太钢电炉初步设计

2.16.4电炉2.16.4.1电炉主体设备炼钢车间装备有2台电炉，以下设备组成及数量为1台电炉的情况。电炉主体设备由水冷炉盖、水冷炉壁、带耐材的炉壳、倾动平台及倾动机构、门型架、电极升降装置、导电横臂、二次短网、液压站、变压器及电抗器等组成。电炉采用高架式布置，全液压驱动，带出钢槽，活炉座，水冷炉壁和炉壳可整体吊下更换，以便缩短修炉时间。电炉主体设备主要参数如下：类型超高功率，交流，带出钢槽公称容量160t平均出钢量170t最大出钢量175t（新耐火炉衬）180t（旧耐火炉衬）变压器额定容量140MVA功率因数0.7~0.8变压器级数18级有载调压二次电压735~1327V二次电流80kAa)倾动平台和倾动机构(1)设备描述倾动平台用于支撑电炉炉壳和门型架。倾动平台由钢板焊制，平台表面砌筑耐材。倾动平台上装有门型架旋转液压缸和旋转锁定装置。平台倾动由一个倾动液压缸驱动，以解决同步问题。倾动液压缸上装有一个可控的单向阀，在管道失压时缸锁定在倾斜位置。炉子重心的布置使得倾动液压缸失效时，电炉能从出钢位置自动回倾到水平位置。倾动平台装有倾动较低测量仪。(2)设备主要参数倾动平台尺寸16000×11500×1550mm(L×W×H)门型架旋转轴承直径约2.800mm倾动液压缸缸数量1只液压缸缸行程～5350mm液压缸缸直径～360mm工作压力16MPa倾斜角度：－出钢倾角+32～+34°－出钢侧最大倾角+40°－出渣侧倾角最大-10°倾动力矩：－出钢侧～2000kNm－出渣侧～1100kNm－事故快速回倾～1200kNm倾动速度：－正常操作0.5—1.0°/sec－事故及快速回倾最大3.0°/s倾动锁定液压缸数量2个锁定液压缸行程～220mm锁定液压缸直径～100mm出炉侧热防护板耐材设计出渣侧热防护板水冷设计(3)主要设备组成－2个摇架导轨，导轨用螺栓连接在基础上－1个炉子摇架，包括：箱型结构件、导向齿等－1个倾动装置，包括：倾动液压缸和支座等－2个机械制动装置－1套倾动架上的平台和扶手－1套隔热保护装置－1个倾角角度仪－1套冷却水的机上配管和软管，包括阀、连接紧固件等b)电炉炉壳及出钢系统(1)设备描述电炉炉壳分成下炉壳和上炉壳，可整体或分开吊装。上炉壳部件是水冷管式笼形架结构，水冷板安装在笼形架上。下炉壳带出钢槽，炉底带测温热电偶。(2)设备主要参数电极节圆1,400mm（+/-50可调整）炉壳直径：－下炉壳～8,000mm（内径）－上炉壳～8,100mm（板间）工作平台到基面的距离～600mm上炉壳高度～2,950mm下炉壳顶面至钢液高度～400mm炉底半径～10,000mm炉底壁厚～35mm底部温度测量8个热电偶(电极下4点，出钢槽侧2点，炉门侧2点)熔池体积24m3(165t出钢量)26m3(180t出钢量)熔池深度～1000mm电炉容积～170m3炉壁耐材厚度～450mm炉底耐材厚度～750mm下炉壳重量～55t上炉壳重量～50t耐材炉衬重量～180t水冷壁冷却系统：－型式管式－高度～2910mm－到钢液面距离～400mm－总水冷面积～70m2－炉门尺寸～1200×1000mm(W×H)(3)主要设备组成－2套炉壳耐火材料和绝缘材料－2套出钢槽的耐火材料和绝缘材料－2套下部炉壳，包括出钢槽－2套下壳防热板，铁丝网板上喷涂耐火材料－2套温度传感器，包括相应的连接电缆和连到终端盒的安装件。－2套冷却水的机上配管和软管，包括阀门、连接紧固件－2个水冷笼形架结构，包括炉盖定位导轨－2套管式水冷炉壁板－2个炉门的冷却回路，管式－2个炉门，包括：管式水冷渣门板，炉门提升液压缸，炉门提升的链传动系统。c)门型架(1)设备描述门型架用于将导电横臂和水冷炉盖安装在电炉倾动平台上，电极能单独旋开。炉盖盖升降系统（VAIFUCHS专利）为单点支撑方式。