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1、1电石炉技术比较一、电石炉参数1、西马克参数序号 名 称 单位 数据 备 注1 电炉变压器总容量 kVA 810002 单相变压器容量 kVA 270003 一次侧电压 kV 1104 二次侧电压 V 2003354105 二次侧电压级 级 43（级差 5V）6 二次侧常用电压 V 3407 二次侧常用电流 A 1375498 二次侧最大电流 A 1396029 调压方式 有载调压10 电炉功率因数 Cos 0.57411 电极直径 mm 165012 极心圆直径 mm 430013 炉膛内径 mm 990014 炉膛深度 mm 380015 炉壳直径 mm 1190016 炉壳高度 mm 5
2、70017 出炉口个数 个 32、南非参数1、电气参数2电炉变压器额定容量 27000KVA*3一次额定电压 110KV一次额定电流 二次额定电压 （工作电压） 312V（串联补偿后）电压调节范围： 恒电流 110V332.4V ，恒功率 332.4V 380V 二次电极额定电流 （工作电流） 131156A入炉有功功率： 46500 KW2、几何参数炉壳内径 11700炉壳高度 5700炉膛深度 3800炉膛内径 10300炉盖(总高度) 1400电极直径 1620电极极心圆直径 4390电极工作行程 1800加料管 16二、设备技术比较1、西马克电石炉技术特点1）电极柱系统，结构为压力环式
3、把持器、碟簧式液压机械压放装置和液压吊缸升降装置组成的电极柱系统，即压力环式把持器由水冷压力环、导电铜瓦及与铜瓦数等量的波纹膨胀器组成，该方式可完全避免埃肯炉组合式把持器存在的弊端，并解决了埃肯炉设计中电气、几何参数中不合理的问题。实际上世界所有发达的国家，其电弧矿热炉使用的几乎也都是这种方式。2）采用空心电极技术。该技术是能将 8mm 以下的石灰粉和碳粉空心电极直接加入到炉内。虽然国内在引进埃肯炉时也已引进了埃3肯的空心电极技术，但其存在许多问题至今未有一家成功使用。而西马克的空心电极技术却在长期使用，已非常成熟。此项技术给电石炉生产可带来许多优势： a、由于在电石生产中，原料石灰和碳材不可
4、避免的存在大量的粉料。尤其是碳材的烘干，在国内密闭电石炉生产中普遍采用的是回转式烘干机，该设备的技术已非常成熟，能有效地保证碳材水份烘干至 1%以下，但其最大的缺点在于碳材（主要是兰碳）的破损率较高，针对此方面电石行业也做出了许多努力，如改变烘干机的内部结构等方法，可破损率仍高达 812%。因此，原料的粉料成为制约密闭电石炉成本的主要因素之一。采用空心电极技术可消化 15%以上的粉料，从而能完全弥补碳材烘干时的破碎损失，不仅大幅度降低电石成本，还使回转式烘干机技术在电石工艺技术方案中的运用更趋合理。b、使电石炉操作更趋稳定（原料粒度小容易混合，同时粉料进入炉内熔池，更容易生成电石。 ）电极周围
5、使用粒度均匀的混合料。CO 气体容易排出，降低炉内的反应压力，加快了反应速度。c、可以迅速任意调整炉况，可以迅速改变炉内的原料组份，使炉内料层结构稳定容易操作。同时还可以调整任一相电极配比，达到三相电极位置及功率平衡。d、可以降低电极糊的消耗（包括电极筒） ，由于电极消耗较慢，可以使自焙电极的消耗量等于或大于烧结量。减少或不用另行焙烧电极，使之达到增产、优质、降低电耗，提高了设备作业率。4e、由于使用了碳材粉料和石灰粉料，增大了炉内电阻，电极容易深入炉内，提高炉温，从而提高了电石质量，由于电极深入炉内，降低了炉面温度，减少了支路电流，而且使炉内的设备和部件不易烧坏，延长了使用寿命，降低了维护费
