锅炉功能描述解析.docx
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锅炉功能描述解析
附件2
设备组成及功能描述,技术参数
1机械设备组成及功能描述,技术参数
1.1炉体
炉体由炉壳,水冷炉壁,炉门机构,EBT机构等组成.
炉壳分为上下两部分,即上炉壳与下炉壳.上炉壳由无缝管构成鼠笼式框架结构,其上设置了水冷炉壁的总进水,总回水管,作为水冷炉壁的冷却水进水分配器和回水集水器.管式水冷炉壁的冷却水的进,回水通过金属软管相连,构成各块水冷炉壁的输水通路,每个水冷块进,回水管路上安装蝶阀,回水管路上装有热电偶.无缝钢管焊接成横排或竖排水块安装,通过斜销可快速连接于上炉壳上.在其中的出钢口侧水冷块上留有一喷碳枪安装孔并供水.
下炉壳由钢板组焊而成的球台结构,其偏心盖采用钢管制成的管式结构,设置了偏心底出钢口填料操作门.其下边设置了偏心底出钢孔及偏心底出钢机构,偏心底出钢机构由油缸驱动.在炉体园柱部分下端有一厚法兰,在出渣侧有两个支脚,其上开有园孔,园孔与摇架平台上的两个销钉相配合,以确定炉体与倾炉平台之间的相互位置.
上水冷炉壁处设有三个开口,供炉壁集束氧枪用.
上,下炉壳由快装斜销连接,下炉壳与倾动平台通过斜销连接固定,打出斜销后,炉体可整体吊离倾炉平台.
炉门机构由炉门及其启闭机构组成.炉门及驱动轴均设置水冷以延长其使用寿命.炉门的升降采用油缸启闭,保证炉门升降的平稳性.
主要组成
上炉壳1套
下炉壳
水冷炉壁
炉门机构
EBT机构
金属软管连接件
蝶阀
主要技术参数
电炉额定出钢量40t
留钢量10t~12t
出钢方式EBT
炉壳内径:
Φ4800mm
炉门尺寸（宽×高）:
1000×900mm
1.2水冷炉盖
水冷炉盖为大炉盖和中心小炉盖组合形式.
大炉盖采用水冷炉盖,其包括炉盖水冷框架,水冷管,合金受料斗装置.其水冷框架用Φ219×12无缝钢管做成园环形,即作为结构件强度上的要求,又作为总进,回水管路.通过总进,回水管路硬管联接各冷却水块.受料斗装置焊于炉盖上,其下部部分通水冷却.其进水,回水管均联接在总进,回水管上.
中心小炉盖为管式水冷锥圈,其中圈内放置电极孔绝缘材料,为耐火材料打结而成,其上有三个电极孔,对位缺口及吊钩.管式水冷锥圈的进,回水通过无缝钢管连接到水冷框架上.
水冷炉盖的上部装有第四孔排烟弯管,通过销钉和炉盖连接.
主要组成
炉盖本体
中心小炉盖
合金受料斗
金属软管2根
蝶阀
热电偶
排烟弯管
电极孔绝缘材料1套（用户自备）
1.3炉盖提升及旋转机构
炉盖提升旋转机构包括:
吊形架,下托架,炉盖提升机构,旋转机构,缓冲器等.
旋转架的下部有一个近似方形底盘,其上有一轴孔和一对滚轮,轴孔装入轴和轴承后与旋转平台紧固,成为炉盖提升旋转机构的旋转中心.滚轮在旋转平台的半圆弧轨道上滚动,承载滚动并提供平衡力矩.当固定在旋转平台上部旋转架与下部的旋转油缸活塞杆伸出时,以轴为中心滚动轮在轨道上滚动,可是炉盖旋转机构转65º打开炉盖,油缸缸活塞杆缩回时旋转机构旋回即可复位.炉盖旋转考虑给废钢料篮加料留有足够的空间.
旋转架的托架下部炉门方向设有一个旋转架锁定机构和一个缓冲器,当炉子盖旋回到正常位置时位置后,被锁定机构锁定;缓冲器用于旋转架复位时减缓冲击.
旋转架上下托梁上开有三个孔,孔用于安装电极升降机构的立柱,孔边焊装有导向滚轮.导向轮采用手动润滑.
旋转架上平面还装有小平台等供电炉上部更换零件与检修之用.
