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工业硅冶炼炉内反应分析

工业硅冶炼炉内反应分析
工业硅冶炼炉内反应分析

工业硅冶炼基本知识

工业硅生产增产降耗的措施主要有:1.把握炉况及时调整料比,保持适宜的C/SiO2分子比,适宜的物料粒度和混匀,防止过多SiC生成。2.选择合理的炉子结构参数和电气参数,保证反应区有足够高的温度,分解生产的碳化硅使反应向有力生产硅的方向。3.及时捣炉,帮助沉料,避免炉内过热,造成硅的挥发,或再氧化成SiO,减少炉料损失,提高Si回收率。4.保持料层具有良好的透气性,可及时排出反应生产的气体,减少热损失和SiO大量逸出。

一、生产工业硅的原料

冶炼工业硅的原料主要有硅石、碳素还原剂。

(一)硅石硅石要有一定的抗爆性和热稳定性,其中抗爆性对大炉子很重要,对容量小的炉子要求可略为降低。有些硅石很致密,难还原,造成冶炼状况不顺,经济指标差,很少采用。

硅石的粒度视炉子容量的大小不同而异,一般5000KV A 以上的炉子,硅石粒度为50-100毫米,且40-60毫米的粒度要占50%以上。

硅石要清洁无杂质,破碎筛分后,要用水冲洗,除掉碎石和泥土。目前对新采用的硅石在化学成分、破碎合格以后,还要在生产中试用。经济指标较好,才能长期使用。

(二)碳质还原剂优选各种不同碳质还原剂,要求固定碳

高,灰分低,化学活泼性要好,采用多种还原剂搭配使用,以达到最佳冶炼效果。冶炼工业硅所用的碳质还原剂有:石油焦、沥青焦、木炭、木块(木屑)低灰分褐煤,半焦和低灰、低硫烟煤等。

石油焦:其特点是固定碳高,灰分低,价格低廉,并且能使料面烧结好,但高温比电阻低,影响电极下插,反应能力差。要选择固定碳大于82%,灰分小于0.5%、水份稳定,波动不许超过1%,以免影响还原剂配入量。粒度要求4-10毫米,粒度配合比例要合适。粉料多烧损大,下部易缺碳,透气性不好;粒度大数量多比电阻小,电极易上抬。

木块(或木屑):其性质接近木炭,在炉内干馏后,在料下层形成比木炭孔隙度、化学活泼性更好的木炭。所使用的木块(或木屑)要清洁无杂物,不许代入泥土等杂质。木块长度不得超过100毫米。

褐煤、烟煤:有比电阻、挥发份高,孔隙度大,化学活泼性好,料面烧结性强,价格低廉的特点。挥发份在料层中挥发利于料面烧结和闷烧,而且可以形成疏松的比表面积大,比电阻极大的焦化碳,对冶炼很有利。要求灰分小于4%,粒度小于25毫米,否则不能使用。褐煤性质接近木炭,可作木炭的代用品。

碳素还原剂种类不同,即使同种但产地不同性质也不相同。可搭配使用,求得更好的经济效益。如使用石油焦60-80%,木炭(或加部分木块)20%;石油焦60-70%,木炭(或木块)20-40%,烟煤5-10%搭配使用,效果比较好。国外采用

石英与还原剂职称团块炉料,先焙烧进行还原,再冶炼工业硅,使电耗降低到9000Kwh/t以下。

二、冶炼原理

在工业硅的生产中,一般认为硅被还原的反应式为

SiO2液+2C=Si液+2CO T始1933K (1) 实际生产中硅的还原是比较复杂的,从冷态下炉内情况出发,对实际生产中炉内物化反应进行讨论。生产过程中的运行示意大体如下:

炉料入炉后不断下降,受上升炉气的作用,温度在不断的升高,上升的SiO有下列反应。

2SiO=Si+SiO2 (2) 此产物大部分沉积在还原剂的空隙中,有些逸出炉外。炉料继续下降,当降到温度1773K以上时,有下列反应:

SiO g+2C s=SiC s+CO (3)

SiO+C=Si+CO (4)

SiO2+C=SiO+CO (5) 当温度再升高时有以下反应:

2SiO2+SiC=3SiO+CO (6) 在电极下有反应:

SiO2+2SiC=3Si+2CO (7)

3 SiO2+2SiC=Si+4SiO+2CO (8)

炉料在下降的过程中有反应:

SiO+CO=SiO2+C (9)

3SiO+CO=2SiO2+SiC (10) 在1区,主要是上升的一氧化硅分解,生成硅和二氧化硅,2、3 、4、5区主要是碳化硅的生成和分解,在5区由于各种原因碳化硅来不及分解而沉积在炉底。

在冶炼中,主要反应大部分是在炉底部料层中完成的。碳化硅的生产、分解和一氧化硅的凝结,又是以炉内各维持温度分布不变为先决条件。碳化硅的生成是容易的,而碳化硅的还原要求高温、快速反应,否则碳化硅就沉积到炉底。由此,必须保持温度区的稳定性。在冶炼操作中,沉料要合适,如过勤、温度区稳定性差,对冶炼不利。

一氧化硅生成,主要是反应式(5)、(6)、(8),冶炼中尽量把一氧化硅留在料层中,因为凝结过程对硅的生产有重要意义。

对硅还原的催化作用问题,多数认为CaO、CaCl2、BaSO4和NaCl的催化作用略小一些,在1953K时加入1%的CaCl2和在1953时加入3%的CaCl2,催化效果最好,再升温,效

果就不明显了。加入催化剂,可提高反应能力,加速硅的还原。

根据炉内反应情况可简要的分为以下几个反应区域:

(一)炉内反应区域

1.低温反应区(T﹤1100℃)

SiO+1/2O2=Si02

2SiO= SiO2+Si

还原剂表面:

SiO+2C=SiC+CO

2.生成碳化硅区域(1100-1800℃)

SiO+2C=SiC+CO

SiO2+3C=SiC+CO(T﹥1537℃)

3.生成熔体硅的区域(T﹥1400℃)

SiO+C=Si+CO(硅的熔点以上)

SiO2+2C=Si+2CO(T﹥1650℃)

4.SiC分解区域(1800℃以上)

SiO2+2SiC=3Si+2CO(T﹥1827℃)

SiC+SiO=2Si+CO

当C/SiO2分子比=2时,SiC和SiO2不会过剩;

当C/SiO2分子比=2-3时,SiC过剩;

当C/SiO2分子比=3时,产品SiC(电石) ;

当C/SiO2分子比小于2时,SiO2过剩,温度大于2190K 时,SiO2+Si=2SiO可见配碳量是很重要的。

(二)炉内上、中、下部的反应主要如下:

1.炉内上部反应

SiO+C=Si+CO ↑SiO CO ↓SiC SiO2

SiO+2C=SiC+CO

2.炉内中部反应

SiO+SiC=2Si+CO ↑CO SiO

SiO2+C=SiO+CO ↓SiC SiO2

CO2+C=2CO ↑CO

SiO2=SiO+1/2O2↓SiO2↑SiO

3.炉内下部反应

SiO2+2SiC=Si+4SiO+2CO ↑SiO ↓Si SiC SiO2

SiC+O2=SiO+O2 ↑SiO

三、冶炼工艺及设备参数

1.生产设备及电炉参数

工业硅冶炼是在三相或单项矿热炉内进行的,大都采用敞口电炉,也有半封闭旋转式电炉。采用旋转电炉有助于取得较稳定的下料速度,利于破坏碳化硅,减少碳化硅的沉积速度。采用矮烟罩半封闭式电炉,可以回收烟气余热,改善工人劳动条件,但炉口跑火处理不如敞口电炉及时、方便,同时半封闭后炉口料温度升高,料层温度分布有所改变,对一氧化硅凝结不利。