(2)设备主要参数炉盖升降液压缸数量1个炉盖升降行程～500mm炉盖升降液压缸直径～700mm炉盖升降速度～40mm/sec提升工作压力16MPa下降工作压力10MPa炉盖旋转角度～72°炉盖旋转速度～4°/Sec旋转液压缸直径250mm旋转液压缸行程1000mm工作压力6-16MPa（可调）旋转轴承直径～2510mm炉盖提升时间～12s炉盖旋转时间～18s炉盖升降旋转总时间～30sec(3)主要设备组成－1个门型架上段，包括电极升降导轮系统、炉盖升降系统、维护扶梯及防护等。－1套用于电极提升液压缸的支撑结构，固定在支柱上－1套防热装置，管式水冷－1套限位开关/传感器及其紧固件－1套门型架旋转机构，包括液压缸缸的轴承座及其紧固件－1套旋转滚子轴承（用于联接门型架上下段）及其紧固件－1个门型架旋转液压缸－1个门型架旋转锁定装置，包括锁定缸及其紧固件－1个炉盖提升支撑机构，与门型架支座作成一体，带有机械互锁系统，防止在提升位置盖子旋转。－1柱塞液压缸，用于炉盖升降－1个中心油脂润滑系统，自动操作，用于滚柱轴承装配，导轮和盖子升降缸，备有事故手动泵。－1套机上配管和软管，用于液压、冷却水和润滑，配有阀，连接紧固件。d)电极提升机构(1)设备描述电极升降立柱为箱式焊接结构，具有高的刚性和强度。立柱内安装有电极升降液压缸(柱塞型)。每个电极升降立柱上下安装2个导轮组，每个导轮组有4个导轮，导轮成棱形布置以确保自动定心导轮偏心可调，导轮组焊接在门型架上。在电极升降立柱上端是电极导电横臂座头，水冷。电极立柱由柱塞缸驱动，球面轴承支承基座。(2)设备主要参数电极升降运动液压（柱塞缸）电极升降缸直径～230mm电极升降缸行程～5700mm工作压力16MPa电极升降速度：－自动～80-120mm/sec－手动～120-250mm/sec－CT到ARCOS到阀之间的信号速度7毫秒－液压缸响应时间最大0.4sec－快速事故提升～400mm/s电极升降行程～5700mm电极节圆直径1400mm（+/-50mm可调）(3)主要设备组成—1套导轮装配，棱形布置－3个电极升降立柱，包括导轨和一个装有绝缘层的水冷电极柱头。－限位开关，指示电极位置（上位，下位，出钢位）－3个锁紧装置，主要用于维修时固定立柱－3个电极升降柱塞缸，表面镀硬铬－1套冷却水配管，包括软管、阀、连接紧固件－1套液压配管，包括软管、阀、连接紧固件－1套润滑配管，包括软管、阀、连接紧固件e)导电横臂(1)设备描述电极横臂用于夹持电极并带动电极升降。采用钢铜复合导电横臂，横断面为箱型结构，表面贴铜板，导电臂内部水冷。凡是处于电磁感应场的，所有电极臂上的关键部件，都用铜板保护。接触靴由锻铜组成，内部钻孔通水冷却，接口为法兰连接，不需要软管。触点由4个接触面组成。以保证夹头到电极良好的导电性。电极是3点可靠定位。电极横臂头部装有电极夹持装置，电极夹持力由一个蝶形弹簧实现，夹紧系统的释放由一个液压缸实现，整个装置融合在电极臂内。电极夹持器采用强水冷，与臂身和电极绝缘。电极夹持器上带电极喷淋冷却喷嘴。(2)设备主要参数横臂类型钢铜导电横臂/VAIFUCHS材质AST，铜板SE-CuDIN1708材质No.20070（或类似的）电极臂的电流密度7.0A/mm2电极夹持器液压释放/蝶簧夹持电极夹持缸行程最大70mm工作压力19MPa电极直径28”/711mm电极类型（高密度）UCAR-AGX或相等物单节电极长2400/2700mm电极臂绝缘材料HGW，高压力型设计电炉喷淋冷却喷嘴材质不锈钢耗水量大约3m3/h(3)主要设备组成－3套主要和辅助的绝缘层，布置在电极臂和电极横臂座之间。－3套将电极臂的固定螺栓和螺母。－3套电极臂身，包括：箱型钢铜复合焊接结构及其冷却水和液压配管等－3个电极夹紧环，水冷却，环状。－3套安装在电极夹紧环上的喷射冷却环，不锈钢组成，带水冷防护罩以保护接触垫。－3套用于电极横臂座的热防护装置。－3套电极夹持装置，包括用于夹头和拉杆的弹簧垫圈。－3套接触垫，铜件。接触垫用法兰安装在电极臂身上。－3个电极释放缸，集合在夹持装置上，液压驱动。