CN102374785B - 一种半密闭矿热炉用的炉盖装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种半密闭矿热炉用的炉盖装置，包括炉盖、大型水冷圈梁、炉盖下料口、电极极心圆直径可调机构、电极水冷密封装置、炉盖水冷门、炉盖推料门、炉盖吊挂装置和炉盖集烟口；所述的炉盖由18块水冷炉盖瓣组成，整体炉盖通过法兰和螺栓固定在10个炉盖吊挂装置上。所述的电极极心圆直径可调机构有三个，分别安装在三块正对电极的水冷炉盖瓣上。由于本发明采用了大型水冷圈梁结构以及整个炉盖根据不同功能部位合理分区，且根据计算受力情况均匀设置10个吊挂的设计方式，解决了大直径炉盖的变形问题，可以使其直径达到15-18米。本发明设置了电极极心圆直径可调机构，实现了电极极心圆可以根据工况要求调整直径范围。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于铁合金行业或其他冶炼行业中矿热电炉的半密闭型炉盖，特别是一种半密闭矿热炉用的炉盖装置。
背景技术
矿热电炉在冶炼行业应用广泛，可冶炼电石、铁合金产品、有色金属，从炉型上又分为半密闭炉和密闭炉，从冶炼工艺上来说，市场大量需求直径15～18米的大型炉盖。现有的半密闭炉的炉盖存在以下问题：
1、目前半密闭式矿热炉的冶炼用炉盖直径最大为8.8米左右，直径小，其结构形式使其直径不易做大，即使做大也难于解决炉盖的变形问题。
2、传统电炉的炉盖电极柱位置不可以变动，极心圆直径的大小是一个定值，而极心圆直径大小是一个影响电炉产能的重要因数，这就必然不能满足不同工况的生产需要，若要调整极心圆直径的大小，只能通过车间二次技改，重新制作炉盖，耗时耗资耗力。
3、传统炉盖侧壁为水冷结构，对供水量需求大，动力消耗也大；水冷点多、生产维修点也多；另外炉盖本身制作成本也高。对小规模厂家来说，无论从前期资金的节省还是后期使用效果来说，其性价比均不够高。
中国专利ZL 200820221711.1公开了一种矿热炉可拆卸管式水冷炉盖，其特点是采用无缝钢管作为通水腔，通过钢管环绕的方式作为炉盖水冷盖板的结构，其缺点是水冷钢管环绕的方式使得冷却水路间的钢板为两层管壁厚度，在炉盖直径尺寸放大很多后，整体炉盖板的钢结构重量也加重很多，一是设备造价大幅上升；二是土建吊挂层楼板承力也大幅上升，土建造价成本提高；三是钢管的弯接头形式特殊以及钢管弯半径要求等都需要到专门制作水冷管件的厂家特殊定做，制作工艺复杂，原材料成本和制作费用均高；四是极心圆直径工艺尺寸不可调整；五是炉盖侧壁亦为水冷腔，整个炉盖水冷动力电消耗大。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种半密闭矿热炉用的炉盖装置，既可适用于15～18米半密闭电炉直径的炉盖结构形式，其电极极心圆又可以根据工况要求调整直径范围，同时减少制造设备成本、减少长期生产使用维修量、减少动力电消耗。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种半密闭矿热炉用的炉盖装置，包括炉盖、大型水冷圈梁、炉盖下料口、电极极心圆直径可调机构、电极水冷密封装置、炉盖水冷门、炉盖推料门、炉盖吊挂装置和炉盖集烟口；
所述的炉盖由18块水冷炉盖瓣组成，水冷炉盖瓣之间设有绝缘密封结构并采用双层高强度螺栓及防松螺母拧紧连接成整体炉盖，整体炉盖上均匀设置10个吊挂点，通过法兰和螺栓固定在10个炉盖吊挂装置上、并吊挂在土建三层楼板上，大型水冷圈梁直接安装在土建二层楼板上的土建突台上，大型水冷圈梁与整体炉盖边缘之间设有绝缘密封隔层；
