电石炉学习资料Word格式.docx
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（2）炉内4电流回路
三、电石炉主要部件简介
（一）、一般电石炉有7大部件组成：
1、炉体：
生产电石的圆柱形容器，由钢制炉壳和耐火砖内衬等构成，在炉壁上对应电极距离相等的地方分布有出炉口。
2、炉盖：
在炉体之上电极之间放置的盖子，起密封和集气的作用。
1#电石炉为开放炉，炉盖（一般称炉罩）与炉体之间不完全密封，炉内产出的CO气体与通过炉盖间隙进入的空气在炉面燃烧生成CO2炉气；
2#电石炉为密封炉，炉盖与炉体之间完全密封，炉内产出的CO炉气全部抽出利用。
3、加料系统：
电石生产的炉料石灰和焦炭经加料系统配比混合，通过均匀分布在电极四周的料管，向炉体补充炉料。
4、变压器和短网：
变压器是电石炉的心脏设备，它用于将高电压变为适应电炉操作的工作电压；
短网是指从变压器的二次端头到电极的二次母线的总称，短网承受强度很大的电流。
1#炉短网由母线排、上导连接板、软母线、下导连接板、导电大铜管、导电颚板、电极组成；
2#炉短网由大铜管、通水软电缆、集电环、小铜管、接触元件和电极组成。
5、电极柱：
既能把强大的电流导入电极端头，在炉内进行电弧燃烧而把电能变为热能；
又能延续电极和调节电极的培烧速度，使电极连续地进行工作。
它由电极把持器、电极升降装置、电极压放装置、液压站、电极壳和电极加热鼓风装置、电极电压触点装置、电极进给变送器、电极位置指示器、电极位置探测器等其他附件。
主要3部件介绍如下。
（1）电极把持器：
通过电极外套，上部以上端横梁结构承载电极压放装置、电极加热装置、电极压电触点装置等，并作电极升降装置的安装支点；
中部以吊架结构悬挂集电环或大铜管；
下部以下端法兰或圆环结构悬挂接触元件、底环、保护板、或导电颚板、锥形环等。
1#炉由电极外套、集电板、导电颚板、锥形环、大铜管等组成；
2#炉由电极外套、底环、接触元件、保护套、小铜管等组成。
电极外套承载电极全部重量。
（2）电极升降装置：
实现整个电极柱的升降。
1#炉为每根电极配二台电极卷扬机结构，2#为每根电极配二只大立缸结构。
（3）电极压放装置：
实现电极夹持和定时压放功能，补充自培电极在生产过程中不断消耗，满足电极工作长度。
1#炉为上下摩擦环结构，2#炉为夹持均布在电极筒外缘筋板的液压夹持器结构。
（4）液压站：
提供电极压放或电极压放和电极升降装置液压油，并通过由控制阀件组成的控制回路实现对其的控制。
6、炉设备：
实现炉体字热成品电石的出炉，拉走。
由炉嘴、烧穿装置、电石锅、出炉小车、卷扬机等组成。
7、水冷系统：
主要由炉壳（包括出炉口）水冷系统、炉盖水冷系统、电极（包括短网）水冷系统、变压器水冷系统4部分组成。
（二）、电极柱结构简图：
1、1#电石炉：
（数量均指单相电极）
1、卷扬机
2、上摩擦环（含4只单作用卧式油缸）3、压放缸（3只）
4、下摩擦环（含4只单作用卧式油缸）5、锥形环升降缸（3只）
6、电极外套上横梁7、电极外套
8、电极外套中部大铜管吊架
9、大铜管（8根ф77×
22.5）
10、电极外套下部圆环
11、导电颚板（8块）12、锥形环
13、电极壳14、炉罩
15、导电颚板吊杆（8根）
16、锥形换吊杆（3根）
2、2#电石炉：
1、升降油缸（2只）
2、液压夹持器（6只）、辅助夹持器（6只）3、压放缸（6只）4、电极外套上横梁
5、电极外套
6、电极外套中部集电环吊架
7、集电环8、电极外套下部法兰
