CN106643148A - 高温电熔融岩/矿棉原料的环保感应电炉 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高温电熔融岩/矿棉原料的环保感应电炉，包括炉壳，所述炉壳内安装有坩埚，所述坩埚的外周安装有感应圈，所述坩埚内设有熔池，所述熔池包括位于下部的铁水熔池和位于所述铁水熔池上表面的岩/矿棉原料熔池，所述原料熔池上表面的所述坩埚上设有岩/矿棉原料熔液溢出口，所述铁水熔池的上表面的所述坩埚上设有铁水排放口，所述铁水排放口内设有封堵装置；本发明利用金属的特性，通过电炉将热媒钢铁熔化，热媒钢铁熔液将岩/矿棉原料包裹渗透，从而使所述岩/矿棉原料快速升温并被熔化，解决了熔化岩/矿棉原料不能使用电炉的技术限制，而且对环境无污染；本发明不仅节能环保，而且还副产大量金属铁，大大提高了岩/矿棉制造企业的经济效益。

Description

高温电熔融岩/矿棉原料的环保感应电炉
技术领域
本发明涉及一种岩/矿棉原料制造设备领域，尤其涉及一种高温熔融岩/矿棉原料的设备。
背景技术
将矿渣、玄武岩等通过冲天炉熔化后制造岩/矿棉，是岩/矿棉制造时广泛应用的工艺方法。冲天炉通过煤或燃气的燃烧产生的热量来熔化岩/矿棉原料，岩/矿棉原料多为绝缘体，故而吸收热量慢，能源浪费严重，特别是冲天炉排出大量污染气体，即危害了环境，又面临被关停的现状。而且因为岩/矿棉原料熔化需要的温度较高，而岩/矿棉原料又缺少金属材料的特性，所以很难通过电加热的方式进行熔化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种无污染、热交换快、熔化效率高的高温电熔融岩/矿棉原料的环保感应电炉。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：高温电熔融岩/矿棉原料的环保感应电炉，包括炉壳，所述炉壳内安装有坩埚，所述坩埚的外周安装有感应圈，所述坩埚内设有熔池，所述熔池包括位于下部的铁水熔池和位于所述铁水熔池上表面的岩/矿棉原料熔池，所述原料熔池上表面的所述坩埚上设有岩/矿棉原料熔液溢出口，所述铁水熔池的上表面的所述坩埚上设有铁水排放口，所述铁水排放口内设有封堵装置。
作为优选的技术方案，所述炉壳上安装有炉盖，所述炉盖对应于所述坩埚的下表面设有耐火材料层，所述炉盖设有进料装置。
作为对上述技术方案的改进，所述进料装置包括出料口靠近所述原料熔池上表面的进料斗。
作为优选的技术方案，所述封堵装置包括耐火泥。
作为对上述技术方案的改进，所述坩埚外周成圆形，所述熔池呈圆柱形或锥台形。
作为对上述技术方案的改进，所述坩埚外周成矩形，所述熔池为长槽型。
由于采用了上述技术方案，高温电熔融岩/矿棉原料的环保感应电炉，包括炉壳，所述炉壳内安装有坩埚，所述坩埚的外周安装有感应圈，所述坩埚内设有熔池，所述熔池包括位于下部的铁水熔池和位于所述铁水熔池上表面的岩/矿棉原料熔池，所述原料熔池上表面的所述坩埚上设有岩/矿棉原料熔液溢出口，所述铁水熔池的上表面的所述坩埚上设有铁水排放口，所述铁水排放口内设有封堵装置；本发明利用金属的特性，通过电炉将热媒钢铁熔化，热媒钢铁熔液将岩/矿棉原料包裹渗透，从而使所述岩/矿棉原料快速升温并被熔化，解决了熔化岩/矿棉原料不能使用电炉的技术限制，降低了生产成本，节约了大量能源，而且对环境无污染；本发明不仅节能环保，而且还副产大量金属铁，大大提高了岩/矿棉制造企业的经济效益。
附图说明
图1是本发明实施例一的结构原理图；
图2是本发明实施例二的结构原理图；
图中：1-炉壳；2-坩埚；3-感应圈；4-熔池；41-铁水熔池；42-原料熔池；5-岩/矿棉原料熔液溢出口；6-铁水排放口；61-封堵装置；7-炉盖；8-进料斗；9-岩/矿棉原料；10-岩/矿棉原料熔液；11-铁水。
具体实施方式
下面结合实施例和附图，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
本发明的热媒钢铁是将电能转换为热能并将自身转变为熔液、然后将热量传递给岩/矿棉原料的载体。
部分热媒钢铁的熔点表
热媒钢铁 熔点(℃) 热媒钢铁 熔点(℃)
低碳钢 1420-1450 马口铁 1320-1350
中碳钢 1450-1470 灰铸铁 1320-1350
合金钢 1450-1570 球墨铸铁 1340-1400
