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90吨LF炉工程设计说明书

时间: 2024-01-28 13:08:43 |   作者: 企业快讯

  2)低压配电电压:380V/220V±5﹪,50Hz(两路来自炼钢车间不同变压器)三相四线)进水温度: ≤33℃

  重钢公司拟新建的90t-LF钢包精炼炉布置在(C)--(D)跨和(D)--(E)跨16#--22 #柱之间。该精炼炉采用单车双工位纵轨布置. 散装料系统、变压器室、主控室位于二层平台;液压室、氩气室位于一层。高压配电室(35KV)及谐波补偿装置室位于二层平台

  LF钢包精炼炉能取代初炼炉进行还原操作,可对钢液实施升温、脱氧、脱硫、合金微调,采用吹氩搅拌,使钢液成份、温度均匀,质量(纯净度)提高,具体的功能为:

  ----作为转炉、连铸机之间的缓冲设备,保证转炉、连铸匹配生产,实现多炉连浇。

  钢包车本体由四个钢板组焊成的矩形梁构成框形车架,上面设有两个耳轴支座用于支撑钢包,下部装有主、从两组车轮(共四个车轮),车轮直径约ф900。钢包车用电机驱动,约30KW电机直联双出轴齿轮减速机后通过联轴器分别与两个主动轮相连接,结构相对比较简单、可靠。电动机和减速器通过安装座直接固定于车架横梁上,刚性好,减速机齿轮面采用中硬齿轮面。钢包车运行调速采用变频调速。为了能够更好的保证钢包车的平稳运行,在车的前后端对应于每个车轮装有四个轨道清理装置,随着钢包车的运行清理掉钢轨上可能落上的杂物。

  钢包车动力电源、钢包底吹氩搅拌的氩气管道及电缆均由拖缆提供。其结构是在钢包车的外侧上方(±0.00以上)固定一根工字钢轨(用户自备)。电缆及氩气软管通过若干个吊架悬挂于工字钢轨上,吊架与工字钢轨之间设有滚轮,来保证了钢包车运行过程中拖缆装置收放自如。设防护屏的目的是为了很有效地保护电缆免受高温钢包的热幅射,提高电缆的使用寿命。

  钢包车的定位采用接近开关(远离加热工位)定位,使得钢包车可平稳启动和制动,无惯性冲击。除钢包车控制管理系统设有制动单元外,钢包车本身也设软制动单元,以便于在事故状态下将钢包车拖出。

  加热基架是精炼炉的基础构件,其分为上、下两层,分别安装电极升降立柱、炉盖升降立柱及其对应的导向轮装置。

  导向滚轮组用于电极升降机构及炉盖升降机构定位导向,共由二组滚轮组成,对应电极升降立柱和炉盖升降立柱上下各设一组,分别安装在独立基架的上下层。导向滚轮的设计考虑到安装、使用、维护及立柱升降的平稳和电磁场的影响等因素,设计时考虑其有较大的调整行程,并要求其调整方便、可靠及足够大的轮距,以确保升降立柱的运行平稳,达到稳定电弧燃烧。

  导向滚轮与电极升降立柱导轨之间的间隙调整是通过简单、可靠、实用的方法调整来实现,以保证立柱与导向轮的接触良好。

  水冷炉盖为密排管式结构,水冷炉盖用无缝锅炉钢管和特制的等直径弯头组焊而成,以保证水冷为均流无死点,提高水冷效果。在结构上炉盖本体侧壁体成柱形,顶部是锥形面,下大上小以保证刚性,顶中心部分是一倒锥形水冷环,用以承放耐火材料中心盖,中心盖上开有与三相电极相对应的三个电极孔(耐火材料中心盖用户自备)。

  在炉盖本体上除三个电极孔外,根据工艺技术要求还设有合金加料孔及相应的密封盖,根据冶炼要求打开相应的孔盖做相关操作(汽缸带动)。孔盖的作用是防止高温烟气溢出,同时在炉盖的侧壁(侧部开口-水冷倾斜向上)设有一人工观察工作孔(汽缸带动),在冶炼过程中,根据自身的需求可打开孔盖进行观察和其它工艺操作,同时在炉盖的顶部设有一检修平台和护栏,以便于电极横臂检修、电极的更换及接长等。