9、水冷套密封环（4块/套）
10、水冷套（4块/套）11、炉盖
12、底环（6块/套）13、电极壳
14、电极15、接触元件（12组）
16、小铜管（24根ф40×
7）
17、接触元件吊挂（24根）
18、电极保护套（6块）
（一相电极总量10t）
（三）、水冷系统布置图与清单（另附）
四、电石炉检修原则：
（一）、短网：
短网承受很大的交变电流强度，使短网周围产生很强的磁场，其相互作用导致短网有效电阻提高，电能损耗增大，另外，会在其周围的钢结构上产生涡流，使钢结构发热，产生附加电耗。
为提高电炉功率因数，减少短网电阻电耗和涡流损耗，需要按照短网装置总体要求进行检修、安装。
1、短网装置总体要求：
（1）电炉短网（铝排、铜管）系统电阻越小越好，以降低电阻损耗，提高有效功率。
（2）电抗值越小越好，减少温度对供电回路阻抗的影响，以提高功率因数。
（温度提高阻抗增加）
（3）要具备上下移动部分（软电缆），满足电极的上下移动。
（4）要保证电气绝缘性能良好和电动稳定性。
（5）要尽量使阻抗和负荷分配达到平衡。
（6）要尽量减少铁磁体对电路回路阻抗值得影响。
2、短网我车间检修部分的技术要求：
（1）短网周围尽量做好隔磁措施，以免引起附加电抗增加和引起涡流、磁滞损耗。
如短网的吊挂钩件，连接螺栓应采用铜或不锈钢等非磁性钢，并且与短网连接处用绝缘板隔开；
锥形环是涡流和磁滞损失较大的部件，最好采用非磁性材料。
（2）减少接触电阻：
a、增加接触面积（表面要清洁、光滑、平整，有时在表面涂上导电软膏以降低接触电阻）
b、增加螺栓预紧力（铜≈100㎏/㎝2）
c、银钎焊焊接饱和
（3）降低短网温度，减少热损耗。
短网尽量通水冷却，运行中冷却水保持畅通。
（二）、水冷：
电石炉利用电流流过炉料产生的电弧热和电阻热，使炉料在1800~2200℃的高温下反应生成电石。
所以电炉生产温度高，大多数设备都需要通水冷却。
1、水冷的基本要求：
水路通畅，水温适中（45℃），不泄漏。
2、查水路原则：
分段查、倒冲。
3、水路修补及开水原则：
焊补前，一定要放尽剩余的积水，焊补后，要缓慢进水，防止热应力过大，拉裂焊缝。
3、断水原则：
检修中尽量减少冷却水的切断时间，以保护各水路部件，尤其在抢修中，还可以改善抢修环境。
（三）、绝缘与隔磁
根据电炉结构特点和短网技术要求，为保证短网电气绝缘性能，降低短网附加电抗，降低电极周围钢构件涡流、磁滞损耗，提高电炉功率因数，必须做好绝缘、隔磁工作。
没有做好绝缘，相当于短网电流有一部分通过周围钢构件出现了旁路损耗，也就是我们所熟悉的刺火现象，将造成设备刺漏、发红而损坏；
没有做好隔磁相当在短网周围钢构件中出现了涡流、磁滞损耗，电炉无功损耗增加，功率因数提不高，电石电耗居高不下，对于我们设备，将出现发红生效的现象。
1、主要绝缘与隔磁部位：
短网与周围部件之间做好绝缘，短网周围部件要做好隔磁，部件与部件之间做好绝缘。
2、绝缘与隔磁要求：
绝缘、隔磁点保持干净，电阻值达标。
3、绝缘与隔磁结构：
一般结构绝缘与隔磁均采用云母材料，冷却水管采用橡胶管过渡的软连接结构绝缘，水管与周围部件之间用橡胶短管结构绝缘。
（四）、电极柱
为使短网阻抗和负荷分配达到平衡，确保电炉正常生产，三相电极的基本要求是：
1、三相电极必须垂直于水平面。
2、三相电极中心必须保证在以炉壳中心为基准的同心圆上。
3、锥形环上提压紧导电颚板时，保证每块导电颚板与电极接触良好。
4、上下摩擦环卧缸复位弹簧预紧调节，保证每块摩擦片对电极壳的抱紧力均匀，确保压放不打滑，电极壳不变形。
