CN100414238C - 浸入式感应加热工艺及其设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种浸入式感应加热工艺及其设备领域，其特征在于：将感应器直接装入装有高温液态渣的加热炉中进行加热，将上述高温液态渣加热到特定温度后，再将高温液态废渣从出渣口流出；上述工艺所需设备，含有：带有水冷箱(1)的炉壳(2)；在所述水冷箱(1)的内侧有自成渣膜层(3)；在所述水冷箱(1)的两端分别设有与水冷箱(1)内腔相通的冷却介质入口(4)、冷却介质出口(5)、出渣口(6)、进渣口(7)、排渣口(8)；在炉体内腔配有外壁附有自成渣膜的感应器(9)；所述感应器(9)的内腔配有冷却介质；感应器(9)的输入端与输出端与水冷箱(1)之间配有耐火材料绝缘层。

Description

浸入式感应加热工艺及其设备
技术领域
本发明属非金属熔融加热领域，特别涉及一种浸入式感应加热工艺及其设备领域。
背景技术
目前，非金属加热领域中，存在如下加热方式：电弧加热，感应加热，电弧电阻加热，电阻电渣加热；上述几种工艺均消耗贵重金属及石墨电极，而且设备结构复杂，造价高，电耗大，热损失大，对耐火的要求条件较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种工艺简单，结构合理，适应面广，成本低廉，可提高炉的整体运行效率，不产生环境污染的浸入式感应加热工艺及其设备。
本发明的技术解决方案可依如下方式实现：
一种浸入式感应加热工艺，其特征在于：
(A)首先将石墨体靠近感应器放入加热炉中；
(B)然后在加热炉中倒入高温液态渣；
(C)将感应器直接对装有高温液态渣的加热炉进行浸入式加热，且在感应器的内腔中配有冷却介质，在感应器外壁附有自成渣膜层；
(D)将上述高温液态渣加热到特定温度后，再将高温液态渣从出渣口流出，进入电渣生产。
所述的浸入式感应加热工艺所采用的设备，其特征在于：含有：带有水冷箱的炉壳；在所述水冷箱的内侧有自成渣膜层；在所述水冷箱的两端分别设有与水冷箱内腔相通的冷却介质入口、冷却介质出口、与炉体内腔相通的出渣口、与炉体内腔相通的进渣口、与炉体内腔相通的排渣口；在炉体内腔配有外壁附有自成渣膜的感应器；所述感应器的内腔配有冷却介质；感应器的输入端与输出端与水冷箱之间配有耐火材料绝缘层。
所述感应器的线圈采用铜、铁或不锈钢管制作。
本发明工艺简单，结构合理，适应面广，成本低廉，可提高炉的整体运行效率，不产生环境污染，其技术效果具体表现在：
(1)感应器的线圈通水冷却时被熔化的液渣，在线圈管外壁结成渣膜，固态渣膜具有绝热性能好，电阻率大，可被磁力线穿透等优越性能。
(2)由于感应器的线圈可根据工艺要求及功率情况选用铜、铁不锈钢管设计制作，节约了耐高温的贵重金属与消耗大量的导电材料如，石墨电极等。
(3)由于渣膜的自我形成特性，解决了高温耐火材料耐火度较高及适应酸碱性的难题，提高了炉的使用寿命，减少了价位较高的耐火材料消耗。
(4)炉体可有效的密闭，可减少热损失，可适应间断加料时产生液面上下浮动，对导电体的氧化损失。
(5)由于电磁搅拌力随频率下降而搅拌力增大的特性，可调节出较大的电磁搅拌效果，从而大大提高调质炉所需加入辅料的均匀度。
(6)与常规感应加热器相比，园环效应定律，不但有效的利用圈内密集磁力线而外圈分散无用磁力线，在新工艺中也被利用加热物料，从而提高线圈出力，有效利用磁力线。
(7)由于浸入物料中，改变了常规法，感应器与加热器之间的间隙影响电效率的问题。
(8)由于结构简单，所占空间小，重量轻，无耐高温的贵重金属，与电弧电渣，电弧，电阻电渣炉加热相比，一次性投资可减少1/3，生产时导电体消耗费用可减少2/3。
(9)由于无传动，转动部件，操作简单，运行可靠，维护量少，可提高炉的利用小时数，从而提高生产量。
(10)启炉、停炉操作方便，时间短，不产生烟气与热辐射污染，所以生产环境优良。
附图说明
图1为本发明的设备整体结构示意图；
具体实施方式
(A)如图所示，一种浸入式感应加热工艺，其特征在于：将感应器直接装入装有高温液态渣的加热炉中进行加热；
(B)将上述高温液态渣加热到特定温度后，再将高温液态渣从出渣口流出，进入电渣生产。
上述高温液态渣加热温度可有如下考虑：
锆钢玉熔化温度在1800～1900度，所采用电弧加热设备庞大，能耗高，热损失大，电极消耗大，污染环境。
电渣熔化玻璃液，其温度在1200～1400度，但消耗贵金属钼，电磁搅拌力不足，占地面积大，停、启炉难度大。
高炉热渣直接生产矿棉时间断加料，料位上、下浮动，采用电弧加热而无法提高电磁搅拌力，达到辅料均匀难题。
旋风炉渣直接生产矿棉对加热和炉体耐火材料要求高的难题。
第一次冷炉启动时，可先将石墨体靠近线圈放入，后加入高温液态渣或冷料启动，如停炉时最好将剩余渣通过排渣口排出，易于第二次启炉，如不排渣，炉内渣位在上部，为减少启动时间可把石墨体靠近线圈放入线圈内，以备冷炉启动时发热之用。
本发明所采用的设备含有：带有水冷箱1的炉壳2；在所述水冷箱1的内侧有自成渣膜层3；在所述水冷箱1的两端分别设有与水冷箱1内腔相通的冷却介质入口4、冷却介质出口5、与炉体内腔相通的出渣口6、与炉体内腔相通的进渣口7、与炉体内腔相通的排渣口8；在炉体内腔配有外壁附有自成渣膜的感应器9；所述感应器9的内腔配有冷却介质；感应器9的输入端与输出端与水冷箱1之间配有耐火材料绝缘层11。本发明水冷腔10与水冷箱1的内腔12相通使得水冷箱1与出渣口6、进渣口7、排渣口8的热交换介质的循环过程一体化(当然，这种热交换方式也不是唯一的)。如图1所示，热交换介质从冷却介质入口4进入，从冷却介质出口5流出。
本发明炉体和感应器线圈可制成：立式、卧式、圆型长方形，线圈数及形状可根据各种环境和条件需要进行选定。

