CN220892955U - 一种工业硅冶炼用矿热炉的隔热炉门 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种工业硅冶炼用矿热炉的隔热炉门，水冷盘管设置于钢制基板的一侧，隔热板通过多个连接件设置于钢制基板背离水冷盘管的一侧，隔热板背离钢制基板的一侧设置有多个连接钩，隔热板背离钢制基板的一侧浇注设置有钢纤维高铝浇注料层，钢纤维高铝浇注料层背离隔热板的一侧设置有石墨毡层。在隔热板、钢纤维高铝浇注料层和石墨毡层逐层隔绝热量的情况下，能够避免炉内大量热量直接辐射水冷盘管，且使得水冷盘管受到的热辐射较少，同时，水冷盘管由一体成型的管道盘绕而成，并不存在焊缝，综上能够防止因循环冷却水泄漏而导致其进入到矿热炉内，从而有效避免炉内出现闪爆的情况，降低或杜绝炉内闪爆的潜在风险，降低设备及人身安全风险。

Description

一种工业硅冶炼用矿热炉的隔热炉门

技术领域

本申请涉及工业硅冶炼生产技术领域，特别是涉及一种工业硅冶炼用矿热炉的隔热炉门。

背景技术

工业硅冶炼用矿热炉又称电弧电炉或电阻电炉，主要用于金属硅矿石的还原冶炼，是一种耗电量巨大的工业电炉，其电极插入炉料中进行埋弧操作，利用电弧的能量及电流通过炉料，以炉料中电阻产生能量来熔炼还原金属。工业硅冶炼用矿热炉主要组成部分有炉壳、炉门、电极、把持系统和除尘排烟系统。由于炉内温度非常高，大量的热辐射会长期持续作用于该炉门，导致炉门温度较高而容易变形扭曲。

针对炉门温度高而容易变形扭曲的问题，现有技术中通常采用水循环冷却的方式对炉门进行冷却降温，现有的炉门结构如图1所示，主要包括中空的炉门壳10和设置到炉门壳10内部的水道间隔板20，水道间隔板20将炉门壳10内部分隔为曲折且连通的水道30，在使用过程中，通过向水道30通入循环冷却水以冷却炉门。

但是，炉门壳10通常焊接而成，存在较多的焊缝，炉门壳10朝向炉内的一侧在大量热辐射长期持续作用下，炉门壳10朝向炉内一侧的焊缝薄弱处不可避免会被烧损而存在漏水的情况，通过焊缝泄漏出来的循环冷却水容易进入到炉内，导致循环冷却水通过焊缝泄漏到炉内，由于炉内高温，泄漏到炉内的循环冷却水在炉内高温情况下容易导致炉内出现闪爆的情况，闪爆的潜在风险极大，导致工业硅冶炼用矿热炉的设备安全及现场工作人员的人身安全存在较大的风险。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有技术中，采用水循环冷却的方式对炉门进行冷却降温，在大量热辐射长期持续作用下，循环冷却水容易通过焊缝薄弱处泄漏到炉内而导致炉内出现闪爆的风险极大，导致工业硅冶炼用矿热炉的设备安全及现场工作人员的人身安全存在较大的风险。提供一种工业硅冶炼用矿热炉的隔热炉门，能够解决现有技术中的上述问题。

一种工业硅冶炼用矿热炉的隔热炉门，包括钢制基板、隔热板、多个连接件、石墨毡层和水冷盘管，所述水冷盘管设置于所述钢制基板的一侧，所述隔热板通过多个所述连接件设置于所述钢制基板背离所述水冷盘管的一侧，所述隔热板背离所述钢制基板的一侧设置有多个连接钩，所述隔热板背离所述钢制基板的一侧浇注设置有钢纤维高铝浇注料层，多个所述连接钩至少部分位于所述钢纤维高铝浇注料层中，所述钢纤维高铝浇注料层背离所述隔热板的一侧设置有所述石墨毡层。

