产品综述
1.1 产品特点
27MVA密闭电石炉采用组合式把持器式电极系统全密闭埋弧冶炼，设备特点为炉体整体密封，连续加料。电极系统配置手动及自动操作模式。 1.2 主要用途及适用范围 1.2.1 主要用途
27MVA密闭电石炉用来冶炼电石(工业CaC2)，本设备仅适用于云南云维乙炔2327MVA密闭电石炉工程电石炉车间的冶炼工艺及原料条件。 1.2.2 适用范围
本装置在如下原料条件(见表1)情况下，可每小时生产电石约6.25吨。本装置仅用于电石冶炼。
表1 原料条件
组成 30MVA密闭电石炉原料条件表 石灰 CaO ≥92% MgO ≤1% SiO2≤1% 5～40mm 焦炭 固定碳≥80% 灰份＜15% 挥发份＜1.5% 水 份＜1% 3～25mm 粒度
1.3 技术特性
27MVA密闭电石炉技术特性见表2。
表2 27MVA密闭电石炉技术特性
炉壳内径 炉壳高度 炉壳 炉膛深度 炉膛内径 炉盖高度 个数 数量 电极壳直径 电极行程 筋片数 加热元件功率(单个电极) 加热风机风量(单个电极) φ8800 4660 2850 φ7900 1280 3 3 φ1250 1500 12 12+6+6 3165 mm mm mm mm mm 个 个 mm mm 个 kW Nm3/h 出炉口装置 电极装置(液压悬挂)
表2 30MVA密闭电石炉技术特性(续)
料仓数量 料管数量 加料系统 边缘料管尺寸 中心料管尺寸 加料机转盘直径 加料机功率 液压系统 介质 系统压力 1
12 13 φ325310 φ299310 φ8600 个 个 mm mm mm kW MPa 334 HM-46 10 冷却水系统 炉底风冷系统 污染度等级 冷却水工作压力 循环水量 风量 NAS10 0.35 600 58343 级 MPa m3/h Nm3/h
1.4 使用环境条件
密闭电石炉在如下环境条件下，能正常工作运行： 2环境温度-15℃～＋40℃（炉体及炉盖周围例外）； 2相对湿度≧90％；
2工作环境多粉尘和有一定的辐射热； 2出炉口地面必须保持干燥。
当炉壳温度超过100℃时，必须停炉检查耐火衬，以防烧坏炉壳；当出炉口地面有积水
时必须停止设备运行，待水清理完毕后方可运转；有地震发生警告期间需停炉。
1.5 工作条件
密闭电石炉正常工作条件必须满足如下规定，对不符合如下各项要求规定的，严禁使用设备。 2设备的工作环境条件处在正常范围内；
2设备中机、电、液各零部件均处于正常的使用状态； 2设备中及地面的安全保护装置处于正常工作状态； 2设备的操作者须经培训具备操作该设备的资格认证； 2确保出炉口周围地面没有任何积水；
2确保各装置的工作区域没有危险发生，无关人员已远离设备； 1.6 对环境及能源的影响
密闭电石炉虽然在设计上充分考虑环保因素，但在使用过程中还可能会对周围的环境造成影响，具体影响见表3：
表3 密闭电石炉对环境及能源的影响
项 目 润滑油脂及润滑油更换时 液压介质等泄漏时 电炉塌料时 加料或原料倒运位置 对 环 境 影 响 随意废弃造成土壤、水源污染 造成土壤、水源污染 含CO废气溢出，造成大气污染 粉尘污染 避 免 措 施 按照国家规定法规正确处理 检修泄漏部位，达到无泄漏要求 调整炉况，保证料的粒度及湿度 请确保相应除尘设备的可靠运行 注：塌料指冶炼过程湿料结壳后，瞬间破碎，有大量气体释放，冲破防爆盖的现象。 1.7 结构特征与工作原理
1.7.1 总体结构及其工作原理、工作特征
·本密闭电石炉主要由如下部件组成（详见表4）
表4 总体结构及其工作原理
序 号 1 2 名 称 环形加料机 加料装置 结构及工作原理 环形加料机采用圆盘加料方式，使用摩擦轮传动原理，其传动装置由电动机、行星减速机和摩擦轮等组成。加料时由气动刮板将炉料从旋转的圆盘上刮下。 加料装置由炉顶料仓，加料管，料嘴，阀门等组成。采用重力加料原理。 组合式电极柱由上、下两部分组成，电极柱上部主要包括：电极导向装置、电极升降装置、电极压放装置、上部把持筒、压放平台及液压管路等。电极柱下部主要包括：下部把持筒、水冷保护套、导电铜管、底环、接触元件、水冷管路等部件。 炉盖采用分体式水冷结构，共有六组边缘水冷段及一组中心水冷段，各连接处用螺栓把接。炉盖下沿与炉体之间采用砂子密封。炉盖上沿电极入口处装有水冷2