5、摩擦环立缸工作必须同步（严格避免立缸及其油管漏油），确保电极壳不变形。
密闭电石炉维护.检修规程
1总则
1.1适用范围
本规程适用于巨化电石公司容量为25.5MVA密闭式电石炉的维护和检修。
该生产装置是引进挪威埃肯公司的技术，进行“国内消化吸收”的全国第一套国产化试点装置。
全部设备由大连重型机器厂与挪威Elkem公司“联合设计、合作制造”。
1.2结构简述
本装置主要由密闭电石炉的炉体、炉盖、组合式电极柱、电极压放装置、电极升降装置、环形运输机、加料装置、大电流母线、烟罩和烟道、水冷却系统及其他附件等组成。
现分述如下：
1.2.1炉体
炉体由炉衬、炉壳、底座、炉壳保护罩、出炉口装置、炉底热电偶、炉底触点装置等组成。
炉壳上沿与炉盖相连、支承炉盖、底座落在开有风道的钢筋混凝土基础上。
炉壳起固定炉衬，防止炉衬受大气侵蚀和支承炉盖的作用，圆柱形筒体用20g钢板整体焊接而成。
炉壳上沿通水冷却，底板中心开有烘炉用的排气孔。
三个出炉口沿圆周120о均布，由水冷框架（焊在炉壳上）、炉门框、炉嘴组成并通水冷却。
根据工艺上的需要，1＃出炉口已封闭不用。
炉底上垂直安装3根热电偶，分别位于三根电极下部，测定炉底内衬温度。
在最上层炉底碳砖的下面，沿炉壳圆周均匀铺设三个触点装置，供测定电极电压用。
为了冷却炉底和下部炉体，设一台炉底冷却风机通过地下风道向底座中心送风，沿工字钢樑的径向缝和炉壳及保护罩之间的环缝逸出。
1.2.1炉盖
炉盖起封闭作用，呈正十八棱台型，全金属水冷结构，不设水冷梁架，炉盖四周座在炉壳上沿，中心部分吊挂在上层楼板。
炉盖由6块低碳钢水冷盖板，1块防磁钢水冷中心盖板，3个水冷密封套，12个防爆孔、2个检修孔、6个检查孔、3个探测孔、12个进料口组成。
水冷盖板与炉壳上沿之间必须密封和绝缘（用90块有机硅云母板绝缘，并塞实干燥黄沙密封），相邻盖板之间用螺栓连接，石棉绳密封、中心盖板用6个吊挂装置吊挂在上层平台。
其中位于炉中心的3个水冷套，用防磁钢制造。
内装有弹簧密封环其负荷约为炉盖总重的三分之一，并且与上层平台绝缘。
水冷密封套通过座落在装有耐火材料绝缘环座的盖板与中心盖板上，密封下段为水冷套，由四瓣水冷防磁钢板组成，每两瓣之间用螺栓连接，石棉绳密封。
上段为密封环，由四瓣防磁钢水冷支撑扇形段，24瓣黄铜密封扇形段组成，支撑扇形段之间用螺栓连接，并绝缘，密封扇形段座在支撑扇形段上，分上下两层，每层12瓣，每瓣后面有一个压紧弹簧，保证密封扇形段与电极柱保护套接触良好，起密封作用。
防爆孔用于防止炉盖爆炸；
检修孔用于处理电极事故和检修炉盖内设备；
检查孔用于观察炉内设备；
探测孔用于探测电极位置；
进料口为水冷焊接件和高锰铸钢件的组合件，座在水冷密封套下段，呈喇叭形，起布料和加料作用。
三根电极中心部分的水冷密封套下段和中心盖板内表面需浇灌耐火材料。
进料口、水冷密封套、炉盖间的缝隙均需灌耐火材料密封以防炉气逸出。
1.2.2电极柱
电极柱主要由组合式电极把持器、电极压放装置和电石升降装置组成。
此外还有电极加热装置，电极壳、电极进给变送器、电极电压触点装置、电极位置指示器装置和电极位置探测器。
1.2.3.1组合式把持器
组合式把持器主要由底环、接触元件、保护套、电极筒（外套）、铜母线管（即导电管）等组成。
底环的作用是防止炉气沿把持器上升，保护接触元件、底环为水冷铸铜件，沿圆周分成相等6块，每2块串联成一个水路，共3个水路，每2块底环的接触处共用一根吊杆，悬挂在电极筒下法兰上，共6根吊杆。
