1、一、半密閉式一、半密閉式12500KVA工業(yè)硅礦熱爐的設計工業(yè)硅礦熱爐的設計正確設計礦熱爐的結構是保障礦熱爐工作性能的先決條件，是設計工作者面臨的最大困難。好的礦熱爐結構設計不僅有利于爐子保障高產、優(yōu)質、低能耗、少故障的生產，而且有利于節(jié)約建設成本、方便其它設備布置、保證操作順暢。高效、節(jié)能、先進工業(yè)硅冶煉技術工藝，是衡量一個企業(yè)是否具有先進性，是否具備市場競爭力，是否能不斷領先于競爭者的重要指標依據。我國工業(yè)硅生產能源消耗高，主要是因

2、為設計上不合理、控制水平與管理水平不高。設計上不合理體現在我國普遍使用的是6300KVA左右的小爐型（散熱大、產量低）、爐型設計上為隔熱措施不嚴密、電路設計不合理、極心圓尺寸大小不合理等許多細節(jié)方面?？刂扑讲桓唧w現在人工操作范圍大、爐況穩(wěn)定性差、造成因調整爐況波動費時較長而使得非生產性能耗損失大。管理水平不高體現在管理上不嚴、制度不健全、操作細節(jié)缺乏，造成物資或能源上的消耗浪費。一）、工業(yè)硅礦熱電爐特點：爐型大型化則單位熱容率增大，能

3、量供應集中，通過外圍表面單位面積散熱小、爐子熱穩(wěn)定增強，有利于降低熱損失，提高冶煉效率。冶煉工業(yè)硅采用先進技術和設備，爐變選用低阻抗電壓的恒功率電爐變壓器，功率因素高，超負荷能力強；短網采用通水式銅管，電極三角全補償式外短網，短網軟纜采用水冷電纜，阻抗損失?。豢茖W選用石墨電極；有利于高產降耗，電爐爐型采用矮煙罩半密閉式，有利于收塵，工人操作環(huán)境好；電極把持器的銅瓦采用液壓波紋管壓緊式；電極升降采用液壓，搗爐機選用半液壓式大功率搗爐機。二

4、）、礦熱電爐結構選型技術參數：在工業(yè)硅冶煉過程中礦熱爐的狀態(tài)與電氣參數的變化密切相關，控制最佳的供電制度對保證取得好的經濟技術指標十分重要。12500KVA工業(yè)硅礦熱電爐冶煉（工業(yè)硅）的日產22—25噸。電耗1180012800kw噸。1、變壓器容量：12500KVA殼式強油水冷礦熱爐變壓器；2、一次側電壓：35KV3、二次側電壓：140～175（V）4、二次側電壓級數：17級，級差：3V5、常用電壓：151（V）6、二次電流：4915

5、4（A）7、電極直徑：Φ780mm（石墨）8、電極極心圓直徑：Φ2350mm100mm2、電極直徑的選擇：在確定礦熱爐其它結構尺寸之前，必須先確定電極直徑，它決定著礦熱爐其它結構尺寸的大小。電極直徑有許多計算方法，一般根據電極電流和電極電流密度確定：d=式中I2為電極電流，A，△I為電極電流密度5.56.1Acm2。3、爐膛深度、內徑確定：在選擇爐膛深度時，要保證電極端部與爐底之間有一定的距離、電極有效插入的深度和料層有一定的厚度。爐膛

6、深度若過深，電極與爐底距離遠，電極不能深插，高溫區(qū)上移，爐底溫度低，爐底SiC會沉積，爐底上抬，堵塞出硅口，爐況變差。爐膛深度若太淺，料層厚度將很薄，爐口溫度升高，硅揮發(fā)損失增加，容易露弧操作，能耗增大。合適的爐膛深度可按經驗公式h=βd；式中β為爐膛深度倍數，β=2.52.8計算。在選擇爐膛內徑時，要保證電流流過電極—爐料—爐壁時所受的阻力大于經過電極—爐料—電極或爐底時所受的阻力。否則，爐膛內徑選擇尺寸過大，礦熱爐表面散熱面積大，還

7、原劑燒損嚴重，出硅口溫度低，出硅困難，爐況會惡化。爐膛內徑選擇過小，電極—爐料—爐壁回路上通過的電流增加，反應區(qū)偏向爐壁，將使爐內熱量分散，爐心反應區(qū)溫度低，爐壁腐蝕嚴重，爐況也會惡化。爐膛內徑可按下面經驗公式計rDn=rd；式中r為爐膛內徑倍數，r=5.86.0。4、煙罩結構與材料選擇：大容量礦熱爐爐膛尺寸跨度大，煙罩設計較困難，同時從煙罩通過的電流大，處理不好渦流損失大。由于煙罩尺寸跨度大，結構強度要求高。因此上蓋中心區(qū)梁、蓋板為不

8、銹鋼材料，鋼梁為20#槽鋼，鋼板厚度為8mm。煙罩頂部水冷蓋板為活動式結構，便于更換維修。為了解決煙罩結構強度與防止渦流損失，采取用水冷鋼管（防磁）做骨架并起吊，上下蓋采用石板與水泥構筑，用細鋼筋做支撐，既減輕了煙罩整體重量又防止了筑砌或制作上的不便。上下蓋間通水冷卻。煙罩為12邊形，邊寬2170mm，煙罩高為2400mm。5、爐門結構與材料選擇：大容量爐最大的問題是爐緣距離爐心遠，上料困難，特別是國內強調以人工精細加料來取得好質量與低

9、能耗產品的觀點下，普遍認為在大容量爐子在國內不如6300KVA爐子的性能，因此一次又一次的阻礙了投資方建造大容量爐子的熱情。設計6個爐門用于加料、處理爐況和搗爐，三側搗爐大爐門有效操作空間高度為2100mm，操作孔爐門為對開式。側面采用雙層水冷，改善操作工的工作環(huán)境。不需要搗爐時，爐門關上，密閉冶煉。工業(yè)硅爐冶煉過程中，極心圓參數是重要的參數，在電極上下運動過程中，為防止電極擺動而折斷電極和極心圓的變化，同時防止爐內煙氣從上部逸出，因此