矿热炉课件
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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(8)排烟系统(9)水冷系统(10)矿热炉变压器(11)操作系统第三层(1)液压系统(2)电极压放装置(3)电极升降系统(4)钢平台(5)料斗及环行布料车其他附属;斜桥上料系统,电子配料系统等砌筑而成,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。
1.3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或倒三角。
不论那种布置,均要求在满足操作空间的前提下,尽可能地缩短短网的距离降低短网阻抗,以保正获得最大的有功功率。
水冷铜管、导电铜管均采用厚壁铜管,各相均采用同向逆并联,使短网往返电流双线制布置,互感补偿磁感抵消。
中间铜管用水冷电缆相连,冷却水直接从水冷铜管经水冷电缆、导电铜管流入铜瓦,冷却铜瓦后经返回的导电铜管、水冷电缆、水冷铜管流出炉外。
运行温度低,减少短网导电时产生的热量损失,能有效提高短网的有功功率,同时铜管重量轻,易加工安装,大大减少短网的投资。
1.4电极系统:电极系统由把持器筒体、铜瓦吊挂、压力环、水冷大套、电极升降装置、电极压放装置等。
在电极系统上我们采用了国际先进的德马克,南非PYROMET等技术,如采用悬挂油缸式的电极升降装置,能灵活、可靠、准确地调节电极的上、下位置。
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。
矿热炉冶炼中、高级工培训讲义矿热炉冶炼中、高级工培训讲义绪论铁合金是一种或几种以上的金属或非金属元素与铁组成的合金,如硅铁是硅与铁的合金;锰铁是锰与铁的合金。
铁合金还包括有其他非铁质元素组成的合金,如硅钙合金是硅与钙组成的合金。
◆铁合金的分类与用途◆铁合金的分类(1)按铁合金中主要元素分类,有硅、锰、鉻、钼、钨、钛、钒等系列合金。
(2)按铁合金中含碳量分类,有高碳、中碳、低碳、微碳、超微碳等品种。
(3)按生产方法分类,有高炉铁合金、电炉铁合金、炉外法(金属热法)铁合金、真空固态还原法铁合金、转炉铁合金、电解法铁合金等。
(4)含有两种或两种以上合金元素的多元铁合金,主要品种有硅钙合金、硅锰合金、硅钙铝合金等。
◆铁合金的用途(1)用作脱氧剂。
(2)用作合金剂。
(3)用于铸造工业,改善铸造工艺和铸件性能。
(4)用作还原剂。
(5)用于其他工业。
◆铁合金的生产方法◆按生产设备分类(1)高炉法。
(2)电炉法。
还原电炉(矿热炉)法、精炼炉(电弧炉)法。
(3)炉外法(金属热法)。
(4)氧气转炉法。
(5)真空电阻法。
◆按热量来源分(1)碳热法。
(2)电热法。
(3)电硅热法。
(4)金属热法。
◆按操作方法和工艺分类(1)熔剂法。
(2)无熔剂法。
(3)连续式冶炼法。
(4)间歇式冶炼法。
(5)无渣法。
(6)有渣法。
铁合金冶炼的基本原理1.1 铁合金冶炼的本质铁合金冶炼,尽管品种多样,设备各异,方法繁多,但从根本上来说就是利用适当的还原剂,从含有氧化物的矿石中还原出所需元素的氧化还原过程。
1.2 选择性还原理论在铁合金生产中的应用1.2.1 选择性还原与铁合金生产的关系1.2.1.1 还原度及选择性还原氧化物的还原度,即指其被还原的难易程度。
1.2.1.2 选择还原规律(1)加入熔体的还原剂,对熔体中所有氧化物的还原是同时进行的。
(2)还原剂对多种氧化物的还原是有选择性的。
(3)温度低时,各种氧化物的分解压低,且各氧化物之间的分解压差大;随着温度升高,纯氧化物分解压力增大,且各氧化物之间的分解压差减小。
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〔包括包或锅与包车等〕,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〔8〕排烟系统〔9〕水冷系统〔10〕矿热炉变压器〔11〕操作系统第三层〔1〕液压系统〔2〕电极压放装置〔3〕电极升降系统〔4〕钢平台〔5〕料斗与环行布料车其他附属;斜桥上料系统,电子配料系统等砌筑而成,侧壁上设有三个操作门,在炉大面上,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。
1.3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、铜瓦与其吊挂、固定联接等装置。
其布置型式可分为正三角或倒三角。
不论那种布置,均要求在满足操作空间的前提下,尽可能地缩短短网的距离降低短网阻抗,以保正获得最大的有功功率。
水冷铜管、导电铜管均采用厚壁铜管,各相均采用同向逆并联,使短网往返电流双线制布置,互感补偿磁感抵消。
中间铜管用水冷电缆相连,冷却水直接从水冷铜管经水冷电缆、导电铜管流入铜瓦,冷却铜瓦后经返回的导电铜管、水冷电缆、水冷铜管流出炉外。
运行温度低,减少短网导电时产生的热量损失,能有效提高短网的有功功率,同时铜管重量轻,易加工安装,大大减少短网的投资。
1.4电极系统:电极系统由把持器筒体、铜瓦吊挂、压力环、水冷大套、电极升降装置、电极压放装置等。
在电极系统上我们采用了国际先进的德马克,南非PYROMET等技术,如采用悬挂油缸式的电极升降装置,能灵活、可靠、准确地调节电极的上、下位置。
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、或半密闭式矮烟罩构造,具有环保和便于维修,改善操作环境的特点。
采用密闭式构造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〔8〕排烟系统〔9〕水冷系统〔10〕矿热炉变压器〔11〕操作系统第三层〔1〕液压系统〔2〕电极压放装置〔3〕电极升降系统〔4〕钢平台〔5〕料斗及环行布料车其他附属;斜桥上料系统,电子配料系统等和耐热混凝土复合构造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。
1.3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或倒三角。
不管那种布置,均要求在满足操作空间的前提下,尽可能地缩短短网的距离降低短网阻抗,以保正获得最大的有功功率。
水冷铜管、导电铜管均采用厚壁铜管,各相均采用同向逆并联,使短网往返电流双线制布置,互感补偿磁感抵消。
中间铜管用水冷电缆相连,冷却水直接从水冷铜管经水冷电缆、导电铜管流入铜瓦,冷却铜瓦后经返回的导电铜管、水冷电缆、水冷铜管流出炉外。
运行温度低,减少短网导电时产生的热量损失,能有效提高短网的有功功率,同时铜管重量轻,易加工安装,大大减少短网的投资。
1.4电极系统:电极系统由把持器筒体、铜瓦吊挂、压力环、水冷大套、电极升降装置、电极压放装置等。