CN217437766U - 黄磷炉的炉眼结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及黄磷炉的炉眼修复，公开了一种黄磷炉的炉眼结构，其包括电极接头，在电极接头的中心加工有通孔，通孔中置入有内径等于标准出渣口直径的固定管，固定管的长度与电极接头的长度匹配，在靠炉内一侧，在固定管与电极接头之间的间隙填入有密封填料，电极接头与与炉体之间的间隙填入有砌砖和密封填料。本实用新型的炉眼结构降低了修复成本和作业强度，适用于黄磷炉眼和其他大部分高温炉的炉眼修复。

Description

黄磷炉的炉眼结构

技术领域

本实用新型涉及黄磷炉的炉眼修复。

背景技术

目前，电炉法被广泛应用于制磷，黄磷的生产主要分四个流程，分别是原料配料、电炉制磷、产品精制和副产物处理。其中，电炉制磷是决定黄磷生产质量和产量的关键环节，电炉对保障顺利生产极其重要。新建黄磷电炉投产运行后，随着炉役时间的推移，炉体将不可避免地呈现不同程度的损坏，威胁炉役寿命，从而阻碍电炉的正常运行。除炉底及炉壁的耐火材料遭受侵蚀薄化外，影响炉役寿命的一个重要因素为炉眼恶化，往往3～4个月即需要进行炉眼更换。

炉眼结构主要由炉眼碳砖、粘土砖、高铝砖等耐火材料砌筑而成，再由电极糊渣、粘土及水混合均匀的自制有水炮泥封堵炉眼，炉眼内部可塑性较差，抗拉强度低。在高温液态渣冲刷、氧化、侵蚀以及使用氧气长期且频繁地吹烧炉眼作业下，炉眼内部耐火材料呈喇叭状向外逐渐侵蚀变薄，炉眼深度逐渐下降，喇叭呈内小外大，从而致使炉眼在视觉上变大、变薄，严重影响着炉体的炉役寿命。

事实上，几乎所有涉及高温冶炼铸造的行业，其炉眼长期使用后将变大、变薄，不利于堵塞炉体和调节流量。一旦炉眼处堵棒无法有效的堵塞炉体，会导致整个炉内高温熔液流出，炉眼区域温度大幅度升高，发生炉眼漏渣、漏液等事故，后果严重且存在安全隐患。而更换炉眼工程量大，不仅会因停车更换而影响正常生产，还会在更换时因冲击炉眼四周的墙体而致使炉体受损，影响炉眼更换后的质量，加剧高温物质泄露危险。因此，寻找高效的黄磷炉眼修复方法是维护炉体正常运行的重要举措。

于2020年11月17日公开的公布号为CN11943695A的专利申请“一种用于矿热炉封堵炉眼的碳素炉眼修补料的制作方法”中公开了一种电极糊、粘土、蒽油、沥青组成的炉眼修补料。于2019年7月5日公开的公布号为CN109974459A的专利申请“一种电极糊修复炉眼的方法”中公开了一种用电极糊修复炉眼的方法，其首先用电极糊封堵炉眼，再打孔，穿入中心管，砌砖密封炉门保留炉眼，5-10天后取出中心管，扩孔形成标准炉眼。该方法虽然可以不停炉完成炉眼修复，但耗时较长，且打孔过程存在对炉体结构的冲击。于2021年11月9日公告的公告号为CN214666118U的专利“一种黄磷电炉炉眼流量控制装置”中公开了一种设于炉眼下方的堵棒，堵棒顶部的圆锥体堵头采用碳素石墨电极材料。该装置中采用电极作为堵头使用，其目的是调节炉眼间隙，从而控制流量。

实用新型内容

为了更高效地完成黄磷炉眼的修复，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种以废旧的电极接头为主要材料的黄磷炉的炉眼结构，采用该结构可快速对炉眼进行修复。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：黄磷炉的炉眼结构，其特征是：包括电极接头，在电极接头的中心加工有通孔，通孔中置入有固定管，固定管的长度与电极接头的长度匹配，在固定管与电极接头之间的间隙填入有密封填料，电极接头与与炉体之间的间隙填入有砌砖和密封填料。本实用新型的炉眼结构用于炉眼的修复。

其应用步骤是：将电极接头置入待修复的炉眼中，通过砌砖初步固定电极接头的位置，调节固定管位置使其与出渣口同心，在固定管与电极接头之间的间隙继续填入密封填料以固定该固定管的位置，向电极接头与已砌砖的炉体之间的缝隙填入含电极糊的混合料。

冶炼行业企业生产过程中通常会使用大量的电极接头，电极接头在报废后其通常只能作为废旧材料被回收，价格便宜，但耐高温，且密度均匀，用于炉眼修复属于废物的充分利用，使用电极接头后，可大量减少修复炉眼使用的电极糊的体量。炉体外侧部分的电极接头可先用砌砖粗定位，电极糊主要用于缝隙填充和精确定位，易于烧结成型，可实现不停炉修复。

炉眼尺寸采用预置的固定管控制，一般选择固定管的内径等于标准出渣口直径，尺寸控制精确方便。

电极接头为两端小中间大的纺锤体结构，其外壁带有螺纹，该种接头恰好与侵蚀后炉眼的喇叭口形状相适配，因此需要填充修补的体积较小，能进一步缩短修补时间，并且其外壁带有螺纹，能够与烧结的含电极糊的混合料牢固结合，加强修复部分与炉体的连接关系，其中间大、两端小的结构也能很好地在炉眼厚度方向牢固定位。

