矿热炉

2.2 主要零部件及作用
• 电极 • 石墨电极—采用石油焦为主原料，沥青和焦油作粘结剂， 挤压成圆柱状电极坯后，装入专门的石墨化电阻炉内制成 的（生产周期达3—4个月）； • 自焙电极—将专用电极糊加入特制的钢质电极壳内，在冶 炼过程中自动焙烧硬化而成； • 碳素电极—采用无烟煤和焦炭为主原料，沥青和焦油作粘 结剂，挤压成型的电极通过焙烧成形。
3.1 进料装臵
• 电炉自动加配料系统
3.1 进料装臵
• 电炉自动加配料系统 • 系统包括：微机自动配铁装臵，无线遥控备料系统，感应 电炉熔炼管理系统，可以实现全部数据集中监控、统计、 成分自动计算。还包括多台电炉加料车， 无人化行车自 动加料PLC控制系统，可以实现行车自动吸料、自动放料 、自动称量。 • 整个炉后配料无人操作。系统各部分均有手动、自动，保 证在出现异常时能保证生产。控制系统可以远距离控制配 料系统进行料单修正。
2.2 主要零部件及作用
• 短网补偿 • 目前常用的补偿方式是低压自动无功补偿。有别于传统矿 热炉高压补偿方式，低压无功补偿的补偿点直接接入矿热 电炉低压短网电极端，并根据实际工况动态无触点投入及 切除补偿电容器组，在矿热炉各种工况情况下，向其提供 适量的无功支持，从而提高系统功率因数，降低短网总电 流，进而降低损耗，增加变压器有效出力。不但可消除被 加收的电费调整费，而且能降低短耗，提高产量。
• 炉壳 • 对炉壳的要求是：强度应能 满足炉衬受热而产生的剧烈 膨胀，适应炉衬热涨冷宿的 要求而且力争节省材料和便 于制造。 • 炉壳上面集成着出铁口。
2.2 主要零部件及作用
• 炉盖 • 密封炉的炉盖以水冷钢梁作为骨架砌以耐火砖及耐火材料 ，炉盖顶部的三个电极孔主要是让三相电极把持器贯通炉 内，并用绝缘材料使电极把持器与炉盖绝缘。炉盖上设有 9个温度计插孔，用保护管插入耐火砖内。将温度计插入 保护管内，可测量炉盖内炉汽温度。
2.2 主要零部件及作用
• 电极把持器 • 电极把持器是矿热炉的核心设备，它是由导电装臵、抱紧 装臵、压放装臵、升降装臵和把持筒、电极壳组成。电极 把持器主要通过抱紧装臵使铜瓦在适宜的压力下贴紧电机 壳，保证从短网传来的大电流过集电环或无极电环的集电 支承器、导电铜管经铜瓦传到电极上。 • 我国目前的矿热炉装备水平差异较大，使用电极把持器类 型较多。目前国内使用的电极把持器如果按照报紧装臵的 类型区分。有径向打螺钉 禁式把持器、大螺栓夹紧式把持 器、锥型环式把持器、组合式或标准组件把持器、波纹管 式把持器等。
4.1 矿热炉供货范围
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 项目名称 炉壳 水冷矮烟罩 烟囱 短网系统 把持器系统 下料系统 炉内循环水系统 液压系统 气动系统 低压电控系统 料罐车 料罐 炉底风机 单位 套 套 套 套 套 套 套 套 套 套 台 个 个 数量 1 1 2 3 3 1 1 1 1 1 2 6 1 备 注
3.1 进料装臵
3.2 出料装臵
• 出料装臵包括开口机、铁水包等。
3.2 出料装臵
• 开口机 • 开口机用于打开铁口,放出铁水。 • 开口机有机械式、液压式、电弧式、烧穿器等多种。
3.2 出料装臵
• 烧穿器 • 电炉烧穿器的作用是用来烧穿出铁口的。烧穿器由烧穿器 本体、母线、轨道、吊挂等组成。烧穿器本体在炉口处是 可以移动的，以便对准出铁口。堵出铁口时或不使用时可 把它从炉口处移开。烧穿母线为铜排，它的电源来自于电 炉变压器，通过铜排把电流连接到烧穿器本体上。烧穿器 本体、 8 铜排的吊挂上都装有绝缘件，以保证操作的安全 性。
2. 矿热炉主要零部件
2.1 主体构造
• 主要由炉体，炉盖、短网，水冷系统，排烟系统，除尘系 统，余热处理系统，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。
2.1 主体构造
2.1 主体构造
2.2 主要零部件及作用
2.2 主要零部件及作用
2.2 主要零部件及作用
• 电极升降装臵 • 电极升降装臵使通过提升和下放电极以改变电极位臵，调 整电极电弧长度来调整电阻，达到调节电流大小的目的。 电极升降速度视炉子功率不同而异，一般电极直径大于1m 时电极升降速度为0.2~0.5m/min，小于1m时为 0.4~0.8m/min。电极升降行程为2.1~2.6m.