炉子、电气参数与生产硅铁基本相同,不过由于工业硅含铝量高,硅还原更难,冶炼还原要求有较高的冶炼温度。炉子参数对冶炼效果有很大影响。炉底和极心圆单位面积功率应有一最佳值。

2.冶炼工艺

1.配料料批以200公斤硅石为基础,还原剂数量根据原料化学成分、经验数据经计算核定。各种还原剂按一定比例搭配,灰分小于4%,挥发份高,反应活性好,比电阻高的烟煤和褐煤,要适当配入。其用量不得超过四分之一。配料时要注意原料变化及时调整料比,要注意原料的清洁,清除异物,防杂质混入料内。称量必须准确,每批误差不得超过±0.5公斤。

2.烘炉烘炉前的准备工作

a.检查供电、炉子绝缘、液压、铜瓦、把持器、卷扬机等各系统,并进行空载运行,运转正常后才能开始烘炉。

b.在电极下部防止三支长度适当的石墨电极棒,再铺垫一层厚度150-200毫米,粒度为40-80毫米的焦炭,在炉子极心圆内再撒一层5-20毫米厚的焦,便于起弧,并保护炉底。

3.开炉炉衬烘好后,设备已经检查试运转正常,一切准备工作完成后,即可开炉。投料后要严格控制料面上升速度,加料速度和输入电量要一致。引弧后第一次加料要多投写,这样可以盖住电弧。以后加料要根据耗电量控制加料量,开炉操作尽量少动电极,加料要轻,以免炉料踏入电极下,使电极上抬,造成炉底上涨。新开炉料面一定要维护好,一切操作都要轻,尽量减少下料两又不要跑火塌料,使炉内多蓄热,给形成正常炉况打下基础。炉口料面要平稳上升。第一、二炉更要注意,不许捣炉,使坩埚尽快形成并扩大。

4.加料按配料要求配好料,运到炉前,并按要求交办均

匀堆放。操作上要采用沉料后集中加料的方法,其余少量地采用勤加薄盖的方法,在调整火焰时加入。沉料时三支电极同时进行。大沉料后现在紧靠电极周围处加木块,并立即用热料盖住木块,再盖新料。加料要均匀,不允许偏加料。根据炉内还原下料情况加料,使供给负荷、还原速度、加料速度相适应,以控制正确的加料量,保持正常料面高度并控制炉温,加料速度超过熔化、还原速度,料面会抬高,炉温下降,加料不足或电极上抬、影响控制料面,炉口温度就会升高,此时热损失大,造成硅的挥发损失过大。

5.沉料、捣炉、透气经过集中加料,小批调正火焰加料,保持炉气均匀逸出,一段时间后电极下部及周围炉料被熔化、还原出现较大空腔,此时料层变薄,在大塌料前应该进行沉料。沉料就是主动集中下料。一般负荷正常、配比正确、下料量均衡,炉子需要到集中下料的时间是基本一定的。如果超出正常沉料时间,应分析原因及时调正,有时是负荷不足,上次下料过多,还原剂不足,炉料还原不好等。如下料过多,要适当延长时间进行提温,如果还原剂不足应进行强迫沉料,同时撒入炉内少量还原剂,要学会掌握沉料时间,根据炉况和声音判断并确定沉料时间。

6.配电9000KV A电炉正常生产时三相电流要保持平衡,最大波动不超过25﹪,正常负荷在150~180A,烧枪时最大电流不能长时间高于230A,避免高电流造成电极炸裂。要保证三相电极深而稳的插入炉料内,工作过程中要根据炉况的实际变化,合理的使用配电制度,包括电极的压放深度等,

确保电极工作端正常工作。送点制度要与加料量成正比,确保碳化硅的生产和破坏达到平衡。

四、生产问题

目前工业生产中的几个问题

1.炉底上涨

生产中生成碳化硅容易,破坏难;由于冶炼操作使生料入坩埚,加快了碳化硅的生产和生料的沉积。要控制炉底上涨速度,应精选炉料、选择和摸索核实的炉子参数,合理的工艺操作,创造和扩大坩埚,取得最佳作业状态,减少炉底上涨速度,延长冶炼周期。

2.炉子容量选择

由于工业硅产量的增加,建厂建大容量的炉子是有一定问题的。

二〇一一年十二月二十一日

工业硅、硅铁冶炼技术操作规程

硅铁冶炼技术操作规程 一.1.成品技术规格 硅铁应呈快状,硅的偏析不大于4%,小于20×20毫米的数量,不超过总量的8%。 2.原料技术条件. 冶炼硅铁使用的原料:硅石、焦炭和石油焦、钢销。 硅石 (1)化学成份 A.含siO2不小于97%。 B.含Al2O3不大于0.8%。 C.含P2O3不大于0.02% D.含其它杂子总和不大于1% (2)物理性质 A、硅石表面不得有泥土等杂质,入炉前尽量经过水洗。 B、硅石应有较好的机械强度和抗爆性。 C、新硅石末经实验,不得大量使用。 (3)入炉粒度 5000KV.A和6300KV.A硅铁电炉40-100mm. 焦炭 (1)化学成份 A、固定碳大于82% B、灰分小于14% C、挥发份1-3% (2)物理性质 A、入炉粒度 6300KV.A硅铁电炉5-16% 钢销 (1)化学成份含铁量不低于97% (2)应是普通碳素钢销,不得混有合金钢销,有色金属销和生铁销等。 (3)生锈严重的钢销不得使用 (4)钢销的卷曲长度不大于100mm

(5)要纯净,不得混有泥土等杂质 二、配料操作 1、每班配料前要一次小车重量和磅秤的准确度。 2、在按照冶炼班长通知的料比组成进行配料。每批料以200公斤硅石为基准,8500KV.A以上电炉 每批料以300公斤硅石为基准。 3、称量要准确,误差正负1%,钢销要单称后再混入配料小车内。 4、每次只准称量一批料。 5、发现原料质量有变化和设备有问题时几时报告班长。 6、下班前要将配料场地清扫干净,所有的工具设备要精心保护交换。 7、下班前要把当班配料批数报告班长做好记录。 三、冶炼供电和电极操作 1、正常冶炼操作使用电压: 6300KV.A电炉104V-125V为宜 8500KV.A电炉140V-188V为宜 2、一次电压波动较大时,为保证炉用变压器正常运行和冶炼的适宜的功率,经炉长批准可在规定级 别内调整二次电压。 3、严禁超负荷运行、 4、三相电流应尽量保持平衡,最大波动不准超过25%。 5、冶炼保证应认真贯彻执行电器工作制度。 6、操作工应严格按电流供电制度,进行操作工作,并听从电工和冶炼班班长指挥。 7、送电前先将电极适当提起,方准送电。 8、发生电极事故后和长期停炉重新送电时,首先要降低档位,采用低负荷,并听班长指挥。 四、冶炼操作 1、每批料运至炉上平台,首先要摊平混合均匀,才准加入炉内。 2、混合均匀的炉料,应以分批分期的方式加到电极周围的炉料下沉的部位,严禁偏加料。 3、炉料向垂直与电极的方向加入炉内,加入炉内的炉料不准碰电极,力求准确无误。 4、炉料在电极周围堆成平顶和均衡的锥体,在操作中稳定控制料面高度一般与炉口相平,也可控制在炉口以下200mm左右。6300KV.A硅铁炉保持炉心料饱满,严格控制料面高度,三班认真交接。 5、控制电极插入炉料中的深度6300KV.A硅铁电炉插入深入900-1400mm. 6、铜瓦下端距料面高度6300KV.A硅铁电炉不少于400mm. 7、要适时扎眼,以经常保持料面良好的透气性,利于扩大坩埚,加速冶炼速度。

