以30000kVA電石爐為例,本文重點介紹新開電石爐電極的焙燒、開爐前的準備工作及試生產狀況。
01開爐前的準備工作
(1)電石爐外圍工序的準備工作
①成立完善的開爐試生產組織機構,領導和成員均有明確分工和職責。
②設計、安裝和調試人員到崗並三班運作。
③爐變五次以上衝擊試驗和不小於24h角接最高電壓靜置試驗後油樣檢測合格。
④在電石爐開爐前,各種原材料應符合生產工藝控制指標。
⑤所有儲備料倉及設備完好,可隨時調用。
⑥所有電石員工崗前培訓完畢並已上崗。
⑦所有電石爐供電系統達送電要求。
⑧電石爐控制系統可靠,達手動操作要求。各儀表顯示準確,能準確反映實際情況。
⑨自控系統畫面完整,報警可靠。
(2)耗材及工具準備
①35mm鋼板製作啟動缸3個,直徑1500mm,高1500mm(爐內製作焊接)。
②直徑30mm的圓鋼30m。
③黏土磚若干(約4m3,現場指導)。
④圓木3根,直徑150200mm,長度≥3.0m。
⑤炭材50t,石灰70t(符合生產用料的工藝指標)。
⑥電極糊30t。
⑦鐵鍬6把,小車兩輛,吊具一套。
(3)電石爐本體設備液壓、上料、供水、供氣設備單機、聯動試車合格,液壓、氣、水系統24h以上無故障。
①電爐受電設施(電極接觸元件)按要求調整合理,夾緊力符合工藝要求。電極壓放油壓811MPa且電極壓放自如。
②各系統無漏水、漏油、漏電現象。
③爐體各部位絕緣良好,符合設計要求。
④電機殼末端用厚度10mm的鋼板,焊接上口直徑1250mm、下口直徑1000mm、高200mm的錐形電極封頭。
⑤壓放電極,長度達2500mm(包括電極封頭)。
⑥在電極筒直錐連接處以上1800mm之間的電機殼上,等距均勻地鑽上直徑5mm的透氣孔,孔距200mm。
⑦裝啟動缸。在三相電極正下方的爐底上,各放置一提前準備好的啟動缸。啟動缸之間在內外切線方向,用直徑30mm的圓鋼焊接,上下兩根,共六根,下面一根靠爐底,上下兩根相距250mm。
⑧砌築假爐門。用黏土磚,內孔寬250mm,高400mm;外孔寬1000mm,高800_。在三個出爐口的爐襯內側至啟動缸及假爐門中心至啟動缸等處放直徑200mm,長3000mm的圓木,用黃泥封好。
(4)裝爐
①在爐底平鋪一層厚度200~500mm的焦炭,焦炭粒度525mm(約8~10t)。
②在啟動缸內裝滿焦炭,粒度525mm(約4t)。
③在爐內其餘部位裝入混合料,內三角料比為70%,高度與啟動缸平齊;外部料比為78%,高於啟動缸200300mm,爐內呈鍋底形(約4550t混合料)。
④裝爐結束後用配比63%的混合料填充料倉,料位高度達上限料位,同時封死料管閥。
⑤在三相電極筒內裝入粒度電極糊,裝入高度在導電元件2.02.5m處(每根電極大約裝入10t電極糊)。
02送電培燒電極
(1)送電
①變壓器一次接線方式在星接,有載調壓開關調到最低擋位35檔,將三相電極提起距啟動缸300mm後送電,送電後個樓層操作人員密切觀察監視。
②設備無異常,可提升有載開關擋位至1擋,調擋時間間隔大於1min,繼續觀察監視各設備有無異常。
③星接無異常停電,將變壓器接線改為角接,擋位調到最低檔位35檔,繼續按星接的方法觀察監視各設備有無異常、連電和短路現象,設備無異常、無短路、斷、連電現象,才能送電焙燒電極。
(2)焙燒電極
①焙燒電極前,關閉淨化系統煙道,打開粗氣煙道,爐蓋檢查門對稱打開三個,冷卻水、壓縮空氣投入運行。
②電極加熱元件投入運行,運行擋位為3擋24kW。
③在星接最低檔35擋送電,下落電極,使電極封頭與啟動缸接觸,不得產生明弧,防止燒穿電極封頭,只聽到輕微發電即可。
④電極糊融化階段主要熱源靠電極加熱元件加熱、爐面傳導熱、電流通過電極殼產生的電阻熱使電極糊融化,此階段要控制好負荷的增長,防止電流超過電極殼承受的安全電流,刺破電極殼,造成電極漏糊,安全電流不超過10kA,功率不超過1500kW,時間大約4個班32h。
⑤電極燒結階段中主要控制電極糊揮發分過快揮發,其安全電流不得超過40kA,功率不超過5000kW,時間約為84h。
⑥電極成熟階段主要是增強自焙電極的導電性能及機械強度,其安全電流不超過60kA,功率不超過10000kW,時間約24h。
⑦電極焙燒要均勻進行,三相電極必須平衡,同時根據氣體溢出情況判斷電極燒結程度是否適宜。視電極成熟情況適當壓放電極,但電極壓放量不得超過操作規程中的負荷最大壓放量(主要為活動電極,以免被焦油粘死)。
⑧星型焙燒電極階段電壓級數的調整依據電流的增加而調整。原則上滿足電極電流平穩及達到焙燒電極的電流需求值。調整範圍為351擋,二次電壓值80.1134.4V,電極電壓57.676.6V。
⑨在焙燒電極過程中,當電極位置降至200mm以下時,可向啟動缸內加適當的焦炭。
在電極焙燒過程中,在爐內外三角區和中心區部位為穩定電極和電爐負荷,可適當加入爐料,料面可適當增高。隨著電極的消耗,可適當壓放電極,但保證電極應有的工作端長度(23002600mm)。根據電極壓放情況和電極糊軟化程度可適當加入電極糊,以隨時保持電極糊柱高度在40005000mm。
電極焙燒時間為68天。
03試生產
①當電爐電流升至4550KA時,觀察電極成熟狀況,上端小孔無火焰噴出時,可加入混合料,加料後將各爐門關閉,並控制爐壓為05Pa。
②開始加混合料,以批次加入,勤加少加為主,在此期間需經常觀察爐況,杜絕明弧現象發生。當爐內料面升至距爐口平均高度400500mm時,可將料管針閥全部打開,進入連續加料。
③當負荷增至10000kW時,如爐內生成電石影響爐況時,可以出爐。大約加料後2025h後,出第一爐。
④第一爐出完後,根據爐況選擇時間,將變壓器一次接線方式由星型轉為角接方式,電壓擋位調到最低35擋起步送電,逐步提升負荷。
⑤三相負荷原則上要平衡,三相電極電壓差最多不超過二級。
⑥當變壓器功率達到27000kVA(有功功率達到22000kW)時,試生產結束。