CN103033033B - 一种钒制品熔化炉 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种钒制品熔化炉，所述钒制品熔化炉包括：炉壳，形成熔化炉炉体的外部结构；炉衬结构，形成在熔化炉炉壳的内侧并且构成熔化炉的炉膛；进料口，设置在炉壳的上表面中，需要熔化的钒制品通过进料口放入炉内；进风口，设置在炉壳的侧表面上，用于向熔化炉内通入熔化过程所需的风量；烟道，设置在炉壳的侧表面上，排放在熔化钒制品过程中产生的烟气；其中，所述炉衬结构包括炉侧墙和炉底，所述炉衬结构具有炉侧墙向炉内逐渐退台砌筑并与所述炉底相交的退台结构。
Description
技术领域
本发明涉及一种钒制品熔化炉，更具体地说，涉及一种钒制品熔化炉的炉衬结构。
背景技术
应用熔化炉对钒制品进行熔炼以生产V2O5钒片是常用的方法，并且已经得到广泛的应用。现有的钒制品熔化炉用于在高温下将红钒土粉末烧熔成液态。
图1是根据现有技术的熔化炉的结构图，图2是沿图1中的A-A线截取的截面图，图3是沿图1中的B-B线截取的截面图。
如图1至图3所示，根据现有技术的钒制品熔化炉10包括：炉壳11，形成熔化炉10的外部结构；炉衬结构12，形成在炉壳11的内侧并且构成熔化炉10的炉膛，用于完成钒制品的熔炼；进料口13，设置在炉壳11的上表面中，需要熔化的钒制品通过进料口13放入熔化炉内；进风口14，设置在炉壳11的侧表面中，用于向熔化炉10内通入熔化过程所需的风量；烟道15，设置在炉壳11的侧表面中，用于排放在熔化钒制品过程中产生的烟气。在熔化炉的工作过程中，熔化炉10加热通过进料口13加入的需要烧熔的粉末或原料，以烧熔呈液态，烧熔过程中产生的烟气通过烟道15排出，最终完成熔炼。
其中，熔化炉可具有多个进料口13和多个进风口14，多个进料口13和多个进风口14靠近熔化炉的第一端设置，烟道15靠近与第一端相对的第二端设置。在烟道15的朝向进风口14的侧面处设置有挡火墙16，从而防止熔体从烟道15排出。挡火墙16约500mm，并且挡火墙16可由耐火砖砌筑而成。
炉衬结构12可以与进料口13和进风口14一体地形成。炉衬结构12包括炉侧墙121和多层炉底122，炉侧墙121与水平布置的多层炉底122垂直。
此外，从图2的熔化炉的截面图中可以看出，炉底122为三层，由下往上为：钢结构炉底骨架层、高铝耐火砖炉底层、耐火浇注料找坡炉底工作层。
炉衬结构12在炉侧墙121和多层炉底122相交处形成熔融物侵入点17。渗出熔融物M容易在熔融物侵入点17处堆积渗漏。烟道15和挡火墙16之间形成有烟道出口前隔墙间砌体的裂缝，熔融物M容易在烟道出口前隔墙间砌体的裂缝侵蚀炉衬结构。
根据现有技术的钒制品熔化炉内故障点主要在两处：其一，炉侧墙与炉底交界处30m长的范围(参照图2)；其二，烟道15和挡火墙16之间形成有烟道出口前隔墙间砌体的裂缝(参照图3)。
因此，上述的故障点是钒制品熔化炉的薄弱结构，对薄弱结构的改进将极大地提高熔化炉的使用寿命。现有技术的钒制品熔化炉在工作过程中由于受热不均、持续高温等工作状态会存在的下列问题：炉墙、炉底衬砖断裂、变形快，特别是炉底和炉膛与烟道隔墙间砌体之间形成多出裂缝，从而V2O5熔液易渗出炉外、渗进烟道。此外，在熔炼钒制品的过程中，炉底最上层的接触熔融钒制品的位置是产生故障的薄弱结构，并且烟道与炉底接触的位置也是较易发生腐蚀的薄弱结构。
这些炉内出现的断裂变形、裂缝等现象造成产量损失，熔化炉的使用寿命短，大修间隔时间短，修理费用高，时间成本和资金成本均极大地浪费。
因此，对现有钒制品熔化炉的结构进行改进和材料优化十分必要。
发明内容