炉盖提升高度400mm
炉盖提升时间≤30s
炉盖旋转角度～65°
旋转速度≤2°/s
主要组成
炉盖提升油缸
炉盖提升立拄
水冷吊梁
维修平台
旋转机架
旋转轨道
旋转油缸
导向滚轮
缓冲器
1.4倾炉机构
倾炉装置由倾动轨道,倾炉油缸,倾动平台及其水平支撑机构和炉盖旋开支撑机构组成.
炉体安装在倾动平台上,通过倾炉装置完成电炉扒渣与出钢作业.
倾动轨道为钢板组焊结构,其底面与基础固定,上平面设置啮合孔.
倾炉平台由钢板组焊而成,用于支撑炉体和电炉上部结构.倾炉平台下方的弧形轨道上的啮合孔相配合,实现炉体滚动前倾,后倾动作.
水平支撑机构与炉盖旋开支撑机构由油缸和支撑组成.水平支撑机构用于电炉正常冶炼状态下水平稳定支撑.炉盖旋开支撑机构用于电炉上部结构旋开时的侧向稳定支撑.
炉盖旋开角度能使炉体向出钢侧方便吊出.
倾炉液压缸的下支座固定在水泥基础上,其上支座在摇架平台的底部,出钢时倾角为约20°,出渣时倾角为12°.
水平支承和炉盖旋开支撑及倾动具有联锁保护功能.
炉子两个倾动缸下油口装有液控单向阀,这样就可以保证炉子在任何倾动缸位置失压时,停止不动.
主要技术参数
倾炉角度偏心底出钢/出渣20°/12°
倾炉速度出钢1°/s
快速回倾3°/s
出渣1°/s
主要组成
摇架平台
倾动轨道
前支撑机构
后支撑机构
倾炉液压缸
1.5电极升降机构
电极升降机构是由导电横臂,电极夹紧机构,立柱,柱塞式液压升降油缸,电极喷淋装置等组成.
导电横臂是集导电与刚性结构件于一体的新技术产品.其外型是矩形梁结构,用铜钢复合板（铜板厚6mm,钢板厚14mm）经特殊工艺焊接而成的,具有导电及刚性梁双重作用.为保证可靠的水冷效果,导电横臂制成夹层结构,夹层中通水冷却,使水按预定的冷却路线流动.为了保证密封性,长期使用的可靠性,横臂内用无缝钢管做芯管.横臂内装有电极夹放缸油管,电极喷淋冷却水管.导电横臂采用三角形布置,使三相阻抗平衡较易于实现.
电极夹头采用紫铜锻件,内通水冷却.其内部水道设计是保证其使用寿命的关键.
电极抱闸采用非导磁奥氏体不锈钢制作,为夹层结构,内部通水冷却.
电极放松油缸是实现电极夹放的专用油缸.电极夹紧依靠蝶形弹簧,受压后的恢复力通过拉,抱闸及电极夹头将电极夹紧,电极放松依靠活塞油缸压缩蝶簧达到的.电极放松油缸和电极抱闸连接处进行可靠的绝缘.电极放松油缸安装在导电横臂内并可互换.在夹紧电极的状态下可方便地更换密封圈.
三相横臂抱闸下部均安装有电极冷却喷淋装置.喷淋环采用不锈钢管焊成.
立柱为中空钢结构,上部通水冷却.
柱塞式液压缸装在立柱里面,并带动立柱升降,由电液比例阀实现自动调节电极升降,也可用手动进行控制.
导电横臂,电极夹头,抱闸的水路是串联在一起的,为单独一路水,这样的设计设备简洁,冷却效果也好.
主要组成
中相导电横臂1套
边相导电横臂
电极夹头
电极抱闸
电极夹放装置
中相升降立柱
边相升降立柱
电极升降油缸
绝缘件
电极喷淋环
液压绝缘软管
限位装置
主要技术参数
石墨电极直径Φ450mm
电极分布园直径Φ1050mm
电极上升速度9/12m/min（自动）/（手动）
电极下降速度6/9m/min
电极升降最大行程3500mm
电极调节器性能参数
电极响应时间
启动时间≤0.15s
制动时间≤0.10s
1.6电极接长装置
电极接长装置用于接长和存放电极,以便更换电极.电极存放台放于平台上,本装置共存放4组电极,结构为在筒的内壁上焊有接触条.根据石墨电极直径,经机加工,夹紧体中夹紧夹亦根据电极直径加工,采用园弧面偏心机构夹紧,插销体将把手锁定.当夹紧时,插销体拨出,把手围绕铰支点转动,依靠偏心机构夹紧电极.下设笼式保护罩.
