[发明专利]炉缸、炉缸升降装置、电弧炉及熔炼非金属矿石工艺方法

说明书

技术领域

本发明属于非金属矿石熔炼设备技术领域，尤其涉及一种用于熔炼电熔镁的炉缸、与之配套的炉缸升降装置、电弧炉以及使用该电弧炉进行非金属矿石熔炼的工艺方法。

背景技术

电弧炉是利用电极电弧产生的高温熔炼矿石或金属的电炉，它用于还原熔炼矿石、碳质还原剂及溶剂等原料以生产硅铁，锰铁，铬铁、钨铁、硅锰合金等冶金工业中重要工业原料及电石等化工原料。主要用于矿石熔炼的电弧炉也叫矿热炉，其炉体结构同炼钢电弧炉相似，矿热炉工作时，电极下端埋在炉料内起弧，除电极和炉料之间的电弧会产生出热量外，电流通过炉料时炉料电阻也会产生相当大的热量，矿热炉同时利用电弧的能量及电流通过炉料的热量来熔炼非金属矿石。

专利号为201120188399.2、名称为新型电容氧化镁熔炼电弧炉的中国实用新型专利公开了一种熔炼炉，包括炉筒、炉体和炉盖，炉筒底部置于地面上，其顶部与操作平台连接，炉体置于台车上且位于炉筒中间，炉盖置于操作平台上且罩住炉体上口，炉盖顶部设有与安装在操作平台上的自动加料装置相连接的自动加料口和与石墨电极相对应的电极孔，电极固定在电极升降装置的一端并从炉盖伸入至炉筒内，其中，电极升降装置包括电极升降支架、立柱、电极升降油缸及导电横臂，电极升降支架固定在地面上，其上端固定安装着立柱，电极升降油缸设置在电极升降支架内且顶端与立柱下端固定连接，立柱上端固定安装导电横臂。在炉盖顶部设置有三个电极孔和三个加料孔，这三个加料孔设置在三个电极孔外缘，且位于三个电极孔的两两之间，三个加料孔通过料管分别与位于电弧炉上方的三个高位料仓相连，原料从三个料仓经料管加入电弧炉内。熔炼时通过加料装置往炉体内布料，电极下端埋在矿料中，随着矿料的堆积，电极升降装置控制电极向上升起直至电极升到炉体顶部，完成熔炼过程。由此可知，在整个熔炼过程中，电极需要升起的高度（工作行程）几乎约为整个炉体的高度，再加上电极自身未伸入炉体部分的长度，这就要求炉体上方有足够的空间来升起电极，导致厂房的高度很高，无法降低制造成本。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种炉缸，该炉缸在熔炼过程中可以展开，有效缩短了电极的工作行程，降低了电极工作段的电能损耗，尤其适合于具有结晶冷却过程的非金属矿石的熔炼。

本发明的第二目的是提供一种用于配合炉缸的炉缸升降装置，用于配合实现伸缩式炉缸的展开及升降。

本发明的第三目的是提供一种用于熔炼非金属矿石的电弧炉，其采用炉缸和炉缸升降装置共同实现炉缸升降功能，可延长连续熔炼时间，减少热量损失和开炉次数，同时达到产量增加，节约电能的效果。

本发明的第四目的是提供一种熔炼非金属矿石的工艺方法。

为了实现上述第一目的，本发明采取如下的技术解决方案：炉缸，设置于炉缸架体内，该炉缸为双层套筒式炉缸，其包括上层炉缸和下层炉缸，上层炉缸和下层炉缸之间可沿竖直方向相对移动，上层炉缸外壁上设置有与设置于炉缸架体上的炉缸锁紧装置配合的锁扣部。

为了实现上述第二目的，本发明采取如下的技术解决方案：用于控制炉缸升降的炉缸升降装置，包括：固定架，固定架设置于炉缸架体上；升降架，升降架设置于所述固定架上，并可相对固定架沿竖直方向上下移动，炉缸放置于升降架上；炉缸升降控制装置，炉缸升降控制装置包括驱动单元和设置于升降架及固定架上的传动件，控制升降架的升降。 

为了实现上述第三目的，本发明采取如下的技术解决方案：电弧炉，包括：炉缸架体、设置于炉缸架体内的炉缸、位于炉缸上方且可罩住炉缸上部开口的炉盖、设置于炉筒一侧的横臂支柱、设置于横臂支柱上的导电横臂、设置于导电横臂一端的电极、控制导电横臂升降的横臂升降控制装置、位于炉缸上方的料仓、连接料仓和布料器的料管；炉缸为双层套筒式炉缸，其包括上层炉缸和下层炉缸，上层炉缸和下层炉缸之间可沿竖直方向相对移动，上层炉缸外壁上设置有锁扣部；炉缸由炉缸升降装置控制升降；在炉缸架体顶部设置有炉缸锁紧机构，当炉缸被所述升至炉缸架体上部时，炉缸锁紧机构与上层炉缸上的锁扣部相配合，将上层炉缸位置锁定；炉缸升降装置包括：固定架，固定架设置于炉缸架体上；升降架，升降架设置于所述固定架上，并可相对固定架沿竖直方向上下移动，炉缸放置于升降架上；炉缸升降控制装置，炉缸升降控制装置包括驱动单元和设置于升降架及固定架上的传动件，控制升降架的升降。