锅炉四管爆漏原因分析和预防措施

锅炉四管爆漏原因分析 和预防措施 集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

锅炉四管爆漏原因分析和预防措施锅炉"四管"爆漏占火力发电机组各类非计划停运原因之首,严重影响火力发电厂安全、经济运行。总结下电防"四管"泄漏管理经验,对锅炉"四管"爆漏原因进行分析并提出预防措施。 所谓锅炉"四管"是指锅炉水冷壁、过热器、再热器和省煤器,传统意义上的防止锅炉四管泄漏,是指防止以上部位炉内金属管子的泄漏。锅炉四管涵盖了锅炉的全部受热面,它们内部承受着工质的压力和一些化学成分的作用,外部承受着高温、侵蚀和磨损的环境,在水与火之间进行调和,是能量传递集中的所在,所以很容易发生失效和泄漏问题。据历年不完全统计锅炉"四管"爆漏占火力发电机组各类非计划停运原因之首。锅炉一旦发生"四管"爆漏,增加非计划停运损失,增大检修工作量,有时还可能酿成事故,严重影响火力发电厂安全、经济运行。引起锅炉"四管"泄漏的原因较多,其中磨损、腐蚀、过热、拉裂是导致四管泄漏的主要原因。总结下电防"四管"泄漏管理经验及防磨防爆小组最近10年在下电、托电、盘电、张热电、石热等电厂的工作经验,对锅炉"四管"爆漏原因进行分析并提出预防措施。 一、锅炉"四管"爆漏原因分析 1.磨损 煤粉锅炉受热面的飞灰磨损和机械磨损,是影响锅炉长期安全运行的主要原因。飞灰磨损的机理是携带有灰粒和未完全燃烧燃料颗料的高速烟气通过受热面时,粒子对受热面的每次撞击都会梳离掉极微量的金

属,从而逐渐使受热面管壁变薄,烟速越高灰粒对管壁的撞击力就越大;烟气携带的灰粒越多(飞灰浓度越大),撞击的次数就越多,其结果都将加速受热面的磨损。长时间受磨损而变薄的管壁,由于强度降低造成管子泄漏。受热面飞灰磨损泄漏、爆管有明显的宏观特征,管壁减薄,外表光滑。运行中发生严重泄漏时,可发现两侧烟温偏差,不及时停炉处理,往往会加大泄漏范围,并殃及其他受热面的安全。2009年下电#3炉高温省煤器发生磨损泄漏,首先发现一侧烟温明显降低,给水和蒸汽流量偏差大,后停机发现省煤器管子磨损爆破。造成严重飞灰磨损的原因是结构因素,设计、安装与检修的不足都可能导致磨损加剧。在省煤器边排管与炉墙之间、省煤器弯头与炉墙之间、再热器与两侧墙之间存在一个烟气走廊。这个区域由于烟气流动阻力小,局部烟速可增大到平均烟速的两倍,甚至更大,造成这些地方管子磨损严重。位于烟气走廊的省煤器、再热器的弯头,过热器下弯头及管卡附近的边排管和穿墙管部位是飞灰磨损较为严重的部位,特别在省煤器区,烟气温度已较低,灰粒变硬,磨损更为突出。喷燃器、吹灰器和三次风喷嘴附近水冷壁等处也是煤粉磨损较为严重的部位。在安装、运行和检修过程中,如果受热而管子未固定牢或管卡受热变形,管排就会发生振动并与管卡发生碰撞磨损,也要造成机械磨损而漏泄。预防磨损的方法主要是减小烟气走廊,均匀气流,受热面管子迎风面加装护铁或涂耐磨涂料等。 2.腐蚀 锅炉"四管"受热面的腐蚀主要是管外的腐蚀和水品质不合格引起的管内化学腐蚀。当腐蚀严重时,可导致腐蚀爆管事故发生。烟气对管壁

工业硅矿热炉的设计

工业硅冶炼能源节约技术的研究 5.1概述 能源安全已构成我国整体战略安全的一个极大隐患,成为经济社会发展的瓶颈。我国人均煤炭、石油、天然气资源量仅为世界平均水平的60%、10%和5%。目前,我国已成为世界第二大能源消费国和第二大石油消费国,能源供应紧张局面日趋严重[81]。 与此同时,我国也存在严重能源利用效率低的问题。近年来的快速增长在很大程度上是靠消耗大量物质资源实现的。我国单位产出的能耗和资源消耗水平明显高于国际先进水平,如火电供煤消耗高达22.5%,吨钢可比能耗高21%,水泥综合能耗高达45%。据测算,我国每创造一美元GDP所消耗的能源是美国的4.3倍,是日本的11.5倍。能源利用率仅为美国的26.9%,日本的11.5%[82]。因此,提高能源使用效率是在能源总量不变条件成为中国发展中的刻不容缓的任务。 工业硅生产是高能耗行业,平均每吨工业硅需要消耗13000KWh电以上,全国年产100万吨工业硅需要13亿KWh以上。而国外先进水平吨硅消耗量为11000KWh,我国工业硅电耗比国外先进水平高10—20%,能源节约潜力仍很大(预计年节约0.2亿KWh,相当0.1亿元)。另外,国外先进水平也不是最理想的能耗水平,我国如能在国外先进水平基础上再配以精工细作,吨硅消耗量应该在10000—11000KWh间。 我国工业硅生产能源消耗高主要是因为设计上不合理、控制水平与管理水平不高。设计上不合理体现在我国普遍使用的是6300KV A左右的小炉型(散热大、产量低)、炉型设计上为隔热措施不严密、电路设计不合理、极心圆尺寸大小不合理等许多细节方面。控制水平不高体现在人工操作范围大、炉况稳定性差、造成因调整炉况波动费时较长而使得非生产性能耗损失大。管理水平不高体现在管理上不严、制度不健全、操作细节缺乏,造成物资或能源上的消耗浪费。 目前工业硅生产中能源节约途径主要有:1)炉型的大型化方向;2)炉型的密闭化方向;3)余热利用化方向;4)提高炉子电效率措施如改进短网结构设计、改善变压器性能、改善电参数、采用低频电源等;5)提高炉子热效率;6)