所述的电极极心圆直径可调机构有三个，分别安装在三块正对电极的水冷炉盖瓣上；电极极心圆直径可调机构包括电极极心圆直径可调机构主体、大螺杆和螺母，在正对电极的水冷炉盖瓣上焊接有钢结构板，大螺杆的一端穿过这个钢结构板，并通过双螺母联接与这个钢结构板联接在一起，大螺杆的另一端通过连接块和销轴连接在电极极心圆直径可调机构主体上，在电极极心圆直径可调机构主体与支撑其工作的水冷炉盖瓣之间设有密封且保持滑动的隔层和调整位置用的螺栓孔；通过机械式的调整大螺杆连接长度来拖动电极极心圆直径可调机构主体在支撑其工作的水冷炉盖瓣上面滑动来改变电极的位置，以达到改变三根电极柱之间极心圆直径的工艺目的；
所述的电极水冷密封装置与电极极心圆直径可调机构通过螺栓连接成一个整体，并与电极柱安装在一起，电极柱与炉盖之间、水冷密封装置与电极柱之间、电极极心圆直径可调机构与电极柱之间，都是密封且保持可滑动的关系以便电极柱可根据工艺需求随时调整深入炉膛的深度；炉盖下料口与炉盖集烟口均是通过焊接形式与炉盖焊为一体，并与下料管和烟道通过密封层封闭住接口；炉盖水冷门和炉盖推料门通过合页连接在炉盖侧壁板炉门口上。
本发明所述的炉盖在水冷炉盖瓣下方设有防磁钢材质羊角钉，用于现场制作耐火材料。
本发明所述的炉盖侧壁留有砌筑耐火砖保温层的位置。
本发明所述的炉盖由18块水冷炉盖瓣组成，并按圆周方向等分为扇形区域I、扇形区域II和扇形区域III，整体结构和形状对称于B-B、C-C、D-D中心线；每个扇形区域的结构和形状对称于自身的中心线；扇形区域I由边缘水冷炉盖瓣A、边缘水冷炉盖瓣B、边缘水冷炉盖瓣C、中心水冷炉盖瓣A、中心水冷炉盖瓣B和中心水冷炉盖瓣C组成，所述的边缘水冷炉盖瓣A和边缘水冷炉盖瓣C结构相同、形状对称，所述的中心水冷炉盖瓣A和中心水冷炉盖瓣C结构相同、形状对称，所述的中心水冷炉盖瓣B上有一个安装电极柱的通孔；所述的扇形区域II由边缘水冷炉盖瓣D、边缘水冷炉盖瓣E、边缘水冷炉盖瓣F、中心水冷炉盖瓣D、中心水冷炉盖瓣E和中心水冷炉盖瓣F组成，所述的扇形区域II与扇形区域I结构相同、形状对称，所述的中心水冷炉盖瓣E上有一个安装电极柱的通孔；所述的扇形区域III由边缘水冷炉盖瓣G、边缘水冷炉盖瓣H、边缘水冷炉盖瓣I、中心水冷炉盖瓣G、中心水冷炉盖瓣H和中心水冷炉盖瓣I组成，所述的边缘水冷炉盖瓣G与边缘水冷炉盖瓣I结构相同、形状对称，所述的中心水冷炉盖瓣G与中心水冷炉盖瓣I结构相同、形状对称，所述的中心水冷炉盖瓣H上有一个安装电极柱的通孔；所述的边缘水冷炉盖瓣G与中心水冷炉盖瓣G之间有一个安装烟道的通孔，所述的边缘水冷炉盖瓣I与中心水冷炉盖瓣I之间有一个安装烟道的通孔。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、由于本发明采用了大型水冷圈梁结构以及整个炉盖根据不同功能部位合理分区，各水冷炉盖瓣之间互不干扰，双排螺栓紧固连接的结构，且根据计算受力情况均匀设置10个吊挂的设计方式，解决了大直径炉盖的变形问题，可以使其直径达到15-18米。
2、由于本发明设置了电极极心圆直径可调机构，实现了电极极心圆可以根据工况要求调整直径范围。
3、由于本发明采用吊挂顶部平板式分区水冷炉盖瓣及大型水冷圈梁结构侧壁砌筑的模式从而减少制造设备成本，省去侧壁水冷结构的制造重量以及因要保证一体化炉盖而要达到一定力学结构要求的结构加强重量。
