一种电磁感应矿渣熔炉发热体电极的埋入熔渣式结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型是电磁感应矿渣熔炉发热体电极的埋入熔渣式结构，其特征是包括四个石墨质发热体电极、四个固定板、十六个固定螺栓，其中石墨质发热体电极插入在炉底衬里，并通过固定板、固定螺栓牢固地固定在炉底衬里。工作时：感应线圈通电，石墨质发热体电极感应发热使矿渣熔化；由于石墨质发热体电极在全程加热熔化矿渣过程中，其位置一直处于渣液面以下，故被氧化但损耗小。优点：有效解决电磁感应石墨电极的氧化烧损问题；电磁感应高炉渣熔炉功率因数高，能耗低，升温速度快；能耗低，热效率高，废渣量小，成纤率高成本优势明显；该熔炉具有节能、降本、短流程、优质高效的特点。
【专利说明】一种电磁感应矿渣熔炉发热体电极的埋入熔渣式结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及的是一种电磁感应矿渣熔炉发热体电极的埋入熔渣式结构，属于矿渣熔融装备【技术领域】。
【背景技术】
[0002]高炉炼铁的工序能耗约占钢铁工业总能耗的60%，是钢铁工业的能耗大户，其节能减排潜力巨大。高炉渣是高炉炼铁排放出的一种固体废弃物，其处理过程中不仅消耗大量的能源，同时也排出大量的有害物质。因此，开展高炉渣回收利用方面的研究十分必要，高炉渣一种工业固体废物。高炉炼铁过程中排出的渣，又称高炉矿渣，可分为炼钢生铁渣、铸造生铁渣、锰铁矿渣等。中国和苏联等国一些地区使用钛磁铁矿炼铁，排出钒钛高炉渣。依矿石品位不同，每炼I吨铁排出0.3?I吨渣，矿石品位越低，排渣量越大。中国目前每年约排放2000多万吨。矿渣弃置不用会占用土地，浪费资源，污染环境。1589年德国即开始利用高炉渣。20世纪中期以后，高炉渣综合利用迅速发展。目前美国、英国、加拿大、法国、德意志联邦共和国、瑞典、比利时等许多国家都已做到当年排渣，当年用完，全部实现了资源化。日本1980年利用率为85%，苏联1979年利用率在70%以上，中国1981年利用率为83%。
[0003]高炉渣是冶炼生铁时从高炉中排出的废物，当炉温达到1400— 1600°C时，炉料熔融，矿石中的脉石、焦炭中的灰分和助溶剂和其他不能进入生铁中的杂质形成以硅酸盐和铝酸盐为主浮在铁水上面的熔渣。高炉矿渣中主要的化学成分是Si02，A1203, CaO, MgO,Mn0，Fe0，S等。此外，有些矿渣还含有微量的Ti02，V205，Na20，BaO，P205，Cr203等。在高炉矿渣中CaO，Si02, A1203占重量的90%以上。
[0004]矿渣棉用压缩空气或高压蒸汽喷吹纤细的熔渣流，可制取矿渣棉，矿渣棉可用作保温材料、吸音材料和防火材料等，由它加工的成品有保温板、保温毡、保温筒、保温带、吸音板、窄毡条、吸音带、耐火板及耐热纤维等。矿渣棉广泛用于冶金、机械、建筑、化工和交通等部门。
[0005]直接喷吹高炉熔渣，工艺简单，投资较少，但渣棉质量难以保证。以矿渣为主要原料，加入硅石、玄武岩、安山岩，有时还可加入石灰等调剂成分，再熔化后吹制，可得到优质矿渣棉。许多国家都在生产矿渣棉。此外，高炉渣还可作为铸石、微晶玻璃、肥料、搪瓷、陶瓷等的原料。
[0006]生产矿渣棉的方法有喷吹法和离心法两种。原料在熔炉中熔化后流出，即用蒸汽或压缩空气喷吹成矿渣棉的方法叫做喷吹法。原料在熔炉中熔化后落在回转的圆盘上，用离心力制成矿渣棉的方法叫做离心法。