工业硅工艺流程资料讲解

.1项目主要建设内容 主要建设内容为:建设生产厂房8000平方米,供水系统、环保系统等配套设施用房10000平方米,厂区道路及停车场等4800平方米,厂区绿化3400平方米。购置和制作生产所需的冶炼炉、精炼炉、除尘系统等生产设备326台(套),监测、化验及其他设备9台套。 1.2.2产品规模 年产高纯工业硅5万吨,其中:1101级高纯工业硅4万吨,3N级高纯工业硅6000吨, 4N 级高纯工业硅4000吨。 1.2.3生产方案 1、产品方案 目前,国内外工业硅市场1101级以下(不包括1101级)产品基本处于供大于求的状况,且短时期内不会有很大变化。结合全油焦生产工艺产品产出比例,本项目产品方案为:年产高纯工业硅5万吨,其中:1101级高纯工业硅4万吨,3N级高纯工业硅6000吨, 4N级高纯工业硅4000吨。 2、技术方案 1)国内外现状和技术发展趋势 冶金级工业硅由于生产技术简单,全世界生产企业众多,产量较大,供需基本保持平衡,且耗能高、附加值低,属国家限制类行业。目前国外有工业硅生产厂家30多家,主要集中在美国、巴西和挪威三国,占世界生产能力的65%,最大生产厂家主要有挪威的埃肯、巴西的莱阿沙、美国的全球冶金,电炉变压器容量大多在10000KVA—60000KVA,通用炉型为3000 0KVA,小于10000KVA的电炉基本停用。其发展趋势是矿热炉大容量化,由敞开式的固定炉体向旋转、封闭炉体发展,自焙电极的应用、炉气净化处理、新型还原剂的开发与应用、炉外精炼技术的发展和应用、生产过程中的计算机管理和控制。其特点是电炉容量大、劳动生产率高、单位产品投资少、有利于机械化、自动化生产和控制环境污染。我国工业硅生产起步于上世纪的50年代,目前仍在生产的厂家约有300多家,电炉400多台,产能约为90—120万吨/年,产量约为70—90万吨。且大部分分布在福建和云、贵、川等小水电资源丰富的地区,受季节性影响较大。其突出特点是电炉容量小、台数多,厂家多而分散,操作机械化水平低、劳动生产率低,产品质量不稳,化学级工业硅产量低(不到产量的1/8),且能源消耗、原材料消耗和生产成本偏高(行业内称为“三高”)。从电炉变压器容量看,我国以3200Kva至6300kVA的电炉为主要炉型,2006年国内已建成的10000kVA工业硅电炉仅有

锅炉爆管事故分析与处理

锅炉爆管事故分析与处理

摘要 锅炉是一种受压设备,它经常处于高温下运行,而且还受着烟气中有害物质的侵蚀和飞灰的磨损。如果管理不严、使用不当就会发生锅炉事故,严重时会发生破坏性事故,造成不可弥补的损失。因此,我们必须了解锅炉运行时的安全操作步骤,以及各种事故的预防方法和应对措施。本论文以实习单位义马气化厂的锅炉为研究对象,采用理论与实际相结合的研究方法对锅炉事故的产生、预防、处理进行研究。目的在于使我们在以后的工作中杜绝锅炉事故的发生,使锅炉安全稳定的运行。 关键词:链条锅炉;锅炉运行;安全;事故处理

Abstract Boiler is a kind of pressure equipment, it often is in high temperature operation, but also by the smoke of harmful substance in erosion and fly ash wear. If use undeserved, lax management, boiler accidents occurs, the serious accident happens, damaging cause irreparable damage. Therefore, we must understand the safe operation of the boiler operation steps, and various kinds of accident prevention methods and measures. In this paper the internship units of boiler horse gasification righteousness as the research object, by integrating theory with practice of research methods for boiler, accident prevention and treatment. The purpose is to make our future work in eradicating boiler accidents, the safe and stable operation of the boiler. Key Word: Chain boiler Boiler Operation Safe Incident Handling

锅炉水冷壁爆管的分析处理和防止措施(新版)

锅炉水冷壁爆管的分析处理和防止措施(新版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0506

锅炉水冷壁爆管的分析处理和防止措施 (新版) 1概况 我市某香料化工厂一台DZL4—l.25—AⅡ型蒸汽锅炉2002年10月投用后,不到一年时间就发生了水冷壁爆管。2003年8月11日现场检查,笔者发现爆破口位于右侧炉门旁第11根水冷壁管的弯曲部位(该炉为偏锅筒,结构紧凑,炉膛布满水冷壁,故在炉门处采用弯管以防遮挡炉门口).爆口为纵向破裂.其断面较为锐利。管内壁附着层厚约0.5mm的薄垢破口的上下两头堵满片状散垢.与该管相连的右侧集箱有大量脱落的散垢堆积,锅筒底部也有少量的散垢渣杂。 2原因分析 笔者认为水循环故障是导致该水冷壁管短期过热爆管的主要原因。

(1)该炉为自然循环锅炉。不同温度的工质具有不同的重度,其差异形成的推动力是水循环的动力,即工质在下降管中的重度比在水冷壁中的大,其差异形成的动力克服了工质上升和下降的流动阻力,这样就利用其自然特性形成了水循环。工质在循环中吸收受热面壁的热量,既降低了受热面壁的温度,防止受热面壁超温,保证受热面的使用寿命,又成为具有一定品质的蒸汽,从而使锅炉的功能得以实现。 (2)该炉在运行过程中,因水处理工作的不规范而产生的水垢渣块,堆积在锅筒底部,在水循环动力的作用下,随锅水一起被吸入下降管中,并被带到集箱,其中质量较重、颗粒较大的散垢杂在重力、惯性的作用下,沉积在集箱底部,并用不断堆积成小山丘状,从而减少了工质进入水冷壁管的流通面积,据流体力学理论可知,此处工质的流速增大,静压减少,导致水冷壁管进口压力降低,水循环减弱。 (3)随下降管锅水带入集箱的水垢渣中质量较轻,呈薄处状的散垢,会漂浮在流动的锅水中,随着水循环从集箱进入水冷壁管

【CN110078078A】一种冶炼97金属硅的方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910359955.9 (22)申请日 2019.04.30 (71)申请人 宁夏荣华缘特种新材料有限公司 地址 753000 宁夏回族自治区石嘴山市惠 农区红果子兰山工业园区 (72)发明人 陈国芳 王延年  (74)专利代理机构 连云港联创专利代理事务所 (特殊普通合伙) 32330 代理人 刘刚 (51)Int.Cl. C01B 33/025(2006.01) (54)发明名称 一种冶炼97金属硅的方法 (57)摘要 本发明公开了一种冶炼97金属硅的方法,包 括冶炼装置,且冶炼装置包括熔炼电炉、原料硅 石水洗装置、原料硅石处理装置、水冷凝固槽和 水冷箱,熔炼电炉的顶部安装有原料硅石处理装 置,原料硅石处理装置一侧安装有原料硅石水洗 装置,熔炼电炉的顶部开设有电炉进口,电炉进 口与原料硅石处理装置的底部连通设置,熔炼电 炉的底部呈锥形结构设置,熔炼电炉的底部固定 安装有支撑架,支撑架设置有两个,两个支撑架 之间的熔炼电炉上开设有硅液出口,硅液出口通 过导液管与排放泵的输入端连通;本发明结构合 理简单,有效降低了97金属硅冶炼的能耗及成 本,且生产工艺流程简单易行,通过对原料硅石 粒度的处理,提高97金属硅的产品质量,适合97 金属硅批量持续生产。权利要求书2页 说明书5页 附图3页CN 110078078 A 2019.08.02 C N 110078078 A