4、由于本发明分区设计整个炉盖结构，各功能炉盖瓣、各功能部件、水冷圈梁各立柱之间水冷循环互不干扰，以及减少了侧壁水冷结构，减少长期生产使用维修量。
5、由于本发明采用炉盖侧壁砌筑耐火砖代替原有侧壁水冷结构形式，省去了此部分的冷却水循环用量从而减少动力电消耗。
附图说明
本发明共有附图8张，其中：
图1是炉盖的俯视图。
图2是图1的A-A视图。
图3是电极极心圆直径可调机构俯视图。
图4是图3的侧视图。
图5是电极滑动调整立向视图。
图6是炉瓣各水冷瓣典型连接形式示意图。
图7是大型水冷圈梁局部立向视图。
图8是大型水冷圈梁局部外视图。
图中：1、大型水冷圈梁，2、炉盖下料口，3、电极极心圆直径可调机构，4、电极水冷密封装置，5、炉盖水冷门，6、炉盖推料门，7、炉盖吊挂装置，8、炉盖集烟口，9、保温层，10、大螺杆，11、边缘水冷炉盖瓣A，12、边缘水冷炉盖瓣B，13、边缘水冷炉盖瓣C，14、中心水冷炉盖瓣A，15、中心水冷炉盖瓣B，16、中心水冷炉盖瓣C，17、边缘水冷炉盖瓣D，18、边缘水冷炉盖瓣E，19、边缘水冷炉盖瓣F，20、中心水冷炉盖瓣D，21、中心水冷炉盖瓣E，22、中心水冷炉盖瓣F，23、边缘水冷炉盖瓣G，24、边缘水冷炉盖瓣H，25、边缘水冷炉盖瓣I，26、中心水冷炉盖瓣G，27、中心水冷炉盖瓣H，28、中心水冷炉盖瓣I。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步地描述。如图1-8所示，一种半密闭矿热炉用的炉盖装置，包括炉盖、大型水冷圈梁1、炉盖下料口2、电极极心圆直径可调机构3、电极水冷密封装置4、炉盖水冷门5、炉盖推料门6、炉盖吊挂装置7和炉盖集烟口8；
所述的炉盖由18块水冷炉盖瓣组成，水冷炉盖瓣之间设有绝缘密封结构并采用双层高强度螺栓及防松螺母拧紧连接成整体炉盖，整体炉盖上均匀设置10个吊挂点，通过法兰和螺栓固定在10个炉盖吊挂装置7上、并吊挂在土建三层楼板上，大型水冷圈梁1直接安装在土建二层楼板上的土建突台上，大型水冷圈梁1与整体炉盖边缘之间设有绝缘密封隔层；
所述的电极极心圆直径可调机构3有三个，分别安装在三块正对电极的水冷炉盖瓣上；电极极心圆直径可调机构3包括电极极心圆直径可调机构3主体、大螺杆10和螺母，在正对电极的水冷炉盖瓣上焊接有钢结构板，大螺杆10的一端穿过这个钢结构板，并通过双螺母联接与这个钢结构板联接在一起，大螺杆10的另一端通过连接块和销轴连接在电极极心圆直径可调机构3主体上，在电极极心圆直径可调机构3主体与支撑其工作的水冷炉盖瓣之间设有密封且保持滑动的隔层和调整位置用的螺栓孔；通过机械式的调整大螺杆10连接长度来拖动电极极心圆直径可调机构3主体在支撑其工作的水冷炉盖瓣上面滑动来改变电极的位置，以达到改变三根电极柱之间极心圆直径的工艺目的；
所述的电极水冷密封装置4与电极极心圆直径可调机构3通过螺栓连接成一个整体，并与电极柱安装在一起，电极柱与炉盖之间、水冷密封装置与电极柱之间、电极极心圆直径可调机构3与电极柱之间，都是密封且保持可滑动的关系以便电极柱可根据工艺需求随时调整深入炉膛的深度；炉盖下料口2与炉盖集烟口8均是通过焊接形式与炉盖焊为一体，并与下料管和烟道通过密封层封闭住接口；炉盖水冷门5和炉盖推料门6通过合页连接在炉盖侧壁板炉门口上。
本发明所述的炉盖在水冷炉盖瓣下方设有防磁钢材质羊角钉，用于现场制作耐火材料。
