CN212457952U - 一种安全高效矿热炉的电极可调控结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种安全高效矿热炉的电极可调控结构，包括炉体，在炉体的侧壁上分布且贯穿设置有电极，电极通过移动装置向炉体内可伸缩移动设置；移动装置包括导轨、夹持器、绝缘支座和底盘，底盘设置在导轨上并沿导轨往返移动设置，绝缘支座固定在底盘上，夹持器固定连接在绝缘支座上；夹持器的顶部设有夹持孔，夹持孔的上部设有可开合设置的夹持板，电极的外端端部固套在夹持孔内，导轨的导向与电极的轴向相同。将炉体侧壁上的电极设置成可伸缩式，可以调整两侧壁上电极之间的距离，保证生产效率的稳定性；本实用新型设计科学合理，电极利用率高，矿热炉内埋弧电热的控制性强，移动装置工作状态稳定，具有减震功能，且方便操作。

Description

一种安全高效矿热炉的电极可调控结构

技术领域

本实用新型涉及矿热炉技术领域，具体涉及一种安全高效矿热炉的电极可调控结构。

背景技术

矿热炉是生产电化学成品的主体设备，其主要是通过电极的埋弧电热和物料的电阻电热来加热炉内物料（如生石灰和炭材等），使物料发生化学反应而制成电化学成品（如电石或铁合金）。

公告号为CN206783327U 的中国实用新型专利公开了一种生产电石的系统，包括石灰窑、兰炭干燥装置、混合料仓及矿热炉，矿热炉包括炉体和竖直插设于炉体内的三相电极，炉体的内腔形成电石生产空间，在生产电石时，较为理想的工况为电石生产空间的温度由下向上逐步降低（形成稳定的炉料层环境），电石生产空间由上之下依次分为料层区、热层区和反应区，料层区为炉料的预热区，反应区为炉料发生反应生成电石的区域，热层区为氧化钙和炭材的相互扩散层。维持稳定的炉料层环境，可使电石生产的产、质、耗得以优化，有利于电石的效益最大化。

申请号 201711102747 .8一种电石强化冶炼方法及系统，其中，一种实现电石强化冶炼方法的系统，包含氧气复合电极以及矿热炉，所述氧气复合电极包含空心电极，以及设置在所述空心电极中的氧气管；所述矿热炉包含炉体以及设置在炉体上的炉盖，所述炉盖设置有用于安装所述氧气复合电极的安装孔；所述炉体底部设置有电石液出口；其中，所述氧气复合电极穿过所述安装孔伸入至所述炉体，并且所述氧气复合电极是可上下移动的。整个冶炼过程中，氧气复合电极始终插入混合物料中，这种电极仅能调节电极插入混合物料中的深度。

在电石的实际生产过程中，因混料不均、电极工作长度偏短或电极长时间不能深入炉内，会使料层区的支路电流过大，炉料层的稳定环境遭到破坏，这会引起料层区因过热而结块，导致炉料面透气性差，使矿热炉内气体积聚，熔池内压力升高，在压力升高至临界点时，炉内气体夹杂着红料和半成品料快速喷出，即产生矿热炉塌料现象。矿热炉塌料瞬间产生的高温气浪冲击波，会烧损矿热炉的冷却设备和电石设备，同时也给料面操作人员带来极大的危险。申请号CN201920582546.0一种矿热炉及高效节能电石生产系统，包括炉体，炉体包括侧壁和底壁；至少在侧壁的下部设有电极；和/或在侧壁上设有电极，电极的一部分延伸至侧壁下部；所述电极为直流电极，直流电极成对布置以能够产生加热电弧，或者所述电极为交流电极，交流电极成组布置以能够产生加热电弧，或者所述电极一部分为直流电极，另一部分为交流电极，直流电极成对布置、交流电极成组布置以分别能够产生加热电弧。通过炉体的侧壁上设置的电极，直接对下落的炉料进行埋弧电热和电阻电热，上层的炉料不受支路电流的影响，可以保证炉料层由下至上形成温度逐渐降低的稳定炉料层环境，进而促进电石的稳定、安全、高效生产。同时，炉料位于成对的电极端头之间，相对于竖直插入炉体的电极组，可以更高效的利用电极的做功区域，降低电极的无效热损耗，提高电极的利用效率。但是电极的内端端部在使用过程或会发生损坏，从而造成电极之间电热效率下降，使得矿热炉的生产效率下降。

