[实用新型]半密闭无固定阳极直流矿热炉

说明书

本实用新型提供一种半密闭无固定阳极直流矿热炉，本实用新型包括：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。

技术领域

本实用新型涉及冶炼设备技术领域，尤其涉及一种半密闭无固定阳极直流矿热炉。

背景技术

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。

实用新型内容

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。本实用新型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；