專利名稱：礦熱爐爐蓋余熱鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及生產(chǎn)金屬硅、硅鐵合金等產(chǎn)品的冶煉爐設(shè)備，尤其是一種礦熱爐 爐蓋鍋爐設(shè)備。
背景技術(shù)：
礦熱爐爐蓋應(yīng)用于半密封或密閉式的各類礦熱爐上，其主要作用是1、收集電爐 冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的高溫有毒、含塵爐氣，以改善工作環(huán)境和節(jié)能減排；2、減少電爐內(nèi)的熱量 散失，以保護(hù)工作環(huán)境；3、滿足礦熱爐冶煉電極插入、加料、收集排出爐氣、觀火搗料的結(jié)構(gòu) 要求；4、爐蓋本身的降溫，以防止自身燒損，保護(hù)與其相連接的其它設(shè)備。但目前爐蓋(罩) 技術(shù)非常落后，使用壽命短、能耗高、耗水量大，以一個(gè)21MVA的礦熱電爐爐蓋為例，其形狀 如一個(gè)多孔的鍋蓋(家用炒菜鍋蓋)一般采用簡(jiǎn)單的水冷套結(jié)構(gòu)，罩在礦熱爐的熔池上 (熔池表面溫度高達(dá)2000°C )，為了防止?fàn)t蓋燒毀，在爐蓋內(nèi)通入400 600噸/小時(shí)的冷 卻水，冷卻后水溫上升10 15°C，為了水的循環(huán)利用，在外部設(shè)有大型水池、冷卻塔、循環(huán) 水泵系統(tǒng)、簡(jiǎn)單的水處理系統(tǒng)、補(bǔ)水系統(tǒng)。于是大量的熱能和水資源被散失到大氣中，而且 因?yàn)樗涮變?nèi)水循環(huán)差、易腐蝕、結(jié)垢燒壞使得爐蓋壽命短，同時(shí)該系統(tǒng)復(fù)雜、維護(hù)費(fèi)用高、 能耗高、控制水平低下，在能源緊張、環(huán)境壓力大、水資源緊缺等多重壓力下，這種高耗能高 污染的礦熱爐面臨淘汰或改進(jìn)升級(jí)的壓力。目前礦熱爐行業(yè)中爐蓋及冷卻系統(tǒng)問(wèn)題還存在如下問(wèn)題一、爐蓋普遍采用水冷套結(jié)構(gòu)，因結(jié)構(gòu)或冷卻的需要，一般將爐蓋分隔為若干水冷 單元，爐蓋上有復(fù)雜的連接管路回路，并配置簡(jiǎn)單的水處理系統(tǒng)和龐大的循環(huán)水冷卻系統(tǒng)。二、冷卻水和補(bǔ)水的水質(zhì)差，僅簡(jiǎn)單過(guò)濾和軟化處理(沒(méi)有除氧、除鹽)，在冷卻塔 和水池循環(huán)過(guò)程中容易二次污染，水中的灰和鹽份容易造成水冷套結(jié)垢燒損，水中的氧氣 容易使水冷套氧化和電化學(xué)腐蝕，最終造成礦熱爐停爐檢修(啟、停電爐費(fèi)用大，周期長(zhǎng))。三、水冷套為簡(jiǎn)單的鋼板夾層，存在許多水循環(huán)死角，內(nèi)部水流慢、均勻性差、循環(huán) 不暢，容易引起局部過(guò)熱、局部結(jié)垢燒壞；平板結(jié)垢夾套結(jié)構(gòu)的承壓能力差。上述的這種冷卻方法、水質(zhì)、結(jié)構(gòu)決定了其冷卻液在爐蓋中不得沸騰或溫升太高， 一般控制溫升10 20°C (溫升太高容易沸騰或造成局部沸騰，將使沸騰區(qū)很快結(jié)垢燒 損)，這樣就需要大量的冷卻水(2萬(wàn)KVA的電爐冷卻水量約400 600噸每小時(shí)，需要兩個(gè) 大的循環(huán)水泵)，同時(shí)升溫后的水需要送到露天布置的冷卻塔中進(jìn)行冷卻，以便循環(huán)利用， 可見(jiàn)這種系統(tǒng)的水耗、電耗、占地等均較大。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述存在的不足，提供一種環(huán)保、高效、節(jié)能的礦熱爐 爐蓋余熱鍋爐。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)完成的，一種礦熱爐爐蓋余熱鍋爐，它 主要由爐蓋受熱面、連接管道、鍋筒連接構(gòu)成。
