1、矿热炉
1.1 电极把持器
1.1.1 电极把持器的作用和分类
电极把持器是电炉机械设备的重要组成部份，它的作用有如下三点：
1. 将强大的电流传递给电极；
2. 将铜瓦牢固地加紧在电极上；
3. 配合压放和升降电极。
电极把持器悬挂在炉口的上方，
全部构件都处于高温区，承受着炉口
辐射和炉气的作用，而且通电部位还
会产生热量，不通电部位因感应电流
感应也要发热，以必须通水冷却。把
持器的结构，要求尽量简单、电损耗
小、操作方便、检修时更换容易、材
质要求在高温下有较高的机械性能，
并具有和绝缘隔磁的性能。
电极把持器根据构造的不同，可
分为吊挂式和横臂式两类，用的较多
的吊挂式，横臂式大多用在功率不大
，电极直径较小的炉子上，其装置与
炼钢电炉上的电极装置相似。以下仅
对吊挂式电机把持器进行综述。
电极把持器广义来讲有电极夹紧
环、导电铜瓦、吊挂装置、水冷大套、
电极把持筒和横梁等组成，实为电极
把持器系统；窄义讲则仅指使铜瓦压
紧电极的那部分装置。电极把持器使
铜瓦压紧电极的装置形式是很多的，
目前国外采用较多的有气动弹簧式、
液压波纹管式，油马达传动的锥形环
式及水压橡皮膜式等。鉴于我国的技
术水平，目前国内矿热炉常见的有液
压一锥形环式电极把持器（图2-1）图2-1 液压一锥形式电极把持器
和水平项紧压力环式把持器（图2-2）。1－铜瓦；2－锥形环；3－吊架；4－护板；
5－电极把持筒；6－横梁；7－松紧油缸；8－吊杆；
9－弹簧；10－顶杆；11－压放抱闸；12－压放油缸；13－槽钢
图2-2 水平项紧压力环式把持器
1－电机壳；2－压力环；3－铜瓦；4－密封套装置；5－压力环上吊环；
6－铜管；7－铜瓦吊杆；8－夹布输水胶管；9－水管；10－无缝钢管油管；
11－下把持筒；12－铜管；13－电极密封装置；14－硅酸铝纤维毡
2.1.2电极夹紧环
（2）整体型锥面电极夹紧环
整体型锥面电极夹紧环，简称锥形环，是一个整体构件，里环断面带一倾斜角。材质可用非磁性钢或普通钢，有铸造件和铆焊件两种。用非磁性钢制造的能减少电损耗，但造价昂贵，焊接技术又要求高。也有现代大型矿热炉电极夹紧环多数采用不锈钢制作。多采用普通厚钢板焊制，为了切割磁路，中间用非磁性钢板将加紧环分成两半再焊接而成。
图2-3 整体锥形面夹紧环
锥面电极夹紧环压紧铜瓦大多是与松紧油缸配合实现的。如图所示，铜瓦对电极的压力是靠四个松紧油缸提升锥面夹紧环而得到的。
图2-5所示为松紧油缸的结构。油缸有上下油腔（图示为左右油腔）。活塞杆有一定的
图2-4 松紧油缸
行程，弹簧装在另一单独腔里。正常工作时，铜瓦压紧电极，油缸可有两种工作状态；一是油缸上下腔不通油，依靠被调至工作状态的弹簧力量，通过拉杆将锥面夹紧环提升到上限工作位置，加紧环向铜瓦加压，铜瓦又将压力传递给电极，压力可达0.5~1.5公斤／厘米2；二是，如果上述压力不能满足工作需要，可向油缸的下腔通油，弹簧和压力油联合作用即可增压加紧环对铜瓦的压力，使铜瓦对电极的压力可达到1~1.5公斤／厘米2。
压放电极时，松紧油缸也可有两种工作状态：一是带电压放，松紧油缸上下腔都不通油，电极压放油缸或电极升降油缸克服铜瓦与电极之间的摩擦力，实现电极压放；二是停电压放电极，这种情况多数是因为带电压放遇到困难，此时松紧油缸上腔通油，弹簧被进一步压缩活塞杆带动拉杆下移，夹紧环处于下限位置，与铜瓦脱开，铜瓦对电极没有压力，压放电极即可顺利进行。
锥面加紧环的倾斜角一般选用6°~18°，当铜瓦对电极的压力一定时，倾斜角越小则夹紧环拉杆的拉力越小，松紧油缸的弹簧和液压油的压力选用得就越小，但倾斜角不希望小于6°。倾斜角越大，则锥面夹紧环形拉杆上的拉力越大，松紧油缸的弹簧和油压选用得就要越大。
松紧油缸的行程过去大多设计成30~40毫米，在实际应用时显得过小些。当夹紧环倾斜角选用15°，油缸行程为40毫米时，夹紧环与铜瓦在水平方向最大仅能产生不足11毫米的间隙，若电极下部烧结稍有变形，压放电极就相当困难，甚至压放不下来，所以实际应用时希望油缸的行程略大些为好。
图2-5 水平夹紧式液压缸压力环
1－半环；2－销轴；3－耳环；4－压力环套筒；5－油缸；
6－缸筒法兰；7－活塞；8－密封圈；9－压力环套筒装配；10－丝杆
（3）水平顶紧液压缸压力环
前三种电机夹紧环都存在一定缺陷，使用中有一定的局限性，最近十年对电极夹紧环进行了大量的研究和使用，多年的使用实践证明，水平项紧式液压缸压力环。因为是水平压力项紧，铜瓦受力均匀、平衡，不像锥形夹紧环那样多块铜瓦不易同时压紧，强行拉紧又易损坏设备，所以水平液压压力环在现在大型和中性矿热炉上得到广泛应用，对于现有旧式铜瓦压紧环正在进行改造和更换。现在中国新设计的矿热炉多采用水平项紧式液压缸压力环如图2-6所示。
（4）波纹管压力环
在近些年来引进德马克公司先进设备时，采用波纹管压力环，波纹管压力环在结构上是合理的，工作状态有液压机构拉紧铜瓦，液压时，由于波纹管收缩力稍许离开和减压时铜瓦的压力，放完电极后在自顶铜瓦。经过多年使用，效果良好，安全可靠。但波纹管材质合适的材料
制作，波纹管压力环，如图2-6示。
图 2-6 波纹管压力环
1－出水管；2－进水管；3－轴销；4－隔水板；5－波纹管组件；6－吊耳；7－油管
2.1.3导电铜瓦
导电铜瓦是电炉的关键性部件。它的作用主要是将电流传递给电极，并在一定程度上影响电极的烧结。它的工作条件是最为恶劣的，经常在高温、热炉气和浓尘下工作，当炉况不正常，出现刺火现象时条件就更差，更易使铜瓦过早损坏。铜瓦工作的另一特点是：它与电极的接触不是固定的，须随着电极的不断烧损而经常定期改变与电极的接触部位，这也使它的工作条件变坏。
为此对铜瓦的要求应该是：导电性能好、耐高温、高温下有一定的机械强度，结构上应简单，便于更换等。
铜瓦接触面积的设计，一般先选定电流密度然后根据公式计算确定。电流密度可在1~2.5安培／厘米2范围内选取。
每块铜瓦的电流强度 )(n
安培极瓦I I = 每块铜瓦与电极的接触面积F=）（厘米瓦2|δ
I 式中 I 极 － 每相电极的线电流（安培）
n － 每相电极的铜瓦块数
δ－ 铜瓦的电流密度（安培厘米2）
铜瓦的块数：一般电极直径大于900毫米每相不少于8块；电极直径小于900毫米者，每相在4~6块之间;铜瓦的宽度要考虑相邻两块铜瓦的间距，这个间距的大小在一定程度上会影响电极的烧结，不可忽视，一般两块的间距为30~40mm 。铜瓦的高度：在上面算出的接触面积的基础上，考虑所受径向正压力的大小和经验数据等因素确定，一般取等于或小于电极直径。一般在800~1000之间合适。铜瓦中心受力点的高度，通常取铜瓦高度的2／5~1／2左右，电极夹紧环的夹紧力就作用在此位置上。铜瓦的安装高度，应使在正常冶炼情况下与料面保持一定的距离，一般在150mm 左右合适；电极糊的烧结高度应在铜瓦高度的1／3~1／2附近处。
12500千伏安电炉铸造铜瓦尺寸为：长1000毫米、宽320毫米、厚80毫、重217公斤、锻造铜瓦长850毫米、宽380毫米、厚80毫米、重量200kg 。
铜瓦的结构类型比较多，根据导电铜管与铜瓦的连接方式可分为两种：一种是压盖式，如图2
图2-7 压盖式铜瓦 图 2-8 抽头式铜瓦
铜瓦的正上方有一带半圆形槽的凸台，导电铜管用带半圆形槽的铸铁压盖通过螺栓压紧在铜瓦的槽内；另一种为插头式，其结构如图2-9所示，在铜瓦上部伸出两根内带锥面的铜管，连接时，导电铜管带外锥面的接头插入到铜瓦的内锥面管中，配合锥面要求加工良好，锥度要求一样，配合压严后在接缝处用银焊或锡焊条封焊。上述两种铜瓦在装配时都要求将配合表面用细纱布打磨光洁，去掉氧化层和附着物，以保证接触和焊接质量。
在铜瓦正面的中下部，铸有一长方形凹槽，用来放置绝缘垫和铸铁压块有两种，一种是扁平的长方体，适合于水平顶紧；另一种是带一斜面的楔形体，适用于锥形环压紧。也有没有凹槽，而是在铜瓦上直接铸出一斜面凸台。电极夹紧环的力就作用在铸铁压块或斜面凸台上。
铜瓦内部必须通水冷却，所以内部铸有冷却水管，冷却水管一般采用管壁较厚的无缝钢管或铜管。也有不用冷却，空心部铸造时直接铸出，但对铸造技术要求较严、废品率高，故采用
较少。
铜瓦的制造质量，对延长铜瓦的使用寿命有较大的影响。首先要很好地选用材质，目前普遍采用铜合金铸成，常用的有ZH96黄铜、AQsn3-7-5-1铸锡锌铅镍青铜等，一般认为黄铜比青铜好。国外除采用黄铜外，似以紫铜铸造为多。尚有采用电解铜锻造的。
锻造铜瓦是最近几年新发展起来高效节能铜瓦。由于铜瓦是用锻轧厚铜板，经深钻孔后再挤压成型，最后封孔。水直接冷却铜瓦体的直冷式铜瓦，致密度高，导电效果良好，所以是目前较新式铜瓦，正在大量推广使用。如图2-10所示。
但总的来看，对铜瓦材质及其制作方式的认识还没取得一致的看法，对如何选择电损耗少、制造容易、经久耐用、价格低廉的材质、尚需进一步的研究和实验。当然铜瓦的材质只是问题的一个方面，与铜瓦相接触的电极壳表面质量的好坏，也是延长铜瓦寿命很重要的因素。
图2-9 锻造铜瓦
1－铜瓦本体；2－绝缘垫板；3－铜管；4－铜接管；5－铜瓦吊耳；6－堵块
铜瓦的铸造应该使组织致密，不得有铸造缺陷，浇冒口一般最好不要设在铜瓦的底部，铸件表面要求光洁无毛刺，加工部位（尤其是与电极壳和导电铜瓦的接触面）要确保加工质量，铸造时应使冷却水管与铜合金良好接触，水管要畅通，不得渗漏，要做水压试验，试验合格方能使用。
铜瓦是一种价格昂贵的零件，更换它需要较长的停炉时间所以冶炼过程中认真仔细地维护好铜瓦，尽量延长其使用寿命，将是使电炉高产低耗的一个重要途径。如何才能维护好铜瓦呢？首先应该控制好炉况，避免发生“刺火”，刺火时局部温度很高，对铜瓦的威胁很大；要控制好料面高度，不能使之与铜瓦底面接触，料面与铜瓦间必须保持大于150毫米以上的间距；加料时不能将料加到电极把持器和铜瓦上；要定期清除挂在铜瓦、电极壳表面和电极夹紧环上的炉灰；紧铜瓦时，要使各铜瓦受力均匀，压力适中，使铜瓦与电极的接触良好，避免打弧；要经常检查铜瓦的冷却水是否畅通，有无漏水现象，出水温度是否正常，一般出水温度为45°~50°C；要保持各绝缘部位的绝缘良好，相邻铜瓦的连接件之间、铜瓦与电极夹紧环之间、铜瓦与把持筒之间一般都要加绝缘，如果绝缘被破坏，则将有分路电流产生，从而会使某些零件过载和烧损。
2.1.4吊挂装置和水冷大套
铜瓦和电极夹紧环是通过吊挂装置悬吊在电极把持筒下方的。铜瓦用吊架，电极夹紧环则用吊杆。铜瓦和电极夹紧环等的重量是通过吊挂装置传递给电极把持筒的，所以它们的承载是很大的，需要有足够的机械强度。
