16500工业硅炉技术方案221

1、16500kva工业硅炉项目技术方案陕西诚达工业炉制造有限公司二零一四年二月二十一日目 录16500kva工业硅矿热炉技术方案（一）工艺说明 1、工业硅牌号2、冶炼工业硅的原材料3、能源分析4、工业硅冶炼工艺操作说明（二）设备说明1、主要设备的计算和选择2、关键设备的技术指标 3、电力设施4、设备的技术规格说明5、给排水系统（三）执行标准 （一）工艺说明 1.工业硅牌号冶炼工业硅牌号见表一的规定。表一 工业硅牌号及化学成分名称牌号化学成分%应用范围si杂质：fealcaa级硅si-a99.30.40.20.1化学用硅b级硅si-b99.00.50.30.2一级硅si-198.50.6-0.3冶

2、金用硅二级硅si-298.00.7-0.5三级硅si-397.01.0-1.02.冶炼工业硅的原材料（1）计算参数说明² 硅石破碎损失率和排灰损失率分别按冶还原用量的10%和11% 计；² 还原剂燃烧和排灰损失率按还原量的20%计(燃烧占15%).电极消耗按95kg/t计；² 成品工业硅按优等品计。（2） 原材料和成品规格² 原材料规格硅石sio2 99.0 %fe2 o3< 0.015 %al2o3 < 0.03 %gao< 0.2 %p2o5 < 0.02 % mgo< 0.2 %其他<0.535% 粒度: 10

3、100 mm石油焦固定炭c > 8286 %挥发物 < 1216 %灰分< 0.5 %粒度213mm电极c > 92 %挥发物< 1.2 %比电阻< 100m / m抗压强度> 160 kg / m2木炭固定炭c > 6576 %挥发物 < 1927%灰分< 3.0 %粒度380mm木块（木屑）固定炭c > 5760 %挥发物 < 2733 %灰分< 3.0%粒度<150mm烟煤固定炭c > 70 %挥发物 < 30 %灰分< 8 %粒度013mm² 还原剂配料比常规配备原则：石油焦

4、60%、木炭和木块35%，烟煤5%左右，百公斤还原剂固定碳含量74.9kg（60×84%+35×60%+5×70%=74.9）。² 原材料吨成品产出消耗量计算 硅石sio2 +2c = si +2co64 24 32 56a、理论消耗量m1m1= (1，000×64)÷32=2，000kgb、冶炼用量m2m2=(2000+1000×11%)÷(1-10%)=2，345kgc、99.0%硅石消耗量msms=2，345÷0.99%=2，368kg 还原剂合计质量sio2 +2c = si +2co64 24

5、32 56a、理论消耗量m1m1=(1000×24)÷32=750kgb、冶炼用量m2 m2=（750+1000×20%-75×92%）÷74.9×100=1，176kgc、还原剂用量分配烟煤(c)59kg（1，176×5%）石油焦(c)706kg（1，176×60%）木炭和木块(c)412kg（1，176×35%）电极(c)95kg3、能源分析3.1生产能力3.1.1电炉变压器容量16500kva;3.1.2采用一台电炉生产生产方式;3.1.3电炉年产量m= (16500×0.85×

6、0.95×0.96×24×330)÷12000=8442t/y式中: 16500-电炉变压器容量0.85-电炉变压器功率因数0.95-电炉年产能力变动系数0.96-电炉年计划外停炉影响产量系数24-日时数330-年日数12000-设计计算吨工业硅电耗(在正常生产情况下)3.2工业用水吨消耗定额及技术要求温度:入水温度 <25°c 出水温度 <55°c硬度: <8度 定额: 50m33.3工业用电吨消耗定额及技术要求24h电压波动 <5% 三相电压不平衡度 <3%相位漂移 <3% 定额: 12000k

