CN107289776B - 一种用于冲天炉的前炉结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于冲天炉的前炉结构，其包括炉盖、炉体和底板，炉体上端通过法兰与炉盖固接，炉体下端通过法兰与底板固接，炉体上设置有停炉清渣门、出铁槽、过桥观察孔、出渣槽和过桥安装槽；其特征在于：炉盖的内侧固接有打结耐火材料；炉体的外周面同轴设置有多层加强板；底板包括可拼接成圆环的多块扇形连接板和一个用于固定多块扇形连接板的固定环；过桥安装槽内安装有利用异形砖制成的过桥。本发明的有益效果是：本发明结构简单、制造使用方便，其能够在防止炉盖内耐火砖脱落导致炉盖严重变形及烧坏的同时提高炉体的强度、防止炉底板的断裂，从而提高前炉的使用寿命。

Description

一种用于冲天炉的前炉结构
技术领域
本发明涉及一种冲天炉，属于铸造技术领域，尤其涉及一种用于冲天炉的前炉结构。
背景技术
冲天炉，是铸造生产中熔化铸铁的重要设备，将铸铁用金属材料熔化成铁水后浇注到砂型中待冷却后开箱而得到铸件，冲天炉是一种竖式圆筒形熔炼炉，分为前炉和后炉，前炉分为炉盖、炉体和过桥三个部分，后炉分为顶炉、腰炉和炉缸三个部分，腰炉与热风围管分开，修炉之后合上，用耐火泥密封，顶炉上是热交换器。冲天炉主要用于铸铁件生产，也用以配合转炉炼钢，因炉顶开口向上，故称冲天炉。
冲天炉的前炉主要作用在于当铁水熔化后确保顺利浇注不同吨位的铸件。前炉除本体外还设置有如下附属装置：1.铁水和炉渣从后炉流到前炉的过桥；2.过桥观察孔；3前炉炉盖；4.出渣槽及出渣口；5.出铁槽及出铁口；6.停炉清渣门；7.前炉底板。
实际生产中由于前炉要承受铁水和渣的压力，其工作过程中会承受1500℃左右的过热铁水和炉渣的热应力作用、高温铁水和炉渣的物理冲击和化学反应作用、热风的作用、出渣时炉渣在风压作用下对出渣口的冲刷作用以及出铁水时带压高温铁水对出铁口的冲刷作用，因此在如此恶劣的工作环境下前炉经常发生事故。
日常生产中经常发生的事故有：1.过桥漏铁水；2.出铁口堵不住；3.炉盖与前炉本体之间的密封处跑风。
长期生产中容易发生的事故有：1.炉盖内耐火砖脱落导致炉盖严重变形及烧坏；2.前炉严重变形及部分开口处烧坏；3.炉底板断裂；4.过桥在如此恶劣的工作环境下经常发生漏铁水的事故。
一旦前炉发生了事故，基本上熔化铁水的工作就要停止。即使勉强维持熔化铁水，其铁水的品质将劣化，同时熔化工的劳动强度成倍增加，进一步员工烫伤的风险激增。进一步增加了前炉修理工作量。而且无论如何精心防范，前炉事故还是经常发生。同时当过桥漏铁水，基本上熔化铁水的工作必须停止，即使勉强维持熔化铁水，其铁水的品质将劣化，同时熔化工的劳动强度成倍增加，进一步员工烫伤的风险激增。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种用于冲天炉的前炉结构，其能够在防止炉盖内耐火砖脱落导致炉盖严重变形及烧坏的同时，提高炉体的强度，防止炉底板的断裂，从而提高前炉的使用寿命。
为解决上述技术问题，本发明采用了这样一种用于冲天炉的前炉结构，其包括炉盖、炉体和底板，炉体上端通过法兰与炉盖固接，炉体下端通过法兰与底板固接，炉体上设置有停炉清渣门、出铁槽、过桥观察孔、出渣槽和过桥安装槽；其特征在于：炉盖的内侧固接有打结耐火材料；炉体的外周面同轴设置有多层加强板；底板包括可拼接成圆环的多块扇形连接板和一个用于固定多块扇形连接板的固定环；过桥安装槽内安装有利用异形砖制成的过桥。
在本发明的一种优选实施方案中，异形砖包括上砖体和下砖体；下砖体的一侧端面上设置有铁水过槽和导向槽；上砖体上布置有可配合安装于导向槽内的导向凸块。
在本发明的一种优选实施方案中，铁水过槽和导向槽相互平行布置；导向槽包括多个；多个导向槽对称布置于铁水过槽的两侧。
在本发明的一种优选实施方案中，异形砖与过桥安装槽之间填充有高温耐火棉；异形砖的顶部压放有重质耐火砖。