功能 向加料装置炉顶料仓加料。 用于贮存及向炉内连续加料。 工作时，电极插入炉料内，向炉内输送电能，进行埋弧冶炼。 炉盖用于缓冲存储密闭炉气并为电极升降提供动态密封及导3 组合式电极柱 4 炉盖 密封套，该水冷密封套对电极起密封及导向作用。炉盖下部朝炉膛侧打结有耐火材料。
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炉体
炉体主要由炉壳、炉嘴、炉底支撑及炉衬组成，炉壳钢板焊接而成，炉体上设有热电偶。炉底设有风道，用来对炉底进行冷却。冷却风机安装于厂房侧壁，与大气连通。
又名大电流母线或短网，一端与变压器二次出线端子连接，另一端与电极连接，采用无氧紫铜水冷管式导电结构，二次母线导电管配有水冷软电缆，用于动态补偿电极升降。
电炉高温区设备除部分采用耐火绝热材料保护外，均需要通入冷却水，以保其长时间使用。电炉冷却水系统由三台水冷分配器组成，1#水分配器用来冷却炉盖和清灰装置;2#水分配器用来冷却电极柱；3#水分配器用来冷却抽出烟道、放散烟道、三个出炉口、出炉挡屏、液压站及炉盖吊挂。在每台水分配器的回水管上设有温度计，低于设定值报警。
炉前排烟系统主要由吸烟罩、烟道、烟道闸阀、烟囱、出炉挡屏等组成。本电石炉共有三个出炉口，当其中一个出炉口出电石时，将该出炉口的烟道闸阀打开，关闭另两个出炉口烟道闸阀。
放散烟道由水冷烟道、水冷气动调节蝶阀及非水冷烟囱组成，电石炉正常工作时，荒炉气烟道处于关闭状态，当炉况出现异常，①炉压持续升高；②炉气余热利用系统出现故障；③炉气抽出烟道出现故障。该烟道上的水冷气动调节蝶阀打开，荒炉气烟道开始工作，将炉子反应高温气体排空。由于炉子反应气体主要成份为高温煤气，故排空时要点燃或自然。烟道设置的气动调节阀同时用来调整炉压。
抽出烟道由水冷烟道、水冷气动调节蝶阀及非水冷烟囱组成，水冷烟道一路出口与炉气净化系统连通，另外一路出口同放散烟道。电炉炉况正常时，将高温炉气送往炉气净化系统，除尘处理后可送出作为燃料。炉况异常时，其水冷气动调节蝶阀打开，炉气排空。 利用烧穿变压器在出炉口及炉底炭砖间产生电势差打火。
清灰装置由水冷储灰斗和眼镜阀、两个手动插板阀组成，储灰斗设置水冷检修门和氮气吹管。清灰前降低电炉负荷，利用N2置换出烟道的CO，然后打开检修门，确保作业环境安全。清灰时先打开上层插板阀，接管内储满炉灰时关闭上层阀门，打开下层插板阀卸灰。
向。
是反应生成电石的容器。
6 二次母线系统 用于向电极送电。
7
电炉冷却水系统 保护设备长期在高温下工作。
8 炉前排烟系统
主要作用是收集出炉时烟气，避免对人体造成伤害。
9 放散烟道
放散烟道为事故烟道，当出现事故时自动开启。
10 抽出烟道
将炉气送至炉气净化系统的管道。 用于打开炉口，排出电石。
用于清除烟道内的炉灰。
11 烧穿
12 清灰装置
2本电石炉总体结构布置详见随机附带的设备安装总图
2密闭电石炉结构特点：
——密闭电石炉炉盖为全密闭形式，炉瓣间采用绝缘处理以防形成涡流；
——电极采用组合式把持器式结构，电极的焙烧及压放可靠，连续；
——加料机刮板驱动气缸外置，有效防止灰尘对气缸的影响，增加设备使用寿命。 2各动作机构驱动方式见表 5：
表5 驱动一览表
驱 动 方 式 电机驱动 液压传动 气压传动 环形加料机转动。 电极升降，电极壳压放。 加料机刮板伸出，缩回。 部 位 1.7.2 设备总体布局图（见图1） 3
1.7.3主要部件或功能单元的结构、作用及工作原理 1.7.3.1 环形加料机
2功能介绍：
炉顶环形加料机（如图2）用于将原料加入每一个炉顶料仓，送料信号由料仓上的料位仪给出。每个料仓上部设有一套刮料装置。该刮料装置由气缸推动，可将原料送入料仓内。 2结构布置及组成：
炉顶环形加料装置由传动装置、气动装置、机架及导料管等组成。 由于炉顶环形加料机处于电极顶部围合的三角区域，存在煤气积聚的危险，为增加设备的安全性，传动装置电机采用防爆电机。图2中各序号定义见表6。