7、wh3.4能源消耗统计能源消耗统计表名称单耗名称单耗硅石2368kg电极95kg石油焦706kg木块（木屑）412kg工业用水50 m3烟煤59kg工业用电12000kw·h4、工业硅冶炼工艺操作说明4.1本设计工段设置为:4.1.1 原料工段4.1.2 冶炼工段4.1.3 冷碎包装工段4.1.4 冷却水供给工段4.1.5 炉外工段本设计不设破碎工序。4.2工艺流程4.2.1原料工段(01)外购合格的硅石(sio299.3%)送原料工段备用；(02)外购合格的石油焦(c85.0%)送原料工段,烘干(h2o3%)备用；(03)外购合格的木炭、烟煤、木块或甘蔗渣送原料工段,备用；(04)

8、原材料按工艺配方要求比例和质量送至冶炼车间。4.2.2冶炼工段(01)合格混合原料,按炉况适量投送至电炉冶炼区；(02)根据料面塌落情况及时人工推料填补过塌料区或捣炉,严防明弧(刺火)问题的发生；(03)根据料面下降情况和冶炼时间隔,按要求的操作程序产出液态工业硅，同时进行精炼；(04)根据冶炼情况适时调节电极插入料层深度,平稳电炉负载；(05)正常生产情况下,工业硅二次产出时间隔约150min；(06)产出液态硅通过硅水包和出炉小车转运至冷碎车间。4.2.3冷碎包装工段(01)将硅水包内液态硅转置入锭模,自然冷硬；(02)将冷硬的工业硅从锭模中取出,置于冷却架，分散放置自然冷却至室温;(03

9、)将冷却至室温的工业硅破碎至供货合同要求的粒度,按供货的包装要求分包;(04)将包装并计量后的成品工业硅送至成品库存放;(05)清除硅水包残存附着物,置于出炉小车,转入冶炼车间. 4.3操作工艺要求4.3.1 配料炉料配比根据炉料化学成分、含水量及炉况等因素确定。料批通常以200公斤硅石为基准，石油焦、木炭、木块、烟煤等部分或全部按规定比例进行配备。常规配备原则：石油焦60%、木炭和木块35%，烟煤5%左右。或者石油焦40%，木炭和木块50%，煤烟10%左右,也可配加少量石墨电极块。炉料必须按规定配比准确称量，批料的称量误差不应超过1kg；一般取200或300kg硅石为一批料，每次只允许称量一

10、批料；变动料批应通过两班次，各班次可根据炉况的变化适量附加某种炉料，并在生产记录卡上如实记录。 炉料水分波动不应超过1%，以免影响炉料配备比例。原材料粒度配合比例应合适，粉料多，烧损大，下部料层易缺炭，透气性差；粒度大，比电阻小，电极易上抬。4.3.2冶炼操作4.3.2.1高温冶炼冶炼结晶硅需要更高的温度，结晶硅的液相线温度在1410ºc以上，因此需要在1750-1850ºc高温进行冶炼。为了提高炉温，减少热损失，使sic的形成和分解保持相对平衡，在具体操作中必须千方百计减少热损失，扩大“坩涡”区。4.3.2.2加料石油焦、木炭、烟煤和硅石等炉料均应在炉前均匀混合，炉料拌和

11、不匀，会在炉内出现还原剂过多或过少的区域，不仅会影响还原的顺利进行，而且影响炉内电流分布，影响电极下插。木块在加料平台上单独堆放，视炉况加入炉内或铺加在炉料面上保温。采用出炉或沉料后集中加料的方法，其余少量的采用勤加薄盖的方法，在调正火焰时加入。炉料拌合完毕以后，先加入木块，再将混合好的炉料迅速集中加于电极周围及炉心区域，使炉料在炉内形成一个平顶锥体，锥体高度为200400mm 。一般一次加入新料的数量相当于一小时的用料量。应根据炉内还原下料情况加料，平衡共给负荷、还原速度和加料速度，保持正常料面高度并控制炉温。加料速度超过熔化和还原速度，料面抬升，炉温下降；加料不足或电极上抬，强制控制料面，