吊架的结构便于更换，其结构形式比较多，图2-10所示为其中之一，系12500千伏安电炉所用。它是一种可调式，可以通过拧动调节螺母来调整各块铜瓦安装时的高度误差，吊架下端带绝缘，使之不能产生分路电流，绝缘材料一般用云母板和云母管，绝缘不好将会引起吊架的过早烧损。
图2-12所示为一种叫新型的吊架结构，用在大型封闭炉上，其特点是绝缘保护较好，不易被烧损，对铜瓦的安装高度，也可有一定的调整量，但零件制作较为复杂些。
图2-10 可调式吊架
1－销轴；2－上叉头；3－调节螺母；4－吊板螺栓；5－云母板；6－云母管；
7－连接螺栓；8－垫板；9－下架板
图2-11 螺钉绝缘式吊架
1－上吊杆；2－中间连接套；3－固定螺钉；4－螺钉；5－绝缘管；
6－绝缘垫；7－下叉头；8－销轴
吊电极夹紧环的吊杆，一般是中空的，有的用钢管制作，可以通水冷却。对于采用油缸来松紧铜瓦的，由于松紧油缸多数在炉顶平台上，所以吊杆一般与顶杆相连后直接与油缸相连，而不再支承在电极把持筒的下方。
水冷大套是用不锈钢板焊制的中空通水冷却构件，挂在铜瓦吊架的外面和把持筒的下缘。
水冷大套有保护铜瓦吊架的作用，也可以防止把持筒下缘和铜瓦上缘之间电极的过早烧结。水冷大套的上述作用，在大型矿热炉更不容忽视，不锈钢制水冷大套如图2-12所示。
图2-12 不锈钢制水冷大套图
1－外套环；2－内套环；3隔水板；4－隔水环
2.1.5电极把持筒和横梁
电极把持筒是用8~10毫米
厚的钢板焊制成的圆筒，套在电
极外面，其直径一般比电极直径
大100~150毫米，它的作用是：
1.支承导电铜瓦、电极夹紧环
和横梁等，并承受其重量；
2.保护电极，使所包容部分免
受辐射热、炉气和灰尘的影响；
3.使电极冷却风机吹出的风，
经过把持筒和电极之间的通道，
一方面冷却电极，以控制电极的
烧结，另一方面吹掉电极壳表面
的灰尘，使之与铜瓦接触良好。
电机把持筒的下部，一般要
用钢板加固，或做成水箱式可通
水冷却。为了减少涡流损失，大
型矿热炉把持筒下部可用非磁性
钢制造。
横梁是用大型工字钢、槽钢
或大直径钢管制成的金属构件，
一般呈三角形，可通水冷却。横
梁的作用是：吊挂导电接线板和
软母线，固定导电铜管和冷却水
管。对横梁的要求是：
1.有足够的机械强度和刚度；
2.为了减少导电铜管磁场的影
响，安装时要与导电铜管保持必
要的距离；
3.要找好重心，防止由于偏重
造成的电极偏斜。封闭式矿热炉
的点击把持器也有两种结果形式
，一种为固定水套式，如图2-13
所示。图2-13 固定水套式把持器
1－铜瓦；2－锥形环；3－固定水套；4－密封填料；5－吊架；6－护板；
7－导电铜瓦；8－电极把持筒；9－挠性铜带；10－松紧油缸
它有锥面夹紧环和固定水套。固定水套的作用是便于密封和导向，并改善上部构件的工作条件。它大多通水冷却，用不锈钢制成，固定在炉盖上。铜瓦压紧电极，是靠四个松紧油缸提升锥形环，向铜瓦加压来实现的。这种把持器容易密封。但水套下部因长期在炉盖内工作，温度很高，且容易与炉料打弧，所以常有被烧损的现象。另一种为活动水套式，如图2-14所示，它的特点是锥形环与导向水套合为一体，构成锥面水套。锥面水套通过四个松紧油缸可以上下移动，从而使铜瓦夹紧或松开电极。锥面水套上部没有通水冷却，它与铜瓦之间有单独的楔铁和绝缘和绝缘垫来实现两者之间的绝缘。此种结构的优点是：结构紧凑，有利于极心圆的缩小：缺点是锥形环与炉盖间的密封较难实现，加之上部不通水，容易变形，更增加了密封的困难。
图2-14 活动水套式电极把持器
1－铜瓦；2－锥面水套；3－楔铁；4－绝缘垫；5－导电铜管；6－吊架；
7－电极把持筒；8－松紧油缸
2.1.6组合式电极把持器
20世纪70年代末期挪威埃肯公司（elken）研制成一种带电压放装置的新型组合式电极把持器。这种组合式电机把持器与上述传统式把持器完全不同，其主要技术优点为：（1）结构简单，它简化了把持器和压放机构，使用平稳可靠。实践证明是种先进、合理、实用的节电技术装备；
（2）接触元件装置和压放装置可适用于各种不同直径的自焙电极。适应性比较强。
（3）电机壳再不会变形，使用中直保持圆形，平整、光滑。结构比较合理、实用。
（4）电极不在压放时失去控制，由六组夹持器用PLC程序压放电极，为冶炼操作工艺增加了安全和电极压放率。
（5）由于减低电极的冷却，固而使电极焙烧位置升高，
（6）减少电极断损事故，节省电极湖消耗量，减少了电极事故，也保证了冶炼过程顺利进行。
（7）根据需要定时压放电极，不用仃电和降负荷操作。保证了电极深而稳的插入炉料中，也不电极升降引起塌料现象。
（8）组合式电极把持器结构特点还有一个带内外筋片的特别电极壳，下边有六个供导电用的接触元件，下边有六对供电极下放的夹头，实现生产过程中不打电压放电极，使生产得以连续均衡进行。组合式电极把持器如图2-15所示。
图2-15 组合式电极把持器
20世纪80年代末期，我国化工行业先后先后从Elken公司引进五套带有组合式电极把持器的25000KV A电石炉技术，经过下花图电石厂、西安化工厂、衡州化工厂等单位使用，投产后使用效果良好，随后我国鄂尔多斯等单位也先后使用了组合式电极把持器，生产电石，
使用效果稳定、可靠、操作方便，再次证明了组合式把持器，先进、合理、实用。
吉林铁合金集团公司率先在16500KV A硅锰电炉上也使用了组合式电极把持器，效果也较好，可以估计组合式电极把持器在电石炉、硅锰电炉、铬铁炉等炉口温度较低的矿热炉上可以逐步推广使用。但对于在硅铁炉，工业硅电炉上应用，由于炉口温度高，电极过早烧结，组合式把持器又不能倒拔，给生产进行带来一定影响因此组合式电极把持器在硅系铁炉上应用还需进一步理论研究和应用研究。
组合式电机把持器虽然有一个专门制做电极壳车间，造价高一些，但综合比较还是一种新型节能设备，值得推广应用。
2.2 电极压放系统
2.2.1 刚带式电极压放装置
在冶炼过程中，电极的工作
端是不断消耗的，电极压放装置
的作用就是定期压放电极，使消
耗掉的部分得以补充，保持电极
一定的工作长度。
有些小型矿热炉，没有专门
的电极压放机构，压放电极时，
只松开电极夹紧环和铜瓦之间的
连接螺栓，使电极靠自重下降，
降完后在拧紧螺栓。为了防止电
极突然下降，并控制下降长度，
有的在炉子上层平台的电极上安
设有手工操作的卡箍。这种压放
电极的方法，多用在3000千伏
安以下具有钳式或大螺栓压紧式
夹紧环的电炉上。
在一些较大但没有采用液压
自动压放装置的电炉上，为了准
确的控制电极压放长度，防止下
滑，采用了如图2-16所示的压
放装置是将钢带焊在电机壳的两
侧，为了增大摩擦，钢带绕在两
个铸铁瓦上，然后经过卡头，通
过手轮来调节卡头的松紧。压放
电极之前，将限制块用螺栓固定
在钢带上，限制块与卡头之间的
距离就是压放电极的长度。压放图2-16 钢带式电极压放装置
电极操作程度如下：1－钢带；2－铸瓦；3－卡头；4－手轮；5－限制快；6－滚筒；7－滑轮装置
1.定好压放量，将限制块上提到一定高度，用螺栓夹紧在钢带上；
2.降低该相电极的负荷50％左右；
3. 将导电铜瓦的压紧螺栓松开；用手轮将卡头缓慢松开；
4.电极压放到预定的位置后，限制块紧贴在卡头的上表面，此时转动手轮使卡头压紧钢带，
同时拧紧铜瓦的压紧螺栓，使铜瓦压紧电极。
这种装置带有电荷，所以上部滑轮装置需要进行绝缘。钢带应满足强度需求，厚度在0.8～1.2毫米左右，过薄的钢带在往电机壳上焊时易被烧坏；过厚的钢带则由于太硬而不适用。钢带往电极壳上焊时要用气焊。两边限制块的高度应该一致，以使电极保持垂直状。
使用这种装置压放电极，操作繁琐，劳动强度大，还要消耗大量的优质钢材。所以除老式矿热炉尚有少量的继续使用外，一般都在加以改造，新建炉子已不再采用。
2.2.2 液压抱闸式自动压放装置
大型矿热炉和封闭炉都采用液压抱闸式自动压放装置。这种装置有两种形式，图2-17所示的是一种双闸活动压放油缸式压放装置。它由上下抱闸和三个压放油缸组成。上抱闸坐
在三个压放油缸上面，压放油缸均布固定
在下抱闸上面而下抱闸则固定在电极把持筒
上方与电极升降油缸相连的横梁上，所以上下
抱闸均可上下运动。正常工作时，在弹簧力的
作用下，上下抱闸经常处于抱紧状态。压放电
极动作程序如下;
上抱闸松开─—上抱闸升起─—上抱闸抱紧
─—下抱闸松开─—上抱闸压下─—下抱闸
抱紧。
倒拔电机的程序是：
下抱闸松开─—上抱闸升起─—下抱闸抱紧
─—上抱闸松开─—上抱闸下降─—上抱闸
抱紧。每次压放或倒拔的最大量一般为100
毫米，根据工艺需求压放量可以调节。
图2-17 双闸活动压放油缸
式电极压放装置
1—上抱闸；2—压放油缸；3—下抱闸
2.2.3 下闸活动无压放缸电极压放装置
图2-18所示的是一种下闸活动无压放油缸式电极压放装置，它由上下分开的两个抱闸组成，中间没有压放油缸连接。下抱闸在电极把持筒上方的横梁上，横梁连在两个升降大油缸的柱塞上。上抱闸与电极湖平台牢固连接。这种装置的特点是，在正常工作情况下，上抱闸处于常开状态，玉放电极时，上抱闸抱紧，下抱闸松开，用电机升降大油缸提升把持器，从而使电极工作长度得到补充。
电极压放程序：上抱闸紧─—下抱闸松─—下抱闸升─—下抱闸紧─—上抱闸松。
电极倒拔程序：上抱闸紧─—下抱闸松─—下抱闸降─—下抱闸紧─—上抱闸松。
对比两种压放装置，第一种在电炉冶炼过程中上下抱闸同时抱紧电极，有利于防止电极的突然下滑；上下抱闸叠在一起电极通过上下抱闸时，不存在不同心的问题。第二种因为升降油缸的行程很大，所以可以实现较大的压放量；另外在压放或倒拔电极时，电极在炉内可以相对不动，有利于炉况的稳定。
压放装置的液压抱闸，按其结构特点不同，有液压闸块式抱闸和液压带式抱闸之分。两种抱闸按其工作特点的不同，又可分为长闭式和常开式两种。长闭式抱闸的工作特点是抱紧电极需要的接触压力均有弹簧供给，松开电极均需用油压客服弹簧力来实现，它一般用作双闸活动压放油缸式电极压放装置的上下抱闸，或用作下闸活动无压放油缸式电极压放装置的下抱闸；其优点是当液压系统出现故障时，电极不会突然下落。常开式抱闸的工作状态正好与长闭式相反，它的特点是在弹簧力的作用下，抱闸处于松开状态，抱紧则需要通过油压。
抱闸对电极的接触应力，要考虑一个抱闸能单独的承担该相电极的重量。接触电极的闸瓦数量，要根据电机壳不致被压瘪抱紧力的大小来确定；一般情况下，电极直径不超过1100毫米时选用4块，超过1100毫米时选用6块。闸瓦内表面衬用耐热夹布橡胶板，以增加摩擦系数，同时橡胶还有一定的伸缩性，可适应电极壳表面的少许变形
图 2-18 下闸活动无压放油缸式电极压放装置
1─下抱闸；2─上抱闸；3─导轮装置；4─支架；5─橡胶闸皮；6─钢闸瓦；
7─蝶形弹簧；8─缸体；9─压盖；10─调整螺栓.
