CN206430557U - 连续高温熔融岩/矿棉原料的感应电炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种连续高温熔融岩/矿棉原料的感应电炉，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，所述熔池内设有将所述熔池分隔成铁水溢出腔和岩/矿棉原料熔化池的铁水溢出隔墙，所述铁水溢出隔墙的底部设有连通所述铁水溢出腔和所述岩/矿棉原料熔化池的铁水过流孔；本实用新型利用通过感应电炉将热媒钢铁熔化，解决了熔化岩/矿棉原料不能使用感应电炉的技术限制，降低了生产成本，节约了大量能源，而且对环境无污染；本实用新型利用“U”形管原理，在生产过程中自动将富余的铁水排出，本实用新型不仅能连续生产，而且还副产大量金属铁，大大提高了岩/矿棉制造企业的生产效率和经济效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种岩/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。
实用新型内容
本实用新型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、不停炉的连续高温熔融岩/矿棉原料的感应电炉。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：连续高温熔融岩/矿棉原料的感应电炉，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，所述熔池内设有将所述熔池分隔成铁水溢出腔和岩/矿棉原料熔化池的铁水溢出隔墙，所述铁水溢出隔墙的底部设有连通所述铁水溢出腔和所述岩/矿棉原料熔化池的铁水过流孔，所述铁水溢出腔的侧壁上设有铁水溢出口，所述岩/矿棉原料熔化池的侧壁上设有岩/矿棉原料熔液溢出口；所述铁水溢出腔内盛装有富余铁水，所述岩/矿棉原料熔化池内盛装有位于下部的热媒铁水和位于热媒铁水表面的岩/矿棉原料熔液；设所述富余铁水从铁水溢出口至所述铁水过流孔的压力为H，所述热媒铁水的上表面至所述铁水过流孔的压力为H1，所述岩/矿棉原料熔液从岩/矿棉原料熔液溢出口至所述热媒铁水的上表面的压力为H2，则H＝H1+H2。
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，所述炉盖上对应所述岩/矿棉原料熔化池设有进料装置。
作为优选的技术方案，所述进料装置包括出料口靠近所述岩/矿棉原料熔化池上表面的进料斗。
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，连续高温熔融岩/矿棉原料的感应电炉，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，所述熔池内设有将所述熔池分隔成铁水溢出腔和岩/矿棉原料熔化池的铁水溢出隔墙，所述铁水溢出隔墙的底部设有连通所述铁水溢出腔和所述岩/矿棉原料熔化池的铁水过流孔，所述铁水溢出腔的侧壁上设有铁水溢出口，所述岩/矿棉原料熔化池的侧壁上设有岩/矿棉原料熔液溢出口；所述铁水溢出腔内盛装有富余铁水，所述岩/矿棉原料熔化池内盛装有位于下部的热媒铁水和位于热媒铁水表面的岩/矿棉原料熔液；设所述富余铁水从铁水溢出口至所述铁水过流孔的压力为H，所述热媒铁水的上表面至所述铁水过流孔的压力为H1，所述岩/矿棉原料熔液从岩/矿棉原料熔液溢出口至所述热媒铁水的上表面的压力为H2，则H＝H1+H2；本实用新型利用金属的特性，把钢铁作为热媒，通过感应电炉将热媒钢铁熔化，所述热媒铁水将岩/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/矿棉原料不能使用感应电炉的技术限制，降低了生产成本，节约了大量能源，而且对环境无污染；因为所述岩/矿棉原料内含有5％-10％的铁，在熔化过程中，所述热媒铁水会不断增多，如不及时将增多的铁水倒掉，铁水会充满整个所述岩/矿棉原料熔化池，从而使设备无法正常工作；本实用新型利用“U”形管原理，在生产过程中自动将富余的铁水排出，本实用新型不仅能连续生产，而且还副产大量金属铁，大大提高了岩/矿棉制造企业的生产效率和经济效益。
附图说明
图1是本实用新型实施例一的结构原理图；
图2是本实用新型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-铁水溢出腔；42-岩/矿棉原料熔化池；43-铁水溢出隔墙；44-铁水过流孔；45-铁水溢出口；46-岩/矿棉原料熔液溢出口；47-富余铁水；48-热媒铁水；49-岩/矿棉原料熔液；5-炉盖；6-进料斗；7-岩/矿棉原料。
具体实施方式
下面结合实施例和附图，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本实用新型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，在不偏离本实用新型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。
本实用新型把钢铁作为热媒，热媒钢铁作为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。
本实用新型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，连续高温熔融岩/矿棉原料的感应电炉，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内设有将所述熔池4分隔成铁水溢出腔41和岩/矿棉原料熔化池42的铁水溢出隔墙43，所述铁水溢出隔墙43的底部设有连通所述铁水溢出腔41和所述岩/矿棉原料熔化池42的铁水过流孔44，所述铁水溢出腔41的侧壁上设有铁水溢出口45，所述岩/矿棉原料熔化池42的侧壁上设有岩/矿棉原料熔液溢出口46；所述铁水溢出腔41内盛装有富余铁水47，所述岩/矿棉原料熔化池42内盛装有位于下部的热媒铁水48和位于热媒铁水48表面的岩/矿棉原料熔液49；设所述富余铁水47从铁水溢出口45至所述铁水过流孔44的压力为H，所述热媒铁水48的上表面至所述铁水过流孔44的压力为H1，所述岩/矿棉原料熔液49从岩/矿棉原料熔液溢出口46至所述热媒铁水48的上表面的压力为H2，则H＝H1+H2；本实施例利用U形管原理，自动将多余的铁水排出，使感应电炉能够连续工作，提高了工作效率，节约了能源。
