专利名称：电炉炉体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电炉炉体，尤其是涉及一种适用于冶炼氧化矿、对渣的抗蚀性高、
寿命长的电炉炉体。
背景技术：
电炉，广泛地用于金属熔炼领域，例如用于镍铁、特殊钢及其它多种有色金属的熔 炼。例如，中国专利申请CN101029794公开了一种电弧炉。该电炉的炉体内壁通常铺设普 通耐火材料，如镁铬质耐火砖层。由于在熔炼过程中，熔体的温度高达155(TC，熔炼出金属 例如铜、镍、钴的温度大约在130(TC左右，炉体内的渣温在160(TC左右，镁铬质耐火砖层的 耐火度为1700°C，因此与其渣的温度很接近，特别是在用于冶炼氧化矿的情况下，炉体内为 还原气氛，由此耐火材料的寿命较短，容易损坏，而且镁铬质耐火砖层抗渣腐蚀能力弱，需 要经常停炉更换耐火材料，降低了工作效率，成本增加。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的上述问题之一。 为此，本发明的一个目的在于提出一种对渣的抗蚀性高、寿命长的电炉炉体。
根据本发明的电炉炉体，包括炉壳，所述炉壳具有产品放出口和渣放出口 ；和耐 火材料层，所述耐火材料层分别设置在所述炉壳的底壁和内周侧壁上，其中所述底壁上的 耐火材料层为铝炭砖层，且在所述内周侧壁上至少设置在其下部的耐火材料层为石墨砖层。
另外，根据本发明电炉炉体还具有如下附加技术特征
在所述底壁上在铝炭砖层的下面进一步设有粘土砖层。 所述内周侧壁上的耐火材料层由设置在其下部的石墨砖层和设置其上部的铝炭 砖层构成。 每块石墨砖上形成半孔，其中相邻的石墨砖通过插入它们半孔内的石墨键相连。
根据本发明的电炉炉体进一步包括炉盖，所述炉盖设置在炉壳的顶端上以封盖炉 壳的敞开顶端。 根据本发明的电炉炉体进一步包括弹性框架，所述弹性框架设置在炉壳外部以箍 住炉壳。
所述弹性框架包括侧立柱，所述侧立柱分别设置炉壳的横向两侧；横向拉杆，所
述横向拉杆分别从炉壳的上方和下方沿横向方向连接位于横向两侧的侧立柱；侧夹持梁，
所述侧夹持梁设置在侧立柱的横向外侧且沿炉壳的纵向方向延伸以分别连接在炉壳的上
方和下方从侧立柱伸出的横向拉杆的端部；端立柱，所述端立柱分别设置炉壳的纵向两侧；
纵向拉杆，所述纵向拉杆分别从炉壳上方和下方沿纵向方向连接位于纵向两侧的端立柱；
和端夹持梁，所述端夹持梁设置在端立柱的纵向外侧且沿横向方向延伸以分别连接在炉壳
的上方和下方从端立柱伸出的纵向拉杆的端部。
所述横向拉杆的两端分别穿过位于炉壳横向两侧的侧夹持梁而从侧夹持梁的外 侧伸出，所述纵向拉杆的两端分别穿过位于炉壳纵向两侧的端夹持梁而从端夹持梁的外侧 伸出，所述纵向拉杆和横向拉杆的两端分别形成有螺纹部，所述螺纹部上连接有螺母，其中 在螺母与侧夹持梁和端夹持梁之间分别设有弹性元件。
所述弹性件为截锥形蜗巻弹簧。 所述电炉炉体为六面体形状，且电炉炉体的侧壁沿自上向下的方向向内倾斜。
根据本发明电炉炉体至少具有下列优点之一 根据本发明的电炉炉体，炉壳内周侧壁的耐火材料层为石墨砖层构成，石墨砖层 的耐火点为300(TC，相比耐火点为170(TC的镁铬质耐火砖层更高，由于炉内温度大约为 160(TC，熔体(主要为渣)的温度为1500°C _15501:左右，因此炉壳内周侧壁上的耐火材料 层的寿命提高，降低了成本。 此外，在底壁上在铝炭砖层的下面设置粘土层，进一步降低了成本。 根据本发明进一步的实施例，炉壳内周侧壁的上部的耐火材料层为铝炭砖层，从