2.2.4 气囊抱闸
气囊抱闸作用在电机壳上受力缓软，且易夹紧，是我国一些厂家使用的电极压放装置。常使用充气气体介质为压缩空气或氧气。注意使用这种气囊抱闸，平台和烟罩顶盖必须密封良好，防止热气上升烧坏气囊。常用抱闸气囊抱闸形式如图2-19所示。
图2-19 气囊抱闸
1─气囊；2─抱闸壳；3─上抱闸座；4盖圈
2.2.5 液压带式抱闸
常闭液压带式抱闸如图2-20闸抱紧电极的原理是：当弹簧10作用时，使其左右两个销轴13和9的距离拉开，两个对称的连杆2与销轴相连的一端也随之被拉开，连杆2绕固定销轴15转动的，因而它的另一端互相靠拢，但次端又通过销轴和对称连扳16与对称连扳17相连，由于销轴19是固定的，所以两个连扳也要互相靠拢，因为两个半圆形的制动钢带6与对称连扳17的端部相连，制动钢带的一端也就跟着连扳17相互靠拢，这样钢带通过压辊装置的作用，同时将八块制动闸瓦3压向电极，使其抱紧电极。
抱闸松开电极时，将压力油通入油缸14左右油腔，弹簧10被压缩，连杆2外端收拢里端拉开，连个连扳17也互相拉开，制动钢带6也随之松开，由于闸瓦后面小弹簧4的作用下，八块制动闸瓦用时离开电极，这样既放松了电极，有避免了磨损闸瓦。制动钢带的长短可通过调节装置进行调节。两个扇形齿轮11是对称连杆17的同步装置。
图2-21所示为简化的带式抱闸，其结构比上述带式抱闸大大简化，工作原理基本相同。
带式抱闸能使电机壳受力均匀，因为制动钢带可使全部闸瓦同时受大小相同的向心力，但这种抱闸结构复杂，还要消耗特制的钢带。
上下抱闸之间的压放油缸在压放电极时，仅需克服由于锥面夹紧环的作用而产生的导电铜瓦与电极之间的摩擦力；倒拔电极时，则不仅要克服导电铜瓦与电极之间的摩擦阻力，而且还要克服电极的重量。
由于上下抱闸之间设置了压放油缸，按道理，压放电极时不需松开铜瓦就可以实现带电压放，但实际工作中也常出现压放不下来的情况。这是因为冶炼过程中铜瓦附近的电极容易发生烧结变形、漏糊和“结瘤”等现象造成的。当遇到这种情况时，必须停电松开铜瓦。压放电极才能得以进行。
采用液压抱闸式压放装置时，控制电极压放长度和防止电极下滑是靠抱闸来完成的。压
放电极时，抱闸上升的高度相当于电极压放的长度。这种装置还可以通过电磁阀等液压元件与电气开关配合，实现电炉带电远离手动压放电极，从而提高了电炉的作业率，改善了工人的劳动条件，在新建的大型矿热炉上被广泛采用。
2.2.6 碟簧抱闸电极压放装置
具有压放程序功能的现代大型矿热炉用的双抱闸液压自动压放装置，如图2-23所示。我国在引进德马克公司设备时，采用这种碟簧抱闸压放电极，平时工作时由碟簧装置抱紧电极，压放电极时靠液压碟簧压缩，下放电极，压放电极后，卸压，又用碟簧力抱紧电极。这种压放装置，已在我国得到广泛应用。
图 2-20 液压带式抱闸
1─连杆；2─连杆；3─闸瓦；4─小弹簧；5─压辊；6─钢带；7─轴；8─导向座
9─销轴；10─弹簧；11─齿轮；12─导向筒；13─销轴；14─油缸；
15─销轴；16─连板；17─连扳；18─压紧装置；19─固定销轴
图2-22 双抱闸蝶簧式电极压放
1─上抱闸；2─压放油缸；3─下抱闸；4─蝶形弹簧；5─油缸组件；6─抱闸体；7─闸瓦
图 2-21 简化带式抱闸
1─弹簧；2、3─左、右轴架；4─杠杆；5─固定轴；6─压板；7─钢带；8─小辊子；
9─闸瓦；10─油缸；11─活塞杆；12─螺丝杆；13─小套；14─连杆；15─小轴；
16─滑槽；17─压板；18─铁块；19─调节螺栓
2.3 电极升降系统
2.3.1 卷杨机电极升降装置
电极升降装置是用来控制电炉负荷的，冶炼过程中需要保持恒功率。当变压器低压侧电压确定后，为了保持恒功率，就要维持恒电流，这样就要控制电极端部与料面的距离。所以冶炼过程随着料面的波动，导电必须随之升降，才能保持恒功率，这就是电极升降装置的主要作用。
矿热炉电极升降装置大致有两种类型，一种是卷扬机升降；另一种是液压油缸升降。
一.卷扬机升降装置
卷扬机电极升降装置，由卷扬机、钢丝绳、滑轮和机架等构成。卷扬机包括电动机，涡轮减速器、开式齿轮以及卷筒等。如图2-23所示。钢丝绳的一端固定在卷扬机平台的钢
梁上，另一端绕过下部的滑轮固定在卷筒
的端部如果不固定，也可以接上平衡锤。
为了使电极在规定的行程内工作，以免发
生设备事故，上下极限位置都应设置行程
限位器，以限制电极的上下极限行程。
卷扬机的工作环境一般都比较差，所
以最好采用封闭式电动机有，防尘罩的，
减速装置都要装在封闭罩内。并要定期清
理。要经常检查钢丝绳的磨损和润滑情况
，要保证滑轮与下部钢梁间的绝缘良好。
这种结构的优点是结构简单，使用可
靠，维修工作量小；缺点是没有导向装置
，电极摆动较大，而且要有专用的卷扬机图2-23 卷扬机传动示意图平台，增加了厂房的标高。
1─电动机；2─涡轮减速器；3、4─传动齿轮；5─卷筒
2.3.2 液压油缸升降装置
油缸升降装置按油缸升降柱塞与把持筒上部横梁的连接方式，可分为刚性连接和铰性连接两种；根据柱塞与缸体的运动情况，又可分为活动缸体式和活动柱塞式。
图2-24所示为刚性连接活动缸体式电
极升降装置，它由两个升降油缸、一个横
梁和一个固定座底组成。两个柱塞与固定
底座用螺栓刚性连接，油缸体与横梁也是
刚性连接，压力油从柱塞底底部进出，将
油缸体顶起或降下。升降过程中两油缸的
同步靠刚性连接实现。
图2-25为铰性连接活动柱塞式电极升
降装置，其结构特点是：油缸体固定，两
柱塞的球面赛头顶在电极把持筒上部横梁
的球面底座上，压力油从缸体油口进出，
柱塞即可上下运动，带动电极升降。横梁
相对柱塞可以有少许摆角。两柱升降的同
步是靠分流集流阀控制实现的。
导向筒在装置中的作用是重要的，它
的两端都有多组导向辊，通过导向辊的作
用，使电极把持筒在升降过程中保持垂极把图2-24 刚性连接活动缸体式电极升降装置
极把持筒在升降过程中保持垂直从机械的角1─把持筒上部横梁；2─升降油缸；3─固定底座
度保证电极升降油缸的同步。4─防尘罩；5─导向辊升降油缸的结构见图中所示，油缸工作时柱塞与橡胶密封环作相对摩擦运动。为了延长工作周期，减少泄露，对柱塞的光洁度和表面硬度等都有较高的要求。
图2-25 铰性连接活动柱塞式电极升降装置
1─把持筒上部横梁；2─升降油缸；3─导向辊；4─导向筒；5─底座；6─防护罩
电极升降要求控制上极限位置，为了保证设备安全，不但要设置电气限位器，而且机械结构上也要有限位措施，办法是在柱塞下部开数个燕尾槽，当柱塞燕尾槽升到油缸泄油口部位时，压力油从泄油口卸掉，柱塞即停止上升。
图2-26 吊缸式液压电极升降装置
1─吊架；2─底座；3─吊缸装配；4─电极压放装置；5─上把持筒；6─绝缘套管；7─销轴油缸升降装置在使用过程中，要加强维护检修：缸体与柱塞相对活动部位要加防尘罩;液压油和橡胶密封件要定期更换；接头和密封部位要经常巡视检查，防止油泄露。
液压油缸升降装置结构紧凑，传动平稳，便于实现自动化操作，厂房标高也可适当降低，因此采用的越来越多。但液压设备的制作、安装和维护要求都较高，并且辅助设备也较多。
电极升降机构的计算负荷，除计算电极重量及附属设备的重量外，还应考虑熔体炉渣对电极的粘结力及粘结物。电极的升降要求升时要快一些，降时要慢一些；升降时速度视炉子功率及升降机构的不同而异，一般电极直径大于1米者为0.2～0.5米／分，小于1米者为0.4～0.8米／分。电极升降行程分别为1.2～1.6米。
2.3.3 吊缸式液压电极升降装置
最近几年有出现了一种吊缸式电极升降装置，如图2-26所示。吊缸式电极升降装置，把持筒重力作用在在四层平台大梁上，这样可以减轻三层平台大梁的受力负担。重力均布在三层和四层平台大梁上，受力均衡，可以降低厂房造价，并且安全可靠。
2.4 电炉的冷却和通风
2.4.1 电炉的冷却
矿热电炉的许多部件都在高温区工作，特别是电极把持器附近的温度，经常在400～1000℃以上，因此电极夹紧环、拉杆、导电铜瓦、水冷大套和导电管等都必须加以冷却，以提高其它寿命，并改善电路中的导电性能。
电炉的冷却有水冷和气化冷却两种，目前多数采用水冷，气化冷却则在积极试用中。
2.4.2 电炉的水冷
电炉上采用水冷的部位除把持器外，还有炉口水门，把持筒下部和某些承重结构的表面等。各相电极把持器的冷却装置都应该是独立的，还有铜瓦也同样。而且要求铜瓦与其它冷却水路应有电气绝缘。
水冷装置的正常工作是电极把持器等重要部件安全运行的重要条件。断水是非常危险的，水泵房停水时，要求由备用储水塔供水，如果没有备用水塔，停水后要马上将电极升起停止负荷。然后在根据停水的原因和估计停水时间的长短来采取措施。
硬水和有机械杂质的脏水（有沙子和污泥）是水冷装置损坏的一般原因。为此应根据当地水质情况设置沉淀池或在水源地将水进行过滤。硬度很大的水，最好经过软化处理。一般软化水的硬度小于的国度，即Ca、Mg离子10毫克/m3。.