权 利 要 求 书1/2页CN 110078078 A 1.一种冶炼97金属硅的方法,其特征在于:包括冶炼装置,且冶炼装置包括熔炼电炉(1)、原料硅石水洗装置(2)、原料硅石处理装置(3)、水冷凝固槽(8)和水冷箱(9),所述熔炼电炉(1)的顶部安装有原料硅石处理装置(3),所述原料硅石处理装置(3)一侧安装有原料硅石水洗装置(2),所述熔炼电炉(1)的顶部开设有电炉进口(4),所述电炉进口(4)与原料硅石处理装置(3)的底部连通设置,所述熔炼电炉(1)的底部呈锥形结构设置,所述熔炼电炉(1)的底部固定安装有支撑架(5),所述支撑架(5)设置有两个,两个所述支撑架(5)之间的熔炼电炉(1)上开设有硅液出口(6),所述硅液出口(6)通过导液管(7)与排放泵的输入端连通,排放泵的输出端通过导液管(7)与水冷凝固槽(8)的一侧连通,所述水冷凝固槽(8)安装在水冷箱(9)的内部,所述水冷箱(9)的一侧开设有冷水进口,所述水冷箱(9)的另一侧通过导水管(10)与水泵(11)的输入端连通,所述水泵(11)的输出端通过导水管(10)与原料硅石水洗装置(2)连通,所述熔炼电炉(1)一侧的顶部开设有排烟口,排烟口通过排烟管(12)与原料硅石处理装置(3)连通。 2.根据权利要求1所述的一种冶炼97金属硅的方法,其特征在于:所述原料硅石水洗装置(2)包括水洗箱(21)、第一进口(22)、传送带(23)、承载板(24)、导料板(25)、弹簧(26)、水箱(27)、高压泵(28)、喷头(29)、集水槽(210)和排水口(211),所述水洗箱(21)的顶部开设有第一进口(22),所述水洗箱(21)相对的两侧开设有通口,通口内穿过设置有传送带(23),所述传送带(23)顶部的水洗箱(21)上安装有承载板(24),所述承载板(24)顶部的水洗箱(21)上安装有导料板(25),所述导料板(25)呈倾斜设置,所述导料板(25)的长度大于承载板(24)的长度,所述导料板(25)和承载板(24)之间远离水洗箱(21)箱壁的一端安装有弹簧(26),所述水洗箱(21)的一侧固定安装有水箱(27),所述水箱(27)的输出端通过水管与高压泵(28)的输入端连接,所述高压泵(28)的输出端通过水管与喷头(29)连接,所述喷头(29)安装在承载板(24)的底部,所述水箱(27)的输入端与导水管(10)的一端连接,所述传送带(23)底部的水洗箱(21)内设置有集水槽(210),所述集水槽(210)的一侧开设有排水口(211)。 3.根据权利要求1所述的一种冶炼97金属硅的方法,其特征在于:所述原料硅石处理装置(3)包括外壳体(31)、内壳体(32)、烟气通道夹层(33)、进气口(34)、排气口(35)、第二进口(36)、出料口(37)、过滤网(38)、集料槽(39)、破碎轴(310)、破碎电机(311)和破碎刀片(312),所述外壳体(31)固定安装在熔炼电炉(1)的顶部,所述外壳体(31)的内部设置有内壳体(32),所述内壳体(32)和外壳体(31)之间形成烟气通道夹层(33),所述烟气通道夹层(33)一侧底部的外壳体(31)上开设有进气口(34),所述进气口(34)与排烟管(12)连通,所述烟气通道夹层(33)顶部的外壳体(31)上开设有排气口(35),所述外壳体(31)和内壳体(32)的顶部开设有第二进口(36),所述外壳体(31)和内壳体(32)的底部开设有出料口(37),所述内壳体(32)的内部安装有过滤网(38),所述过滤网(38)底部的内壳体(32)内设置有集料槽(39),所述过滤网(38)顶部的内壳体(32)内转动安装有破碎轴(310),所述破碎轴(310)的一端通过联轴器与破碎电机(311)的输出端转动安装,所述破碎轴(310)上固定安装有多个破碎刀片(312)。 4.根据权利要求1所述的一种冶炼97金属硅的方法,其特征在于:所述原料硅石处理装置(3)筛分的原料硅石粒度在8-150cm之间。 5.根据权利要求2所述的一种冶炼97金属硅的方法,其特征在于:所述传送带(23)靠近 2

工业硅生产常识问答

1、硅的主要物理化学性质有哪些 答:硅的主要物理化学性质如下: 原子量:28.086 比重:2.34g/cm3 沸点:3427 C 熔点:1413 C 比热:(25 C时)4.89卡/克分子度 比电阻:(25 C时)214000欧姆厘米 纯净结晶硅是一种深灰色、不透明、有金属光泽的晶体物质。它即不是金属,又不是 非金属,介于两者之间的物质。它质硬而脆,是一种良好的半导体材料。硅在常温下很不活 泼,但在高温下很容易和氧、硫、氮、卤素金属化合成相应的硅化物。 硅与氧的化学亲合力很大,硅与氧作用产生大量的热,并形成SiO2: Si+ O2= SiO2 △ H298=-21O.2千克/克分子 二氧化硅在自然界中有两种存在形式:结晶态和无定形态。结晶态二氧化硅主要以简 单氧化物及复杂氧化物(硅酸盐)的形式存在于自然界。冶炼硅所用硅石,就是以简单氧化 物形式广泛存在的结晶态二氧化硅。结晶态二氧化硅根据其晶型不同,在自然界存在三种不同的形态:石英、鳞石英、方石英。这几种形态的二氧化硅又各有高温型和低温型两种变体。 因而结晶态二氧化硅实际上有六种不同的晶体,各种不同的晶型存在范围、转化情况,随压 力温度的变化二氧化硅的晶型转化不同,不仅晶型发生变化,而且晶体体积也随着自发生变 化。特别是从石英转化成鳞石英时,体积发生明显的膨胀,这就是硅石在冶炼过程中发生爆 裂的主要原因。 结晶的二氧化硅是一种硬、较脆,难熔的固体。二氧化硅的熔点为1713C 、沸点为2590C 。二氧化硅的化学性质很不活泼,是一种很稳定的氧化物。除氢氟酸外、二氧化硅不溶于任何 一种酸。在低温下比电阻很高(1.0 to3Q?Cm但温度升高时,二氧化硅的比电阻急剧下降,

对一台DZL2.8-0.7/95/70-AII热水锅炉鼓包及水冷壁爆管事故分析正式样本

文件编号:TP-AR-L3378 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. (示范文本) 编制:_______________ 审核:_______________ 单位:_______________ 对一台DZL2.8-0.7/95/70-AII热水锅炉鼓包及水冷壁爆管事故分析正式样

对一台DZL2.8-0.7/95/70-AII热水锅炉鼓包及水冷壁爆管事故分析正 式样本 使用注意:该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的具有指导性,规划性的可执行计划,从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。 我市某事业单位安装了一台型号为DZL2.8- 0.7/95/70-AII型卧式快装链条炉排的热水锅炉。该 锅炉属于我市某锅炉有限公司生产的合格产品。于 20xx年11月购进,当年12月安装完毕投入运行, 锅炉投入三个采暖期,共累计运行315天。于20xx 年11月发生了水冷壁爆管,被迫停炉,经检验人员 检验发现:第一处鼓包在锅炉底部距离前拱500mm 处,鼓包高度20mm,长度为400mm;第二处距前 拱13000mm处,高度30mm,长度为380mm;其左侧炉

