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
二〇一五年七月十日
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 ....................................................... - 16 -
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）。
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；
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Al
2O
3
CaO MgO SiO
2
L15 07-01
1613-○11
2.27 4.97 29.00 46.12
L15 07-01
1615-○1
1.86 5.28 25.68 46.03
CaO-MgO-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2.7~2.74g/cm2,熔点因成分不同差别较大，见上面的渣系相图。
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20~25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8~15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·℃），
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℃。