为了得到较好的冷却效果，冷却水给水温度不得高于30℃，为了减少水垢的产生，回水的温度不得高于50℃。由于铁合金电炉用水量很大，要尽量建造喷水池或冷却水塔，以便实现冷却水的循环使用，循环使用的冷却水其硬度比新水硬度低。一般软化水设备如表2-1所示。
在给水管与冷却构件之间，除了已被接地的以外，都要用橡胶软管连接，使之与金属管绝缘。
炉上水冷装置的进出水管全部接在分水器上，分水器接在总给水管上，总给水管上装有总给水截止阀门，每根支管上则装有小截止阀门，以便控制冷却水量。回水管的水全部排放在总集水槽中，通过每根支管的回水情况，可以直接观察相应构件的冷却水量。回水管的水全部排放在总集水槽中，通过每根支管的回水情况，可以直接观察相应构件的冷却水情况。总集水槽与总回水管相通。水压表装在总给水管上，水压一般不低于2个气压。水管应集中整齐排列，统一编号挂牌，便于观察、操作和维护。
电炉生产时，生产工人应经常了解管中水流情况，并用手检查水的温度，一旦发现水流和水温有急剧变化时，说明发生了不正常现象，应立即采取相应的措施。
表2-1 全自动软化水设备规格
2.4.3 电炉的汽化冷却
气话冷却的实质是利用接近饱和温度的水在汽化时大量吸收热量，使高温工作下的构件得以冷却。汽化冷却的优点是冷却水的消
耗量大大减少。通常每加热1公斤饱和温度
的软化水使之变为蒸汽约需吸热510千卡，
而一般冷却水，当进出水温差在10℃时，每
公斤水仅能吸热10千卡，因而使用气化冷却
时，每公斤水从冷却构件上带走的热量不是水
冷却的10千卡，而是510千卡以上，从而使
耗水量大大减少。
由于汽化冷却使用软化水，因此完全消
除了水垢沉积现象，从而提高了冷却构件的
冷却效果和使用寿命。产生的蒸汽又可供工
业或生活之用，起到节省能源的作用。
汽化冷却的基本原理如图2-27所示，图2-27 气化冷却的基本原理
冷却构件有两根管子与汽包相连，冷却水有1─汽包；2─下降管；3─上升管；4冷却构件
下降管从汽包进入冷却构件，在冷却构件中
形成的汽水混合物，有上升管进入汽包，在汽包内蒸汽与水分离，蒸汽管道输出，水则继续在系统内循环。汽包内的部分水消耗后，可补给新软化水。
汽化冷却有自然循环和强迫循环两种。靠水一气混合物的比重差形成的水循环叫自然循环，靠水泵的压头形成的水循环叫强迫循环。应用时可采用自然循环，也可采用强迫循环，但一般均采用自然循环兼强迫循环，即正常情况下靠自然循环，在刚开炉或自然循环发生故障时转换成强迫循环。
图2-28介绍某厂一台矿热炉的汽化冷却装置情况，该装置系由汽包部分、外部循
环管路、冷却构件及强迫循环泵站等组成。汽包部分主要用来分离从冷却构件经上升管引入
汽包的汽水混合物里的蒸汽，并保存一定的
水量，以备给水中断时使用。汽包部分由汽
包体、隔板、蒸汽分离管、给水平衡管、上
升接管、下降接管、蒸汽排出管、
水位计、液位继电器、安全阀、压力表和若
干个截止阀等组成。
汽包体由中间圆筒和两个接头焊接而
成在汽包的纵长方向装有带小孔的隔板，用
以分离由上升管引入的汽水混合物中的蒸
汽，还装有与蒸汽排除管相连的半周身带小
孔的蒸汽分离管。在汽包的上方，装有蒸汽
排出管、两个安全阀和两个压力表。在其
侧面，装有上升接管，与外管路相连，引
入汽水混合物；还有一个水位计，以示水
位。在汽包下方装有下降管，与外部管路
相连，用
以向冷却部件供水；为减小汽包内软化水的图2-28 矿热炉的汽化冷却装置原理碱度，设有一排污管，定期排污；还装有一
1─导电铜瓦；2─锥面夹紧环；3─护板个下降总管，与强迫循环水泵相连，以供强
4─汽包体；5─液位继电器；6─压力表迫循环使用。在汽包横断面的侧方，装有一7─安全阀；8─强迫循环泵站套液位继电器，用来控制一个电动给水闸阀，
以向汽包内供水或挺停水。
外部循环管路是由不同管径的无缝钢管、钢管吊架和活络接头等组成。冷却构件在正常工作是需要上升或下降，要用活络接头代替胶管实现上述要求。
冷却构件共分两组，如图中所示，导电铜瓦为一组，锥面夹紧环和护板为另一组，组成两个冷却回路。
强迫循环泵站由水泵装置、接管、集管、集止阀、止回阀等组成。水泵装置又由循环泵、电动机、进出口闸阀等组成。强迫循环泵站为汽化冷却强迫循环所用。当由自然循环转换到强迫循环时，首先将汽包各下降管的截止阀关闭，然后打开强迫循环给水管与各下降接管相连的截止阀，最后打开下降总管的截止阀及强迫循环水泵与汽包和下降总管相连的闸阀，在启动循环水泵，即可实现强迫循环。
在刚开炉时，汽化冷却系统应首先采用强迫循环，随着炉温的升高，在上升管中逐渐产生汽一水混合物，随时打开上升管处的球阀观察有否蒸汽产生，如有大量蒸汽产生，即可转换到自然循环。切换时，首先将汽包部分下降管处的截止阀打开，关闭总下降管闸阀，停泵，再关闭强迫循环泵出水管与各下降管相连的截止阀。当系统压力上升到3公斤／厘米2时，将汽包上的放气阀打开，压力逐渐上升到4公斤／厘米2以上时，安全阀门打开，使压力保持在4公斤／厘米2左右。
汽化冷却装置的安全运行十分重要，必须健全必要的显示和检测装置，要制定严格的安全运行规程；每隔一小时要巡回检查循环系统各部位，看是否正常，每班要冲洗水位计一次，要特别注意水位的变化情况；每班要用安全阀放气一次，检查其动作是否灵敏；根据水质情况，每班要定期排污；要经常打开与上升管相连支管的闸阀，检查有否与偶蒸汽产生，如果没有蒸汽，说明汽化系统工作不正常，要及时停炉分析原因，排除故障。
2.4.4 电炉的通风
为了排除电炉冶炼产生的大量废气和炉尘，创造良好的操作环境，保护工人身体健康，在开口式矿热炉上一般都设置有排烟罩、炉前排烟风机和淋浴风机。
炉口上方排烟罩（又称炉罩|）大多为圆筒形，其直径取决与炉口直径，高度则取决于炉口平台上方的楼板标高。为了便于炉口操作、观察炉内构件的工作情况和维修方便，烟罩安设的高度一般离操作平台约1.5米左右。
烟罩一般用厚度约4毫米左右的钢板焊制，小电炉多做成整体的；大电炉则多数为数瓣拼装而成，为了防止产生涡流，各瓣相互之间连接处，均要加绝缘。排烟罩必须与厂房建筑结构、穿过烟罩加料管、承重横梁及馈电线路等绝缘，或始终保持一定的间距。
排烟罩和烟囱相连，将废气和粉尘排入大气。12500千伏安电炉的烟囱高40米左右，以保持必要的抽力，每小时的排气量约达10万米3以上。由于烟气中的含尘量很大，所以这种处理烟尘的方法，对周围环境污染较大。应该采用除尘器达标排放。
在出贴或排渣时，将排烟风机打开，经出铁口上方的排烟罩和其相连的烟囱，将产生的烟气排入大气。由于出铁口排烟罩工作面积较大，从炉内排除的烟气比较集中，而且具有一定的冲力所以风机必须有足够的风量和风压。
在炉口或炉前的操作平台上，配置有轴流式淋浴风机，将清洁凉爽的空气吹到操作地点，以保证空气中的含尘量降至2毫米／米3以下。
为了减少炉口的高温辐射热，改善炉口上方排烟罩的排烟效果，一般在炉口四周安装通水冷却的水门。
生产工人应维护好排烟设备，并正确使用，对烟道积尘应定期清理，有破损之处要及时设法焊补，以确保排烟装置的效
2.5 低烟罩和封闭炉
矿热炉由小型、开口式向着大型、封闭式方向发展是当前的一种趋势。
2.5.1 低烟罩
某些矿热炉在封闭之前，采用了一种叫做低烟罩的结构。所谓低烟罩，就是将炉口上方传统的大烟罩取消，代之以一个高2米左右的矮烟罩。为了便于处理炉况和加料，在烟罩的四周有个数个大、小不同的炉门。
电极把持器和短网采用封闭炉的形式：加料方式，根据冶炼品种可采用料管或人工加料：其它部分的结构与开口式电炉大致相同。
低烟罩的优点是：人工加料时，大大减轻了对人体的热辐射，炉口周围操作条件得到改善，烟罩上面温度不高，更换筒瓦等操作可在其上进行，另外，可配置余热锅炉利用余热，烟气较易于净化处理。
低烟罩在国内锰铁和硅铁炉上都有应用，图2-29所示为12500千伏安硅锰炉低烟罩断面图。
图2-29 12500千伏安硅锰低烟罩电炉
1─炉壳；2─炉体；3─低烟罩；4─电极把持器；5─下料管
低烟罩有两种结构形式：一种是全金属结构；另一种是金属骨架-耐热混凝土和砖结构。图2-31所示是金属结构式低烟罩，用于12500千伏安硅锰电炉上，其上部直径为6400毫米，下部直径为6800毫米，有效高度1800毫米，由框架、盖板、侧板和铸铁门等组成。除铸铁门外，其余都通水冷却，材质除侧板采用普通钢板制造外，其余都用防磁钢板制造。
框架由六根通水立柱和一个外径为7040毫米，内径为6420毫米厚为16毫米的钢板环圈组成。
图2-30 全金属结构式低烟罩
1─开门机构；2─梁架；3─铸铁门；4─炉壳法兰；5─活动大侧板；6─门板；7、8、9、10─盖板；11─中心盖板
12─活动小侧板；13─烟道侧板；14冷却水胶管；15─框架
侧板安装在立柱之间两块大侧板装在炉子的两个大面，三块下侧板装在三个小面，每块大侧板上装有两块铸铁门，小侧板和烟道侧板上侧装在一块。
梁架系水冷金属骨架，它被支承在框架的六根支柱上，13块水冷盖板盖在梁架上，由梁架的12根水冷水平梁支承。盖子中心及其三角部位开有一个小孔和三个大孔，中心料管和三个电极分别通过其中，其余9个料管孔也对称布置在盖板上。
侧板为焊接件，其上留有安装铸铁门的孔，铸铁门被面抹有一层耐热水泥，上部有吊环，可通过气动开门机构随时开闭，以便观察和处理炉况。
水冷金属骨架—耐热混凝土和砖式结构低烟罩，某厂用于一台14000千伏安硅铁炉上，烟罩直径为7000毫米，有效高度为1900毫米炉盖板是用无磁性通水钢梁与耐热混凝土整体浇铸而成，厚度为300毫米。炉盖板由12根通水钢立柱支承，烟罩四周每个大面开设一个大门，每个小面开设两个小门，其余部分用耐火砖封住。炉盖板上开有两个排烟孔，中心设有自动加料孔和三个测温点。整体盖板具有制造简单、安装快、承载强度大、使用寿命长等优点。
2.5.2、封闭炉
矿热炉的封闭是在开口炉的上方加盖，盖上布置有加料管、防爆孔和操作孔等。冶炼过程中炉膛内部不与大气相通，维持微正压操作，正常冶炼时炉内压力为1-2毫米水柱。
矿热炉的封闭带来一系列好处：原料可用多个料管自动的加到炉内，从而减轻了工人的劳动强度：煤气不在炉口燃烧，减少了辐射热和炉尘，改善了环境和设备使用条件；煤气净化后可回收利用，节约大量燃料；导电系统不受高温影响，断网和软母线可尽可能靠近电极，以减少导电管长度；短网布置可采用中间进线方法，即把来自变压器的铜排直接引到炉心，通过集电环等将电流传递给铜瓦，这样可使三相铜排长度基本相同，各相负荷均衡，电抗也可降低。
目前，国内矿热炉的封闭仅用于冶炼
时炉料不结块、布料没有特殊要求的硅锰等
品种。高硅铁的冶炼要求布料均匀，冶炼铁
过程中炉料容易结块，封闭问题尚存在一定
困难。
封闭炉是在开口炉的基础上发展起来的，
它的设备很多都与开口炉一样，不同的是增
加了炉盖、加料管、电极密封和煤气净化装
置等，如图2-31所示。
炉盖是封闭电炉的关键部件，它的结构
形式对封闭炉的各相经济技术指标有着重要
的影响。
炉盖的工作条件十分恶劣，经常在高温
辐射和炉气的冲刷下工作，正常时温度在
400℃～600℃，有时则高达1200℃。对炉盖
的要求是：
1.有一定的强和刚度，使用寿命长，制
造容易，更换方便。
2.有一定的高度，保证工艺要求的必要
空间。图 2-31 封闭式电炉断面图
3.与炉体、电极把持器、料管等应有较 1─炉体；2─炉盖；3─把持器；4─短网；5电极；
好的密封和绝缘；6─加料管；7─电极压放装置
4. 发生电极折断等事故时，处理方便。
封闭炉炉盖目前国内应用形式较多，但归纳起来有全热混凝土式，水冷金属骨架—耐热混凝土式和全金属结构式三种。
全耐热混凝土式炉盖如图2-32所示，它用于8000千伏安镍铁炉，是由通过三相电极的中心盖板、边缘和圈梁等组成的。中心板用六根链条吊挂在13米平台的下方，圈梁坐在4.5
米平台上，12块边板搭在中心板和圈梁之间，并由该两部分承受重量。上述构建均用耐热混凝土制造。边板上开有两个烟道孔、三个防爆孔和六个加料孔；在中心板上除有三个电极孔外，还有一个中心加料孔。为了避免电磁感应造成电极孔附近的导体发热，在炉盖中心板电极孔周围装有防磁筋板。
这种炉盖的优点是热损失少，节省钢材，不需很多的防磁钢，适于较高的温度，缺点是强度低，在高温辐射和炉气冲刷的作用下，容易产生裂缝和剥落，使用寿命较短。
图2-33所示为—12500千伏安电炉用的水冷金属骨架─—耐热混凝土炉盖，它由六块水冷箱（其中两块活动，四块固定）组成的截圆锥形侧板和无钢筋的耐热混凝土整体炉盖板组成。在整个混凝土盖板上设有三个电极孔和10个加料孔，在六块水冷箱组成的截圆锥形侧板上没有多个防爆孔、观察孔和一个烟道。电极折断时可将靠近此电极的活动侧板拿开，即可进行处理。它的优点是：电极孔处各相之间的电绝缘不存在问题；整体炉盖板预制简单，造价低，漏水机会少，使用寿命较长。缺点是混凝土整体炉盖不易更换。