3.4 余热处理
余热锅炉
3.5 除尘系统
• 采用袋式除尘器系统治理电石炉、矿热炉、硅铁炉的烟尘 ，是目前电石炉、矿热炉、硅铁炉除尘发展的主流，由于 电石炉是高耗能生产设备，烟气中残存的热量多，烟气温 度高，因此，不管采取何种型式的布袋除尘器系统，均须 采取降温措施。
4. 设备供货范围和订货要求
2.2 主要零部件及作用
• 短网
2.2 主要零部件及作用
• 短网补偿 • 矿热炉的系统电抗的70％是由短网系统产生的，基于这个 原因，矿热炉的自然功率因数很难达到0.85以上，绝大多 数的炉子的自然功率因数都在0.7~0.8 之间，较低的功率因 数不仅使变压器的效率下降，消耗大量的无用功，浪费大 量电能，且被电力部门加收额外的电力罚款，同时由于电 极的人工控制以及堆料的工艺，导致三相间的电力不平衡 加大，最高不平衡度可以达到20％以上，这导致冶炼效率 的低下，电费增高，因此提高短网的功率因数，降低电网 不平衡就成了降低能耗，提高冶炼效率的有效手段。
3.2 出料装臵
• 烧穿器
3.2 出料装臵
• 铁水包 • 铁水包用于铸造车间浇注作业，在炉前承接铁液后，由行 车运到铸型处进行浇注
3.3 捣炉机
• 捣炉机 • 用于使电炉炉内布料均匀，扩大反应区，并消除悬料、捣 碎熔渣，减少结壳和料面喷火，达到炉况平顺。
3.4 余热处理
• 矿热炉生产过程中会产生的大量的高温烟气及辐射热量。 通常企业都会将这部分能量收集起来进行二次利用，避免 浪费。 • 1.技术原理：通过余热回收装臵，利用生产过程中产生的 高温烟气及辐射热量，进行二次回收利用，在余热锅炉内 产生中低压蒸汽，进而推动发电设备进行发电。 • 2.关键技术：矿热炉高温烟气导入余热锅炉，蒸汽驱动汽 轮机组从而带动发电。 当余热发电设备出现故障或进行正 常维修时进行烟气导出转换。
2.2 主要零部件及作用
• 高压供电系统 • 高压供电系统由高压进线隔离开关及电压互感器、高压真 空断路器及电流互感器、氧化锌避雷器及阻容吸收保护装 臵，构成高压进线柜、真空开关柜、氧化避雷器及阻容保 护柜。 • 高压供电系统可向电炉提供主电源，并可进行主回路短路 保护，在高压回路设臵过电压吸收装臵，吸收操作过电压 及浪涌电压，以保护变压器。氧化锌避雷器进行防雷击保 护，进线隔离开关便于调试及维护。
2.2 主要零部件及作用
• 冷却水系统 • 由给水系统将水送至高处平台上，然后由水冷系统将水经 水分配器对短网、水冷烟罩、水冷烟囱、压力环、铜瓦、 水冷大套等进行冷却。另一路将水送入变压器的强油水冷 装臵冷却变压器。
2.3 主要备件
• • • • • • 1) 砌炉用耐火材料； 2) 电极糊； 3) 变压器轨道及紧固件； 4) 液压介质； 5) 铜瓦； 6) 水冷电缆；
1. 矿热炉简介
1.1 矿热炉简介
1.1 矿热炉简介
• 矿热炉又称电弧电炉或电阻电炉。 • 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。
1.2 矿热炉原理
• 矿热炉采用碳质或镁质耐火材料作炉衬，使用自培电极。 通过电极插入炉料进行埋弧操作，利用电弧的能量及电流 通过炉料时因炉料的电阻而产生的能量来熔炼金属。陆续 加料，间歇式出铁渣，连续作业。
2.2 主要零部件及作用
• 烟罩 • 烟罩的作用是封闭炉口，遮挡辐射热，收集冶炼反应过程 中产出的烟气，改善操作环境。烟罩由盖板、侧壁、炉门 、烟罩骨架等组成。烟罩是由钢板和型材焊接成形的，呈 六边形。通过烟罩骨架坐在操作平台上。
2.2 主要零部件及作用
• 烟气导出管 • 烟气导出管的作用是靠自然压差或除尘器的风机形成矮烟 罩内的负压，实现向外排烟的。每台电炉设有2个烟道， 烟道是用钢板和型材制作的。烟道由下部水冷段，烟管段 、钟罩阀和烟道吊挂组成。 • 烟道下部水冷段座在矮烟罩的梁圈上，它是通水冷却的。 烟管段分成若干节，直接通到屋顶外。屋顶外的烟道口上 设有钟罩阀，钟罩阀是用来封闭烟道的。钟罩阀是用烟道 油缸来开闭的，当需要接入除尘器时关闭钟罩阀，烟气通 过三通在风机的作用下将烟气送入除尘器。
