專利名稱：一種密閉電石爐爐蓋及制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶煉設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種密閉電石爐爐蓋及制造 工藝。
背景技術(shù)：
目前，在國內(nèi)、國外通用的密閉電石爐爐蓋是采用由六塊夾層水冷式夾 套及分半組合式電極保護(hù)大套所組合裝配而成的組合式爐蓋，這種爐蓋由于 一方面受熱不均產(chǎn)生了較大的熱應(yīng)力而變形，由于電石爐循環(huán)冷卻水硬度較
高，其在爐蓋夾套中產(chǎn)生大量的Ca2+、 Mg2+、 F,離子等水垢不均衡的粘附于夾 套表面，由于電石爐循環(huán)冷卻水屬于開放式循環(huán)冷卻水，帶進(jìn)設(shè)備污垢會(huì)與水 垢相互作用附著在夾套內(nèi)壁，導(dǎo)致夾套水路流徑截面積不斷縮小，以至于部 分水路被堵死，爐蓋及水冷大套局部燒損、燒蝕嚴(yán)重；另一方面該種爐蓋采 用錐形結(jié)構(gòu)，其大大縮小了爐膛內(nèi)部爐氣的緩沖空間。其容易造成爐壓大幅 度波動(dòng)及嚴(yán)重噴料，工藝操作及出爐比較困難，重則會(huì)導(dǎo)致爐內(nèi)爆炸，從而發(fā) 生意外安全事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決上述組合式爐蓋存在的問題，提供一種能提高料層 質(zhì)量結(jié)構(gòu)，大幅度改善工藝操作方式及勞動(dòng)強(qiáng)度，提高使用壽命的密閉電石 爐爐蓋及制造工藝。
本發(fā)明的技術(shù)方安案為爐蓋構(gòu)成為三根電極密封環(huán)裝置(1)，電極 密封環(huán)裝置(1)連接于電極水冷密封套(2)上，每根電極水冷密封套(2)
與四個(gè)加料嘴安裝座板(3)及水冷圈(4)焊接，水冷密封套(2)與水冷加強(qiáng) 圈(5)之間采用8條加強(qiáng)筋(11)支撐加強(qiáng)焊接，水冷圈(4)與其四個(gè)加 料嘴的外圍水冷加強(qiáng)圈(5)焊接，水冷加強(qiáng)圈(5)通過加強(qiáng)筋(12)與爐 蓋蓋頂外圈(6)焊接，弧管(13)焊接于水冷加強(qiáng)圈(5)外側(cè)和加強(qiáng)筋(12) 之間，多個(gè)爐蓋腳(7)焊接于爐蓋蓋頂外圈(6)上，在爐蓋骨架聯(lián)結(jié)空塊 處焊接兩層耐熱不銹鋼篩網(wǎng)及其間的耐熱螺紋圓鋼加強(qiáng)骨架(10)，并分別在
4爐蓋腳(7)下方墊有絕熱板(9)，在爐蓋蓋頂外圈(6)上均勻分布有爐門 框及爐門(8),并砌制兩個(gè)煙囪座(15)，在爐蓋腳(7)之間砌筑爐蓋墻(17)， 在爐墻外焊接爐蓋密封及絕熱保溫防護(hù)板(16)，在密封及絕熱保溫防護(hù)板與 耐火磚墻體之間填充密封材料(18)形成完整的爐蓋墻體，在骨架聯(lián)結(jié)空塊處 兩層耐熱不銹鋼篩網(wǎng)及其間的耐熱螺紋圓鋼加強(qiáng)骨架(10)上澆筑耐火混泥 土構(gòu)成整體式爐蓋。
爐蓋上設(shè)有六根加強(qiáng)筋(12)，加強(qiáng)筋之間連接有弧管(13)及加強(qiáng)直管 (14)以支撐三個(gè)水冷加強(qiáng)圈(5)。
在煙囪座(15)安制清灰門(14)。