Claims (3)

1. 一种浸入式感应加热工艺，其特征在于：
(A)首先将石墨体靠近感应器放入加热炉中；
(B)然后在加热炉中倒入高温液态渣；
(C)将感应器直接对装有高温液态渣的加热炉进行浸入式加热，且在感应器的内腔中配有冷却介质，在感应器外壁附有自成渣膜层；
(D)将上述高温液态渣加热到特定温度后，再将高温液态渣从出渣口流出，进入电渣生产。
2. 根据权利要求1所述的浸入式感应加热工艺所采用的设备，其特征在于：含有：带有水冷箱(1)的炉壳(2)；在所述水冷箱(1)的内侧有自成渣膜层(3)；在所述水冷箱(1)的两端分别设有与水冷箱(1)内腔相通的冷却介质入口(4)、冷却介质出口(5)、与炉体内腔相通的出渣口(6)、与炉体内腔相通的进渣口(7)、与炉体内腔相通的排渣口(8)；在炉体内腔配有外壁附有自成渣膜的感应器(9)；所述感应器(9)的内腔配有冷却介质；感应器(9)的输入端与输出端与水冷箱(1)之间配有耐火材料绝缘层(11)。
3. 根据权利要求2所述的浸入式感应加热工艺所采用的设备，其特征在于：所述感应器(9)的线圈采用铜、铁或不锈钢管制作。
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利废法生产矿棉新工艺. 金士熙，梁天云.节能，第2期. 2002
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我国工业新型废渣制棉技术的开发. 周立明，湿国平.新型建筑材料，第10期. 1997
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