一种用于高硅合金密闭电炉的旋转炉盖及密封系统的制作方法

本技术涉及高硅合金冶炼，具体为一种用于高硅合金密闭电炉的旋转炉盖及密封系统。

背景技术：

1、目前高硅合金的生产多采用的是半密闭电炉，其中炉盖是正六边形半密闭矮烟罩结构，由六根立柱支撑在烟罩平台上，由若干瓣组装而成；分为中心盖板及边缘盖板，顶部盖板开有电极孔、料管孔、烟道孔等，矮烟罩多为水冷腔结构，内侧打结耐火材料，用于阻挡辐射热。

2、高硅合金冶炼时，由于其冶炼特性，需要打开炉门，进行料面处理操作，以改善炉料透气性，炉内常采用负压操作，就会导致大量的空气进入炉膛，使炉内反应生产的co等气体燃烧，放出大量的热量，使电极的工作环境更加恶劣，加速电极的氧化，降低设备运行率。

3、由于现有生产工艺采用半密闭化电炉，在炉内sio2还原过程中产生的co大量燃烧并转化为co2并从尾气中排出体系。目前为响应“双碳”政策与节能减排的时代发展要求，正逐步大力推动高硅合金矿热炉全密闭化。但高硅合金电炉密闭后，就无法像常规料面处理方式捣炉小车等去处理料面，若将料面处理设备安装在传统炉盖侧面上，会使得炉盖的结构设计特别复杂，由于炉盖是固定的，料面处理设备作业范围有限，因此只能实现炉内部分区域的料面处理，要实现多方位多区域料面处理作业，需要在炉盖上安装足够多数量的捣炉设备，这对于炉盖的设计及运行维护来说都是一个艰难的挑战。

4、在授权公告号为cn216592716 u，授权公告日为2022.05.24的中国实用新型专利中公开了一种密闭旋转铁合金矿热炉，包括固定炉盖、炉体、旋转动力机构、料面松动机构；固定炉盖与炉体之间设有密封结构，炉体安装在旋转动力机构上，旋转动力机构带动炉体相对固定炉盖将进行转动，密封结构使固定炉盖与炉体之间保持密封连接、且保证两者间的正常转动：所述料面松动机构安装在电炉安装平台上、并从固定炉盖处伸入至炉体中，从而对炉体中的料面进行搅拌，料面松动机构伸入穿过固定炉盖处进行密封连接。但该实用新型无法适应高硅合金的实际生产，高硅合金实际生产中需要多区域范围内即整个圆周方向均需要进行捣炉作业，而对比文件只能实现某特定区域的捣炉；其次最主要的是密闭电炉的生产会产生co等易燃易爆气体，因此为了防止空气进入炉盖发生爆炸危险，炉膛内常采用微正压操作，而该方案捣炉机伸进炉膛的过程中需要开启炉门，高硅合金反应生产的的co等易燃易爆气体会溢出炉盖，容易发生co中毒危险，或在炉门开启的过程中出现co闪爆的危险。

技术实现思路

1、为克服现有技术中存在的问题，本实用新型目的在于提供一种用于高硅合金密闭电炉的旋转炉盖及密封系统，其通过旋转炉盖实现自动化捣料，避免人工操作，改善生产环境，极大降低安全事故风险；分体式旋转炉盖将传统炉盖的重量分为两部分，有利于减轻炉盖吊挂数量及其载荷大小，有助于优化厂房结构设计，降低土建投资成本。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种用于高硅合金密闭电炉的旋转炉盖，包括顶部固定盖板、盖板吊挂、多组移动盖板、环形轨道和驱动装置，所述的移动盖板包括活动侧盖板、侧盖板支座和移动小车；所述的环形轨道围绕炉体安装在炉盖平台上，多组移动小车相互连接沿环形轨道围绕炉口圆周设置；所述的移动小车远离炉口一侧还设置有圆柱销齿。

3、本实用新型进一步设置为：所述的顶部固定盖板由若干瓣结构拼装而成；顶部固定盖板上开有若干料管孔、电极柱孔、烟道孔、防爆孔和检修炉门。

4、顶部固定盖板及活动侧盖板为水冷腔结构，内部为打结耐火材料。

5、通过采取上述技术方案，盖板吊挂可将顶部固定盖板吊起具有调整顶部固定盖板高度的功能，顶部固定盖板由若干个盖板吊挂固定于上层平台或钢结构上。

6、本实用新型进一步设置为：所述的移动小车包括车板、车轮、配重机构、车轮轴和圆柱销齿，所述的车轮设置在车板底部，通过车轮轴连接，所述的车轮轴上设有差速装置；所述的配重机构安装在车板上。