耐火混泥土采用高鋁粉、446型不銹鋼鋼纖維增強(qiáng)耐熱混凝土、耐高溫骨 料、磷酸三納制作，前三種按1: 1.5 2.5: 2.5 3.5的重量比例攪拌均勻 后，加其重量15%的磷酸三鈉，加適量的水?dāng)嚢杈鶆蚝蟮谷肽０鍍?nèi)，采用震 動(dòng)泵對(duì)其進(jìn)行震動(dòng)以使其填充實(shí)在。
本發(fā)明的爐蓋與現(xiàn)有技術(shù)比較具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、 制作一套25. 5MVA密閉電石爐組合爐蓋比現(xiàn)有的組合式爐蓋節(jié)約資金 約66. 15萬元。
2、 本發(fā)明的爐蓋爐內(nèi)爐氣緩沖空間大幅增加，從而為爐壓的恒定性波動(dòng) 起到了較好的緩沖作用，利于進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)爐子的操作控制及為爐子的高負(fù) 荷運(yùn)行提供有利的條件，同時(shí)也為爐子的穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗提供了較 好的保障。通過實(shí)際生產(chǎn)效果來看，改造后的爐子其平均生產(chǎn)噸標(biāo)準(zhǔn)電石的 電消耗已從未改造前的3361. 2度降低到3106度，節(jié)約電能約230. 7度，若 按每度電0.45元計(jì)的話，則可節(jié)約103.8元人民幣，按該類型爐子的設(shè)計(jì)年 產(chǎn)量4. 5萬噸計(jì)，則每年可節(jié)約用電成本467. 1675萬元人民幣。
3、 本發(fā)明的爐蓋冷卻水用量能夠節(jié)約三分之二的用量，其廢熱鍋爐抽取 爐氣燃燒而產(chǎn)生的蒸汽量較現(xiàn)有組合式爐蓋所產(chǎn)生的蒸汽量多15%左右，同 時(shí)，爐氣排出煙囪口外移后，避免了爐氣粉塵落入爐內(nèi)，從而有效地改善了 料面結(jié)構(gòu)，大幅的提升了路子負(fù)荷及質(zhì)量、產(chǎn)量。
本發(fā)明的全新的密閉式電石爐爐蓋不僅避免了現(xiàn)有的組合式爐蓋所存在 的缺陷問題，能夠避免灰塵堆積于爐膛內(nèi)，能夠有效的提高料層質(zhì)量結(jié)構(gòu)，大幅度改善工藝操作方式及勞動(dòng)強(qiáng)度。通過認(rèn)SYS有限元模擬分析，大大的
提高了使用壽命。


圖l是本發(fā)明爐蓋的主視圖2是本發(fā)明爐蓋的俯視圖。
圖中，l一電極密封環(huán)裝置，2—電極水冷密封套，3—加料嘴安裝座板， 4一水冷圈，5 —外圍水冷加強(qiáng)圈，6 —蓋頂外圈，7 —爐蓋腳，8 —爐門框及爐 門，9一耐火有機(jī)硅云母絕熱板，IO—加強(qiáng)骨架，ll一加強(qiáng)筋，12—加強(qiáng)筋， 13 —弧管，14—清灰門，15 —煙囪座，16 —防護(hù)板，17 —爐蓋墻，18—密封 材料。
具體 實(shí)施方式 實(shí)施例
如圖l、 2所示，本發(fā)明的爐蓋構(gòu)成為有三根電極密封環(huán)裝置l，電極 密封環(huán)裝置用于密封爐氣，防止?fàn)t氣延其電極柱上躥與空氣接觸燃燒，電極 密封環(huán)裝置1通過法蘭螺栓連接的方式連接于用無磁鋼厚壁無縫鋼管巻制而 成的電極水冷密封套2上，每根電極水冷密封套2通過焊接的方式與四個(gè)加 料嘴安裝座板及用無磁鋼厚壁無縫鋼管巻制而成的水冷圈4焊接，水冷圈4 用于冷卻加料嘴安裝座板，水冷圈4通過焊接的方式與其四個(gè)加料嘴外圍用 無磁鋼厚壁無縫鋼管巻制而成的水冷加強(qiáng)圈5焊接，水冷加強(qiáng)圈5通過用無 