一种钒铁冶炼炉的制作方法

1.本发明属于钒铁冶炼技术领域，具体的说是一种钒铁冶炼炉。


背景技术：

2.钒铁是一种铁合金，用碳在电炉中还原五氧化二钒得到，也可通过电炉硅热法还原五氧化二钒得到；广泛用作冶炼含钒合金钢和合金铸铁的元素加入剂，也用来制造永久磁铁；钒铁是钒质量分数为40％～80％的铁钒二元合金；其中主要杂质元素有碳、硅和铝等；
3.现有技术中钒铁冶炼炉分别用铝热法或硅热法，将钒铁从钒酸钙或钒酸铁中还原而生产的，其中铝热法用铝作还原剂，在碱性炉衬的炉筒中，采用下部点火法冶炼；先把混合炉料装入反应器中，即行点火；反应开始后再陆续投加其余炉料；通常用于冶炼高钒铁(含钒60～80％)；但是在冶炼过程中，钒铁原料中含有的贫渣和底部溶液难以与表层的还原剂粉末进行充分接触混合，导致钒铁冶炼不充分，进而降低了冶炼炉中钒铁冶炼溶液成品的质量；
4.鉴于此，为了克服上述技术问题，本发明设计了一种钒铁冶炼炉，解决了上述技术问题。


技术实现要素：

5.本发明需要解决的技术问题，现有技术中钒铁冶炼炉分别用铝热法或硅热法，将钒铁从钒酸钙或钒酸铁中还原而生产的，其中铝热法用铝作还原剂，在碱性炉衬的炉筒中，采用下部点火法冶炼；先把混合炉料装入反应器中，即行点火；反应开始后再陆续投加其余炉料；通常用于冶炼高钒铁(含钒60～80％)；但是在冶炼过程中，钒铁原料中含有的贫渣和底部溶液难以与表层的还原剂粉末进行充分接触混合，导致钒铁冶炼不充分，进而降低了冶炼炉中钒铁冶炼溶液成品的质量；
6.本发明提供了一种钒铁冶炼炉，包括炉体和壳体，所述炉体位于壳体中；所述炉体顶部设有进料口；还包括：
7.驱动组件；所述驱动组件与炉体连接；
8.输料组件；所述输料组件固接于壳体的一侧；用于提供还原剂粉末；
9.支撑板；所述支撑板与壳体一侧固定连接；
10.液压缸；所述液压缸固接于支撑板上，用于提供动力；
11.固定销；所述炉体两侧固接有固定销，所述固定销远离炉体的一端与壳体转动连接；
12.弧形齿条；所述弧形齿条与炉体底部固接；弧形齿条与驱动组件配合，用于带动炉体左右摆动。
13.优选的，所述驱动组件包括：
14.承重板，所述承重板两端嵌入壳体的壳壁中，并与壳体固接；所述承重板上开设有
滑槽；
15.滑板；所述滑板套设于滑槽内；所述滑板与滑槽滑动连接；所述滑板一端与液压缸固接；
16.齿条；所述齿条与滑板固接，所述齿条与弧形齿条相啮合。
17.优选的，所述输料组件包括：
18.还原箱；所述还原箱与壳体固接；
19.一号进料口；所述一号进料口设于还原箱顶部；
20.进料管；所述进料管与炉体固接；并与炉体贯通；
21.导料管；所述导料管一端与还原箱固接，并与还原箱贯通；所述导料管远离还原箱的一端与进料管固接；
22.气囊；所述气囊设于还原箱之间；所述气囊两侧分别与还原箱固接；
23.通孔；所述还原箱远离壳体的一侧设有通孔；所述通孔与气囊固接。
24.优选的，所述炉体内底部设有挡板。
25.优选的，所述气囊与还原箱固接处设有单向排气阀。
26.优选的，所述导料管为波纹管。
27.优选的，所述气囊为耐高温材质制成。
28.优选的，所述气囊与通孔固接处设有单向进气阀。
29.优选的，所述炉体底端设有出料口，所述出料口靠近炉体一端的直径大于远离炉体一端的直径。
30.优选的，所述炉体与壳体顶部半圆弧处设有弹簧。
31.本发明的有益效果如下：
32.1.本发明提供了一种钒铁冶炼炉，通过驱动组件与输料组件的配合，促使炉体内的溶液与还原剂粉末进行充分接触混合，充分提高了钒铁的冶炼，进而提高了冶炼炉中钒铁冶炼溶液成品的质量；其中，在炉体摆动的过程中，炉体两侧的固定销避免了弧形齿条与驱动组件形成错位，同时减轻了炉体对承重板的压力，进而提高了炉体摆动的速率，进一步提高了炉体内溶液的充分搅拌的效果。