在本发明的一种优选实施方案中，炉盖包括带有吊环的盖体，盖体上固接有连接法兰，盖体的内壁上固接有锚固件；打结耐火材料与锚固件连接；打结耐火材料内设置内旋转对称布置有多个玻璃钢瓦楞板
在本发明的一种优选实施方案中，炉体包括圆筒状本体，圆筒状本体上端设置有用于连接炉盖的第一连接法兰，圆筒状本体的下端设置有用于连接底板的第二连接法兰；圆筒状本体上还设置有停炉清渣门、过桥观察孔、出铁口和出渣口；出铁槽与出铁口连通；出渣槽与出渣口连通；圆筒状本体的外周面上设置有加强板。
在本发明的一种优选实施方案中，加强板为法兰；法兰包括第一加强法兰和第二加强法兰。
在本发明的一种优选实施方案中，出铁口处设置有可更换的插板结构。
在本发明的一种优选实施方案中，插板结构包括导向角钢和替换插板；导向角钢固接于炉体上且位于出铁口两侧；替换插板与导向角钢插接；替换插板上设置有出铁孔。
在本发明的一种优选实施方案中，每块扇形连接板形状相同；每块扇形连接板包括用于连接炉体的扇形部和用于连接固定环的弧形凸缘部。
本发明的有益效果是：本发明的前炉结构简单，制造使用方便，其通过在炉盖上使用打结耐火材料替代原有的T系列耐火砖，有效地避免了原耐火砖脱落事故造成的炉盖严重变形及烧坏的技术问题，同时，本发明还通过在打结耐火材料设置玻璃钢瓦楞板，有效地吸收了打结材料热胀冷缩，防止了其在使用过程中开裂；鉴于炉体的周边上会设置多个开口分别是过桥开口、停炉清渣门开口、过桥观察孔、出铁口、出渣口，这些开口本身就降低了炉体的强度，从而缩短了前炉的使用寿命，本发明针对该技术问题，在炉体的外周面增加了两个同轴上下布置的法兰，从而有效地提高了炉体的强度和刚度，提高了前炉的使用寿命；本发明还通过在将地板制成扇形连接板和固定环的分体结构，避免了整体式底板因为冷热交变产生的应力而发生断裂的技术问题四个扇形连接板之间已经预留的形变空间，从而提前把由于冷热交变产生应力而导致底板开裂通过结构改变而消除，同时通过增加底板固定环也保证了原底板固定前炉钢结构的功能；同时，本发明考虑到每天从出铁口流出的铁水60到70吨左右，一般在10天左右该处钢板就被铁水熔蚀到不能够使用了，而由于出铁口靠前炉下部，每次焊补出铁口时都要将内部耐火材料清空，维修程序繁杂，故在出铁口处设置有可更换的插板结构，根据工况直接替换插板即可。最后，本发明还提供了一种铸造使用方便的用于搭建过桥的异形砖，其可将原来用三十几块标准耐火转砌筑的过桥整合成用二块异型砖砌筑，降低了砌筑过桥对于筑炉工的技术等级要求，杜绝了过桥漏铁水；本发明通过使用两块异形砖拼合成冲天炉用过桥结构，有效地减少了现有技术中多块耐火砖砌筑冲天炉时所产生的缝隙，同时，通过在异形砖上设置铁水过槽方便了铁水的的通过、避免了铁水的泄露，同时通过在铁水过槽旁设置导向槽和导向凸块，方便了上砖体和下砖体的合拢，同时保证了两者的贴合度从而更加有效地避免了铁水的泄露；通过使用发明的异形砖砌筑过桥，能够将原来需要三十几块耐火砖砌筑的过桥整合成用二块异型砖来砌筑的专用过桥，有效地降低了施工人员的劳动强度、减少了过桥砌筑工时。
附图说明
图1是本发明实施例一种用于冲天炉的前炉结构的结构示意图；
图2是本发明实施例一种用于冲天炉的前炉结构的炉盖主视图；
图3是本发明实施例一种用于冲天炉的前炉结构的炉盖俯视图；
图4是本发明实施例一种用于冲天炉的前炉结构的炉体结构示意图；
图5是本发明实施例一种用于冲天炉的前炉结构的底板结构示意图；
图6是本发明实施例一种用于冲天炉的前炉结构的扇形连接板主视图；
图7是本发明实施例一种用于冲天炉的前炉结构的扇形连接板侧视图；
图8是本发明实施例一种用于冲天炉的前炉结构的插板结构示意图；
图9是本发明实施例一种用于冲天炉的前炉结构的异形砖结构示意图；
图10是本发明实施例一种用于冲天炉的前炉结构的底板结构装配示意图；
