CN111365997A - 一种生产大结晶电熔镁砂矿热炉的炉顶密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种生产大结晶电熔镁砂矿热炉的炉顶密封装置，包括炉盖、炉盖支撑圈、钢制封罩和烟气出口管，所述炉盖安装在炉盖支撑圈中部，所述炉盖支撑圈固定在炉顶操作平台钢结构的开口处，位于矿热炉炉筒的正上方，所述钢制封罩罩住炉盖支撑圈，将冶炼时夹带有大量粉尘上行的炉内烟气完全限制在封罩内，在钢制封罩上设置有烟气出口管和进料管，在炉盖和钢制封罩上都设置有对应三根电极的电极孔。本发明实现了生产大结晶电熔镁砂矿热炉的炉顶密封，实现了在密封的环境中持续集中除尘，除尘动力小，节约电力资源，同时改善了工人的工作环境，避免了传统方法中因工人在炉顶操作平台上工作对其身体健康的损害，甚至对生命安全的侵害。

Description

一种生产大结晶电熔镁砂矿热炉的炉顶密封装置

技术领域

本发明涉及一种大结晶电熔镁砂生产设备，尤其是涉及一种生产大结晶电熔镁砂矿热炉的炉顶密封装置。

背景技术

大结晶电熔镁砂因纯度高，结晶粒大，熔点高、高温热折强度大、抗渣性能和抗腐蚀性能良好，被用于炼钢炉的炉衬耐火材料，也是制造耐火砖、不定型耐火材料的优质高档碱性耐火原料，也可作为填充料用于制作热电偶和热绝缘材料。

大结晶电熔镁砂主要选用轻烧氧化镁粉在矿热炉中冶炼制得。首先，在钢制圆柱状的炉筒上方，向炉筒内部伸入三根石墨电极，在炉筒的上开口处的炉顶操作平台上通过人工铲料布料，或高位料仓溜管布料的方法将炉料倾倒至炉底，经过石墨电极导入电流，将电极间的炉料加热熔融。

在生产过程中，炉料持续加入，电控系统自动控制电极逐步上升，直到装满炉体，最终完成一个周期冶炼。炉顶操作平台的上部设有敞口式除尘罩，在冶炼过程中持续除尘。

现有技术的缺点：(1)高位料仓溜管布料方法中需要人工在炉顶操作平台上调整下料位置，以尽量保证下料均匀，所以在上述的布料方法中，均需要工人在炉顶操作平台上工作。

(2)因炉料的持续加入，随之而来会有粉尘不断的上升，另外在冶炼的过程中，炉顶操作平台因加热电极的辐射温度会变的极高，粉尘及高温的存在导致炉顶操作平台的工作环境极其恶劣，对工人的身体健康造成严重损害。

(3)此外，冶炼过程中还经常因炉料内高压气体上喷引发炉料喷溅，造成炉顶操作平台上的工人烧伤、烫伤甚至威胁其生命安全。

(4)尽管在炉顶操作平台上部设有除尘罩，但除尘罩的高度在2m以上，以保证工人能够在炉顶操作平台工作，该除尘方法能满足厂房外部环境不受粉尘污染，但工人的工作环境没有得到改善。

此外，该除尘装置因在敞口环境中持续除尘，需要的动力极大，造成不必要的电力资源浪费。

发明内容

本发明提供一种生产大结晶电熔镁砂矿热炉的炉顶密封装置，用于解决如何控制矿热炉的除尘问题，针对只有一个上开口的炉筒，做到防热处理，且不影响进料。实现大结晶电熔镁砂矿热炉冶炼过程中有效除尘与安全操作，改善工人的工作环境，避免传统方法中炉顶粉尘环境对工人健康的损害，也避免炉子喷溅事故对操作工人生命安全的侵害。其技术方案如下所述：

一种生产大结晶电熔镁砂矿热炉的炉顶密封装置，包括炉盖、炉盖支撑圈、钢制封罩和烟气出口管，所述炉盖安装在炉盖支撑圈中部，所述炉盖支撑圈固定在炉顶操作平台钢结构的开口处，位于矿热炉炉筒的正上方，所述钢制封罩罩住炉盖支撑圈，将冶炼时夹带有大量粉尘上行的炉内烟气完全限制在封罩内，在钢制封罩上设置有烟气出口管和进料管，在炉盖和钢制封罩上都设置有对应三根电极的电极孔。