33.2.本发明提供了一种钒铁冶炼炉，驱动组件做往复直线运动，使得炉体在摆动时，扩大了输料组件内还原粉末至罐内的范围，进而提高了溶液与还原粉末的充分接触，进一步冶炼炉中钒铁冶炼溶液成品的质量；且在还原箱顶部设有一号进料口，用于补充还原剂粉末，进而达到重复利用，其中利用气囊上的单向排气阀与单向进气阀的配合，达到有序的、效果明显的进气和排气效果。
附图说明
34.下面结合附图对本发明作进一步说明。
35.图1是本发明的等轴测视图；
36.图2是本发明的前视图；
37.图3是本发明的俯视图；
38.图4是本发明的左视图；
39.图5是本发明的正剖视图；
40.图6是本发明的侧剖视图；
41.图中：炉体1、进料口11、弹簧12、挡板13、壳体2、支撑板3、液压缸4、固定销5、弧形齿条6、驱动组件7、承重板71、滑槽72、滑板73、齿条74、输料组件8、还原箱81、一号进料口82、进料管83、导料管84、气囊85、通孔86、单向排气阀87、单向进气阀88、出料口9。
具体实施方式
42.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
43.现有技术中钒铁冶炼炉存在的缺陷是，钒铁原料中含有的贫渣和底部溶液难以与表层的还原剂粉末进行充分接触混合，导致钒铁冶炼不充分，进而降低了冶炼炉中钒铁冶炼溶液成品的质量；
44.为解决上述问题，本实施例采用的主要构思为：在钒铁冶炼炉的壳体2外通过支撑板3上固定的液压缸4，带动驱动组件7与输料组件8运动，促使炉体1内的溶液与还原剂粉末进行充分接触混合，充分提高了钒铁的冶炼，进而提高了冶炼炉中钒铁冶炼溶液成品的质量；其中，在炉体1摆动的过程中，炉体1两侧的固定销5避免了弧形齿条6与驱动组件7形成错位，导致炉体1倾翻，进而降低了在工作过程中发生炉体1倾翻的危险性。
45.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明；
46.本发明提供的钒铁冶炼炉，包括炉体1和壳体2，所述炉体1位于壳体2中；所述炉体1顶部设有进料口11；还包括：
47.驱动组件7；所述驱动组件7与炉体1连接；
48.输料组件8；所述输料组件8固接于壳体2的一侧；用于提供还原剂粉末；
49.支撑板3；所述支撑板3与壳体2一侧固定连接；
50.液压缸4；所述液压缸4固接于支撑板3上，用于提供动力；
51.固定销5；所述炉体1两侧固接有固定销5，所述固定销5远离炉体1的一端与壳体2转动连接；
52.弧形齿条6；所述弧形齿条6与炉体1底部固接；弧形齿条6与驱动组件7配合，用于带动炉体1左右摆动；
53.工作人员先把混合炉料装入炉体1中，通过炉体1内设置的电加热元件对炉体1内的混合炉料进行加热熔化；反应开始后再陆续投加其余炉料；炉料投放完之后将进料口11闭合，此时启动液压缸4，液压缸4带动驱动组件7运动，驱动组件7与啮合的弧形齿条6配合，进而带动炉体1摆动；利用摆动的惯性，使得炉体1内的炉料熔化的溶液不停的晃动，从而带动未熔化的炉料吸收热量，加快炉料的熔化，提高了炉料的熔化速率；炉体1摆动的过程中，炉体1两侧的固定销5避免了弧形齿条6与驱动组件7形成错位，同时减轻了炉体对承重板71的压力，进而提高了炉体摆动的速率，进一步提高了炉体内溶液的充分搅拌的效果；
54.在液压缸4带动驱动组件7运动的同时，驱动组件7对输料组件8进行挤压，利用驱动组件7对输料组件8的压力将输料组件8中的还原剂输送到炉体1内，使得摆动的溶液与还
原剂充分接触混合，提高了钒铁冶炼的充分性，进而提高了冶炼炉中钒铁冶炼溶液成品的质量；
55.因此，现有技术中铝热法采用铝作还原剂，在碱性炉衬的炉筒中，采用下部点火法冶炼；先把混合炉料装入反应器中，即行点火；反应开始后再陆续投加其余炉料；但是在冶炼过程中，钒铁原料中含有的贫渣和底部溶液难以与表层的还原剂粉末进行充分接触混合，导致钒铁冶炼不充分，进而降低了冶炼炉中钒铁冶炼溶液成品的质量；