图中：1-炉盖；2-炉体；3-底板；4-异形砖；5-插板结构；1.1-盖体，1.2-连接法兰；1.3-打结耐火材料；1.4-锚固件；1.5-加强筋；1.6-吊环；2.1-停炉清渣门；2.2-出铁槽；2.3-过桥观察孔；2.4-出渣槽；2.5-过桥安装槽；2.6-加强板；2.7-圆筒状本体；2.8-第一连接法兰；2.9-第二连接法兰；2.10-出铁口；2.11-出渣口；2.6-1-第一加强法兰；2.6-2-第二加强法兰；3.1-扇形连接板，3.2-固定环；3.1-1-扇形部；3.1-2-弧形凸缘部；4.1-上砖体；4.2-下砖体；4.3-铁水过槽；4.4-导向槽；4.5-导向凸块；5.1-导向角钢；5.2-替换插板；5.2-1-出铁孔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
由说明书所示的一种用于冲天炉的前炉结构的结构示意图可知，本发明一种用于冲天炉的前炉结构包括炉盖1、炉体2和底板3，炉体2上端通过法兰与炉盖1固接，炉体2下端通过法兰与底板3固接，炉体2上设置有停炉清渣门2.1、出铁槽2.2、过桥观察孔2.3、出渣槽2.4和过桥安装槽2.5；炉盖1的内侧固接有打结耐火材料1.3(原来的炉盖内部的耐火层是用T系列耐火砖(T-3、T-4、T-19、T-20、T-38、T-39)二百多块砌筑而成，在现场使用的条件下容易出现耐火砖脱落事故，一旦耐火砖脱落，炉盖的钢板就要承受1500℃高温铁水及炉渣的放射热同时承受上千度热气体冲刷，几分钟就烧穿炉盖)；炉体2的外周面同轴设置有二十多块加强板2.6(本发明附图中显示的为法兰)；底板3包括可拼接成圆环的多块扇形连接板3.1和一个用于固定多块扇形连接板3.1(材质为HT250，3-4块，分体式结构是为了消除炉体在冷热交变产生的应力作用下变形带着底板变形；通过分体式结构提前把由于冷热交变产生应力而导致底板开裂通过结构改变而消除，从而保证了底板对炉体结构的约束，防止炉体由于冷热交变产生的应力而变形)的固定环3.2(材质为耐热钢，该固定环需要进行高温退火)；过桥安装槽2.5内安装有利用异形砖4制成的过桥。异形砖4包括上砖体4.1和下砖体4.2；下砖体4.2的一侧端面上设置有铁水过槽4.3和导向槽4.4；上砖体4.1上布置有可配合安装于导向槽4.4内的导向凸块4.5。铁水过槽4.3和导向槽4.4相互平行布置；导向槽4.4包括多个；多个导向槽4.4对称布置于铁水过槽4.3的两侧。异形砖4与过桥安装槽2.5之间填充有高温耐火棉；异形砖4的顶部压放有重质耐火砖。炉盖1包括带有吊环1.6的盖体1.1，盖体1.1上固接有连接法兰1.2，盖体1.1上固接有加强筋1.5(设置于盖体外侧一端且与盖体固接，另一端与连接法兰固接)和锚固件1.4(设置于盖体内侧)；打结耐火材料1.3与加强筋1.5连接；打结耐火材料1.3内设置内旋转对称布置有多个玻璃钢瓦楞板。炉体2包括圆筒状本体2.7，圆筒状本体2.7上端设置有用于连接炉盖1的第一连接法兰2.8，圆筒状本体2.7的下端设置有用于连接底板3的第二连接法兰2.9；圆筒状本体2.7上还设置有停炉清渣门2.1、过桥观察孔2.3、出铁口2.10和出渣口2.11；出铁槽2.2与出铁口2.10连通；出渣槽2.4与出渣口2.11连通；圆筒状本体2.7的外周面上设置有加强板2.6。加强板2.6为法兰；法兰包括第一加强法兰2.6-1和第二加强法兰2.6-2。出铁口2.10处设置有可更换的插板结构5。插板结构5包括导向角钢5.1和替换插板5.2；导向角钢5.1固接于炉体2上且位于出铁口2.10两侧；替换插板5.2与导向角钢5.1插接；替换插板5.2上设置有出铁孔5.2-1。每块扇形连接板3.1形状相同，，所有的扇形连接板3.1可以拼成一个圆环；每块扇形连接板3.1包括用于连接炉体2的扇形部3.1-1和用于连接固定环3.2的弧形凸缘部3.1-2；拼接后的弧形凸缘部3.1-2的外径等于固定环3.2的内径，从而在保证扇形连接板3.1之间有形变空间的同时有足够的刚度用以保持炉体在高温下不变形。