图 2-32 全耐热混凝土结构炉盖
1─中心板；2─边板；3─圈梁；4─挂耳；5─防爆孔；6─加料孔；7─烟道孔
图 2-33 水冷金属骨架─—耐热混凝土炉盖
2-34所示为某厂硅锰合金炉采用的全金属结构型炉盖，这种炉盖系由侧板、顶盖骨架和盖板等组成。侧板由一个烟道侧板、两个固定侧板和两个活动侧板组成。五个侧板组成一个正截圆锥体，顶盖骨架放在其上，金属改版支承在顶盖骨架上，从而形成一个完整的炉盖。金属盖板由五种不同形状的分盖板（每种有三块）拼凑而成。侧板上没有九个防爆孔和六个操作门，另有一个操作门设于集尘箱上。
图 2-34 全金属结构型炉盖
1─烟道侧板；2─固定侧板；3─活动侧板；4─顶盖骨架；5─盖板
炉盖采用通水冷却。该炉盖经多年使用效果较好。理想的情况是围绕电极成一馒头状，原因是在冶炼过程中电极周围500毫米左右的区间为化料区，这一区域温度高、化料快，热效率高。相反，炉料离电极越远，温度越低，化料慢，热效率也低。
为满足上述工艺需要，连周围布置的料管管心距要尽量的小，但这往往又为炉盖的结构所限制，为此要合理选取。
加料管的数量一般根据电炉容量确定，如25000千伏安硅锰封闭炉的加料管为13根，除一根中心料管外，其余12根均布于三根电极周围。料管内需经常布满料，起密封作用，以防煤气逸出，料管和炉盖的连接处，要很好的密封和绝缘。
电极把持器的锥面夹紧环于炉盖固定水套之间的密封，一般采用石棉绳加压板的方法。锥面加紧环内侧与铜瓦和电极间的密封，可采用石绵绳或石棉布填充，上面再加石棉灰或焦炭来覆盖。
铁合金电炉冶炼过程中，要产生大量的炉气，其中CO气体含量很高，是很好的燃料；封闭炉煤气净化设备就是为了获得这些可利用的煤气，其具体装置在第五章叙述。
2.6 炉体旋转机构
炉体旋转机构能使炉体饶其中心轴线沿着圆周方向左右旋转，一般旋转角度大多为120度，即左右各转60度。
矿热炉炉体的旋转，一般认为可以扩大反应区加速反应的进行；有利于坩埚的连通，增
加炉料的透气性，防止炉料的烧结；减轻劳动强度等。但相对的，设备总重量和总投资也将
大大增加。
目前，经过多年使用，国内外对炉体的一般认为其优越性不显著，仅在高硅铁炉上可酌情采用。从目前新建的一些炉子来看，采用旋转式的也日趋减少。但从设备角度来看，旋转炉仍是一种较典型的炉型。故仍在此加以介绍。
旋转炉除出铁口数目不同（可多至九个），封闭的炉盖使用砂封外，其余与固定式炉相似。
炉体旋转，根据其结构特点，分为旋轮式和悬球式两种。图2-35所示为旋轮式旋转机构，它是由旋转圆盘、圆锥形滚轮、拉杆和传动机构组成，工字钢排列在旋转圆盘上，炉体支承在工字钢上。
图 2-36 转轮式炉体旋转机构
1─旋转圆盘；2─圆锥形滚轮；3─拉杆；4─工字钢
图2-36所示为旋转圆盘的驱动装置。圆盘的转动是由直流电动机（1.5千瓦，1000转/分）通过一台双级涡轮减速器、一台三级圆柱齿轮减速器、一对圆锥齿轮、异形齿轮和柱销驱动的，旋转圆盘转动时，炉体随之转动。
图 2-36 旋转圆盘驱动装置示意图
1─直流电动机；2─双级涡轮减速器；3─三级圆珠齿轮减速器；
4─圆锥齿轮；5─异形齿轮；6─柱销
转球式转机构如图2-37所示，它是由托盘、转盘、座圈和传动机构组成。炉体坐在托盘上，托盘坐在转盘上，坐盘通过螺栓与上坐圈相连，并和上坐圈一起旋转。在转盘的直径为6500毫米的周围上均布有140个柱销。
图 2-37 转球式炉体旋转机构
1─托盘；2─转盘；3─座圈
座圈结构如图2-38所示，是由上、下座圈、钢球、弹簧钢丝和内外密封圈组成。在上、座圈轨道内镶有四组弹簧钢丝，每组由四根钢丝沿圆周均布，每两根之间留有3～4毫米间隙，以备热胀冷缩屈伸之用。下座圈用螺栓与基础相固定。在上、下座圈之间直径为4500毫米的环形轨道上，放置有直径为88.9毫米的钢球140个，此球支承在弹簧钢丝上，承受着整个电炉和原料的重量，炉体回转时靠钢球定位，钢球与上下座圈做相对滚动。为防止灰尘进入轨道，在上。下座圈的内、外壁上装有内、外密封圈。
炉体旋转时，电动机正反向转动，装在圆锥齿轮减速器输出轴上的异形齿轮拨动转盘上的柱销，使炉体在正反60度的范围内做往复旋转运动。
炉体旋转速度的选择是很重要的，合适的旋转速度既要使电极保持垂直和必要的插入深度，又要使电极不致受到过大的侧向压力。决定电炉旋转速度的因素是多方面的，也是较为复杂的最佳旋转速一般通过实践来进行确定。12500千伏安硅铁电炉的转速约为1转/30～120小时。
所以要采用直流电动机，是由于需要在较广泛的范围内平滑的调整旋转速度，以实现无
级变速；要经常改变旋转方向，要克服启动时较大的启动力矩。
图 2-38 座圈断面图
1─上座圈；2─下座圈；3─钢球；4─弹簧钢丝；5─外密封圈；6─内密封圈
若车间内无直流电源，则一般可采用发电机组，把取自线路的交流电能转变为供给旋转电动机的直流电能，并可用改变发电机的直流电能，并可用改变发电机电压的方法来使直流电动机调速；用改变激磁电流方向变换发电机极性的方法来实现电动机的反转。
这种装置虽有一定的优点，但不足的是设备较多，效率较低，投资较大。
直流电动机一般还带动一个测速发电机（23.4瓦，1900转/分）通过测速发电机发出的信号，及时了解炉体旋转机构的转速。
2.7 液压系统
国内最近建造和改建的大型矿热炉，普遍采用了液压传动,液压传动可以实现电极升降，压放和松紧导电铜瓦等远程操纵，也可以实现程序控制。
液压传动与机械传动相比具有明显的优点：
1.同样的功率，液压传动装置重量轻，结构紧凑，惯性小；
2.可以节省一个电极卷扬机平台，降低厂房的标高，节省投资；
3.运动平稳，便于实现频繁而稳当的换向，易于吸收冲击力，防止过载；
4.能够实现较大范围内的无级变速。
液压传动的缺点是:
1.泄漏较难控制，从而影响其工作效率和运动平稳性；
2.油的温度变化和粘度变化，会影响传动机构的工作性能，不适于在低温及高温条件下工作；
3. 发生故障的原因较难确定，处理故障也比较困难。
电炉液压系统一般由液压站、阀站和电极升降、压放、把持器各工作油缸等组成。下面通过图2-39 所示25000千伏安电炉的油路系统来具体叙述其构造和原理。
图 2-39 25000千伏安电炉油路系统原理图
1─油箱；2a～2c─滤油器；；3a～3c─油泵；4a～4c─单向阀；5─溢流阀；6─电磁换向阀；7a～71─压力表开关8a～8h─压力表；9a9b─精过滤器；10a～10j─截止阀；11─电液换向阀；12─压力继电器；
13─液位计；14a～14d─储压罐；15─远程发送压力表；16a～16d─单项减压阀；17─单向节流阀
18a～18b─电液换向阀；19a～19─截止阀；20a～20b─单向阀；21a～21b─单向阀
22a～22b─分流集流阀；23a～23b─电磁换向阀；24a～24b─电接点压力表；25a～25b─压力继电器
一、液压站
液压站由二台CB-100型齿轮油泵、六个贮压罐、油箱、各种阀件和管路所组成。三台油泵中两台为工作泵，一台为备用泵。二个油泵并联使用，在集管处用油管和溢流阀5相连。当系统需要油量少时，油泵可做卸荷运转，泵的卸荷是由安置在溢流阀5旁边的电磁阀6
接通其卸荷口而是实现的，卸荷后系统降至低压。工作时，系统内的油压若超过工作压力，则高压油由于集管前的单向阀4d的作用，在其前后产生压力差，油泵打出的油则经过阻力较小的溢流阀返回油箱，使某一油泵卸荷，以稳定油压。当系统油量不足时电磁阀6切断溢流阀5的卸荷口停止卸荷，系统压力即可升至正常工作压力100公斤/厘米2，这时油泵打出的油，通过单向阀4d向系统供油，一路经单向阀4e进入贮压罐，另一路则经精滤油器（9a 和9b）分三路进入各相电极的工作油缸。
二.阀站
阀站是由控制电极升降、压放和把持器三部分的的所有液压原件所组成，这些原件全部布置在一块竖立的金属板面上，称为阀屏。
电极升降系统：每相电极由两个34DYO-B 20H-T型电液换向阀（18a和18b）一个LDF-B20C 型单向节流阀17，两个分流集流阀（22a和22b）两个DFY-B20H2型液控单向阀（21a和21b）和两个电接点压力表（24a和24b）
电液换向阀一个工作一个备用，作用是控制油流方向。此种阀由三个工作位置，当其两边的线圈都不带电时，由于内部弹簧的作用，使阀处于工作状态，电极升降油路不通，电极相对静止不动；当右边线圈带电时，升的油路接通，电极升起，当左边线圈带电时，回路及控制油路接通，液控单向阀的控制油口打开，电极靠自重下降。
单向节流阀的作用是控制电极的升降速度，电极升起时要求速度快，不需节流；点击下降时要求速度慢，需要节流，节流口的大小可以调节。
两个电极升降油缸的同步，是靠两个分流集流阀的控制来实现的。
设置在分流集流阀和升降油缸之间的两个液控单向阀，是为了防止管路出故障时，因泄油而可能造成电极突然下降而配置的。
两个电极点压力表是为了实现电极程序压放而配置的。
电极压放系统：每项电极分两条支路，一条是通上抱闸的，另一条是通下抱闸的，上、下抱闸支路各有一个24DO-B 8H-T型电磁换向阀（23a和23b）。JDF-B 10C型单向减压阀（16a 和16b）和PF-B 8C型压力继电器（25a和25b）。上抱闸支路上还另有一个DFY-B 10H2型液控单向阀20a。
上、下抱闸的油流方向靠电磁换向阀（23a和23b）控制，压力大小由单向减压阀（16a 和16b）来调节。
PF-B 8C 压力继电器是能将油压讯号转换成电讯号的发送装置，有高低两个控制节点，用在这里能使上、下抱闸实现连锁。，当上抱闸松开时，压力继电器25a高压节点接通，发出讯号，控制下抱闸电磁换向阀23b关闭工作油路，下抱闸不能松开；当上抱闸抱紧电极时，压力继电器低压接点接通，发出讯号控制下抱闸电磁换向阀23b使其工作油路接通，下抱闸才有松开的可能性。如果此时下抱闸松开，压力继电器25b高压接点接通，将电讯号发给上抱闸的电磁换向阀23a，工作油路关闭，上抱闸不能松开。综上所述可知，压力继电器的作用，是使上、下抱闸在工作过程中没有同时松开的可能性，从而避免由于误操作可能使电极突然下降的危险。
上抱闸液控单向阀20a是防止其前面的管路及阀件发生故障时，因泄油而使上抱闸突然抱紧电极不能动作而设置的。
电极把持器系统：每项电极也有两条支路，一条是提升油缸上腔支路，另一条是下腔支路。两条支路上分别有电磁换向阀（23c和23d）和单项减压阀（16c和16d）。下腔支路还另有液控单向阀20b，他们的作用和工作情况，分别相同于前两部分所述。
三、贮压罐的液面自动控制
液压站内四个贮压罐的作用是：一方面能客服油路系
统工作时的尖峰负荷；另一方面可以使油泵工作状态
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）
（1）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。 二结构特点 矿热炉是一种耗电量巨大的工业电炉。主要由炉壳，烟罩、炉衬、短网，水冷系统，排烟系统，除尘系统，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。 矿热炉设备共分三层布置 第一层为炉体（包括炉底支撑、炉壳、炉衬），出铁系统（包括包或锅及包车等），烧穿器等组成。 第二层 （1）烟罩。矿热炉目前大多数采用密闭式、或半密闭式矮烟罩结构，具有环保和便于维修，改善操作环境的特点。采用密闭式结构还可把生产中产生的废气（主要成分是一氧化碳）收集起来综合利用，并可减少电路的热损失，降低电极上部的温度，改善操作条件。 （2）电极把持器。大多数矿热炉都由三相供电，电极按正三角形或倒三角形，对称位置布置在炉膛中间。大型矿热炉一般采用无烟煤，
四、矿热炉主要设备 1．主要设备：本设计选用矮烟罩半封闭固定式矿热炉，主要设备 选择如下： 1.1炉体 炉体是由炉壳、炉衬、炉底支撐等构成，炉壳采用14~18mm厚钢板焊接而成的圆筒体，外部焊接有加强筋，以保证炉体具有足够的强度。炉底采用18～20㎜厚钢板，炉体采用25～30#工字钢支撑，自然通风冷却炉底，炉壳设有1～2个出料口，炉衬采用高铝耐火砖和自焙碳砖无缝砌筑新工艺，炉墙厚度为460～690㎜，外敷20㎜厚硅酸铝纤维板。炉底碳砖厚度为800～1200㎜。炉口采用碳化硅刚玉砖，流料槽采用水冷结构。根据需要也可增加水冷炉门。 1.2矮烟罩 采用全水冷结构或水冷骨架和耐热混凝土的复合结构。其高度以满足设备维修的需要，全水冷结构采用水冷骨架、水冷盖板和水冷壁