3[0010]所述的爐蓋受熱面采用膜式水冷壁組結(jié)構(gòu)，它主要由分配集箱、蓋形水冷壁、爐氣 接口、加料接口、電極接口、檢查門(mén)、支撐架、外保溫殼等組成。所述的蓋形水冷壁、爐氣接口、加料接口、電極接口均采用鍋爐管加扁鋼焊制而 成。本實(shí)用新型用礦熱爐爐蓋余熱鍋爐來(lái)代替目前高水耗、高能耗、易燒損的礦熱爐 爐蓋及其冷卻循環(huán)系統(tǒng)，并將爐蓋及煙道系統(tǒng)的余熱充分利用起來(lái)，用于發(fā)電或其它工業(yè) 用熱，最終降低礦熱爐冶煉系統(tǒng)的水耗、電耗、減少環(huán)境污染。大力推進(jìn)礦熱爐爐蓋余熱鍋 爐在礦熱爐行業(yè)(尤其是金屬硅、硅鐵合金、硅鋁合金、電石、錳硅合金、鎳鈦合金冶煉行 業(yè))的應(yīng)用，革命性地推進(jìn)礦熱爐熔煉行業(yè)節(jié)能減排技術(shù)。

圖1是本實(shí)用新型的礦熱爐爐蓋余熱鍋爐結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型所述的爐蓋受熱面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)的介紹如圖1-2所示一種礦熱爐爐蓋余 熱鍋爐，它主要由爐蓋受熱面A、連接管道C、鍋筒B連接構(gòu)成；所述的爐蓋受熱面A是由膜 式水冷壁組構(gòu)成，經(jīng)設(shè)計(jì)和制造成礦熱爐爐蓋所要求的外形尺寸和接口條件的爐蓋形輻射 受熱面，管內(nèi)流被加熱的水或蒸汽，爐蓋下部管外流高溫含灰爐氣，并吸收熔池輻射熱，其 主要有以下五點(diǎn)作用1、將爐氣側(cè)的高溫物理熱和熔池的輻射熱高效地傳遞給管內(nèi)的水或蒸汽，使管內(nèi) 的水或蒸汽具有一定利用價(jià)值的熱能或勢(shì)能。2、其蓋(罩)形結(jié)構(gòu)能收集冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的高溫含灰爐氣。3、能滿足冶煉工藝中電極插入、加料用孔、觀察用孔、搗料用孔需求。4、高品質(zhì)的鍋爐用水和良好的鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)提高了爐蓋壽命。5、取代目前高水耗、易燒損的礦熱爐爐蓋及其冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。所述的鍋筒B，它用于收集和分離爐蓋受熱面A所產(chǎn)生的汽水混合物，并將分離出 來(lái)的水送入并循環(huán)冷卻爐蓋受熱面A，這樣循環(huán)冷卻爐蓋并產(chǎn)生高溫蒸汽，蒸汽被送往蒸汽 用戶，蒸汽在蒸汽用戶中做功后經(jīng)冷凝器被冷凝成水，水泵將冷凝水再次送入鍋筒，用于循 環(huán)冷卻爐蓋，這樣水在這個(gè)系統(tǒng)中冷卻_吸熱_做功_冷凝_再冷卻，往復(fù)循環(huán)利用，鍋筒 B內(nèi)的水位由鍋爐補(bǔ)給水調(diào)整裝置來(lái)維持一定高度。所述的連接管道C，用于連接爐蓋受熱面A和鍋筒B，主要作用是負(fù)責(zé)將鍋筒B中 的冷卻水連續(xù)送入爐蓋受熱面A中，并將爐蓋受熱面A中產(chǎn)生的汽水混合物連續(xù)送入鍋筒 B中。