应当理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于冲天炉的前炉结构，包括炉盖（1）、炉体（2）和底板（3），所述炉体（2）上端通过法兰与所述炉盖（1）固接，所述炉体（2）下端通过法兰与所述底板（3）固接，所述炉体（2）上设置有停炉清渣门（2.1）、出铁槽（2.2）、过桥观察孔（2.3）、出渣槽（2.4）和过桥安装槽（2.5）；其特征在于：所述炉盖（1）的内侧固接有打结耐火材料（1.3）；所述炉体（2）的外周面同轴设置有多层加强板（2.6）；所述底板（3）包括可拼接成圆环的多块扇形连接板（3.1）和一个用于固定多块扇形连接板（3.1）的固定环（3.2）；所述过桥安装槽（2.5）内安装有利用异形砖（4）制成的过桥。
2.根据权利要求1所述的一种用于冲天炉的前炉结构，其特征在于：所述异形砖（4）包括上砖体（4.1）和下砖体（4.2）；所述下砖体（4.2）的一侧端面上设置有铁水过槽（4.3）和导向槽（4.4）；所述上砖体（4.1）上布置有可配合安装于所述导向槽（4.4）内的导向凸块（4.5）。
3.根据权利要求2所述的一种用于冲天炉的前炉结构，其特征在于：所述铁水过槽（4.3）和所述导向槽（4.4）相互平行布置；所述导向槽（4.4）包括多个；所述多个导向槽（4.4）对称布置于所述铁水过槽（4.3）的两侧。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种用于冲天炉的前炉结构，其特征在于：所述异形砖（4）与所述过桥安装槽（2.5）之间填充有高温耐火棉；所述异形砖（4）的顶部压放有重质耐火砖。
5.根据权利要求1所述的一种用于冲天炉的前炉结构，其特征在于：所述炉盖（1）包括带有吊环（1.6）的盖体（1.1），所述盖体（1.1）上固接有连接法兰（1.2），所述盖体（1.1）的内壁上固接有锚固件（1.4）；所述打结耐火材料（1.3）与所述锚固件（1.4）连接；所述打结耐火材料（1.3）内设置内旋转对称布置有多个玻璃钢瓦楞板。
6.根据权利要求1所述的一种用于冲天炉的前炉结构，其特征在于：所述炉体（2）包括圆筒状本体（2.7），所述圆筒状本体（2.7）上端设置有用于连接所述炉盖（1）的第一连接法兰（2.8），所述圆筒状本体（2.7）的下端设置有用于连接所述底板（3）的第二连接法兰（2.9）；所述圆筒状本体（2.7）上还设置有停炉清渣门（2.1）、过桥观察孔（2.3）、出铁口（2.10）和出渣口（2.11）；所述出铁槽（2.2）与所述出铁口（2.10）连通；所述出渣槽（2.4）与所述出渣口（2.11）连通；所述圆筒状本体（2.7）的外周面上设置有加强板（2.6）。
7.根据权利要求1或6所述的一种用于冲天炉的前炉结构，其特征在于：所述加强板（2.6）为法兰；所述法兰包括第一加强法兰（2.6-1）和第二加强法兰（2.6-2）。
8.根据权利要求6所述的一种用于冲天炉的前炉结构，其特征在于：所述出铁口（2.10）处设置有可更换的插板结构（5）。
9.根据权利要求8所述的一种用于冲天炉的前炉结构，其特征在于：所述插板结构（5）包括导向角钢（5.1）和替换插板（5.2）；所述导向角钢（5.1）固接于所述炉体（2）上且位于出铁口（2.10）两侧；所述替换插板（5.2）与所述导向角钢（5.1）插接；所述替换插板（5.2）上设置有出铁孔（5.2-1）。
10.根据权利要求1所述的一种用于冲天炉的前炉结构，其特征在于：所述每块扇形连接板（3.1）形状相同；所述每块扇形连接板（3.1）包括用于连接所述炉体（2）的扇形部（3.1-1）和用于连接所述固定环（3.2）的弧形凸缘部（3.1-2）。
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