工业硅冶炼操作工艺

工业硅冶炼操作工艺 西安宏信矿热炉有限公司

一、工业硅生产工艺流程图

二、工业硅生产安全管理制度 工业硅生产是铁合金生产中最为精细的一种产业,要求每个操作人员必须经过严格培训,掌握生产个环节的重点和工艺要素,作到心中有数。只有这样才能将生产管理规范化、精细化,生产出高品级的工业硅。 1、冶炼工技术操作职责 ?保证高温冶炼,尽量减少热损失,使SiC的形成和破坏保持相对平衡。 ?炉料混合均匀后加入炉内。 ?正常冶炼的操作程序是沉料—攒热料—加新料—焖扎盖。 ?要垂直于电极加料,不要切线加料。料落点距电极100mm左右,不允许抛散炉料。 ?炉料形状和分布要合理,集中加料后,使料面呈馒头形状,料面要高于炉口200—300mm。 ?每班接时要捣炉,捣出的黏料捣碎后推到炉心。 ?沉料、捣炉时动作要块,不要碰撞电极、铜瓦和水套。 ?根据炉料融化情况加料,尽量做到加料量、用料量和出硅量相适应。 ?保持合理的料层结构,捣松的炉料就地下沉,不要大翻炉膛。 ?使用铁质工具沉料、捣炉时,动作要块,避免融化铁铲和捣炉棒。 ⑴木块等碳质还原剂在加料平台上可单独堆放,沉料结束或处理炉况时先加木块于电极根部凹坑处,然后加混合料盖住。 ⑵ 仔细观察仪表,协调其他人员用计算机控制电极的压放,使三根电极平衡运行。 ⑶ 随时了解电炉电流、电压的变化情况,给予适当的调整。

2、出炉工技术操作职责 ①正常情况下,每班出3—4炉,尽量大流量、快出硅。 ②出炉前先将炉眼、流槽清理干净,准备好出炉工具和材料。 ③用烧穿器前,要先将钢钎清除炉嘴外的结渣硅,使炉眼保持φ150mm左右的喇叭口形状,然后用烧穿器烧开炉眼。能用钢钎捅开时不用烧穿器。 ④当流量小时,要用木棒捅炉眼、拉渣,用烧穿器协助出硅。 ⑤堵炉眼前炉眼四周和内部渣滓扒净,用烧穿器修理炉眼至通畅光滑,然后堵眼,深度超过或达到炉墙厚度。 ⑥堵眼时如果炉气压力过大无法堵塞,要停电堵眼。 ⑦出炉口和硅包附近要保持干燥,禁止积水,防止跑眼爆炸。 ⑧精练产品要按方案进行,不可随意改变供气量、精练时间、造渣剂的比例等。精练时注意安全,防止硅液飞溅、过大氧气回火等事故发生。 ⑨浇注前要修补好锭模,放好挡渣棒,锭模底部可适当放适量合格硅粒,或涂脱模剂,保护锭模。 ⑩浇注时,硅包倾倒至硅液快要流出时,稍停片刻,使硅渣稳定,再使硅液从包嘴慢慢流入缓冲槽。 ⑴工业硅锭冷却到乌红时,用专用吊具从锭模中吊出,转移到冷却间。严禁用水急冷。 3、电工技术操作职责 ①持证上岗,遵守供用电制度,要求与变电站和生产指挥紧密配合。 ②电工作到四会:会原理、会检修、会接线、会操作

锅炉水冷壁管爆管的原因分析及处理

锅炉水冷壁管爆管的原因分析及处理 【摘要】本文对锅炉水冷壁管的爆管原因进行了分析,提出了处理方法及预防措施。 【关键词】锅炉;爆管;处理方法;预防措施 我市某纸箱厂一台DZL4—1.25—AII型蒸汽锅炉,于2013年2月8日发生水冷壁管爆管。该锅炉2010年8月投用,实际使用时间两年多。经现场检验,发现爆破口位于右侧炉门第10根水冷壁管的弯曲部位。爆口为纵向破裂,其断面较为锐利,管内壁附着一层厚约0.6mm的水垢。破口的上下两端堵满片状散垢,与该管相连的右侧集箱有大量的脱落的散垢堆积,锅筒底部也有少量的散垢、水渣等。 一、爆管原因分析 (一)水循环故障。1.该锅炉为自然循环锅炉。不同温度的工质具有不同的重度,其差异形成的推动力是水循环的动力。即工质在下降管中的重度比在水冷壁中的大,其差异形成的推动力克服了工质上升和下降的流动阻力,这样就利用其自然特性形成了水循环。工质在循环中吸收受热面壁的热量,既降低了受热面壁的温度,防止受热面壁超温,保证受热面的使用寿命,又成为具有一定品质的蒸汽,从而使锅炉的功能得以实现。2.该锅炉在运行过程中,因水处理工作的不规范而产生水垢渣块,堆积在锅筒底部,在水循环动力的作用下,随锅水一起被吸入到下降管中,并被带到集箱。其中质量较重,颗粒较大的散垢在惯性的作用下沉积在集箱底部,并且不断堆积成小山坵状,从而减少了工质进入水冷管的流通面积。根据流体力学理论可知,此处工质的流速增大,静压减小,导致水冷壁管进口压力降低,水循环减弱。3.随下降管锅水带入集箱的水垢渣块中质量较轻,呈薄片状的散垢,会漂浮在流动的锅水中,随着水循环从集箱进入水冷壁管中,当流动到水冷壁管的弯曲部位时,在散垢重力和摩擦阻力的作用下,开始停滞积累在该处。这样,一方面使锅水的流动阻力进一步增大,工质的流速趋缓;另一方面随着散垢数量的不断增加,水冷壁管中的流通面积不断减小,甚至完全堵死。这样,该处的工质流速会逐步趋于零,即产生了水循环停滞现象。这时,该水冷壁管处于膜式沸腾,其弯管部位处于干烧状态。从而导致管子温度急剧升高,形成短时间过热爆管。4.因锅内水质不良,运行一段时间后,受热面管内壁会生成水垢,另外炉中析出的固体物质会沉积管中形成水垢。水垢中有不同的化学成分,通常有:钙镁水垢,硅酸盐垢,氧化铁垢,磷酸盐垢和铜垢等。水渣也分为两类,一种不粘附受热面,易随炉水排污排掉;另外一种粘附受热面成为水垢常驻造成长时过热。水垢的导致系数比管子导热系数小很多,氧化铁垢导热系数与碳钢的导热系数相差350倍左右,以至于容易引起传热恶化,造成水冷壁管向火侧壁温升高,超限而导致爆管。 (二)锅炉水冷壁管的腐蚀。水冷壁的外部腐蚀全部发生在还原性气氛中,如受火焰直接冲刷,腐蚀区域一般都在燃烧器标高下,水冷壁外部腐蚀分为硫酸

锅炉爆管典型事故案例及分析

锅炉典型事故案例及分析 第一节锅炉承压部件泄露或爆破事故大型火力发电机组的非停事故大部分是由锅炉引起的。随着锅炉机组容量增大,“四管”爆泄事故呈现增多趋势,严重影响锅炉的安全性,对机组运行的经济性影响也很大。有的电厂因过热器、再热器管壁长期超温爆管,不得不降低汽温5~10℃运行;而主汽温度和再热汽温度每降低10℃,机组的供电煤耗将增加0.7~1.1g/kWh;主蒸汽压力每降低1MPa,将影响供电煤耗2g/kWh。为了防止锅炉承压部件爆泄事故,必须严格执行《实施细则》中关于防止承压部件爆泄的措施及相关规程制度。 一.锅炉承压部件泄露或爆破的现象及原因 (一)“四管”爆泄的现象 水冷壁、过热器、再热器、省煤器在承受压力条件下破损,称为爆管。 受热面泄露时,炉膛或烟道内有爆破或泄露声,烟气温度降低、两侧烟温偏差增大,排烟温度降低,引风机出力增大,炉膛负压指示偏正。 省煤器泄露时,在省煤器灰斗中可以看到湿灰甚至灰水渗出,给水流量不正常地大于蒸汽流量,泄露侧空预器热风温度降低;过热