  炉盖下“密封”装置采用独特的凹形设计,既保证了良好的炉内还原气氛,同时又确保了良好的集烟效果。

  炉盖在使用时,内部须打结有50~80mm的耐材(用户自备并打结)以提高炉盖的常规使用的寿命和热效率。

  炉盖提升机构由炉盖升降油缸及Γ型架组成.油缸安装在Г型架立柱下端,并远离高温区及强磁场,炉盖的升降由升降油缸来实现。Γ型架既承担了炉盖升降负荷,同时又作为水冷炉盖的冷却水进回水路,使冷却水水路得到极大简化。

  Γ型架与水冷炉盖的联接处,即Γ型架端部采用独特的“牛头”设计,“牛头”即可以上下摆动,又可以左右调整,使得炉盖的安装、维修变得异常方便实用。

  为确保导电横臂升降平稳和电弧燃烧稳定,电极升降立柱结构设计除考虑电极横臂及电缆和电极的负荷外,同时更应考虑电磁力的作用。故电极升降立柱一定要具有足够的强度和刚性(较1#精炼炉加强),电极升降立柱是用钢板焊接成的异形构件,内腔装设立柱升降油缸,立柱外表与导向滚轮接触面均经精加工和热处理。立柱上平面与横臂联接处二者之间设有环形绝缘,确保无爬弧现象。

  电极横臂与立柱联接处设有一水冷托架,托架一方面可满足导电横臂在立柱上的前后及左右方向调整,同时也保证维护及检修的方便性。所配铜——钢复合导电横臂采用最优的结构设计及空间布置即保证了结构的强度和刚性,更主要的考虑二次电流的供电特性,由此减少等效电抗值,降低三相不平衡度,在保证相间不短路的条件下,极大的缩小了电极分布圆直径。

  电极夹放缸的结构采用双活塞设计,另外,将电极夹放缸置于横臂内部,一方面避开高温区,另一方面避开强磁场区,电极夹放缸不设水冷。

  另外,电极夹放机构的电极夹紧力在确定时留有很大的裕度(夹紧力可调),以确保电极与锻造精加工的紫铜电极夹头接触良好,延长易损件的常规使用的寿命,降低生产运行成本。

  二次短网系统是指变压器二次侧向钢包炉输送电能的大电流线路,由水冷挠性补偿器、导电铜管、大截面水冷电缆等组成。

  由于钢包炉在冶炼时,所需功率大,二次电流通常都在数万安培之上,所以能耗、阻抗、三相不平衡系数及功率因数在短网结构设计时显得很重要。

  钢包精炼炉变压器用于钢液加热提温,既要保证较高的升温速度,又要确保钢包包衬常规使用的寿命,钢包精炼炉必需采用低电压大电流操作。

  变压器由变压器本体、油枕、开关操作箱、小车、高压套管、释压器、ABB进口有载调压开关、油水冷却器、低压导电排等组成。

  器身压紧:所有线圈整体组装真空气相干燥处理,线圈压紧采取了专用特制弹簧油缸压紧,使其在运行中始终处于压紧状态。

  储油箱内衬橡皮囊,使油与空气隔绝以保护变压器油。变压器带有远传测温装置输出4-20mA信号,在主控室通过数显仪可观察油温。

  二次电压:335—295—235,共设十一档,前五档恒功率,后六档恒电流

  喂线技术的核心是将比较轻、易氧化、易挥发的合金元素制成包芯线或实心线快速输入钢液,在钢液深处熔化溶解,进而达到脱氧、脱硫、改变夹杂物形态,实现成份微调等冶金目的。

  水冷系统分二个部分:一部分其主要冷却部位有水冷电缆、导电横臂、电极夹头、短网等,第二部分主要为:水冷炉盖本体及炉盖下“密封”装置等。水冷系统每路水都设有压力、温度检测元件,当进水压力过低,回水温度过高时,都有声光指示和报警。炉盖总回水装有电磁流量开关,用于检测及漏水报警。水冷胶管采用活联结;水冷分配器前增设过滤网及检修放水阀。