关于12500KVA工业硅电炉的设计思路及参数 2009-12-10 10:44 内蒙古鄂尔多斯市新华结晶硅有限责任公司于2003年5月一12月建设两台12500KVA工业硅电炉。总结部分设计思路及参数，以供大家共同探讨。内蒙古鄂尔多斯市新华结晶硅有限责任公司位于鄂尔多斯市棋盘井镇；公司于2000年建设两台10000KVA电石炉；2001年建设了两台的6300KVA工业硅炉；2002年建设了三台工业硅炉；2003年建设了七台6300KVA和两台12500KVA工业硅炉。受电力短缺的影响，目前只有部分电炉在运行。 2004年新华结晶硅有限责任公司将开工建设2*200MKV自备发电厂，建成后我公司的金属硅生产将不再受电力短缺的影响，全年可以稳定的供给客户工业硅产品。 2003年建设的2 X 12500KVA工业硅电炉，采用的是固定炉体矮烟罩半密闭式矿热炉。设计时针对工业硅生产的特点，本着经济、可靠、适用、先进的原则，力求结构简单、紧凑和实用耐用、电损耗小、绝缘可靠、便于操作和维修以提高设备的作业率。 该电炉的平面布置为： 两台炉中心距30米；变压器跨宽度6米；冶炼跨宽度15米；浇注跨宽度18米；电炉中心距变压器6米；操作平台高度5米；升降平台高度12.7米；电极平台高度16.7米：操作室及水冷装置布置于5米平台；液压系统布置在12.7米平台上。 电极提升天车两台位于 21米平台；硅液浇注天车同度 9米。 加料均为人工加料，由提升架上料，不设加料管。 电炉系统由炉体、矮烟罩、烟气导出管、电极系统、液压系统、水冷系统、短网、变压器、低压电控系统、出炉系统等部分组成。 一、本炉体为固定式炉体，炉底三层碳砖，侧壁碳砖600 X 400 X 400mm，底部用粘土砖，其余部分用高铝砖，炉口采用由河北涞水长城电极有限责任公司生产的出炉口专用石墨碳砖，三个出铁口呈120o 分布，前端一个后端两个，出铁口通水冷却，炉壳钢板用槽钢加固。 二、矮烟罩采用圆形金属水冷结构，不锈钢隔磁，盖板通水冷却并浇注耐热浇注料，立柱上下端均加绝缘，烟罩上设三只烟筒排山烟气，三个呈120”分布的宽大炉门便于揭炉操作，另设六个加料口。矮烟罩固定在5米平台上，重量由5米平台承受。 三、电极采用由河北涞水长城电极有限责任公司生产的碳素电极，把持筒下部使用不锈钢制造，由锻造导电夹导电，下部锥型斜而抱紧，上部双气囊抱紧。每只电极升降由两只布置于12.5米平台的油缸来完成，电极分布直径可在150毫米范围内调节；导电夹与导流管采用锥形连接，检修时更换导电夹极为方便。 四、液压系统由油泵、油箱、气囊式蓄能器、控制电路及油缸、液位计、温度计、电加热器、滤油器、压力表等组成，压力控制由电接点压力表和压力继电器双重自动控制机压力在设定范围，同时设有远程压力表，在操作室可以对压力进行记录。 五、短网采用铜管制作，由于变压器本与带有补偿装置，所以变压器出线侧不设温度补偿器，短网采用完全对称三角形布置，通过水冷电缆短网铜管和锻造导电夹一对一连接。 六、变压器为三相交流矿热炉变压器，一次电压35千伏，十九档有载调压。采
宜兴市中宇电冶设备有限公司 33000KVA半封闭式工业硅矿热炉 技术方案 1电炉设备
1.2 电炉设备设计 1.2.1矿热炉设备设计要求 矿热电炉采用半封闭型式，采用铜瓦压力环式电极把持器，电炉炉底通风冷却，炉体采用旋转炉体，炉体测温，变压器长期具备20%的长期超负荷能力。 短网系统、铜瓦、进线电缆都长期具备20%以上的超负荷能力。 烟道与炉盖之间设置了可靠绝缘。 液压系统采用组合阀，并设置储能器。 电极升降油缸上、下两端均设绝缘加以保护。高压油管两端全部带绝缘。 为防止电极偏斜，设计时在炉盖、平台及电极导向装置，电极导向装置设绝缘。 所有管道均设管道沟，便于检修。闸阀采用不锈钢丝杆，以增加其使用寿命。 每组分水器设3路备用水路，分水器阀门采用不锈钢或铜球阀，分水器给、回水路布局合理。 炉盖采用框架式水冷结构，中心区采用不导磁材料制作。 电炉烟道在二、三楼之间设水冷段，以降低烟气温度。 1.2.2工艺设计要求 电炉厂房柱子跨距按6m、7.5m布置。 电炉车间分设四个跨区，分别是变压器跨（偏跨）7.5m、电炉跨18m、浇注跨24m、成品跨18m。 电炉跨初定为五层平台分别为： a)+0.0m出渣铁轨道平台 包括铁道、出铁车和铁包、出渣车和渣包等。 其中+2.4m平台为局部出铁操作平台：该平台正对出铁口，包括烧穿器、出铁挡板等出炉工具等。 b)+7.0m电炉炉口操作平台
电炉控制室计算机室布置在此平台上，冷却水系统的分水器和回水槽布置在该平台上、炉口操作工具等。 C)+11.8变压器放置平台 电炉设有三台单相变压器，放置在此平台上成三角形布置，为方便变压器安装、检修、更换设有变压器吊装孔。 d)+18.3m电极升降机构平台 平台空间内安装有电极升降、压放装置及电炉料管插板阀。液压站也布置在此平台上。 e)+24.8m电炉电极支承及接长电极壳、加入电极糊及加料平台 炉顶料仓座在此平台上。环形加料机及布料皮带均布置在该平台上，此层平台布置有可储存5～8批混合料的中间过度料仓。 1.3 矿热炉结构 1.3.1矿热炉炉体 组成：炉体旋转机构、炉底、炉壳、出铁口等。 炉体旋转机构严格按图纸要求施工，炉底设计、制作、安装时其平面度误差＋10mm。工字钢板下部用钢板连接并焊制一起。炉壳内径9200mm，高度5000mm，炉壳采用焊接形式。侧壁采用20mm钢板焊接，底部采用22mm钢板制作。 炉体设有5个出炉口，出铁口夹角72o 炉壳分瓣制作，组装后炉壳的直径极限偏差为+18mm。 1.3.2铁口出铁排烟系统 组成：由烟罩、烟气管道、电动翻板阀、烟罩及烟道吊挂等组成。在出炉时，用于对出炉口烟气进行收集、输送。排烟罩上喷涂耐火材料及打结需要的锚钩，防止烟气温度高使之变形。 1.3.4 矿热炉电极把持器 组成：组合式把持器由上、下两部分组成。电极把持器上部主要包括：电极升降装置、电极抱紧压放装置，上部把持器桶及导向系统、液压机管路等。电极把持器下部主要包括：下部把持筒、防磁不锈钢水冷保护屏、炉内导电铜管、铜瓦、压力环及绝缘系统等部件。每相电极把持器设10片铜瓦，一个压力环、4
锰硅合金矿热炉（电弧炉） 烘炉及冶炼操作工艺 2019年3月4日 烘炉 硅锰炉内衬砌筑好之后的第一步就是进行烘炉，烘炉也是影响整个炉子使用寿命和质量的重要步骤。 (1)准备好木材，大块焦炭。将炉内清扫干净，三相电级下铺一层黏土砖，放长电极，将电极下到炉底松开铜瓦，把持器抬到上线位置再抱紧，焙烧长度大于2500mm，在电极焙烧部位扎上5?6个小孔，间距200mm。下放电极后向壳内添加电极糊，保证电极糊柱高3500mm。 (2)砌筑花墙，烘烤电极。围绕三相电极用黏土砖砌一圈花墙，花墙内矿热炉与电极矿热炉面距350mm，花墙高度以花墙上沿与铜瓦下缘距350mm为好，花墙底部装引火木柴并加少量废油，其上部加大块焦炭，引火，视电极直径大小烘烤35?48h，电极焙烧好，要迅速拆除花墙，尽量掏净花墙黏土砖。 (3)烘电极不松开铜瓦，但要关小铜瓦水。烘烤完毕将电极倒放，铜瓦要夹烘好的电极200mm以上。
(4)送电前必须向操作工提交送电制度矿热炉。 (5) 送电时可以用较正常使用电压高1?2级送电引弧，引弧后1h，改为正常电压级烘炉，开始加料的工作电压不超过满载负荷的一半，电烘炉前期(额定矿热炉三分之一断)应有间歇时间，间歇时间不超过20min，后期连续送电，从电烘炉一加料一第一炉一第二炉，出第二炉前各料管封上，各工作区间电耗和加料批数。 (6)月计划检修后的开炉操作：矿热炉经过小修后，必须立即送电生产，使炉况恢复正常，送电前，与大中修后开炉时要求相同，检查机电设备。送电时必须按正常规则操作，送电后缓给负荷，一般为停电时间的三分之一到二分之一给满负荷，送电前与煤气净化组联系完毕才能送电。 锰硅合金冶炼具体操作 1、熔炼操作 正常的锰硅合金合金炉况，必须有足够大的坩埚，炉料透气性良好，炉口冒火均匀，炉气净化时不冒火，创造足够的世祸空间的条件是:入炉原料杂质少，粒度和水分符合要求，配料准确，原料成分及粒度稳定。炉渣碱度适合，二元碱度Ca0/Si02=0.6?0.85,炉渣中Si02=35%43%，
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。
浅谈矿热炉冶炼镍铁工艺 摘要：本文介绍了从红土镍矿提炼镍铁几种不同的冶炼工艺，并着重分析了矿热炉冶炼镍铁工艺RKEF法，此工艺成为当前我国红土镍矿处理的主要方法。采用高效、流程短、低耗能、环保等镍铁冶炼新工艺已经成为发展的趋势。 关键词：镍铁；矿热炉；RKEF法 1 前言 金属镍具有良好的机械强度、延展性和化学稳定性，耐腐蚀，能磁化等一系列特性，广泛用于不锈钢、高温合金、电镀和化工等行业，在国民经济的发展中具有极其重要的地位。全球约2/3的镍用于生产不锈钢，镍原料的成本占奥氏体不锈钢生产成本的70%左右。 2 镍铁冶炼工艺分类 镍铁冶炼工艺主要有火法理、湿法两种。对于含镍硫化矿目前主要采用火法处理，通过精矿焙烧反射炉（电炉或鼓风炉）冶炼铜镍硫吹炼镍精矿电解得金属镍。对于氧化矿主要是含镍红土矿，其品位低，适于湿法处理；主要方法有氨浸法和硫酸法两种。氧化矿的火法处理是镍铁法。 2.1 高炉法 高炉生产生铁历史悠久，但普遍使用高炉生产镍铁还是中国人发明（刘光火）和研究的结果。 高炉生产镍铁的流程主要是：矿石干燥筛分（大块破碎）——配料——烧结——烧结矿加焦炭块及熔剂入高炉熔炼——镍铁水铸锭和熔渣水淬——产出镍铁锭和水淬渣。 2.2 电炉（矿热炉）法 这里的电炉指被称作矿热炉的电弧炉的一种，矿热炉冶炼镍铁工艺流程是：原矿干燥及大块破碎——配煤及熔剂进回转窑彻底干燥及预还原——矿热炉还原熔炼——镍铁铁水铸锭及熔渣水淬——产出镍铁锭（或水淬成镍铁粒）和水淬渣。 该工艺通常是指回转窑加矿热炉工艺，在国外已有几十年的生产历史，有一套较成熟的技术和理论，国内也有少数厂家有几年的生产历史，但都是小设备生产，技术问题很多，效益也不好，近期有数家企业陆续投产和正在建设上规模的生产线。
一、矿热炉简介 矿热炉又称电弧电炉或电阻电炉，亦称还原电炉或矿热电炉，电极一端埋入料层，在料层内形成电弧并利用料层自身的电阻发热加热物料；常用于冶炼铁合金（见铁合金电炉），熔炼冰镍、冰铜（见镍、铜），以及生产电石（碳化钙）等。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，是冶金工业中重要工业原料及电石等化工原料。其工作特点是采用碳质或镁质耐火材料作炉衬，使用自培石墨电极。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的因炉料的电阻而产生能量来熔炼金属，陆续续加料，间歇式出铁渣，连续作业的一种工业电炉。同时电石炉、黄磷炉等由于使用状况和工作状态相同，也可以归结在矿热炉内，但是由于黄磷炉的。纯阻性负载情况，因此也有将黄磷炉归结到电阻炉的说法。 二、矿热炉主要类别、用途 注：电耗值随原料成分、制成品成分、电炉容量、操作工艺等的不同而有很大差异。这里是一个大概值。 三、结构特点
矿热炉是一种耗电量巨大的工业电炉。主要由炉壳，炉盖、炉衬、短网，水冷系统，排烟系统，除尘系统，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。 根据矿热炉的结构特点以及工作特点，矿热炉的系统电抗的70％是由短网系统产生的，矿热炉系统损耗如下图所示 由上图可见，短网的损耗占据了系统自身损耗的70%以上，而短网是一个大电流工作的系统，最大电流可以达到上万安培，因此短网的性能在很大程度上决定了矿热炉的性能，由于短网的感抗占整个系统的 70%以上，不论是高烟罩开放式炉、矮烟罩半密闭式炉还是全密闭式炉的短网系统的感抗均较大，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，且被电力部分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。如果采取适当的手段，提高短网功率因数，改善电极不平衡度，那么将可以达到以下的效果： A、降低生产电耗 3%～6％； B、提高产品产量 5%～15％。 从而给企业带来良好的经济效益，而投入的改造费用可以在创造的综合效益中短期内收回。一般情况下为了解决矿热炉自然功率因数低下的问题，我国目前多采用在高压端进行无功补偿的方法来解决，高压补偿仅仅是提高了高压侧的功率因数，但是由于低压端短网系统的巨大的感抗所产生的无功功率依然在短网系统中流动，同时三相不平衡是由于短网的强相（短网较短故感抗较小、所以损耗较小，输出较大故名强相）和弱相造成的，因此高压补偿不能解决三相平衡的问题，也没有达到抵消短网系统无功、提高低压端功率因数的作用，由于短网的感抗占整个系统感抗的70％以上，所以不能降低低压端的损耗，也不能增加变压器的出力，但可以避免罚款，仅仅是对供电部门有意义。 相对高压补偿而言，低压补偿的优势除提高功率因数外,主要体现在以下几个方面： 1)、提高变压器、大电流线路利用率，增加冶炼有效输入功率。 针对电弧冶炼而言，无功的产生主要是由电弧电流引起的，将补偿点前移至短网，就地补偿短网的大量无功消耗，提高电源输入电压、提高变压器的出力、增加冶炼有效输入功率。料的熔化功率是与电极电压和料比电阻成函数关系的，可以简单表示为P=U2/Z料。由于提高了变压器的载荷能力，变压器向炉膛输入的功率增大,实现增产降耗。 2)、不平衡补偿，改善三相的强、弱相状况。
