1、 - 1 - 2500KVA 岩棉生产线 加热 电炉 技术 方案 江苏德诚冶金电炉设备有限责任公司 二一 五 年 七月 十 日 - 2 - 目录 1 总论 .- 3 - 2 项目建设条件 .- 3 - 3 建设范围及生产线组成 .- 4 - 4 电炉加热 .- 5 - 5 车间组成及布置 . - 12 - 6 车间主要生产设备 . - 12 - 7 电炉辅助配套部分 . - 15 - - 3 - 1 总论 沾化县炜烨镍业 公司投资 建设 1台 2500KVA电渣炉用于生产岩棉的 技术方案 。 1.1 项目名称 日产 100吨岩棉生产线建设 项目 之 2500VA电渣炉 1.2 项目单位 沾化县
2、炜烨镍业公司 1.3项目 建设 单位 江苏德诚 冶金电炉设备 有限责任公司 1.4设计指导思想和主要原则 (1) 根据当前的国际节能减排趋势，发展循环经济。 (2) 依据 需方用于岩棉生产线每小时 4吨炉渣 的处理能力。 (3) 采用国内 、国际 先进可靠的技术和设备，使项目建成后的各项经济指标达到同行业领先水平。 (4) 科学合理降低项目的建设投资和运营成本 ,为企业创造最大利益。 2 项目建设条件 建设地气象条件和地理条件 （ 暂 缺 ） 。 - 4 - 抗震设防烈度 暂按 8度 考虑 （可按照用户国家要求设计） 。 3 建设范围及生产线组成 3.1 建设范围 1台 2500KVA炉 渣
3、加热 电炉。 我公司主要方案和报价范围为 电炉、 加料口 （不含双梁桥式吊车） 、电炉主体的机械、电气（电控） 。 3.2装备水平 电炉结构型式为矮烟罩半封闭、全液压、 石墨电极、移动 式 精炼 电炉 结构形式 。 如果业主要求可设计为矿热炉形式。 3.2.1冶炼电炉 a 电炉变压器 暂按 35kV（ 10KV） 进线 考虑 ， 电炉变压器 二次侧端 采用上部板 式出线； b 短网采用 铜排 、水冷母线； c 采用 铸 造铜瓦； d 采用 碟簧 夹紧装置； e 电极升降采用液压方式； - 5 - 4 电炉 加热 4.1生产工艺流程 （见图一） 图一、生产工艺流程简图 生产工艺流程见上图，图中主
4、要是电炉加温的部分工艺。 4.2 生产工艺简述 4.2.1 炉渣的化学成分。炉渣中 AlO3过高会影响岩棉的丝长和韧性，所以尽可能控制使用含 AlO3超过 20%以 内 的液态渣， SiO2的含量高于 45%。 下表为贵公司的炉渣主要成分 编号 Al2O3 CaO MgO SiO2 L15 07-01 2.27 4.97 29.00 46.12 液渣槽 冷却器 离心机 风机 反吹风机 成型 粉 尘 布袋除尘器 野风阀 排放 液态渣 2500kVA电 炉 循环 冷却 水 烟道 - 6 - 1613-11 L15 07-01 1615- 1 1.86 5.28 25.68 46.03 CaO-Mg
5、O-SiO2-Al2O3系相图 由于冶炼镍铁合金的红土镍矿来源不一，相应的炉渣成分有所差别，渣系成分不同其液态渣的熔点和粘度不同， 密度和高温导电性也有加大的差距， 具体需要 加热的时间和温度、二次电压和电流，要 根据 不同 渣系成分总结 ， 同时将CaO-MgO-SiO2-Al2O3系相图做为参考 。 一般炉渣的密度为 2.72.74g/cm2,熔点因成分不同 差别较大，见上面的渣系相图。 - 7 - 4.2.2电炉加热炉渣的工艺。 电炉加热为断续加热，电炉出渣为连续 出 渣。 初次开炉。初次开炉应先将电炉炉衬及电极加热升温，一般可采用木材、焦炭或煤吹压缩空气，使炉内壁温度上升到 650以上
