一种装有冷凝炉衬的热熔渣矿棉电炉的制作方法

本实用新型涉及矿棉电炉技术领域，尤其是涉及一种装有冷凝炉衬的热熔渣矿棉电炉。

背景技术：

矿棉电炉在矿棉的整个生产系统中，有着承上启下的作用，是调质补热的重要设备也是熔渣成纤集棉的载体。矿棉电炉是否能够正常的运转，对整个矿棉的生产影响是很大的。

矿棉电炉的主要任务是将高炉热熔渣进行补热调酸熔炼后，控制热熔渣输送到离心机的渣温和渣量，然后生产成矿渣棉板或散棉，炉体为圆形配有一个出渣口和一个出铁口，就5000kva矿棉炉出渣能力约为4吨/小时，年产可达到2.5-3万吨，出铁口的作用是供出余铁使用。整个炉体的组成有：炉壳、炉盖、电极系统、短网、液压系统、冷却水系统、氮气保护系统、炉衬耐火材料等。

其中炉衬耐火材料是唯一不能在损坏后采取外部修补的地方，必须要停炉维修。在一次生产的投入后，就要到整个炉衬损坏直至造成了停炉才能够进行修补，而这期间的维修短则7-10天长则10-15天，维修期间对于只有一台矿棉电炉的企业就造成了高炉冶炼所产生的热熔渣不能够及时回收利用的问题。所以保持矿棉电炉炉衬耐火材料的长寿是个重要的工作，在整个矿棉生产系统中矿棉电炉炉衬耐火材料要受到热熔渣的高温侵蚀、冲刷和渣线升降变化产生的冷热损坏，从而形成耐火材料损坏过快、炉龄短而不能连续生产。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有矿棉电炉的炉衬耐火材料使用寿命短，电炉维修频繁，停炉时间长，严重影响生产的问题，提供了一种装有冷凝炉衬的热熔渣矿棉电炉，

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种装有冷凝炉衬的热熔渣矿棉电炉，热熔渣矿棉电炉炉侧内装有冷凝炉衬，所述冷凝炉衬从外到内为紧贴炉墙钢板的捣打料层和耐火砖砌筑层，所述捣打料层（2）的导热系数为5.7-6.2w/m•℃，所述耐火砖砌筑层（3）的导热系数为17.6-18.3w/m•℃，所述炉墙钢板为水冷夹层钢板，冷却水在钢板夹层中流动，并带走热量，起到水冷左右，所述冷凝炉衬上在靠近炉底位置设有出铁口和出渣口，所述的出铁口和出渣口均为石墨体，其外套一个整体大炭砖，内开出铁通道和出渣通道。

优选的，所述捣打料层为碳化硅捣打料层。

优选的，所述捣打料层内有与炉墙钢板焊接连接的y形锚固钉，y形锚固钉均匀分布。

优选的，所述耐火砖砌筑层的耐火砖为高石墨碳化硅砖。

冷凝炉衬的命名源自于其能在炉衬材料与熔融渣铁界面之间形成一层渣壳。为了实现这个过程，热边界层的温度必须大大低于渣壳的液相线。如果这一层渣壳的形态和厚度长时间保持温度，那么这层渣壳就是实际与渣铁接触的假炉衬。如果在整个炉墙的热传导过程中，有任何影响热量向外传导的障碍，那么热量就会在渣壳处聚集，渣壳处的温度升高，进而破坏自身的状态和隔热效果。

冷凝炉衬是耐火材料，炉壳和水冷系统等在特定的工艺条件下相互配合的系统。系统每一部分都是用来有效向外传递热量，以便降低自身的温度，同时在耐火材料与熔融物之后形成一层高熔点的假炉衬，避免耐火材料自身受到热侵蚀，延长使用寿命。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型采用冷凝炉衬，炉衬内部的温度分布低于同位置传统保温炉衬的温度，能有效的将热量导出炉外，降低了自身的温度，提高了使用寿命。

2、本实用新型极大的延长了热熔渣矿棉电炉的炉衬使用寿命，降低了维修频率和维修成本，提高了生产效率，企业效益得到了极大提高。

附图说明

图1为本实用新型的剖视结构示意图。

图中：1-炉墙钢板，2-捣打料层，3-耐火砖砌筑层，4-出铁口，5-出渣口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1所示，热熔渣矿棉电炉的剖视结构示意图，矿棉电炉的炉底仍然使用常规的耐火材料保温结构，具体从下至上为炉底支撑钢板、石棉板、轻质保温板、高铝砖、自焙碳砖和冷捣糊，炉墙从外到内为通有冷却水的水冷夹层钢板1、紧挨炉墙钢板1的环状碳化硅捣打料层2，在炉墙钢板1的内壁上均匀焊接有y形锚固钉，y形锚固钉的高度小于碳化硅捣打料层2的厚度，在碳化硅捣打料层2内为用高石墨碳化硅砖砌筑的环状耐火砖层3，在冷凝炉衬上在靠近炉底位置设有出铁口4和出渣口5，出铁口4和出渣口5均为石墨体，其外套一个整体大炭砖，内开出铁通道和出渣通道。

其中碳化硅捣打料层2的导热系数为6w/m•℃，高石墨碳化硅砖层3的导热系数为18w/m•℃。

矿棉电炉的高石墨碳化硅砖砌筑层、碳化硅捣打层和通有冷却水的水冷夹层钢板构成冷凝炉衬的完整结构。其原理就是将有效的冷却与热传导性好的炉衬耐火材料相结合，使耐火材料的热表面温度远低于热熔渣液的反应温度，这样使其热熔渣与炉墙耐火材料相接触在冷表面下，易于让生产中产生的杂质和金属凝固其上，形成一绝热层。由于有效的冷却使得渣壳下的耐火材料的热表面保持完整，这也有利于使耐火材料保持在较低的温度环境中。低于工艺中化学反应的“临界反应温度”。耐火材料的化学侵蚀机理温度是主要依靠。如果耐火材料的温度维持在低于反应的“临界”温度，那么化学反应就不会发生，因而只要保持有效的冷却，炉壁耐火材料的温度就会足够降低，以防止化学侵蚀的发生，这就减少了由于化学侵蚀导致的耐火材料损毁，确保了炉衬寿命。

冷凝炉衬充分发挥了炉体自带冷却水系统的作用，冷凝炉衬的耐火材料的导热系数是很重要的参数指标，既不能太高也不能低，使用有一定的导热系数的耐火材料后要尽量的降低炉衬厚度，从而保证挂渣造成，形成假炉衬。

现有的不采用冷凝炉衬的同规格的矿棉电炉，其炉衬耐火材料的寿命，最短在7天左右，最长也不超过5个月，大部分寿命为1-2个月，采用本实用新型的矿棉电炉安装在山西省某地，其冷凝炉衬耐火材料的寿命最短也超过8个月。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。