本发明的一方面在于提供一种钒制品熔化炉，该钒制品熔化炉解决了炉底和炉墙与烟道前挡火墙(即，隔墙间砌体)存在裂缝、V2O5熔液渗出炉外、渗进烟道、造成钒制品流失、造成熔化炉的使用寿命短、设备易损坏、故障率高的问题中的至少一个问题，延长了钒制品熔化炉的使用寿命。
本发明的另一方面提供一种钒制品熔化炉，该钒制品熔化炉对炉体的结构和材料，特别是对炉体结构中的最上层炉底的材料(即，耐火砖砌挡火墙)进行改进，同时对炉体两侧墙的结构进行改进，有效地防止红矾土熔融物从砖衬体渗出，进而保护炉体。
一种钒制品熔化炉包括：炉壳，形成熔化炉炉体的外部结构；炉衬结构，形成在熔化炉炉壳的内侧并且构成熔化炉的炉膛；进料口，设置在炉壳的上表面中，需要熔化的钒制品通过进料口放入炉内；进风口，设置在炉壳的侧表面上，用于向熔化炉内通入熔化过程所需的风量；烟道，设置在炉壳的侧表面上，排放在熔化钒制品过程中产生的烟气；其中，所述炉衬结构包括炉侧墙和炉底，所述炉衬结构具有炉侧墙向炉内逐渐退台砌筑并与所述炉底相交的退台结构。
可选地，所述炉底为多层，最上层炉底为高铝砖和耐火浇注料混合砌体。优选地，所述炉底为三层。
可选地，所述钒制品熔化炉还包括挡火墙，所述挡火墙形成在朝向所述进风口的烟道的侧面。所述挡火墙嵌入炉底300-550mm，挡火墙为L形状。
可选地，所述炉底除了最上层炉底外，其余层炉底的材料相同。
所述烟道出口底部设置观察槽口，用于观察钒溶液浸出。
附图说明
通过下面结合示例性地示出实施例的附图进行描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：
图1是根据现有技术的熔化炉的结构图；
图2是沿图1中的A-A线截取的截面图；
图3是沿图1中的B-B线截取的截面图；
图4是示出根据本发明实施例的改进了炉衬结构的钒制品熔化炉的结构图；
图5是沿图4中的A-A线截取的截面图；
图6是沿图4中的B-B线截取的截面图。
具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本发明的实施例。
与现有技术的熔化炉不同，根据本发明实施例的熔化炉在炉体的结构和材料两方面进行了改进，延长了处于极冷极热的工作状态下的熔化炉的使用寿命，并且延长了大修间隔。
例如，攀钢钒使用的用来生产V2O5钒片熔化炉，炉内长期处于600℃左右的高温，将红钒土粉末烧熔成液态，熔液有酸性腐蚀，在长期高温、腐蚀、熔液的洗刷下，炉墙、炉底衬砖断裂、变形快，特别造成炉底和炉膛与烟道隔墙间砌体形成多处缝隙，V2O5熔液易渗出炉外、渗进烟道，造成产量损失，熔化炉的使用寿命短，大修间隔时间短，修理费用高。
下面，将结合附图详细描述根据本发明的熔化炉，通过结合附图的描述，本发明的特征和优点将是明显的。
图4是示出根据本发明实施例的炉衬结构改进后的钒制品熔化炉的结构图，图5是沿图4中的A-A线截取的截面图，图6是沿图4中的B-B线截取的截面图。
参照图4到图6，根据本发明实施例的熔化炉20包括：炉壳21，形成熔化炉炉体的外部结构；炉衬结构22，形成在熔化炉炉壳21的内侧并且构成熔化炉的炉膛，用于完成钒制品的熔化；进料口23，设置在炉壳21的上表面中，需要熔化的钒制品通过进料口23放入炉内；进风口24，设置在炉壳21的侧表面中，用于向熔化炉内通入熔化过程所需的风量；烟道25，设置在炉壳21的侧表面中，用于排放在熔化钒制品过程中产生的烟气。
其中，熔化炉20可具有多个进料口23和多个进风口24，多个进料口23和多个进风口24靠近熔化炉的第一端设置，烟道25靠近与第一端相对的第二端设置。炉衬结构22可以与进料口23和进风口24一体地形成。炉衬结构22包括炉侧墙221和多层炉底222，其中，炉衬结构22具有从炉侧墙221向炉内逐渐退台砌筑并与炉底222相交的退台结构27。另外，在烟道25的朝向进风口24的侧面设置有挡火墙26。
