1.1 爐體技術參數

爐殼直徑（mm）            Φ10500

爐殼高度（mm）               5630（爐壁厚1050）

爐膛直徑（mm）             Φ8400

爐膛深度（mm）               3500（爐底砌磚厚度2130）

電極直徑（mm）             Φ1400

電極分布圓直徑（mm）  Φ3500±100

電極工作行程（mm）           1400

電極昇降速度（m/min）         0.5

出鐵口數量（個）                2

每根電極銅瓦數（塊/根）         8

冷卻水用量 （t/h）            300

年生產天數 （d/a）            330

日產量（t/d）                 120

年產量（t/a）               39787

1.2 變壓器技術參數

1.2.1 單相變壓器 8500kV          3台

型號：HKSSPZ-8500kVA/35kV

額定容量（KVA）25500，允許超載30%

冷卻方式：OFWF，強油水冷，進水溫度不大於30℃，出水溫度不大於40℃。

一次電壓（KV）：35

二次電壓(V)              130～169～208（27級壓差3V）

二次額定電壓(V)          169

二次額定電流(kA)         82

短路阻抗                 169V時＜6%，線圈內部阻抗≤5%

調壓方式                 電動有載調壓

冷卻方式                 強迫油循環水冷

側出線端子               16個

1.3 短網電氣參數

導電銅管電流密度3～4.5A/mm²銅瓦與電極的接觸電流密度1.9～2.5A/cm2

水冷電纜的電流密度3～4.5A/ mm²短網不平衡度               <10%

電極允許電流度密度         5.52～7.18A/cm²

1.4 冷卻水要求

水量       m3/h.台           240

壓力       Mpa              ≥0.3

冷卻水水質      PH           6～8

                總硬度        <10mg/L(CaO)

                懸浮性固體    <10mg/L

                進水溫度      <35℃

25500kVA硅錳爐的主體設備採用矮煙罩半封閉固定式爐型。本設計電極採用了液壓頂缸昇降裝置，短網採用水冷電纜、水冷銅管、鍛造銅瓦等。其主體部分設備組成：爐體、煙罩及煙囪、電極部分（包括把持器、電極昇降裝置，電極壓放裝置、壓力環裝置）、燒穿系統、液壓氣動系統等；輔助設備組成：斜橋上料系統、雙梁橋式吊車、出鐵系統、澆鑄設備等。

2. 設備的說明

2.1.1爐體

爐殼是爐體的重要組成部分，它採用20mm鋼板焊接而成，爐底22mm鋼板，直徑為φ10500mm，高為5630mm的園柱體，爐底採用30^#工字鋼支撐在混凝土基礎上自然通風冷卻爐底，爐殼上設有二個出鐵口，爐襯總重約500t，採用輕、重質粘土磚，高鋁磚和碳磚新工藝砌筑。

2.1.2煙罩及煙囪

矮煙罩採用對邊距離為11300mm的正12邊形，高度為2000mm，置於爐體正上方。煙罩設有10個φ400mm下料管,供自動加料用。煙罩上部有二個排煙口與φ2000mm的二個水冷煙管直通二煙囪，由三通管與除塵器預留煙道接通。主煙囪上設蝶閥控制煙的通向。煙罩採用水冷骨架、水冷蓋板結構，煙罩蓋上設有三個調節極心圓大小的裝置。每個電極週圍安裝有四個導向輪，用來調節定位電極。爐心三電極週圍均採用無磁和隔磁技術。煙罩側壁由水冷金屬構件立柱、四週圍耐火粘土磚砌筑，煙罩側壁三個大麵設有三個操作大門，其餘的九個側壁上，各設一個小門，供人工撥料扎眼觀察爐況用。採用矮煙罩，設備便於實現消煙除塵，環境保護，給操作工人帶來良好環境。

