CN111947457A - 一种用于锌锭生产线上的熔沟式有芯感应锌片熔铸炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于锌锭生产线上的熔沟式有芯感应锌片熔铸炉，包括炉体和设置在炉体外侧的若干感应器，炉体包括炉壳和炉墙耐材，炉壳的外形呈长方体；炉墙耐材由从内至外依次设置的浇注料耐火层、高铝砖层和保温砖层组成，炉墙耐材紧贴在所述炉壳的内表面；感应器包括钢壳以及设置在其内的铁芯、线圈、衬套、熔沟通道和耐火材料；线圈缠绕在所述铁芯上；耐火材料设置在所述钢壳的内表面，衬套设置在所述耐火材料和线圈之间，熔沟通道的一端与所述炉体连通。本发明的用于锌锭生产线上的熔沟式有芯感应锌片熔铸炉，合理优化炉体耐火材料结构，提高炉体耐火材料抗泄漏的能力，降低炉壳温度，达到节能减耗的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于锌锭生产线上的熔沟式有芯感应锌片熔铸炉。
背景技术
随着锌锭产品在各行业内越来越广泛的应用，特别是镀锌产品的广泛运用，由于此产品具有优越的抗腐蚀性能使得此产品在家电、汽车和建材等领域取得了长足的发展。
生产锌锭产品具有如下技术性能要求和特点：a.锌熔液具有很强的腐蚀性；b.熔液工作温度高，480℃；c.锌熔液的凝固点很高，由于温度波动大，易发生凝固；d.锌熔液在高温下极易氧化形成锌渣。
锌片熔铸炉是锌冶炼行业的关键设备，由于之前的此类锌片熔铸炉均是依赖于国外进口，目前为了适应国内冶金企业投资锌锭生产线设备要求，开发的此锌片熔铸炉主要存在以下难点：熔锌率低，炉体使用寿命短，熔锌能耗大。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种用于锌锭生产线上的熔沟式有芯感应锌片熔铸炉，通过热传导计算和纯锌熔液凝固点的分析，合理优化炉体耐火材料结构，提高炉体耐火材料抗泄漏的能力，降低炉壳温度，达到节能减耗的目的。
实现上述目的的技术方案是：一种用于锌锭生产线上的熔沟式有芯感应锌片熔铸炉，包括炉体和设置在炉体外侧的若干感应器，其特征在于：
所述炉体包括炉壳和炉墙耐材，所述炉壳的外形呈长方体，所述炉壳的上部开口，所述炉壳的四周和底部表面分别焊接有加强筋板；所述炉墙耐材由从内至外依次设置的浇注料耐火层、高铝砖层和保温砖层组成，所述炉墙耐材紧贴在所述炉壳的内表面；
所述感应器包括钢壳以及设置在其内的铁芯、线圈、衬套、熔沟通道和耐火材料，所述钢壳固定在所述炉壳的外侧；所述线圈缠绕在所述铁芯上，所述线圈连接外部电源；所述耐火材料设置在所述钢壳的内表面，所述衬套设置在所述耐火材料和线圈之间，所述熔沟通道的一端与所述炉体连通。
上述的一种用于锌锭生产线上的熔沟式有芯感应锌片熔铸炉，其中，所述高铝砖层的各高铝砖之间通过高铝砖层火泥填充；所述保温砖层的各保温砖之间通过保温砖层火泥填充。
上述的一种用于锌锭生产线上的熔沟式有芯感应锌片熔铸炉，其中，所述感应器与炉体的连接处形成喉口，该喉口处的内表面设置有喉口浇注料。
上述的一种用于锌锭生产线上的熔沟式有芯感应锌片熔铸炉，其中，位于所述炉壳的底部的炉墙耐材中的浇注料耐火层采用高铝浇注料耐火层。上述的一种用于锌锭生产线上的熔沟式有芯感应锌片熔铸炉，其中，所述熔沟通道的截面呈圆形。
上述的一种用于锌锭生产线上的熔沟式有芯感应锌片熔铸炉，其中，所述感应器内部安装有干振料。
上述的一种用于锌锭生产线上的熔沟式有芯感应锌片熔铸炉，其中，所述铁芯采用硅钢片铁芯，所述线圈采用水冷线圈，所述衬套采用不锈钢或铜衬套。
上述的一种用于锌锭生产线上的熔沟式有芯感应锌片熔铸炉，其中，所述感应器的数量为偶数个，所有的感应器两两对称地设置在所述炉体的外侧。
