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1、 宁夏岩鑫冶炼有限公司431500KVA密闭矿热炉及资源综合利用项目 可行性研究报告中化化工科学技术研究总院二一年十一月 宁夏岩鑫冶炼有限公司431500KVA密闭矿热炉及资源 1011-F44综合利用项目可行性研究报告 版次：0版第一章 总 论1.1 项目名称及建设地点 1、项目名称：431500KVA密闭矿热炉及资源综合利用项目2、建设地点: 宁夏吴忠市金积工业园区1.2 主办单位基本情况1、主办单位名称：宁夏岩鑫冶炼有限公司（简称岩鑫公司）2、项目建设地点：金积工业园区3、企业性质：有限责任公司4、法人代表：白成林中化化工科学技术研究总院 52第五章 生产工艺技术方案5.1、电石生产技术
2、方案5.1.1电石生产技术方案的选择（1）国内外电石生产技术概括目前国际电石生产技术全面领先应属德国。它主要是有密闭炉、陶瓷管干法净化或泰森洗气机湿法净化，炉气可做燃料、化工原料、也可去烧气烧石灰窑。我国自86年以来国家计委曾组织化工部，机械部先后引进了挪威的埃肯组合式把持器密闭炉(含空心电极，计算机)，埃肯的干法布袋净化系统等先进技术，并对引进的电石生产技术进行了改进，目前国内电石生产技术主要以德国肯公司技术为主，其主要技术特点为：A、环形加料机它的作用是把料胶带输送机送来的炉料分送到每个炉顶料仓。它是当前电石炉上最好的给料装置，连续给料，给料能力大，能使上料系统自动化；比皮带机给料简单，设
3、备少、易管理；比多斗环形给料机可靠， 检修工作量少。B、加料装置由12个炉顶料仓和13根料管组成，每个料仓上均设上、下料位计，上料料位计用于求料，下料料位计用于报警，料位不能低于下料位，以防煤气溢出。料仓中心设一料斗，能把电石炉需要的校正料较早地通过料管送到位。每根料管上、下均设一道手动针形阀门，供检修时切断料流。13根料管包括7根相间料管、6根边缘料管，把炉料加到电炉中心和电极周围，满足冶炼要求。相间料管位于磁场较强部位用防磁钢制造，减少铁损。料咀为水冷料咀。C、炉 盖炉盖中心用防磁钢，其它部分采取割磁措施。炉盖与炉壳、料管、电极之间均采用耐用的高温绝缘密封材料。检查孔、探测孔亦采用良好密封
4、。炉盖呈全水冷属结构，正对高温料面的中心盖板内表面喷涂耐火材料，炉盖上设置了防爆孔和取压点、测温点等。D、炉 体炉体由炉壳、底座、保护罩、出炉口、炉底触点装置、炉底热电偶等组成。炉壳为上部水冷的钢板整体焊接结构；三个出炉口沿圆周均布。底座座机在中间有风道的钢筋混凝土基础上，冷风经中间风道送入，沿底座径向缝、炉壳以保护炉衬。E、组合电极柱电极升降采用液压吊缸。缸体与平台、活塞杆与电极吊挂框架之间有球形接头连接，避免别劲。设电级辅助吊挂装置，供检修吊缸时吊持电极用。电极压放装置主要由液压压放装置和辅助夹持器组成。压放装置用于支承电缆和压放电极；辅助夹持器用于安装和检修液压装置时支承电极。把持器主要
5、由底环、接触元件、保护套、电极筒、铜母线管组成。底环为铜质，用于避免电炉高温对接触元件的作用。接触元件用紫铜制造，将铜母线管的电流送到电极筋片上。保护套用防磁钢制造，保护接触元件不受电炉高温作用。电极压放装置和把持器组成了组成把挂器，与老式的铜式把持器相比，最大的优点是组合把持器有互换性，压放装置和接触元件可用在电极直径不同的电炉上，另外，设备轻，组合把持器的重量约为铜瓦式把持器重量的一半；接触元件与电极筋片之间是平面接触，比铜瓦与电级之间的曲面接触好，接触电阻小；接触元件比铜瓦寿命长。因此组合电极柱这项新技术被大量采用。F、大电流母线大电流母线由水冷铜母线管和水冷软电缆组成。用于把变压器的电
