[发明专利]量子熔化式铁矿石炉

说明书

技术领域：

本发明涉及铁的熔炼，特别是一种用物理熔化方式对铁矿石进行熔炼的量子熔化式铁矿石炉。

背景技术：

目前的铁矿石熔炼方式有两种，一种是用煤炭燃料对炉内的铁矿石进行熔炼；另一种是用电弧对炉内的铁矿石进行熔炼。这两种方式存在的根本问题是能耗高、有害气体排放量大、铁矿石利用率低、生产成本高。

发明内容：

本发明的目的是提供一种能耗低、有害气体排放量小、铁矿石利用率高、成本低的量子熔化式铁矿石炉。

本发明的技术方案是以如下方式完成的，它是在一个由抗磁性金属材料制成的塔形炉筒内壁上安装有一层耐火墙，在炉腔内设有六个温度控制层，上边是烘干层，以下接着是脱氧层、第一液化气化层、第二液化气化层、铁熔化层和镇静出铁层，在脱氧层对应的耐火墙内壁周边安装有导磁筒，在脱氧层及其以下的各层耐火墙内分别安装有不同圈数的通电线圈，通电线圈是一种空心水冷式通电线圈，在六个温度控制层内分别从炉壁内引出有温度传感器，在炉体的一侧安装有一个PLC自动控制柜，在脱氧层及其以下的各温度控制层外壁上分别安装有不同圈数的冷却水循环管道，在进料口上安装有螺旋给料器及其定量控制箱，在两个液化气化层的底部分别从炉壁上引出有2-4个排渣口，在镇静出铁层的底部从炉壁上引出有出铁口，在炉体的一侧分别从炉壁上向两个液化气化层和烘干层内安装有负压管道。本发明通过电磁反应使量子（即微粒子）发生震荡和碰撞产生热能，并通过热辐射、热传导及PLC控制器使烘干层保持温度在500℃以下，脱氧层温度保持在850℃，两个液化气化层温度分别保持在1150℃和1450℃、铁熔化层温度保持在1900℃，对铁矿石进行熔化，通过以上五个阶梯温度层由低到高进行温度控制，该炉子是在负气压状态下，由磁能激发震动的微粒子（微粒子就是铁元素中最小单元称为量子）产生一定量热能而达到光量子辐射能使铁矿石中氧元素升华，其它元素由固体物理性变为液体和气体抽出炉，而达到净化钢铁液的量子熔化方式。具有能耗低、有害气体排放量小、铁矿石利用率高、生产成本低的优点。

附图说明：

    图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式：

结合附图详细描述实施例，本发明是在一个由抗磁性金属材料制成的塔形炉筒1内壁上安装有一层耐火墙2，在炉腔内设有六个温度控制层，上边是500℃烘干层13，以下接着是850℃脱氧层14、1150℃第一液化气化层15、1450℃第二液化气化层16、1900℃铁熔化层17和镇静出铁层18，在脱氧层对应的耐火墙内壁周边安装有导磁筒10，在脱氧层及其以下的各层耐火墙内分别安装有不同圈数的空心水冷式通电线圈9，以便控制各温度控制层内的工作温度，在各层对应的炉壁内分别引出安装有温度传感器11，在炉体的一侧安装一个PLC自动控制柜12，用来调节电源的电压、电流、频率而控制温度。在脱氧层及其以下的各温度控制层外壁上分别安装有不同圈数的冷却水循环管道3，在炉顶的进料口5上安装有螺旋给料器6及其定量控制箱7，在两个液化气化层的底部分别从炉壁上引出有3-4个排渣口4，在镇静出铁层的底部从炉壁上引出有3-4个出铁口2，在炉体的一侧分别从炉壁上两个液化气化层和烘干层内安装有负压管道8。以保证在负气压状态下熔炼。

本发明的量子熔化式铁矿石炉的工作原理是：

铁矿石的成分是由70%左右的Fe₂O₃和少量的SiO₂、A1₂O₃、H₂O等氧化物组合而成。都是与氧化合的物质，这样首先要脱水，其次脱氧，用物理的方法，炉内是在负气压状态下从室温升至1900℃分为六个阶梯式温度控制层，使各种元素由固体→液体→气体，排出炉外，而得到优质钢铁。

烘干层：紧连炉体顶端进料口的烘干层，其温度由室温升至500℃。它的热能来自于脱氧层的热传导与炉体内的电磁辐射，烘干层的炉料（铁矿石）其沸点在500℃以下时其中的水蒸发，即由负压管道抽出炉外，其它炉料进行预热。