而使得仅与熔体接触的耐火材料层为石墨砖层，进一步降低了制造成本。 此外，炉壳内周侧壁上的石墨砖层6内的每块石墨砖11上形成半孔，相邻石墨砖
11通过插入半孔内的石墨键12相连，从而使得内周侧壁上的石墨砖层6成为一个整体，由
于渣的比重为3. 5吨/立方米，而炭块的比重为1. 53吨/立方米，石墨砖层6在高温对流
作用下易漂浮，采用键连接结构，可以石墨砖层6更加稳固。 根据本发明的电炉炉体的侧壁沿自上向下的方向向内倾斜，并且设置了箍住炉壳 的弹性框架，能够使炉体获得良好的膨胀性能，从而提高炉体的使用寿命，减少维修费用。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中 图1是有根据本发明实施例电炉炉体的电炉的主视剖视示意图；
图2是有根据本发明实施例电炉炉体的电炉的侧视剖视示意图；
图3是沿图1中的线A-A的剖视图； 图4是根据本发明实施例的电炉炉体的主视剖视示意图； 图5是沿图4中的线B-B的剖视图； 图6是图5中的两块相邻石墨砖的放大示意图； 图7是沿图4中的线C-C的剖视图。
具体实施例方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终
相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能类似为对本发明的限制。 需要说明的是，在本发明中，术语"上"、"下"、"横向"、"纵向"、"外侧"、"侧"、"端"等位置关系为基于附图所示的位置关系，仅仅是为了便于描述本发明，而不能解释为对本 发明的限制。 下面参考附图描述根据本发明实施例的电炉炉体。 图l和2示出了具有根据本发明实施例的电炉炉体的电炉，电炉包括电炉炉体100 和设置在炉体100上方且伸入电炉炉体100内的电极10。 如图1，2，4和7所示，电炉炉体100包括炉壳l，设置在炉壳1的底壁上的耐火材 料层5，和设置在内周侧壁上的耐火材料层6。其中底壁上的耐火材料层5为铝炭砖层，内 周侧壁上的耐火材料层6为石墨砖层。 由此，在冶炼的过程中，温度大约为155(TC的熔体(主要为渣)接触石墨砖层， 而渣下面的温度大约为IOO(TC _13001:的熔锍接触铝炭砖层5，石墨砖层6的耐火温度为 3000°C ，因此能够适应高温度的熔体，对熔体的耐腐蚀性高，延长了寿命，节约了成本。
在本发明的一个实施例中，为了进一步降低成本，在炉壳1的底壁上，在铝炭砖层 5的下面进一步设有粘土砖层4。同时，在炉壳1的内周侧壁上，石墨砖层6设置在与熔体 接触的下部，而上部为铝炭砖层7，因此能够进一步降低成本。 如图5和6所示，在本发明的一个实施例中，石墨砖层6的每块石墨砖11上形成半 孔110，且相邻石墨砖11的半孔110构成一个完整孔，其中在完整孔内插有石墨键12。由 于渣的比重为3. 5吨/立方米，而石墨砖11的比重为1. 53吨/立方米，在熔炼过程中，炉 内温度很高，在对流作用下，侧壁的石墨砖层6受力大，容易向上漂浮，采用石墨键12连接， 石墨砖层6构成一个整体，可以使石墨砖层6更加稳固。同时石墨砖层6可以在还原性气 氛下稳定工作，有利于对氧化矿的熔炼。 如图1、2、7和8所示，炉壳1形成有产品放出口 9和渣放出口 8且其顶端敞开，产
品放出口 9用于排放熔炼好的熔锍，例如镍铁熔液等，渣放出口 8用于排放熔炼渣。 为了封闭电炉炉体100的顶端开口，在电炉炉体100的顶端设置了炉盖2。如图3
所示，在炉盖2上设有供电极10插入电炉炉体100内的插孔21用于向炉体内供给熔炼原