所述炉盖包括一体成型的上盖和下盖，所述上盖为圆柱体状，所述下盖为圆锥状。

所述炉盖支撑圈包括内圈、钢制筋板和外圈，内圈和外圈之间用钢制筋板连接，内圈和外圈之间形成的环形缝隙，用于炉料流进炉筒内和炉筒内烟气上行排出；所述外圈顶部向外水平延伸，形成环形板，用于固定在炉顶操作平台钢结构的开口处。

所述内圈设置成锥形筒，并与炉盖的下盖锥度一致，用于安装相配合的炉盖。

连接筋板22设置为6～12个，沿圆周均匀分布。

所述钢制封罩包括筒壁和端封板，筒壁的一端被端封板密封，另一端开口，所述端封板上设置有封罩电极孔、烟气出口管，所述烟气出口管与除尘管道相连接。

所述筒壁分为内筒、外筒，所述内筒和外筒形成侧壁双层圆筒，双层圆筒之间形成环缝，所述内筒和外筒的上端通过端封板密封，下端完全敞口，所述内筒上设置有开孔。

所述钢制封罩的环缝和炉盖支撑圈的环形缝隙相对应，所述烟气出口管位于内筒的范围内，所述进料管进入环形缝隙，到达炉盖支撑圈的环形缝隙上方进行送料。

所述内筒靠近端封板的位置沿圆周留有10～20个开孔，开孔的形状是矩形或圆孔。

所述内筒的直径与炉盖的直径相同，外筒的直径比内筒的直径大200～600mm。

本发明实现了生产大结晶电熔镁砂矿热炉的炉顶密封，实现了在密封的环境中持续集中除尘，除尘动力小，节约电力资源，同时改善了工人的工作环境，避免了传统方法中因工人在炉顶操作平台上工作对其身体健康的损害，甚至对生命安全的侵害。

附图说明

图1是所述生产大结晶电熔镁砂矿热炉的炉顶密封装置的爆炸结构示意图；

图2是所述生产大结晶电熔镁砂矿热炉的炉顶密封装置的使用状态示意图；

图3是所述生产大结晶电熔镁砂矿热炉的炉顶密封装置的剖面结构示意图；

图4是所述炉盖的结构示意图；

图5是所述炉盖支撑圈的结构示意图；

图6是所述钢制封罩的剖面结构示意图；

图7是所述钢制封罩的开孔示意图；

图中各标号：

1-炉盖；2-炉盖支撑圈；3-钢制封罩；4-烟气出口管；5-进料管；11-上盖；12-下盖；13-炉盖电极孔；21-内圈；22-筋板；23-外圈；24-环形板；31-内筒；32-外筒；33-开孔；34-端封板；35-封罩电极孔。

具体实施方式

如图1到图3所示，所述生产大结晶电熔镁砂矿热炉的炉顶密封装置包括炉盖1、炉盖支撑圈2、钢制封罩3和烟气出口管4，所述炉盖1安装在炉盖支撑圈2中部，所述炉盖支撑圈2固定在炉顶操作平台的钢结构的开口处，位于矿热炉的炉筒正上方，所述钢制封罩3罩住炉盖支撑圈2，在钢制封罩3上设置有烟气出口管4和进料管5，在炉盖1和钢制封罩3上都设置有电极孔。

如图4所示，所述炉盖1采用耐火材料制作，所述耐火材料为镁质致密耐火材料。

炉盖1用于盖在敞开的炉筒口上方，其包括一体成型的上盖11和下盖12，所述上盖11为圆柱体状，所述下盖12为圆锥状。在炉盖1上设置有三个通透的炉盖电极孔13，所述炉盖电极孔13的直径略大于电极直径，使电极通过炉盖电极孔13伸入到炉筒内时，上升下降不受影响。