[0007]矿渣棉的主要原料是高炉矿渣，约占80%?90%，还有10%?20%的白云石、萤石或其他如红砖头、卵石等，生产矿渣棉的燃料是焦炭。生产分配料、熔化喷吹、包装3个工序。通常喷吹法生产矿渣棉的工艺流程如图1所示。
[0008]矿渣棉熔制设备通常由熔炉(冲天炉或燃气池炉等)、上料机、四辊离心机等组成。[0009]通常生产矿渣棉的工艺均为干矿渣熔融成液态渣其方法如下:
[0010]1、将粉末燃料和原料在螺旋状湍流气体中燃烧，生成硅酸盐熔体，然后再将硅酸盐熔体成形为矿棉纤维。原料粉灰或矿渣是喷射入燃烧气体最高温度区的。原料配比是:每100份粉煤，50—300份矿棉原料，除此外矿棉原料还添加了 3 — 9%的细粉状酸度。
[0011]2、焦炭熔炉(冲天炉)。
[0012]3、燃气池炉，池炉用耐火材料砌筑，由喷枪将然气喷入池内熔化渣料。
[0013]4、金属电极电弧熔化渣料(小型)。
[0014]将约占80%?90%的高炉热渣直接装人电磁感应矿渣熔炉(7t/h)，还有10%?20%的白云石、萤石或其他如红砖头、卵石等矿石料作为添加料，加热升温到1550度左右调整矿渣成分及确保矿渣恒温为下属工序提供恒定流量的熔渣流。
[0015]电磁感应矿渣熔炉发热体电极是电磁感应矿渣熔炉熔融熔体的关键热源。离心法生产高质量岩棉的关键熔炉，有效控制电磁感应发热体电极的损耗是降低运行成本的关键，发热体石墨电极的损耗主要是高温氧化烧损。是电炉降低石墨电极损耗的难题。
【发明内容】
[0016]本实用新型提出一种电磁感应矿渣熔炉发热体电极的埋入熔渣式结构，其目的旨在解决电磁感应矿渣熔炉发热体电极的高温氧化烧损问题，有效降低岩棉制品的运行成本。
[0017]本实用新型的技术解决方案:电磁感应矿渣熔炉发热体电极的埋入熔渣式结构，其特征是包括石墨质发热体电极、固定板、固定螺栓，其中石墨质发热体电极插入在炉底衬里，并通过固定板、固定螺栓牢固地固定在炉底衬里。
[0018]所述的石墨质发热体电极I有四个；
[0019]所述的固定板2有四个；
[0020]所述的固定螺栓3有十六个；
[0021]工作时:将石墨质发热体电极I插入在炉底衬里一通过固定板2和固定螺栓3,将石墨质发热体电极I牢固地固定在炉底衬里一感应线圈通电一石墨质发热体电极I感应发热一矿渣熔化。由于石墨质发热体电极I在全程加热熔化矿渣过程中，其位置一直处于渣液面以下，故被氧化损耗小。
[0022]本实用新型的优点:有效解决电磁感应石墨电极的氧化烧损问题；电磁感应高炉渣熔炉功率因数高，能耗低，升温速度快；能耗低，热效率高，废渣量小，成纤率高成本优势明显；该熔炉具有节能、降本、短流程、优质高效的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是通常喷吹法生产矿渣棉的工艺流程图。
[0024]图2是短流程生产矿渣棉的工艺流程图。
[0025]图3是一种电磁感应矿渣熔炉发热体电极的埋入熔渣式结构的主视结构示意图。
[0026]图4是一种电磁感应矿渣熔炉发热体电极的埋入熔渣式结构的俯视结构示意图。
[0027]图中的I是石墨质发热体电极、2是固定板、3是固定螺栓、4是炉膛、5是
[0028]炉衬、6是炉底衬。【具体实施方式】
[0029]对照附图3、4，电磁感应矿渣熔炉发热体电极的埋入熔渣式结构，包括石墨质发热体电极1、固定板2、固定螺栓3,其中石墨质发热体电极I插入在炉底衬里,通过固定板2、固定螺栓3将石墨质发热体电极I牢固地固定在炉底衬里。
[0030]所述的石墨质发热体电极I有四个；
[0031]所述的固定板2有四个；