縫厚壁碳鋼鋼管制成的加強(qiáng)筋12與爐蓋蓋頂外圈6焊接連結(jié)，采用無縫厚壁 碳鋼直鋼管及其彎制弧管13焊接于水冷加強(qiáng)圈5外側(cè)和加強(qiáng)筋12之間，六 只爐蓋腳7采用焊接的方式焊接于與六根加強(qiáng)筋12對(duì)應(yīng)的下方爐蓋蓋頂外圈 6上，在爐蓋骨架聯(lián)結(jié)空塊處焊接兩層耐熱不銹鋼篩網(wǎng)及其間的耐熱螺紋圓鋼 加強(qiáng)骨架10，骨架焊接完畢后將其移至爐膛正上方，并分別在六只腳7下方 墊有耐火有機(jī)硅云母絕熱板9，在爐蓋蓋頂外圈6上安60度位置分布有六個(gè) 爐門框及爐門8，并分別砌制兩個(gè)煙囪座15，在煙囪座15安制清灰門14，在 六只腳7之間砌筑爐蓋墻17,在爐墻外焊接采用鋼板巻制而成的弧板形成爐 蓋密封及絕熱保溫防護(hù)板16，在密封及絕熱保溫防護(hù)板與耐火磚墻體之間填 充密封材料18而形成完整的爐蓋墻體，在骨架聯(lián)結(jié)空塊處兩層耐熱不銹鋼篩網(wǎng)及其間的耐熱螺紋圓鋼加強(qiáng)骨架io上澆筑耐火混泥土，由此構(gòu)成整體式爐
圭
在不影響電極柱安全的前提下提高爐蓋至1580mm，縮短水冷密封套高度， 其爐蓋蓋頂采用碳鋼及不銹鋼鋼管焊接制作水冷式骨架，考慮為防止產(chǎn)生電 磁場(chǎng)，形成"滿流"及"渦流"電流等而造成熱能損失，電極水冷密封套材質(zhì) 選用無磁鋼(奧氏體不銹鋼)小219X 12mm的厚壁無縫鋼管巻制而成，料嘴外 圍固定側(cè)加強(qiáng)圈采用4> 159X 12mm的厚壁無縫鋼管巻制而成，在水冷密封套與 該加強(qiáng)圈之間采用S =12mm的無磁鋼板制作的加料嘴座子聯(lián)接，用S =25rrai的 8塊無磁鋼板在加料嘴座板下面做加強(qiáng)筋筋板加強(qiáng)聯(lián)接，加料嘴外圍固定側(cè)加 強(qiáng)圈外側(cè)采用小159X 12mm的無縫碳鋼鋼管與其焊接加強(qiáng)，爐蓋蓋頂外圈采用 4)219X 12mm的厚壁無縫鋼管巻制而成，加料嘴外圍固定側(cè)加強(qiáng)圈外側(cè)加強(qiáng)弧 段無縫鋼管與爐蓋蓋頂外圈之間采用》159X 12mm的無縫碳鋼鋼管焊接以形 成聯(lián)通水路，在骨架間采用孔徑50X50mm，絲徑4>6mm的不銹鋼篩網(wǎng)作骨架， 兩層篩網(wǎng)間采用4)20mm的螺紋耐熱鋼筋做加強(qiáng)筋，采用焊接聯(lián)接，鋼網(wǎng)骨架 制作完畢后采用高鋁粉、446型不銹鋼鋼纖維增強(qiáng)耐熱混凝土、耐高溫骨料、 磷酸三納，前三種(高鋁粉、446型不銹鋼鋼纖維增強(qiáng)耐熱混凝土、耐高溫骨 料)按1: 2: 3比例(重量比)攪拌均勻后，加入其重量15%的磷酸三鈉， 其余加適量的水?dāng)嚢杈鶆蚝?，直接倒入模板?nèi)，采用震動(dòng)泵對(duì)其進(jìn)行震動(dòng)使 其填充實(shí)在，待全部成型后36小時(shí)即投入使用。