[发明专利]一种抗冲击熔铜竖炉

说明书

本发明涉及一种抗冲击熔铜竖炉，具有竖炉本体，竖炉本体内的炉壁下部是由碳化硅砖层构成，上部是由钢壳体构成，竖炉本体的顶部设有烟道，竖炉本体的顶部侧壁上设有自动加料机构，竖炉本体的下部侧壁上设置有若干烧嘴，在钢壳体与碳化硅砖层之间的内部炉壁上还设有抗冲击炉衬，抗冲击炉衬绕着内部炉壁设置一圈，抗冲击炉衬是由抗冲击装置和隔热砖砌体构成，抗冲击装置是由若干套锁固机构和护板组成，所述锁固机构和护板均沿着竖炉本体的炉壁圆周一圈设置，所述护板焊接在锁固机构的下侧且二者的内侧面保持平齐，所述隔热砖砌体砌筑在对应护板的外侧部；该竖炉改造造价低廉，施工简便，延长了耐火砖的使用寿命，避免了掉砖事故，经济效益显著。

技术领域

本发明涉及再生铜生产工艺设备技术领域，尤其是涉及一种抗冲击熔铜竖炉。

背景技术

目前在熔铜竖炉生产中,将铜料(电解后阳极铜、不良阳极铜、块状粗铜等)装入料斗，通过电动卷扬机运输到竖炉顶部，最后将料斗倾转一定角度，铜料随即落入炉膛内,完成一次加料作业。竖炉的结构类似于竖立的圆筒,连续加入的铜料在炉膛内堆积形成料堆。竖炉的炉体下侧部安装有2～4排烧嘴，烧嘴持续运行，释放的火焰将料堆下侧部熔化成铜液；烧嘴燃烧产生的烟气沿着料堆向上流动，并与料堆中铜料进行热交换，烟气温度逐步从烧嘴出口的1200℃降低到烟道进口处的150℃。竖炉生产中，连续进行加料作业，向料堆补充新的铜料，使料堆高度维持在合理的水平，使竖炉的下游工序获得稳定的铜液供应，且竖炉的生产过程平稳，进入烟道的烟气流量、温度在合理范围。

竖炉加料作业时，铜料脱离料斗后，先撞击到炉壁上再反弹落到料堆上,意味着炉壁上存在一个铜料“撞击区”，撞击区高度取决于料斗翻转时的高度和角度，由于两者为固定值，故铜料撞击区理论高度为定值。竖炉炉壁的碳化硅耐火砖层应比铜料撞击区理论高度低，防止被铜料撞击后发生垮塌。因此，竖炉设计方将竖炉炉壁设计为两种：下侧炉壁为碳化硅砖层，上侧炉壁则改为钢壳体，以承受铜料撞击。同时，两种炉壁的分界线只能比铜料撞击区理论高度低1m，否则钢壳体炉壁接触的烟气温度将可能超过300℃甚至更高，造成钢壳体的变形。竖炉的设计方还要求生产者通过及时、高效的加料作业，使铜料堆高度始终超过铜料理论撞击点的高度，使加入的铜料甚至直接落到料堆上，铜料不会撞击到炉壁下部的碳化硅砖层，就不会对其造成破坏。

然而，在生产实践中，往往发现竖炉铜料撞击区的分布范围远远超出设计预期。每次加料时，铜料总质量范围为1～3吨，但单块铜料的质量差别很大，在10～1500 kg之间；而且外观规格五花八门，铜料脱离料斗后，在下落过程中彼此相互碰撞，导致运动轨迹发生变化，铜料实际撞击点往往落到铜料撞击区理论高度以下。炉衬的碳化硅砖虽然是高档耐火砖，耐压强度达到100～140MPa，仍然无法承受铜料的撞击，砖体急剧损耗，使检修周期急剧缩短到1～3个月，更严重的是一旦有单重较大的（质量超过300kg）铜料撞击到碳化硅层，就可能直接撞破碳化硅砖，甚至直接撞掉，造成掉砖事故，致使砖层面临随时垮塌的风险，迫使竖炉停炉检修，造成较大的经济损失。最严重的情况是，竖炉检修后仅仅生产3天就发生掉砖事故。

发明内容

本发明的目的就是针对传统的熔铜竖炉存在的上述情况，提供一种抗冲击熔铜竖炉，该竖炉改造造价低廉，施工简便，延长了耐火砖的使用寿命，避免了掉砖事故，经济效益显著。

本发明的具体方案是：一种抗冲击熔铜竖炉，具有竖炉本体，竖炉本体内的炉壁下部是由碳化硅砖层构成，上部是由钢壳体构成，竖炉本体内的炉壁为圆筒状，竖炉本体的顶部设有烟道，竖炉本体的顶部侧壁上设有自动加料机构，竖炉本体的下部侧壁上设置有若干烧嘴，在所述钢壳体与碳化硅砖层之间的内部炉壁上还设有抗冲击炉衬，抗冲击炉衬绕着内部炉壁设置一圈，所述抗冲击炉衬是由抗冲击装置和隔热砖砌体构成，所述抗冲击装置是由若干套锁固机构和护板组成，所述锁固机构和护板均沿着竖炉本体的炉壁圆周一圈设置，所述护板焊接在锁固机构的下侧且二者的内侧面保持平齐，所述隔热砖砌体砌筑在对应护板的外侧部。