如图5所示，所述炉盖支撑圈2采用内外圈双层筒结构，包括内圈21、钢制筋板22和外圈23。

所述内圈21可设置成锥形筒，并与炉盖1的下盖12锥度一致，用于安装相配合的炉盖1。

所述炉盖支撑圈2的内圈21和外圈23之间用钢制筋板22连接，连接筋板22设置为6～12个，沿圆周均匀分布。

所述内圈21和外圈23之间形成的环形缝隙，用于炉料流进炉筒内和炉筒内烟气上行排出。

所述炉盖支撑圈2的外圈23顶部向外水平延伸，形成有环形板24，用于放置在炉顶操作平台钢结构的开口处。

如图6到图7所示，所述钢制封罩3上设置有封罩电极孔35、烟气出口管4和进料管5，所述钢制封罩3包括筒壁和端封板34，所述端封板34上设置有封罩电极孔35、烟气出口管4。所述封罩3的作用是确保从炉盖支撑圈2周圈缝隙上行的炉内气体完全被罩在封罩3的环形空间内。

所述端封板34上中部设置有三个大小相同的封罩电极孔35，所述封罩电极孔35的直径略大于电极直径，使电极通过炉盖电极孔13伸入到炉筒内时，上升下降不受影响。所述封罩电极孔35与炉盖电极孔13的开孔对应设置，以便电极穿过。

进一步的，在封罩电极孔35的附近，设置有烟气出口管4，所述烟气出口管4与除尘装置相连接，通过除尘装置的风机，将粉尘排出。

所述进料管5穿过钢制封罩3，到达炉盖支撑圈2的环形缝隙上方进行送料。也可以在炉盖支撑圈2的环形缝隙处设置对应的进料口，使得进料管5的下端与进料口配合连接，料直接通过进料口到达炉筒内。

此时，烟气出口管4的排风，会造成管口附近的气流响应，炉盖电极孔13、封罩电极孔35、炉盖支撑圈2的环形缝隙都会向烟气出口管4输送气流，在炉盖电极孔13、封罩电极孔35和电极紧密配合的情况下，炉盖支撑圈2的环形缝隙会将上浮的粉尘送到烟气出口管4处。

因为粉尘是进料过程中的料受到炉筒内气流冲击形成，所以直接通过除尘装置排出，会造成原料的损耗。因此，可以对气流的走向进行控制。

将所述筒壁设置成两层，这样，所述钢制封罩3包括内筒31、外筒32和端封板34，所述内筒31和外筒32形成侧壁双层圆筒，双层圆筒之间形成环缝，内筒31和外筒32的上端通过端封板34密封，下端完全敞口。

所述内筒31靠近端封板34的位置沿圆周留有10～20个开孔33，以便环缝内的烟气能进入内筒31，开孔33的形状可以是矩形或圆孔，所述烟气出口管4位于内筒31的范围内。所述内筒31直径与炉盖1直径相等，外筒32直径比内筒31的直径大200～600mm。封罩3的安装方式是：封罩3的端封板34在上，开口朝下，封罩3完全扣住炉盖支撑圈2的环形缝隙。

所述钢制封罩3的环缝和炉盖支撑圈2的环形缝隙相对应，则外筒32不小于炉盖支撑圈2的外圈23的覆盖范围，内筒31不大于炉盖支撑圈2的内圈21的覆盖范围。在钢制封罩3上设置的进料管5，进入钢制封罩3的环缝，进料管5下方到达炉盖支撑圈2的环形缝隙上方进行送料。

采用外筒32和内筒31的设置方式，比只使用单层的筒壁，在于吸尘的风压能够均化，因为钢制封罩3的环缝和炉盖支撑圈2的环形缝隙相对应，从炉盖电极孔13上行的粉尘需要从下向上穿过钢制封罩3的环缝，从开孔33处进入内筒31的范围，然后粉尘从烟气出口管4进入除尘装置。这样，控制气流的走向，不但将冶炼时夹带有大量粉尘上行的炉内烟气完全限制在封罩3内，且使得粉尘不会直接被排出，从而节约了原料。

实施例：

在其中一个实施例中，炉盖支撑圈2具有内外圈双层筒结构，外圈23的直径为1500mm，内圈21为锥形筒结构，上部直径为1300mm，下部直径为1200mm。炉盖1的尺寸与内圈21尺寸匹配，炉盖1采用MgO含量≥80％的镁质耐火材料制成。炉盖支撑圈2的内外圈间用12个钢制连接筋板22均匀连接。