  自动加料系统主要由储料仓装置、称量给料装置、皮带送料及密封装置、钟式料罐、储料仓支撑架和检修平台装置等组成。

  储料仓装置最重要的包含料仓、高低料位检测装置、手动插板阀及振动给料器等,料仓主要由型钢和钢板焊接而成,呈倒锥形布置,上大下小。侧面分别设有低料位检测装置,大多数都用在料位检测和报警。在料仓的下端设有一个人工手动插板阀,以备检修振动给料器时关闭料仓。料仓下端出口处设有一个振动给料器,可将料仓的物料快速准确地送到称量料斗中。

  称量给料装置最重要的包含称量料仓、称量传感器和振动给料器等。称量料仓是由钢板和型钢焊接而成,称量装置主要是根据工艺技术要求,准确计量拟加炉内的物料。振动给料器则将计量准确的物料送到皮带送料装置上。物料通过皮带送料装置,经过溜管进入炉内。

  皮带送料及密封装置是将称量准确的物料在无污染的条件下快速准确地送至炉内,以满足正常生产之需求。

  为了避免皮带在送料过程中皮带跑偏,故在设计时,皮带送料的支撑辊制作成槽形,且在两侧设有皮带跑偏的机械限位装置。同时为避免皮带打滑,在皮带支撑主动辊一侧设有皮带张紧轮,以保证皮带与主动辊之间有足够的摩擦力。

  钟式料罐是由钢板制作而成,上大下小。它是将各种物料通过起吊设备(行车)运到料仓的容器。

  储料仓支撑架和检修平台装置是由钢板和型钢组焊而成,是储料仓装置及检修的基础构件,故要求其有较好的强度和稳定性。

  振动给料器采用变频控制调速,其控制有两种控制方式,一种由PLC控制,实现生产自动化,另外一种在主控室内计算机操作站手动控制,加料系统工作时,称重传感器的输出为PLC可识别的4-20mmA信号,并可在主控室实时显示。

  电极连接可在炉子上完成,也可单独在平台的电极联接储存装置上完成,该过程均由人工来实现。

  本系统主要由阀架、气动三联件及电磁阀等组成,其用气点为合金加料插板阀及炉门启闭等。

  本系统按氩气流量的不同级别按指令自动控制,也可手动调节,系统除了设定工作所承受的压力(依据实际工况而定)外,同时又设有测漏及高压旁吹等级别,能轻松实现自动调节氩气流量,并记录氩气耗量的瞬时值及累积值,也可由计算机控制。

  调节与测量功能由PLC自动完成,组成完整的自控系统,也可以转为手动控制。整套系统装在一个柜体内。

  本台90t_ LF钢包精炼炉液压系统,由泵站、阀站、蓄能器等部分所组成,供电极升降、水冷炉盖升降、电极夹放等液压装置所用。柱塞泵选用恒压变量柱塞泵(力士乐),共二套,一用一备。液压介质为阻燃水-乙二醇。为使系统在高效、节能状态下运行,以及在设备失电状态下能自动将三相电极和炉盖提升,使钢包车具有移动条件,系统配有蓄能装置。三相电极升降调节采用电液比例阀(力士乐),其它控制回路采用进口(力士乐)滑阀,使系统达到无泄漏运行。考虑到当地的气温条件,液压装置配备有冷却装置。液压站设在变压器室下面。

