CN221484164U - 一种提高电熔镁砂品质的电弧炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种能够提高电熔镁砂品质的电弧炉及制备方法，用于制备电熔镁砂，电弧炉包括炉体、设置在炉体中部的电极组，在炉体内壁上设置保温层，所述保温层为自外向内依次设置第一绝热板层、第二绝热板层、浇注料层和耐火隔离涂料层，第一绝热板层、第二绝热板层、浇注料层以及耐火隔离涂料层通过固定件与炉体固定；制备方法包括如下步骤：步骤A：采用所述的电弧炉对菱镁矿石或者轻烧镁粉进行冶炼；在炉体顶部盖上与炉体保温层结构相同的保温盖；步骤C：将炉体用一个台车运至保温装置进行缓冷处理，缓冷时间为7‑10天。制备的电熔镁砂氧化镁含量到达96％及以上的产品超过90％，能够降低电耗因而节约能源。

Description

一种提高电熔镁砂品质的电弧炉

技术领域

本实用新型涉及电熔镁砂制备技术，特别是涉及一种能够提高电熔镁砂品质的电弧炉。

背景技术

电弧炉是目前国内生产电熔镁砂的主要设备，无论是用作喷补料、捣打料等辅助耐材及镁铬砖原料的普通电熔镁砂，用作炉衬耐火材料、不定型耐材等优质高档碱性耐火原料的大结晶电熔镁砂抑或常用作冶金工业熔剂的二钙电熔镁砂，一般都是采用普通菱镁矿石或者低硅高钙菱镁矿石通过电弧炉冶炼获得。这种生产电熔镁砂的电弧炉结构简单、造价低、操作方便，虽然存在污染、操作人员工作环境差且事故较多等方面的问题，仍然在广泛使用。

普通电熔镁砂和大结晶电熔镁砂一般通过电弧炉熔融后冷却形成，通常，电弧炉以菱镁矿石为原料直接熔融后冷却制成普通电熔镁砂；大结晶电熔镁砂常用的制备方法是二步法，第一步在电弧炉中以900-1050℃左右的冶炼温度将菱镁矿石等原料烧成轻烧镁，第二步再以轻烧镁粉做原料在电弧炉中冶炼制成大结晶电熔镁砂。图6是一种传统电熔镁砂冶炼采用的电弧炉示意图，这种电弧炉包括炉壳、在炉壳中部设置三根石墨电极，以及位于炉体之下的台车，待冶炼的菱镁矿石或者轻烧镁粉投放在炉体内的石墨电极周围进行冶炼(图6中将原料作了简化，表示可以是菱镁矿石或者是轻烧镁粉，并非表示炉体内同时投入菱镁矿石和轻烧镁粉)。

采用这类电弧炉制备电熔镁砂存在下列问题：

1.热量损失大，由于冶炼过程中炉体内的热量不断地直接通过炉壳钢板向外传导，热量损失较大，造成大量能源浪费；

2.产品品质差，炉体外壳的温度一般要控制住700℃以下，否则炉体外壳就会变形甚至烧穿。但是菱镁矿石冶炼电熔镁砂的最低温度需要1800℃以上远远超过炉体外壳可以承受的温度。为解决这一矛盾，目前电熔镁砂电弧炉都会将高温区域限制在炉中心石墨电极周围的区域内，靠近炉体外壳区域的温度要控制在700℃以下，这样就会在电弧炉石墨电极外周与炉体外壳之间较低温度区域产生大量品质较差的欠烧品，绝大部分产品氧化镁含量在96％以下皮砂及欠烧品，品质较低。

3.体密度低、晶相发育不完善，主要是由于上述原因产生的炉体不保温导致炉内温度低，而且烧结后立即放在户外场地存放，冷却速度太快等问题，致使电熔镁砂体密度低、晶相发育不完善。

实用新型内容

为实现克服上述技术问题的目的，本实用新型提供一种能够提高电熔镁砂品质的电弧炉。

本实用新型一种能够提高电熔镁砂品质的电弧炉的技术方案是，包括外层为炉体外壳的炉体、设置在炉体中部的电极组，在炉体外壳内壁上设置保温层，所述保温层为自外向内依次设置第一绝热板层、第二绝热板层、浇注料层和耐火隔离涂料层，第一绝热板层、第二绝热板层、浇注料层以及耐火隔离涂料层通过固定件与炉体外壳固定。