优选地，上述一种工业硅冶炼用矿热炉的隔热炉门中，所述隔热板为石墨板或碳化硅板。

优选地，上述一种工业硅冶炼用矿热炉的隔热炉门中，所述连接件为石墨螺栓，所述隔热板开设有多个通孔，所述钢制基板背离所述水冷盘管的一侧开设有多个螺纹孔，所述连接件的一端穿过所述通孔与所述螺纹孔螺纹连接。

优选地，上述一种工业硅冶炼用矿热炉的隔热炉门中，所述隔热板背离所述钢制基板的一侧开设有多个连接孔，所述连接钩通过所述连接孔设置于所述隔热板背离所述钢制基板的一侧。

优选地，上述一种工业硅冶炼用矿热炉的隔热炉门中，所述钢制基板与所述隔热板之间填充有填充层，所述填充层为低温冷捣糊层或刚玉浇注料层。

优选地，上述一种工业硅冶炼用矿热炉的隔热炉门中，所述石墨毡层罩设于所述钢纤维高铝浇注料层背离所述隔热板的一侧，且所述石墨毡层的周缘覆盖于所述钢制基板的周侧，并通过固定件相连。

优选地，上述一种工业硅冶炼用矿热炉的隔热炉门中，所述固定件为石墨螺栓。

优选地，上述一种工业硅冶炼用矿热炉的隔热炉门中，所述水冷盘管背离所述钢制基板的一侧设置有防漏水涂层。

本申请采用的技术方案能够达到以下有益效果：

本申请实施例公开的一种工业硅冶炼用矿热炉的隔热炉门中，在钢制基板朝向矿热炉内部的一侧依次设置隔热板、钢纤维高铝浇注料层和石墨毡层，逐层隔绝热量，能够防止矿热炉内的热量传递至钢制基板，能够减少热量传递至钢制基板，从而能够使得钢制基板的温度较低，有效防止钢制基板因受热而发生变形扭曲，同时，在钢制基板背离矿热炉内部的一侧设置有水冷盘管，采用水冷盘管可有效降低钢制基板的温度，从而进一步防止钢制基板因受热而发生变形，进而防止能够有效防止隔热炉门因受热而发生变形扭曲。

在隔热板、钢纤维高铝浇注料层和石墨毡层逐层隔绝热量的情况下，能够避免炉内大量热量直接辐射水冷盘管，且在逐层隔绝热量的作用下，传递至钢制基板上的热量已较少，因此钢制基板及水冷盘管上的热量已较少，使得水冷盘管受到的热辐射较少，从而使得水冷盘管得到有效保护，避免水冷盘管在热量的直接辐射或大量热量的作用下不可避免地被烧损而存在漏水的情况，同时，水冷盘管由一体成型的管道盘绕而成，并不存在焊缝，还能够避免焊缝薄弱处容易被烧损而存在漏水的情况，综上能够防止因循环冷却水泄漏而导致循环冷却水进入到矿热炉内，从而有效避免炉内出现闪爆的情况，降低或杜绝炉内闪爆的潜在风险，降低设备及人身安全风险，进而保障工业硅冶炼用矿热炉的设备安全及现场工作人员的人身安全。

附图说明

图1为现有技术中的炉门的示意图；

图2为本申请实施例中公开的一种工业硅冶炼用矿热炉的隔热炉门的示意图；

图3为本申请实施例中公开的一种工业硅冶炼用矿热炉的隔热炉门的局部示意图。

附图说明：炉门壳10、水道间隔板20、水道30；

钢制基板100、隔热板200、连接钩210、连接件300、石墨毡层400、水冷盘管500、钢纤维高铝浇注料层600、填充层700、固定件800。

实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关实施例对本申请进行更全面的描述。实施例中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参考图2和图3，本申请实施例公开一种工业硅冶炼用矿热炉的隔热炉门（下文简称隔热炉门或炉门），包括钢制基板100、隔热板200、多个连接件300、石墨毡层400和水冷盘管500，其中：