7、还可在移动小车上安装传感器及编码器等元件，可精准确定移动小车相对于顶部固定盖板的旋转角度量及位置量。

8、本实用新型进一步设置为：所述的侧盖板支座安装在移动小车靠近炉口处，所述的活动侧盖板固定在侧盖板支座上，与移动小车同步运行，多组所述的活动侧盖板间通过压接连接。

9、本实用新型进一步设置为：所述的多组移动小车间的连接方式为可调节间距的弹性连接和刚性连接中的任一连接方式。

10、通过采取上述技术方案，将传统炉盖的重量分为两部分，一部分为顶部固定盖板，另一部分为安装在炉盖平台上，由多组移动盖板相互连接组成的炉盖旋转部分。盖板吊挂仅吊起顶部固定盖板，有利于减轻炉盖吊挂数量及其载荷大小，有助于优化厂房结构设计，降低土建投资。

11、本实用新型进一步设置为：所述的驱动装置包括电机减速机、联轴器、蜗轮蜗杆减速机及小齿轮，所述的驱动装置安装在炉盖平台上，所述的电机减速机通过联轴器与蜗轮蜗杆减速机的输入轴连接，蜗轮蜗杆减速机输出轴连接所述的小齿轮，所述的小齿轮与移动小车上的圆柱销齿啮合。

12、本实用新型进一步设置为：所述的驱动装置沿旋转炉盖圆周方向间隔120°等分布置，由固定在炉盖平台上环形接触滑线供电。

13、通过采取上述技术方案，驱动装置通过齿轮与移动小车上的圆柱销齿啮合，带动小车沿炉盖平台上的环形轨道运动，实现炉盖的旋转运动。在实际生产中，可在旋转炉盖上固定捣料机构，通过旋转炉盖带动捣料机构沿炉体圆周运动，实现多角度自动化捣料；避免人工操作，改善生产环境，极大降低安全事故风险。

14、本实用新型还提供了一种用于高硅合金密闭电炉的密封系统，包括环形支撑板，调整螺母，圆柱弹簧，外螺纹管套，环形固定板，弹簧固定管，环形压板，石墨盘根，填充沙和环形接触板。

15、本实用新型进一步设置为：所述的环形固定板焊接固定在活动侧盖板上，若干个环形固定板形成一个环形固定支架；所述的环形支撑板焊接在环形固定板上，所述的环形压板设置在环形固定支架上与环形固定板间留有一定缝隙，所述的缝隙内设置有填充沙。

16、本实用新型进一步设置为：所述的外螺纹管套焊接在所述的环形固定板上；所述的调整螺母由螺母和设置有内壁螺纹的圆形管焊接组成，与所述的外螺纹管套螺纹连接；所述的弹簧固定管焊接在环形压板上，所述的圆柱弹簧固定在弹簧固定管上伸入所述的外螺纹管套内部。

17、本实用新型进一步设置为：所述的环形接触板固定在所述的顶部固定盖板侧面，环形接触板与环形压板间填充有石墨盘根。

18、采取上述技术方案，可通过旋转调整螺母下压圆柱弹簧，通过圆柱弹簧的变形传递压力给环形压板，环形压板沿环形支撑板滑动作用在石墨盘根上，使其与环形接触板实现压力接触，实现密封。在环形固定板与环形压板之间的缝隙内还设置有填充沙，以保证密封的可靠性。

19、综上，本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：

20、1、本实用新型提供了一种可以实现高硅合金的密闭化生产的炉盖结构，可在旋转炉盖上安装料面处理设备，通过旋转小车的转动带动料面处理设备的旋转，实现多角度多区域捣炉作业，克服了高硅合金的生产普遍采用旋转炉体用于疏松炉料，只能辅助疏松炉料的问题，保证料面的透气性良好。

21、2、本实用新型可实现自动化捣料，避免人工操作，改善生产环境，极大降低安全事故风险。

22、3、本实用新型提供了一种密封系统，能够很好的实现旋转炉盖的动态密封过程，不仅可以自动适应旋转炉盖受热引发的椭圆变形引起的缝隙，达到良好的密封效果，另外石墨具有自润滑作用，更换简单，密封效果良好，也避免了传统使用水密封的危险及可靠性，还可以人工调节接触压力。

23、4、本实用新型提供了分体式旋转炉盖，将传统炉盖的重量分为两部分，有利于减轻炉盖吊挂数量及其载荷大小，有助于优化厂房结构设计，降低土建投资。

24、5、本实用新型整体结构较为简单，安装维护方便，较传统炉盖的部件互换性好。