一种新型镍铁电炉炉盖的制作方法

本发明涉及铁合金冶炼设备领域，具体是一种新型镍铁电炉炉盖。

背景技术：

1、矿热炉是生产铁合金的重要设备，其机械设备部分主要由炉壳、炉盖、加料系统、水冷系统、排烟通风及除尘系统、电极把持器和电极液压系统等组成。炉盖是矿热炉机械设备部分的重要部件，其主要作用是封闭炉内高温烟气，降低粉尘和高温烟气对周围环境的影响，并且屏蔽电弧热辐射。目前红土镍矿冶炼镍铁主要采用rk-ef工艺，即回转窑-电炉工艺。正常生产情况下，镍铁电炉炉膛顶部的温度在1000℃左右，极端情况会到1350℃。为了保证正常生产，镍铁电炉炉盖普遍采用水冷方式进行降温。这种水冷方式降温的炉盖主要存在以下问题：一、炉盖的冷却通道由金属板材焊接而成，焊缝数量众多，不可避免地存在焊接缺陷，进而导致冷却水泄露，给正常生产带来不利影响，甚至引起严重事故；二、炉盖整体采用水冷方式将大量高温热量带走，不利于降低冶炼能耗；三、增加了炉盖整体材料消耗和重量。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提出了一种新型镍铁电炉炉盖，采用新的结构形式，选用合适的保温材料和金属材料制作；边缘炉盖部分采用空气自然冷却，中心炉盖部分采用空气强制冷却；该炉盖很大程度降低了冶炼能耗，也提高了生产过程中的可靠性。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种新型镍铁电炉炉盖主要由6～18块边缘炉盖和1块中心炉盖等组成，中心炉盖又由3件中心组件构成；相邻的边缘炉盖、中心组件之间安装有绝缘板并通过多个螺栓组连接构成完整的炉盖，螺栓组和金属材料接触面之间安装有绝缘垫和绝缘套；边缘炉盖和中心组件的结构由内向外依次是耐高温隔热保温涂料、打结材料、纳米高温绝热板和外壳；边缘炉盖的外壳、加强筋采用q235b制作；中心组件的外壳采用0cr18ni9制作，为双层中空结构，在其内、外层壁板之间焊接有多条与其垂直的隔板构成冷却空气通道并和焊接在外层壁板上的冷却空气接口连通。安装炉盖时，各中心组件上的冷却空气接口分别与外部冷却空气源和排放接口相连接，通过强制空气冷却方式对中心炉盖起到降温作用，比采用冷却水减少了安全事故的发生。

3、优选的，上述新型镍铁电炉炉盖，构成中心组件外壳冷却空气通道的各零件之间采用全熔透型式焊接结构。

4、优选的，上述新型镍铁电炉炉盖，在边缘炉盖外壳和中心组件外壳的内侧表面上分别焊接多个与其材料相同的挂渣钉。

5、优选的，上述新型镍铁电炉炉盖，耐高温隔热保温涂料喷涂在打结材料表面，其厚度4～10mm，长期使用温度不低于1800℃。

6、优选的，上述新型镍铁电炉炉盖，打结材料包覆在纳米高温绝热板和挂渣钉的外面，其厚度120～200mm，耐火度不低于1700℃。

7、优选的，上述新型镍铁电炉炉盖，纳米高温绝热板粘贴在边缘炉盖外壳和中心组件外壳的内侧表面上，其厚度40～100mm，使用温度不低于1000℃。

8、本发明的有益效果是：耐高温隔热保温涂料是一种性能稳定的高温绝热材料，将其喷涂在打结材料表面，减少了打结材料受高温烟气冲刷和烧蚀，也在一定程度上降低了炉膛内的热量损失；纳米高温绝热板的导热系数非常低，在800℃下只有0.03w/(m▪k)，将纳米高温绝热板粘贴在边缘炉盖外壳和中心组件外壳的内侧表面上，对降低炉膛内的热量损失和炉壳金属材料的温度具有显著效果；在炉内温度相对较高的中心炉盖区域采用了强制空气冷却结构，有效降低了该区域的温度，很大程度提高了整个炉盖的安全可靠性。总之，采用该技术方案的镍铁电炉炉盖，有效减少了冶炼能耗，也减少了炉盖的金属材料消耗和重量，同时其工作可靠性也得到提高。

技术特征：

1.一种新型镍铁电炉炉盖主要由6～18块边缘炉盖和1块中心炉盖等组成，中心炉盖又由3件中心组件构成；相邻的边缘炉盖、中心组件之间安装有绝缘板并通过多个螺栓组连接构成完整的炉盖，螺栓组和金属材料接触面之间安装有绝缘垫和绝缘套；其特征在于：边缘炉盖和中心组件的结构由内向外依次是耐高温隔热保温涂料、打结材料、纳米高温绝热板和外壳；边缘炉盖的外壳、加强筋采用q235b制作；中心组件的外壳采用0cr18ni9制作，为双层中空结构，在其内、外层壁板之间焊接有多条与其垂直的隔板构成冷却空气通道并和焊接在外层壁板上的冷却空气接口连通。

2.根据权利要求1所述的新型镍铁电炉炉盖，其特征在于：构成中心组件外壳冷却空气通道的各零件之间采用全熔透型式焊接结构。

3.根据权利要求1所述的新型镍铁电炉炉盖，其特征在于：在边缘炉盖外壳和中心组件外壳的内侧表面上分别焊接多个与其材料相同的挂渣钉。

4.根据权利要求1所述的新型镍铁电炉炉盖，其特征在于：耐高温隔热保温涂料喷涂在打结材料表面，其厚度4～10mm，长期使用温度不低于1800℃。

5.根据权利要求1所述的新型镍铁电炉炉盖，其特征在于：打结材料包覆在纳米高温绝热板和挂渣钉的外面，其厚度120～200mm，耐火度不低于1700℃。

6.根据权利要求1所述的新型镍铁电炉炉盖，其特征在于：纳米高温绝热板粘贴在边缘炉盖外壳和中心组件外壳的内侧表面上，其厚度40～100mm，使用温度不低于1000℃。

技术总结本发明涉及铁合金冶炼设备领域，具体是一种新型镍铁电炉炉盖，其主要由6～18块边缘炉盖和1块中心炉盖等组成，中心炉盖又由3件中心组件构成；相邻的边缘炉盖、中心组件之间安装有绝缘材料并通过多个螺栓组连接构成完整的炉盖，螺栓组和金属材料接触面之间安装有绝缘垫和绝缘套；边缘炉盖和中心组件的结构由内向外依次是耐高温隔热保温涂料、打结材料、纳米高温绝热板和外壳；边缘炉盖的外壳、加强筋采用Q235B制作；中心组件的外壳采用0Cr18Ni9制作，为双层中空结构，在其内、外层壁板之间焊接有多条与其垂直的隔板构成冷却空气通道并和焊接在外层壁板上的冷却空气接口连通。该技术方案有效解决了现有炉盖冶炼能耗高、工作可靠性和使用安全性较差等问题。技术研发人员：王军惠,张艳青,王慧霞,王亮,李强,何傲然,程刚,郎涛受保护的技术使用者：西安鹏远冶金设备有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4