封罩3的结构为侧壁双层圆筒、顶部单层封闭的桶形结构，内筒31的直径为1300mm，外筒32的直径为1500mm，内筒靠近端封板34的周圈开设有12个开孔，开孔尺寸为150mm×150mm，端封板34的中部留有三个直径略大于电极直径的开孔。

所述端封板34设有烟气出口管4，烟气出口管4与除尘装置的除尘管道相连接。

本发明实现了生产大结晶电熔镁砂矿热炉的炉顶密封，实现了在密封的环境中持续集中除尘，除尘动力小，节约电力资源，同时改善了工人的工作环境，避免了传统方法中因工人在炉顶操作平台上工作对其身体健康的损害，甚至对生命安全的侵害。

Claims (10)

1.一种生产大结晶电熔镁砂矿热炉的炉顶密封装置，其特征在于：包括炉盖、炉盖支撑圈、钢制封罩和烟气出口管，所述炉盖安装在炉盖支撑圈中部，所述炉盖支撑圈固定在炉顶操作平台钢结构的开口处，位于矿热炉炉筒的正上方，所述钢制封罩罩住炉盖支撑圈，将冶炼时夹带有大量粉尘上行的炉内烟气完全限制在封罩内，在钢制封罩上设置有烟气出口管和进料管，在炉盖和钢制封罩上都设置有对应三根电极的电极孔。

2.根据权利要求1所述的生产大结晶电熔镁砂矿热炉的炉顶密封装置，其特征在于：所述炉盖包括一体成型的上盖和下盖，所述上盖为圆柱体状，所述下盖为圆锥状。

3.根据权利要求1所述的生产大结晶电熔镁砂矿热炉的炉顶密封装置，其特征在于：所述炉盖支撑圈包括内圈、钢制筋板和外圈，内圈和外圈之间用钢制筋板连接，内圈和外圈之间形成的环形缝隙，用于炉料流进炉筒内和炉筒内烟气上行排出；所述外圈顶部向外水平延伸，形成环形板，用于固定在炉顶操作平台钢结构的开口处。

4.根据权利要求3所述的生产大结晶电熔镁砂矿热炉的炉顶密封装置，其特征在于：所述内圈设置成锥形筒，并与炉盖的下盖锥度一致，用于安装相配合的炉盖。

5.根据权利要求3所述的生产大结晶电熔镁砂矿热炉的炉顶密封装置，其特征在于：连接筋板22设置为6～12个，沿圆周均匀分布。

6.根据权利要求1所述的生产大结晶电熔镁砂矿热炉的炉顶密封装置，其特征在于：所述钢制封罩包括筒壁和端封板，筒壁的一端被端封板密封，另一端开口，所述端封板上设置有封罩电极孔、烟气出口管，所述烟气出口管与除尘管道相连接。

7.根据权利要求6所述的生产大结晶电熔镁砂矿热炉的炉顶密封装置，其特征在于：所述筒壁分为内筒、外筒，所述内筒和外筒形成侧壁双层圆筒，双层圆筒之间形成环缝，所述内筒和外筒的上端通过端封板密封，下端完全敞口，所述内筒上设置有开孔。

8.根据权利要求7所述的生产大结晶电熔镁砂矿热炉的炉顶密封装置，其特征在于：所述钢制封罩的环缝和炉盖支撑圈的环形缝隙相对应，所述烟气出口管位于内筒的范围内，所述进料管进入环形缝隙，到达炉盖支撑圈的环形缝隙上方进行送料。

9.根据权利要求7所述的生产大结晶电熔镁砂矿热炉的炉顶密封装置，其特征在于：所述内筒靠近端封板的位置沿圆周留有10～20个开孔，开孔的形状是矩形或圆孔。

10.根据权利要求7所述的生产大结晶电熔镁砂矿热炉的炉顶密封装置，其特征在于：所述内筒的直径与炉盖的直径相同，外筒的直径比内筒的直径大200～600mm。

Images