[0032]所述的固定螺栓3有十六个；
[0033]其工作过程:将石墨质发热体电极I插入在炉底衬里一通过固定板2和固定螺栓 3,将石墨质发热体电极I牢固地固定在炉底衬里一感应线圈通电一石墨质发热体电极I感应发热一矿渣熔化。由于石墨质发热体电极I在全程加热熔化矿渣过程中，其位置一直处于渣液面以下，故被氧化损耗小。
[0034]如图2所示，短流程生产矿棉的工艺是I)将高炉热渣直接或转运热渣包车装入熔融调质热渣熔炉；2)熔炉采用变频电源，利用熔炉中的特制电磁感应石墨电极产生高温熔融矿渣；3)将高炉热渣约占80%~90%，还有10%~20%的白云石、萤石或其他如红砖头、卵石等矿石料，加热升温到1550度左右；4)调整矿渣成分将热渣作升温调质处理，5)通过流糟流人矿渣恒温熔炉，并为下属工序提供恒定温度、可控流量的熔渣流。
[0035]利用电磁感应矿渣熔炉底部的二次底温渣炉底，底部低温及电磁感应磁力线弱的特点，将特制电磁感应石墨电极埋入炉底的定型耐材座中，使特制电磁感应石墨电极长期运行在液态渣中，正常运行状态电磁感应石墨电极与空气隔绝，有效解决电磁感应石墨电极的氧化烧损问题。降低运行成本优势明显。
[0036]实施例，熔融调质热渣熔炉，由运炉小车、电磁感应炉体(3t60t)、变频电源(100020000kw),可升降、旋转的炉盖、可升降、旋转的感应电极、计算计、pic控制系统等组成；
[0037]短流程生产矿棉，包括
[0038]I)是将高炉热渣直接或转运热渣包车装入熔融调质热渣熔炉，(热渣装入节能效果显著)，高炉热渣约1500度左右；
[0039]2)装入熔融调质热渣熔炉后会降温到大约1200度左右；
[0040]3)通过熔融调质热渣熔炉的电磁感应升温到大约1500度左右；
[0041]4)再在80%~90%的高炉热渣中添加10%~20%的石英石等进行调质升温到大约1500度左右(加入石英石的目的是调质提高渣棉的品位，将高炉渣棉变为质量高的矿棉)；
[0042]5)调质升温到大约1500度左右的熔融矿渣，通过流槽将热矿渣流装入矿渣恒温保温炉，矿渣恒温保温炉有二个可控制流量的液渣流嘴，热渣流嘴流出的矿渣流进入下一道制棉设备制成矿棉(有二种已有的制棉法喷吹法和离心法)。
[0043]高炉渣的组成包括化学组成和矿物组成。
[0044]化学组成高炉渣中通常含15种以上的化学成分。高炉渣全分析的项目为Si02、A1203、Ca0、Mg0、Mn0、Fe203、S。一些特殊的矿渣还分析 Ti02、V205、P205、Na20、Ba0、Cr203、Ν?203等。所有这些化学成分中，CaO、Si02、A1203、MgO四种成分是主要的，它们约占总重量的95%。Si02和A1203来自矿石中的脉石和焦炭中的灰分，CaO和MgO主要来自熔剂， 高炉渣主要就是由这四种氧化物组成的硅酸盐和铝酸盐。
【权利要求】
1.电磁感应矿渣熔炉发热体电极的埋入熔渣式结构，其特征是包括石墨质发热体电极、固定板、固定螺栓，其中石墨质发热体电极插入在炉底衬内，并通过固定板、固定螺栓牢固地固定在炉底衬里； 所述的石墨质发热体电极有四个； 所述的固定板有四个； 所述的固定螺栓有十六个。
【文档编号】F27D11/06GK203479013SQ201320450387
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年7月26日 优先权日:2013年7月26日
【发明者】朱兴发, 李亚逸, 黄森根, 陈志强, 冯坤荣 申请人:朱兴发