器和再热器泄露时蒸汽压力下降,蒸汽温度不稳定,泄露处由明显泄露声;水冷壁爆破时,炉膛内发出强烈响声,炉膛向外冒烟、冒火和冒汽,燃烧不稳定甚至发生锅炉灭火,锅炉炉膛出口温度降低,主汽压、主汽温下降较快,给水量大量增加。 受热面炉管泄露后,发现或停炉不及时往往会冲刷其他管段,造成事故扩大。 (二)锅炉爆管原因 (1)锅炉运行中操作不当,炉管受热或冷却不均匀,产生较大的应力。 1)冷炉进水时,水温或上水速度不符合规定;启动时,升温升压 或升负荷速度过快;停炉时冷却过快。 2)机组在启停或变工况运行时,工作压力周期性变化导致机械应 力周期性变化;同时,高温蒸汽管道和部件由于温度交变产生热应力,两者共同作用造成承压部件发生疲劳破坏。 (2)运行中汽温超限,使管子过热,蠕变速度加快 1)超温与过热。超温是指金属超过额定温度运行。超温分为长期 超温和短期超温,长期超温和短期超温是一个相对概念,没有严格时间限定。超温是指运行而言,过热是针对爆管而言。过热可分为长期过热和短期过热两大类,长期过热爆管是指金属在应力和超温温度的长期作用下导致爆破,其温度水平要比短期过热的水平低很多,通常不超过钢的临界点温度。短期过热爆管是指,在短期内由于管子温度升高在应力作用下爆破,其

12500KVA工业硅矿热炉的设计

12500KVA工业硅矿热炉的设计

第五章工业硅冶炼能源节约技术的研究 5.1概述 能源安全已构成我国整体战略安全的一个极大隐患,成为经济社会发展的瓶颈。我国人均煤炭、石油、天然气资源量仅为世界平均水平的60%、10%和5%。目前,我国已成为世界第二大能源消费国和第二大石油消费国,能源供应紧张局面日趋严重[81]。 与此同时,我国也存在严重能源利用效率低的问题。近年来的快速增长在很大程度上是靠消耗大量物质资源实现的。我国单位产出的能耗和资源消耗水平明显高于国际先进水平,如火电供煤消耗高达22.5%,吨钢可比能耗高21%,水泥综合能耗高达45%。据测算,我国每创造一美元GDP所消耗的能源是美国的4.3倍,是日本的11.5倍。能源利用率仅为美国的26.9%,日本的11.5%[82]。因此,提高能源使用效率是在能源总量不变条件成为中国发展中的刻不容缓的任务。 工业硅生产是高能耗行业,平均每吨工业硅需要消耗13000KWh电以上,全国年产100万吨工业硅需要13亿KWh以上。而国外先进水平吨硅消耗量为11000KWh,我国工业硅电耗比国外先进水平高10—20%,能源节约潜力仍很大(预计年节约0.2亿KWh,相当0.1亿元)。另外,国外先进水平也不是最理想的能耗水平,我国如能在国外先进水平基础上再配以精工细作,吨硅消耗量应该在10000—11000KWh间。 我国工业硅生产能源消耗高主要是因为设计上不合理、控制水平与管理水平不高。设计上不合理体现在我国普遍使用的是6300KV A左右的小炉型(散热大、产量低)、炉型设计上为隔热措施不严密、电路设计不合理、极心圆尺寸大小不合理等许多细节方面。控制水平不高体现在人工操作范围大、炉况稳定性差、造成因调整炉况波动费时较长而使得非生产性能耗损失大。管理水平不高体现在管理上不严、制度不健全、操作细节缺乏,造成物资或能源上的消耗浪费。