  ·液压泵装置是由二台排量140ML的恒压变量泵及电机等组成,控制形式为一用一备。

  ·每台泵装置设有压力保护功能和压力油过滤器,以保证向液压系统输入高精度工作介质。

  ·液压泵装置设有单向阀、高压球芯截止阀等液压件。测压点,测压软管等液压附件,确保正确使用维护。

  ·依据精炼炉炉况、工作缸数量、缸径和行程,可计算出需约2.8m3的不锈钢油箱。

  ·油箱设有液位计和液位发讯器,用于对低液位、超低液位、高液位、超高液位进行报警和发讯。同时还可参与系统PLC 控制。

  ·油箱设有两个温度控制器,用于对低温度、超低温度、高温度、超高温度、进行报警和发讯。同时也可参与系统PLC 控制。

  ·油箱配有循环过滤冷却系统,30分钟可将油箱的油液按照控制要求过滤[7μ]冷却一次,以满足液压系统对油液的要求。

  此蓄能器装置基本功能为满足事故状态下钢包车开出并将电极及炉盖提升,同时也起到了平衡液压压力作用。

  此蓄能器装置配有8个100L皮囊蓄能器并分为两组,每台蓄能器配有压力保护和切断卸荷功能,可向系统输入(210--240)L工作介质。

  ·电极升降控制管理系统。电极升降采用了3台电液比例阀(力士乐),分别对三相电极升降进行自动控制。

  ·炉盖升降系统采用DN10三位四通电液阀(力士乐)并备有双单向节流阀。炉盖升降控制管理系统还具有液压锁功能。

  ·电极松开控制管理系统采用DN6二位四能电磁阀(力士乐)控制,结构相对比较简单动作可靠。

  大烟罩除尘装置共由活动烟罩、固定烟罩、驱动装置、滑线装置及侧封板装置、电动风量调节阀和限位装置等组成。

  活动烟罩位于精炼炉设备正上方,其是由钢板焊制而成,内侧设有耐火隔热层,两侧各设两组车轮,其中一组为主动轮,且车轮轨面标高有一定的高度差,以方便烟罩的拆装。

  固定烟罩位于设备靠近变压器侧,其结构同活动烟罩,且位于活动烟罩的下方,为满足电极升降行程及强磁场工况条件,固定烟罩内部离横臂最高点需保持一个合理的空间高度。

  为了方便工艺操作和减少除尘风量,故在除尘烟罩的四周均设有侧封板,侧封板由型钢和钢板组焊而成,内侧辅设有隔热耐火层。

  为方便工艺操作,在操作平台一侧的侧封板上设有一工艺操作孔门。该孔门既能轻松实现相关的工艺操作,也可以方便炉前观察。

  驱动装置安装在活动烟罩的两侧,共计两套。每套各设一组主动轮,以实现活动烟罩的运动,满足工艺操作及电极更换。

  高压系统大多数都用在90t LF精炼炉变压器一次侧电源合闸和分断。进线PT柜包括隔离开关,主要用来隔离电源,便于安全检修。另外进线PT柜还包括电压互感器、电流表、电压表、三相有功功率表、无功功率表、有功电度表及无功电度表等测量仪表。真空开关柜包括断路器手车、电流互感器,断路器采用CD10-Ⅱ型直流电磁操动机构,可以方便地进行远距离操作,完成变压器电源的接通和分断;真空断路器合闸回路,采用防跳装置,克服了真空触头反复合、分导致的电弧重燃,有效的延长了触头寿命。滤波系统安装有氧化锌避雷器及R-L-C吸收装置,能有很大效果预防操作过电压和浪涌过电压对变压器和电压互感器绝缘会造成的危害。整流电源柜内配备整流变压器、三相桥式整流模块、滤波装置等,为高压控制回路、高压断路器、继电保护等提供DC220V直流电源。

  高压柜采用GBC-35型,均设闭锁装置,具有防止误操作功能,满足水电部部颁标准提出的“五防”要求.

  低压配电柜接受车间不同变压器下两路三相四线制电源,一用一备,为系统各用电点提供较为可靠工作电源。

  变频柜内安装有AB变频器给钢包车驱动电机提供电源,用于钢包车的变频调速控制。

  合金加料柜内安装有宁波中和工业用称量仪表及AB变频器,配合PLC控制可以在一定程度上完成加料初始时的快速进给和加料临近终点时的慢速进给,来保证对合金加料成份的精确性。

  主操作台集中有多个关键控制开关、指示灯及电流电压表等,它可用来完成精炼炉生产的全部过程中的大部分操作,具体操作功能有:

  PLC柜分为PLC柜Ⅰ和PLC柜Ⅱ系统,PLC柜Ⅰ分别安装有电量变送器、模拟量信号变送器、阀组驱动用直流电源等,PLC 柜Ⅱ分别安装有PLC系统相应模板及功率扩展继电器,完成强弱电转换输出与现场驱动信号相隔离,保证PLC系统安全可靠。PLC除完成电极升降调节控制之外,还完成包括钢包车控制、液压、水冷、加料、变压器、高压合分闸等控制,还可以对LF 炉数据信息采集并处理。