另外，目前竖向设置在矿热炉内的电极，炉体内在电极的中部易出现架窑，此时需要工人利用杆体将架窑捣通，在捣通架窑时高温气体喷出易引发安全事故，安全性差。

实用新型内容

针对现有技术中的问题，本实用新型提供一种安全高效矿热炉的电极可调控结构。

一种安全高效矿热炉的电极可调控结构，包括炉体，在所述炉体的侧壁上分布且贯穿设置有电极，所述电极通过移动装置向所述炉体内可伸缩移动设置；所述移动装置包括导轨、夹持器、绝缘支座和底盘，所述底盘设置在所述导轨上并沿所述导轨往返移动设置，所述绝缘支座固定在所述底盘上，所述夹持器固定连接在所述绝缘支座上；所述夹持器的顶部设有夹持孔，所述夹持孔的上部设有可开合设置的夹持板，所述电极的外端端部固套在所述夹持孔内，所述导轨的导向与所述电极的轴向相同。

为实现电极的导线性和与侧壁之间的绝缘性，进一步为：在所述电极和侧壁之间设有铜套，所述铜套固套在所述电极上，在所述铜套和侧壁之间设有绝缘套，所述绝缘套的内圈与所述铜套滑动配合，所述绝缘套的外端与所述侧壁固定连接。

进一步为：所述炉体为水平设置的长条形，所述炉体纵向截面的顶边为外弧形，所述纵向截面的左右两侧侧边和底边均为直线，在所述炉体的一端端面上设有出料口。

进一步为：在所述炉体的左右两侧侧壁上均设有所述电极，位于所述左右两侧侧壁上的电极一一对应且位于同一轴线上。

进一步为：在所述炉体的左右两侧侧壁上均设有所述电极，位于所述左右两侧侧壁上的电极相互交错设置。

进一步为：在所述炉体顶壁的中部并沿其长方向分布有加料口和除气口。

进一步为：所述电极水平设置，所述电极的截面为圆形，或者为矩形，或者为多边形；所述夹持孔与所述电极的外状相匹配。

为方便打开和自动控制夹持板，并使本实用新型与电极之间发生相对移动，进一步为：所述夹持板设置为对开式的开口结构，所述夹持孔的下部为弧形槽，在所述弧形槽的两侧侧边上均依次铰接有第一夹持板和第二夹持板，所述弧形槽、第一夹持板和第二夹持板组成圆筒形的所述夹持孔，在所述第一夹持板的外壁上分布有铰接板，在所述第二夹持板和铰接板之间及所述夹持器下部和铰接板之间均铰接有伸缩器。

为防止移动装置在移动过程中振动而损坏电极，进一步为：所述导轨包括固定设置的两列条形滑道，在所述底盘上对应所述滑道的位置设有滚轮，所述滚轮通过减震机构与所述底盘固定连接，所述滚轮卡接在所述滑道上并在所述滑道上滚动设置；所述减震机构包括转轴，在所述转轴的两端端部均固设有所述滚轮，在所述转轴的两端端部位于所述滚轮的外侧均转动安装有底托，在所述底托和底盘之间固定连接有压缩弹簧。

进一步为：所述夹持器的下部为散热结构，所述散热结构包括底板和分布在该底板上的竖向的工字钢，所述工字钢下端与所述底板固定连接，所述工字钢的上端与所述弧形槽的外壁固定连接。

本实用新型的有益效果：通过夹持器和电极可拆卸固定连接，方便本实用新型将长电极一段一段地向炉体内移动，避免频繁更换电极柱，提高矿热炉的持续工作时长；夹持器的上部设置多个夹持板对电极进行夹持，夹持效果稳定且便于控制；将炉体侧壁上的电极设置成可伸缩式，可以调整两侧壁上电极之间的距离，调整两侧电极之间的埋弧电热及提高电极的利用效率的同时，电极前端消耗损失后，电极向矿热炉内移动相应的长度，从而弥补电极的损失，保证生产效率的稳定性；在水平设置的长条形矿热炉上分布多个电极，增加矿热炉的生产效率；将矿热炉的顶面设置成弧面，便于收集矿热炉内的气体，同时矿热炉水平设置，便于向矿热炉内添加物料；水平设置的电极加热区不存在分层现象，则不会产生架窑，避免引发安全事故；本实用新型设计科学合理，电极利用率高，矿热炉内埋弧电热的控制性强，工作状态稳定，具有减震功能，且方便操作。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中移动装置和电极的装配结构示意图；