钢制基板100一般采用5厘米厚的耐高温钢板，钢制基板100的作用是为隔热炉门提供足够的强度支撑，水冷盘管500设置于钢制基板100的一侧，水冷盘管500中通有循环冷却水，通过向水冷盘管500中通入循环冷却水以冷却钢制基板100。在隔热炉门使用过程中，钢制基板100背离水冷盘管500的一侧朝向矿热炉炉内，用于与矿热炉内部的高温环境接触，隔热板200通过多个连接件300设置于钢制基板100背离水冷盘管500的一侧，隔热板200具有隔绝热量传递的作用，能够防止矿热炉内的热量传递至钢制基板100，能够减少热量传递至钢制基板100，从而能够使得钢制基板100的温度较低，进而使得钢制基板100因受热而变形扭曲的程度较小，且隔热板200具有耐高温性能和一定的强度，隔热板200在高温下变形扭曲的程度较小，能够和钢制基板100一同为隔热炉门提供足够的强度支撑，且二者的变形扭曲的程度均较小，从而能够有效防止隔热炉门因受热而发生变形扭曲。同时，在隔热板200的隔热作用下，还可防止矿热炉内的热量传递出隔热炉门外，从而使隔热炉门形成良好的隔热效果，避免矿热炉内大量的热量散失，提高隔热炉门以及矿热炉的保温性能。

隔热板200背离钢制基板100的一侧设置有多个连接钩210，隔热板200背离钢制基板100的一侧浇注设置有钢纤维高铝浇注料层600，多个连接钩210至少部分位于钢纤维高铝浇注料层600中，由于连接钩210的存在，能够使得钢纤维高铝浇注料层600牢固地与隔热板200相连，提高钢纤维高铝浇注料层600与隔热板200之间的结构稳定性，避免钢纤维高铝浇注料层600从隔热板200上脱离掉落。钢纤维高铝浇注料层600通过钢纤维高铝浇注料浇注而成，钢纤维浇注料是采用铝矾土熟料作骨料，以矾土熟料及刚玉细粉作基质，以超微粉等多种复合材料为结合剂和添加剂，外加不锈钢耐热纤维配制而成，以增加强度和韧性。钢纤维高铝浇注料层600的耐高温以及隔热性能优良，能够进一步隔绝矿热炉内的热量传递，进一步防止矿热炉内的热量传递至钢制基板100，且钢纤维高铝浇注料层600的耐腐蚀性和抗剥落性优良，能够防止隔热炉门在使用过程中钢纤维高铝浇注料层600剥落，防止剥落物掉入到矿热炉内而影响工业硅的冶炼纯度，还能够避免因剥落导致钢纤维高铝浇注料层600上存在剥落缝隙或厚度较小，而导致钢纤维高铝浇注料层600的隔热能力下降，从而有效保证钢纤维高铝浇注料层600的隔热性能。

同时，矿热炉内的高温直接辐射到钢纤维高铝浇注料层600而导致钢纤维高铝浇注料层600特别容易剥落，为了防止该问题出现，钢纤维高铝浇注料层600背离隔热板200的一侧设置有石墨毡层400，以使矿热炉内的高温直接辐射到石墨毡层400，从而防止矿热炉内的高温直接辐射到钢纤维高铝浇注料层600而导致钢纤维高铝浇注料层600特别容易剥落，有效保护钢纤维高铝浇注料层600，提高隔热炉门的结构稳定性，石墨毡的耐高温度可到3000℃，且具有良好的隔热性能，因此，石墨毡层400能够位于隔热炉门朝向矿热炉的内侧，并通过石墨毡层400初步隔绝热量，能够进一步防止矿热炉内的热量传递至钢制基板100。

本申请实施例公开的一种工业硅冶炼用矿热炉的隔热炉门中，在钢制基板100朝向矿热炉内部的一侧依次设置隔热板200、钢纤维高铝浇注料层600和石墨毡层400，逐层隔绝热量，能够防止矿热炉内的热量传递至钢制基板100，能够减少热量传递至钢制基板100，从而能够使得钢制基板100的温度较低，有效防止钢制基板100因受热而发生变形扭曲，同时，在钢制基板100背离矿热炉内部的一侧设置有水冷盘管500，采用水冷盘管500可有效降低钢制基板100的温度，从而进一步防止钢制基板100因受热而发生变形，进而防止能够有效防止隔热炉门因受热而发生变形扭曲。