接触元件的作用是将铜母线管送来的电流传给电极，每根电极壳有12条筋片，每组接触元件夹一条筋片，每根电极共有12个接触元件，每个接触元件由左右接触元件，左右连接件、四组蝶形弹簧和调节螺栓组成，左右接触元件靠蝶形弹簧的作用夹住筋片，其夹紧力可用调节螺栓调节。
为了保证接触元件完全与电极壳筋片接触，接触元件与底环间有一个弹簧，将接触元件推向电极，左右接触元件与左右连接件用螺栓连接，水路连接处用O型密封圈密封，左右连接件的两个孔分别与垂直铜母线支管相连，银铅焊连接。
每两个接触元件串联成一个水路，每个接触元件通过一根吊杆悬挂在电极筒下端法兰上。
接触元件用纯紫铜制造、并通水冷却。
保护套的作用是避免高温炉气与接触元件、垂直铜母线支管，底环吊杆、接触元件吊杆接触。
保护套分六块，用防磁钢制造、水冷。
每块下端有2个支脚插在底环内侧，上端用一卡板与电极筒下端法兰相连。
相邻两块之间用绝缘垫隔开。
每三块保护套串联成一个水路。
电极外套是电极的承重机构，下端通过法兰承受底环、接触元件、保护套的重量，中部通过吊架承受水管和铜母线的重量，上部通过吊挂架承受电极压放装置、电极、电极进给变送器、电极加热装置和电极电压触点装置的重量，电极筒用碳钢制成。
每根电极有6根水平铜母线总管，每根通过4根垂直铜母线支管与2个接触元件相连，而每根水平铜母线总管的两端分别通过两个特殊接头与来自两相的水冷软电缆相连，连接处用δ=10的耐酸橡胶密封圈密封。
为了防止炉气从把持器逸出和燃烧，设密封件。
底环和接触元之间有硅酸铝纤维板，接触元件和保护套之间充填硅酸铝纤维。
另外电极通风机向电极筒和电极之间吹风，抵消电极筒的烟囱效应，吊挂框架处的电极筒和电极之间用橡胶板密封，避免空气由此逸出。
底环、接触元件、保护套、电极筒之间绝缘，6块保护套之间也绝缘。
冷却水管弯管及接头均用黄铜制造，减少在水管中的铁损。
1.2.3.2电极压放装置
电极压放装置主要由压放装置、辅助夹持器和吊挂框架等组成，吊挂框架是电极筒的上段，每根电极有6个压放装置、6个辅助夹持器、沿电极圆周相间布置，分别夹一条筋片，它们座在吊挂框架上，连接处绝缘。
压放装置的作用是支承电极和压放电极；
辅助夹持器用于安装和维修压放装置时支承电极，需要时也可用于对电极增加额外磨擦力。
压放装置主要由压放缸、夹紧缸、压力夹、蝶簧和磨擦元件组成，液压传动、压放缸内径φ100，活塞杆直径φ70，行程20mm，最大油压11Mpa，夹紧缸油缸内径φ130；
活塞杆直径φ40，经程10mm，压力夹依靠蝶簧的作用通过磨擦元件夹紧电极壳筋片；
夹紧缸通油后克服蝶簧的作用力使压力夹张开；
压放缸带动压力夹垂直移动。
不压放时，压放缸活塞处于下限位置，夹紧缸松弛，压力夹夹紧筋片，压放时，压力夹张开――压力夹上升――压力夹夹紧，每个压力夹分别上升，待全部上升后，同时压下，完成一个压放周期，将电极压下20mm。
1.3.3.3电极升降装置
电极升降装置由电极升降油缸和辅助吊挂装置组成。
电极升降油缸的作用是带动电极垂直运动，调节电炉功率，它承受电极柱的全部重量，辅助吊挂装置用于安装和维修电极升降油缸时悬挂电极柱。
电极升降油缸的尾部通过球形环和导环座在厂房平台梁上，活塞杆头部通过球形螺母、球形环和导环吊挂电极吊挂框架。
升降油缸与厂房平台梁、电极吊挂框架间绝缘，与液压系统用绝缘胶管隔开。
升降油缸内径φ200、活塞杆直径φ90、行程1500mm，提升力为2×
20t。
辅助吊挂装置因检修中使用不方便，未安装，目前采用移动式临时吊架。
1.3.3.4其他附件
A、电极加热装置：