料的供料口22。然而，需要说明的是，用于向炉体内供给熔炼原料的供料口并不限于形成在
炉盖2上，例如也可以形成在炉壳1的侧壁上，这对于本领域的普通技术人员是能够容易理解的。 炉壳1的侧壁沿从上向下的方向向内倾斜，即炉体100的形状为大体倒截锥形，例 如，在图1、2、4和7所示的示例中，炉体为六面体形状，从而炉体的形状为大体倒截四棱锥 形，即炉体的四个侧面为上大下小的梯形形状。该形状的电炉炉体100的整体膨胀性能好。
如图1-3和图4和7所示，在本发明的另一个实施例中，电炉炉体100还包括弹性 框架。弹性框架设置在炉壳l外部，用于箍住炉壳l。例如，炉壳l可由多块金属板构成，各 个金属板放置到弹性框架内，然后在炉壳1的侧壁和底壁上铺设耐火材料层2。因此，弹性 框架既能够箍紧炉壳1从而防止炉壳1裂开，又能够适应炉壳1的膨胀。
根据本发明的一个具体示例，弹性框架包括侧立柱32a、端立柱32b，横向拉杆 333a和纵向拉杆333b，侧夹持梁31a和端夹持梁31b。 侧立柱32a分别设置在炉壳1的横向两侧(图2中的上下两侧，图3中的左右两 侧)，横向拉杆33a分别从炉壳1顶面的上方和炉壳1底面的下方沿炉壳的横向方向(如图 2中的上下方向，图3中的左右方向)连接炉壳1横向两侧的侧立柱32a的上端和下端，侧
5夹持梁31a分别设置在侧立柱32a的横向外侧且沿纵向方向延伸以分别连接在炉壳l的上 方和下方从侧立柱32a伸出的横向拉杆33a的端部，由此，在横向方向上箍住炉壳1。
端立柱32b分别设置炉壳1的纵向两侧(图1和2中的左右两侧)，而纵向拉杆 33b分别从炉壳1顶面的上方和炉壳1底面的下方沿炉壳的纵向方向(如图2中的上下方 向，图1中的左右方向)连接炉壳1纵向两侧的端立柱32b的上端和下端，端夹持梁31b分 别设置在端立柱32b的纵向外侧且沿横向方向延伸以分别连接在炉壳1的上方和下方从端 立柱32b伸出的纵向拉杆33b的端部，由此，在纵向方向上箍住炉壳1。
也就是说，在炉壳1的上方和下方，弹性框架的横向拉杆33a沿横向方向连接横向 两侧的横向立柱32a的上端和下端，纵向拉杆33b沿纵向方向连接纵向两侧的端立柱32b 的上端和下端，从而通过侧夹持梁31a连接和拉紧横向两侧的侧立柱32a的端部，通过端夹 持梁31b连接和拉紧纵向两侧的端立柱32b的端部以便箍住炉壳1。当然，炉壳1上方的 横向拉杆33a和纵向拉杆33b处于不同的平面，同样，炉壳1下方的横向拉杆33a和纵向拉 杆33b也处于不同的平面。此外，炉壳1上方的横向拉杆33a和纵向拉杆33b可以穿过炉 盖7 o 如图1-3所示，横向拉杆33a的两端分别穿过侧立柱32a的上端和下端并且从侧 夹持梁31a外侧伸出，横向拉杆33a的两端分别形成有螺纹部，所述螺纹部上配合有螺母 14，螺母14与侧立柱32a之间设有弹性件13，例如锥形蜗巻弹簧。通过旋转螺母14，能够 调节横向拉杆33a对横向立柱32a的拉力，从而调节对炉壳1的横向紧箍力。
类似地，纵向拉杆33b的两端分别穿过端立柱32b的上端和下端且从端夹持梁31b 外侧伸出，纵向拉杆33b的两端形成有螺纹部，所述螺纹部上配合有螺母14，螺母14与端立 柱32b之间设有弹性件13，例如锥形蜗巻弹簧。通过旋转螺母14，能够调节纵向拉杆33b 对端立柱32b的拉力，从而调节对炉壳1的纵向紧箍力。 如图1和图3所示，在本发明的另一个实施例，电炉炉体100进一步包括支座3， 支座3设置在炉壳底部用于支撑炉壳1。此时，炉壳1下方的横向拉杆33a和纵向拉杆33b 可以穿过支座3。 