所述的爐蓋受熱面A主要由分配集箱1、蓋形水冷壁2、爐氣接口 3、加料接口 4、電 極接口 5、檢查門(mén)6、支撐架7、外保溫殼8等組成，分配集箱1負(fù)責(zé)將冷卻水均勻地分配到 這個(gè)整體受熱面中；蓋形水冷壁2形成整個(gè)礦熱爐密閉水冷爐蓋；爐氣接口 3為熔池中產(chǎn) 生的高溫爐氣引接口，與外圍煙道柔性連接，有吸熱降溫作用；加料接口 4為向熔池添加原 料的接口 ；電極接口 5為礦熱爐電極插入接口，內(nèi)套絕緣密封體，確保電極能不斷插入，且防止短路和減少泄漏；檢查門(mén)6為礦熱爐檢查、觀火、搗料用孔，是一個(gè)活動(dòng)的門(mén)；支撐架7 分布在爐蓋受熱面的四周，負(fù)責(zé)支撐、固定整個(gè)爐蓋受熱面；外保溫殼8由輕型保溫材料構(gòu) 成，覆蓋在整個(gè)爐蓋受熱面的外側(cè)，起保溫作用。所述的蓋形水冷壁2、爐氣接口 3、加料接口 4、電極接口 5均采用鍋爐管加扁鋼 焊制而成，其形狀、扁鋼的寬度以及鍋爐管的規(guī)格均根據(jù)礦熱爐接口條件和熱負(fù)荷強(qiáng)度經(jīng) 過(guò)計(jì)算分別確定的，使他們形成一個(gè)有機(jī)的整體受熱面，整體焊接結(jié)構(gòu)，且汽水系統(tǒng)相互貫
ο礦熱爐爐蓋余熱鍋爐，將礦熱爐爐蓋冶煉工藝設(shè)計(jì)和余熱鍋爐設(shè)計(jì)有機(jī)的融合在 一起，不但能回收余熱，更能滿足和優(yōu)化礦熱爐冶煉工藝，使礦熱爐冶煉工藝的水耗、電耗、 維護(hù)費(fèi)等成本等大幅下降，同時(shí)減少了環(huán)境污染，這種特殊的余熱鍋爐必將大力推進(jìn)了礦 熱爐熔煉行業(yè)節(jié)能減排技術(shù)的發(fā)展。
權(quán)利要求一種礦熱爐爐蓋余熱鍋爐，其特征在于它主要由爐蓋受熱面(A)、連接管道(C)、鍋筒(B)連接構(gòu)成；所述的連接管道(C)，用于連接爐蓋受熱面(A)和鍋筒(B)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦熱爐爐蓋余熱鍋爐，其特征在于所述的爐蓋受熱面(A)采 用膜式水冷壁組結(jié)構(gòu)，它主要由蓋形水冷壁(2)；設(shè)置于蓋形水冷壁(2)下底兩端的分配集 箱(1)；設(shè)置在蓋形水冷壁(2)兩側(cè)的檢查門(mén)(6)和支撐架(7)；設(shè)置在蓋形水冷壁(2)上 端的爐氣接口(3)、加料接口(4)和電極接口(5)和包裹在蓋形水冷壁(2)外部的外保溫殼 ⑶組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦熱爐爐蓋余熱鍋爐，其特征在于所述的蓋形水冷壁(2)、爐 氣接口(3)、加料接口(4)、電極接口(5)均采用鍋爐管加扁鋼焊制而成。
專利摘要一種礦熱爐爐蓋余熱鍋爐，它主要由爐蓋受熱面、連接管道、鍋筒連接構(gòu)成，本實(shí)用新型用礦熱爐爐蓋余熱鍋爐來(lái)代替目前高水耗、高能耗、易燒損的礦熱爐爐蓋及其冷卻循環(huán)系統(tǒng)，并將爐蓋及煙道系統(tǒng)的余熱充分利用起來(lái)，用于發(fā)電或其它工業(yè)用熱，最終降低礦熱爐冶煉系統(tǒng)的水耗、電耗、減少環(huán)境污染。大力推進(jìn)礦熱爐爐蓋余熱鍋爐在礦熱爐行業(yè)，尤其是金屬硅、硅鐵合金、硅鋁合金、電石、錳硅合金、鎳鈦合金冶煉行業(yè)的應(yīng)用，革命性地推進(jìn)礦熱爐熔煉行業(yè)節(jié)能減排技術(shù)。
文檔編號(hào)F27D17/00GK201697472SQ201020124248
公開(kāi)日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月4日
發(fā)明者敖玉華, 王峻, 魏建明 申請(qǐng)人:杭州杭鍋工業(yè)鍋爐有限公司