出爐口:集煙罩連接在主煙囪上,設有碟閥, 出鐵時將閥打開,煙氣由主煙囪抽走。

2.1.3 電極部分

2.1.3.1 把持器裝置

電極把持器是把銅瓦夾緊在電極上，並將變壓器二次側大電流經水冷導電銅管，水冷電纜，銅瓦傳向電極，進行熔煉，並能用電極昇降裝置來調節電極的位置，它包括以下部分：

l        把持筒3個

l        水冷保護套3個

l        壓力環及壓力環用油缸（壓力環3個、油缸16個）

l        銅瓦24個

把持筒的作用，把持住φ1200mm的自焙電極，把保護套、壓力環，銅瓦等連接起來。把持筒下部1.8m長採用無磁不鏽鋼，保護大套（全無磁不鏽鋼）、壓力環採用隔磁措施。每根電極上設8塊鍛造銅瓦，鍛造銅瓦是通過壓力環上四個油缸和四個頂緊裝置，一對一頂緊銅瓦，銅瓦對電極的壓力大小可調整，對電極的抱緊壓力均勻，可保証每塊銅瓦與電極的抱緊力均衡一致，銅瓦與電極的接觸良好，導電均勻。把持器上部與下部由絕緣件聯接，把持筒上部由台架與二個昇降油缸鉸聯接，油缸上支座固定在三層平台的專用鋼平臺上，在鋼平臺上可根據工藝需要調整極心圓的大小。

2.1.3.2 電極昇降裝置

電極昇降裝置採用液壓柱塞昇降油缸（共6個）等組成，用來調節電極的位置，電極昇降速度為0.5m/min，工作行程1400mm，檢修行程2000 mm，工作壓力8～10Mpa，此裝置結構緊湊，運行平穩，靈活，可靠。

2.1.3.3 氣囊抱閘與電極壓放裝置

氣囊抱閘的作用是冶煉時抱緊電極，防止電極下滑，它與壓放油缸接近開關配合，可帶電自動下放電極、倒拔電極。

每根電極設有單獨的電極自動壓放裝置，由氣囊抱閘和二個壓放油缸及上、下限位組成。氣囊抱閘是用來抱緊電極的，進氣時氣囊抱緊，放氣時氣囊鬆開電極，電極工作時，二個氣囊同時抱緊電極。只在壓放電極時，才由二個氣囊配合交替鬆開夾緊電極與壓放油缸配合完成壓放動作。本裝置可帶電自動壓放電極。

2.1.4 氣動系統

包括空壓機、儲氣罐、氣閥站、管道直通到氣囊上，空壓機電機的啟閉由系統內的電接點壓力表（在儲氣罐上）和空壓機上的壓力繼電器，二級保護來實現自動控制，使整個氣動系統內始終保持正常使用氣壓。

2.1.5 液壓系統

系統包括：

l        供液壓動力源的電機、油泵、調壓閥、單向閥、過濾器油箱及相關的液壓附件等。

l        各控制器迴路的調壓閥、電極昇降迴路、銅瓦夾緊迴路、液壓抱閘迴路。

l        蓄能器組，平穩系統液壓壓力，減少各迴路相互切換時產生的液壓衝擊，同時可以減少電機、泵組的工作時間，延長使用壽命。

l        系統工作介質為抗磨液壓油N46。

昇降油路

由三個二位電磁閥、調速閥、三個液控單向閥、三個同步閥，三個節流閥組成。每組由一個電磁閥、一個調速閥、一個液控單向閥及一個同步閥和一個節流閥組成，其中液控單向閥安裝在昇降缸有杆腔油口位置，當油路斷開時，可自動保護防止電極下降，該迴路設立同步閥和節流閥能保証提升電極的兩油缸同步昇降，分別控制A、B、C三相電極。

銅瓦抱緊迴路

由減壓閥一個，二位電磁閥3個，液控單向閥3個組成，每組由一個電磁閥、一個液控單向閥組成，分別控制A、B、C三相，其工作壓力由減壓閥調定，常態時保壓，當電磁鐵得電時，開啟液控單向閥抱閘缸鬆開電極昇降，斷電后自動保壓。