众所周知，岩/矿棉的制造工艺：由炉渣、玄武岩及其他天然矿石为原料经高温熔融后通过离心力或高压气体喷吹成纤维，加入适量热固性树脂胶粘剂后，经压形、加热聚合或干燥制成的具有较高机械强度的板材。岩/矿棉的主要原料：玄武岩、灰绿岩、高炉矿渣、白云石、石灰石等；一般采用其中的两种或三种进行配料生产。其重要的工艺在于原料的高温熔融，在这个阶段，往往造成环境的严重污染和能源的极大浪费。
本发明实施例采用以下技术方案来解决现有技术存着的技术难题。
实施例一：如图1所示，高温电熔融岩/矿棉原料的环保感应电炉，包括炉壳1，所述炉壳1内安装有坩埚2，所述坩埚2的外周安装有感应圈3，所述坩埚2内设有熔池4，所述熔池4包括位于下部的铁水熔池41和位于所述铁水熔池41上表面的岩/矿棉原料熔池42，所述原料熔池42上表面的所述坩埚2上设有岩/矿棉原料熔液溢出口5，所述铁水熔池41的上表面的所述坩埚2上设有铁水排放口6，所述铁水排放口6内设有封堵装置61，本实施例中，所述封堵装置61为耐火泥，使用时，用泥塞杆(公知技术)的一端放上耐火泥，对准所述铁水排放口6用力堵塞，耐火泥通过高温变硬从而堵住所述铁水排放口6，放铁水时，用钢钎投开所述铁水排放口6即可。因为岩/矿棉原料9中含有5％-10％的铁，在熔融岩/矿棉原料9过程中，铁水的液面不断升高，当岩/矿棉原料熔液溢出口5有火星飞溅时，就需要停止加入岩/矿棉原料9，通过所述铁水排放口6排出多余的铁水11，然后继续熔融岩/矿棉原料9，进行岩/矿棉的生产。本发明不仅节能环保，而且还副产大量金属铁，大大提高了岩/矿棉制造企业的经济效益。
感应电炉利用物料的感应电热效应而使物料加热或熔化的电炉。感应电炉的基本部件是用紫铜管绕制的感应圈。感应圈两端加交流电压，产生交变的电磁场，导电的物料放在感应圈中，因电磁感应在物料中产生涡流，受电阻作用而使电能转变成热能来加热物料。感应圈用方形紫铜管制作，管内通水冷却。感应电炉的原理是现有技术，其控制也是公知的，在此不再重复赘述。
本实施例中，为安全、节能和环保，所述炉壳1上安装有炉盖7，所述炉盖7对应于所述坩埚2的下表面设有耐火材料层，所述炉盖7设有进料装置。所述进料装置包括出料口靠近所述原料熔池42上表面的进料斗8。进料斗8的工作原理是利用岩/矿棉原料9的堆积充满进料通道，随着下方的岩/矿棉原料9不断熔化，进料斗8内的岩/矿棉原料9不断下落，同时进料斗8的上方通过人工或上料机即使上料即可。这样的优点是岩/矿棉原料9在下落过程中，会被感应电炉预热，大大节约了能源，提高了感应电炉的工作效率。
所述坩埚2外周成圆形，所述熔池4呈圆柱形或锥台形。这种形状与普通的中频炉的坩埚2形状相同。缺点是有的感应电炉一次不能达到岩/矿棉原料熔液10制造岩/矿棉工艺要求的温度，还需要另外对岩/矿棉原料熔液10进行加热升温，以满足制造岩/矿棉的工艺需要。
本实施例的热媒金属使用的是灰铸铁。开始时，将灰铸铁和所述岩/矿棉原料9同时加入到坩埚2的熔池4内，随着灰铸铁的熔化，岩/矿棉原料9也不断熔化，直至灰铸铁和岩/矿棉原料9完全熔化，岩/矿棉原料熔液10位于所述熔池4的表层，所述感应圈3保持所述铁水熔池41内铁水11的熔融状态，然后利用铁水11作为热媒，连续不断地将岩/矿棉原料加入到所述坩埚2内进行熔融，随着岩/矿棉原料熔液10的增多，岩/矿棉原料熔液10从所述岩/矿棉原料熔液溢出口5连续流出，从而获得熔融状态的高温岩/矿棉原料熔液10，进入制棉工序。
当然，本实施例开始时，也可以先将所述灰铸铁加入到所述感应电炉的炉腔内，直到所述灰铸铁熔化为铁水11时，再逐步将所述岩/矿棉原料9加入到所述熔池4内。
本实施例通过控制所述熔池4内铁水11的温度从而使所述岩/矿棉原料熔液10达到制造岩/矿棉工艺要求的温度。
实施例二：如图2所示，本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于所述坩埚2外周成矩形，所述熔池4为长槽型。本实施例的优点是在岩/矿棉原料熔液10向所述岩/矿棉原料熔液溢出口5流动过程中，所述岩/矿棉原料熔液10得到进一步加热，从而使所述岩/矿棉原料熔液10达到制造岩/矿棉工艺要求的温度。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。例如根据需要，热媒钢铁可以选择低碳钢、中碳钢、合金钢、马口铁和球墨铸铁中的一种或一种以上的组合。所述岩/矿棉原料9也包括至少两种以上岩/矿棉原料的混合物。