主要组成
底座
锥筒及直筒
支撑结构
机构夹紧
主要技术参数
石墨电极直径ф450mm
1.7EBT检修平台
炉体偏心底出钢口下方,设置由油缸驱动的移动操作平台.操作人员可到平台上检修出钢口和更换易损件.电炉工作时,移动平台可缩回到轨道的一侧,不影响出钢车的运行.
设备主要组成
拦杆1件
移动平台
轨道
油缸
限位装置
1.8液压系统
本液压系统总成由油箱总成,蓄能器总成,液压泵组等组成.
1.8.1油箱总成上放置有电极放松控制阀组与炉盖控制阀组等,减压及液压锁控制阀组,油泵控制阀组等部件.本总成还包括有冷却器,过滤器等.
1.8.2液压系统工作描述
电炉液压系统是用于控制电极升降,炉盖升降,炉盖旋转,炉体倾动,电极放松,及相对位置的锁定.它由液压泵源装置,液压缸控制装置,和液压系统温度,液面,介质清洁度控制装置.系统工作压力为14Mpa,为了提高系统的可靠性,液压系统的比例阀采用美国PARKER或力士乐公司元件.系统配置相当数量的蓄能器,以保证事故状态能将炉体倾回水平位置,炉盖旋回,电极提升.
液压系统采用3台恒压变量泵,2开1备,其流量为180L/min,工作压力为14Mpa.
系统采用恒压变量柱塞泵,主要使液压系统有一个相对稳定的压力.系统的压力控制,温度控制及液位控制都采用一次表直读.确保系统的可靠度.
电极升降控制系统采用比例阀,既满足稳弧的需要又能使电极在熔化期穿井塌料快速提升电极防治电极折断.
炉体倾动采用比例阀结合模拟量操作器,以0~3度/秒的速度平稳操作,防治氧化渣进入钢包引起二次氧化,和快速回倾晃动引起的电极折断.
由于液压系统的故障检测和判断没有机械传动那样直观,也没有电气传动那样测量方便,所以在整个系统上所有的P,T,A,B口都设置检测装置,以方便系统故障的排除,提高作业率.
液压油采用46#液压油.
系统主要组成
恒压变量泵（二用一备）
比例阀4件（派克,或力士乐）
油箱及液压附件
蓄能器8×100L
冷却装置
其他常规阀
加热装置
主要技术参数
液压介质46#液压油
系统工作压力14MPa
泵工作压力21MPa
泵流量180L/min
循环泵电机容量1×2.2kW
工作压力0.5MPa
流量100L/min
冷却水进口压力0.4-0.6MPa
冷却水进口温度≤35℃
冷却水出口温度≤55℃
流量10m3/h
蓄能器数量1组
额定压力21MPa
工作压力14MPa
油箱容积3500L
液压系统各部位的传动方式如下:
运动部位
特点
数量
电极升降
PLC控制自动或手动
3
炉体倾炉
PLC控制手动
2
电极松开
3
炉盖提升
2
炉盖旋转
1
水平前支撑装置
2
1
出钢口启闭
1
EBT口操作平台
1
炉门启闭
1
1.9水冷系统
本电炉冷却水系统由三部分组成,即设备冷却水分配器（开环）,炉体冷却水分配器（闭环）,炉盖冷却水分配器（闭环）.
设备冷却水分配器为开环供水系统,用于冷却短网铜管,补偿器及变压器二次出线端子回路;短网水冷大截面电缆回路.电横臂及导电体和电极抱闸,电极立拄,电极喷淋环,吊梁,EBT出钢机构,变压器,液压系统.在每1路回水管上设电接点温度计.
炉体冷却水分配器为闭环供水系统,冷却水由一条Dg200管道通到冷却水分配器,冷却水分配器通过软管联接到炉体总进水路.进入炉体总进水管的冷却水分成下述分水支路:
炉壁水冷块约6块,炉门框水冷块1路,炉门1路,偏心底部位的偏心盖2路.在炉体冷却水分配器上设压力变送器.在回水管上电磁流量计及热电阻（Pt100）.
炉盖冷却水分配器为闭环供水系统,冷却水由一条Dg150管道通到冷却水分配器,冷却水分配器通过软管联接到炉盖总进水路.在炉盖冷却水分配器上设压力变送器.在回水管上电磁流量计及热电阻（Pt100）.压力变送器,流量检测选用智能型合资产品,其它检测元件选用国内名牌产品.
