本實(shí)用新型涉及一種電石爐生產(chǎn)設(shè)備，尤其涉及一種密閉電石爐爐蓋。

背景技術(shù)：

電石是化學(xué)工業(yè)的基本原料，主要用于生產(chǎn)PVC(聚氯乙烯)，而我國(guó)是電石生產(chǎn)的第一大國(guó)，提高電石生產(chǎn)水平具有極大意義。隨著我國(guó)電石生產(chǎn)工藝的技術(shù)進(jìn)步，特別是熱裝式密閉電石爐新工藝，急需與之配套的生產(chǎn)設(shè)備的配套和改進(jìn)。

熱裝式密閉電石爐是一種新的電石生產(chǎn)裝置，通過(guò)加入溫度為500-800℃的原料，來(lái)降低電耗，達(dá)到節(jié)能的效果，所用的原料主要成份為焦炭和生石灰的，大小為5-50mm的高溫球團(tuán)料。在熱裝式密閉電石爐生產(chǎn)過(guò)程中，原料先通過(guò)輸送設(shè)備運(yùn)輸?shù)綘t頂料倉(cāng)，再?gòu)臓t頂料倉(cāng)，經(jīng)過(guò)加料管輸送到爐內(nèi)，在爐內(nèi)經(jīng)高溫反應(yīng)生成電石(CaC2)。電石生產(chǎn)時(shí)，電石爐爐膛溫度在2000℃左右，依下式反應(yīng)生成電石CaO+3C→CaC2+CO，該反應(yīng)中會(huì)產(chǎn)生大量的高溫一氧化碳(CO)，是爐氣的主要成份。在此過(guò)程中，爐膛爐氣溫度較常規(guī)電石爐有較大提升，電石反應(yīng)更加劇烈，粉塵含量大，爐氣對(duì)爐蓋的沖刷更加嚴(yán)重。

密閉電石爐是生產(chǎn)電石的核心裝備，是一種埋弧電爐，隨著電石生產(chǎn)規(guī)模日益增大，電石爐單臺(tái)產(chǎn)量及電石爐容量也越來(lái)越大，對(duì)電石爐設(shè)計(jì)提出了更高的要求。爐蓋是密閉電石爐主要特征，優(yōu)化爐蓋設(shè)計(jì)，提高爐蓋使用壽命和使用穩(wěn)定性，對(duì)電石生產(chǎn)，提高爐氣利用率，改善生產(chǎn)操作環(huán)境，具有先進(jìn)意義。由于熱裝式電石生產(chǎn)工藝中，電石爐內(nèi)反應(yīng)更劇烈，爐況出現(xiàn)不穩(wěn)定狀況較常規(guī)電石爐更加頻繁，電石生產(chǎn)工況更加惡劣，爐蓋損壞停爐所造成的經(jīng)濟(jì)損失非常巨大。

目前密閉電石爐爐蓋通常采用水冷式焊接結(jié)構(gòu)，為循環(huán)冷卻水的出口溫度要求嚴(yán)格，由于爐膛內(nèi)溫度高，環(huán)境惡劣，爐蓋經(jīng)常出現(xiàn)漏水、結(jié)垢、下沉等問(wèn)題，給生產(chǎn)帶來(lái)重大安全隱患，如何優(yōu)化爐蓋設(shè)計(jì)，以適應(yīng)電石爐的大型化，滿足熱裝工藝生產(chǎn)要求，減少爐蓋熱量損失，提高爐蓋使用壽命，消除安全隱患，是電石爐設(shè)計(jì)的一個(gè)重要問(wèn)題。

現(xiàn)有技術(shù)一，中國(guó)專利《密閉電石爐爐蓋》，公開(kāi)號(hào)203364614U，其中的爐蓋沒(méi)有熱保護(hù)措施，爐蓋底部鋼板直接受到電極輻射及爐氣腐蝕沖刷，爐蓋壽命低。

現(xiàn)有技術(shù)二，中國(guó)專利《一種密閉電石爐爐蓋》，公開(kāi)(公告)號(hào)201184745，其中，將分段式爐蓋改為整體爐蓋，隨著密閉電石爐的大型化、規(guī)?；瑺t蓋直徑越來(lái)越大，整體爐蓋不便于安裝、維修；將水冷爐蓋全部改為耐火混凝土澆筑的爐蓋，爐蓋外表面溫度較高，存在安全隱患，爐蓋受耐火材料質(zhì)量影響大，使用壽命短。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種適應(yīng)密閉電石爐大型化、減少熱量損失、提高爐蓋的使用壽命密的閉電石爐爐蓋。

本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本實(shí)用新型的密閉電石爐爐蓋，該密閉電石爐爐蓋為水冷爐蓋，采用分段式水冷結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)中心爐蓋和多個(gè)周邊爐蓋，在水冷爐蓋內(nèi)側(cè)設(shè)有隔熱層；

所述多個(gè)周邊爐蓋包括2個(gè)爐蓋Ⅰ段、3個(gè)爐蓋Ⅱ段、1個(gè)爐蓋Ⅲ段，所述3個(gè)爐蓋Ⅱ段與2個(gè)爐蓋Ⅰ段和1個(gè)爐蓋Ⅲ段間隔布置，每個(gè)所述爐蓋Ⅱ段與所述中心爐蓋之間都圍成一個(gè)電極孔；