图3为本实用新型中电极和矿热炉的剖视结构示意图；

图4为本实用新型中移动装置的结构示意图。

图中，1、炉体；11、加料口；2、电极；21、铜套；22、绝缘套；3、移动装置；31、夹持器；311、第一夹持板；312、第二夹持板；313、铰接板；314、伸缩器；315、弧形槽；316、夹持孔；32、底盘；321、压缩弹簧； 323、滚轮；324、转轴；33、导轨。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做详细说明。下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。需要说明的是，本实用新型实例中的左、中、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

第一实施例：

一种安全高效矿热炉的电极可调控结构，包括炉体1，在所述炉体1的侧壁上分布且贯穿设置有电极2，所述电极2通过移动装置3向所述炉体1内可伸缩移动设置；所述移动装置3包括导轨33、夹持器31、绝缘支座和底盘32，所述底盘32设置在所述导轨33上并沿所述导轨33往返移动设置，所述绝缘支座固定在所述底盘32上，所述夹持器31固定连接在所述绝缘支座上；所述夹持器31的顶部设有夹持孔316，所述夹持孔316的上部设有可开合设置的夹持板，所述电极2的外端端部固套在所述夹持孔316内，所述电极2水平设置，所述电极2的截面为圆形，或者为矩形，或者为多边形，所述夹持孔316与所述电极2的外状相匹配，所述导轨33的导向与所述电极2的轴向相同，所述导轨33包括固定设置的两列条形滑道，在所述底盘32上对应所述滑道的位置设有滚轮323，所述滚轮323通过减震机构与所述底盘32固定连接，所述滚轮323卡接在所述滑道上并在所述滑道上滚动设置；所述减震机构包括转轴324，在所述转轴324的两端端部均固设有所述滚轮323，在所述转轴324的两端端部位于所述滚轮323的外侧均转动安装有底托，在所述底托和底盘32之间固定连接有压缩弹簧321。

其中，在所述电极2和侧壁之间设有铜套21，所述铜套21固套在所述电极2上，在所述铜套21和侧壁之间设有绝缘套22，所述绝缘套22的内圈与所述铜套21滑动配合，所述绝缘套22的外端与所述侧壁固定连接，所述绝缘套22为陶瓷，或者为有机硅云母。

所述炉体1为水平设置的长条形，所述炉体1纵向截面的顶边为外弧形，所述纵向截面的左右两侧侧边和底边均为直线，在所述炉体1的一端端面上设有出料口；在所述炉体1顶壁的中部并沿其长方向分布有加料口11和除气口。在所述炉体1的左右两侧侧壁上均设有所述电极2，位于所述左右两侧侧壁上的电极2一一对应且位于同一轴线上。

所述夹持器31的下部为散热结构，所述散热结构包括底板和分布在该底板上的竖向的工字钢，所述工字钢下端与所述底板固定连接，所述工字钢的上端与弧形槽的外壁固定连接。

第二实施例：

其它技术特征在与第一实施例相同的情况下，在所述炉体1的左右两侧侧壁上均设有所述电极2，位于所述左右两侧侧壁上的电极2相互交错设置。

第三实施例：

其它技术特征在与第一实施例或者第二实施例相同的情况下，所述夹持板设置为对开式的开口结构，所述夹持孔316的下部为弧形槽315，在所述弧形槽315的两侧侧边上均依次铰接有第一夹持板311和第二夹持板312，所述弧形槽315、第一夹持板311和第二夹持板312组成圆筒形的所述夹持孔316，在所述第一夹持板311的外壁上分布有铰接板313，在所述第二夹持板312和铰接板313之间及所述夹持器31下部和铰接板313之间均铰接有伸缩器31。

