用于感應(yīng)爐生產(chǎn)礦渣棉、巖棉、微晶玻璃、鑄石類產(chǎn)品的坩堝的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了用于感應(yīng)爐生產(chǎn)礦渣棉、巖棉、微晶玻璃、鑄石類產(chǎn)品的坩堝，為石墨坩堝，安裝在感應(yīng)爐爐膛的最內(nèi)側(cè)，作為熔池的耐火工作面；石墨坩堝與感應(yīng)爐線圈、爐底預(yù)制的耐火填充料之間采用高耐火度、高抗渣性的復(fù)合搗打料填充并搗實(shí)。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：可大幅提高感應(yīng)爐的功率密度和電熱效率，減少電磁場的泄露和浪費(fèi)；發(fā)熱更快、更均勻，有益于提高生產(chǎn)效率和熔體質(zhì)量；耐火性能更高、抗?jié)B、抗酸、抗堿性能更好，可減少對(duì)熔體的污染；機(jī)械密封再加上氮?dú)?、惰性氣體和可燃?xì)怏w三重保護(hù)，確保坩堝、塞棒不燒損，正常使用的情況下，爐襯壽命超過1年；沙封可確保爐蓋旋轉(zhuǎn)時(shí)爐膛保持密封，可適應(yīng)熔體機(jī)械攪拌的需要。
【專利說明】用于感應(yīng)爐生產(chǎn)礦渣棉、巖棉、微晶玻璃、鑄石類產(chǎn)品的坩堝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于無機(jī)材料生產(chǎn)工藝的【技術(shù)領(lǐng)域】。具體地說，本實(shí)用新型涉及用于感應(yīng)爐生產(chǎn)礦洛棉、巖棉、微晶玻璃、鑄石類產(chǎn)品的i甘禍。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)礦渣棉、巖棉生產(chǎn)過程中，大部分廠家使用沖天爐作為熔化設(shè)備，將玄武巖、礦渣、白云石等在沖天爐內(nèi)用焦炭熔化后供給成纖設(shè)備制成纖維。熔化礦石等原料會(huì)造成大量的能源消耗和較嚴(yán)重的環(huán)境污染。
[0003]沖天爐靠入爐料量控制成份，反應(yīng)周期長；熔體溫度和供給量的控制，靠焦炭配比和風(fēng)口進(jìn)行調(diào)節(jié)，溫度和供給量存在直接聯(lián)系，升溫時(shí)降低供給量或降溫時(shí)提高供給量均無法實(shí)現(xiàn)，控制不便。纖維成型設(shè)備生產(chǎn)短時(shí)間中斷時(shí)爐內(nèi)熔體必須通過溜槽流到事故坑，不能停爐，否則涼爐后重新開爐原、燃料和時(shí)間浪費(fèi)極大。使用沖天爐制備熔體，對(duì)環(huán)境污染大，能耗高，屬于國家淘汰工藝。
[0004]有的企業(yè)是從高爐取得熱熔渣，用電弧爐(電弧電阻爐)給熱熔渣升溫，并進(jìn)行小幅成份調(diào)整后供給成纖設(shè)備，生產(chǎn)出礦渣棉。電弧電阻爐可直接利用熱熔渣，使用高精度的液壓、電器系統(tǒng)控制熔爐定速傾翻來控制熔體流量。但此類設(shè)備熱效率偏低，且大電流、短網(wǎng)阻抗造成電損大，電效率、功率因數(shù)較低，能源損耗大。同時(shí)由于高溫電弧燒損電極，導(dǎo)致電極消耗大、殘?jiān)廴救垠w。且電弧會(huì)促使C、Si02、Ca0、Mg0等物質(zhì)之間發(fā)生反應(yīng)，生成硅酸鹽、碳化物等物質(zhì)，部分混入渣液，部分在爐底沉積，污染熔體，成份和溫度均勻性差；影響渣液品質(zhì)和爐況。設(shè)備維護(hù)量大，冷爐或熔體結(jié)殼時(shí)啟動(dòng)必須添加導(dǎo)電的物質(zhì)，使渣液品質(zhì)改變。起弧、斷弧時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊較大。