6、流送到接触元件上，再送到电级上。由于采用了三台单相变压器，大电流母线较短。由于采用了特殊的变压器，大电流母线上取消了补偿段。G、水冷系统采用开式循环水冷，使用加药水防止结垢，开式循环，除了仪表监测外还可以人工监视。在每个水路上装有流量开关、温度开关，并与主控室连接，以便保护设备。H、烟罩和烟道由烟罩和烟道组成，收集炉盖可能逸出的烟气，由烟道排出室外。液压传动系统由液压站和压放装置盘组成，液压站内设有4个供油系统，即每根电极升降油缸为一个系统，三根电极的压放为一个系统，滤油冷却一个系统，备用一个系统。备用系统可随时代替另一个系统。I、出炉设备包括烧穿器、烧穿母线。烧穿器悬挂在架空轨道上，在出炉平
7、台上手动操作。电流来自一台烧穿变压器的二次侧出线端。L、出炉烟气收集净化装置。由排烟罩、布袋除尘器和离心通风机组成。出炉时的烟气由布袋除尘器净化后排入大气，烟尘收集尾气达标排空，粉尘收集处理。（2）项目拟选用的电石生产技术方案。电石生产在我国已有半个多世纪的历史，生产技术已由小炉型向大炉型方向发展，由开放型、半密闭型向密闭型方向发展，目的是降低能耗。尤其是国外先进密闭电石炉生产技术的引进和消化吸收，是的我国电石生产技术得到了很大的发展；本项目依据宁夏区内原材料供应状况和岩鑫公司的技术水平，拟采用目前国内比较成熟的技术，选用4台31500KVA密闭型电石炉来生产电石，其各项技术指标如下：单台31
8、500KVA密闭型电石炉各项技术指标序号项目名称指标1产量60000吨2电石炉容量31500KVA3吨电耗3200KWh4年电耗19500 万KWh5吨消耗兰炭650kg6年消耗兰炭3.9万吨7吨消耗石灰950kg8年消耗石灰5.7万吨9吨产生的炉气400 m310年产生的炉气2400万m311吨产生的烟尘62.64 kg12年产生的烟尘0.376万吨5.1.2电石生产工艺流程简述(1)配料站 从石灰生产、炭材干燥工段来的石灰、兰炭分别在配料站上部进行筛分。块、粉则进入各自的贮仓。共设块料仓4个(其中石灰块料仓、兰炭块料仓各2个)。粉料仓各一个。石灰块料粒度为10-50mm，兰炭块料粒度为5-
9、25mm。(2)电炉进料合格粒度的石灰、焦炭由仓口分别经配料站块料仓下的振动给料机又经称重斗，按合适的重量配比，由振动给料机分三层经带式输送机、斗式提升机送至电石生产厂房，分别通过电石炉的环形加料机进入炉料贮斗。每台电炉炉料共有12个贮仓，贮仓中的混合物料经过向下延伸的料管及炉盖上的进料口靠重力连续进入炉中。(3)电极糊加料装在电极糊盛斗内的破碎好的电极糊(100mm以下)，经单轨吊从地面提升到各电极筒顶部倒入电极筒内。(4)冶炼电能由变压器和导电系统经自焙电极输入炉内，石灰和炭素原料在电阻电弧产生的高温(2000-2200)下转变成电石。冶炼好的电石，每隔一小时左右从炉口出炉一次，熔融电石流
10、入牵引小车上的电石锅内，由卷扬机将小车拉到冷破厂房进行冷却破碎。（5）电石冷却、破碎、贮存液态电石注入电石锅经牵引小车至冷却厂房。由桥式起重机将电石锅用吊具从小车上吊出，放置在“热锅预冷区”。冷却两小时后，将电石砣从锅内吊出放置在冷却区继续冷却，当冷却到80以下，电石即可破碎、贮存或销售。（6）炉气干法净化 A、净化除尘的工艺说明炉气由电石炉炉气抽出管抽出，温度在400-800左右。含尘量50-150g/N m3。正常生产时，炉气由抽出管中抽出，进入炉气冷却器。炉气冷却器由冷空气夹套水冷却将炉气温度降到200左右，经袋式除尘器中过滤，净化后的炉气含尘量在50mg/Nm3以下，后经净炉气风机送入