电厂锅炉事故分析与处理

电厂锅炉事故分析与处理 发表时间:2019-03-27T15:59:30.377Z 来源:《电力设备》2018年第28期作者:吕鹏[导读] 摘要:锅炉是生产高温热水和水蒸气的设备,能够为我们的日常生产和生活提供动力和热能,因此应用十分广泛。 (神华亿利能源有限责任公司电厂内蒙古鄂尔多斯 014300)摘要:锅炉是生产高温热水和水蒸气的设备,能够为我们的日常生产和生活提供动力和热能,因此应用十分广泛。锅炉的安全程度与电厂的安全与否是密切相关的,如果锅炉出现安全故障,势必会给电厂造成无法估量的损失。因此,“如何避免锅炉事故的发生”成为了整个电厂安全规划中的重点解决项目。因此,分析了故障产生的原因,并提出相应的预防措施,以期能够为锅炉防护问题提供一些借鉴。 关键词:电厂;锅炉;事故分析 一、电厂锅炉常见事故分析 1、水冷壁管爆破事故 出现此事故时炉膛内不仅会传出爆破声,还会出现炉膛内风压偏正和汽包水位下降等现象,这样会呈现出水流量大而蒸汽流量小的现象,锅炉两侧的烟温度、汽温偏差会明显加大,这时锅炉燃烧会出现不稳定甚至是灭火现象,在锅炉设备的检查孔和门孔处还会出现汽水喷声,在锅炉墙和门孔相接不严实的位置,还会有烟气或者蒸汽喷出。发生此事故的原因有很多,冷炉内在注水时,不能够控制其水温和进水速度,甚至直接超出了设备规定的范围;在锅炉设备启动时,进行的升压、升温和升负荷速度过快;停止锅炉设备运转时,锅炉冷却速度过快,防水过快等。这些因素都会使锅炉管壁的受热和冷却出现不均匀现象,过大的热应力会导致水冷壁爆管。 2、过热器和再热器爆管事故 过热器爆管时,锅炉会有一系列的反应现象:在过热器区域内会有蒸汽喷出的声音,炉膛本身呈现的负压也会逐步下降,甚至变成正压,在锅炉墙面和入孔等一些交接不够严密的地方会出现冒烟或冒蒸汽的现象,爆破点后烟道两侧有烟温差,过热器泄漏一侧烟温降低,爆破点前过热汽温降低,爆破点后过热汽温偏高,汽压下降,如果蒸汽流量小而水流量较之偏大,省煤器集灰斗内就会出现一些潮湿的细碎灰尘,再热器的爆管现象和过热器是想死的,汽轮机中压缸汽压下降。过热器爆管的原因主要表现为,汽包内的汽和水相互分离不正常,锅炉内的水质不合乎科学质量,管内壁的税后过厚,炉膛内结渣,其出烟口的温度会快速上升,结果就导致管道内壁的温度超过其承受力;管道外部受高温的腐蚀和磨损,蒸汽侧腐蚀等;锅炉停止运行时没有对过热器进行保护或保护不良;过热器的内部系统需要进行设计,而设计不合理也是导致过热器和再热器爆管的重要原因之一。另外还有一些原因 (1)由于甲粗粉分离器回粉管堵塞时间长,制粉系统不能正常制粉,粉仓粉位太低。(2)粉标在粉位低时测量不准,司炉判断有误,心中无数。(3)司炉调整不当,炉内过剩空气量太大,降低了炉膛温度;粉位太低使部分给粉机下粉不正常,造成瞬间燃料减少较多,燃料放热量减少,进一步降低了炉膛温度,在燃烧不稳时司炉未有及时投油助燃,造成锅炉熄火。(4)锅炉熄火后,机、电专业没能及时将负荷降至规定值,是主汽温、汽压下降较多的原因。 3、省煤器爆管事故 省煤器爆管事故发生时,会有明显的事故异常现象。给水的流量不正常,汽包水位下降;省煤器烟道会出现和平常声音不同的异常声响;灰斗里存在超时细碎灰尘;省煤器的出口左右两侧烟温差会明显增大;用于预热的空气预热器出口的风温会比平时有所下降;烟道通风的阻力明显增加。引起上述一系列异常现象的原因主要有:给水的质量没有达到科学要求,管道内壁发生氧腐蚀,省煤器管道受到较为严重的磨损;烟气管道侧壁受到低温腐蚀,使得省煤器管道内壁变薄;如果经常开启和停止机器,给水的温度较为多变,会造成管道产生热应力,对管子产生极大的损坏;制造和安装锅炉时质量不合格。 4、安全阀故障 锅炉安全阀是一种十分有用的保护性设备,当锅炉受压超过限定的数值之后,安全阀就会自动打开,并将过剩的介质排放到大气中,以确保锅炉工作的顺利进行。如果安全阀出现泄漏问题则会使系统中汽水失去平衡,从而影响到工作人员及机构的安全。一般这些故障具体体现在两个方面:安全阀附近有较轻微但频率很高的泄漏声;从安全阀排气管中排出的气体附带有轻微的蒸汽。 5、过热器、再热器故障 过热器主要的职能是将饱和蒸汽加热成为特定温度的过热蒸汽,目的是为了提高电厂的热循环效率。再热器则主要以汽轮机做功,将蒸汽返回到锅炉当中重新加热并控制到规定的温度,然后将其再送回汽轮机的低压缸中做功的循环过程。然而过热器和再热器也容易出现故障,具体表现在受热面外壁腐蚀且内壁结垢、灌排磨损、管排变形或者磨损等方面。 二、预防措施 1、水冷壁管爆炸后的处理措施 如果水冷壁管发生爆破,但是汽水的泄漏并不十分严重可以再维持正常的汽包水位与炉膛负压的情况下,对锅炉进行减负荷运行等措施以待调峰停炉。在此基本措施情况下,还要注意对锅炉性能的监视,对锅炉爆炸的发展势态进行密切关注。如果爆炸后,出现了较为严重的汽水泄漏情况,此情况下锅炉已经不能够维持正常的汽包水位和炉膛的负压,燃烧现象严重,就要及时进行事故停炉。之后还要能够进行紧急处理,用引风机将锅炉内泄漏出的蒸汽抽出来,增加给水量以用来维持水位稳定。如果水位很难维持,就要切断进水量。 2、省煤器爆管事故后的处理措施 省煤器爆管事故的损坏也分为轻微和严重两种情况。省煤器的损坏较轻微的情况,如果可以维持汽包正常水位,锅炉能够实现在降低负荷的情况下维持正常的运行,那么可以实行调度停炉,但是要注意加强监视。在泄漏严重的情况下,锅炉的运行已经不能够维持正常的炉膛负压,要及时进行事故停炉处理,可以防止事故扩大化。值得一提的是,进行停炉处理后腰继续开启引风机,这样可以维持锅炉炉膛负压。部分锅炉内安置有省煤器再循环装置,锅炉停炉后不能够开启再循环阀,否则会使汽包内的水在泄漏处漏掉。 3、安全阀故障的预防措施 如果想要从根本上解决锅炉安全阀上存在的安全隐患,要从以下几个方面着手处理:首先,要提高锅炉运行人员的操作水平,这也是避免故障发生的根本性措施。只有电厂员工了解到安全阀对锅炉的重要性,熟练操作技术,才会根据锅炉原定的参数进行适当的压紧调整,确保无泄漏发生。因此,企业可以加强多安全阀检修工艺的培训,以提高员工的基本技能;其次,在安全阀的检修过程中,要细致的对阀头、阀座等重要地方的损害情况进行认真检查和分析,并根据检查的实际情况制定检修措施;最后,阀门如果需要重修,则一定要严格按照规定的步骤进行作业。

工业硅冶炼及炼硅炉基本知识

工业硅冶炼及炼硅炉基本知识 工业硅消费增产降耗的措施主要有:1.把握炉况及时调整料比,坚持适合的C/SiO2分子比,适合的物料粒度和混匀,避免过多SiC生成。2.选择合理的炉子构造参数和电气参数,保证反响区有足够高的温度,合成消费的碳化硅使反响向有力消费硅的方向。3.及时捣炼硅炉,协助沉料,防止炉内过热,形成硅的挥发,或再氧化成SiO,减少炉料损失,进步Si回收率。4.坚持料层具有良好的透气性,可及时排出反响消费的气体,减少热损失和SiO大量逸出。 一、消费工业硅的原料 冶炼工业硅的原料主要有硅石、碳素复原剂。 (一)硅石硅石要有一定的抗爆性和热稳定性,其中抗爆性对大炉子很重要,对容量小的炉子请求可略为降低。有些硅石很致密,难复原,形成冶炼情况不顺,经济指标差,很少采用。 硅石的粒度视炉子容量的大小不同而异,普通5000KVA以上的炉子,硅石粒度为50-100毫米,且40-60毫米的粒度要占50%以上。 硅石要清洁无杂质,破碎筛分后,要用水冲洗,除掉碎石和泥土。目前对新采用的硅石在化学成分、破碎合格以后,还要在消费中试用。经济指标较好,才干长期运用。 (二)碳质复原剂优选各种不同碳质复原剂,请求固定碳高,灰分低,化学生动性要好,采用多种复原剂搭配运用,以到达最佳冶炼效果。冶炼工业硅所用的碳质复原剂有:石油焦、沥青焦、木炭、木块(木屑)低灰分褐煤,半焦和低灰、低硫烟煤等。

石油焦:其特性是固定碳高,灰分低,价钱低廉,并且能使料面烧结好,但高温比电阻低,影响电极下插,反响才能差。要选择固定碳大于82%,灰分小于0.5%、水份稳定,动摇不许超越1%,以免影响复原剂配入量。粒度请求4-10毫米,粒度配合比例要适宜。粉料多烧损大,下部易缺碳,透气性不好;粒度大数量多比电阻小,电极易上抬。 木块(或木屑):其性质接近木炭,在炉内干馏后,在料下层构成比木炭孔隙度、化学生动性更好的木炭。所运用的木块(或木屑)要清洁无杂物,不许代入泥土等杂质。木块长度不得超越100毫米。 褐煤、烟煤:有比电阻、挥发份高,孔隙度大,化学生动性好,料面烧结性强,价钱低廉的特性。挥发份在料层中挥发利于料面烧结和闷烧,而且能够构成疏松的比外表积大,比电阻极大的焦化碳,对冶炼很有利。请求灰分小于4%,粒度小于25毫米,否则不能运用。褐煤性质接近木炭,可作木炭的代用品。 碳素复原剂品种不同,即便同种但产地不同性质也不相同。可搭配运用,求得更好的经济效益。如运用石油焦60-80%,木炭(或加局部木块)20%;石油焦60-70%,木炭(或木块)20-40%,烟煤5-10%搭配运用,效果比拟好。国外采用石英与复原剂职称团块炉料,先焙烧停止复原,再冶炼工业硅,使电耗降低到9000Kwh/t以下。 二、冶炼原理 在工业硅的消费中,普通以为硅被复原、炼硅炉中的反响式为 SiO2液+2C=Si液+2CO T始1933K(1) 实践消费中硅的复原是比拟复杂的,从冷态下炉内状况动身,对实践消费中炉内物化反响停止讨论。消费过程中的运转表示大致如下:

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