根据本发明的电炉炉体100，通过将炉壳内周侧壁的耐火材料层设置为石墨砖层， 能够延长在高温状态下的工作寿命，提高对渣的抗蚀性，减少维修费用，节约成本。在本发 明进一步实施例中，电炉炉体100内侧壁向内向下倾斜，外部由弹性框架箍住，因此整体膨 胀性能好。 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以 理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换 和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
权利要求
一种电炉炉体，其特征在于，包括炉壳，所述炉壳具有产品放出口和渣放出口；和耐火材料层，所述耐火材料层分别设置在所述炉壳的底壁和内周侧壁上，其中所述底壁上的耐火材料层为铝炭砖层，且在所述内周侧壁上至少设置在其下部的耐火材料层为石墨砖层。
2. 根据权利要求1所述的电炉炉体，其特征在于，在所述底壁上在铝炭砖层的下面进 一步设有粘土砖层。
3. 根据权利要求1所述的电炉炉体，其特征在于，所述内周侧壁上的耐火材料层由设 置在其下部的石墨砖层和设置其上部的铝炭砖层构成。
4. 根据权利要求1或3所述的电炉炉体，其特征在于，石墨砖层中的每块石墨砖上形成 半孔，其中相邻的石墨砖通过插入它们半孔内的石墨键相连。
5. 根据权利要求1所述的电炉炉体，其特征在于，进一步包括炉盖，所述炉盖设置在炉 壳的顶端上以封盖炉壳的敞开顶端。
6. 根据权利要求1所述的电炉炉体，其特征在于，进一步包括弹性框架，所述弹性框架 设置在炉壳外部以箍住炉壳。
7. 根据权利要求6所述的电炉炉体，其特征在于，所述弹性框架包括 侧立柱，所述侧立柱分别设置炉壳的横向两侧；横向拉杆，所述横向拉杆分别从炉壳的上方和下方沿横向方向连接位于横向两侧的侧 立柱；侧夹持梁，所述侧夹持梁设置在侧立柱的横向外侧且沿炉壳的纵向方向延伸以分别连 接在炉壳的上方和下方从侧立柱伸出的横向拉杆的端部； 端立柱，所述端立柱分别设置炉壳的纵向两侧；纵向拉杆，所述纵向拉杆分别从炉壳上方和下方沿纵向方向连接位于纵向两侧的端立 柱；禾口端夹持梁，所述端夹持梁设置在端立柱的纵向外侧且沿横向方向延伸以分别连接在炉 壳的上方和下方从端立柱伸出的纵向拉杆的端部。
8. 根据权利要求7所述的电炉炉体，其特征在于，所述横向拉杆的两端分别穿过位于 炉壳横向两侧的侧夹持梁而从侧夹持梁的外侧伸出，所述纵向拉杆的两端分别穿过位于炉 壳纵向两侧的端夹持梁而从端夹持梁的外侧伸出，所述纵向拉杆和横向拉杆的两端分别形 成有螺纹部，所述螺纹部上连接有螺母，其中在螺母与侧夹持梁和端夹持梁之间分别设有 弹性元件。
9. 根据权利要求8所述的电炉炉体，其特征在于，所述弹性件为截锥形蜗巻弹簧。
10. 根据权利要求1所述的电炉炉体，其特征在于，所述电炉炉体为六面体形状，且电 炉炉体的侧壁沿自上向下的方向向内倾斜。
全文摘要
一种电炉炉体包括炉壳，所述炉壳具有产品放出口和渣放出口；和耐火材料层，所述耐火材料层分别设置在所述炉壳的底壁和内周侧壁上，其中所述底壁上的耐火材料层为铝炭砖层，且在所述内周侧壁上至少设置在其下部的耐火材料层为石墨砖层。根据本发明的电炉炉体能够延长在高温状态下的工作寿命，提高对渣的抗蚀性，减少维修费用，节约成本。
文档编号F27B3/12GK101769678SQ20081024688
公开日2010年7月7日 申请日期2008年12月30日 优先权日2008年12月30日
发明者冯晓梅 申请人:中国恩菲工程技术有限公司