  计算机操作站配有两台研华Pentium 3工业控制计算机、17″液晶显示器,做为计算机操作站。计算机操作站与PLC进行动态数据通讯完成总系统的监控及状态画面显示。

  本系统配合压力流量二次仪表及独具特色的稳压节流调节装置设计,克服了目前国内各种吹氩系统的种种敝端,通过完成系统自检、系统检漏、吹氩全过程上位机显示器显示、事故报警、高压旁路吹氩等功能,从而很好的实现了精炼过程吹氩搅拌。

  ⑴LF炉仪表控制管理系统采用电气、仪表、计算机一体化设计,由一次仪表、二次仪表、PLC及上位机显示器组成,根据各工艺参数的重要性及操作习惯,设置了多台二次仪表。

  ⑵本控制管理系统设计的主要特点是采用上位机显示器显示和二次仪表显示相结合,方便操作人员观察。

  能把工艺生产有关的数据来进行传送和采集,所有被检测的工艺参数,如果出现故障和报警,上位机显示器屏幕上就会报警显示。

  钢液测温仪表选用数字测温仪(用户自备)及就地显示大屏幕(用户自备),可用铂铑快速热电偶,数显仪表的精度为±0.2%,测温仪表配有BCD码输出及4∽20mA输出接口,并将仪表输出信号送入PLC的模拟输入单元做处理,并在人机界面显示

  水冷系统大多数都用在水冷炉盖、水冷电缆、导电横臂等冷却水系统总压力、水冷炉盖回水温度、各水路水温高限报警监测,并将检测结果送入PLC。

  本系统由宁波中和工业用称重传感器、称重显示器及接线盒组成称重系统,并由AB变频器控制料仓振动给料器,实现所需合金料的精确控制。

  滤波器型式确定为二阶型3次高通式节能滤波器(H型滤波器),使用一个滤波器主要是针对3次、5次谐波,并且使滤波器的有功损耗ΔP与单调谐滤波器相比降低约60%左右。

  滤波器的投切控制与电炉运行控制具有连锁保护,防止滤波器对电网的电压抬高和投切干扰。滤波器的控制管理系统与电炉控制管理系统采用同一套PLC控制。

  (3)除尘器采用在线)采用低阻、中温、大流量的除尘工艺,在确保除尘效果的前提下降低;

  1)LF精炼炉冶炼时,在主风机的引力作用下,使烟气经管道进入布袋除尘器进行净化,净化后的气体排入大气。

  布袋除尘器允许工作时候的温度上限为。采用野风阀控制烟气温度。除尘器进口管道上,野风阀前后分别设两个温度传感器,当其中一检测点超过设定上限值时,野风阀紧急开启,混入冷风,当两检测点温度均低于给定下限值时,野风阀闭合停止混入冷空气。

  系统中采用了离线分室轮流脉冲清灰,整个除尘器分隔成多个室,通过阀门与出风管相连,清灰时一个室的阀门关闭,使该室离线。由脉冲阀通过喷管向滤袋喷射压缩空气,一个室装有多个脉冲阀,依次轮流进行喷吹,清灰完毕,打开该室阀门,同理对整个除尘器逐室进行清灰。这些控制要求可选用可编程序控制器(PLC)来实现。

  这部分主要控制仓壁振动器,螺旋输送机和加湿搅拌机,可由安装在卸灰阀附近的操作箱来控制,仓壁振动器可由PLC 来控制,当螺旋输送机运转时,仓壁振动器开始振动,振1秒,停10秒,必要时也可转换成手动控制。

  1)负责成套设备及辅助设备的设计,并保证其设计的技术性能为国内一流水平;

  5)负责提供成套设备所需各种流体的交接点坐标尺寸、标高、联接尺寸、联接方式。

  8)负责提供成套设备所需设备用电总容量及各种电机的分容量、坐标位置和用途;

  10)负责提供各控制台柜的端子排列图和外部接线)负责提供成套设备车间电气管线走向图、予埋管径及最小曲率半径和进出口坐标位置; 12)负责提供成套设备能源分配器至设备本体联接点之间的管线)负责提供精炼炉区域甲方土建施工相关的资料提供。