本实用新型提高电熔镁砂品质的电弧炉一种优选的实施方式是，所述固定第一绝热板层、第二绝热板层、浇注料层以及耐火隔离涂料层的固定件为多个均布的头部与炉体外壳内壁固定的锚固件。

本实用新型提高电熔镁砂品质的电弧炉一种优选的实施方式是，所述第一绝热板层为厚度30-40mm的纳米微孔绝热板。

本实用新型提高电熔镁砂品质的电弧炉一种优选的实施方式是，所述第二绝热板层为厚度30-40mm的高强纳米陶瓷纤维绝热板。

本实用新型提高电熔镁砂品质的电弧炉一种优选的实施方式是，所述炉体为上小下大的锥台型。

本实用新型提高电熔镁砂品质的电弧炉一种优选的实施方式是，炉体外壳顶部设有吊钩，炉体外壳外表面设有圆环状增强筋。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：采用由第一绝热板层、第二绝热板层、浇注料层、耐火隔离涂料层和炉体外壳钢板构成的多层复合耐火结构层，电弧炉中心区域的温度可以达到2800℃，靠近炉体保温层内侧的区域可以控制在1800℃左右，炉体外壳钢板所接触的温度最高不会超过500℃，炉体内全部区域都能够达到制备不同种类电熔镁砂的原料冶炼的温度要求，制备的电熔镁砂氧化镁含量到达96％及以上的产品超过90％，极大地提升了产品的品质；多层复合耐火结构可以有效降低炉内热量快速直接向炉体外传导流失，能够降低电耗因而节约能源，同时还可以避免炉体钢板损害并提高电弧炉的寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本实用新型一种实施方式的电弧炉整体结构示意图；

图2是图1的A部放大示意图；

图3是停止冶炼后上提升电极组后盖上炉盖示意图；

图4是保温罩结构以及将电弧炉推进到保温罩内示意图；

图5是保温库房平面结构示意图；

图6是传统电弧炉结构示意图。

图中标号表示：1-电弧炉、2-吊钩、3-保温罩、4-保温库房、5-硅酸铝纤维保温叠块、6-腔室、7-保温盖、8-台车、10-炉体、11-炉体外壳、12-圆环状增强筋、13-石墨电极、14-第一绝热板层、15-第二绝热板层、16-浇筑料层、17-耐火隔离涂料层、18-锚固件、31-外壳体、32-内壳体、41-进口、42-出口、40-保温房、44-轨道。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1-2所示，本实用新型一种提高电熔镁砂品质的电弧炉的一种实施方式是，包括炉体10的炉体外壳11采用15-20mm厚的钢板卷制而成，在电弧炉的炉体中部设置电极组13，电极组为三根石墨电极。炉体外壳可以制成上小下大的锥台型，炉体外壳顶部可以设有吊钩2，上小下大的锥台型炉体外壳并在顶部设置吊钩的目的是电熔镁砂冶炼完成并冷却后，可以将电弧炉整体吊起并对炉体施加一定的震击后凝固的电熔镁砂坨就会很容易的从炉体中脱落，传统电弧炉取出电熔镁砂坨要花费较大的工作量。在炉体外壳的表面上下方向可以均匀设置3-4个圆环状增强筋12，圆环状增强筋的材料与炉体外壳材料相同。

本实施例中，在炉体内壁上设置保温层，所述保温层为自外向内依次设置第一绝热板层14、第二绝热板层15、浇注料层16和耐火隔离涂料层17，第一绝热板层、第二绝热板层、浇注料层以及耐火隔离涂料层通过固定件与炉体固定。所述第一绝热板层为厚度30-40mm的纳米微孔绝热板，所述第二绝热板层为厚度30-40mm的高强纳米陶瓷纤维绝热板，两种板材优选的理化参数为：

浇注料层可以采用高强耐火浇注料，厚度为120-150mm，优选的理化参数为：

耐火隔离涂料的喷涂厚度为5-10mm，理化指标参数为：

固定第一绝热板层、第二绝热板层、浇注料层以及耐火隔离涂料层的固定件为多个均布的头部与炉体内壁固定的锚固件18，锚固件均匀的分布在炉体内壁，可以采用型号为310-φ10-12不锈钢锚固件。锚固件为Y字形，开叉的一端与浇注料层固定，将另一端折弯与炉体外壳内表面焊接固定。

请参阅图1-5所示，本实用新型一种提高电熔镁砂品质的电弧炉通过如下步骤制备电熔镁砂：

步骤A：采用本实用新型一种提高电熔镁砂品质的电弧炉对菱镁矿石或者轻烧镁粉进行冶炼，将三根石墨电极下落至炉子底部后装入适当量的菱镁矿石或者轻烧镁粉，送电进行冶炼，边加料边上提电极直至电极到达炉体顶部冶炼停止；

步骤B：冶炼完成后提升三根石墨电极离开炉体，在炉体顶部盖上与炉体保温层结构相同的保温盖7进行封闭；

步骤C：将炉体用一个台车8运至保温装置进行缓冷处理，缓冷时间为7-10天。

请参阅图4所示，本实用新型的一个实施例中，采用保温罩3作为保温装置，所述保温罩为顶部封闭、底部敞开的上小下大的圆锥台形，保温罩包括外壳体31和内壳体32以及内壳体与外壳体之间形成的用来填充硅酸铝纤维保温叠块5的腔室6，可以在保温罩顶部设置保温罩吊钩。硅酸铝纤维保温叠块是采用硅酸铝纤维布叠置后再用锚固件进行紧固，具有良好的隔温绝热性能。

请参阅图5所示，本实用新型的一个实施例中，采用保温库房4作为保温装置，所述保温库房由多个设有进口41和出口42的保温房40构成，沿进口向出口方向的地面铺设轨道44，保温房的四周墙壁和顶盖中部设有用来填充硅酸铝纤维保温叠块5的腔室6。

本实施例中，缓冷7-10天后将炉体运出保温装置，将炉体吊起使电熔镁砂脱下，然后机械破坨、检选、分级和过磅入库。

本实用新型电弧炉炉壳与传统电弧炉炉壳相比较，当冶炼温度对比看，传统单钢板炉壳只能承受700℃温度，再高的话钢板就会烧溶穿炉，而轻烧镁冶炼温度是在950-1100℃之间，获得氧化镁含量到达或超过96％电熔镁砂的冶炼温度要到达1800℃以上，传统电弧炉内外周大部分区域的冶炼温度远远低于1800℃，因此氧化镁含量达到或超过96％电熔镁砂收率很低。本实用新型电弧炉采用多层复合保温耐火层，可以承受1700-1800℃高温，因此，本实用新型电弧炉冶炼的电熔镁砂氧化镁含量达绝大部分都在96％级及以上。

本实用新型电熔镁砂冶炼技术由多层复合保温耐火型炉体代替单钢板炉壳，炉内冶炼温度显著提高，获得的电熔镁砂质量明显改善，通过采用余热保温静止自烧结技术使电熔镁的体密度提高并且晶相发育更加完善长大。我国的电熔镁砂年产量在150万吨左右，本实用新型对的镁质材料行业节能减排、提质增效具有较大的促进作用。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种提高电熔镁砂品质的电弧炉，包括外层为炉体外壳（11）的炉体（10）、设置在炉体中部的电极组（13），其特征在于，在炉体外壳内壁上设置保温层，所述保温层为自外向内依次设置第一绝热板层（14）、第二绝热板层（15）、浇注料层（16）和耐火隔离涂料层（17），第一绝热板层、第二绝热板层、浇注料层以及耐火隔离涂料层通过固定件与炉体外壳固定。

2.根据权利要求1所述的提高电熔镁砂品质的电弧炉，其特征在于，所述固定第一绝热板层、第二绝热板层、浇注料层以及耐火隔离涂料层的固定件为多个均布的头部与炉体外壳内壁固定的锚固件（18）。

3.根据权利要求2所述的提高电熔镁砂品质的电弧炉，其特征在于，所述第一绝热板层为厚度30-40mm的纳米微孔绝热板。

4.根据权利要求3所述的提高电熔镁砂品质的电弧炉，其特征在于，所述第二绝热板层为厚度30-40mm的高强纳米陶瓷纤维绝热板。

5.根据权利要求4所述的提高电熔镁砂品质的电弧炉，其特征在于，所述炉体为上小下大的锥台型。

6.根据权利要求5所述的提高电熔镁砂品质的电弧炉，其特征在于，炉体外壳顶部设有吊钩（2），炉体外壳外表面设有圆环状增强筋（12）。