12、炉面温度升高，热损失和硅的挥发损失加大。新料加完后进行焖烧，同时根据炉内下料快慢控制加料量，以保持正常的炉面高度。焖烧时间控制在一小时左右。4.3.2.3沉料捣炉当炉内炉料焖烧到规定时间时，炉面料壳下面的炉料基本熔烧空，炉面也开始发白发亮，火焰短而黄，料面在较大面积下塌时，应进行强制沉料操作。沉料时，先用捣炉机从锥体外缘开始将料壳向下压，使料层下榻，而后用捣炉机捣松锥体下脚。如果不到沉料时间而出现严重“刺火”时，可局部沉料、沉料间隔一般一小时左右。沉料时，炉料就地捣松就地下沉，尽可能不影响炉料层结构顺序，大块粘料和死料应碎成小块或推向炉心，同时铲净电极上的粘料。然后加入新料到规定的锥体高度。沉

13、料时，高温区外露，热量损失大，因此沉料应迅速，短时。使用铁质工具沉料要以捣头发红为度，避免捣头融化而影响产品含铁量。捣炉时应防止圆钢同电极相碰。一般负荷正常、配料正确、炉料消耗均衡，电炉沉料时间间隔基本一致。负荷不足、前次投料过多、还原剂不足等问题会造成沉料时间间隔加长。如果前次投料过多，应适当延长炉料升温时间；如果还原剂不足，应在料面沉料区撒入少量还原剂，然后强制沉料。4.3.2.4扎眼透气集中加料时，炉温降低，反应缓慢，气体生成量不足。在焖烧一段时间后，炉温迅速上升，反应趋于激烈，气体生成量急剧增加，应在锥体下脚“扎眼”，均匀外逸炉气。为了改善炉料的透气性，调节炉内电流分布，扩大“坩涡区”

14、，除扎眼透气外，还应用捣炉机或铁棒松动锥体下脚和炉内烧结严重的部位，但应防止塌料。彻底捣炉应在沉料时进行。4.3.2.5出硅和洗尘出硅前先将炉眼内壁和流槽清理干净。当炉内积存一定量硅液后，应及时打开炉眼出硅。每炉间隔1.5h左右，每次出铁时间1520min，特殊情况可临时决定出炉时间。炉眼用石墨棒烧开，出炉时烧穿器必须由专人操作。硅直接出在硅水包内。为了顺利完成出炉任务，石墨棒烧穿器可一边烧一边出炉。出硅结束后，把炉眼外沿及内壁的硅渣扒净，然后堵眼。堵眼材料为夹渣硅和合格的碎硅。先用块状结晶硅和夹渣硅填入炉眼孔洞，然后用碎结晶硅堆成斜坡将炉眼封住。最后用掺有碎电极糊的耐火泥封眼。按4班次用量准

15、备堵眼工具：铁钎、堵耙、非金属拉耙、铁铲等。由于结晶硅的渣、硅比重相差不大，为了防止硅液夹渣影响质量和造成浪费，在锭模硅水冲击处，应放一由石墨棒堆成的挡渣框，框内夹渣用于堵眼。4.3.2.6取样与精整（a）出炉结束后，取固体样，试样不得夹渣；（b）成品须精整后，装桶（袋）入库，不得露天堆放。4.3.3特殊炉况的处理4.3.3.1还原剂用量是否合适的判断还原剂过量：料面发松、烧结性差，刺火塌料多，电流波动大，电极易上抬，硅水温度低，出硅时硅水流出不畅。还原剂不足：料层粘，揭炉块料多，电极下插过深，下料慢，出炉时硅水过热，炉眼喷大火。4.3.3.2当还原剂用量不当时，应立即采取措施，避免导致炉况恶