在隔热板200、钢纤维高铝浇注料层600和石墨毡层400逐层隔绝热量的情况下，能够避免炉内大量热量直接辐射水冷盘管500，且在逐层隔绝热量的作用下，传递至钢制基板100上的热量已较少，因此钢制基板100及水冷盘管500上的热量已较少，使得水冷盘管500受到的热辐射较少，从而使得水冷盘管500得到有效保护，避免水冷盘管500在热量的直接辐射或大量热量的作用下不可避免地被烧损而存在漏水的情况，同时，水冷盘管500由一体成型的管道盘绕而成，并不存在焊缝，还能够避免焊缝薄弱处容易被烧损而存在漏水的情况，综上能够防止因循环冷却水泄漏而导致循环冷却水进入到矿热炉内，从而有效避免炉内出现闪爆的情况，降低或杜绝炉内闪爆的潜在风险，降低设备及人身安全风险，进而保障工业硅冶炼用矿热炉的设备安全及现场工作人员的人身安全。

如上文所述，隔热板200具有隔绝热量传递的作用，且隔热板200具有耐高温性能和一定的强度，具体地，隔热板200可以为石墨板或碳化硅板，石墨板和碳化硅板的耐高温性能和隔热性能优异，能够防止矿热炉内的热量传递至钢制基板100，且强度大，能够和钢制基板100一同为隔热炉门提供足够的强度支撑，且二者的变形扭曲的程度均较小，从而能够有效防止隔热炉门因受热而发生变形扭曲。

在本申请中，隔热板200通过多个连接件300设置于钢制基板100背离水冷盘管500的一侧，连接件300起到连接隔热板200与钢制基板100的作用，由于连接件300处于高温条件下，因此，连接件300需要一定的耐高温性能，且为了避免热量通过连接件300传递至钢制基板100，可选地，连接件300为石墨螺栓，石墨螺栓的耐高温性能优良，且导热性能差，能够隔绝热量，从而能够避免热量通过连接件300传递至钢制基板100，具体地，隔热板200开设有多个通孔，钢制基板100背离水冷盘管500的一侧开设有多个螺纹孔，连接件300的一端穿过通孔与螺纹孔螺纹连接，以将隔热板200固定设置于钢制基板100背离水冷盘管500的一侧，通过此种连接方式能够使得隔热板200与钢制基板100连接牢固稳定可靠，避免二者容易分离，从而提高隔热炉门的结构稳定性。

由于隔热板200与钢制基板100均为硬质，二者相接触的表面因加工误差，表面平整度较低，因此，当二者相连贴合后，二者之间存在小的间隙，容易影响隔热炉门的隔热性能，基于此，可选地，钢制基板100与隔热板200之间填充有填充层700，填充层700为低温冷捣糊层或刚玉浇注料层。在使用过程中，冷捣低温粗缝糊在炉内热量的加热下，熔化后将钢制基板100与隔热板200连接形成为一个整体，能够加强隔热炉门的强度，且将钢制基板100与隔热板200之间的缝隙填充，避免钢制基板100与隔热板200之间存在缝隙，能够提高隔热炉门的隔热性能。刚玉浇注料层在浇注后逐渐凝固，也能够将钢制基板100与隔热板200连接形成为一个整体，且将钢制基板100与隔热板200之间的缝隙填充。

作为优选，隔热板200背离钢制基板100的一侧开设有多个连接孔，连接钩210通过连接孔设置于隔热板200背离钢制基板100的一侧，可以通过螺纹连接的方式将连接钩210与隔热板200相连，在钢纤维高铝浇注料浇注到隔热板200上后，钢纤维高铝浇注料覆盖连接钩210，钢纤维高铝浇注料逐渐凝固，并与连接钩210连接，从而能够使得钢纤维高铝浇注料层600牢固地与隔热板200相连，提高钢纤维高铝浇注料层600与隔热板200之间的结构稳定性，避免钢纤维高铝浇注料层600从隔热板200上脱离掉落。连接钩210可以为石墨连接钩，具有较高的耐高温性能，避免因受热损坏而导致连接钩210起不到连接钢纤维高铝浇注料层600与隔热板200的作用，

