一种工业硅冶炼炉的保温炉体及工业硅冶炼炉的制作方法

本申请涉及工业硅冶炼生产，特别是涉及一种工业硅冶炼炉的保温炉体及工业硅冶炼炉。

背景技术：

1、工业硅冶炼用矿热炉又称电弧电炉或电阻电炉，主要用于硅矿石的还原冶炼，是一种耗电量巨大的工业电炉，其电极插入炉料中进行埋弧操作，利用电弧的能量及电流通过炉料，以炉料中电阻产生能量来熔炼还原硅矿石。

2、传统矿热炉的保温炉体由外向内，分别为由钢板制成的炉壳、由石棉板制成的绝热层、由矿渣或硅石制成的隔热层、由耐火砖砌成的保温层以及由炭砖或镁砖砌成的高温工作层，其主要功能是绝热与保温。但是，工业硅冶炼温度高，矿热炉内部温度可达2500℃，以及高温硅水对保温炉体的侵蚀作用，保温炉体的使用寿命非常短，有时需要一个月更换一次保温炉体，导致生产成本增加，经济效益降低。同时，现有的保温炉体隔热保温性能差，保温炉体表面的散热损失较高，甚至可以达到8％以上，辐射在炉壳外侧的温度也有40℃至50℃左右，这些热量的散失不仅会造成矿热炉热量的损失，造成电耗显著增加，浪费电能和热能，而且还会导致矿热炉外围的温度较高，致使周围工作人员工作环境较为恶劣。

3、因此，提高保温炉体的绝热与保温性能，延长保温炉体寿命，是工业硅冶炼行业亟待解决的问题。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对现有技术中，保温炉体的使用寿命短而导致生产成本增加，以及保温炉体隔热保温性能差而导致热量散失、电耗增加，且致矿热炉外围的温度较高，致使周围工作人员工作环境较为恶劣。提供一种工业硅冶炼炉的保温炉体及工业硅冶炼炉，能够解决现有技术中的上述问题。

2、一种工业硅冶炼炉的保温炉体，包括炉底基层、炉内底层、炉侧保温层、炉眼部和炉口段，所述炉侧保温层由外向内依次包括第一高铝砖层、石墨板层和第一微孔炭砖层，所述炉内底层包括半石墨炭砖层和第二微孔炭砖层，所述半石墨炭砖层和所述第一高铝砖层设置于所述炉底基层上，所述石墨板层、所述第一微孔炭砖层和所述第二微孔炭砖层设置于所述半石墨炭砖层上，所述第二微孔炭砖层上铺设有第一低温冷捣糊层，所述第一低温冷捣糊层及所述炉侧保温层内侧均设置有黏土保护砖层，所述炉眼部贯穿设置于所述炉侧保温层，且所述炉眼部的炉眼与所述黏土保护砖层平齐，所述炉口段设置于所述炉侧保温层上侧。

3、优选地，上述一种工业硅冶炼炉的保温炉体中，所述石墨板层与所述第一微孔炭砖层之间填充有第二低温冷捣糊层。

4、优选地，上述一种工业硅冶炼炉的保温炉体中，所述第一高铝砖层与所述石墨板层之间填充有刚玉浇注料层。

5、优选地，上述一种工业硅冶炼炉的保温炉体中，所述炉眼部为半石墨碳化硅一体炉眼炭砖。

6、优选地，上述一种工业硅冶炼炉的保温炉体中，所述黏土保护砖层靠近所述炉眼部的区域倾斜向下设置。

7、优选地，上述一种工业硅冶炼炉的保温炉体中，所述炉口段包括刚玉复合砖段和高铝砖段，所述刚玉复合砖段设置于所述炉侧保温层上侧，所述高铝砖段设置于所述刚玉复合砖段上侧，且所述高铝砖段呈扩口状。

8、优选地，上述一种工业硅冶炼炉的保温炉体中，还包括钢壳，所述钢壳设置于所述炉底基层、所述炉侧保温层和所述炉口段的外侧，且所述钢壳内侧填充有石棉毡、石墨毡或硅酸铝纤维毡中的至少一者。