16、化。当出炉不畅时，可适当延长出炉时间；当炉眼严重堵塞时，一方面要扒掉浮料，重投缺炭新料，另一方面用烧穿器，连续烧炉眼直到硅水流出，炉眼喷火。4.3.4炉眼维护当炉眼经常有粘料塌落时，需要进行维修。修理炉眼一般在停电检修时进行。维修前先将炉眼内部的粘料扒净，铲掉外沿硬渣，然后把一个充满合格碎硅的金属圆管置入炉眼内，砌好炉墙后，炉眼内补灌入碎电极糊。4.3.5电气供作制度工作电压可以在15级范围内调整，采用电压等级视炉况确定。电压等级调整在车间领导批准后执行。使用任一级工作电压，操作工作均应按规定的供电制度送足负荷，但不超负荷。操作应严格按照电炉供电制度供电。停电前应降低负荷50%。送电前应抬电极

17、到埋入深度的1/3。三相电流应保持相对平衡，最大波动不宜超过25%。长时间停电或在检修之后，应由值班电工送电，电流从小到大逐级配送。如果动力临时停电，可在停电前降低负荷，继续生产。如果一根电极与炉料结死时，经车间同意后可以送电，但要设法尽快松动结死的电极，以恢复正常生产。4.3.6新开炉制度4.3.6.1烘炉前的准备炉底平铺一层4080mm粒度的焦碳，厚度为200mm，电极下面平铺两层粘土砖或石墨电极棒；检查水冷、供电、把持、压放等系统，并进行空载试车，运转正常后开始烘炉；烘炉操作：采用电烘炉，烘炉使用的电压较正常生产时低12级，工作电流从小到大逐渐升高，并间隙停电。16500kva的电炉一般

18、烘炉时间为3050h，用电量约800012000kwh。烘炉结束后，将炉内残留焦碳和炉墙衬全部挖出；挖炉结束后，拔掉炉眼堵管，并用碎成品硅堵眼。4.3.6.2开炉操作用低档电压开炉，4h后，恢复正常工作电压，16500kva电炉用3级；新开炉料硅石比偏“重”，还原剂数量逐步配足。出炉时间：第一炉1220h，第二炉610h，第三炉达到正常出硅时间；4.3.7停炉操作停炉前应尽量出净炉内硅液，料液中适当增加块料配入量。若停炉超过8h，应在停炉前的一个班适当降低料面。停炉后先捣松料面，再加木块保温，加入量视停炉时间长短而定，一般加150250kg。为防止电极与炉料结实，停电后应上抬电极，然后在电极周

19、围的空隔加入木块，再下插到原来的深度。停电时间较长应每间隔20min或30min把电极上下活动一次。4.3.8放电极制度 把持筒和接电极架子以上的电极长度不足200mm时，应接长电极。电极内螺纹孔里的垃圾要预先吹净，接长后连接处必须旋紧。 铜瓦下沿与料面相距不足200mm时，要停电放电极。放电极之前应吹掉铜瓦、半环和电极上的积灰。 压放电极程序：压放：抱箍松压放升抱箍紧半环松压放降半环紧倒拔：半环松压放升半环紧抱箍松压放降抱箍紧每个动作时间要超过半分钟。电极下放后，要把铜瓦夹紧，确保铜瓦与电极接触良好，紧紧夹牢。（二）设备说明1、主要设备的计算和选择工业硅生产过程中电炉变压器和电炉本体是核心设

20、备。1.1电炉变压器1.1.1容量q=16500kva1.1.2选型选型参数：一次电压:110kv二次恒流电压:151ve2= ke × (16500)1/3=151v(ke=6.36)二次基本电流:64378ai2 = 16500000÷151×(3) 1/2 = 63097a基本电流电压比:417k=63097÷151=417调压方法:有载二次出线方式:侧出线二次接线方式:8组管式冷却方式:外强制水（风）冷结构形式:分立芯式1.2电炉本体1.2.1电极直径:1197mm (炭素电极)de =1.322×(63097x13.0)0.5 =11

21、97mm式中:1.32-电极直径计算系数63097-二次基本电流13.0-电极截面载流系数1.2.2电极同心圆:2770mm(优化值)dc = 2.31×1197=2770mm式中:2.31-电极同心圆计算系数1197-计算电极直径1.2.3炉膛内径:6600mm(优化值)df = 5.51×1197=6600mm式中:5.51-炉膛内径计算系数1197-计算电极直径1.2.4炉膛深度:2750mm(优化值)dh = 2.29×1197=2750mm式中:2.29-炉膛深度计算系数1197-计算电极直径1.2.6低压部分（1）铜管选型:Ø80×

