[发明专利]密闭无固定阳极直流矿热炉

说明书

本发明提供一种密闭无固定阳极直流矿热炉。本发明包括：炉体、炉盖、电极柱系统、加料系统、烟气导出系统、供电系统、冷却水系统和液压系统，所述炉体用于容纳炉料，所述电极柱系统用于利用直流电弧对炉料进行加热熔化，其包括阴极和阳极，且其均能够自由调节插入炉料的深度，所述炉体的炉壳上方设有用于保证炉体密封的所述炉盖，所述炉盖与炉壳间密封处理。本发明矿热炉密闭后炉内产生CO浓度较高的矿热炉煤气，净化回收后可作为发电、焙烧、热风炉等的燃料，利用价值极高，可降低综合能耗。炉膛内几乎无空气进入，电极氧化慢，损耗低，阴极和阳极均可上下移动，并插入固态的炉料中，不与高温熔液直接接触，结构简单，设备运行可靠，故障率低。

技术领域

本发明涉及冶炼设备技术领域，尤其涉及一种密闭无固定阳极直流矿热炉。

背景技术

目前已应用的直流矿热炉几乎全部为非密闭矿热炉，因为有大量冷空气的进入，带走部分热量，电极氧化快且损耗大。传统的直流矿热炉大多为采用固定阳极的方式供电，即阴极在上，阳极在下，热量仅自上而下的纵向传热，热辐射的面积较小，粉料的利用率低。固定阳极嵌入炉衬底部或者侧壁的炉衬内，长期处于高温熔液的环境中，固定阳极和炉衬寿命短，运行不稳定，故障率高，检修困难等。冶炼时，多采用明弧冶炼，电极端头并未插入炉料内损失的热量多，元素回收率低，生产效率不高。加料方式多为人工加料或间断加料的方式，仍需人工控制操作。

尽管直流矿热炉有着无电抗，功率因数高，直流电弧温度高等诸多优势，但是由于现有的直流矿热炉仍存在运行不稳定，故障率较高，粉料利用率低，综合能耗高，回收率低，工人劳动环境差且工作强度大等问题，所以直流矿热炉的优势一直未得到充分的发挥，至今还没有得到广泛的应用。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种密闭无固定阳极直流矿热炉。本发明采用的技术手段如下：

一种密闭无固定阳极直流矿热炉，包括：炉体、炉盖、电极柱系统、加料系统、烟气导出系统、供电系统、冷却水系统和液压系统，所述炉体用于容纳炉料，所述电极柱系统用于利用直流电弧对炉料进行加热熔化，其包括阴极和阳极，且其均能够自由调节插入炉料的深度，所述炉体的炉壳上方设有用于保证炉体密封的炉盖，所述炉盖与炉壳间密封处理，所述炉盖上开设有孔洞，所述烟气导出系统用于将炉料产生的烟气排出，其穿过炉盖上的孔洞后与炉体炉口相连，所述加料系统用于向炉体中供料，所述供电系统用于为系统中电极供电，所述冷却水系统用于为待冷却机构提供冷却水，所述液压系统用于为电极柱系统中的动力机构提供动力。

进一步地，所述炉体包括炉体基础、所述炉壳和炉衬，所述炉壳座于炉体基础上，在炉壳内砌筑所述炉衬，炉衬砌筑完成后形成的炉膛是矿热炉内炉料熔化反应的场所，所述炉壳侧壁还设有出炉口，反应完成后液态的熔融产品或者炉渣从所述出炉口排出。

进一步地，物料通过加料系统加入到炉体中，所述加料系统包括炉顶料仓、下料管，炉顶料仓安装于预设的土建平台上，炉顶料仓出口与下料管连接，下料管尾端穿过炉盖开设的下料管孔深入炉壳内。

进一步地，所述烟气导出系统包括净炉气烟道系统和荒炉气烟道系统，所述净炉气烟道系统包括净炉气烟道和净炉气引出管，所述净炉气烟道的底端与炉盖连接，净炉气烟道另一端与净炉气引出管连接，净炉气烟道为全水冷结构；所述荒炉气烟道系统包括荒炉气烟道，荒炉气烟道的底端与炉盖连接，荒炉气烟道顶端直接伸出厂房外，荒炉气烟道在厂房内的部分为水冷结构,荒炉气烟道上设置气动阀门，炉盖上设有炉气压力检测机构,炉气压力检测机构检测到炉气压力超过预设值时，控制所述气动阀门自动打开，炉气通过荒炉气烟道排出。

进一步地，所述电极柱系统为可升降机构，其包括电极升降机构、电极夹紧压放机构、电极导向机构、底部机构和电极，

所述电极升降机构安装于电极柱上部的预设土建平台上，其用于通过升降油缸带动电极柱整体上下移动；

所述电极夹紧压放机构位于电极柱上部，用于固定电极并随电极消耗控制其压放；