56.本发明通过驱动组件7与输料组件8的配合，促使炉体1内的溶液与还原剂粉末进行充分接触混合，充分提高了钒铁的冶炼，进而提高了冶炼炉中钒铁冶炼溶液成品的质量；其中，在炉体1摆动的过程中，炉体1两侧的固定销5避免了弧形齿条6与驱动组件7形成错位，导致炉体1倾翻，进而降低了在工作过程中发生炉体1倾翻的危险性。
57.作为本发明的一种具体实施方式，所述驱动组件7包括：
58.承重板71，所述承重板71两端嵌入壳体2的壳壁中，并与壳体2固接；所述承重板71上开设有滑槽72；
59.滑板73；所述滑板73套设于滑槽72内；所述滑板73与滑槽72滑动连接；所述滑板73一端与液压缸4固接；
60.齿条74；所述齿条74与滑板73固接，所述齿条74与弧形齿条6相啮合；
61.当液压缸4启动后，液压缸4推动承重板71上的滑板73，沿着滑槽72向前移动，在向前移动的过程中，滑板73上齿条74与弧形齿条6的传动，使得炉体1向右倾斜，此时炉内的溶液冲击右侧炉壁；当液压缸4收缩时，拉着承重板71上的滑板73，沿着滑槽72向后移动，在向后移动的过程中，滑板73上齿条74与弧形齿条6的传动，使得炉体1向左侧倾斜，此时炉体1内的溶液再从右侧炉壁向左侧炉壁撞击，液压缸4带动驱动组件7做直线往复运动，每一次的往复运动都使得炉内的溶液因撞击而不断的翻滚，加快了炉料的熔化，进而提高了炉料提钒的速率。
62.作为本发明的一种具体实施方式，所述输料组件8包括：
63.还原箱81；所述还原箱81与壳体2固接；
64.一号进料口82；所述一号进料口82设于还原箱81顶部；
65.进料管83；所述进料管83与炉体1固接；并与炉体1贯通；
66.导料管84；所述导料管84一端与还原箱81固接，并与还原箱81贯通；所述导料管84远离还原箱81的一端与进料管83固接；
67.气囊85；所述气囊85设于还原箱81之间；所述气囊85两侧分别与还原箱81固接；
68.通孔86；所述还原箱81远离壳体2的一侧设有通孔86；所述通孔86与气囊85固接；
69.当驱动组件7做往复直线运动时，滑板73在滑槽72内前后移动，在滑板73向前移动的过程中，滑板73沿着滑槽72穿过壳体2，到达输料组件8中，对其还原箱81中间的气囊85挤压，将气囊85内的气体挤压至气囊85两侧的还原箱81内，在连续挤压下，使进入还原箱81的气体将还原粉末吹起，被吹起的还原粉经导料管84与进料管83流入至炉体1内；使得还原粉末与炉内溶液接触，进而使溶液与还原粉末接触反应，在滑板73向后回拉的过程中，滑板73与气囊85逐渐分开，空气经由通孔86吸入至气囊85内，同时气囊85停止对还原箱吹气，进而停止还原粉末向炉内的供给；给予炉内溶液与还原粉末的接触的时间；往复直线运动，使得炉体1在摆动时，扩大了还原粉末至罐内的范围，进而提高了溶液与还原粉末的充分接触，
进一步冶炼炉中钒铁冶炼溶液成品的质量；且在还原箱顶部设有一号进料口82，用于补充还原剂粉末，进而达到可重复补充效果。
70.作为本发明的一种具体实施方式，所述炉体1内底部设有挡板13；
71.在炉体1摆动时，炉内的溶液来回晃动，在炉体1内底部的挡板13与溶液发生撞击，使得炉体1内部的溶液因撞击而形成浪潮，浪潮将炉体1底部贫渣和溶液击起，使得炉体1内的溶液充分混合，进而与表面的还原粉充分反应，进而提高了冶炼炉中钒铁冶炼溶液成品的质量。
72.作为本发明的一种具体实施方式，所述气囊85与还原箱81固接处设有单向排气阀87；
73.当滑板73挤压气囊85时，气囊85内的气体通过单向排气阀87排出到还原箱81内，将还原箱81内的还原粉末吹起；当滑板73离开时，单向排气阀87自动关闭，避免了还原箱81内的粉末被吸入至气囊85内，进而减少了还原粉末的浪费；通过滑板73对气囊85的循环作用力，达到有序的、效果明显的排气效果。
74.作为本发明的一种具体实施方式，所述导料管84为波纹管；
75.导料管84为波纹管，在炉体1摆动时，跟随炉体1的摆动进行拉伸和收缩，增大了炉体1摆动的范围，当炉体1摆动的范围变大后，炉体1底部贫渣和溶液随炉体1的摆动，从底部翻涌到上部，进而与从波纹管中流向到炉体1内的还原粉充分反应，进一步提高了冶炼炉中钒铁冶炼溶液成品的质量。