电极加热装置由离心通风机、通风管和加热元件组成，其作用是向电极送热风。
有助于焙烧电极，并克服电极筒的“烟囱效应”。
通风机型号4-72-12NO3.2A，风压30mmH2O，风量1253M3/H，电动机Y90S－4（B35）、功率为1.1KW，加热元件功率6＋6＋6＋12KW，可根据需要的风温调节输出功率，加热装置位于电极吊挂框架侧面。
通风机、加热元件、吊挂框架间均绝缘。
B、电极进给变送器：
电极进给变送器用于记录电极压放量，由支架和编码器组成，位于电极吊挂框架上，连接处绝缘。
C、电极电压触点装置：
电极电压角点装置供测定电极电压之用，位于电极吊挂框架上，连接处绝缘。
D、电极位置指示器：
它用于指示把持器的位置，由钢丝绳、高压线路拉紧瓷绝缘子、滑轮、位置指示器和重锤组成，钢丝一端与电极吊挂框架相连，连接处绝缘，绕过位置指示器后，另一端与重锤相连，位置指示器位于变压器室墙上。
E、电极位置探测器：
电极位置探测器由园钢、刻度标杆组成，用于人工测定电极端部与炉底内衬的距离。
以确定电极工作端的长度。
1.3.4环形运输机
环形运输机的作用是把上料皮带机送来的炉料分配给12个炉顶料仓，一次只能供给一个料仓。
环形运输机主要由加料管、机架、传动装置、刮料装置、气动系统和导管组成。
机架是环形结构，由环形段（六块）耐磨板和轨道组成，环形段之间用螺栓连接后再固定在其下方的环形轨道上。
环形轨道放置在沿圆周均匀分布的三个传动装置的磨擦轮上，环形段上面铺设耐磨板，每个传动装置上有一水平定心轮，对环形段的转动起导向作用。
导管实际上是刮料装置的支架。
机架的密封装置，由支架和密封盖组成。
每个料仓旁有一个支架，支架上有刮料装置的刮板和气缸的运动支点。
密封盖放在支架和槽钢的沙封槽（也可用羊毛毡垫），旋转机与固定导管之间用橡胶密封。
刮料装置由刮板和气缸组成。
每个料仓旁有一个刮料装置，刮板由气缸带动，给料时刮板伸到环形段，不工作时退出。
刮板的行程由气缸上的磁性开关控制，这部分的动作均由电子计算机给出指令。
12只气动缸的型号与规格为LZE（T）φ80×
200×
S，工作压力0.6Mpa。
1.3.5加料装置
加料装置由12个炉顶料仓和与之相接的12根料管组成，其作用是料仓中的炉料经过料管和炉盖上的进料口连续地自动的加入炉内。
每个料仓的上部和下部有料位r射线指示器，上部的料位指示器发出求料信号。
料仓的容积比上限的要求多装一批料。
料仓中心有一个内料斗，炉料通过它快速加到料管里，只有中心炉料漏完后，其余炉料才向料管里移动，便于通过内料斗向炉内加料，料仓通过上部的耳座固定在上料平台上。
每个料管上有2个手动连杆闸门供检修时停止向炉内加料，料管上设绝缘段，位于相间的6根料管，下段装有感应绝缘管，减少在料管上的铁损，料管通过绝缘吊杆悬挂在上层平台上。
1.3.6大电流母线
大电流母线主要由水冷铜母线管和水冷软电缆组成。
其作用是把变压器的电流输送到把持器和水平铜母线管上，再经接触元件传给电极。
水冷铜母线管一端通过联接套与变压器二次侧线头相连，绝缘的冷却水胶管从联接套侧面接入；
水冷铜母线管另一端通过另一种联接套与把持器的水平铜母线管相连，冷却水从胶管引入，经过水冷铜母线管――水冷软电缆――把持器的水冷铜母线管到接触元件，出水再进入另一个接触元件，沿另一根元件母线管和水冷软电缆从另一台变压器的铜母线管导出。
一个水路是由两根水冷铜母线管、两根水冷软电缆、两个接触元件构成。
大电流母线通过绝缘吊杆悬挂在上层平台上。
每个单相变压器有12个接头，分别接到两根电极上，即变压器A对电极Ⅰ和电极Ⅲ、变压器B对电极Ⅱ和电极Ⅲ，变压器C对电极Ⅱ和电极Ⅰ。