9、一种工业硅冶炼炉，包括如上所述的一种工业硅冶炼炉的保温炉体。

10、本申请采用的技术方案能够达到以下有益效果：

11、本申请实施例公开的一种工业硅冶炼炉的保温炉体及工业硅冶炼炉中，炉侧保温层由外向内依次包括耐火隔热性能由低至高的第一高铝砖层、石墨板层和第一微孔炭砖层，且炉底由上至下依次为耐火隔热性能由高至低的第二微孔炭砖层、半石墨炭砖层和炉底基层，也就是说，不论侧壁还是炉底，矿热炉由内向外的各层耐高温隔热性能逐渐增加，每层均满足相应耐高温隔热要求，且每层的隔热保温性能都优于现有技术中的隔热保温措施，能够使得本申请的保温炉体隔热保温性能优于现有技术中的保温炉体，从而能够更大程度地防止炉内热量散失，提高保温炉体的耐温隔热性能，此种排布设置层次更科学、合理，避免全部采用高性能的隔热材料而导致成本较高，还能够有效降低矿热炉的散热损失，降低辐射在炉壳外侧的温度，避免热量损失严重，避免造成电耗增加，从而避免浪费电能和热能，而且还能够避免矿热炉外围的温度较高而致使周围工作人员工作环境较为恶劣。同时，矿热炉内侧为第一微孔炭砖层和第二微孔炭砖层，具有优良的抗高温硅水侵蚀性能，能够缓解高温硅水对矿热炉内侧的侵蚀，避免矿热炉内侧在炉内高温及高温硅水的侵蚀下容易损坏，维修更换频次较多而导致生产成本较高，能够延长保温炉体的使用寿命，减少维修更换频次，避免需要一个月维修更换一次，从而能够降低生产成本，提高经济效益。

12、附图说明

13、图1为本申请实施例中公开的一种工业硅冶炼炉的保温炉体的示意图；

14、图2为本申请实施例中公开的一种工业硅冶炼炉的保温炉体的另一示意图。

技术特征：

1.一种工业硅冶炼炉的保温炉体，其特征在于，包括炉底基层（100）、炉内底层（200）、炉侧保温层（300）、炉眼部（400）和炉口段（500），所述炉侧保温层（300）由外向内依次包括第一高铝砖层（310）、石墨板层（320）和第一微孔炭砖层（330），所述炉内底层（200）包括半石墨炭砖层（210）和第二微孔炭砖层（220），所述半石墨炭砖层（210）和所述第一高铝砖层（310）设置于所述炉底基层（100）上，所述石墨板层（320）、所述第一微孔炭砖层（330）和所述第二微孔炭砖层（220）设置于所述半石墨炭砖层（210）上，所述第二微孔炭砖层（220）上铺设有第一低温冷捣糊层（230），所述第一低温冷捣糊层（230）及所述炉侧保温层（300）内侧均设置有黏土保护砖层（600），所述炉眼部（400）贯穿设置于所述炉侧保温层（300），且所述炉眼部（400）的炉眼（410）与所述黏土保护砖层（600）平齐，所述炉口段（500）设置于所述炉侧保温层（300）上侧。

2.根据权利要求1所述的一种工业硅冶炼炉的保温炉体，其特征在于，所述石墨板层（320）与所述第一微孔炭砖层（330）之间填充有第二低温冷捣糊层（340）。

3.根据权利要求1所述的一种工业硅冶炼炉的保温炉体，其特征在于，所述第一高铝砖层（310）与所述石墨板层（320）之间填充有刚玉浇注料层（350）。

4.根据权利要求1所述的一种工业硅冶炼炉的保温炉体，其特征在于，所述炉眼部（400）为半石墨碳化硅一体炉眼炭砖。

5.根据权利要求1所述的一种工业硅冶炼炉的保温炉体，其特征在于，所述黏土保护砖层（600）靠近所述炉眼部（400）的区域倾斜向下设置。

6.根据权利要求1所述的一种工业硅冶炼炉的保温炉体，其特征在于，所述炉口段（500）包括刚玉复合砖段（510）和高铝砖段（520），所述刚玉复合砖段（510）设置于所述炉侧保温层（300）上侧，所述高铝砖段（520）设置于所述刚玉复合砖段（510）上侧，且所述高铝砖段（520）呈扩口状。

7.根据权利要求1所述的一种工业硅冶炼炉的保温炉体，其特征在于，还包括钢壳（700），所述钢壳（700）设置于所述炉底基层（100）、所述炉侧保温层（300）和所述炉口段（500）的外侧，且所述钢壳（700）内侧填充有石棉毡、石墨毡或硅酸铝纤维毡中的至少一者。

8.一种工业硅冶炼炉，其特征在于，包括如权利要求1至7中任意一项所述的一种工业硅冶炼炉的保温炉体。

技术总结
本申请涉及一种工业硅冶炼炉的保温炉体及工业硅冶炼炉，炉侧保温层由外向内依次包括第一高铝砖层、石墨板层和第一微孔炭砖层，炉内底层包括半石墨炭砖层和第二微孔炭砖层，半石墨炭砖层和第一高铝砖层设置于炉底基层上，石墨板层、第一微孔炭砖层和第二微孔炭砖层设置于半石墨炭砖层上，第二微孔炭砖层上铺设有第一低温冷捣糊层，第一低温冷捣糊层及炉侧保温层内侧均设置有黏土保护砖层。矿热炉由内向外的各层耐高温隔热性能逐渐增加，且每层的隔热保温性能都优于现有技术中的隔热保温措施，提高保温炉体的耐温隔热性能，降低辐射在炉壳外侧的温度，微孔炭砖具有优良的抗高温硅水侵蚀性能，能够缓解高温硅水对矿热炉内侧的侵蚀。

技术研发人员：霍福科,王锋,请求不公布姓名,周迎春,华根节
受保护的技术使用者：内蒙古润阳悦达新能源科技有限公司
技术研发日：20230915
技术公布日：2024/5/10