22、10s=63097÷(1.414×8×3.2)=1991mm2Ø80×10铜管截面积s=2198mm2式中: 63097-二次基本电流8-出线端子数3.2-铜管电流密度1.414-分相系数（2）水冷电缆和补偿器截面积:s=1800mm2（3）设计规格(a)组成短网共3组,每组由Ø80×10（gb/t16866 gb/t1528t2级)铜管16根组成;水冷电缆和补偿器各48根,均分成3组。.(b)规格<01>短网和导电铜管Ø80×10gb/t16866 gb/t1528 t2级<02>

23、;水冷电缆lrg1800/2200 gb/t1528 t2级<03>补偿器brg1800/800 gb/t1528 t2级1.2.7电极升降1.2.7.1设计工作行程:1200mm1.2.7.2设计升降速度:上升:0.5m/min下降:0.5m/min1.2.7.3设计升降方式:液压油缸升降1.2.8电极抱紧和电极压放1.2.8.1设计工作方式:压力环为碟簧抱紧铜瓦、液压抱闸与压放油缸组合压放1.2.8.2设计电极压放工作行程:100mm1.2.8.3设计电极抱紧工作行程:10mm1.2.9水冷装置设计方案(01)冷却方式:循环水冷却(02)冷却水用量及要求<01>用量

24、:350m3/h<02>水质要求:软化8度,进水温度<20°c(03)进/分水管规格Ø273×8(gb8162)总进水11/2' '(gb/t3092)电炉本体分水 1'(gb/t3092)炉前分水1.2.10排烟系统1.2.10.1设计方案:采用半密闭中烟罩集烟和双散放烟囱排烟形式1.2.10.2烟气量计算v=1850 ×0.9×80=1.33×10 5m3/ h式中:1850m3/h-生产一吨标准产出烟气量0.9t/h-时工业硅产量80-稀释倍数1.2.11出炉装置设计采用二个出炉炉眼,机

25、顶车牵引出炉小车的出炉方案。2关键设备技术指标2.1电炉变压器（壳式节能型有载调压电炉变压器）电炉变压器是把一定电压的交流电转变成不同电压的交流电的电磁装置。变压器由三个单相变压器组构成。电炉变压器以二次线圈的开关区别，开关的数量取决于需要的功能和技术。电炉变压器应配置有动力循环冷却系统或外强制风冷却系统。电炉变压器操作条件复杂，应具有以下性能：（1）具有经得起温度升高造成的对线圈绝缘性损害的能力；（2）具有高的机械强度。以确保变压器元件的稳定，因为电炉的巨大电流波动和短路会引起装置受力；（3）具有足够数量的电压转换开关，以便调节电弧长度，也就是根据技术需要来供电（4）具有高的变压率，因为电炉

26、设备提供的高压电，而电炉本身需要的是低压电。电炉变压器的主要技术参数（1）额定容量：16500kva 超载30%（2）一次电压：110kv（3）二次电压：15档恒功率其余档恒电流调压 151v（4）二次电流：63097a（5）阻抗电压（短路电压）：10%20%（6）二次绕组：分立（7）调压方式：有载调压（8）冷却方式：强制油水（风）冷却器2.2低压系统16500kva电炉低压系统包括：短网、水冷电缆、水冷补偿器、导电直管和导铜瓦。低压部分采用强制水冷技术，有效降低导体的温变电阻；短网布局采用反向层叠式开口三角形布置，各支路几何尺寸及电磁偶和相等，使8个支路电流方向相反，感应磁场相互抵消；各支路