所述多個(gè)周邊爐蓋固定在所述中心爐蓋上，在所述中心爐蓋與周邊爐蓋連接處增加了3個(gè)水冷吊架。

由上述本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的密閉電石爐爐蓋，減少爐蓋熱量的損失，提高電能的利用率，提高爐蓋使用壽命，耐溫高，抗沖刷能力強(qiáng)，有效降低了由于爐內(nèi)工況惡劣，爐氣對(duì)爐蓋沖刷造成的破壞。適應(yīng)密閉電石爐大型化，減少熱量損失，提高爐蓋的使用壽命，增加電石爐經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的密閉電石爐爐蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的俯視圖。

圖3a為本實(shí)用新型實(shí)施例中的爐蓋熱保護(hù)裝置典型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3b為圖3a的A部放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中的爐蓋Ⅰ段的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例中的爐蓋Ⅱ段的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例中的爐蓋Ⅲ段的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例中的中心爐蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中的標(biāo)記為：

1-水冷爐蓋，2-電石爐爐殼，3-水冷吊架，4-爐蓋Ⅰ段，5-爐蓋Ⅱ段，6-爐蓋Ⅲ段，7-中心爐蓋，8-電極孔，9-隔熱層，10-錨固鉤，11-絕熱保溫材料，12-耐火澆注料,13-檢修門，14-檢查門，15-探測(cè)門，16-煙囪孔，17-吊點(diǎn)一，18-吊點(diǎn)二。

具體實(shí)施方式

下面將對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

本實(shí)用新型的密閉電石爐爐蓋，其較佳的具體實(shí)施方式是：

該密閉電石爐爐蓋為水冷爐蓋，采用分段式水冷結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)中心爐蓋和多個(gè)周邊爐蓋，在水冷爐蓋內(nèi)側(cè)設(shè)有隔熱層；

所述多個(gè)周邊爐蓋包括2個(gè)爐蓋Ⅰ段、3個(gè)爐蓋Ⅱ段、1個(gè)爐蓋Ⅲ段，所述3個(gè)爐蓋Ⅱ段與2個(gè)爐蓋Ⅰ段和1個(gè)爐蓋Ⅲ段間隔布置，每個(gè)所述爐蓋Ⅱ段與所述中心爐蓋之間都圍成一個(gè)電極孔；

所述多個(gè)周邊爐蓋固定在所述中心爐蓋上，在所述中心爐蓋與周邊爐蓋連接處增加了3個(gè)水冷吊架。

所述爐蓋Ⅰ段上設(shè)有檢修門，所述爐蓋Ⅲ段上設(shè)有煙囪孔，所述爐蓋Ⅱ段的邊緣設(shè)有探測(cè)門，所述多個(gè)周邊爐蓋的邊緣均設(shè)有檢查門。

所述隔熱層包括錨固鉤、絕熱保溫材料、耐火澆注料。

在所述中心爐蓋的中心部位還設(shè)置3個(gè)水冷吊架。

本實(shí)用新型的密閉電石爐爐蓋，減少爐蓋熱量的損失，提高電能的利用率；所述的爐蓋大幅度降低了循環(huán)水的溫度，有效防止?fàn)t蓋內(nèi)水路結(jié)垢，提高爐蓋使用壽命；所述的爐蓋靠近爐膛部位使用耐火澆注料，不但耐溫高，抗沖刷能力也強(qiáng)，有效降低了由于爐內(nèi)工況惡劣，爐氣對(duì)爐蓋沖刷造成的破壞。適應(yīng)密閉電石爐大型化，減少熱量損失，提高爐蓋的使用壽命，增加電石爐經(jīng)濟(jì)效益。

具體實(shí)施例：

如圖1、圖2所示，是本實(shí)用新型密閉電石爐爐蓋的結(jié)構(gòu)示意圖，該爐蓋采用分段式水冷結(jié)構(gòu)，其由2個(gè)爐蓋Ⅰ段4、3個(gè)爐蓋Ⅱ段5、1個(gè)爐蓋Ⅲ段6組成的周邊爐蓋和1個(gè)中心爐蓋7構(gòu)成水冷爐蓋1的主體框架，配合電石爐爐殼2、電極系統(tǒng)、煙囪及爐蓋上的檢修門13、檢查門14、探測(cè)門15等設(shè)備形成密閉空間，達(dá)到隔絕空氣和保溫的目的。圖4是本實(shí)用新型的爐蓋Ⅰ段4，其上安裝有檢修門13，檢查門14。圖5是本實(shí)用新型的爐蓋Ⅱ段5，其上安裝有檢查門14，探測(cè)門15。圖6是本實(shí)用新型的爐蓋Ⅲ段6，其上安裝有檢查門14，煙囪孔16。圖7是本實(shí)用新型的中心爐蓋7，其上安裝有3個(gè)吊點(diǎn)一17和3個(gè)吊點(diǎn)二18，用于安裝水冷吊架3。