[0005]由于以上缺陷，電弧電阻爐加熱熱熔渣的工藝在國內(nèi)未能推廣應(yīng)用。
[0006]有一些企業(yè)用類似玻璃窯的燃?xì)獬貭t加熱熱熔渣的方法，生產(chǎn)低酸度系數(shù)的礦渣棉，用活動(dòng)擋板來控制熔體流量。但是，該方法受限于池爐的升溫和調(diào)質(zhì)能力，只能生產(chǎn)品質(zhì)最差的礦渣棉，不適合用于酸度系數(shù)1.2以上的礦棉、巖棉生產(chǎn)。燃?xì)獬貭t爐內(nèi)成份必須連續(xù)調(diào)整，生產(chǎn)不同成份要求的產(chǎn)品時(shí)調(diào)整時(shí)間長、效率低，浪費(fèi)大，且熔體升溫很難超過1500 °C，爐內(nèi)熔體無法攪拌，成份均勻性差。
[0007]微晶玻璃、鑄石生產(chǎn)中一般用沖天爐熔化礦石，再把熔體轉(zhuǎn)移到燃?xì)獬貭t中進(jìn)行保溫，加入晶核劑并通過熔體自然流動(dòng)使其成份均勻，再進(jìn)行澆鑄成型。此工藝熔體流量控制與燃?xì)獬貭t生產(chǎn)礦渣棉類似。爐內(nèi)成份必須連續(xù)調(diào)整，生產(chǎn)不同成份要求的產(chǎn)品時(shí)調(diào)整時(shí)間長、效率低，浪費(fèi)大。且熔體升溫很難超過1450°C，爐內(nèi)熔體無法攪拌，成份均勻性差。熔化礦石等原料同樣會(huì)造成大量的能源消耗和較嚴(yán)重的環(huán)境污染。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型提供用于感應(yīng)爐生產(chǎn)礦渣棉、巖棉、微晶玻璃、鑄石類產(chǎn)品的坩堝，其目的是為該生產(chǎn)工藝提供適用的工藝裝備，提高電熱效率、提高其壽命。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:
[0010]本實(shí)用新型的用于感應(yīng)爐生產(chǎn)礦渣棉、巖棉、微晶玻璃、鑄石類產(chǎn)品的坩堝，所述的坩堝為石墨坩堝，安裝在所述感應(yīng)爐爐膛的最內(nèi)側(cè)，作為熔池的耐火工作面；所述石墨坩堝與感應(yīng)爐線圈、爐底預(yù)制的耐火填充料之間采用高耐火度、高抗渣性的復(fù)合搗打料填充并搗實(shí)。
[0011]所述的石墨坩堝用石墨磚砌成，在所述石墨磚縫中填充可燒結(jié)的粘結(jié)劑。
[0012]所述的石墨坩堝的底部設(shè)有與水口配合的錐孔，用來安裝水口。
[0013]所述的石墨坩堝的上方用爐蓋蓋住，所述爐蓋的邊緣用沙封密封，以確保爐蓋旋轉(zhuǎn)時(shí)爐膛密封。
[0014]所述的感應(yīng)爐設(shè)有塞棒，所述的塞棒穿過所述的爐蓋，其下端通過錐體與所述的水口的錐孔配合。
[0015]所述的爐蓋 與塞棒接縫處安裝有密封環(huán)；在密封環(huán)上設(shè)有氮?dú)饣蚨栊詺怏w噴吹裝置。使用氮?dú)饣蚨栊詺怏w噴吹的方式，防止塞棒氧化和爐內(nèi)、外氣體交換。
[0016]所述的爐蓋上設(shè)有加料口，所述的加料口處安裝有可燃?xì)怏w噴嘴。向爐內(nèi)加入可燃?xì)怏w，以提高爐溫和防止石墨坩堝、塞棒燒損。
[0017]本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案，其石墨坩堝相對(duì)其它發(fā)熱體而言，具有以下優(yōu)
占-
^ \\\.[0018]1、體積更大、重量更高，可大幅提高感應(yīng)爐的功率密度和電熱效率，減少電磁場的泄露和浪費(fèi)；
[0019]2、發(fā)熱更快、更均勻，有益于提高生產(chǎn)效率和熔體質(zhì)量；
[0020]3、耐火性能更高、抗?jié)B、抗酸、抗堿性能更好，可減少對(duì)熔體的污染；
