新式礦熱爐的制作方法
【專利摘要】本實用新型是一種新式礦熱爐，可用于冶煉電石、工業(yè)硅、多種金屬合金或鐵合金，用于開放或密閉式礦熱爐，該新式礦熱爐配合其它綜合配套設備和數(shù)字化操作模式，可采用常規(guī)原料下降低冶煉的噸耗電并增加產(chǎn)量，并實現(xiàn)低品位的原料冶煉，利于環(huán)保除塵設備的安全穩(wěn)定運行和礦熱爐無人控制冶煉技術(shù)的實施。
【專利說明】新式礦熱爐
【技術(shù)領域】:
[0001]一種新式礦熱爐，可應用于密閉，半密閉，開放式礦熱爐，用于冶煉電石，黃磷、硅系(娃鐵、娃韓、娃鎖、娃韓鎖、金屬娃)、猛系(猛鐵、娃猛、金屬猛)，絡系或者鎮(zhèn)系、鑰鐵、鎢鐵、鈦鐵各種礦熱爐；供電方式采用直流，低頻交流、中頻、高頻交流；等離子冶煉爐，電磁冶煉爐新型能源礦熱爐；供電變壓器采用三相變壓器或單相變壓器；一次供電電壓采用11KV、35KV、66KV、110KV、220KV或更高電壓等級，礦熱爐功率500-500000千瓦；電極采用預焙或自焙碳電極，或者石墨與其它電極；二次供電加電裝置采用銅瓦或組合把持器導電元件或其它加電方式。
【背景技術(shù)】:
[0002]從礦熱爐橫截面上講，傳統(tǒng)冶煉的爐膛橫截面都是圓形，少數(shù)為長方形或橢圓，但是除了圓形，其它方式因其實際應用的不對稱性引起的供電負荷和電位梯度不對稱問題，以及因為爐子三相電極不平衡的布置操作難度大而基本完全被淘汰；僅就目前存留的圓形爐膛結(jié)構(gòu)來講，在小功率礦熱爐應用還勉強維持，大型礦熱爐采用圓形爐膛無法實現(xiàn)小礦熱爐的單耗指標并體現(xiàn)規(guī)模優(yōu)勢，大型密閉、半密閉或開放礦熱爐使用傳統(tǒng)爐膛會引起電極上抬，導致冶煉能耗增加，衍生故障較多，難以長期低耗穩(wěn)定運行，對原料品位要求也比較苛刻。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0003]發(fā)明目的(解決的問題)
[0004]本新式礦熱爐有全新的設計角度和思路；其主要是在保證負荷和電極入料的前提下，通過減少冶煉死區(qū)，實現(xiàn)礦熱爐冶煉時電極更好的插深，以提高礦熱爐能耗利用率，并通過有效提高冶煉變壓器自身的效率、功率因數(shù)，同時增加礦熱爐低品位原料的適用性；
[0005]本新式礦熱爐所采用結(jié)構(gòu)，在大型礦熱爐采用單相變壓器布置情況下，能使各單相變壓器更鄰近礦熱爐爐膛中心，能有效的縮短礦熱爐二次短網(wǎng)長度，降低短網(wǎng)損耗；但是同時要注意做好變壓器的防火、防高溫等安全防護和加強變壓器冷卻；
[0006]冶煉術(shù)語——死區(qū)，指爐膛內(nèi)兩電極之間接近爐壁容易積料的地方。
[0007]技術(shù)方案
[0008]新式爐膛橫截面結(jié)構(gòu):
[0009]1.新式礦熱爐的爐膛橫截面，是三個電極采用等邊三角形布置，以三個電極橫截面幾何中心的三個中心點的幾何中心為爐膛中心，以電極幾何中心為圓心，以電極直徑或電極橫截面的外接同心圓直徑的1.399-9.999倍為直徑做圓，這個圓稱作瓣圓，三個瓣圓相交圍成的三瓣梅花封閉曲線為礦熱爐爐膛的橫截面結(jié)構(gòu)；
[0010]電極為圓形則電極直徑就是電極外接同心圓直徑，電極采用其它形狀，直徑取值為電極橫截面的外接同心圓直徑；
[0011]2.新式礦熱爐的爐膛橫截面有一種切線段與瓣圓弧形成的等效結(jié)構(gòu)，其特征是:以三條直線分別在三瓣梅花的三個凹槽處與三瓣梅花的兩瓣圓相切，三條直線在切點之間的三段切線段和兩切點間瓣圓靠爐外側(cè)的三段瓣圓弧所圍成的切線段與圓弧相切封閉曲線為爐膛橫截面的礦熱爐爐膛橫截面結(jié)構(gòu)；