  17)负责钢包车、变压器等轨道及预埋件和大烟罩基础梁及轨道预埋件的施工设计;

  3)负责设备电气管线)负责钢包车、变压器、大烟罩等轨道、基础及预埋件的施工;

  7)负责车间盘、台、柜电线电缆桥架、管线)负责能源介质分配器以前的管线)乙方负责:

  90t-LF精炼炉基础图纸,包括各种沟、坑、孔口功能、尺寸、位置之原理图,预埋件的详细图纸。 ------管道走向(单线图)

  ------控制台柜外形图,示出电缆或电线在卖方所供盘、台、柜中进线位置

  甲乙双方确立该项目负责人一名,在方案设计、详细设计等各阶段,负责各阶段资料往来及交接。

  在设计的不同阶段,对所有往来有待解释的问题其答复时间不宜超过24小时,如若有特殊情况24小时不能答复的,需书面通知对方答复时间。

  依据合同及合同附件要求,相互联系,通告设计及工程进度和相关文件执行情况并确立下一步工作进度及计划,确保按合同要求提前或如期交付资料。

  (9)注入系统的谐波电流满足GB/T14549-93国家标准,三相电压谐波畸变率≤3.5%。

  装有额定钢水的钢包,处于热稳定状态,到钢包精炼加热工位通电升温。为了计算升温速度,在钢水温度稳定不变后,

  测温作为钢水加热的初始温度。加热10min后,再测一次,用二次测温结果推算出升温速度,实际的升温速度是连续10次测试的平均值。在升温测试过程中不加入合金和渣料,所有操作条件处于正常条件。

  LF炉冶炼周期内钢水温度稳定不变后,升温50℃的电力消耗除以钢水的质量,即为耗电量,实际电耗应为连续10次测试的平均值。在测试时,其必须在稳定状态下进行,不允许加合金和渣料,所有操作条件均处于正常条件。

  LF炉冶炼周期内,钢水温度稳定不变后,升温50℃消耗的电能所引起的电极材料消耗定义为钢包炉电极消耗,电极消耗量即在其性能测试期间电极无折损的电极消耗。实际电极消耗应为连续10次测试的平均值。在测试时电极必须为国产优质超高功率电极。

  对于启动,是从加入信号起,电极加速至额定速度的90%所需的时间,对于制动,是从加入信号起,电极减速至额定的10%所需的时间。在测试时,所有条件必须处于正常条件。

  三相阻抗不平衡系数是指二次侧大电流线路的相阻抗的最大值和最小值之差与最大值之比的百分数。测试将在短路状态下进行,即将电极浸到钢包的钢水中。

  炉盖在使用期间,确保其冷却水的压力和流量处于正常状态,并不得有人为因素干扰。

  1)设备验收参照GB10067.2-88电热设备基本技术条件、GB5959.1-86电热设备的安全第一部分和第二部分、

  GB10067.1-88电热设备技术条件通用部分的有关法律法规到现场进行验收。

  2)机电设施的性能考核设计资料及技术条件,对机电设备做部分性能考核,应达到有关技术条件和有关标准规定的功能和指标,热炉试验时再考核其余技术性能。

  3)机电设备按设计的基本要求进行正常工作,各种功能完备适用,在试车期内未能达到设计功能的设备,须在考核期内完善,经三次处理后,其性能仍达不到规定的设备,供方负责更换。

  4)机电设备应达到规定的技术标准,指机械、液压设备的调整与动作,电气设备及仪表,应达到规定的技术指标,如未达到指标而影响产品质量和设备的使用,按(3)条处理。

  5)操作需由训练有素的熟练工、修东西的人和管理人员来进行,主要由需方监督。如有必要,也可由供方来监督。

  8)为进行化学成份分析,测温取样所需的等待时间,每炉总计不允许超出3min.

  10)电、水、气体以及其它操作所需的公共设施一定要符合供方技术条件的规定。

  14)谐波补偿按照GB/T14549-93国家标准。三相电压谐波畸变率THD≤3.5%。补偿后的

  15)在保证期内,所有设备因正常使用而损坏者,供方免费负责修复,无法修复的应予以协商更换。

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