1.3.7水冷系统
电石炉把持器、炉盖等均需要进行水冷，以保证设备在高温区内正常的工作。
水冷系统主要由冷却水分配器，给水支管上的球阀。
回水支管上的温度控制器、流量控制器、三通旋塞阀、回水槽及分配器和回水槽与阀门和仪表间的短管组成。
每个分配器上设1只压力表和1个温度计，每个回水支管上有一个温度控制器，一个流量控制器，当水温过高或流量过小时报警。
冷却水用量：
电石炉360m3/h，进水压力0.35Mpa，循环水进水温度≤30℃,水质为经过处理后达到无水垢程度。
本系统经改造后现共有79个水路：
其中把持器系统33个（接触元件18，底环9，保护套6）；
炉盖系统21个（炉盖10，水冷密封套9，吊杆1，炉圈1）；
液压站1个；
通水下料柱12个；
粗气烟囱及净气管12个。
一楼出炉口系统的冷却水另成体系。
1.3.8烟罩和烟道
烟罩和烟道主要由炉子周围梁柱间的悬挂钢板和排放烟道组成，收集炉盖密封不严密处泄漏的炉气，以及出炉时导出的烟尘。
1.3 主要技术性能
1.3.1电炉变压器容器 3×
11000KVA
1.3.2 每台变压器容量（单相） 11000KVA
1.3.3 一次侧电压 35KV
1.3.4 一次接线方式 Y/△
1.3.5 二次侧电压 140－180－240V
1.3.6 二次侧电压级数 27级
1.3.7 级差 3.8V
1.3.8 调压方式 有载分相调压
1.3.9 电源频率 50HZ
1.3.10电炉功率 18000－21000KW
1.3.11 炉型 封闭固定
1.3.12 电极型式 自焙（空心）电极
1.3.13 电极直径 1250mm
1.3.14 电极极心距 3100mm
1.3.15炉膛直径 7800/7200mm
1.3.16 炉膛深度 2700mm
1.3.17 炉壳内径 8500mm
1.3.18炉壳深度 4277mm
1.3.19 出炉口数量 3个
1.3.20电极行程 1500mm
1.3.21电极升降速度 300mm/min
1.3.22炉盖外型内切园直径 8800mm
1.3.23炉盖高度 930mm
1.3.24环形运输机
⑴运输能力 120m3/h
⑵圆周速度（φ8500处） 0.5m3/s
⑶电动机功率 3×
4KW
1.3.25 炉机料仓个数×
容积 12×
6m3
1.3.26 料管根数 12根（增加中心料管一根∮159）
1.3.27 料管内径 300mm
1.3.28 冷却方式 软水开路循环
1.3.29 冷却水量 360m3/h
1.3.30 冷却水压 0.35Mpa
2 设备（装置）完好标准
2.1零、部件
（1）各系统主辅机的零部件齐全、安装质量符合要求，表面防腐好、整洁、干净。
（2）炉体完整，炉内及炉口拱门无明显脱砖和炉壳烧损现象。
（3）炉壳、炉门框、炉嘴无烧损和漏水现象。
（4）炉盖和水冷密封套无凹陷、变形现象，冷却水畅通无泄漏。
（5）组合式把持器动作灵活，接触元件与电极壳筋板接触良好，无刺火现象。
（6）各类电流表、压力表、流量计、温度计等仪表灵敏、正确。
2.2运行性能
（1）各机组运转平稳，无异常现象。
（2）三相电极升降灵活，能在全行程中垂直平稳、安全的运行。
（3）三相电极压放顺利、无打滑和卡滞现象。
（4）液压站工作良好，各执行油缸、各类控制伐件反应灵敏、动作平稳、无明显渗漏。
（5）各润滑部位、油路畅通、油量、油质
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