一种用于生产矿渣棉的冲天炉式电炉的制作方法

本实用新型属于矿渣棉生产领域冲天炉式电炉，用于工业废渣的资源利用，特别涉及一种用于生产矿渣棉的冲天炉式电炉。

背景技术：

钢铁冶炼废渣的无害化、资源化处理是世界各国十分重视的焦点。高炉冶炼每吨生铁渣量可以达到185～250kg/t，每年我国的高炉渣产出量仍有上亿吨，除此以外，还存在大量的工业废渣。

矿渣棉是利用矿渣或炉渣为主要原料，经熔化、采用高速离心法或喷吹法等工艺制成的棉丝状无机纤维。矿棉生产的主要原料是多种多样的，目前冲天炉生产矿渣棉使用的原料为冷态的冶金炉渣。炉渣从冶金炉内排放出来时呈高温熔融状态，经过冷却、破碎和筛分后成为冲天炉矿棉的原料。矿棉生产用的主要燃料是焦炭，生产一吨矿棉制品大约需要消耗焦炭250公斤以上。随着焦炭价格的不断上涨，能源费用占生产成本的比例越来越大，致使矿棉制品的销售价格偏高，影响了矿棉的推广应用。此外，由于冲天炉使用焦炭而对环境造成一定的污染，故环保方面对冲天炉的使用提出了更严格的要求。因此，在不改变原有冲天炉使用矿渣、炉渣的原料条件下，尽量减少焦炭用量，充分利用原有设备条件开发一种新型的冲天炉式电炉是会受到冲天炉生产厂家欢迎的。

技术实现要素：

针对工业废渣利用的现有问题，本实用新型的目的在于提供一种冲天炉式电炉，将冲天炉改造为电炉直接生产矿渣棉，可以充分利用减少焦炭的消耗，实现环保、循环利用和生产连续性。实现工业废渣的资源利用，操作简单，最大限度地降低冲天炉生产矿渣棉对环境的污染。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

根据本实用新型提供的一个实施例，本实用新型提供了一种用于生产矿渣棉的冲天炉式电炉，包括上炉体、下炉体、上料系统、电极、翻转机构和出铁口，所述料车上料系统设于上炉体侧部，在上炉体内膛设有1-3层存放炉料的翻转机构；所述电极设于下炉体上部；在下炉体内膛设有出铁口和出渣口，出渣口对应矿棉离心机。

对于上述技术方案，本实用新型还有进一步优选的方案。

优选的，所述上炉体为圆柱体，上料系统布置在圆柱体一侧，翻转机构位于上料系统下方。

优选的，所述翻转机构包括设在炉膛内用于放置块状原料的梳齿状圆盘和与其连接的设于上炉体侧壁的转轴。

优选的，所述下炉体为扩径圆柱体，在扩径端上表面插入有三相电极，各相电极把持器与电极驱动系统相连。

优选的，所述电极为石墨电极，并以斜插入的方式均匀分布在下炉体，电极与水平面之间的夹角为50-70°。

优选的，所述下炉体内衬有炉衬，下炉体底部侧壁设有出铁口和出渣口。

优选的，所述出渣口上设有连通下炉体和外部溢流槽的溜槽，溢流槽与其后配置的离心机连通。

本实用新型的有益效果在于：

工业废渣生产矿渣棉冲天炉式电炉解决冲天炉焦炭燃烧高污染的危害。炉渣及附加料进入电炉后加热熔化，较高的冲天炉型炉身可较好的利用炉内烟气预热冷态块状炉料，梳齿状结构翻转机构可保证烟气顺利排出，同时减小了炉料对电极的冲击。这可为后续的拉丝成棉提供温度酸度合格的液渣。出渣过程中根据离心机吹棉的要求调节热渣流速，在溢流槽中予以保温和缓冲，为后续的拉丝成棉过程做储备工作，此为炉渣加热电炉与成棉设备中间衔接装置。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1俯视图。

图中：1、上炉体；2、上料系统；3、电极驱动系统；4、电极；5、炉衬；6、出铁口；7、下炉体；8、离心机；9、溢流槽；10、溜槽；11、出渣口；12、翻转机构；13、块状原料。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1、2所示，一种用于生产矿渣棉的冲天炉式电炉，包括上炉体1、下炉体7、上料系统2、原料层13、电极4、翻转机构12和出铁口6和出渣口11，上炉体1为圆柱体，上料系统2位于圆柱体上炉体1上部一侧，在上炉体1内膛设有1-3层翻转机构12，其上面可托住块状原料13。料车上料系统2将炉料送至上炉体1上部，炉膛内翻转机构12设在上料系统2下方，翻转机构12根据上炉体1高度不同可设置1-3层，且为梳齿状结构，存放原料的梳齿型翻转机构的设置应能堆积一定厚度的原料，并保持炉内的烟气从梳齿间和颗粒料之间通过。