Claims (6)

1.高温电熔融岩/矿棉原料的环保感应电炉，其特征在于：包括炉壳，所述炉壳内安装有坩埚，所述坩埚的外周安装有感应圈，所述坩埚内设有熔池，所述熔池包括位于下部的铁水熔池和位于所述铁水熔池上表面的岩/矿棉原料熔池，所述原料熔池上表面的所述坩埚上设有岩/矿棉原料熔液溢出口，所述铁水熔池的上表面的所述坩埚上设有铁水排放口，所述铁水排放口内设有封堵装置。
2.如权利要求1所述的高温电熔融岩/矿棉原料的环保感应电炉，其特征在于：所述炉壳上安装有炉盖，所述炉盖对应于所述坩埚的下表面设有耐火材料层，所述炉盖设有进料装置。
3.如权利要求2所述的高温电熔融岩/矿棉原料的环保感应电炉，其特征在于：所述进料装置包括出料口靠近所述原料熔池上表面的进料斗。
4.如权利要求1所述的高温电熔融岩/矿棉原料的环保感应电炉，其特征在于：所述封堵装置包括耐火泥。
5.如权利要求1、2、3或4所述的高温电熔融岩/矿棉原料的环保感应电炉，其特征在于：所述坩埚外周成圆形，所述熔池呈圆柱形或锥台形。
6.如权利要求1、2、3或4所述的高温电熔融岩/矿棉原料的环保感应电炉，其特征在于：所述坩埚外周成矩形，所述熔池为长槽型。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110342782A (zh) * 2019-06-19 2019-10-18 张勇 一种电熔融炉、电熔融方法及电熔融赤泥生产岩棉的方法

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