详细地说，本发明的改进点在于，炉底221与炉侧墙222为台阶式，用多级台阶结构环绕炉体一圈，炉侧墙222与炉底221砌成交错式结构，在炉底以上850mm高的炉墙逐渐退台砌筑。
炉底221可以为多层，最上层炉底(如图5所示的多台阶结构的最上层的炉底)为高铝砖和耐火浇注料混合砌体。每一层炉底环绕炉体一周，每一层炉底的材料可以是起到耐火和支撑作用的材料。本发明实施例的炉底可以为三层，最上层的炉底改进为高铝砖和耐火浇注料混合砌体，该部分材料优化，不仅耐火性能提高而且起到支撑作用，在高温下的各项性能稳定。最下面两层的材料相同，可以是耐火砖炉底层，或者可以由本领域人员公知的材料制成。
如图6所示，与现有技术不同，挡火墙26通过耐火混凝土浇铸，浇铸的方式可以是本领域技术人员公知的方法，在此不做赘述。挡火墙26的墙底嵌入炉底221内300-550mm，因此，挡火墙26形成L形形状(见图4)，因此可以有效地防止钒熔融物渗出。
另外，烟道25的底部可以设置观察槽口，用于观察钒溶液浸出，以便随时观察V2O5熔化物侵蚀而流入烟道的情况。
综上，本发明解决了炉底和炉墙与烟道前隔墙间砌体的裂缝、V2O5熔液渗出炉外、渗进烟道、造成钒制品流失、造成熔化炉的使用寿命短、设备易损坏、故障率高等的问题，延长了使用寿命。
此外，通过以上措施优化钒制品熔化炉的结构等基本解决了生产中存在的问题，减少了设备故障率，提高了熔化钒的回收率(达到了97％以上)，为五氧化二钒生产的连续、稳定、顺行提供了保证。
根据本发明示例性实施例，经过对熔化炉生产中熔化炉的薄弱结构和材料进行优化，从而减少设备故障率，熔化炉使用寿命延长，4年少大修一次。例如，攀钢V2O52#熔化炉采取本发明的实施例后，使用寿命达到了一年零四个月，而当采用现有技术的熔化炉时，使用寿命只有一年。因此通过采用本发明的熔化炉减少了炉底与隔墙的故障率。
虽然已经参照本发明实施例具体示出并描述了本发明，但是本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在此进行形式和细节上的各种改变。
Claims (5)
1.一种钒制品熔化炉，其特征在于，所述钒制品熔化炉包括：
炉壳(21)，形成熔化炉炉体的外部结构；
炉衬结构(22)，形成在熔化炉炉壳(21)的内侧并且构成熔化炉的炉膛；
进料口(23)，设置在炉壳(21)的上表面中，需要熔化的钒制品通过进料口(23)放入炉内；
进风口(24)，设置在炉壳(21)的侧表面上，用于向熔化炉内通入熔化过程所需的风量；
烟道(25)，设置在炉壳(21)的侧表面上，排放在熔化钒制品过程中产生的烟气；
挡火墙(26)，所述挡火墙(26)形成在朝向所述进风口(24)的烟道(25)的侧面，
其中，所述炉衬结构(22)包括炉侧墙(221)和炉底(222)，所述炉衬结构(22)具有炉侧墙(221)向炉内逐渐退台砌筑并与所述炉底(222)相交的退台结构(27)，所述挡火墙(26)嵌入炉底(222)300-550mm，挡火墙(26)为L形状，其中，所述退台结构(27)在炉底以上850mm高的炉墙逐渐退台砌筑。
2.如权利要求1所述的钒制品熔化炉，其特征在于，所述炉底(222)为多层，最上层炉底为高铝砖和耐火浇注料混合砌体。
3.如权利要求2所述的钒制品熔化炉，其特征在于，所述炉底(222)为三层。
4.如权利要求2或3所述的钒制品熔化炉，其特征在于，所述炉底除了最上层炉底外，其余层炉底的材料相同。
5.如权利要求2或3所述的钒制品熔化炉，其特征在于，所述烟道(25)出口底部设置观察槽口，用于观察钒溶液浸出。
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