下炉体7为扩径圆柱体，在扩径端上表面插入有三相电极4，各相电极4相互间呈120°分布，电极4的把持器与电极驱动系统3相连。下炉体7内衬有炉衬5，下炉体7底部侧壁设有备用出铁口6和出渣口11。出渣口11上设有连通下炉体7和外部溢流槽9的溜槽10，溢流槽9与其后配置的离心机8连通。并且出铁口6位于下炉体7的底部，平时不用开启，只在万一炉内有铁液时打开。

其中，电极4为石墨电极，并以斜插入的方式均匀分布在下炉体，电极与水平面之间的夹角为50-70°。

采用本设备的工艺方法的步骤为：

(1)开炉装料时，首先在炉内加入一定数量的焦炭，作为三相电极导电的通路同时预热炉体。引弧、升温、预热炉体后再投料。固态渣添加附加物进行调质处理后，炉渣和调质剂渣料用料斗上料系统送至翻转机构处；入炉炉料需要保持一定块度，以保证炉内透气性良好；

(2)炉身部位设置1-3处梳齿状翻转机构，通过翻转机构将炉料依次送入炉内；翻转加料，缩短下降距离可防止炉料下冲对电极的冲击，并保证透气性可以实现快速和连续布料；

(3)翻转机构将炉料送电炉内，三根电极引弧并进行炉渣加热处理，根据炉容大小，设计变压器容量和电极尺寸，选择变压器档位以及电极电流对炉料进行加热，保证温度升至1500℃以上使附加物充分熔化混匀；为了可以与离心拉丝机的紧密衔接，为确保炉渣成分稳定，采用三根石墨电极，并以斜插入的方式均匀分布在下炉体，三相电极与冲天炉壁之间加有绝缘耐火套管；

(4)冲天炉下炉体是炉渣调质加热的炉体，考虑到需要电极加热，内为耐火保温炉衬，分保温层(外层)和耐火工作层(内层)。保温层使用轻质粘土砖或一般粘土耐火砖，工作层采用适应调质炉渣性质的酸性捣打材料，提高炉衬的寿命。开炉供电，电极连续起弧加热，并进行工业废渣调质加热处理；

(5)待液渣成分、温度均匀，加热到出渣温度后，开出渣口。液渣连续从出渣口流出经溜槽送至溢流槽，溢流槽出渣口处设有热电偶，对槽内渣液间接测温。根据热电偶测量结果，决定溜槽调温功率及调温时间；溢流槽出口将炉渣连续送到离心机和制棉机，通过控制出渣流股速度保证连续出棉的稳定性；

(6)热渣经过溢流槽槽后在离心机中甩至成矿渣棉纤维，随后制成所需的矿渣棉板或者其他制品，进入后续的矿渣棉生产线。

其中，原料可使用按成分配比混合的碱性工业废渣与酸性工业废渣，属碱性工业废渣的有高炉渣、炼钢炉渣、铁合金炉渣、有色冶炼炉渣等；属酸性工业废渣的有红砖渣、化铁炉渣、粉煤灰、旋风炉渣等等。某些酸性岩石如玄武岩、辉绿岩、辉长岩、花岗岩、闪长岩、石英岩、安山岩等，也常用作冶炼原料。根据矿渣棉的成分比例要求，将其酸度调整至1.2-1.6之间。

冲天炉型电炉通过称量系统配好炉料后用皮带送至炉身上部，根据成品要求计算几种原料添加量，并调节加料速度和加料周期。

在加热工位对炉渣进行升温，采用三根石墨电极斜插入炉内的方式加热。根据冲天炉容的大小，设计变压器容量和电极尺寸，保证长期连续出料，加热温度保持在1500度以上。三根石墨电极使用耐火材料套管与冲天炉炉璧绝缘。

电炉为了可以和离心拉丝机紧密衔接，为确保炉渣成分稳定，采用三根石墨电极，并以斜插入的方式均匀分布在下炉体，电极与水平面之间的夹角保持在50-70度。

为实现电炉烟气余热的有效利用以及炉料的连续供应，在上炉体设置1-3个翻转机构用于存放固态炉料，可以实现减小对石墨电极的冲击并及时布料，同时可以充分利用炉内排出的烟气，预热炉料，实现连续出渣。

冲天炉下炉体是炉渣调质加热的炉体，考虑到需要电极加热，内为耐火保温炉衬，分保温层(外层)和耐火工作层(内层)。保温层使用轻质粘土砖与粘土耐火砖，工作层采用适应调质炉渣性质的酸性耐火材料，提高炉衬的寿命。

本实用新型并不局限于上述实施例，在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。