[0012]3.新式礦熱爐的爐膛橫截面有一種圓弧與瓣圓弧不平滑連接形成的等效結(jié)構(gòu)，其特征是:以三條直線分別在三瓣梅花的三個凹槽處與三瓣梅花的兩瓣圓相切，三條直線在切點之間的產(chǎn)生三個切線段，在三瓣梅花凹槽外側(cè)通過切線段兩個端點做圓，該圓在切線段兩端點間凸向爐膛中心方向的劣弧高度小于瓣圓直徑的0.15倍，切線段兩端點間凸向爐內(nèi)的三段劣弧與三瓣梅花瓣圓兩切點間靠爐外側(cè)的三段瓣圓弧圍成的多弧不平滑連接封閉曲線為爐膛橫截面的礦熱爐爐膛橫截面結(jié)構(gòu)；
[0013]4.新式礦熱爐的爐膛橫截面有一種相切的多弧與瓣圓弧形成的等效結(jié)構(gòu)，其特征是:在三瓣梅花的凹槽處，以電極橫截面外接同心圓直徑的0.100-49.99倍為直徑做三個外側(cè)圓，在三瓣梅花凹槽處與兩個梅花瓣圓相外切，三個外側(cè)圓每個外側(cè)圓與兩個梅花瓣圓兩切點之間的一段凸向爐心的弧，這三段凸向爐心的弧與三瓣梅花每個瓣圓上兩切點間靠爐外側(cè)的瓣圓弧形成的多弧封閉曲線為爐膛橫截面的礦熱爐爐膛橫截面結(jié)構(gòu)。
[0014]花的凹槽處，以電極橫截面外接同心圓直徑的0.100-49.99倍為直徑做三個外側(cè)圓，在三瓣梅花凹槽處與兩個梅花瓣圓相外切，三個外側(cè)圓每個外側(cè)圓與兩個梅花瓣圓兩切點之間的一段凸向爐心的弧，這三段凸向爐心的弧與三瓣梅花每個瓣圓上兩切點間靠爐外側(cè)的瓣圓弧形成的多弧封閉曲線為爐膛橫截面的礦熱爐爐膛橫截面結(jié)構(gòu)。
[0015]5.新式礦熱爐的過爐膛中心縱向剖面采用，柱狀，上大下小臺形，上小下大的臺形，雙曲線，從爐頂部到爐底部分層臺階收縮，或從爐頂部到爐底部分層臺階擴張的結(jié)構(gòu)，或上述結(jié)構(gòu)的部分結(jié)構(gòu)混合。
[0016]6.新式礦熱爐爐殼的橫截面形狀采用圓形或與新式礦熱爐爐膛橫截面結(jié)構(gòu)匹配的形狀。
[0017]有益效果
[0018]新式礦熱爐，就同種原料和變壓器容量，采用數(shù)字化操作控制情況下，冶煉噸電單耗會低于傳統(tǒng)爐3-5%，增產(chǎn)5-10%。
[0019]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0020]新式礦熱爐的爐子，因變壓器接近礦熱爐幾何中心，礦熱爐二次短網(wǎng)的大幅縮短，短網(wǎng)損耗也會降低，因而實現(xiàn)節(jié)能運行，單耗更低。
[0021]圖1:新式礦熱爐三瓣梅花封閉結(jié)構(gòu)爐膛橫截面；
[0022]圖2:新式礦熱爐的爐膛橫截面一種切線段與圓弧混合的實用結(jié)構(gòu)橫截面圖；
[0023]圖3:新式礦熱爐的爐膛橫截面一種圓弧與三瓣梅花瓣圓不平滑連接的實用結(jié)構(gòu)橫截面圖；
[0024]圖4:新式礦熱爐的爐膛橫截面一種相切的多弧封閉的實用結(jié)構(gòu)橫截面圖；
[0025]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0026]I爐膛；2爐殼；3爐壁和爐襯復合結(jié)構(gòu)；4電極；5三瓣梅花瓣圓；6與三瓣梅花瓣圓相切的切線段經(jīng)過切線段兩個端點凸向爐內(nèi)的劣弧；8凸向爐內(nèi)與三瓣梅花兩個瓣圓相切的弧。
[0027]【具體實施方式】:[0028]根據(jù)附圖的圖1-圖4，以及礦熱爐設計具體容量、參數(shù)和冶煉種類等要求，以及相應的爐底和爐墻耐火磚材質(zhì)要求，按下述方法由礦熱爐專業(yè)人員設計和砌筑。
[0029]1、新式礦熱爐的爐殼的施工與圓形相似或采用與爐膛橫截面匹配的結(jié)構(gòu)，新式礦熱爐爐蓋采用圓型或根據(jù)新式礦熱爐橫截面結(jié)構(gòu)形狀單獨設計制作。
[0030]2、爐膛砌筑可米用傳統(tǒng)耐火磚砌筑方式；或磚型結(jié)構(gòu)和尺寸與傳統(tǒng)的不同，耐火磚預期設計，根據(jù)爐膛結(jié)構(gòu)進行耐火磚尺寸分解，然后制作和燒制，砌筑，具體分解方式和特型磚的尺寸要確保爐膛砌筑結(jié)構(gòu)受熱及形變的科學性，砌筑堅固耐用即可。