在各控制迴路的油口設有手動球閥，同時在各油路出口設有壓力表，以便工作時觀察及檢修方便。

整個液壓系統由壓力繼電器和電接點壓力的高低壓限位，二級保護控制油泵電機，實現可靠的系統自動控制，能始終保証系統的正常使用壓力。

2.1.6 吊挂及絕緣

吊挂是固定水冷銅管，水冷電纜、銅瓦、壓力環、把持器等裝置。絕緣是通過各種絕緣板、墊、套等將各相把持筒、短網、煙罩、煙囪、油缸、油管等之間隔離及將各部分與“地”絕緣。

2.1.7 短網

短網包括水冷補償器、銅管、水冷電纜、導電銅管、鍛造及其吊挂固定裝置。變壓器二次側出線銅管，與水冷銅管之間，採用水冷電纜的補償器可以消耗熱膨脹，緩衝電動力對設備的影響。從變壓器至銅瓦採用一對一水冷卻方式，變壓器二次側出線端子採用交錯排列，三相均採用同向逆並聯，短網往返電流雙線制佈置，互感補償磁感抵消。水冷銅管導電銅管均採用厚壁銅管，中間用水冷電纜相連。並採用都是冷水進入水冷電纜的新工藝，水冷電纜不易產生水垢而造成堵塞水路。使短網在低溫中運行，大大減少短網導電時產生的熱量損失，減少電抗值。水冷電纜與銅管的聯結選用扣壓式聯接，可減少接觸電阻。同時，厚壁銅管採用氬弧焊接工藝，成型美觀、密緻，有效地減少阻抗值，增大短網導電率。採用以上新工藝、新技術有效地提高短網入爐功率，短網的作業率。

2.1.8 冷卻水系統

冷卻水系統是對處於高溫條件下工作的構件：短網、壓力環、保護大套、爐殼、煙罩、煙囪等進行通水冷卻的裝置。為檢修方便，短網、壓力環等水路專門設有排放水裝置，用於搶修、檢修或提銅瓦時，可快速排掉管內存水。冷卻水系統包括進、回水分配器集水槽、壓力表閥門、管道、膠管等組成，供水壓力為0.3Mpa，用水量為200t/h的裝置（包括變壓器油水冷卻器用水量）。

2.2 電氣部分

25500kVA硅錳爐的電氣設備由35kV高壓供電系統、電爐變壓器、短網、電極昇降控制系統組成。

l        變壓器：採用低損耗節能型礦熱爐變壓器,側出線，電動有載調壓，強迫油循環水冷，阻抗電壓4～6%，。並且有體積小、氣量輕、超載能力強等優點。

高壓供電系統

l        基本組成

35kV電源架空引至廠區，由穿牆套管引入高壓室，由頂部進入PT櫃，PT櫃主要裝有高壓進線隔離開關，電壓互感器，氧化鋅避雷器，電源再引至高壓配電主櫃，該櫃內裝有真空斷路器，電流互感器等。

l        高壓開關櫃主要參數

額定電壓   35kV 50HZ 三相

操作電源   AC 220V

出線方式   頂出

保護等級   IP20

l        隔離開關

額定電壓    35kV/50HZ

額定電流    600A

操作方式    手動

l        電壓互感器

額定電壓 （35000V/√3）/（100V/√3）/（100V/√3）

一次繞組額定電壓   35000/√3V

二次繞組額定電壓   100/√3V

剩餘繞組額定電壓   100/√3V

容量               小於150VA

三台單相三繞組電壓互感器連接組為YO/YO/Δ-12-11（剩餘電壓繞組接成開口三角形）

l        真空斷路器

型號：ZN12-35/1250-25

操作方式：電動操作

操作電源電壓 AC220V

l        電流互感器

額定電壓   35kV

變比       300A/5A

電流互感器級次組分 0.5/10P級

● 氧化鋅避雷器

系統標稱電壓   35kV

避雷器額定電壓 42kV

避雷器持續運行電壓 23.4kV

基本功能

在高壓室設兩面高壓櫃，一個是PT進線櫃，內裝氧化鋅避雷器，另一個是裝有高壓真空斷路器的控制櫃，由它向電爐變壓器的高壓繞組送電。氧化鋅避雷器既做大氣過電壓保護，又做真空斷路器在分、合電爐變壓器時產生的操作過電壓保護。