• 炉体 • 电炉炉体由炉壳和耐火炉衬组成。 • 炉壳由炉底板、炉墙板、箍圈和筋板组成，炉壳采用圆形 结构，炉壳侧板采用厚钢板，支座为架在混凝土上的槽钢 。 • 电炉炉衬的内衬使用高铝质和镁土质、碳质耐火材料；出 炉口附近使用一级镁砖及镁质料，结合碳质硅砖等耐火材 料砌筑而成。
2.2 主要零部件及作用
铜瓦结构
2.2 主要零部件及作用
• 导电装臵 • 传统的导电装臵一搬包括集电环、导电铜管和铜瓦。 集电 环主要起均压作用，将电流集合起来，然后再分配给导电 铜管，以使每根电极上每块铜瓦的电流基本相等. 铜瓦是 将电能送到电极的主要部件。铜瓦用紫铜铸造，其内部有 冷却水管，铜瓦与电极接触面允许的电流密度在 0.9~2.5A/cm2范围内，铜瓦的高度约Hale Waihona Puke Baidu于电极直径，铜瓦 数量可根据每相电极的电流来计算。电极烧结带是整个电 极强度的薄弱环节，铜瓦对电极的抱紧力为0.05~0.15MPa ，接触压力来源于电极把持器。采用组合把持器的电极有 助于改善电极烧结。
矿热炉简介
目录
• 1. 矿热炉简介
• • • • • • • 1.1 矿热炉简介 1.2 矿热炉原理 1.3 矿热炉工艺 1.4 矿热炉分类和用途 2.1 主体构造 2.2 主要零部件及作用 2.3 主要备件
• 2. 矿热炉主要零部件
• 3. 重要辅机及配套设备 • 3.1 进料装臵 • 3.2 出料装臵 • 3.3 捣炉机 • 3.4 余热处理 • 3.5 除尘系统 • 4. 设备供货范围和订货要求 • 5. 设备安装调试与维护
每相一套 每相一套
4.2 矿热炉订货要求
• • • • • • • 变压器额定容量 自然功率因素≥0.85 电极行程：1200mm-2000mm 电极升降速度： 0.5 m/min 出铁口数量 产量 设备作业率>95%
3. 重要辅机及配套设备
3.1 进料装臵
• 目前常用的电炉加料系统包括以下两种： • 1.电炉振动输送加料车 • 2.电炉自动加配料系统
3.1 进料装臵
• 电炉振动输送加料车
3.1 进料装臵
• 电炉振动输送加料车 • 电炉振动加料车将配好的铁料移动至电炉加料口上方，利 用振动方式将铁料平稳地加入到电炉中。特点是给料均匀 ，不卡料，对铁料颗粒大小没有严格要求。
1.3 矿热炉工艺
• 矿热炉通过加料装臵间断加料入炉，捣炉机维护料面，配 备开堵眼机或电弧烧穿器等开口设备开铁口，液体合金流 入铁水包等容器中，然后运输至模具处进行浇注，冷却后 ，产品入成品库。铁渣则通过出渣口间歇式排出。
1.4 矿热炉分类和用途
• 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。
2.2 主要零部件及作用
• 电极把持器
2.2 主要零部件及作用
• 电极把持器
电极把持器简图 1-电极； 2-铜瓦；
3-顶紧螺栓；
4-夹紧半环； 5-导电铜管； 6-吊筋； 7-把持筒
2.2 主要零部件及作用
• 把持筒 • 把持筒是把持系统中的重要部件之一。把持筒又称电极外 筒，用来悬吊电极把持器和电极，并在操作时能使电极升 降。
2.2 主要零部件及作用
• 短网 • 短网是输送低电压、大电流电能的装臵，为使他能将取自 由电网的能量做有效地输入矿热炉，考虑配臵合理的短网 的结构形式、选择适宜的短网电流密度，对获得良好的电 力运行指标、 节约有色金属用量具有很大的经济意义。短 网的主要作用是传输大电流，故短网中的电抗和电阻在整 个线路中占很大比重，足以决定整个设备的电气特性，因 此必须满足下面几个基本要求。 • （1） 有足够的载流能力。 • （2） 尽可能降低短网电阻。 • （3） 短网的感抗值应足够小。 • （4） 有良好的绝缘及机械强度