表6环形加料机主要部件
序 号 1 2 3 4 传动装置 气动刮板装置 机架 导料管 名 称 备 注 提供料盘旋转动力 将炉料刮入料仓 支撑防护罩(导料管)及框架 封闭加料，起防尘作用
1.7.3.2 加料装置
2功能介绍：
在料嘴底部靠自然堆积将炉料(石灰和炭材)均匀堆放在炉内，不断反应，料仓不断补充。 2结构布置及组成：
炉顶加料理系统由12个炉顶料仓、13组加料管、13个料嘴组成。
此电炉加料为连续式加料。如图3。图3中各序号定义见表7。
表7 传动装置主要部件
序 号 1 2 3 4 5
名 称
炉顶料仓 加料管 料嘴 绝缘段 指形阀
储存炉料 炉料通道 均匀布料 绝缘
维修时挡住炉料
备 注
1.7.3.3 组合式电极柱
2功能介绍：
送电并调整冶炼电弧长度，匹配电流及电压以达到最佳冶炼效率。 2结构布置及组成：
组合式电极柱由上、下两部分组成、电极柱上部主要包括：电极升降装置、电极压放装置、上部把持筒、压放平台及液压管路等。电极柱下部主要包括：下部把持筒、水冷保护套、导电铜管、底环、接触元件、水冷管路等部件。 图4、5、6、7、8中各序号定义见表8。 电极升降速度：0.5m/min。
表8 电极柱主要部件
序 号 1 2 3 名 称 电极升降装置 电极压放装置 压放平台 备 注 液压式驱动，用于冶炼操作 当电极消耗时压放电极 连接升降液压缸、辅助夹持器，安放电极压放单元、加热元件等完成电极升降、压放动作 4
4 5 6 7 8 9 10 吊挂套筒 水冷保护套 铜母线装置 底环 接触元件 冷却水供应装置 绝缘系统 吊挂电极下部各部件 防护电极对外热辐射，保护导电元件 连接二次母线及接触元件 保护导电元件，密封电极壳及电极柱间间隙 与电极壳紧密接触，将电能送入电极壳上 用于向底环、水冷保护套、接触元件提供冷却水 整个绝缘件分布底环与保护套之间、底环与接触元件之间、接触元件与保护套之间、保护套与保护套之间、接触元件与吊挂套筒之间、吊挂套筒与压放平台、底环与吊挂套筒之间、压放单元与压放平台之间、电极升降与厂房之间等处 1.7.3.4
炉盖
·功能介绍
对冶炼起密封作用，可一定程度上缓解炉压波动，稳定冶炼过程。 2结构布置及组成
炉盖采用分体式水冷结构，共有六组边缘水冷段及一组中心水冷段，各连接处用螺栓把接。炉盖下沿与炉体之间采用砂子密封。炉盖上沿电极入口处装有水冷密封套，该水冷密封套对电极起密封及导向作用。炉盖中心三角区下部朝炉膛侧打结有耐火材料。
密闭操作时，检查盖、检修盖及防爆口要全部密闭。见图9。图9中各序号定义见表9。
表9 炉盖主要部件
序 号 1 2 3 名 称 边缘水冷段 中心水冷段 水冷密封套 备 注 由多边形组成，近似圆盖状，防热辐射 连接边缘炉瓣，形成电极孔 在电极相对炉盖运动过程中提供密封 1.7.3.5 炉体
2结构布置及组成：
炉体主要由炉壳、炉嘴、炉底支撑及炉衬组成，是反应生成电石的场所。炉壳由钢板焊接而成，炉体上设有很多热电偶。炉底设有风道，用来对炉底进行冷却。冷却风机安装于厂房侧壁，与大气连通。如图10。
1.7.3.6 二次母线系统
·功能介绍：
起导线作用，一端与变压器二次出线端子连接，另一端与电极铜母线连接，采用无氧紫铜水冷管式导电结构，由于电极需要压放及升降，故二次母线每根导电管均配有水冷软电缆。见图11。
1.7.3.7 清灰装置
2功能介绍：
用于清除烟道内的炉灰。清灰前降低电炉负荷，打开炉气放散烟道，关闭炉气净化系统。启用烟道和储灰斗上的氮气吹管吹扫10分钟，同时至少使用两个仪器检测CO浓度，确保烟道内的CO被N2完全置换，然后打开检修门，确保作业环境安全。清灰时先打开上层插板阀，接管内储满炉灰时关闭上层阀门，打开下层插板阀卸灰。卸灰完成后两个插板阀全部关闭。插板阀需要检修时，关闭眼镜阀，待检修完成打开眼镜阀。日常作业、检修操作人员不得少于3人。 2结构布置及组成：
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