感应电炉是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，导电的物料放在坩埚中，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5，所述炉盖5对应于所述坩埚2的下表面设有耐火材料层，所述炉盖5上对应所述岩/矿棉原料熔化池42设有进料装置。所述进料装置包括出料口靠近所述岩/矿棉原料熔化池42上表面的进料斗6。进料斗6的工作原理是利用岩/矿棉原料7的堆积充满进料通道，随着下方的岩/矿棉原料7不断熔化，进料斗6内的岩/矿棉原料7不断下落，同时进料斗6的上方通过人工或上料机及时上料即可。这样的优点是岩/矿棉原料7在下落过程中，会被感应电炉内上升的热量预热，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。
本实施例的热媒钢铁使用的是灰铸铁。开始时，将灰铸铁和所述岩/矿棉原料7同时加入到坩埚2的所述岩/矿棉原料熔化池42内，随着灰铸铁的熔化，岩/矿棉原料7也不断熔化，直至灰铸铁和岩/矿棉原料7完全熔化，因为压力的存在，部分铁水通过所述铁水过流孔44进入到所述铁水溢出腔41，岩/矿棉原料熔液49位于所述岩/矿棉原料熔化池42的表层，而岩/矿棉原料熔液49则被所述铁水溢出隔墙43隔在所述岩/矿棉原料熔化池42内，所述感应圈3保持所述熔池4内铁水的熔融状态，然后利用铁水作为热媒，连续不断地将岩/矿棉原料7加入到所述坩埚2内进行熔融，随着岩/矿棉原料熔液49的增多，岩/矿棉原料熔液49从所述岩/矿棉原料熔液溢出口46连续流出，从而获得熔融状态的高温岩/矿棉原料熔液，进入制棉工序。因为岩/矿棉原料7中含有5％-10％的铁，随着岩/矿棉原料7熔化的不断进行，所述岩/矿棉原料熔化池42内的铁水不断增多，增多的铁水通过所述铁水过流孔44进入到所述铁水溢出腔41，铁水达到临界点时，富余铁水47就自动从所述铁水溢出口45流出。本实施例结构简单，自动平衡热媒钢铁和岩/矿棉原料7的比例，使熔融工作能够连续进行，而且还副产大量金属铁，大大提高了岩/矿棉制造企业的生产效率和经济效益。
当然，本实施例开始时，也可以先将灰铸铁加入到感应电炉的所述岩/矿棉原料熔化池42内，直到灰铸铁熔化为铁水时，再逐步将所述岩/矿棉原料7加入到所述岩/矿棉原料熔化池内。
本实施例可以通过控制所述熔池4内铁水的温度从而使所述岩/矿棉原料熔液达到制造岩/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，所述熔池为长槽型。本实施例的优点是在岩/矿棉原料熔液49向所述岩/矿棉原料熔液溢出口46流动过程中，所述岩/矿棉原料熔液49得到进一步加热，从而使所述岩/矿棉原料熔液49达到制造岩/矿棉工艺要求的温度。
本实用新型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实用新型限于所公开的形式。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实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型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/矿棉原料也包括至少两种以上岩/矿棉原料的混合物。
Claims (5)
1.连续高温熔融岩/矿棉原料的感应电炉，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，所述熔池内设有将所述熔池分隔成铁水溢出腔和岩/矿棉原料熔化池的铁水溢出隔墙，所述铁水溢出隔墙的底部设有连通所述铁水溢出腔和所述岩/矿棉原料熔化池的铁水过流孔，所述铁水溢出腔的侧壁上设有铁水溢出口，所述岩/矿棉原料熔化池的侧壁上设有岩/矿棉原料熔液溢出口；所述铁水溢出腔内盛装有富余铁水，所述岩/矿棉原料熔化池内盛装有位于下部的热媒铁水和位于热媒铁水表面的岩/矿棉原料熔液；设所述富余铁水从铁水溢出口至所述铁水过流孔的压力为H，所述热媒铁水的上表面至所述铁水过流孔的压力为H1，所述岩/矿棉原料熔液从岩/矿棉原料熔液溢出口至所述热媒铁水的上表面的压力为H2，则H＝H1+H2。
2.如权利要求1所述的连续高温熔融岩/矿棉原料的感应电炉，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，所述炉盖上对应所述岩/矿棉原料熔化池设有进料装置。
3.如权利要求2所述的连续高温熔融岩/矿棉原料的感应电炉，其特征在于：所述进料装置包括出料口靠近所述岩/矿棉原料熔化池上表面的进料斗。
4.如权利要求1、2或3所述的连续高温熔融岩/矿棉原料的感应电炉，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。
5.如权利要求1、2或3所述的连续高温熔融岩/矿棉原料的感应电炉，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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| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170822 Termination date: 20211227 |
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