在本申请中，钢纤维高铝浇注料层600背离隔热板200的一侧设置有石墨毡层400，具体地，石墨毡层400可以通过粘接的方式设置于钢纤维高铝浇注料层600，但是在高温条件下，粘接的方式容易失效，基于此，可选地，石墨毡层400罩设于钢纤维高铝浇注料层600背离隔热板200的一侧，且石墨毡层400的周缘覆盖于钢制基板100的周侧，并通过固定件800相连，以使石墨毡层400通过周侧的固定件800绷紧罩设于钢纤维高铝浇注料层600，类似于鼓皮的设置，即使在高温条件下，此种设置也不会失效，从而使得石墨毡层400牢固稳定可靠地设置于钢纤维高铝浇注料层600，防止二者容易分离。

进一步地，固定件800为石墨螺栓，石墨螺栓具有耐高温性能，避免高温导致固定件800失效，保证石墨毡层400的设置可靠性。

作为优选，水冷盘管500背离钢制基板100的一侧设置有防漏水涂层，在防漏水涂层的作用下，进一步避免水冷盘管500存在漏水的情况，防止因循环冷却水泄漏而导致循环冷却水进入到矿热炉内，从而有效避免炉内出现闪爆的情况。水冷盘管500朝向钢制基板100的一侧与钢制基板100紧密贴合，以更好地传递热量，从而更好地冷却钢制基板100，另一侧设置防漏水涂层。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种工业硅冶炼用矿热炉的隔热炉门，其特征在于，包括钢制基板（100）、隔热板（200）、多个连接件（300）、石墨毡层（400）和水冷盘管（500），所述水冷盘管（500）设置于所述钢制基板（100）的一侧，所述隔热板（200）通过多个所述连接件（300）设置于所述钢制基板（100）背离所述水冷盘管（500）的一侧，所述隔热板（200）背离所述钢制基板（100）的一侧设置有多个连接钩（210），所述隔热板（200）背离所述钢制基板（100）的一侧浇注设置有钢纤维高铝浇注料层（600），多个所述连接钩（210）至少部分位于所述钢纤维高铝浇注料层（600）中，所述钢纤维高铝浇注料层（600）背离所述隔热板（200）的一侧设置有所述石墨毡层（400）。

2.根据权利要求1所述的一种工业硅冶炼用矿热炉的隔热炉门，其特征在于，所述隔热板（200）为石墨板或碳化硅板。

3.根据权利要求1所述的一种工业硅冶炼用矿热炉的隔热炉门，其特征在于，所述连接件（300）为石墨螺栓，所述隔热板（200）开设有多个通孔，所述钢制基板（100）背离所述水冷盘管（500）的一侧开设有多个螺纹孔，所述连接件（300）的一端穿过所述通孔与所述螺纹孔螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的一种工业硅冶炼用矿热炉的隔热炉门，其特征在于，所述隔热板（200）背离所述钢制基板（100）的一侧开设有多个连接孔，所述连接钩（210）通过所述连接孔设置于所述隔热板（200）背离所述钢制基板（100）的一侧。

5.根据权利要求1所述的一种工业硅冶炼用矿热炉的隔热炉门，其特征在于，所述钢制基板（100）与所述隔热板（200）之间填充有填充层（700），所述填充层（700）为低温冷捣糊层或刚玉浇注料层。

6.根据权利要求1所述的一种工业硅冶炼用矿热炉的隔热炉门，其特征在于，所述石墨毡层（400）罩设于所述钢纤维高铝浇注料层（600）背离所述隔热板（200）的一侧，且所述石墨毡层（400）的周缘覆盖于所述钢制基板（100）的周侧，并通过固定件（800）相连。

7.根据权利要求6所述的一种工业硅冶炼用矿热炉的隔热炉门，其特征在于，所述固定件（800）为石墨螺栓。

8.根据权利要求1所述的一种工业硅冶炼用矿热炉的隔热炉门，其特征在于，所述水冷盘管（500）背离所述钢制基板（100）的一侧设置有防漏水涂层。