主要技术参数
水冷系统:
进水压力:
0.4-0.6MPa（闭环）
回水压力:
0.1-0.35MPa（闭环）
进水温度:
≤35℃
出水温度:
≤55℃
耗量:
～750m3/h
主要组成
设备冷却水分配器
炉体冷却水分配器
炉盖冷却水分配器
1.10压缩空气系统
压缩空气系统供电极吹灰,电极喷淋等.该系统主要由气动三大件,电磁阀等组成,进气压力在0.4-0.6MPa,总进气管通径为Dg25.
主要技术参数
压 力:
0.4-0.6MPa
流 量:
420Nm3/h（最大）
主要组成
阀架
气动三联件
电磁阀
阀门
1.11碳氧枪系统
电炉技术条件（设计条件）
电炉技术条件见表1,电炉主要技术参数及技术经济指标见表2.
表140吨电炉主要技术参数
电炉主要技术参数
序号
技术参数名称
单位
规格/说明
备注
1
电炉公称容量
吨
40
2
平均出钢量
45
3
最大出钢量
50
4
EBT留钢量
15～20
5
炉壳内径
mm
Φ4800
6
变压器额定容量
MVA
40
7
电抗器容量
MVar
8
电极公称直径
mm
9
电极分布圆直径
mm
炉门水冷碳-氧枪:
1
氧气压力
MPa
1.1～1.3
纯度99.6%
2
氧气流量
Nm3/h
1500
3
碳粉流量
kg/min
20～60
4
氮气/压缩空气耗量
Nm3/min
600
仪表用
炉壁多功能氧枪:
（主要功能:
烧嘴）
1
氧气工作压力
MPa
1.0～1.3
2
氧气纯度
%
99.6
3
燃气工作压力
MPa
0.4～0.5
4
氧气主氧平均流量
Nm3/h
1000×3支
5
氧气环氧平均流量
Nm3/h
600×3支
6
燃气平均流量
Nm3/h
300×3支
7
碳粉流量
kg/min
20～60
8
冷却水耗量
m3/h
75
表2电炉主要参数及技术经济指标
平均出
钢量/t
最大出
钢量/t
炉壳内径/mm
冶炼周期/min
吹氧量
Nm3/t
吹氧时间/min
喷碳粉
/kg/t
喷碳粉时间/min
电炉形式
45
50
4800
58
约45
约40
10~12
约30
顶装料
1.12倾动平台及偏心盖走道
当炉体座入倾动机构后,倾动装置的上方与操作平台之间的空间焊装有倾动平台,与操作平台之间在同一高度上,便于检修和维护设备.在倾动平台上焊装有梯子及走道,用于填沙,氧枪的操作和检修.
设备主要组成
倾动平台
梯子
走道
拦杆
1.13电炉变压器及电抗器
变压器由变压器本体,储油柜,开关操作箱,控制柜,小车,高压套管,释压器有载开关,油水冷却器,低压导电杆组成.
主要技术参数
变压器容量40MVA
变压器二次电压35KV
变压器二次电压860—600—450V
其中:
860—600V恒功率
600—450V恒电流
变压器级数19级有载电动调压合肥ABB
变压器二次额定电流38491A
二次引线:
Y/d11侧出线,内封三角形,采用内封三角形平衡布置多组并联,可使三相电流电感分布均匀,二次端子采用引进技术特制大电流环氧绝缘水冷导电杆
器身压紧:
所有线圈整体组装,成真空气相干燥处理,线圈压紧采用特制弹簧油缸压钉,使其在运动中始终处于压紧状态.
冷却方式:
强油循环水冷（ＯＦＷＦ）.
变压器配有重瓦斯,轻瓦斯,释压器等保护功能.有载开关配有重瓦斯保护功能.
变压器带有远传测温装置,在主控室通过数显仪表可观察油温.
二次引出线采用了低压导电“Ｕ”型管式结构,从侧面引出,这样缩短了二次短网的长度,减小了短网的阻抗,从而损耗减小,增加了输入炉内的有功功率,提高了效率,达到节电的目的.
电抗器额定容量8000Kvar5档调节无载调节
冷却方式:
强油循环水冷（ＯＦＷＦ）.
1.1435kV高压供电系统
从厂内35KV变电所引一路35KV电源供电弧炉40000KVA变压器.35KV供电装置由进线柜（柜内装有隔离开关,熔断器,电压互感器,带电显示器）;断路器柜（真空断路器,电流互感器,接地开关）;出线柜（氧化锌避雷器,阻容吸收装置）三面高压开关柜组成.
高压供电系统的基本功能是接通或断开主回路并对主回路进行必要的检测计量和保护.
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