6、用，提高了炉龄，同时也可以减少停电次数，大大提高设备作业率。3）使用半自动出炉设备。该设备能够实现开炉眼（用烧穿电极）、封炉眼（重型铸铁塞）并在出炉时用一根很重的铸铁棒维护炉眼，使用该出炉设备后，可以大量减少出炉用人，平均每台炉仅需两人。4）先进成熟的自控技术。大型密闭电石炉生产运行是否正常，必须有先进可靠的自控技术作保证，虽然国内电石炉也已步入了自动控制，但其软件水平及控制能力还处于须不断提高的阶段。而在SKW 公司的考察中看到，该公司两台电石炉上只需一名操作工在控制室内进行计算机操作，而且此操作工还分管炉气净化工序，这足能说明西马克自控技术的先进。另外，西马克技术的密闭电石炉对原料的适应性
7、较好，从德国 SKW 公司两台大型密闭电石炉的考察解到，其电石炉并非都是精料入炉，也常受市场原料供应的影响，经常是有什么就用什么。虽然，生产的经济指标受到影响，但电石炉的设备运行状况还是非常良好。2、南非电石炉特点电石炉主体设备主要采用压力环式铜结构式把持器、组合式压放装置、二5次母线系统、炉盖、烟道、水冷系统、炉顶加料系统、液压系统、炉顶环形加料机、炉体、厂房排烟系统、炉前排烟系统、炉底风冷装置、中空电极系统、单梁电动葫芦吊、变压器系统、电极位置指示仪、筑炉材料、炉前设备等组成。每台电石炉的设备组成及技术规格如下：把持器说明：电极把持器采用特殊波纹管压力环式结构，整体部件均采用铜结构设计，关
8、键导电体采用铜银合金，保证了高导电率、高换热效率、良好的密封，并且维修极为方便。 波纹管式压力环采用不锈钢 304/316，结构采用分体式或整体式，内部通水，解决了波纹管与铜瓦接触处漏油的难题，还起到冷却的作用。铜瓦采用锻造模压结构，材料采用高导电铜，导电率： 98% 以上，整体数控机床加工，互换性好。保护屏采用锻造模压结构，材料选用（高导电铜含银）合金，电涡流损耗极小，同时电极电抗比不锈钢结构要小。 整体数控机床加工，具有互换性，热传导性好，热变形小，使用寿命长。压力环底部采用陶瓷/碳化硅密封的分段弹性材料，不但保证了良好的密封，同时使压力环与铜瓦间绝缘更加可靠。电极柱下端（保护屏）与炉盖间
9、双层密封装置，设计合理，绝缘及密封效果极佳。电极压放装置压放装置周边受力均匀，同电极磨擦部位采用特殊耐磨材料，压放自如，稳定可靠，电极下滑事故为零。压放装置抱紧电极利用高强度弹簧，通过钢丝绳将力均匀释加给电极周围，钢丝绳通过滚动滑轮，不会产生磨损，电极抱闸松开时利用一个释放缸将弹簧压进，松开电极。这种结构杜绝了以往周边抱闸油缸不同步现象，杜绝的电极壳变形。抱闸内部装有波浪形压磨防滑材料，等同于汽车刹车闸皮，高强度耐磨，寿命长，运行可靠，保证电极下放可靠，杜绝电极下滑事故。电极壳采用特殊设计，由于电极直径增大，所以为了增加电极壳强度，减少电极导电时由于表面效应产生的感抗，电极壳内部筋板较多，并且
10、上下筋板6均用螺栓连接，增大载流量的同时，使电极电流均匀，同时电极糊设测温装置，可根据电极糊深层次温度控制压放量或起动加热元件进行调节电极烧结速度，保证电极焙烧安全可靠，杜绝电极软断与硬断事故。电极壳中部有中空电极中空管，以利粉料直接加入电极端头熔池里边直接生成电石，提高经济效益。密闭炉盖炉盖是密闭炉生产极为关键的设备之一，不但要保证很好的密封，同时还要承受炉内高温，又由于炉盖中心部位为三项电极位置，所以还要采用防磁材料，以防涡流损失和临近效应产生大的感抗，使电炉功率因数降低。本方案采用中心炉盖铜制结构，由于铜的抗磁性能好以及良好的导热性能，大大的延长了使用寿命。由于铜的热导率是不锈钢的 25
