[發明專利]一種熔融爐

有效

• 申請號: 201410431533.5
• 申請日: 2014-08-28
• 公開（公告）號: CN104329941A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 朱曙光;劉心志;張后雷;王庚;朱經緯;趙釗
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: F27B14/06
• 分類號: F27B14/06;F27B14/16;F27B14/18;F27B14/14;F27D11/02;C03B20/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

技術領域

本發明涉及一種加熱裝置，特別是一種熔融爐。?

背景技術

石英熔融是熔融石英生產過程中的核心流程，其熔融質量的好壞直接關系到后續產品的質量。目前國內使用的石英熔融電爐普遍存在單位能耗高，電耗約占總成本60％，一級品率低(一般在30％左右)的問題。2012年底的調研表示：由于市場熔融石英價格低迷，只有2000多元/噸，而采購的原材料成本約在600元/噸，電耗約1000元/噸，每爐都要更換的石墨電極成本也在600元左右(以6噸左右裝爐量計)，東海只有13家熔融石英企業生產線在運行(其中含部分生產運行)，其余全部暫停生產。因此如何效率的進行熔融石英生產過程是一個迫在眉睫的問題。傳統加熱石英至其熔融的方式是將一根石墨電極直接插入石英石原料當中，石英石原料盛放在一個大的不銹鋼筒當中，這樣的加熱方式帶來以下幾處弊端：(1)由于石墨電極在原料的最中間，從內向外加熱石英原石，但是石英原料外圍的體積更大，導致石英石加熱效率不高；(2)傳統加熱方式為了使石英原石加熱更加均勻，在熔融石英的過程中會緩慢轉動不銹鋼大筒使其已熔融的石英均勻填補原先石英石之間的空隙，通過這樣的方式來減少石英原石間的接觸熱阻來增加石墨電極棒加熱的效率，但這的方式會導致石墨電極棒容易折斷，一旦折斷整爐的原料就會作廢，損失巨大；(3)假如石墨電極沒有折斷，得到的成品要去除中間靠近石墨電極以及最外層靠近筒壁而被污染的石英，這導致成品產量由于這種傳統的加熱方式而降低；(4)每次燒完一整筒都要損耗一根石墨電極棒，增加了成本；(5)傳統的加熱方式由于靠近不銹鋼筒的最外層只有一些石英廢料，導致熱量會容易散到周圍環境當中，造成不必要的能耗浪費；(6)傳統的生產方式無法不間斷的連續生產，一部分能源以及生產時間浪費在了裝填原料上；(7)傳統的石英熔融爐當中沒有UPS(不間斷電源裝置)，一旦停電停產將會對原料以及儀器設備造成巨大的損失。?

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種高效率的且帶有加熱棒不介入原料中的外圍環形串聯式石墨棒的熔融爐，該熔融爐還可在出料時控制熔融物的流?速。?

一種熔融爐，包括爐體、爐蓋和支撐熔融爐的支架，爐體內設空腔，其下底面設置第二加熱筒通孔，爐蓋蓋在爐體上底面并設有第一加熱筒通孔，熔融爐還包括送料裝置、加熱裝置、出料裝置、打斷裝置和盛料裝置。送料裝置包括關風機和進料管；關風機上端設有進料口，下端與進料管上端連接。加熱裝置位于爐體的空腔內，包括加熱筒、電加熱環、絕緣導熱材料；加熱筒上端與進料管下端在第一加熱筒通孔處連接，加熱筒與第二加熱筒通孔連通；電加熱環圍繞加熱筒外壁設置，電加熱環與爐體外部電源接通；絕緣導熱層材料填充于加熱筒和爐體之間。出料裝置包括出料管和升降臺；出料管的上底面固定在爐體外壁上；升降臺與出料管的內壁相緊貼，其下底面與驅動裝置相連，升降臺在出料管和出料管向下延伸方向升降。所述進料管、加熱筒和出料管構成相連通的通道。切斷裝置包括兩塊刀頭，兩塊刀頭位于出料管下方并以出料管的軸線對稱設置，兩塊刀頭在外力的驅動下閉合或者打開從而切斷熔融物。刀頭和出料裝置之間設置冷卻裝置。盛料裝置包括推桿和盛裝容器；推桿位于升降臺下降至最低位置的一側，推桿在外力的作用下沿平行于升降臺上底面的方向來回移動；盛裝容器位于升降臺下降至最低位置的另一側，其與位于最低位置的升降臺之間通過斜槽連接。?

電加熱環包括呈棒狀的石墨電極，連接石墨電極的導電連接件、與外部電源連接的導電連接棒、連接石墨電極和導電連接棒的導電連接塊，石墨電極的數量根據加熱筒的周向長度決定，石墨電極按照以下方式連接：第一根石墨電極的底端和第二根石墨電極的底端通過導電連接件連接，第二根石墨電極的頂端和第三根石墨電極的頂端通過導電連接件連接，第三根石墨電極的底端和第四根石墨電極的底端通過導電連接件連接，以此類推，直到最后一根石墨電極的底端與倒數第二根石墨電極的底端通過導電連接件連接；第一根石墨電極和最后一根石墨電極不相連通；第一根石墨電極頂端通過導電連接塊與一根導電連接棒連接；最后一根石墨電極頂端通過導電連接塊與另一根導電連接棒連接。?