CN107726857A - 电弧炉炉体结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电弧炉炉体结构，可有效解决电弧炉熔化过程电耗大和炉体使用寿命短的问题，技术方案是，包括上下相连的中部炉和底部炉构成的上部开口的电弧炉本体以及设置在所述电弧炉本体上口部的炉盖，所述中部炉的炉壁呈向外倾斜设置，中部炉和底部炉的炉壁均是由钢板和设置在钢板内侧的保温材料层构成的双层复合结构，中部炉所在的钢板内侧连接有嵌入中部炉所在保温材料层且呈向上倾斜的挂齿，本发明中部炉呈向外倾斜设置以及呈向内倾斜的挂齿有效避免了中部炉保温材料的坍塌，电弧炉使用寿命平均延长3个月以上，同时炉温的提高保证了产品质量的稳定，使用方便，效果好，有良好的社会和经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于锆刚玉电熔砖生产的电弧炉炉体结构。
背景技术
熔铸锆刚玉电熔砖的配合料熔化过程是在电弧炉内进行，熔化温度在2000℃以上，使用电压在320伏至380伏之间，电流在4000A至6000A之间，熔化一吨溶液的电耗在1800度至2600度之间，一个电炉日生产毛坯电熔砖能力为20吨至35吨，同等能耗条件下，为什么有的产能大，有的产能低，一则与熔化工艺有关，再则与电弧炉内部结构有关，保温性能好的电弧炉就能扩大产能、降低能耗，反之会使产能降低、能耗增加。电耗是生产熔铸锆刚玉电熔砖最大成本之一。
电弧炉有炉盖、中部炉、底部炉三部分组成：（1）炉盖上设置有三个电极孔和一个氧枪孔，炉盖材质有循环水结构的铁质炉盖，使用寿命能达到三至五年，也有具有保温性能的白刚玉材质的炉盖，使用寿命为一只三月居多；（2）中部炉有对称两个炉门，作用是对炉内熔化状态的观察以及处理炉内异常的作用，中部炉是循环水结构降温来保持其长时间运行，使用寿命为一年至两年，半年一次检修，炉门也是循环水结构来确保其长期运行，使用寿命约一年左右。底部炉也就是熔化料液的炉体部分，采用炉外喷淋方式降温，使用前在炉内底部及炉壁使用锆质保温材料镶嵌。
目前电弧炉内部结构的弊端：（1）炉盖采用白刚玉保温材料制作，可达到节约电耗、提高炉温增加产能的效果，但其使用寿命仅有一至三个月，使用寿命短是一个保温炉盖推广的限制因素，循环水炉盖由于会带走大量热能，使电耗增加、砖品质降低将会逐步淘汰。（2）循环水壁挂保温材料的中部炉是一个好的使用方式，由于壁挂保温材料会坍塌也是中部炉使用寿命的一个缺点；炉门循环水结构也是带走大量热能的一个环节。
综上所述，熔铸锆刚玉电熔砖的生产过程中，导致能耗存在极大浪费，导致生产成本居高不下，对制品品质也是一个限制因素，这些缺陷都与电弧炉内部结构有紧密的关系，这些缺陷的改善不容忽视。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种电弧炉炉体结构，可有效解决电弧炉熔化过程电耗大和炉体使用寿命短的问题。
本发明解决的技术方案是，一种电弧炉炉体结构，包括上下相连的中部炉和底部炉构成的上部开口的电弧炉本体以及设置在所述电弧炉本体上口部的炉盖，所述中部炉的炉壁呈向外倾斜设置，中部炉和底部炉的炉壁均是由钢板和设置在钢板内侧的保温材料层构成的双层复合结构，中部炉所在的钢板内侧连接有嵌入中部炉所在保温材料层且呈向上倾斜的挂齿。
所述中部炉的炉壁相对于竖直面向外倾斜的角度为5°。
所述挂齿内侧端与该断面的保温材料层的内面间距大于保温材料层总厚度的1/3。
所述钢板的厚度为20-30mm，保温材料层的厚度为200-230mm，挂齿的直径为10mm，两两挂齿的间距为10cm。
所述的炉盖为保温材料制成，其中间薄，四周厚，中间最薄处的厚度为280mm，四周最厚处的厚度为380mm。
所述的保温材料层是由重量比为4∶1的白刚玉与高铝水泥混合均匀后倒入模具，采用振动棒振实，一周后拆模，200℃下烘干12h，降至常温即可。
所述的模具根据保温材料层的厚度设置在钢板的内侧，挂齿焊接在中部炉所在的钢板内侧；
所述白刚玉的粒径为0.6-3mm。
所述的炉盖是由重量比为4∶1∶0.1的白刚玉、高铝水泥和玻璃纤维混合均匀后倒入模具，采用振动棒振实，一周后拆模，200℃下烘干12h，降至常温即得，所述白刚玉的粒径为0.6-3mm。
本发明结构新颖独特，简单合理，易生产，易操作，使大量热能得以保留，电耗降低、产能提高，同时由于不用循环水就避免了水进入高温溶液发生的爆炸事故，使安全系数有了绝对保证，中部炉呈向外倾斜设置以及呈向内倾斜的挂齿有效避免了中部炉保温材料的坍塌，电弧炉使用寿命平均延长3个月以上，同时炉温的提高保证了产品质量的稳定，使用方便，效果好，有良好的社会和经济效益。
附图说明
图1为本发明的主视图。
