通过对吊挂尺寸改造，吊挂强度得到增加，吊挂与电极壳筋片绝缘间距得到解决，并且杜绝了在生产过程中吊挂变形及与筋片打火的问题。
2.3 绝 缘
绝缘是电炉关键组成部分，电炉能否正常运行关键在于电炉绝缘效果。我公司电炉经常出现打火的部位有:电炉矮烟罩炉盖、电极密封装置与把持筒、料管与矮烟罩炉盖、保护屏与导电铜管接触处。硅铁电炉绝缘关键在于保护屏与导电铜管绝缘，吊挂与接触器及把持筒绝缘，通过对事故现场分析炉盖与密封座绝缘效果差，保护屏与底部环冷却水管之间绝缘间距小，同时绝缘材料性能不能满足长期在高温下工作的要求，导致出现以上问题。在改造过程中，对炉盖与密封座之间的绝缘材料更换了材质，由设计选用的环氧树脂板改为云母绝缘板，厚度由原来的5 mm 改为10 mm，延长了绝缘材料的使用时间，增大了绝缘间距。对保护屏与底部环冷却水管、白钢吊挂之间绝缘间距小的问题，首先对底部环的水管
的连接方式进行改造，由原来的螺纹连接改为焊接，减小了管道的长度，达到增大水管与保护屏间距的目的。正弦信号发生器
2.4 风 冷
硅铁炉中底部环与电极壳是不接触的，通常采取底部环内径大于电极壳外径使两者不接触，这样两者之间就会产生一定的间隙，冶炼过程中烟气、温度及热辐射极易由间隙上溢，由于上端由法兰盘密封，进入的烟气不能外溢，造成把持器内部电极壳温度变高极易发红造成电极壳过烧，同时，电极氧化较快，保持器内部容易覆盖粉尘，造成接触器与电极壳打火。通过在电极压放平台位置安装离心风机，风机产生的风量直接吹入电极壳外壁与把持筒内壁所形成的间距内，用于降低电极壳温度，同时可以抑制烟气上溢。同时，在风机出口处安装开口阀，根据实际情况调节通风量的多少。
3 生产控制
3.1 电极焙烧
硅铁电炉采用自焙烧电极，为了使新加入的电极糊焙烧后能够与前期开炉遗留的电极较好
融化，应注意焙烧速度与温度的结合，烧结速度过快，挥发物易挥发，造成焙烧成型的电极气孔率增大，质量下降，相反，焙烧速度过慢，合适的电极糊柱高度难以确定。电炉开机时采用1 级电压送电，投料之前电压级要求控制在9 级(每5 h 升1 级)，焙烧电极时电极电流应控制在15 kA 左右，焙烧过程认真监测好电极的焙烧温度，特别是电极壳温度在400 ～700℃时，焙烧速度将最终决定着电极质量。当电极壳温度达400℃时，电极糊由固体至软化阶段，电极机械强度较低，电极糊中的挥发物开始大量逸出，500℃左右时最为激烈。当电极焙烧至700℃左右时，剩余的挥发物在此处再次挥发。当温度达到750℃时，电极粘结剂开始碳化，800℃时电极焙烧结束，电极达到最终强度，此后即使温度达到1 200℃，电极强度也不会发生太大的变化。
3.2 其它
正常生产情况下，维护电极首先要保证电极糊的物化性能符合生产要求，电极壳的接长应严格按照工艺要求执行，不能漏焊，不能有凹凸不平的现象，每节之间必须保证垂直。电极糊必须保持清洁，保证合适的块度，电极壳的糊柱高度不能低于3 m。其次，应适当观察电极烧结情况，尤其压放电极后，压下部分如烧结不好，则应考虑压放速度，如果电极
消耗过快，则应考虑原料质量和电极糊质量。同时要保证电极风机的正常运行，如果要维修，停机时间以不超过2 h 为宜。在捣炉过程中，要注意捣炉机捣杆不要碰撞电极，避免外力对电极的损伤。如果电极系统设备有漏水现象，尤其是铜瓦等的水流直接冲刷电极，则应立即停炉处理，不能漏水运行。电极发生下滑现象，应立即降负荷运行，重新焙烧下滑部分，以防漏糊事故。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议