27、几何尺寸及电磁偶和相等，三相电极作功平衡；采用双导电锥接触导电连接结构和闭锁可调导电鄂板抱紧结构，有效降低接触电阻使电能有效传导至电极端部。（1）结构形式：反向层叠式开口三角形（2）三相阻抗不平衡度：4.5%（3）电流密度：水冷电缆：3.0 a/mm2紫铜板、排（350×10 mm）：1.2 a/mm2水冷铜管：（取壁厚10 mm）：3.2a/mm2电极：15.0 a/cm2铜-铜连接：14.0 a/cm2导电铜瓦与电极接触面：1.50 a/cm22.3电极把持系统2.3.1.电极把持器结构型式每根电极由两个升降油缸吊挂在三层平台上。把持筒由上把持筒和下把持筒等构成。2.3.2压力环

28、压力环采用碟簧压力环结构，由两个半环组成。为防止电流通过时产生磁场线，压力环采用无磁性和耐热铁合金(q245和1cr18ni9ti)，两个半环体是中空的，具备在高温条件下工作的水冷却性能。2.3.3把持筒电极把持筒承担吊挂铜瓦、压力环和传到其上的电极部分的重量，并包裹电极的全部长度。铜瓦和吊架通过绝缘支点固定在一个焊在电极筒底部的法兰上。2.4电极升降系统电极升降系统采用液压油缸提升装置。液压油缸升装置是设置在电极平台上的提升设备。液压油缸和电极把持器绝缘隔离。每组液压油缸提升装置分别控制一组电极升降高度。2.5电极压放装置2.5电极压放装置电极压放装置由电极抱紧装置、电极压放装置构成。抱紧装

29、置由两套相同的液压抱闸，电极压放装置由控制电极提升的大力油缸完成。该结构方式即减掉了原有结构的压放油缸同时也缩短了整个电极的长度，降低了电极的重量。电极压放时，上抱闸松开，电极压放器下降至规定高度，然后下抱闸锁闭。该装置优点是使电极升降过程自动控制成为可能，保证电极表面光滑和铜瓦与电极之间的良好的接触。2.6电炉供水系统电炉冶炼区上部工作状态的温度可达400，如果发生刺火现象可能升至1000，在超负荷工作时冶炼区上部可达600，故电炉水冷至关重要。电炉水冷系统主要包括：（1）导电铜管和接触铜瓦的冷却（2）压力环的水冷（3）电极把持筒下端保护套的水冷。（4）二层楼面防护装置（矮烟罩及水冷烟囱）的

30、冷却保护（5）短网系统的冷却冷却水从供水站送到每个水冷系统，接着返回至循环水池，每一个分支装备调节水流量的阀门。在软电缆区域，水的供给和收集均采用耐热绝缘胶管。硬度大于10mg/l的冷却水须经软化处理。4电力设施4.1概述电力设施由高压供配电系统和低压供配电系统组成。高压供配电系统应保证生产，满足用电设备对供电和电能质量的要求。在接线方式上力求简单可靠、操作安全、运行灵活、便于施工、便于维护、节省劳动力；力求技术先进、投资少、运行经济合理；便于企业的发展并适当预留技术改造的空间。低压供配电系统提供相应的生活福利及外围配套设施的供电。该用电设施为1台16500kva容量的矿热炉以及原料场、水系统

31、、除尘系统和生活照明等辅助配套设备。4.2供电电源整个厂区所有符合的大部分为二类负荷，仅有少量的一类负荷（水系统等）和三类负荷，所以低压供电电源采用双路或另配发电机。高压负荷（电炉变压器）采用网电110或35kv电压供电，配电方式采用放射式，其它辅助动力设施用电电压均为10kv，采用另配供电，配电方式以放射式为主、干线式为辅。在变压器的高压侧或低压侧加装高压补偿或低压补偿装置，在低压配电室上电容补偿装置。通过上述措施，抑制供电系统的电压波动、电压闪变、电压畸变及改善负荷的功率因数、提高电能质量。4.3厂内供配电设施（1）厂内供配电设施一次部分每台炉子由1台16500kva三相变压器供电，根据负