本实用新型的工作原理：通过矿热炉上方的加料口向矿热炉内加入混合物料，位于矿热炉相对两侧的电极之间产生埋弧电热从而使混合物料发生反应生成液体电石，液体电石从矿热炉一端的出料口处流到电石模具中成型。同时，当矿热炉生成一段时间后，电极内端端部消耗损失后，将移动装置带动电极向矿热炉内移动一定距离，从而消除因电极损耗而导致的电热降低；具体的，移动装置的伸缩器收缩，铰接设置的第一夹持板和第二夹持板张开而扩大夹持孔的大小，而后在扩大后的夹持孔中放入电极，电极的下部与弧形槽相匹配，然后伸缩器伸展后，使得第一夹持板和第二夹持板贴合在电极上并将电极柱抱紧，之后则可以移动本实用新型并带动电极向矿热炉内移动；另外，电极当使用一段时间其前端再次消耗后，第一夹持板和第二夹持板张开，本实用新型向电极柱外端移动一定距离，而后重新抱紧电极柱，再带动电极向矿热炉内移动设定的位置；另外，矿热炉内下料时，电极之间的电流瞬间变大并做功，此时电极会发生振动，电极的振动量通过压缩弹簧消减。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种安全高效矿热炉的电极可调控结构，其特征在于：包括炉体，在所述炉体的侧壁上分布且贯穿设置有电极，所述电极通过移动装置向所述炉体内可伸缩移动设置；所述移动装置包括导轨、夹持器、绝缘支座和底盘，所述底盘设置在所述导轨上并沿所述导轨往返移动设置，所述绝缘支座固定在所述底盘上，所述夹持器固定连接在所述绝缘支座上；所述夹持器的顶部设有夹持孔，所述夹持孔的上部设有可开合设置的夹持板，所述电极的外端端部固套在所述夹持孔内，所述导轨的导向与所述电极的轴向相同。

2.根据权利要求1所述的一种安全高效矿热炉的电极可调控结构，其特征在于：在所述电极和侧壁之间设有铜套，所述铜套固套在所述电极上，在所述铜套和侧壁之间设有绝缘套，所述绝缘套的内圈与所述铜套滑动配合，所述绝缘套的外端与所述侧壁固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种安全高效矿热炉的电极可调控结构，其特征在于：所述炉体为水平设置的长条形，所述炉体纵向截面的顶边为外弧形，所述纵向截面的左右两侧侧边和底边均为直线，在所述炉体的一端端面上设有出料口。

4.根据权利要求3所述的一种安全高效矿热炉的电极可调控结构，其特征在于：在所述炉体的左右两侧侧壁上均设有所述电极，位于所述左右两侧侧壁上的电极一一对应且位于同一轴线上。

5.根据权利要求3所述的一种安全高效矿热炉的电极可调控结构，其特征在于：在所述炉体的左右两侧侧壁上均设有所述电极，位于所述左右两侧侧壁上的电极相互交错设置。

6.根据权利要求3所述的一种安全高效矿热炉的电极可调控结构，其特征在于：在所述炉体顶壁的中部并沿其长方向分布有加料口和除气口。

7.根据权利要求3所述的一种安全高效矿热炉的电极可调控结构，其特征在于：所述电极水平设置，所述电极的截面为圆形，或者为矩形，或者为多边形；所述夹持孔与所述电极的外状相匹配。

8.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的一种安全高效矿热炉的电极可调控结构，其特征在于：所述夹持板设置为对开式的开口结构，所述夹持孔的下部为弧形槽，在所述弧形槽的两侧侧边上均依次铰接有第一夹持板和第二夹持板，所述弧形槽、第一夹持板和第二夹持板组成圆筒形的所述夹持孔，在所述第一夹持板的外壁上分布有铰接板，在所述第二夹持板和铰接板之间及所述夹持器下部和铰接板之间均铰接有伸缩器。

9.根据权利要求8所述的一种安全高效矿热炉的电极可调控结构，其特征在于：所述导轨包括固定设置的两列条形滑道，在所述底盘上对应所述滑道的位置设有滚轮，所述滚轮通过减震机构与所述底盘固定连接，所述滚轮卡接在所述滑道上并在所述滑道上滚动设置；所述减震机构包括转轴，在所述转轴的两端端部均固设有所述滚轮，在所述转轴的两端端部位于所述滚轮的外侧均转动安装有底托，在所述底托和底盘之间固定连接有压缩弹簧。

10.根据权利要求8所述的一种安全高效矿热炉的电极可调控结构，其特征在于：所述夹持器的下部为散热结构，所述散热结构包括底板和分布在该底板上的竖向的工字钢，所述工字钢下端与所述底板固定连接，所述工字钢的上端与所述弧形槽的外壁固定连接。

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