本发明所述的炉盖侧壁留有砌筑耐火砖保温层9的位置。
本发明所述的炉盖由18块水冷炉盖瓣组成，并按圆周方向等分为扇形区域I、扇形区域II和扇形区域III，整体结构和形状对称于B-B、C-C、D-D中心线；每个扇形区域的结构和形状对称于自身的中心线；扇形区域I由边缘水冷炉盖瓣A11、边缘水冷炉盖瓣B12、边缘水冷炉盖瓣C13、中心水冷炉盖瓣A14、中心水冷炉盖瓣B15和中心水冷炉盖瓣C16组成，所述的边缘水冷炉盖瓣A11和边缘水冷炉盖瓣C13结构相同、形状对称，所述的中心水冷炉盖瓣A14和中心水冷炉盖瓣C16结构相同、形状对称，所述的中心水冷炉盖瓣B15上有一个安装电极柱的通孔；所述的扇形区域II由边缘水冷炉盖瓣D17、边缘水冷炉盖瓣E18、边缘水冷炉盖瓣F19、中心水冷炉盖瓣D20、中心水冷炉盖瓣E21和中心水冷炉盖瓣F22组成，所述的扇形区域II与扇形区域I结构相同、形状对称，所述的中心水冷炉盖瓣E21上有一个安装电极柱的通孔；所述的扇形区域III由边缘水冷炉盖瓣G23、边缘水冷炉盖瓣H24、边缘水冷炉盖瓣I25、中心水冷炉盖瓣G26、中心水冷炉盖瓣H27和中心水冷炉盖瓣I28组成，所述的边缘水冷炉盖瓣G23与边缘水冷炉盖瓣I25结构相同、形状对称，所述的中心水冷炉盖瓣G26与中心水冷炉盖瓣I28结构相同、形状对称，所述的中心水冷炉盖瓣H27上有一个安装电极柱的通孔；所述的边缘水冷炉盖瓣G23与中心水冷炉盖瓣G26之间有一个安装烟道的通孔，所述的边缘水冷炉盖瓣I25与中心水冷炉盖瓣I28之间有一个安装烟道的通孔。
Claims (4)
1.一种半密闭矿热炉用的炉盖装置，包括炉盖、大型水冷圈梁(1)、炉盖下料口(2)、电极水冷密封装置(4)、炉盖水冷门(5)、炉盖推料门(6)、炉盖吊挂装置(7)和炉盖集烟口(8)，其特征在于：还包括电极极心圆直径可调机构(3)；
所述的炉盖由18块水冷炉盖瓣组成，水冷炉盖瓣之间设有绝缘密封结构并采用双层高强度螺栓及防松螺母拧紧连接成整体炉盖，整体炉盖上均匀设置10个吊挂点，通过法兰和螺栓固定在10个炉盖吊挂装置(7)上、并吊挂在土建三层楼板上，大型水冷圈梁(1)直接安装在土建二层楼板上的土建突台上，大型水冷圈梁(1)与整体炉盖边缘之间设有绝缘密封隔层；
所述的电极极心圆直径可调机构(3)有三个，分别安装在三块正对电极的水冷炉盖瓣上；电极极心圆直径可调机构(3)包括电极极心圆直径可调机构(3)主体、大螺杆(10)和螺母，在正对电极的水冷炉盖瓣上焊接有钢结构板，大螺杆(10)的一端穿过这个钢结构板，并通过双螺母联接与这个钢结构板联接在一起，大螺杆(10)的另一端通过连接块和销轴连接在电极极心圆直径可调机构(3)主体上，在电极极心圆直径可调机构(3)主体与支撑其工作的水冷炉盖瓣之间设有密封且保持滑动的隔层和调整位置用的螺栓孔；通过机械式的调整大螺杆(10)连接长度来拖动电极极心圆直径可调机构(3)主体在支撑其工作的水冷炉盖瓣上面滑动来改变电极的位置，以达到改变三根电极柱之间极心圆直径的工艺目的；
所述的电极水冷密封装置(4)与电极极心圆直径可调机构(3)通过螺栓连接成一个整体，并与电极柱安装在一起，电极柱与炉盖之间、水冷密封装置与电极柱之间、电极极心圆直径可调机构(3)与电极柱之间，都是密封且保持可滑动的关系以便电极柱可根据工艺需求随时调整深入炉膛的深度；炉盖下料口(2)与炉盖集烟口(8)均是通过焊接形式与炉盖焊为一体，并与下料管和烟道通过密封层封闭住接口；炉盖水冷门(5)和炉盖推料门(6)通过合页连接在炉盖侧壁板炉门口上。