工业硅技术问答 1．什么是硅和工业硅？ 元素硅(Si)原来称为矽，工业硅（也称金属硅或结晶硅）是指以含氧化硅的矿物和碳质还原剂等为原料经矿热炉熔炼制得的含Si97％以上的产物。“工业硅”之称是我国于1981年GB2881-81国家标准公布时正式定名，其含意主要是指这种硅之纯度是接近于99%的工业纯度，英文称为金属硅，俄文称为结晶硅。现在人工制得硅的纯度，实际上已达到99999999999％。 2.硅和工业硅有那些特性？ ①硅的主要物理性质为:密度(25℃)2．329g／cm3(纯度99．9％)，熔点1413℃，沸点3145℃，平均比热(0～100℃)为729J ／(kg·K)，熔化热为50.66kJ／mol，纯度为99．41%的硅抗压强度极限为9．43kgf／cm2。 ②硅的化学性质：硅在元素周期表中属ⅣA族，原子序数为14，原子量为28．0855，化合价表现为四价或二价(四价化合物为稳定型)。因晶体硅的每个硅原子与另外四个硅原子形成共价键，其Si-Si键长2．35A，成为正四面体型结构，与金刚石结构相近，所以硅的硬度大，熔点、沸点高。 硅不溶于任何浓度的酸中，但能溶于硝酸与氢氟酸的混合液中，与1：l浓度的混合稀酸发生如下反应： Si+4HF+4HNO3=SiF4↑+4NO2↑+4H2O 3Si+12HF+4HNO3=3SiF4↑+4NO2↑+8H2O 这个特性可用于硅的化学分析中，即先将试样硅中的硅以氟化物形式挥发，而分析硅中残留的铁、铝、钙元素。 硅能与碱反应，生成硅酸盐，同时放出氢气，如： Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑ 这是野外制氢的好办法。
矿热炉设计方案 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
（1）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。 二结构特点
矿热炉是一种耗电量巨大的工业电炉。主要由炉壳，烟罩、炉衬、短网，水冷系统，排烟系统，除尘系统，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。 矿热炉设备共分三层布置 第一层为炉体（包括炉底支撑、炉壳、炉衬），出铁系统（包括包或锅及包车等），烧穿器等组成。 第二层 （1）烟罩。矿热炉目前大多数采用密闭式、或半密闭式矮烟罩结构，具有环保和便于维修，改善操作环境的特点。采用密闭式结构还可把生产中产生的废气（主要成分是一氧化碳）收集起来综合利用，并可减少电路的热损失，降低电极上部的温度，改善操作条件。 （2）电极把持器。大多数矿热炉都由三相供电，电极按正三角形或倒三角形，对称位置布置在炉膛中间。大型矿热炉一般采用无烟煤，焦碳和煤沥青拌合成的电极料，在电炉冶炼过程中自己培烧成的电极。 （3）短网 （4）铜瓦 （5）电极壳 （6）下料系统 （7）倒炉机
四、矿热炉主要设备 1．主要设备：本设计选用矮烟罩半封闭固定式矿热炉，主要设备选择如下：
炉体 炉体是由炉壳、炉衬、炉底支撐等构成，炉壳采用14~18mm厚钢板焊接而成的圆筒体，外部焊接有加强筋，以保证炉体具有足够的强度。炉底采用18～20㎜厚钢板，炉体采用25～30#工字钢支撑，自然通风冷却炉底，炉壳设有1～2个出料口，炉衬采用高铝耐火砖和自焙碳砖无缝砌筑新工艺，炉墙厚度为460～690㎜，外敷20㎜厚硅酸铝纤维板。炉底碳砖厚度为800～1200㎜。炉口采用碳化硅刚玉砖，流料槽采用水冷结构。根据需要也可增加水冷炉门。矮烟罩 采用全水冷结构或水冷骨架和耐热混凝土的复合结构。其高度以满足设备维修的需要，全水冷结构采用水冷骨架、水冷盖板和水冷壁及水冷围板。水冷骨架采用16～20#槽钢制成，三相电极周围内盖板采用无磁不锈钢板制成，外盖板及围板采用Q-235钢板制作，并设有极心圆调整装置和三相电极水冷保护套和绝缘密封装置。水冷骨架和耐热混凝土复合结构采用烟罩侧壁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门，在炉内大面上，开启方向是横向旋转式，上部有二个排烟口，与其相联的是二个立冷弯管烟道，直通烟囱或除尘装置。 短网 短网包括变压器端的水冷补偿器、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。其布置型式可分为正三角
一、12500kVA矿热炉主要技术规格和技术参数序号名称单位参数备注 1 变压器额定容量kVA 12500 2 变压器一次电压kV 35 3 变压器二次额定电压V 138 4 变压器二次额定电流A 52300 5 电极直径（碳素电极）mm Φ1020 6 炉膛直径mm Φ6000 7 炉膛深度mm 2300 8 炉壳直径mm Φ7800 9 炉壳高度mm 4600 10 电极极心圆直径mm Φ2600±100 11 出铁口数量/夹角2/140° 12 矮烟罩直径/高度mm/mm Φ8400/2000 13 电极行程mm 1200 14 电极升降速度M/min 0.5 15 自然功率因素COSΦ ≥0.85 16 电极铜瓦数量块/根8 17 冷却水用量t/h 250 18 冷却水压力MPa 0.3 19 液压系统压力MPa 8 二、成套设备及投资概算： 1、主体电气部分 1.高压柜3台 2.低压（PLC）控制柜1套 3.电缆及炉内管线（炉内低压侧）1套 4.变压器（5500KVA）3台 2、主体机械部分
1.炉壳（包括炉底工字钢）1套 2.炉衬1套 3.炉罩（包括内壁耐火材料）1套 4.烟囱 5.炉口排烟系统（含排烟风机）1套 6.短网 水冷铜管1套 水冷补偿器1套 水冷电缆1套 锻造铜瓦1套 铜排等附件1套 7.把持器 压力环3个 保护套（1Cr18Ni9Ti）3套 把持筒（部分1Cr18Ni9Ti）3套 导向装置1套 辅助材料3套 绝缘材料3套 8.液压块式抱闸 9.液压系统（油缸、油箱、阀体等） 10.冷却水系统（主车间内） 11.钢平台 12.电极糊平台 13.密封装置 3、辅助设备 1.出铁系统 穿烧器2套 硅水包车2台 硅水包4个
（冶金行业）半封闭式工业硅矿热炉主要技术方案
宜兴市中宇电冶设备有限X公司 33000KVA半封闭式工业硅矿热炉 技术方案 1电炉设备 1.133000KVA半封闭式工业硅矿热炉主要技术参数
1.2电炉设备设计 1.2.1矿热炉设备设计要求 矿热电炉采用半封闭型式，采用铜瓦压力环式电极把持器，电炉炉底通风冷却，炉体采用旋转炉体，炉体测温，变压器长期具备20%的长期超负荷能力。 短网系统、铜瓦、进线电缆都长期具备20%之上的超负荷能力。 烟道和炉盖之间设置了可靠绝缘。 液压系统采用组合阀，且设置储能器。
电极升降油缸上、下俩端均设绝缘加以保护。高压油管俩端全部带绝缘。 为防止电极偏斜，设计时在炉盖、平台及电极导向装置，电极导向装置设绝缘。 所有管道均设管道沟，便于检修。闸阀采用不锈钢丝杆，以增加其使用寿命。 每组分水器设3路备用水路，分水器阀门采用不锈钢或铜球阀，分水器给、回水路布局合理。 炉盖采用框架式水冷结构，中心区采用不导磁材料制作。 电炉烟道在二、三楼之间设水冷段，以降低烟气温度。 1.2.2工艺设计要求 电炉厂房柱子跨距按6m、7.5m布置。 电炉车间分设四个跨区，分别是变压器跨（偏跨）7.5m、电炉跨18m、浇注跨24m、成品跨18m。 电炉跨初定为五层平台分别为： a)+0.0m出渣铁轨道平台 包括铁道、出铁车和铁包、出渣车和渣包等。 其中+2.4m平台为局部出铁操作平台：该平台正对出铁口，包括烧穿器、出铁挡板等出炉工具等。 b)+7.0m电炉炉口操作平台 电炉控制室计算机室布置在此平台上，冷却水系统的分水器和回水槽布置在该平台上、炉口操作工具等。 C)+11.8变压器放置平台 电炉设有三台单相变压器，放置在此平台上成三角形布置，为方便变压器安
发布时间：2011-4-27 10:04:46 浏览量：40【字体：大中小］ 矿热炉的基本原理、构造及部分参数 矿热炉的基本原理、构造及部分参数 （1 ）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。 （二）: 结构特点 矿热炉是一种耗电量巨大的工业电炉。主要由炉壳，炉盖、炉衬、短网，水冷系统，排烟系统，除尘系统，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。 根据矿热炉的结构特点以及工作特点，矿热炉的系统电抗的 70%是由短网系统产生的，而短网是一个大电流工作的系统，最大电流可以达到上万安培，因此短网的性能决定了矿热炉的性能，正是由于这个原因，因此矿热炉的自然功率因数很难达到以上，绝大多数的炉子的自然功率因数都在?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，且被电力部分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。如果采取适当的手段，提高短网功率因数，可以达到以下的效果： (1)降低电耗5?20% (2)提高产量5%?1%以上。 从而给企业带来良好的经济效益，而投入的改造费用将可以在节约的电费中短期内收回。 三：方法及原理 一般情况下为了解决矿热炉功率因数低下的问题，我国目前一般采用电容补偿的方式来解决，通常是在高压端进行无功补偿，但 是由于高压端补偿不能解决三相平衡的问题，而且由于短网的感抗占整个系统感抗的70%以上，因此高压端补偿并没有达到降低短网系统感抗，提高短网功率因数。增加变压器出力的目的，仅仅是对供电部门有意义。 因此目前也有部分单位在新建炉子上采取了高低压同时进行无功补偿的措施，来解决以上的问题，在短网端进行补偿能够大幅
1总论 1.1概述 1.1.1项目概况 项目名称：重庆市黔永硅业有限公司1万t/a工业硅工程。 内容：建设工业硅冶炼生产线及相关辅助生产设施。 拟建规模：工程项目年产1万t工业硅。 建设地点：黔江区正阳镇群力居委。 1.1.2承办单位概况 单位名称：重庆市黔永硅业有限公司 单位地址：重庆市黔江区正阳工业园区 重庆黔永硅业有限公司逐步在渝东南地区培育和发展硅产业，谋 略做大做强硅业、深化硅产业链。公司坚持“立足基地，做大做强硅业；面向全国，深化硅产业链”的发展战略，秉承“精诚合作，共谋 发展”的创业精神，开拓创新，打造全国知名的硅材料基地。公司1 万t/a工业硅冶炼项目建成投产后，将采用无木炭法生产工业硅的新工艺和新技术，既可降低生产成本，同时可保证产品质量，实现公司经济利益和社会效益同步协调发展。 1.1.3建设地点概况 重庆市黔江区位于重庆市的东南边缘，地处武陵山腹地，东临湖 北省的咸丰县，西界彭水县，南连酉阳县，北接湖北利川市，是渝、 鄂、湘、黔四省市的结合部，素有“渝鄂咽喉”之称，是重庆市主要的少数民族
聚居地之一，地理座标在东经108度28分至108度56分，北纬29度4 分至29 度52分之间。东西宽45 分明，南北长90公里。全区幅员面积为2398.7 平方公里。项目选址距离黔江主城区约12 公里，距离冯家镇约5 公里，距离319国道二级路（黔酉公路）约1 公里，距离正阳火车站约4 公里，原辅料及产品可直接通过319 国道转运火车站（渝怀铁路），交通十分便利。 1.2 项目简介 年产1 万吨工业硅（以化学级为主），设计方案为6300kVA 和 12500kVA工业硅矿热炉各一台，12个月内2台电炉点火投产。 1.3 工程建设的必要性和可能性 1、丰富的矿产资源和良好的投资环境。黔江区境内及周边区域（彭水、秀山）硅石储量丰富，品位较好，当地政府给予诸多优惠政策支持当地企业和境外客商投资建设工业硅及硅系列产品深加工项目。投资建设黔江工业硅项目，对开发和利用当地丰富的矿产资源，发展地方民族经济，拓展并深化多元产业结构均具有重要意义。 2、优越的区位和便利的交通条件。黔江是渝、鄂、湘、黔四省（市）武陵山区边贸重镇及交通枢纽，是重庆乃至西南地区进入东南沿海地区重要陆上通道，具有承东启西的重要战略地位。国道319 线高等级公路纵贯全境，正在建设的重庆至长沙高速公路和规划中的国家重点干线包头至茂林高速公路从城区通过，黔江正在成为公路交通枢纽；重庆至怀化国家一级电气化铁路已正式投入运行，2008 年将投入使用的黔江舟白机场正在加紧建设，建成后将成为沟通东西部的重要支线机场。未来几年，黔江将建成包括铁路、机场和公路三位一