這種耐熱混凝土成型后，其 表面擠壓強(qiáng)度高達(dá)270kg / cm2，耐高溫可達(dá)1600°C，其耐溫度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電 石爐內(nèi)料面溫度(約800°C)，為減小停電檢修電極柱零部件時(shí)爐蓋頂部產(chǎn)生 高溫，澆筑完畢后在混泥土層頂部鋪上絕熱耐火輕質(zhì)保溫材料以達(dá)到絕熱效 果；整個(gè)爐蓋蓋體采用六支水冷角支撐，每只水冷腳采用兩根并排的厚壁鋼管 焊接制作而成，每只腳下面墊上S =20mm的耐火有機(jī)硅云母絕熱板以作爐蓋與 爐體間的絕緣，從爐體上砌筑兩層耐火保溫絕熱絕緣磚后在每兩對(duì)角之間焊 接巻制成弧形的12#槽鋼巻，在安裝爐門框時(shí)在爐門框與爐門框安裝板之間加 裝S =10mm的耐火有機(jī)硅云母絕熱板以作爐門與爐蓋體間的絕緣用，爐蓋墻體 在爐門框及爐門安裝完畢后采用耐火保溫絕熱磚層及普通磚層砌筑而成，砌 筑過程中分別對(duì)準(zhǔn)三根電極位置安裝好三個(gè)電極測(cè)量孔座子，砌筑完畢后在槽鋼圈與爐蓋外圈之間焊接S二6mm的鋼板，爐墻與所焊接的鋼板之間填入絕 熱砂用于密封，及可正式開爐生產(chǎn)，從而完成制作和安裝。 實(shí)施例2:
與實(shí)施例l相同，區(qū)別點(diǎn)是耐熱混凝土采用高鋁粉、446型不銹鋼鋼纖 維增強(qiáng)耐熱混凝土、耐高溫骨料、磷酸三納，前三種(高鋁粉、446型不銹鋼 鋼纖維增強(qiáng)耐熱混凝土、耐高溫骨料)按1: 1.5: 2.5比例(重量比)攪拌 均勻后，加入其重量15%的磷酸三鈉，其余加適量的水?dāng)嚢杈鶆蚝?，直接?入模板內(nèi)，采用震動(dòng)泵對(duì)其進(jìn)行震動(dòng)使其填充實(shí)在，待全部成型后36小時(shí)即 投入使用。
實(shí)施例3:
與實(shí)施例l相同，區(qū)別點(diǎn)是耐熱混凝土采用高鋁粉、446型不銹鋼鋼纖 維增強(qiáng)耐熱混凝土、耐高溫骨料、磷酸三納，前三種(高鋁粉、446型不銹鋼 鋼纖維增強(qiáng)耐熱混凝土、耐高溫骨料)按1: 2.5: 3.5比例(重量比)攪拌 均勻后，加入其重量15%的磷酸三鈉，其余加適量的水?dāng)嚢杈鶆蚝?，直接?入模板內(nèi)，采用震動(dòng)泵對(duì)其進(jìn)行震動(dòng)使其填充實(shí)在，待全部成型后36小時(shí)即 投入使用。
權(quán)利要求
1、一種密閉電石爐爐蓋，其特征在于爐蓋的構(gòu)成為三根電極密封環(huán)裝置(1)，電極密封環(huán)裝置(1)連接于電極水冷密封套(2)上，每根電極水冷密封套(2)與四個(gè)加料嘴安裝座板(3)及水冷圈(4)焊接，水冷圈(4)與其四個(gè)加料嘴的外圍水冷加強(qiáng)圈(5)焊接，水冷加強(qiáng)圈(5)通過加強(qiáng)筋(12)與爐蓋蓋頂外圈(6)焊接，弧管(13)焊接于水冷加強(qiáng)圈(5)外側(cè)和加強(qiáng)筋(12)之間，多個(gè)爐蓋腳(7)焊接于爐蓋蓋頂外圈(6)上，在爐蓋骨架聯(lián)結(jié)空塊處焊接兩層耐熱不銹鋼篩網(wǎng)及其間的耐熱螺紋圓鋼加強(qiáng)骨架(10)，并分別在爐蓋腳(7)下方墊有絕熱板(9)，在爐蓋蓋頂外圈(6)上均勻分布有爐門框及爐門(8)，并砌制兩個(gè)煙囪座(15)，在爐蓋腳(7)之間砌筑爐蓋墻(17)，在爐墻外焊接爐蓋密封及絕熱保溫防護(hù)板(16)，在密封及絕熱保溫防護(hù)板與耐火磚墻體之間填充密封材料(18)形成完整的爐蓋墻體，在骨架聯(lián)結(jié)空塊處兩層耐熱不銹鋼篩網(wǎng)及其間的耐熱螺紋圓鋼加強(qiáng)骨架(10)上澆筑耐火混泥土構(gòu)成整體式爐蓋。