32、荷分布及电源情况，在高压配电站设一个总开关，再设若干分开关。在每个电炉旁设置炉变操作开关。（2）在380/220v负荷较集中的电炉车间和水泵房分别设置车间配电室。（3）控制及信号系统鉴于110kv变配电站的负荷容量较大且为重要负荷。故变电站的安全可靠运行很重要，为了提高供电的可靠性，本初设定控制系统采用微机监控系统，断路器控制方式采用就地和集中两种控制方式。正常情况下，所有开关设备均在主控室通过微机监控系统进行监测、控制，主控室不设模拟屏。电炉变压器、除尘主风机等高压负荷以在各自操作室控制为主。微机监控专职还对各回路的电流、电压、断路器位置信号、保护动作信号等进行数据采集处理，可自动进行音响、

33、语音报警，在计算机显示终端进行画面显示实际操作、报警灯，并能储存和打印各种故障的类型和位置。（4）测量与计量表所有电气测量、计量表的设置应符合有关国家标准，各测量量均应分别在开关柜和微机监控系统的crt进行显示。监控系统并可定期和随时打印出各线路的电流、有功功率、无功功率、功率因数、母线电压及有功、无功电量等数据。每个回路装设电气测量和计量表如下：a)35kv电源进线：三相电流表，有功功率表，无功功率表，有功电度表，无功电度表；b)电炉变压器： 三相电流表，有功电度表，无功电度表；c)并联补偿装置： 三相电流表，无功电度表；d)10kv动力变压器：电流表，有功电度表；e)10kv电动机馈线：电

34、流表，有功电度表。（5）继电保护系统为了与微机监控系统相互配合，配电站采用分散式微机综合保护测控装置。该装置具有可靠性高、灵活性大、接线简单等优点。各保护测控装置分别安装在各高压开关柜上。并通过管理机与后台监控系统进行通讯。具体继电器保护配置如下：a)110kv电源进线：限时电流保护，过电流保护；b)电炉变压器： 电流速断保护，过电流保护；c)并联补偿装置： 电流速断保护，过电流保护，低电压保护，过电压保护，不平衡保护；d)10kv动力变压器：电流速断保护，过电流保护，瓦斯温度保护；e)10kv电动机馈线：电流速断保护，过电流保护，低电压保护。（6）所用电源及操作电源所用电源应有所用变压器提供

35、。当变电所内装有380kv配电变压器能满足要求时可不设专用的所用变，所用变负荷由变压器兼供。变配电站内的开关控制、信号、保护等由一套直流电源装置供电，容量为60ah。该直流电源可采用免维护铅酸蓄电池带微机控制方式，直流屏的交流电源引至变电站内的所用电源，直流屏输出电压为直流220v。（7）电气传动电炉车间在每台电炉旁设置一操作室。每台电炉的控制系统设置一套工业控制器，有关电炉和仪表的各开关量和模拟量均进入该控制器，该控制器实现电炉的送电、压放、升降等功能。水系统根据工艺专业要求，设置集中和就地两种操作方式。在电炉车间设置上料操作室，与仪表专业共用。（8）除尘电气部分由电源总进线柜，电动控制柜及

36、计算机控制柜组成。（9）电源总进线柜总进线柜由万能断路器及检测保护组成。具有短路、过载、欠压保护等功能，避免电机在启动、运转的过程中产生故障，影响到其它设备运转，扩大事故范围。（10）电动机控制柜电动机启动采用大功率无触点晶闸管组成的柔性启动器启动。具有启动电流小，减少启动应力，减少配电容量、避免增容投资的特点。电机保护采用16位微处理器，具有专有过载、短路、欠压、缺相等保护，保证电机正常运行。 自动控制系统由计算机监控及plc控制组成。1）计算机监控采用人机界面、实时监控。主要由主控画面、控制画面、报警画面、报警记录画面随时显示、记录运行故障。2）plc控制系统采用西门子s7-x00型，实现