真空斷路器既可在高壓櫃的櫃面操作，也可在主控室進行合、分閘操作，隔離開關在高壓室手動操作。

高壓櫃上能顯示高壓電壓及電流，並裝有電能計量和保護裝置。

● 車間動力

車間操作室設置操作台一面、車間動力配電櫃一面。操作台儀表板配置電流表三只、一次側電壓表三只、二次側電壓表三只及各故障指示燈。操作面板主要控制三相電極的長降、自動壓放、手動壓放及高壓櫃的分合閘。車間動力配電櫃分別向液壓站、主變室、卷揚機、橋式起重機、立式卷揚機、布料車、車間各層照明配電箱送電並配置兩套車間備用電源，分別為30kVA、15kVA。三樓液壓站設置控制櫃一面、配置兩台液壓泵電動機、兩台空壓機電動機及直流24V電源、配置電極昇降系統及壓放系統線路。

25500kVA硅錳爐三樓設置13台插板閥操作箱。

車間動力管線敷設方式採用塑料電力電纜和控制電纜沿扁鐵弔架明敷，局部需引至設備附近的電纜採用穿管明敷。

● 照明

車間照明電源由車間配電櫃引至各層照明配電箱上，集中控制。各燈具開關就近安裝于燈具附近。

● 低壓補償

(1) 補償前技術指標

視在功率   S=25500kVA

一次電壓  U₁=33KV～35KV

 二次電壓   U­₂=140V～150V

有功功率   P=13695KW

無功功率 P=9190.5KW

一次電流 I₂=327.6A

電網諧波 5.7次超標

功率因子 COSΦ=0.83～0.85

三相短網不平衡度≥3﹪～5﹪

(2) 低壓補償后技術指標

視在功率   S=25500kVA

一次電壓 U₁=33KV～35KV

 二次電壓 U­₂=150V～155V

有功功率 P=15075KW

無功功率 P=6466.6KW

一次電流 I₂=295A

電網諧波 不超標，達到國際標準

功率因子 COSΦ=0.93～0.95

(3) 低壓補償技術參數

 補償容量   Q_L=5200KW

 補償無功電流 40380A

 補償電壓   U­₂=160V

(4) 低壓無功補償在硅錳爐應用的優勢

A、提高二次電壓，低壓補償電容的容性電流，與短網感性電流相互作用，減少二次側短網故障，提高一次及二次電壓。

B、平衡三相功率，低壓補償由功態補償、靜態補償組成，靜態補償短網減少無功損耗，動態補償根據爐內反應區功率的變化，動態跟蹤調節，平衡三相功率，穩定電極。

 C、減少短網的不平衡度

 D、單相調整電極電壓

 E、降低電網諧波含量。

2.3 輔助設備

2.3.1 配料、上料系統

採用一條B=650皮帶機和一條可逆皮帶機，將篩后的成品錳礦、富錳渣、石灰、焦碳等分別卸入到20個配料倉內。每個配料倉下口設一臺電振給料機，兩個料倉合用一個電子稱量斗。由電子稱量斗稱量后，由稱量斗下面的的氣動扇型閥將稱量配好料卸到配料皮帶和環行布料皮帶機上，由配料皮帶機將料輸送到上料皮帶機採用B=650波壯擋邊帶式輸送機將混合料運至20m平台，再由可逆皮帶機運卸到加料倉內。整個配料採用PLC控制自動配料。