[0021]4、機(jī)械密封再加上氮?dú)?、惰性氣體和可燃?xì)怏w三重保護(hù)，確保坩堝、塞棒不燒損，正常使用的情況下，爐襯壽命超過I年；
[0022]5、沙封可確保爐蓋旋轉(zhuǎn)時(shí)爐膛保持密封，可適應(yīng)熔體機(jī)械攪拌的需要。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中標(biāo)記為:
[0025]1、塞棒，2、密封環(huán)，3、爐蓋，4、沙封，5、感應(yīng)爐線圈，6、復(fù)合搗打料，7、石墨坩堝，8、水口，9、耐火填充料。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面對(duì)照附圖，通過對(duì)實(shí)施例的描述，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，以幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。
[0027]如圖1所不的本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)，為一種用于感應(yīng)爐生產(chǎn)礦洛棉、巖棉、微晶玻璃、鑄石類產(chǎn)品的坩堝。為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題并克服其缺陷，實(shí)現(xiàn)發(fā)明的目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:[0028]如圖1所示熔池耐火工作面及其保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型的用于感應(yīng)爐生產(chǎn)礦渣棉、巖棉、微晶玻璃、鑄石類產(chǎn)品的坩堝，所述的坩堝為石墨坩堝7，安裝在所述感應(yīng)爐爐膛的最內(nèi)側(cè)，作為熔池的耐火工作面；所述石墨坩堝7與感應(yīng)爐線圈5、爐底預(yù)制的耐火填充料9之間采用高耐火度、高抗渣性的復(fù)合搗打料6填充并搗實(shí)。
[0029]本實(shí)用新型使用高功率密度電極材料，加工成一定尺寸和形狀的石墨磚，并組裝成坩堝，作為感應(yīng)爐內(nèi)的發(fā)熱體和熔池耐火工作面，并采用爐膛密封，結(jié)合氮?dú)?、惰性氣體和可燃?xì)怏w雙重保護(hù)的方法，保持爐內(nèi)的石墨材料不被燒損，從而提高感應(yīng)爐坩堝爐襯的電熱效率、提高其壽命。
[0030]坩堝作為熔池耐火工作面的同時(shí)，在電磁場中感應(yīng)發(fā)熱，同時(shí)兼有發(fā)熱體的功能。
[0031]所述的石墨坩堝7用石墨磚砌成，在所述石墨磚縫中填充可燒結(jié)的粘結(jié)劑。高溫?zé)Y(jié)后，石墨磚磚縫間的粘結(jié)劑受熱固化，使得石墨磚互相結(jié)合，形成整體坩堝，以防止坩堝內(nèi)的熔體滲漏。
[0032]坩堝組裝時(shí)，磚縫使用浙青+石墨粉+導(dǎo)電劑作為粘結(jié)劑，確保高溫下石墨磚與其燒結(jié)成整體，形成整體坩堝；足夠的固體殘留和導(dǎo)電性能確保磚縫不滲漏、不拉弧。
[0033]所述的石墨坩堝7的底部設(shè)有與水口 8配合的錐孔，用以安裝水口 8。
[0034]所述的石墨坩堝7的上方用爐蓋3蓋住，所述爐蓋3的邊緣用沙封4密封，以確保爐蓋3旋轉(zhuǎn)時(shí)爐膛密封。
[0035]所述的感應(yīng)爐設(shè)有塞棒1，所述的塞棒I穿過所述的爐蓋3，其下端通過錐體與所述的水口 8的錐孔配合。
[0036]所述的爐蓋3與塞棒I接縫處安裝有密封環(huán)2 ;在密封環(huán)2上設(shè)有氮?dú)饣蚨栊詺怏w噴吹裝置。使用氮?dú)饣蚨栊詺怏w噴吹的方式，防止塞棒I氧化和爐內(nèi)、外氣體交換。
