[发明专利]矿热式电弧炉

说明书

技术领域

本发明涉及冶金行业电弧炉设备领域，尤其是一种矿热式电弧炉。

背景技术

较大型的矿热式电弧炉中使用镁质材料较为广泛，国内在设计较大型的矿热式电弧炉炉衬时，一般都是采用简单的将小型矿热式电弧炉高铝质炉衬的设计方案移植到较大型矿热式电弧炉镁质炉衬设计上。因为镁质材料热膨胀系数较大，故造成在使用镁质材料砌筑、打结的矿热式电弧炉中，随着生产过程中炉体温度的上升，出现炉壳“鼓肚”变形的现象。若控制不好，还会撑破炉壳，出现事故。

造成上述技术缺陷的根本原因，即造成炉壳“鼓肚”变形的本质原因是：随着生产过程中炉体的升温，炉衬体积缓慢膨胀。当炉衬体积膨胀量不能在内部被有效消减，且到达炉壳的膨胀量大于炉壳钢板的膨胀量时，就会出现炉壳“鼓肚”变形或撑破炉壳的现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能有效缓冲吸收镁质材料在冶炼时的膨胀从而有效防止镁质材料撑破炉壳的矿热式电弧炉。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：矿热式电弧炉，包括炉体和设置于炉体内的镁质炉底，炉体的炉底与镁质炉底之间设置有镁质打结料层，所述镁质打结料层的厚度为50～250mm，炉体的炉内壁内设置有炉内壁镁质打结料层。

进一步的是，炉体的炉外壁上设置有耐火骨料层。

进一步的是，所述耐火骨料层外壁上设置有硅酸铝纤维层。

进一步的是，所述硅酸铝纤维层外套接有石棉板。

进一步的是，炉体内设置有炉眼。

本发明的有益效果是：在实际生产时，炉底与镁质炉底之间和炉体的炉内壁所承受的膨胀力最大也最直接，本发明通过在炉体的炉底与镁质炉底之间设置有镁质打结料层，炉体的炉内壁上设置有炉内壁镁质打结料层，由于镁质打结料的气孔率较镁砖高，故镁质打结料的可压缩性较大，因此能有效抵消炉底镁砖受热膨胀所受的力。本发明设计精简且实用，效果十分显著，可以有效的吸收镁质材料的热膨胀，从而从根本上解决炉壳“鼓肚”变形或撑破炉壳的技术缺陷。本发明可以用于冶金行业较大型的钛渣炉炉衬的设计和制作中。

附图说明

图1是本发明的示意图。

图中标记为：炉体1、炉内壁11、炉外壁12、炉眼13、炉底14、镁质炉底2、镁质打结料层3、炉内壁镁质打结料层4、镁质炉底打结料层41、耐火骨料层5、硅酸铝纤维层6、石棉板7。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

如图1所示的矿热式电弧炉，包括炉体1和设置于炉体1内的镁质炉底2，炉体1的炉底14与镁质炉底2之间设置有镁质打结料层3，所述镁质打结料层3的厚度为50～250mm，炉体1的炉内壁11内设置有炉内壁镁质打结料层4。

炉内壁11、炉底14与镁质炉底2之间，是承受镁质材料的热膨胀最剧烈的区域，上述两个区域不仅长期承受高温环境，还需要承受镁质材料的膨胀力，故实践中是最容易出现破损的区域。由于镁质打结料本身气孔率较镁砖高，故镁质打结料的可压缩性较大，因此增设镁质打结料层3和炉内壁镁质打结料层4能有效抵消炉底镁砖受热膨胀所受的力，从而彻底的解决掉炉体1“鼓肚”变形或撑破炉体1的炉壳的缺陷。经过实践的检验，镁质打结料层3的厚度为50～250mm时，不仅可以起到很好的抵消受力的效果，镁质打结料层太薄则效果欠佳；也可以最经济的实现修建工作，降低使用过多镁质打结料层3而带来的浪费，故而是镁质打结料层3的厚度的最佳取值范围。

作为对上一方案的改进，为了防止炉外壁12在出现轻微的外鼓时能得到限制，从而防止炉外壁12过度外鼓而出现破裂，可以在炉体1的炉外壁12上设置耐火骨料层5。所述耐火骨料层5一般用耐高温和较为坚硬的材质制作。一般的，耐火骨料层5的厚度设计为15～50mm，在放入耐火骨料层5时，轻轻将所述的耐火骨料层5压平即可，需要在耐火骨料层与炉外壁12预留一定的孔隙，一是起到对镁质炉衬膨胀的缓冲，二能高效的排除炉内的气体。

特别的，有时镁质炉底2有时会对炉体1产生较大的膨胀推力，此时，结合实际生产经验，需要在镁质炉底2侧边的设置镁质炉底打结料层41，从而有效的加强对镁质炉底2膨胀的限制，从而从整体上加强炉内壁镁质打结料层4对炉体1的支撑保护功能。