2台礦熱爐所用的電極糊和電極殼另外還需要一套上料卷揚。

2.3.2自動加料系統

22m平台設防16個加料倉，共13根下料管，其中，中心料管一根，三個大麵在極心園上，兩根電極中間，共6根大麵加料管，三個小面在三電極中心與爐心聯機的延長線上，共6根小面加料管。

加料鋼倉體積為3m³，固定在22m平臺上共13個；每個加到爐內的鋼倉下配用全密封液壓插板閥一台和重垂閥一個。重垂閥的作用是不加料時，能密封住料管中上升的高溫焰氣，而氣動插板閥能解決不堵料的問題。氣動閥的操作按鈕，按料管的編號懸挂在爐臺上，加料工在爐前操作，可以看着爐內的情況加料，料加多少、需加哪個面，都操作方便，控制可靠。

由四層料倉、液壓插板閥、重垂閥、料管下料，從煙罩中心進入爐內，料管在煙罩與三電極附近採用無磁不鏽鋼或水冷裝置。

2.3.3 出鐵、出渣系統

由燒穿器、出鐵口檔板、鐵水包、渣包、運包車、軌道、卷揚機組成。由燒穿器燒開鐵口，先出鐵水后出渣，渣鐵經出鐵口流到鐵水包；硅錳合金沉入鐵水包底，渣浮在鐵水包上面，鐵水包滿后，渣從鐵水包長嘴溢出流入鑄鋼渣包。採用卷揚機將運包車、渣包車拉到澆注間，由弔橋將渣包，吊起運至平中間渣包，將液態渣倒入中間渣包內，水淬后經渣槽沖入水渣池內，由5t抓斗，將水渣撈出運走。若出干渣，把渣包吊下冷卻后吊出，運走即可。

2.3.4 澆鑄系統

鐵水包在包車上，鎮靜20分鐘后，用20/5t橋式吊車，吊起，採用下澆鑄，澆注到地模內，待錳硅合金凝固、冷卻、脫模、破碎、精整后入庫。

本套系統除塵選用大布袋正壓除塵裝置，整套設計系統包括：主管道、冷卻器、氣動系統、主風機、大布袋除塵器、三通切換清灰系統等部分組成,為正壓下進風反吸清灰大型濾袋除塵系統。

其特點是：系統處理煙氣量大，除塵效率高，結構合理，操作管理簡便，維修工作量小。設置無按鈕觸摸屏微機程控，實現分室（單元）輪流自動化清灰操作，以保証除塵系統連續工作。

工作原理：硅錳爐含塵煙氣通過冷卻器降溫至150LC以下，含塵煙氣經主風機從灰斗側邊進氣管進入除塵器，一部分粉塵在灰斗中自然沉降，而細微粉塵隨氣流進入濾袋，粉塵被阻留在濾袋內壁表面，氣體經過濾袋后排出。濾袋內壁粉塵逐漸增厚，使濾袋阻力也相應增高，當除塵器進、出口壓差達到規定的上限值時（一般在1500Pa），三通切換閥開啟，除塵器分室（單元）輪流停止過濾進行反吸清灰。由於氣流方向的突然改變，濾袋從受正壓狀態變為受負壓狀態，此時濾袋變形被吸癟，附積在濾袋內壁的粉塵層龜裂脫落，掉入灰斗中；而後當反吸清灰停止時，濾袋由受負壓變為無壓靜止狀態，此時灰塵自然沉降到灰斗中。這一過程稱為清灰三狀態。如此反復2—3次，當除塵器進、出口壓差降到規定的下限值時，清灰過程自動停止，同時恢復全過濾程序，如此反復連續工作。當進入除塵器煙氣溫度大於150LC時，除塵系統混風閥自動開啟，若溫度仍然大於150LC則自動關閉主風機，開啟放散閥門。當進入冷卻器溫度大於400LC時，除塵系統關閉，開啟放散閥門。當系統發生故障,主風機兩端壓差大於5000Pa時，關閉主風機，開啟放散閥門。