[0031]3、爐膛砌筑還可以采用預制模具，如制作混凝土部件一樣，干燥后拆模，然后整體從內(nèi)部或結(jié)合外部采用各種方式燒制爐膛，或投料運行時自動燒結(jié)形成。
[0032]4、新式礦熱爐的爐底碳磚的燒制與砌筑與傳統(tǒng)相似，也可采用新磚形結(jié)構(gòu)尺寸，可采用圓形爐底的砌筑方法，僅在爐底砌筑完成后砌筑新式礦熱爐特征的爐膛耐火磚結(jié)構(gòu)。
[0033]5、新式礦熱爐的出爐口與圓形爐膛一樣，位于電極下部爐底高度的爐壁處，或其它爐壁較薄處。
[0034]6、電極，液壓系統(tǒng)，環(huán)保除塵，上料布料，原料烘干破碎，自動控制及爐變壓器設計采用傳統(tǒng)方式，變壓器和短網(wǎng)電氣參數(shù)取值會有不同。
[0035]7、短網(wǎng)綜合技術(shù)的使用必須科學，短網(wǎng)低壓回路不留短板和缺陷。
[0036]8、確保原料品質(zhì)和原料質(zhì)量穩(wěn)定性，操作要對應原料情況做科學調(diào)整。
[0037]9、礦熱爐總體的及時巡檢和維護，確保各設備完好率和使用率，盡量減少礦熱爐熱停爐時間和次數(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種新式礦熱爐，其特征是:新式礦熱爐的爐膛橫截面，是三個電極采用等邊三角形布置，以三個電極橫截面幾何中心的三個點的幾何中心為爐膛中心，以電極幾何中心為圓心，以電極直徑或電極橫截面的外接同心圓直徑的1.399-9.999倍為直徑做圓，這個圓稱作瓣圓，三個瓣圓相交形成的三瓣梅花封閉結(jié)構(gòu)為礦熱爐爐膛的橫截面結(jié)構(gòu)； 電極為圓形則電極直徑就是電極外接同心圓直徑，電極采用其它形狀，直徑取值為電極橫截面的外接同心圓直徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新式礦熱爐，其特征是:爐膛橫截面有一種切線段與圓弧混合的實用等效結(jié)構(gòu)，其特征是:以三條直線分別在三瓣梅花的三個凹槽處與三瓣梅花的兩瓣圓相切，三條直線在切點之間的三段切線段和兩切點間瓣圓靠爐外側(cè)的三段瓣圓弧所形成的切線段與圓弧封閉結(jié)構(gòu)為爐膛的礦熱爐爐膛橫截面結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新式礦熱爐，其特征是:爐膛橫截面有一種圓弧與三瓣梅花瓣圓不平滑連接的實用等效結(jié)構(gòu)，其特征是:以三條直線分別在三瓣梅花的三個凹槽處與三瓣梅花的兩瓣圓相切，三條直線在切點之間的產(chǎn)生三個切線段，在三瓣梅花凹槽外側(cè)通過切線段兩個端點做圓，該圓在切線段兩端點間凸向爐膛中心方向的劣弧高度小于瓣圓直徑的0.15倍，切線段兩端點間凸向爐內(nèi)的三段劣弧與三瓣梅花瓣圓兩切點間靠爐外側(cè)的三段瓣圓弧形成的多弧閉合曲線為爐膛橫截面的礦熱爐爐膛橫截面結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新式礦熱爐，其特征是:爐膛橫截面有一種相切的多弧封閉的實用等效結(jié)構(gòu)，其特征是:在三瓣梅花的凹槽處，以電極橫截面外接同心圓直徑的.0.100-49.99倍為直徑做三個外側(cè)圓，在三瓣梅花凹槽處與兩個梅花瓣圓相外切，三個外側(cè)圓每個外側(cè)圓與兩個梅花瓣圓兩切點之間的一段凸向爐心的弧，這三段凸向爐心的弧與三瓣梅花每個瓣圓上兩切點間靠爐外側(cè)的瓣圓弧形成的多弧封閉曲線為爐膛橫截面的礦熱爐爐膛橫截面結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】F27B3/10GK203615724SQ201320477868
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年8月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月2日
【發(fā)明者】巴涌 申請人:巴涌