设计方案项目名称：l2500kV A工业硅炉 制作方：----------------------- 2009年7月6日
公司简介 --------------------是专业从事工业电炉、冶金设备、环保设备的开发、设计、销售、安装、调试、技术转让和铁合金工艺服务的高科技企业。是一家专门从事冶金和化学工业电炉设备节能新技术、新产品开发及制造的综合型企业。 公司采用先进的管理模式，是“以科技求发展，以质量求生存，以信誉求效益”宗旨和“团结进取、诚信敬业”的企业精神，为客户提供先进和高质量的产品，不断研究开发新一代冶金电炉和环保产品，全心全意地服务于冶金和化工企业。 公司拥有一批知识层次高、业务精通、经验丰富的工程技术人员和管理人才；尊重科学、尊重人才，注重引进国际先进技术的消化吸收和科技成果的转化以及售前、售后服务；为用户提供高效可靠、节能降耗的设备。 我公司的产品被国内很多家大中型企业采用，同时出口到美国、越南、刚果、哈萨克斯坦等国。以其先进的技术水平、精良的制造质量和完善的售后服务，创造了良好的经济效益和社会效益，受到用户的好评和信赖。 12500kVA工业硅炉是我公司吸收了国外设备的经验，结合我国同类产品厂家的冶炼工艺具体情况推出的新型矿热炉，是我国矿热炉的优化产品，在国内处于领先水平。 我公司的优势：
1、我公司多年来从事矿热炉、短网技术的研制、开发出同相逆并联的短网，修正平面布置短网，倒三角形短网，由于其具有短网阻抗低、三相不平衡系数低、功率因数高、节电效果显著。 2、通过对大电流母线附近钢构感应发热的深入研究，证明了铁合金电耗高，是因为有相当一部份电能转变为钢构的发热，根据这个理论，对旧炉型进行新设计，从而创造出新型矿热炉。 3、我们认真吸取了国外先进矿热炉的经验，将许多适合我国的经验移植在我们的新型矿热炉上，从而使我公司在矿热炉设计、制造、安装、调试上具有相当的优势。 我公司愿以一流的技术，完善的服务，为您提供高质量的产品。
2000KV A矿热炉除尘脱硫系统 技术参数及分项报价表一、2000KV A矿热矿技术参数 炉窑名称：矮罩电弧矿热炉 型号：2000KV A（实际2400KV A） 烟囱出口烟温400℃ 设计罩门口负压150Pa 扬尘点：矮罩、出铁口（间段） 二、设备技术参数 1.冷却器 名称：多管冷却器 型号S580-I型 冷却面积：580m2 进口温度：360℃ 出口温度：≦250℃ 2.布袋除尘器 名称：脉冲袋式除尘器 型号：PPS96--8型 处理风量：38200m3/h 过滤面积：936m2 过滤风速：0.8m/min 布袋型号：￠130X3000mm
布袋数量：768条 脉冲阀数量：8只 脉冲阀型号：DM-F-60型、DC24V 排放浓度：≦30mg/m3 安装地点：室外 3.风机 名称：离心式引风机 型号：Y4-73№10D 流量：3800-4200m3/h 全压：3800Pa 电机功率：55KW 控制方式：降压（或新三角）启动 4.土建：需方提供地质资料、供方设计、需方施工。
三、设备分项报价表 1.冷却器 名称型号数量单价 (万元) 总价 （万元） 备注 冷却器主体S580-I型1套、16.8t 0.7 11.76 含支架、灰箱、冷却管应急水冷系统业主将水源供至设备1米处1套0.5 0.5 含水管、阀门、水箱卸灰、输灰系统输灰泵、风管、阀门2套0.45 0.9 灰阀、输灰泵非常阀￠400 1套0.25 0.25 含温控器 控制箱卸灰及温控1套0.15 0.15 机旁控制 土建供方设计业主施工运输及保险0.35 0.35 业主工地 安装、调试费 1.5 1.5 冷却器全套检测费 税含在总价中 合计：壹拾伍万肆仟壹佰元整￥154100元 2.非标管 名称型号数量单价 （万元) 总价 （万元） 备注 管道￠70045000mm 0.0476 2.142 非标直管 出铁口组合件2套0.9 1.8 含、罩、管、阀管道支架型钢、网架8套0.1 0.5 间距6m、高6m 烟囱￠1000X8000 1只0.86 0.86 含基础法兰 土建供方设计业主施工运输及保险0.3 管道部分安装、调试费0.55 全套管道及烟囱检测费 6.152 业主负责税含在总价中 合计：陆万壹仟伍佰贰拾元整￥61520元 3.除尘器 名称型号数量单价 (万元) 总价 （万元） 备注 袋式除尘主体SSP96-8型1台15.08 15.08 含主壳体、支架、扶梯、栏杆布袋￠130X3030 768条0.009 6.912 耐温250℃以上 骨架￠125X3000 768根0.003 2.304 ￠3.75、8根筋均布脉冲阀 2.5寸8只0.058 0.464 DC24V、直角式提升阀￠100X400气缸8套0.1 0.8 DC24V 卸灰阀H300X300 4台0.3 1.2 功率1.1KW
rkef冶炼工艺概述 RKEF法冶炼工艺概述前言 目前，国内外红土镍矿的处理方法主要有火法和湿法两种冶炼工艺，湿法工艺是使用硫酸、盐酸或者氨水溶液作为浸出剂，浸出红土镍矿中的镍和钴金属离子，常见的湿法处理工艺有高压酸浸工艺(HPAL)、常压酸浸工艺(PAL)和氨浸工艺(Caron)。火法工艺是在高温条件下，以C作还原剂，对氧化镍矿中的NiO及其他氧化物进行还原而得。火法冶炼因具有流程短、三废排放量少、工艺成熟等特点，已成为红土镍矿冶炼的主要工艺。 目前国内外主要有4种火法工艺:烧结—高炉流程(BF法);回转窑—电炉熔炼流程(RKEF法);多米尼加鹰桥竖炉—电炉工艺;日本大江山回转窑直接还原法。其中，RKEF法是当今世界上火法处理红土镍矿的先进及成熟工艺，广泛地应用于各国冶炼厂家。 RKEF(Rotary Kiln-Electric Furnace)法始于上世纪50年代，由Elkem公司在新喀里多尼亚的多尼安博厂开发成功，具有产品质量好、生产效率高、节能环保等优点。 在不锈钢产量大幅增幅的驱动下，RKEF法镍铁的生产能力急剧增加。我国冶炼镍铁电炉炉容在不断地扩大。额定容量25 MVA的炉型已经逐步退出主体炉型，进而33 MVA、36 MVA、48 MVA、51 MVA成为主体炉型。与此同时，我国矿热炉生产镍铁的工艺流程更加合理，矿热电炉的总体装备水平大幅度提高，冶炼工艺技术更加成熟。下面将概括介绍和讨论矿热电炉利用红土镍矿采用RKEF法冶炼镍铁的工艺技术。 1 工艺流程概述 利用红土镍矿生产镍铁的RKEF冶炼工艺流程如图1.1:
图1.1 RKEF工艺流程图 工艺流程主要包含以下几个阶段: (1)在露天料场进行红土矿的晾晒;大块红土矿的破碎、筛分、混匀。 (2)应用干燥窑对红土矿进行干燥;应用回转窑进行红土矿的焙烧预还原。以此获得焙砂。 (3)矿热电炉熔炼焙砂生产含镍生铁。 (4)回转窑与电炉余热的利用。 (5)粉尘的收集与再利用。 对RKEF法工艺的流程，矿石内部的成分尤为重要，其中有至少3个指标，在生产时需要关注: (1)Ni品位，控制在1.5以上，最好2.0以上。 (2)Fe/Ni，在6~10之间，最好接近6，因而矿中Ni品位高;如果Fe/Ni>10，则很难冶炼出含Ni=20%的镍铁，因为原料中Fe过高，很难在回转窑中控制氧化铁的还原度。 (3)MgO/SiO，在0.55~0.65较合适，少量加入熔剂就可以得到低熔点的炉渣结构。 2
2*9000kva矿热炉工业硅冶炼启炉方案工业硅启炉方案是指炉子在炉龄到期挖炉以后，在出炉前柴烘，电烘，投料生产的全过程，由于长时间停炉电极、炉膛均处于常温状态，为确保2台炉子启炉顺利，启炉后生产稳定连续，特制定此开炉方案： 1、烘炉前的准备 炉子在挖炉以后，在正式投产前要进行烘炉。通过烘炉去除炉衬内的水分和气体，把电极和炉衬烧结成型，保证在投料前电极和炉衬满足投料要求。 烘炉过程包括柴烘、电烘、投料。 烘炉原则：升温速度由慢到快，火焰由小到大，电流由小到大并成阶梯型上升，缓慢提升电流，缓慢提升炉膛温度，不但要烘干炉衬、而且要使炉内蓄积足热量，使整个炉子具有较好的稳定性。 烘炉前生产营运部要制定详细的开炉方案，要做到万无一失，特别是电气系统要保证安全。 1.1设备检查 全面检查各种设备是否符合烘炉要求，确认各辅助系统有无异常情况，并经调试后由相关负责人签字确认。 1.1.1循环水系统 水冷系统全面通水，炉体循环水系统应在不低0.25Mpa水压的情况下通水24小时以上，做到水流畅通无阻，无泄漏现象。 1.1.2电极升降和压放系统
电极升降正常、压放装置完好、灵活，液压系统无泄漏现象。1.1.3配料系统 皮带无跑偏，滚筒转动正常，皮带减速箱运行是否正常，振动给料机转动正常、弹簧钓钩松紧、长度合适，仪表、指示灯正常，配、加料装置运行可靠，灵活，完全满足冶炼要求。 1.1.4变压器及补偿系统 变压器、补偿及输电系统完好，变压器保护系统测试（过流、轻、重瓦斯报警等）正常，炉变各种测试及高低压电路控制系统运行正常完全满足送电要求。 1.1.5炉体绝缘 系统密封、绝缘完好，三相电极、短网、炉体各绝缘点测试正常。 1.1.6环保系统 环保变频器、主风机、冷却器、旋风和布袋除尘器、环保系统、炉体绝缘、变压器系统等无问题，环保系统联动一次，确保各系统运行正常。 1.1.7辅助设备 料场洗矿设备、油焦磁选设备试运行。车间主行车、精整行车行车的升降是否正常，大车正常行驶，限位正常，抱闸是否正常，电铃是否正常。台包和定模干燥，出铁平车完好，无脱轨。电操台仪表、指示灯正常。 以上各系统检查完成后，进行空载试验（联动试验）2-3次，每次变压器空载运行30分种，检查各系统是否运行正常，矿热炉具备开
矿热炉简介 一原理用途 矿热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，是冶金工业中 重要工业原料及电石等化工原料。其工作特点是采用碳质或镁质耐火 材料作炉衬，使用自培电极。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的，因炉料的电阻而产生能量来熔炼金属，陆续加 料，间歇式出铁渣，连续作业的一种工业电炉。 矿热炉主要类别、用途 反映温度电耗类别主要原料制成品 0℃KW*h/t （45%）硅 2100-5500 铁 硅铁炉硅铁、废铁、焦碳硅铁1550-1770 （75%）硅 铁8000-11000 铁 合 锰铁炉锰矿石、废铁、焦碳、石 锰铁1500-1400 2400-4000 灰 金 炉铬铁炉铬矿石、硅石、焦碳铬铁1600-1750 3200-6000 钨铁炉钨晶矿石、焦碳钨铁2400-2900 3000-5000 硅铬炉铬铁、硅石、焦碳硅铬合金 1600-1750 3500-6500 硅锰炉锰矿石、硅石、废铁、焦硅锰合金 1350-1400 3500-4000
碳 炼钢电炉铁矿石、焦碳生铁1500-1600 1800-2500 电石炉石灰石、焦碳电石1900-2000 2900-3200 碳化硼炉氧化硼、焦碳碳化硼1800-2500 约 20000 （1）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。 二结构特点 矿热炉是一种耗电量巨大的工业电炉。主要由炉壳，烟罩、 炉衬、短网，水冷系统，排烟系统，除尘系统，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。 矿热炉设备共分三层布置 第一层为炉体（包括炉底支撑、炉壳、炉衬），出铁系统（包括包或 锅及包车等），烧穿器等组成。 第二层 （1）烟罩。矿热炉目前大多数采用密闭式、或半密闭式矮烟罩结构， 具有环保和便于维修，改善操作环境的特点。采用密闭式结构还可把 生产中产生的废气（主要成分是一氧化碳）收集起来综合利用，并可减 少电路的热损失，降低电极上部的温度，改善操作条件。 （2）电极把持器。大多数矿热炉都由三相供电，电极按正三角形或倒 三角形，对称位置布置在炉膛中间。大型矿热炉一般采用无烟煤，