本发明的用于锌锭生产线上的熔沟式有芯感应锌片熔铸炉，通过电源输出交变电流到感应线圈产生交变磁场，使熔沟内的金属熔液感应加热，熔沟内的锌液在交变磁场下会产生电动力，在不同磁场强度下，加热后金属熔液在熔沟内发生流动，最终喷射入炉体内的锌液，炉体的锌液同时会进入熔沟内，这样冷热金属熔液形成一个循环加热的过程，最终使炉体内的锌液达到设定的温度值。本发明通过热传导计算和纯锌熔液凝固点的分析，合理优化炉体耐火材料结构，提高炉体耐火材料抗泄漏的能力，降低炉壳温度，达到节能减耗的目的。
附图说明
图1为本发明的用于锌锭生产线上的熔沟式有芯感应锌片熔铸炉的主视图；
图2为本发明的用于锌锭生产线上的熔沟式有芯感应锌片熔铸炉的俯视图；
图3为本发明的用于锌锭生产线上的熔沟式有芯感应锌片熔铸炉的侧视图；
图4为本发明的用于锌锭生产线上的熔沟式有芯感应锌片熔铸炉的内部结构图。
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对其具体实施方式进行详细地说明：
请参阅图1、图2、图3和图4，本发明的最佳实施例，一种用于锌锭生产线上的熔沟式有芯感应锌片熔铸炉，包括炉体100和设置在炉体100外侧的若干感应器200。
炉体100包括炉壳1和炉墙耐材，炉壳1是由厚钢板加工焊接制作而成的长方体结构，炉墙耐材由耐火材料砌筑和浇筑而成，紧贴在炉壳1内壁。炉壳1的外形呈长方体，炉壳1的上部开口，炉壳1的四周和底部表面分别焊接有加强筋板，炉壳1是用来支撑内部炉墙耐材和金属熔液的，采用加强筋板的钢制壳体可以防止钢壳发生变形；炉墙耐材紧贴在炉壳1的内表面，炉墙耐材用于支撑锌液，同时起到保温和抗侵蚀作用。炉墙耐材由从内至外依次设置的浇注料耐火层8、高铝砖层9和保温砖层10组成，高铝砖层9的各高铝砖之间通过高铝砖层火泥13填充密封；保温砖层10的的各保温砖之间通过保温砖层火泥12填充密封，保温砖层10是用来减少金属熔液热传导造成的热损失，高铝砖层9是用来阻止从高铝浇注料层渗漏过来的金属熔液继续往钢壳方向渗漏，浇注料耐火层8是直接和金属熔液接触的耐火层，具有很强的抗腐蚀性能。
感应器200包括钢壳2以及设置在其内的铁芯3、线圈4、衬套6、熔沟通道5和耐火材料7，钢壳2是由厚钢板加工焊接制作而成的特殊结构，钢壳2固定在炉壳1的外侧；铁芯3是由矽钢片制作而成，安装在感应器内部；线圈4缠绕在铁芯3上，线圈4连接外部工频或中频电源；耐火材料7设置在钢壳2的内表面，熔沟通道5是采用计算机优化设计的特殊外形结构的锌液通道，位于耐火材料7和线圈4之间；衬套6设置在耐火材料7和线圈4之间，熔沟通道5的一端与炉体100连通。耐火材料7是起到隔离金属熔液的作用，具有很强的抗腐蚀能力，钢壳2用于支撑内部耐火材料7和其它相关金属部件，铁芯3相当于变压器铁芯；衬套6用于支撑内部耐火材料7，同时用于隔离耐火材料7和其它部件，线圈4通电后，在线圈周围产生交变磁场，金属熔液在磁场中产生涡流并发热，从而达到加热金属熔液的目的，熔沟通道5是通过特殊模具形成的熔沟通道，金属熔液在通电线圈5产生的磁场下，在熔沟通道5内循环流动并被加热，此熔沟通道5内的金属形成的闭环相当于变压器的二次侧线圈。
感应器200与炉体100的连接处形成喉口，该喉口处的内表面设置有喉口浇注料11，喉口浇注料11是用于感应器喉口的特殊形状部位。熔沟通道5的截面呈圆形。感应器200内部安装有干振料。铁芯3采用硅钢片铁芯，线圈4采用水冷线圈，衬套6采用不锈钢或铜衬套。
本实施例中，感应器200的数量为四个(偶数个)，四个感应器200两两对称地设置在所述炉体的外侧。
本发明的用于锌锭生产线上的熔沟式有芯感应锌片熔铸炉，炉墙耐材采用一层浇注料耐火层8、一层高铝砖层9和一层保温砖层10的结构形式，通过热传导计算，确保锌液凝固点发生在浇注料内，一旦锌液穿透浇注料耐火层8，高铝砖层9可以起到阻止锌液继续穿透的作用，确保操作人员的人身安全，外侧的保温砖层10是为了减少热传导带来的热损失，节能减耗，位于炉体的底部的炉墙耐材采用一层高铝浇注料耐火层、一层高铝砖层和一层保温砖层，其作用等同炉墙结构设计，由于锌液在高温下容易和耐材中硅发生化学反应，形成新的化合物，造成锌渣多，同时降低耐材的抗腐蚀能力，