37、以下功能：自动检测及报警，在设备运行的过程中，对设备运行的各个参数自动、连续检测、自动报警。自动保护、当设备运行不正常，可能发生事故时，能自动采取措施，防止事故扩大。自动调节，根据检测信号，自动清灰、自动卸灰，使滤袋处于正常过滤状态，保障除尘效果。（12）电力管网厂区内的110或35kv及以下电压的配电线路以电缆敷设于电缆隧道或电缆沟。高压电缆采用xlpe交联电缆，低压电缆及控制电缆采用pvc聚氯乙烯绝缘电缆。（13）防雷与接地35kv变配电站、电炉车间等较高建筑物在屋面上设置避雷器。烟囱等构筑物则设置避雷针。冲击接地电阻不大于10。所有电气设备做工作接地，工作接地接地电阻小于4。为防静电接地

38、，厂内所有正常不带电的金属设施均应做到可靠接地，接地电阻小于4。5设备的技术规格及说明1技术规格和技术参数16500kva工业硅矿热炉主要技术规格和技术参数序号名称单位参数1变压器额定容量kva165002变压器一次电压kv1103电炉极心圆mm2770±504电极直径mm11975炉膛直径mm.66006炉膛深度mm27507炉壳直径mm88008炉壳高度mm53009出铁口数量个210电极行程mm1200最大180011电极升降速度m/min0.512自然功率因素cos0.8313电极铜瓦数量块/根814冷却水用量t/h35015冷却水压力mpa0.4-0.516液压系统压力mp

39、a1617电极消耗kg/t9518设备作业率>95%1.1电极升降装置 3套型式： 液压油缸升降油缸直径： mm 200油缸行程： mm 1800油缸最大长度：mm 4288油缸最小长度：mm 22881.2电极压放装置 3套压放方式： （plc带电压放）油缸直径： mm 150油缸行程： mm 1001.3液压抱闸液压抱闸外径：mm 1380液压抱闸内径：mm 850液压抱闸高度：mm 6501.4压力环 3个碟簧束数： 个 8压力环高度： mm 4301.5锻造铜瓦 24块材料： t2高度： mm 900重量： kg 2501.6保护套 3个外径： mm 1350内径： mm 123

40、0高度： mm 1800材料： 1cr18ni9ti1.7大电流线路 同相逆并联水冷电缆： s=1800mm2 48根补偿器： s=1800mm2 48根铜管直径： mm 80×10 48根1.8液压系统 1套系统压力： mpa 16油箱容量： m3 3.5齿轮泵流量： l/min 30电动机： kw 12 r/min 1450工作介质： 46#液压油（15-65）储能器数量： 个 6供液范围： 电极升降、电极压放、压力环1.9冷却水系统 1套进水压力： pa 2×105进水温度： 32冷却水耗量： m3/h 350（每台炉子）变压器冷却水：pa 2×105出水温

41、度： 42冷却水耗量： m3/h 25冷却水的水质应符合以下要求（gb10067.1-88）ph值： 7-8.5总硬度： cao mg当量 <10悬浮性固体： mg/l <10导电率： s/cm <5002机械设备说明2.1 炉体炉壳是炉体的主要组成部分，它采用16mm厚钢板焊接而成的圆柱体，炉底板采用20mm厚钢板，炉体采用25工字钢支撑，自然通风冷却炉底，炉壳设有两个出铁口，炉衬采用耐火砖和四层炭砖砌筑。2.2 半封闭烟罩骨架、盖板、立柱采用全水冷结构。炉心电极周围采用无磁钢板（1cr18ni9ti），并设有电极水冷保护套的绝缘密封装置。水冷骨架采用由金属构件立柱支撑并通水冷却，四周用耐火砖砌筑而成，侧壁上设有三个操作大门九个小门，上部有二个排烟口，与其相连的是二个水冷弯管烟道，直通烟囱或除尘装置。2.3 短网短网包括变压器补偿器、水冷铜管、水冷电缆、导电铜管、铜瓦及其吊挂、固定联接等装置。短网采用三个单相变压器，这样就大大减少了短网的长度，降低三相电抗不平衡系数，从而能提高功率因数。水冷