電石爐用電作熱源，三相電極附近熱量集中，主要是輻射熱，電極三角區(qū)內(nèi)表面溫度達(dá)1450℃，普通耐火材料難以承受的，如果爐蓋內(nèi)側(cè)沒(méi)有耐火材料做保護(hù)層，加上殼程式水冷爐蓋水路結(jié)垢，局部高溫，很容易使?fàn)t蓋熔化及開(kāi)焊漏水。電石爐爐蓋中心溫度高，周邊溫度低，爐蓋各部件產(chǎn)生的膨脹量不同，容易在受力部位產(chǎn)生裂紋，影響爐蓋壽命。

較優(yōu)的方案是在水冷爐蓋1內(nèi)側(cè)增加隔熱層9，以隔絕爐蓋鋼板熱輻射及防止鋼板受熱不均，具體方法見(jiàn)圖3a、圖3b爐蓋熱保護(hù)裝置典型示意圖，隔熱層9由錨固鉤10、絕熱保溫材料11、耐火澆注料12組成，更優(yōu)的方案是絕熱保溫材料11采用輕質(zhì)保溫澆注料。錨固鉤為V型結(jié)構(gòu)，用不銹鋼板制作，材質(zhì)為1Cr18Ni9Ti，具有耐高溫、無(wú)磁性的特點(diǎn)，適用于電弧爐。輕質(zhì)保溫澆注料隔熱性能好，熱震性好，易于施工。耐火澆注料強(qiáng)度好，耐摩擦，耐火度高，既有耐火層又有保溫層的結(jié)構(gòu)比較合理。如果只有耐火澆注料，則爐膛內(nèi)高溫，水冷爐蓋低溫，澆注料兩端溫度差距大，膨脹不均，容易漲裂剝落。

電石爐在生產(chǎn)過(guò)程中CO氣氛濃度非常高，因此，電石爐爐蓋材料必須需用低鐵含量的材料。如果Fe₂O₃含量高，則會(huì)出現(xiàn)一塊一塊剝落甚至?xí)霈F(xiàn)粉碎性的損壞的情況。另外選用的澆注料密度小，目的是為了減輕爐蓋載荷，爐蓋是吊掛爐蓋，爐蓋越輕，吊點(diǎn)承受的拉力越小，也便于爐蓋安裝、維修。即使?jié)沧⒘系袈淞?，爐內(nèi)大量粉塵也會(huì)附著在爐蓋底部，對(duì)爐蓋也是一種保護(hù)。爐蓋安裝后，在各個(gè)部件之間用陶瓷纖維毯填充縫隙，起到密封、隔熱、膨脹縫的作用。

輕質(zhì)保溫澆注料和耐火澆注料的理化指標(biāo)如下：

輕質(zhì)保溫澆注料理化指標(biāo)

耐火澆注料理化指標(biāo)

采用水冷加隔熱層9結(jié)構(gòu)的爐蓋有很好的經(jīng)濟(jì)效益，首先可以大幅度減少爐蓋散熱，減少約是常規(guī)沒(méi)有隔熱層9爐蓋散熱70％。降低循環(huán)水出口溫度，減少水垢的產(chǎn)生，減少循環(huán)水用量。保溫效果好，則爐膛溫度高，有利于電石的反應(yīng)，有利于爐氣的排出，進(jìn)而提高電石產(chǎn)量，進(jìn)而減少電耗，達(dá)到節(jié)能減排的目的。

爐蓋中的中心爐蓋7和爐蓋Ⅱ段5組成一個(gè)電極孔8，用于放置電極裝置，可以降低安裝難度，同時(shí)增加爐蓋的強(qiáng)度和爐蓋的密封性。

爐蓋有6個(gè)水冷吊架3。在中心爐蓋7上的吊點(diǎn)一17設(shè)置3個(gè)水冷吊架3，同時(shí)在中心爐蓋7與周邊爐蓋連接處的吊點(diǎn)二18增加了3個(gè)水冷吊架3，提高了吊掛承載能力，防止中心爐蓋下沉，爐蓋受力更均勻。

本實(shí)用新型技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果：

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，采用上述技術(shù)方案具有的優(yōu)點(diǎn)有：

1、具有循環(huán)水冷結(jié)構(gòu)的同時(shí)，增加了爐蓋隔熱層9，可以降低爐蓋散熱量，增加使用壽命；保留循環(huán)水結(jié)構(gòu)的目的是為了增加爐蓋的安全性。

2、爐蓋中的中心爐蓋7和爐蓋Ⅱ段5組成一個(gè)電極孔8，用于放置電極裝置，可以降低安裝難度，同時(shí)增加爐蓋的強(qiáng)度和爐蓋的密封性。

3、爐蓋有6個(gè)水冷吊架3。在中心爐蓋7上的吊點(diǎn)一17設(shè)置3個(gè)水冷吊架3，同時(shí)在中心爐蓋7與周邊爐蓋連接處的吊點(diǎn)二18增加了3個(gè)水冷吊架3，提高吊掛承載能力，防止中心爐蓋下沉，爐蓋受力更均勻。

以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。