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冶炼炉结构

关键词 碳化硅 , 冶炼炉|2011-07-05 16:46:56|基础知识|来源 中国磨料磨具网
摘要 碳化硅冶炼炉主要有如下几部分:端墙,电极,炉床,侧墙及支柱,活动炉还包括车体。一.端墙端墙位于炉床两端,电极安装其中。端墙是构成盛料容积的一部分,并支承,保护电极,使其不受氧化。要...

  碳化硅冶炼炉主要有如下几部分:端墙,电极,炉床,侧墙及支柱,活动炉还包括车体。
  一. 端墙
   端墙位于炉床两端,电极安装其中。端墙是构成盛料容积的一部分,并支承,保护电极,使其不受氧化。要求端墙结构牢固,耐高温抗氧化,在炉料热膨胀压力下不向外倾斜,不变形,还要求不透气,防止电极氧化。
   通常端墙由耐火砖(或混凝土预制件),碳质砌体砌成,用钢架紧固。如采用混凝土预制件,一般砌于外部低温部位。碳质砌体有多种类型,表2-3-3列出了它们的比较。
   也有采用炉料代替碳质砌体的。这种结构节省碳质砌体材料,电极允许消耗长度较大,但炉料运输量稍增加。
  端墙有几种组合形式:第一,全耐火砖砌体;第二,钢保护支架耐火砖砌体;第二,钢筋混凝土预制件结构,温度较高部位砌耐火砖。
  
  表2-3-2 不同端墙结构比较
  组合形式 特点 适用范围
  耐火砖砌体 砌筑简单,节约钢材,不牢固易向外倾斜,易产生裂缝,不透气性能差,易氧化电极 只用于小型炉
  装有钢保护架的耐火砖砌体 结构牢固,寿命较长,但需要钢材,造价稍高 大,中,小型炉都适用
  钢筋混凝土预制件与耐火砖配合 节约耐火砖及砌筑工时,不透气性能较好,电极不易氧化,但只能在较低温度部位使用预制件。安装预制件时需起重设备。 适于大,中型炉
  
  表2-3-3 不同类型碳质砌体比较
  砌体类型 特点 适用范围
  石墨化块 容易砌筑,抗氧化性能强,耐用,价格高,投资大 大,中型炉
  电炉炭块 容易砌筑,机械强度大,不易加工,价格比石墨化块便宜,氧化较快,电阻大 大,中型炉
  废石墨化电极 价格便宜,需加工,砌筑质量差 中,小型炉
  废炭块 价格便宜,需加工,砌筑质量差,易氧化 小型炉
  出炉石墨及非磨料级碳化硅加粘结剂捣制 价格便宜,生产碳化硅时即获得出炉石墨,因而可就地取材,但每炉维修量较大 小型炉
  
  二. 电极
  电极通常砌在端墙中心部位,横贯端墙内外,它把强大的电能输至炉内。电极应具有良好的导电性能,耐高温,抗氧化,并且有一定的机械强度。表2-3-4列出了几种电极的特点。
  
  表2-3-4 用于碳化硅冶炼炉的几种电极比较
  材料名称 特点 适用范围
  石墨化块 导电性能好,抗氧化能力强,容易砌筑,容易加工,使用寿命长,价格较高 大,中,小型炉都可采用
  石墨化电极(圆形) 导电性能好,抗氧化能力加,价格较高,加工量较大,不容易砌筑 中,小型炉采用
  方形电炉炭块 电阻大,导电性能不好,电能损耗大,抗氧化能力差,不易加工,容易砌筑,价格便宜 小型炉采用
  炭素电极 电阻大,导电性能差,电能损失大,抗氧化能力差,需加工,不易砌筑,价格便宜 小型炉采用
  
  三. 炉床
  炉床按其形状可分为矩形,梯形及圆弧形三种类型。按照其性能分为透气炉床和不透气炉床。表2-3-5列出了各种炉的特点。
  
  表2-3-5 不同类型炉床的特点
  类型 特点 适用范围
  不透气矩形炉床 便于机械化抓斗作业,采用炉底焙烧法,两直角处的新料焙烧不好,新料法无此问题,炉产稍低但不明显 适于抓斗作业的大,中型炉
  透气的矩形炉床 具有透气性,炉床砌筑容易,但直角部位新料焙烧不好,不便于抓斗操作 小型炉
  梯形炉床 具有透气性,炉底新料焙烧充分,炉产稍高,出炉底料时抓斗操作不便,易损坏炉底 大,中,小型炉采用
  圆弧形炉床 具有透气性,炉底新料焙烧充分,炉产稍高,需要铸铁炉条构件,人工出炉底料 小型炉
  
  四. 侧墙
  炉两侧的炉墙称侧墙,起盛料并有保温作用,可折卸。要求牢固,能经受住一般的碰击,能承受炉内压力,在温度800~1200℃时不变形,具有良好的透气性,留有透气孔,占炉墙面积的6%~7%。
  矩形炉床的大,中型炉,侧墙分上下两节,下节即是构成炉床的一部分。梯形,圆弧形炉床只有一节炉侧墙,各炉墙间要求绝缘。
  按照结构不同,侧墙有多种:钢框砌耐火砖炉墙,钢框焊钢板炉墙,铸铁炉墙,耐热混凝土炉墙,耐火砖搭砌的炉墙等。表2-3-6 是各种炉墙的比较。
  
  表2-3-6 各种炉墙的特点及适用范围
  炉墙种类 特点 适用范围
  钢框砌耐火砖炉墙 在槽钢框内砌直角耐火砖,每层砖之间留有矩形气孔。这种炉墙修砌方便,经济实用 大,中,小型炉都可用
  钢框焊铁板炉墙 槽钢框焊厚度6mm左右的钢板,两个工字钢加强筋,钢板上开5mm孔。这种炉墙耐用,修补方便,经济实用 大,中,小型炉者可用
  铸铁炉墙 全部由铸铁铸成,重量较大,耐撞击,不变形,但修补困难,费用较高 大,中型炉采用
  耐热混凝土炉墙 经济省工,不耐撞击,不能用水急冷,不易修补,不耐食盐侵蚀 大,中型炉采用
  耐火砖搭砌的炉墙 采用标准直角耐火砖搭砌,不用泥挤缝,简便易行,但费工费力,耐火砖消耗大,且易倾倒 只在小型炉上采用
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