密封填料选用含电极糊的混合料。含电极糊的混合料由电极糊混合黄泥、粘土中一种或两种材料制成。黄泥、粘土均为来源广泛的起可塑、黏合作用的原材料，混合料不额外加入水，烧结迅速，烧结后体积变化较小，修复后的炉眼更牢实，更耐用。含电极糊的混合料中还可混入煤焦油。煤焦油是由煤干馏而得到的褐色到墨色的油状产物，加入一定量的煤焦油以降低粘结剂的软化点，利于电极糊使用时的自行焦化烧结，密封填料可间断或连续填入使用，可边使用边接续、边烧结成型，方便缝隙的灌实和固定管的准确定位，保障用于炉眼修复的电极接头、固定管与原有炉体之间的固结质量。

电极接头与固定管之间的孔隙可在将电极接头组装到炉体待修复的出渣口内之前进行部分填充，电极接头与固定管之间的孔隙不一次性填充完成，既将固定管先行粗定位，也方便后面微调固定管位置使其与炉眼设计的出渣口位置同心，避免接近炉内壁的高温区域填充作业，也减小后面步骤的填充量，可节省大量的修复时间。

材质为纯铜、石墨、黄铜、钢、铸铁或钨合金的电极接头，均可用于本实用新型中的炉眼结构。通常选用材质为钢或铸铁的固定管，成本相对低廉，均可用于本实用新型的炉眼结构。

本实用新型的有益效果是：利用废旧的电极接头作为炉眼修复的主要材料，通过预置的固定管控制修复的炉眼尺寸，使得炉眼的修复迅速，修复过程中除填实密封填料时对炉体有较小的冲击外，不会损伤现有炉体，修复后的炉眼出渣速度降低，又反过来延长了炉眼的使用寿命。方法简便，无需停炉更换炉眼，修复后的炉眼使用周期可达8～12个月，大大降低了修复成本和作业强度，本实用新型主要用于炉眼修复。

附图说明

图1是本实用新型的炉眼结构的示意图。

图2是电极接头与固定管的配合示意图。

图中标记为：1-炉体，2-砌砖，3-固定管，4-电极接头，5-密封填料，6-出渣口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1、图2所示，本实用新型的黄磷炉的炉眼结构，包括电极接头4，在电极接头4的中心加工有通孔，通孔中置入有内径等于标准出渣口直径的固定管3，固定管3的长度与电极接头4的长度匹配，在固定管3与电极接头4之间的间隙填入有密封填料5，电极接头4与炉体1之间的间隙填入有砌砖2和密封填料5，电极接头4为两端小中间大的圆台结构，其外壁带有螺纹。密封填料5选用含电极糊的混合料，在固定管3与电极接头4之间的密封填料5可分两次填入所述的间隙，分别在将电极接头4组装到炉体1上之前和之后进行。在电极接头4和已与炉体1连接的砌砖2之间的密封填料5在将电极接头4组装到炉体1上之后进行。

电极接头4与炉体1之间的间隙填入砌砖2而不全部采用密封填料的目的是方便快速定位和节约填料操作时间，方便烧结。

实施例：

如图1、图2所示，某炉体1的炉眼中心为出渣口，标准出渣口直径为40mm，长期使用后，炉体内壁处出渣口直径约为50 mm，炉体外壁端出渣口直径约为750mm，选用四周带螺纹的类纺锤体结构废旧电极接头作为主要材料，采用本实用新型的炉眼结构对其进行修复。

所选电极接头4长500 mm，两端外径200 mm，中间外径400 mm，其中心开有内径55mm的通孔；固定管3长500 mm，外径45 mm，内径40 mm。

使电极接头4与设计的原出渣口同中心，电极接头4的位置通过砌砖2固定；用电极糊、黄泥、粘土和煤焦油混合均匀成密封填料5，然后采用部分密封填料5在电极接头的中心通孔处安装该固定管3，保持固定管3、电极接头4与原出渣口同中心，电极接头4与炉体1、固定管3之间的缝隙均用密封填料5灌实，各连接件间无缝结合。

原炉眼使用寿命为3～4月，修复后的炉眼使用周期达8～12个月。

Claims (5)

1.黄磷炉的炉眼结构，其特征是：包括电极接头（4），在电极接头（4）的中心加工有通孔，通孔中置入有固定管（3），固定管（3）的长度与电极接头（4）的长度匹配，在固定管（3）与电极接头（4）之间的间隙填入有密封填料（5），电极接头（4）与炉体（1）之间的间隙填入有砌砖（2）和密封填料（5）。

2.如权利要求1所述的黄磷炉的炉眼结构，其特征是：所述固定管（3）的内径等于标准出渣口直径。

3.如权利要求1所述的黄磷炉的炉眼结构，其特征是：所述电极接头（4）为两端小中间大的纺锤体结构，其外壁带有螺纹。

4.如权利要求1所述的黄磷炉的炉眼结构，其特征是：所述密封填料（5）选用含电极糊的混合料。

5.如权利要求1所述的黄磷炉的炉眼结构，其特征是：所述在固定管（3）与电极接头（4）之间的密封填料（5）分两次填入所述的间隙，分别在将电极接头（4）组装到炉体（1）上之前和之后进行。

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