76.作为本发明的一种具体实施方式，所述气囊85为耐高温材质制成；
77.气囊85有耐高温材质制成，如硅橡胶等，热稳定性好，不易在工作过程因较高的温度使气囊85受热膨胀，降低了工作的危险性，同时有较高的机械强度，在滑板73与气囊85配合时有较好的实用性，进而提高了钒铁冶炼炉的使用效果。
78.作为本发明的一种具体实施方式，所述气囊85与通孔86固接处设有单向进气阀88；
79.在滑板73与气囊85接触的过程中，当滑板73挤压气囊85时，气囊85内的气体只可以从单向排气阀87吹出，无法从单向进气阀88排出，减少了气囊85内气体的浪费，增加了气体流入单向排气阀87的含量，当滑板73离开气囊85时，气囊85逐渐复位，进一步使空气经有单向进气阀88吸入气囊85内，使其吸气并涨大打开，而气囊85逐渐恢复原来状态，便于下一次滑板73与气囊85时，有充足的气体通向单向排气阀87，重复利用。
80.作为本发明的一种具体实施方式，所述炉体1底端设有出料口9，所述出料口9靠近炉体1一端的直径大于远离炉体1一端的直径；
81.当炉体1反应完成后，使用专用的炉钩将出料口9打开，由于出料口9靠近炉体1一端的直径大于出料口9远离炉体1一端的直径，钒铁溶液从出料口9流出时，压力和流速都会增大，从而加快了钒铁溶液的流动性，减少了钒铁溶液流入精馏阶段的热量流失，从而提高了钒铁溶液成品的质量。
82.作为本发明的一种具体实施方式，所述炉体1与壳体2顶部半圆弧处设有弹簧12；
83.当炉体1摆动时，炉体1撞击弹簧12，弹簧12被压缩，压缩的同时缓冲了炉体1的撞击力，进而避免了炉体1直接与壳体2碰撞，降低了壳体2与炉体1因撞击而受损的概率，进而提高了发酵设备的使用寿命。
84.具体工作流程如下：
85.工作人员先把混合炉料装入炉体1中，通过炉体1内设置的电加热元件对炉体1内的混合炉料进行加热熔化；反应开始后再陆续投加其余炉料；炉料投放完之后将进料口11闭合，此时启动液压缸4，液压缸4带动驱动组件7运动，驱动组件7与啮合的弧形齿条6配合，进而带动炉体1摆动；当炉体1摆动时，炉体1撞击弹簧12，弹簧12被压缩，压缩的同时缓冲了炉体1的撞击力，进而避免了炉体1直接与壳体2碰撞，降低了壳体2与炉体1因撞击而受损的概率，进而提高了发酵设备的使用寿命；
86.利用摆动的惯性，使得炉体1内的炉料熔化的溶液不停的晃动，从而带动未熔化的炉料吸收热量，加快炉料的熔化，提高了炉料的熔化速率；炉体1摆动的过程中，炉体1两侧的固定销5避免了弧形齿条6与驱动组件7形成错位，同时减轻了炉体对承重板71的压力，进而提高了炉体摆动的速率，进一步提高了炉体内溶液的充分搅拌的效果；
87.在液压缸4带动驱动组件7运动的同时，驱动组件7对输料组件8进行挤压，当滑板73挤压气囊85时，气囊85内的气体通过单向排气阀87排出到还原箱81内，将还原箱81内的还原粉末吹起；被吹起的还原粉经导料管84与进料管83流入至炉体1内；使得还原粉末与炉内溶液接触，同时波纹管跟随炉体1的摆动进行拉伸和收缩，增大了炉体1摆动的范围，当炉体1摆动的范围变大后，炉体1底部贫渣和溶液随炉体1的摆动，从底部翻涌到上部，进而与从波纹管中流向到炉体1内的还原粉充分反应；当滑板73离开时，气囊85逐渐复位，进一步使空气经有单向进气阀88吸入气囊85内，使其吸气并涨大打开，而气囊85逐渐恢复原来状态，便于下一次滑板73与气囊85时，有充足的气体通向单向排气阀87，重复利用；通过滑板73对气囊85的循环作用力，达到有序的、效果明显的排气效果；利用驱动组件7对输料组件8的压力将输料组件8中的还原剂输送到炉体1内，使得摆动的溶液与还原剂充分接触混合，提高了钒铁冶炼的充分性，进而提高了冶炼炉中钒铁冶炼溶液成品的质量。
88.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。