－3套冷却水、喷水和液压用的机上配管和软管，包括阀、连接紧固件。f)水冷炉盖(1)设备描述水冷炉盖由一个带水冷梁的炉盖支撑结构及其上冷却件组成。各水冷件由钢管焊接制造，上有排烟四孔、合金加料孔等。盖上装有一个炉压测量系统，用以自动控制排气翻板阀的开度，保证炉内保持微负压状态，炉压的范围在大约–50Pa左右。一个气动清渣装置用来自动清除传感器开孔的结渣。(2)设备主要参数提升类型单点炉盖升降炉盖结构箱形，自身支撑炉盖直径～8085mm（炉壁内）～8900mm（外径）炉盖高度～830mm水冷板面积～62m2炉盖水冷件类型管式四孔弯管水冷面积～18m2合金溜槽直径Φ400～500mm电极孔直径800mm小炉顶高度~550mm小炉顶直径~3000mm(3)主要设备组成－1个炉盖结构－1个小炉顶的耐衬模板，焊件结构。－1套水冷板，管式结构。－4个水冷中心块，管式结构，用于支撑耐火材料。－1个除尘弯管，带密封盘，水冷，管式结构－1个密封盘，水冷，管式结构－1个烟气调节环，管式结构－1合金、散装料孔，采用水冷和气封－1合金、散装料漏斗－1套冷却水、压缩空气配管，包括软管、阀及连接紧固件－1套炉压测量装置g)液压系统(1)设备描述电炉采用全液压驱动，包括：门型架的旋转、门型架锁定、炉盖提升、电极升降调节、电极夹持松开、炉门升降、电炉倾动、电炉倾动锁定等。液压系统安装在一个基础架上，包括阀台、油箱、蓄能器等。(2)设备主要参数液压介质脂肪酸脂（HFDU）油箱容积～5000l油箱材料不锈钢配管材料不锈钢活塞式蓄能器～2×450l氮气瓶60只/50l主泵：2用1备－流量200l/min－主泵功率3×75kW，1500r/min循环泵：1用1备－流量200l/min－功率2×7.5kW1500rpm板式换热器40kW回油过滤器10micron进油过滤器10micron循环过滤器5micron加油过滤器5micron介质清洁度NAS7-8工作压力12~16MPa设计压力16MPa(3)主要设备组成－1套现场配管及软管等－1套液压装置，包括：油箱、泵站、过滤器、蓄能器等－1套阀站，包括：比例阀、电磁阀等2.16.4.2电炉炉门自耗氧碳枪a)功能描述用于从炉门喷吹氧气、氮气和碳粉。共3只自耗枪(2个氧气或氮气、1个碳粉)，自耗枪枪管固定在支撑臂上，支撑臂动作是电机驱动，枪的移动是液压马达驱动，枪的水平和垂直方向摆动靠液压缸。在主控室或现场操作箱操作。b)设备主要参数氧气或氮气流量2×2000Nm3/h介质压力min.12barmax.14bar喷枪的行程~2800mm喷枪倾角+30°/-15°喷枪提升高度~200mm喷枪机械手旋转角度90°喷枪数量：－氧枪/氮枪2只－碳粉枪1只液压介质水乙二醇(HFC)c)主要设备组成－基本框架－带支撑臂的旋转机构，液压驱动－喷枪驱动系统，液压马达－喷枪旋转和倾动液压缸－液压单元和阀站－1套自耗枪－氧气/氮气阀站2.16.4.3碳粉喷吹系统a)功能描述碳粉喷吹系统用以贮存和喷吹碳粉。碳粉仓上带料位计和除尘器，碳粉形成流态化加入喷吹罐，喷吹罐带称重系统监控碳粉喷吹量。碳粉喷吹系统为全自动工作。b)设备主要参数碳粉粒度3mm喷吹速度max.150kg/min压缩空气流量～600Nm3/h压缩空气压力0.6MPa碳粉仓数量1个碳粉仓容积~30m3碳粉加入方式袋装喷吹罐：－数量1个－容积～2m3－称重系统3个称量压头－流量控制遥控c)主要设备组成－1套喷吹罐阀站－1套喷吹罐称重系统－1个碳粉仓－1个料仓顶部除尘器－1个喷吹罐2.16.4.4电极接长站a)功能描述用于接长和贮存电极，接长站带液压力矩扳手，焊接结构件。b)设备主要参数电极直径28”/Φ711mm接长工位数量1个贮存工位数量3个c)主要设备组成－1个带液压力矩扳手的接长站，液压源为电炉液压站－1套电极吊具－1个事故电极夹钳2.16.4.5炉下钢水罐车同AOD炉钢水罐车，见2.16.5.10。2.16.4.6炉下渣罐车同AOD炉渣罐车，见2.