11、 倍，所以铜炉盖底面温度要远远小于不锈钢底面温度，所以冷却效果极佳。另外炉盖采用良好的水道设计，保证了冷却效果。还有中心炉盖采用铜加工件组合结构，杜绝了不锈钢炉盖采用大量的焊接工艺，内应力极低，同时铜炉盖安装简单，可以方便更换损坏的部件，所以维修性好。烟道功能描述及用途：用于将电石生产时炉内产生的炉气送入炉气净化系统，或在除尘系统发生异常时，将炉气直接排空。烟道为水冷结构。水冷系统功能描述及用途：用于将炉盖、炉体、电极系统、二次母线系统、出炉口、烟道蝶阀、变压器系统、液压系统的装置。组成：由水冷分配器、温度检测开关、流量检测开关、压力检测仪及水冷管道等组成。技术参数：冷却水量：1100m 3/
12、h冷却水压：0.35MPa加料系统炉顶加料系统由 15 个炉顶料仓、16 组加料管、16 组料管绝缘吊挂、16 组7料位仪及 16 个不锈钢料嘴组成。此电石炉加料为连续式加料。炉顶料仓功能描述及用途：用于盛装石灰、焦碳、兰碳按一定配比混合后的物料，并在程序设置下连续地加料到电炉内。加料仓呈圆形，由金属焊接而成。每个炉顶料仓有效容积 8m3。 每个料仓上设有料位仪，用以实现料位控制及低料位报警。料位仪采用雷达式，解决了 射线料位仪有放射源不好管理等因素。料仓底部加氮气充入装置，防止加料系统 CO 超标。料管功能描述及用途：从炉顶料仓下料时，物料通过料管溜入炉内。料管部分结构为防磁不锈钢，每个料管
13、下部带有耐高温铸钢料嘴。为适应电炉铸钢料嘴更换频繁、降低停炉时间，电炉料嘴及料管下部结构进行了改进，使料管底部拆卸、料嘴吊装均很方便。为适应电炉操作时偶尔间断下料，在料仓底部设有针孔插阀，操作方便灵活。总结国内密闭炉下料装置的缺陷，在炉膛内易产生布料死角与熔洞，所以在下料布置上进行了改进，使布料进一步合理化。数量：16 套料管绝缘吊挂功能描述及用途：吊挂料管至上层平台，并对平台进行绝缘保护。数量：16 套。耐热铸钢料嘴功能描述及用途：用于将炉料加入炉内。组成：每个电极周围设有 5 个料嘴，三个电极周围共设 15 个料嘴，一个中心料嘴。数量：16 套炉顶环形加料机功能描述及用途：炉顶环形加料机用
14、于将原料加入每一个炉顶料仓内，送料信号由料仓上的料位仪给出。组成：每个料仓上部设有一套刮料装置。该刮料装置由气缸推动，可将原8料送入料仓内。炉顶环形加料装置由传动装置、加料盘、气动装置、机架及导料管等组成。环形加料机改进：环形加料机是电石炉上料系统中最为关键的设备，要保证长期稳定运行。以往环形加料机均将刮板气缸设在环形加料机内部，由于内部工作环境恶劣，粉尘大，温度高，造成环形加料机气缸等部件经常损坏或烧坏，维修又很困难，经统计国内密闭炉厂家环形加料机故障影响电炉开通率占的比重很大，由于密闭炉大多采用微正压操作，所以环形加料机内部 CO 气体浓度大，在检修环形加料机时人进入内部经常造成维修人员中
15、毒。本方案采用气缸外置式环形加料机，并增加三个辅助支撑。炉体功能描述及用途：炉体为电石炉的电热反应场所，其内部可存储一定量的物料及电石。组成：炉壳由锅炉钢板焊接而成，上部炉口焊接有水冷结构。炉壳底部安装有热电偶，用于测量炉衬温度。炉壳下部设有保护罩，用以对炉体进行隔热保护。炉体上设有 3 个出炉口，每个出炉口炉门均为水冷结构。耐火砖的质量指标：高铝砖的质量指标:按 GB298887 标准执行。粘土质隔热耐火砖的质量指标:按 GB399483 标准执行。耐火砖的试验方法和检验规则：耐火砖的试验方法按国标 GB298887 和 GB399483 执行。耐火砖的检验规则：异型砖对每一块都进行检验，不抽检；标砖按国标GB298887 和 GB399483 执行抽检。厂房排烟系统功能描述及用途：用于将车间内部的烟气排空。组成：由烟尘捕集罩及排烟管道组成，数量：
