半密閉式12500kva工業(yè)硅礦熱爐的設(shè)計

1、一、半密閉式一、半密閉式12500KVA工業(yè)硅礦熱爐的設(shè)計工業(yè)硅礦熱爐的設(shè)計正確設(shè)計礦熱爐的結(jié)構(gòu)是保障礦熱爐工作性能的先決條件，是設(shè)計工作者面臨的最大困難。好的礦熱爐結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅有利于爐子保障高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低能耗、少故障的生產(chǎn)，而且有利于節(jié)約建設(shè)成本、方便其它設(shè)備布置、保證操作順暢。高效、節(jié)能、先進工業(yè)硅冶煉技術(shù)工藝，是衡量一個企業(yè)是否具有先進性，是否具備市場競爭力，是否能不斷領(lǐng)先于競爭者的重要指標依據(jù)。我國工業(yè)硅生產(chǎn)能源消耗高，主要是因

2、為設(shè)計上不合理、控制水平與管理水平不高。設(shè)計上不合理體現(xiàn)在我國普遍使用的是6300KVA左右的小爐型（散熱大、產(chǎn)量低）、爐型設(shè)計上為隔熱措施不嚴密、電路設(shè)計不合理、極心圓尺寸大小不合理等許多細節(jié)方面?？刂扑讲桓唧w現(xiàn)在人工操作范圍大、爐況穩(wěn)定性差、造成因調(diào)整爐況波動費時較長而使得非生產(chǎn)性能耗損失大。管理水平不高體現(xiàn)在管理上不嚴、制度不健全、操作細節(jié)缺乏，造成物資或能源上的消耗浪費。一）、工業(yè)硅礦熱電爐特點：爐型大型化則單位熱容率增大，能

3、量供應集中，通過外圍表面單位面積散熱小、爐子熱穩(wěn)定增強，有利于降低熱損失，提高冶煉效率。冶煉工業(yè)硅采用先進技術(shù)和設(shè)備，爐變選用低阻抗電壓的恒功率電爐變壓器，功率因素高，超負荷能力強；短網(wǎng)采用通水式銅管，電極三角全補償式外短網(wǎng)，短網(wǎng)軟纜采用水冷電纜，阻抗損失??；科學選用石墨電極；有利于高產(chǎn)降耗，電爐爐型采用矮煙罩半密閉式，有利于收塵，工人操作環(huán)境好；電極把持器的銅瓦采用液壓波紋管壓緊式；電極升降采用液壓，搗爐機選用半液壓式大功率搗爐機。二

4、）、礦熱電爐結(jié)構(gòu)選型技術(shù)參數(shù)：在工業(yè)硅冶煉過程中礦熱爐的狀態(tài)與電氣參數(shù)的變化密切相關(guān)，控制最佳的供電制度對保證取得好的經(jīng)濟技術(shù)指標十分重要。12500KVA工業(yè)硅礦熱電爐冶煉（工業(yè)硅）的日產(chǎn)22—25噸。電耗1180012800kw噸。1、變壓器容量：12500KVA殼式強油水冷礦熱爐變壓器；2、一次側(cè)電壓：35KV3、二次側(cè)電壓：140～175（V）4、二次側(cè)電壓級數(shù)：17級，級差：3V5、常用電壓：151（V）6、二次電流：4915

5、4（A）7、電極直徑：Φ780mm（石墨）8、電極極心圓直徑：Φ2350mm100mm2、電極直徑的選擇：在確定礦熱爐其它結(jié)構(gòu)尺寸之前，必須先確定電極直徑，它決定著礦熱爐其它結(jié)構(gòu)尺寸的大小。電極直徑有許多計算方法，一般根據(jù)電極電流和電極電流密度確定：d=式中I2為電極電流，A，△I為電極電流密度5.56.1Acm2。3、爐膛深度、內(nèi)徑確定：在選擇爐膛深度時，要保證電極端部與爐底之間有一定的距離、電極有效插入的深度和料層有一定的厚度。爐膛

6、深度若過深，電極與爐底距離遠，電極不能深插，高溫區(qū)上移，爐底溫度低，爐底SiC會沉積，爐底上抬，堵塞出硅口，爐況變差。爐膛深度若太淺，料層厚度將很薄，爐口溫度升高，硅揮發(fā)損失增加，容易露弧操作，能耗增大。合適的爐膛深度可按經(jīng)驗公式h=βd；式中β為爐膛深度倍數(shù)，β=2.52.8計算。在選擇爐膛內(nèi)徑時，要保證電流流過電極—爐料—爐壁時所受的阻力大于經(jīng)過電極—爐料—電極或爐底時所受的阻力。否則，爐膛內(nèi)徑選擇尺寸過大，礦熱爐表面散熱面積大，還

7、原劑燒損嚴重，出硅口溫度低，出硅困難，爐況會惡化。爐膛內(nèi)徑選擇過小，電極—爐料—爐壁回路上通過的電流增加，反應區(qū)偏向爐壁，將使爐內(nèi)熱量分散，爐心反應區(qū)溫度低，爐壁腐蝕嚴重，爐況也會惡化。爐膛內(nèi)徑可按下面經(jīng)驗公式計rDn=rd；式中r為爐膛內(nèi)徑倍數(shù)，r=5.86.0。4、煙罩結(jié)構(gòu)與材料選擇：大容量礦熱爐爐膛尺寸跨度大，煙罩設(shè)計較困難，同時從煙罩通過的電流大，處理不好渦流損失大。由于煙罩尺寸跨度大，結(jié)構(gòu)強度要求高。因此上蓋中心區(qū)梁、蓋板為不

8、銹鋼材料，鋼梁為20#槽鋼，鋼板厚度為8mm。煙罩頂部水冷蓋板為活動式結(jié)構(gòu)，便于更換維修。為了解決煙罩結(jié)構(gòu)強度與防止渦流損失，采取用水冷鋼管（防磁）做骨架并起吊，上下蓋采用石板與水泥構(gòu)筑，用細鋼筋做支撐，既減輕了煙罩整體重量又防止了筑砌或制作上的不便。上下蓋間通水冷卻。煙罩為12邊形，邊寬2170mm，煙罩高為2400mm。5、爐門結(jié)構(gòu)與材料選擇：大容量爐最大的問題是爐緣距離爐心遠，上料困難，特別是國內(nèi)強調(diào)以人工精細加料來取得好質(zhì)量與低

9、能耗產(chǎn)品的觀點下，普遍認為在大容量爐子在國內(nèi)不如6300KVA爐子的性能，因此一次又一次的阻礙了投資方建造大容量爐子的熱情。設(shè)計6個爐門用于加料、處理爐況和搗爐，三側(cè)搗爐大爐門有效操作空間高度為2100mm，操作孔爐門為對開式。側(cè)面采用雙層水冷，改善操作工的工作環(huán)境。不需要搗爐時，爐門關(guān)上，密閉冶煉。工業(yè)硅爐冶煉過程中，極心圓參數(shù)是重要的參數(shù)，在電極上下運動過程中，為防止電極擺動而折斷電極和極心圓的變化，同時防止爐內(nèi)煙氣從上部逸出，因此