2.根据权利要求1所述的一种半密闭矿热炉用的炉盖装置，其特征在于：所述的炉盖在水冷炉盖瓣下方设有防磁钢材质羊角钉，用于现场制作耐火材料。
3.根据权利要求1所述的一种半密闭矿热炉用的炉盖装置，其特征在于：所述的炉盖侧壁留有砌筑耐火砖保温层(9)的位置。
4.根据权利要求1所述的一种半密闭矿热炉用的炉盖装置，其特征在于：所述的炉盖由18块水冷炉盖瓣组成，并按圆周方向等分为扇形区域I、扇形区域II和扇形区域III，整体结构和形状对称于B-B、C-C、D-D中心线；每个扇形区域的结构和形状对称于自身的中心线；扇形区域I由边缘水冷炉盖瓣A(11)、边缘水冷炉盖瓣B(12)、边缘水冷炉盖瓣C(13)、中心水冷炉盖瓣A(14)、中心水冷炉盖瓣B(15)和中心水冷炉盖瓣C(16)组成，所述的边缘水冷炉盖瓣A(11)和边缘水冷炉盖瓣C(13)结构相同、形状对称，所述的中心水冷炉盖瓣A(14)和中心水冷炉盖瓣C(16)结构相同、形状对称，所述的中心水冷炉盖瓣B(15)上有一个安装电极柱的通孔；所述的扇形区域II由边缘水冷炉盖瓣D(17)、边缘水冷炉盖瓣E(18)、边缘水冷炉盖瓣F(19)、中心水冷炉盖瓣D(20)、中心水冷炉盖瓣E(21)和中心水冷炉盖瓣F(22)组成，所述的扇形区域II与扇形区域I结构相同、形状对称，所述的中心水冷炉盖瓣E(21)上有一个安装电极柱的通孔；所述的扇形区域III由边缘水冷炉盖瓣G(23)、边缘水冷炉盖瓣H(24)、边缘水冷炉盖瓣I(25)、中心水冷炉盖瓣G(26)、中心水冷炉盖瓣H(27)和中心水冷炉盖瓣I(28)组成，所述的边缘水冷炉盖瓣G(23)与边缘水冷炉盖瓣I(25)结构相同、形状对称，所述的中心水冷炉盖瓣G(26)与中心水冷炉盖瓣I(28)结构相同、形状对称，所述的中心水冷炉盖瓣H(27)上有一个安装电极柱的通孔；所述的边缘水冷炉盖瓣G(23)与中心水冷炉盖瓣G(26)之间有一个安装烟道的通孔，所述的边缘水冷炉盖瓣I(25)与中心水冷炉盖瓣I(28)之间有一个安装烟道的通孔。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: DALIAN HUARUI HEAVY INDUSTRY GROUP CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: HUARUI CO., LTD., DALIAN Effective date: 20120405 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20120405 Address after: 116013 Bayi Road, Xigang District, Liaoning, China, No. 169, No. Applicant after: Dalian Huarui Heavy Industry Group Co., Ltd. Address before: 116013 Bayi Road, Xigang District, Liaoning, China, No. 169, No. Applicant before: Huarui Co., Ltd., Dalian |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |