半密闭无固定阳极直流矿热炉制造技术

本实用新型专利技术提供一种半密闭无固定阳极直流矿热炉，本实用新型专利技术包括：炉体、烟罩、电极柱系统、加料系统、炉气烟道、供电系统、冷却水系统和液压系统，炉体用于容纳炉料，电极柱系统用于利用直流电弧对炉料进行加热熔化，其包括阴极和阳极，且其均能够自由调节插入炉料的深度，炉体的炉壳上方设有烟罩，所述烟罩上开设有孔洞，炉气烟道用于将炉料产生的烟气排出，本实用新型专利技术不设固定阳极，阴极和阳极均可上下移动，并插入固态的炉料中，不与高温熔液直接接触，结构简单，设备运行可靠，故障率低，还可以将电极拔出炉料，方便检修。通过烟罩和炉气烟道收集高温烟气，改善工作环境，高温炉气可导入余热发电、原料烘干等设施二次利用，降低综合能耗。

Semi closed direct current submerged arc furnace without fixed anode

【技术实现步骤摘要】
半密闭无固定阳极直流矿热炉
本技术涉及冶炼设备
，尤其涉及一种半密闭无固定阳极直流矿热炉。
技术介绍
传统的直流矿热炉大多为采用固定阳极的方式供电，即阴极在上，阳极在下，热量仅自上而下的纵向传热，热辐射的面积较小，粉料的利用率低。固定阳极嵌入炉衬底部或者侧壁的炉衬内，长期处于高温熔液的环境中，固定阳极和炉衬寿命短，运行不稳定，故障率高，检修困难。冶炼时，多采用明弧冶炼，电极端头并未插入，炉料内损失的热量多，元素回收率低，生产效率不高。加料方式多为人工加料方式，工人劳动强度较大。冶炼产生的高温烟气并未有效利用且冶炼环境较差。尽管直流矿热炉有着无电抗，功率因数高，直流电弧温度高等诸多优势，但是由于现有的直流矿热炉仍存在运行不稳定，故障率较高，粉料利用率低，综合能耗高，回收率低，工人劳动环境差且工作强度大，高温烟气并未有效利用等问题，所以直流矿热炉的优势一直未得到充分的发挥，至今还没有得到广泛的应用。提高矿热炉装备水平，为将直流矿热炉的优势充分发挥，开发一种能稳定运行，可大量利用粉料，节能环保的直流矿热炉是铁合金和电石等行业目前的主要课题，也是服务于铁合金和电石等行业，装备制造领域的当务之急。受冶炼工艺的限制，目前仍有工业硅、硅铁、高硅锰硅等合金品种在冶炼时需进行捣炉操作，无法实现全密闭生产，因此开发这种半密闭无固定阳极直流矿热炉，可冶炼一些不适于全密闭冶炼的铁合金品种，更有利于直流冶炼技术的推广。
技术实现思路
根据上述提出的技术问题，而提供一种半密闭无固定阳极直流矿热炉。本技术采用的技术手段如下：一种半密闭无固定阳极直流矿热炉，包括：炉体、烟罩、电极柱系统、加料系统、炉气烟道、供电系统、冷却水系统和液压系统，所述炉体用于容纳炉料，所述电极柱系统用于利用直流电弧对炉料进行加热熔化，其包括阴极和阳极，且其均能够自由调节插入炉料的深度，所述炉体的炉壳上方设有烟罩，所述烟罩上开设有孔洞，所述炉气烟道用于将炉料产生的烟气排出，其穿过烟罩上的孔洞后与主炉炉口相连，所述炉气烟道的顶端设置钟罩阀，钟罩阀下方设置有用于将高温炉气引出的炉气引出管，所述加料系统用于向炉体中供料，所述供电系统用于为系统中电极供电，所述冷却水系统用于为待冷却机构提供冷却水，所述液压系统用于为电极柱系统中的动力机构提供动力。进一步地，所述炉体包括炉体基础、所述炉壳和炉衬，所述炉壳座于炉体基础上，在炉壳内砌筑所述炉衬，炉衬砌筑完成后形成的炉膛是矿热炉内炉料熔化反应的场所，所述炉壳侧壁还设有出炉口，反应完成后液态的熔融产品或者炉渣从所述出炉口排出。进一步地，物料通过加料系统加入到炉体中，所述加料系统包括炉顶料仓、下料管，炉顶料仓安装于预设的土建平台上，炉顶料仓出口与下料管连接，下料管尾端穿过烟罩开设的下料管孔深入炉壳内，下料管的顶端设有用于调控物料流量的液压插板阀。进一步地，所述烟罩侧部设有用于对炉料进行捣炉和推料操作的检查门。进一步地，所述电极柱系统为可升降机构，其包括电极升降机构、电极夹紧压放机构、电极导向机构、底部机构和电极，所述电极升降机构安装于电极柱上部的预设土建平台上，其用于通过升降油缸带动电极柱整体上下移动；所述电极夹紧压放机构位于电极柱上部，用于固定电极并随电极消耗控制其压放；所述电极导向机构与电极柱的套筒接触，其用于在电极柱升降时，对整体升降的电极柱起导向作用，防止电极柱发生偏移；底部机构位于电极柱的下部，其内置有导电元件，用于将电流导入电极；电极的端头直接插入炉料中，用于将电流直接导入炉内，为冶炼提供所需电能。进一步地，所述供电系统包括：变压器、整流器和二次母线，变压器一次侧输入交流电，经变压器调整为冶炼所需电压，变压器二次侧与整流器连接，整流器输出阴极和阳极两组接口，分别通过二次母线连接到阴极和阳极的底部机构中，即阴极接口与阴极电极相连，阳极接口与阳极电极相连，一个变压器配一套整流器，对应阴阳两根电极，组成一套供电系统，每套供电系统独立供电。进一步地，每台矿热炉至少设有一套供电系统，配有2套及2套以上供电系统时，阴极和阳极的电极在炉内交错布置。进一步地，所述冷却水系统用于为烟罩、炉气烟道、底部机构、变压器、整流器、二次母线提供冷却循环水。本技术具有以下优点：1、不设固定阳极，阴极和阳极均可上下移动，并插入固态的炉料中，不与高温熔液直接接触，结构简单，设备运行可靠，故障率低，还可以将电极拔出炉料，方便检修；2、阴极与阳极平行布置，通过炉底导电，热能既有纵向传递也有横向传递，热能利用率高并可大量使用粉料；3、埋弧冶炼，电弧均被埋在炉料中，元素回收率高，热能损失少；4、设置炉顶加料系统，通过液压插板阀控制所需入炉原料量，无需人工加料，降低工人劳动强度，自动化程度高；5、通过烟罩和炉气烟道收集高温烟气，改善工作环境，高温炉气可导入余热发电、原料烘干等设施二次利用，降低综合能耗。基于上述理由本技术可在冶炼设备
广泛推广。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术半密闭无固定阳极直流矿热炉示意图。图2为本技术实施例中两套供电系统电极的布置形式。图3为本技术实施例中一套供电系统电极的布置形式图4为本技术实施例中三套供电系统电极的布置形式图5为本技术实施例中四套供电系统电极的布置形式1图6为本技术实施例中四套供电系统电极的布置形式21.炉体基础、2.炉壳、3.出炉口、4.炉衬、5.冷却水系统、6.烟罩、7.下料管、8.炉气烟道、9.炉顶料仓、10.炉气引出管、11.钟罩阀、12.电极升降机构、13.电极夹紧压放机构、14.电极导向机构、15.液压插板阀、16.液压系统、17.变压器、18.整流器、19.二次母线、20底部机构、21电极、22炉料。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。传统交流矿热炉中由于不分阴极和阳极，所有电极均可在行程范围内升降，但是目前现有直流矿热炉均为阴极可升降，阳极固定在炉膛底部或侧部的炉衬中。热能利用率低且电极氧化速度快，过高的损耗也使得经济负担加重。同时，受冶炼工艺的限制，目前仍有工业硅、硅铁、高硅锰硅等合金品种在冶炼时需进行捣炉操作，无法实现全密闭生产，基于此，如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半密闭无固定阳极直流矿热炉，其特征在于，包括：炉体、烟罩、电极柱系统、加料系统、炉气烟道、供电系统、冷却水系统和液压系统，所述炉体用于容纳炉料，所述电极柱系统用于利用直流电弧对炉料进行加热熔化，其包括阴极和阳极，且其均能够自由调节插入炉料的深度，所述炉体的炉壳上方设有烟罩，所述烟罩上开设有孔洞，所述炉气烟道用于将炉料产生的烟气排出，其穿过烟罩上的孔洞后与主炉炉口相连，所述炉气烟道的顶端设置钟罩阀，钟罩阀下方设置有用于将高温炉气引出的炉气引出管，所述加料系统用于向炉体中供料，所述供电系统用于为系统中电极供电，所述冷却水系统用于为待冷却机构提供冷却水，所述液压系统用于为电极柱系统中的动力机构提供动力。/n

【技术特征摘要】
1.一种半密闭无固定阳极直流矿热炉，其特征在于，包括：炉体、烟罩、电极柱系统、加料系统、炉气烟道、供电系统、冷却水系统和液压系统，所述炉体用于容纳炉料，所述电极柱系统用于利用直流电弧对炉料进行加热熔化，其包括阴极和阳极，且其均能够自由调节插入炉料的深度，所述炉体的炉壳上方设有烟罩，所述烟罩上开设有孔洞，所述炉气烟道用于将炉料产生的烟气排出，其穿过烟罩上的孔洞后与主炉炉口相连，所述炉气烟道的顶端设置钟罩阀，钟罩阀下方设置有用于将高温炉气引出的炉气引出管，所述加料系统用于向炉体中供料，所述供电系统用于为系统中电极供电，所述冷却水系统用于为待冷却机构提供冷却水，所述液压系统用于为电极柱系统中的动力机构提供动力。


2.根据权利要求1所述的半密闭无固定阳极直流矿热炉，其特征在于，所述炉体包括炉体基础、所述炉壳和炉衬，所述炉壳座于炉体基础上，在炉壳内砌筑所述炉衬，炉衬砌筑完成后形成的炉膛是矿热炉内炉料熔化反应的场所，所述炉壳侧壁还设有出炉口，反应完成后液态的熔融产品或者炉渣从所述出炉口排出。


3.根据权利要求1所述的半密闭无固定阳极直流矿热炉，其特征在于，物料通过加料系统加入到炉体中，所述加料系统包括炉顶料仓、下料管，炉顶料仓安装于预设的土建平台上，炉顶料仓出口与下料管连接，下料管尾端穿过烟罩开设的下料管孔深入炉壳内，下料管上设有用于调控物料流量的液压插板阀。


4.根据权利要求1所述的半密闭无固定阳极直流矿热炉，其特征在于，所述烟罩侧部设有用于对炉料进行捣炉和推料操作的检查门。


5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘拓，孙大庆，王晓斌，隋铢成，张宏，谷端玉，刘荫泽，杨威，
申请(专利权)人：大连重工机电设备成套有限公司，大连华锐重工集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21