图2为本发明剖面主视图。
图3为本发明炉盖的剖面侧视图。
图4为本发明中部炉的剖视图。
图5为本发明底部炉的剖视图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
如图1-5所示，本发明包括上下相连的中部炉1和底部炉2构成的上部开口的电弧炉本体以及设置在所述电弧炉本体上口部的炉盖3，所述中部炉1的炉壁呈向外倾斜设置，中部炉1和底部炉的炉壁均是由钢板7和设置在钢板7内侧的保温材料层8构成的双层复合结构，中部炉所在的钢板内侧连接有嵌入中部炉所在保温材料层且呈向上倾斜的挂齿9。
为保证使用效果，所述中部炉1的炉壁相对于竖直面向外倾斜的角度为5°。
所述挂齿内侧端与该断面的保温材料层的内面间距大于保温材料层总厚度的1/3。
所述钢板7的厚度为20-30mm，保温材料层8的厚度为200-230mm，挂齿9的直径为10mm，两两挂齿的间距为10cm。
所述底部炉2是由上部的直管段2a和底部的半圆球段2b构成的上部开口的中空结构，其上端面与中部炉1的下端面连接。
所述的炉盖3为保温材料制成，其中间薄，四周厚，中间最薄处的厚度为280mm，四周最厚处的厚度为380mm。
所述的炉盖3上分别设置有3个电极孔5和一个吹氧孔6。
所述的中部炉1上设置有用于观察炉内熔化状态的炉门4，炉门4的一侧可与炉壁铰接，构成翻转式的炉门，炉与炉壁的结构相同。
所述的保温材料层是由重量比为4∶1的白刚玉与高铝水泥混合均匀后倒入模具，采用振动棒振实，一周后拆模，200℃下烘干12h，降至常温即可；所述的模具根据保温材料层的厚度设置在钢板的内侧，挂齿焊接在中部炉所在的钢板内侧；所述白刚玉的粒径为0.6-3mm。
所述的炉盖3是由重量比为4∶1∶0.1的白刚玉、高铝水泥和玻璃纤维混合均匀后倒入模具，采用振动棒振实，一周后拆模，200℃下烘干12h，降至常温即得；所述白刚玉的粒径为0.6-3mm。
由上述情况可以清楚的看出，由于不用循环水，有效避免了水进入高温溶液发生的爆炸事故，使安全系数有了绝对保证，同时避免了循环水带走的热量，使大量热能得以保留，电耗降低、产能提高，中部炉呈向外倾斜设置以及呈向内倾斜的挂齿有效避免了中部炉保温材料的坍塌，电弧炉使用寿命平均延长3个月以上，炉温的提高保证了产品质量的稳定，使用方便，效果好，有良好的社会和经济效益。
Claims (10)
1.一种电弧炉炉体结构，包括上下相连的中部炉（1）和底部炉（2）构成的上部开口的电弧炉本体以及设置在所述电弧炉本体上口部的炉盖（3），其特征在于，所述中部炉（1）的炉壁呈向外倾斜设置，中部炉（1）和底部炉的炉壁均是由钢板（7）和设置在钢板（7）内侧的保温材料层（8）构成的双层复合结构，中部炉所在的钢板内侧连接有嵌入中部炉所在保温材料层且呈向上倾斜的挂齿（9）。
2.根据权利要求1所述的电弧炉炉体结构，其特征在于，所述中部炉（1）的炉壁相对于竖直面向外倾斜的角度为5°。
3.根据权利要求1所述的电弧炉炉体结构，其特征在于，所述挂齿内侧端与该断面的保温材料层的内面间距大于保温材料层总厚度的1/3。
4.根据权利要求1所述的电弧炉炉体结构，其特征在于，所述钢板（7）的厚度为20-30mm，保温材料层（8）的厚度为200-230mm，挂齿（9）的直径为10mm，两两挂齿的间距为10cm。
5.根据权利要求1所述的电弧炉炉体结构，其特征在于，所述底部炉（2）是由上部的直管段（2a）和底部的半圆球段（2b）构成的上部开口的中空结构，其上端面与中部炉（1）的下端面连接。
6.根据权利要求1所述的电弧炉炉体结构，其特征在于，所述的炉盖（3）为保温材料制成，其中间薄，四周厚，中间最薄处的厚度为280mm，四周最厚处的厚度为380mm。
7.根据权利要求1所述的电弧炉炉体结构，其特征在于，所述的炉盖（3）上分别设置有3个电极孔（5）和一个吹氧孔（6）。
8.根据权利要求1所述的电弧炉炉体结构，其特征在于，所述的中部炉（1）上设置有用于观察炉内熔化状态的炉门（4）。
9.根据权利要求1所述的电弧炉炉体结构，其特征在于，所述的保温材料层是由重量比为4∶1的白刚玉与高铝水泥混合均匀后倒入模具，采用振动棒振实，一周后拆模，200℃下烘干12h，降至常温即可；
所述的模具根据保温材料层的厚度设置在钢板的内侧，挂齿焊接在中部炉所在的钢板内侧；
所述白刚玉的粒径为0.6-3mm。
10.根据权利要求1所述的电弧炉炉体结构，其特征在于，所述的炉盖（3）是由重量比为4∶1∶0.1的白刚玉、高铝水泥和玻璃纤维混合均匀后倒入模具，采用振动棒振实，一周后拆模，200℃下烘干12h，降至常温即得；所述白刚玉的粒径为0.6-3mm。
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