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述密閉電石爐爐蓋，其特征在于爐蓋上設(shè)有六根加 強(qiáng)筋(12)，加強(qiáng)筋之間連接有弧管(13)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述密閉電石爐爐蓋，其特征在于在煙囪座(15)安 制清灰門(14)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述密閉電石爐爐蓋，其特征在于所述的耐火混泥土 采用高鋁粉、446型不銹鋼鋼纖維增強(qiáng)耐熱混凝土、耐高溫骨料、磷酸三納制 作，前三種按1: 1.5 2.5: 2.5 3.5的重量比例攪拌均勻后，加入其重量 15%的磷酸三鈉，加適量的水?dāng)嚢杈鶆蚝蟮谷肽０鍍?nèi)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述密閉電石爐爐蓋，其特征在于爐蓋蓋頂采用碳鋼 及不銹鋼鋼管焊接制作水冷式骨架。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述密閉電石爐爐蓋，其特征在于電極水冷密封套材 質(zhì)選用奧氏體不銹鋼4)219X 12mm的厚壁無縫鋼管巻制而成。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述密閉電石爐爐蓋，其特征在于料嘴外圍固定側(cè)加 強(qiáng)圈采用4> 159 X 12mra的厚壁無縫鋼管巻制而成。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述密閉電石爐爐蓋，其特征在于在水冷密封套與該加強(qiáng)圈之間采用5 =12mm的無磁鋼板制作的加料嘴座子聯(lián)接，用S =25mm的8 塊無磁鋼板在加料嘴座板下面做加強(qiáng)筋筋板加強(qiáng)聯(lián)接。
9、根據(jù)權(quán)利要求l所述密閉電石爐爐蓋，其特征在于爐蓋骨架采用無縫 鋼管及其不銹鋼篩網(wǎng)、耐熱螺紋鋼焊接制作。
全文摘要
本發(fā)明是一種密閉電石爐爐蓋及制造工藝。爐蓋的構(gòu)成為三根電極密封環(huán)裝置連接于電極水冷密封套上，每根電極水冷密封套與四個(gè)加料嘴安裝座板及水冷圈焊接，水冷圈與其四個(gè)加料嘴的外圍水冷加強(qiáng)圈焊接，水冷加強(qiáng)圈通過加強(qiáng)筋與爐蓋蓋頂外圈焊接，弧管焊接于水冷加強(qiáng)圈外側(cè)和加強(qiáng)筋之間，多個(gè)爐蓋腳焊接于爐蓋蓋項(xiàng)外圈上，在爐蓋骨架聯(lián)結(jié)空塊處焊接兩層不銹鋼篩網(wǎng)及其間的螺紋圓鋼加強(qiáng)骨架，在爐蓋腳下方墊有絕熱板，在爐蓋上有爐門框及爐門和兩個(gè)煙囪座，在爐墻外焊接爐蓋密封及絕熱保溫防護(hù)板，在防護(hù)板與墻體之間的密封材料形成完整的爐蓋墻體，在骨架聯(lián)結(jié)不銹鋼篩網(wǎng)及其間的加強(qiáng)骨架上澆筑混泥土構(gòu)成整體式爐蓋。本發(fā)明提高料層質(zhì)量結(jié)構(gòu)，大大改善工藝操作方式及勞動(dòng)強(qiáng)度和提高了使用壽命。
文檔編號(hào)F27D1/18GK101526308SQ20081005813
公開日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2008年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月3日
發(fā)明者胡華生, 陳猛章, 黃勇歡 申請(qǐng)人:云南云維股份有限公司