通过采用高铝质低硅含量的高铝浇注料大大提高了耐材的抗腐蚀性能，同时也适当降低了造渣量；感应器200安装在炉体的外侧，内部线圈4通电后，产生交变磁场，加热感应器熔沟通道5内的锌液，同时使此部分锌液产生电动力，锌液在电动力作用下发生流动和炉体100内锌液进行冷热锌液交换，由于锌液中容易产生锌渣，且锌渣容易附着在熔沟通道5内部，从而造成熔沟通道5堵塞，缩短感应器使用寿命，通过采用圆形截面的熔沟通道5可以大大提高锌液的流动性，使加热后的锌液快速喷出感应器，流入炉内，从而实现快速冷热循环，由于高速流动，内部温度均匀，锌渣不易附着熔沟内部，大大提高了感应器的使用寿命。
本发明的用于锌锭生产线上的熔沟式有芯感应锌片熔铸炉，经过模拟实验，检测线圈在超大功率工作的情况下线圈内部的温度，优化线圈结构、绝缘设计，使水冷感应线圈适应长期超大功率、高温运行的工况。超大功率水冷感应器提供超大的熔锌功率。
在研究和选型感应器耐火材料，掌握耐火材料和纯锌熔液发生物理和化学反应的具体情况后，本发明选择合适成份及制作工艺的耐火材料，提高感应器耐火材料的抗腐蚀性能，延长感应器使用寿命；针对炉体耐火材料，通过导热计算，选择合适成份及制作工艺的耐火材料，提高炉体耐材的抗腐蚀性能，进而延长炉体的使用寿命。
综上所述，本发明的用于锌锭生产线上的熔沟式有芯感应锌片熔铸炉，合理优化炉体耐火材料结构，提高炉体耐火材料抗泄漏的能力，降低炉壳温度，达到节能减耗的目的。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
Claims (8)
1.一种用于锌锭生产线上的熔沟式有芯感应锌片熔铸炉，包括炉体和设置在炉体外侧的若干感应器，其特征在于：
所述炉体包括炉壳和炉墙耐材，所述炉壳的外形呈长方体，所述炉壳的上部开口，所述炉壳的四周和底部表面分别焊接有加强筋板；所述炉墙耐材由从内至外依次设置的浇注料耐火层、高铝砖层和保温砖层组成，所述炉墙耐材紧贴在所述炉壳的内表面；
所述感应器包括钢壳以及设置在其内的铁芯、线圈、衬套、熔沟通道和耐火材料，所述钢壳固定在所述炉壳的外侧；所述线圈缠绕在所述铁芯上，所述线圈连接外部电源；所述耐火材料设置在所述钢壳的内表面，所述衬套设置在所述耐火材料和线圈之间，所述熔沟通道的一端与所述炉体连通。
2.根据权利要求1所述的一种用于锌锭生产线上的熔沟式有芯感应锌片熔铸炉，其特征在于，所述高铝砖层的各高铝砖之间通过高铝砖层火泥填充；所述保温砖层的各保温砖之间通过保温砖层火泥填充。
3.根据权利要求1所述的一种用于锌锭生产线上的熔沟式有芯感应锌片熔铸炉，其特征在于，所述感应器与炉体的连接处形成喉口，该喉口处的内表面设置有喉口浇注料。
4.根据权利要求1所述的一种用于锌锭生产线上的熔沟式有芯感应锌片熔铸炉，其特征在于，位于所述炉壳的底部的炉墙耐材中的浇注料耐火层采用高铝浇注料耐火层。
5.根据权利要求1所述的一种用于锌锭生产线上的熔沟式有芯感应锌片熔铸炉，其特征在于，所述熔沟通道的截面呈圆形。
6.根据权利要求1所述的一种用于锌锭生产线上的熔沟式有芯感应锌片熔铸炉，其特征在于，所述感应器内部安装有干振料。
7.根据权利要求1所述的一种用于锌锭生产线上的熔沟式有芯感应锌片熔铸炉，其特征在于，所述铁芯采用硅钢片铁芯，所述线圈采用水冷线圈，所述衬套采用不锈钢或铜衬套。
8.根据权利要求1所述的一种用于锌锭生产线上的熔沟式有芯感应锌片熔铸炉，其特征在于，所述感应器的数量为偶数个，所有的感应器两两对称地设置在所述炉体的外侧。
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| CN114086097A (zh) * | 2021-12-10 | 2022-02-25 | 应达工业（上海）有限公司 | 一种用于带钢生产线上的预熔锅加锌装置及其工作方法 |
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