11、洗涤塔进行进一步净化，由加压风机送往气烧石灰窑做燃料。 净化后的炉气，一部分返回，对过滤器进行反吹清灰。B、粉尘处理粉尘由袋式除尘器底部排出，经旋转阀、螺旋输送机进入储仓，供水泥生产使用。5.1.3石灰生产工艺选择通常，在石灰生产中有气烧窑和混烧窑两种，气烧石灰窑一般以电石炉炉气、煤气或天然气做燃料，混烧石灰窑以无烟煤或焦炭做燃料；气烧石灰窑又分气烧石灰旋窑和立窑；由于电石生产对石灰的活性要求较高，目前国内只有消化已引进的意大利费卡斯公司套筒气烧窑技术生产的石灰活性达到了400ml，而其它窑型烧出的石灰活性钧低于300ml；为本项目拟采用套筒气烧石灰窑生产石灰，以电石炉炉气做燃料，此种石灰窑操
12、作机械化程度高、程序控制、热效率高,生产的石灰质量较好，国内电石、钢铁行业使用较为普遍。5.1.4石灰生产工艺简述石灰石(粒度20-60mm)由石灰石贮仓经电磁振动给料机，胶带输送机、计量装料装置、提升装置、加料装置送入气烧石灰窑。 净化后的炉气，和予热的空气，经配气系统送入窑内燃烧，产生高温。在800-1000将石灰石煅烧。煅烧好的石灰由窑底经卸料装置排出，送到耐热胶带输送机上。再经胶带输送机、斗式提升机送到配料站的石灰贮仓中，供电石生产用。 窑顶尾气经布袋除尘后接烟囱排空或者供焦炭烘干使用。5.1.5兰炭烘干工艺选择炭材干燥常用的有两种形式，立式干燥器和卧式干燥器。前者为立式固定式，后者为
13、回转式。两种各有利弊，比较情况见下表。立 式 与 卧 式 炭 材 干 燥 器 比 较 情 况比较项目卧式干燥式竖式干燥式不同品种物切换易较易物料粒度块、粉皆可块、粉皆可热效率一般高投 资相对较高相对较低干燥效果均匀均匀从以上两种干燥形式比较，显然竖直干燥器适应于干燥，可以达到即干燥兰炭块又干燥粉料的效果。同时，可减少碳素材料损耗，尤其是兰炭在烘干过程的破损问题。为此，本项目拟采用立式烘干机技术，相比传统的转筒烘干机而言，此种烘干机可节电20%，最明显的优势是降低烘干过程中7的物料损耗。5.1.6兰炭烘干工艺简述湿兰炭由汽车直接卸入湿料仓内，由湿兰炭仓底给料机、皮带机、斗式提升机送入筛分机内筛分
14、，筛分的粉料由皮带机送入中间料仓，大块料经破碎后返回到筛分机内筛分后进入中间仓；后经计量由皮带机、斗式提升机把兰炭送到烘干窑内，同时热风炉向窑内送热风，使热风与物料充分接触，把物料中水份带走。经过烘干的物料由胶带输送机经除铁、斗式提升机，送进配料站的炭材仓中，后经筛分供电石炉用。烘干机的尾气经旋风除尘器、布袋除尘器处理后，排空。收集的炭材粉经煤磨制粉后用于热风炉使用。5.1.7电石生产流程简图电石生产示意流程图5.1.8电石生产原材料、动力消耗定额及消耗量（1）兰炭烘干原材料、动力消耗 烘干兰炭消耗定额(以每吨含水1%干兰炭计)序号名 称规 格单 位消 耗定 额消 耗 量备 注每小时每 年1湿兰炭含水18%t1.1829.52124002动力电KWh1025018000003燃料煤热值21757KJ/kgkg307501350000000注：燃料煤为筛分粉料。（2）石灰生产原材料、动力消耗定额及消耗量序号名 称规 格单 位消 耗定 额消 耗 量备 注每小时每 年1石灰石CaCO396%t1.9177.1557000041.672电石炉气热值11