6、时可清除炉内的石块等杂物后 将干净的液态炉渣用铁水包通过岩棉生产线的行车提升至炉盖加料口缓慢加入电炉， 初次开炉时可一次或数次加入 2025吨进行加温并烘炉，在正常开炉期间 每次加入的熔融渣量应不大于 6吨 ，然后提起电极给电炉送电进行加热，加温送电时间一般根据所加入液态渣的质量和温度控制在 815分钟， 停电保温，等待下次的加料后再送电加热 ，同时注意炉内保持一定的余量和渣流 。 新开炉的前几次的加热时间稍长一些，因为炉壁的温度较低，炉内炉渣降温较快。加热过程监控好温度的变化。 电炉炉内和炉前出铁产生的烟气通过电炉烟气除尘器进行净化，清洁气体排入大气。 电炉烟气除尘器采用箱式小布袋过滤在线清
7、灰的方式。整个烟气除尘器由管道、旋风除尘器、空冷器、除尘器、主风机和烟囱组成。 4.2.3炉渣加热 升温计算： 下表中 炉渣 1300的平均比热为 1.3632KJ/（ kg ） ，- 8 - 1500的平均比热为 1.3406KJ/（ kg ） ，从 1300加温到 1500的平均比热按 1.3519KJ/（ kg ） 计算， 4000kg液态渣升温所需能量为： 4000 1.3519（ 1500-1300） =1081520（ KJ） =300.42（ KWh） 1KWh=3600KJ 那么加热 4吨液态炉渣从升温从 1300加温到 1500所耗电量约为 300KWh的电，为了每次新加入的
8、较低温度的炉渣不影响炉内的现有液态炉渣 1450连续流出要尽快升温到1500，当炉内仍有 20吨 1450液态渣，再加入 4吨 1300液态渣时炉内的料会很快混合起来，那么混合后的 温度为 t。 由公式 Q=Cmt 进行计算，计算时仍按平均比热1.3519KJ/（ kg ） 计算。 20000（ 1450-t） =4000（ t-1300） 由此解得 t=1425。 当炉内有 10吨 1450液态渣，再加入 4吨 1300液态渣时炉内的料会很快混合起来，那么混合后的温度为 t。 由公式 Q=Cmt 进行计算，计算时仍按平均比热1.3519KJ/（ kg ） 计算。 - 9 - 10000（ 1
9、450-t） =4000（ t-1300） 由此解得 t=1407。该温度下的熔融渣仍然不大影响渣的流出。 当炉内有 10吨 1450液态渣，再加入 8吨 1300液态渣时炉内的料会很快混合起来，那么混合后的温度为 t。 由公式 Q=Cmt 进行计算，计算时仍按平均比热1.3519KJ/（ kg ） 计算。 10000（ 1450-t） =8000（ t-1300） 由此解得 t=1383。该温度下的熔融渣 就有可能 影响渣的流出 ，所以对于渣系相温度较高的渣可适当增加加温时间 。 具体低温渣加入多少量不影响连续的岩棉生产主要看一是炉渣的成分组成二是炉内高温渣的多少和新加入低温渣的多少，具体情
10、况要经过实际总结。 电炉容量的确定。为不影响连续出渣 和尽可能降低影响出渣口渣的温度变化，电炉的加热时间要短，电炉保温要好。 每加入 4吨低温渣电炉加热时间一般保证在 8分钟之内，如不考虑电炉的散热， 8分钟应消耗电量 300KWh，那么电炉的大概容量： S=300/8 60=2250（ KVA） - 10 - 实际考虑散热和延长加热时间来综合因素，电炉容量确定为 25003200KVA已是足够 。 4.3 电炉生产能力 4 吨 1300 加热时间是 8 分钟左右，也就是说每小时可加热一次，时长为 8 分钟，但如延长加热时间和增加炉体内的渣量时也可适当增加加入低温渣的量，建议正常加温时每次加入低温 渣的量一般控制在 46t/h,最大量不要超过 8吨，每天的最大生产量按 160t/d（日加热时间 610.7小时） ，正常生产量 96t/d。 4.4 原材料技术条件 4.4.1 电源 电炉可采用 35KV或 10KV电源，安装容量为 2500KVA，为便于控制在电炉操作台上安装电炉分合闸控制及信号。 动力用电采用 0.4KV电源，电源容量按照岩棉生产线的用电设备总体考虑，电炉配套的动力用电设备主要为 25/5t双梁行车、电极加接单梁吊、电极升降等液压站和炉体移动卷扬机，该部分总容量约 140KW。 电炉停送电控制电源从现有的 220V直流电源引出一路 。 4.4.2 炉渣