[0037]機(jī)械密封+氮?dú)?、惰性氣體和可燃?xì)怏w三重保護(hù)，確保坩堝、塞棒不燒損。
[0038]坩堝上端與爐蓋3間砌筑一定高度的復(fù)合碳磚或微孔剛玉磚，防止漏電。
[0039]所述的爐蓋3上設(shè)有加料口，所述的加料口處安裝有可燃?xì)怏w噴嘴。向爐內(nèi)加入可燃?xì)怏w，以提聞爐溫和防止石墨樹禍7、塞棒I燒損。
[0040]坩堝外側(cè)打結(jié)料使用耐火度超過1800°C的碳-碳化硅復(fù)合搗打料，防止燒熔，在坩堝損壞時(shí)可防止熔體滲漏，燒壞感應(yīng)線圈。
[0041]感應(yīng)爐線圈5與復(fù)合搗打料6、感應(yīng)爐線圈5與耐火填充料9之間墊耐火保溫板，減少爐壁散熱損失，提高感應(yīng)爐熱效率。
[0042]以上結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性描述。顯然，本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本實(shí)用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.用于感應(yīng)爐生產(chǎn)礦渣棉、巖棉、微晶玻璃、鑄石類產(chǎn)品的坩堝，其特征在于:所述的坩堝為石墨坩堝(7)，安裝在所述感應(yīng)爐爐膛的最內(nèi)側(cè)，作為熔池的耐火工作面；所述石墨坩堝(7)與感應(yīng)爐線圈(5)、爐底預(yù)制的耐火填充料(9)之間采用復(fù)合搗打料(6)填充并搗實(shí)。
2.按照權(quán)利要求1所述的用于感應(yīng)爐生產(chǎn)礦洛棉、巖棉、微晶玻璃、鑄石類產(chǎn)品的i甘堝，其特征在于:所述的石墨坩堝(7)用石墨磚砌成，在所述石墨磚縫中填充可燒結(jié)的粘結(jié)劑。
3.按照權(quán)利要求1所述的用于感應(yīng)爐生產(chǎn)礦洛棉、巖棉、微晶玻璃、鑄石類產(chǎn)品的i甘堝，其特征在于:所述的石墨坩堝(7)的底部設(shè)有與水口(8)配合的錐孔，用來安裝水口(8)。
4.按照權(quán)利要求1所述的用于感應(yīng)爐生產(chǎn)礦洛棉、巖棉、微晶玻璃、鑄石類產(chǎn)品的i甘堝，其特征在于:所述的石墨坩堝(7)的上方用爐蓋(3)蓋住，所述爐蓋(3)的邊緣用沙封(4)密封。
5.按照權(quán)利要求3所述的用于感應(yīng)爐生產(chǎn)礦洛棉、巖棉、微晶玻璃、鑄石類產(chǎn)品的i甘堝，其特征在于:所述的感應(yīng)爐設(shè)有塞棒(1)，所述的塞棒(I)穿過所述的爐蓋(3)，其下端通過錐體與所述的水口(8)的錐孔配合。
6.按照權(quán)利要求5所述的用于感應(yīng)爐生產(chǎn)礦洛棉、巖棉、微晶玻璃、鑄石類產(chǎn)品的i甘堝，其特征在于:所述的爐蓋(3 )與塞棒(I)接縫處安裝有密封環(huán)(2 );在密封環(huán)(2 )上設(shè)有氮?dú)饣蚨栊詺怏w噴吹裝置。
7.按照權(quán)利要求5所述的用于感應(yīng)爐生產(chǎn)礦洛棉、巖棉、微晶玻璃、鑄石類產(chǎn)品的i甘堝，其特征在于:所述的爐蓋(3)上設(shè)有加料口，所述的加料口處安裝有可燃?xì)怏w噴嘴。
【文檔編號(hào)】F27B14/04GK203704649SQ201320664803
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2013年10月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月26日
【發(fā)明者】馬冶, 韓正良, 王志良 申請(qǐng)人:蕪湖新興鑄管有限責(zé)任公司