[實(shí)用新型]一種大型拱形多孔高溫電爐爐頂結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420053481.8
• 申請(qǐng)日: 2014-01-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203785452U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李朝俠;黃河
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 洛陽(yáng)洛華窯業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): F27D1/02
• 分類號(hào): F27D1/02
• 代理公司: 洛陽(yáng)公信知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 41120
• 代理人: 張燕

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及到高溫大型設(shè)備領(lǐng)域用到的大型高溫電爐，具體的說(shuō)是一種大型拱形多孔高溫電爐爐頂結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

在冶金、化工生產(chǎn)中，越來(lái)越多的使用大型圓形電爐。直徑可達(dá)7米、10米乃至20米以上，爐頂爐襯的重量可達(dá)幾十噸乃至幾百噸。由于爐頂布置了電極孔和多個(gè)下料孔、排煙孔、測(cè)量取樣孔及其他的工藝孔洞，在爐頂中心部位不但形成了電極高溫三角區(qū)，而且也形成了中心下料干擾區(qū)。由于中心區(qū)孔洞多，在孔洞集中的中心區(qū)，爐襯和孔洞的比表面積相近，爐襯結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降，高溫運(yùn)行時(shí)電爐頂中心高溫區(qū)爐頂耐火爐襯軟化塌陷損壞。因此，電爐在運(yùn)行中，電爐爐頂中心爐襯在受高溫和物料侵蝕沖刷最嚴(yán)重的部位而爐襯結(jié)構(gòu)強(qiáng)度最低，不足以抵御爐體運(yùn)行中的破壞，是最容易坍塌損壞的部位。由于電爐頂?shù)奶l(fā)大型電爐停爐，損失巨大。

國(guó)內(nèi)現(xiàn)行的大型電爐頂爐襯是平頂形狀，電爐頂爐襯的固定方式為：在電爐鋼外殼側(cè)壁頂部設(shè)置和固定巨大的鋼構(gòu)支架，把幾十噸乃至幾百噸的爐頂爐爐襯吊掛在鋼架上。這樣，爐頂?shù)牧W(xué)結(jié)構(gòu)是這樣的：從電爐基礎(chǔ)開(kāi)始，沿著電爐側(cè)壁鋼外殼，再?gòu)膫?cè)壁鋼外殼頂部四周向中心連接出一個(gè)巨大沉重的平面鋼架，再?gòu)匿摷艿母鱾€(gè)部位向下垂直伸出拉筋，把耐火爐襯分別系在拉筋上拼湊出一個(gè)平面爐襯出來(lái)。這種電爐頂?shù)牧W(xué)體系是四周固定、中心松開(kāi)的單體全懸掛平面結(jié)構(gòu)體系，鋼架的形狀和強(qiáng)度構(gòu)成電爐頂?shù)娜苛W(xué)支撐系統(tǒng)，而且鋼架平面的對(duì)稱中心就是的重心。鋼架和爐襯的重力和安裝產(chǎn)生的不平衡力和電爐運(yùn)行時(shí)工藝帶來(lái)的熱震力、機(jī)械撞擊力和電爐本身產(chǎn)生的膨脹變形全依賴鋼架中心部位的剛性維持。由于平鋼架是四周固定安裝，爐頂?shù)呐蛎涀冃螌⑾蛑行木奂诱梗刂亓Ψ较虍a(chǎn)生向下的撓度變形成鍋底凹陷。

在電爐高溫運(yùn)行時(shí)，電爐頂鋼架和鋼架下面的耐火爐襯膨脹不一致。為了不給鋼架施加重力之外的斜向拉力和扭曲力，也為了迎合鋼架的膨脹特點(diǎn)，平頂電爐頂爐襯大都采用耐火磚單塊懸掛在爐頂上部鋼梁的方式，以損失爐頂耐火爐襯自身的獨(dú)立強(qiáng)度和喪失爐襯的密封性為代價(jià)，附庸于爐頂鋼架，以盡量不再給負(fù)重幾百噸的鋼架額外的負(fù)擔(dān)以免鋼架被撕裂、扭曲、甚至傾斜。

但是，這是一個(gè)完全錯(cuò)誤的觀點(diǎn)所引發(fā)的錯(cuò)誤結(jié)構(gòu)。因?yàn)椋涸俳Y(jié)實(shí)的鋼架由于鋼材固有的金屬性特點(diǎn)，在沒(méi)有混凝土的包裹時(shí)它都是一個(gè)彈性體，在同樣收到外力時(shí)，鋼架更容易沿長(zhǎng)度和受力方向變形，在大型圓形平頂電爐爐頂系統(tǒng)中，這種不平衡力和變形勢(shì)必都指向鋼架。在電爐高溫運(yùn)行時(shí)，由于鋼架四周被固定，鋼架的熱膨脹變形只能向爐頂中心部位集中，由于鋼架下掛著沉重的耐火爐襯，鋼架中心勢(shì)必向下凹陷。鋼架中心向下凹陷使分隔吊掛在鋼架上的砌塊扭曲分離彼此產(chǎn)生空隙，使電爐內(nèi)高溫直接沖向爐頂鋼架使其軟化進(jìn)一步被拉長(zhǎng)，從而在鋼架的中心產(chǎn)生更大的向下凹陷變形，最后導(dǎo)致?tīng)t頂鋼架和爐頂爐襯一同被破壞。這種爐頂?shù)膿p壞是爐頂力學(xué)系統(tǒng)被破壞造成的，所以在運(yùn)行中爐頂中心區(qū)的坍塌一旦發(fā)生，修復(fù)困難。

實(shí)用新型內(nèi)容

為解決大型多孔高溫電爐頂使用中壽命短、中心區(qū)容易坍塌的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種大型拱形多孔高溫電爐爐頂結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案為：一種大型拱形多孔高溫電爐爐頂結(jié)構(gòu)，包括電爐側(cè)壁外鋼殼、固定在電爐側(cè)壁外鋼殼上部?jī)?nèi)側(cè)壁的楔形環(huán)狀托梁、固定在電爐側(cè)壁外鋼殼內(nèi)側(cè)壁上且放置于楔形環(huán)狀托梁下面的高溫不銹鋼托圈、對(duì)應(yīng)于楔形環(huán)狀托梁位置在電爐側(cè)壁外鋼殼外側(cè)壁的雙層密閉水冷鋼抱箍、坐在高溫不銹鋼托圈上的拱形耐火澆注料整體爐頂爐襯、爐襯上方的懸掛鋼架、爐襯中心高溫區(qū)兩個(gè)不同直徑的密閉厚壁高溫不銹鋼環(huán)形水套、與高溫不銹鋼環(huán)形水套進(jìn)出水連接的水柜和爐襯中心高溫區(qū)的吊掛件；

????所述拱形澆注料整體電爐爐頂爐襯坐在一個(gè)高強(qiáng)楔形圓環(huán)狀托梁上，托梁由下面的高溫不銹鋼托圈支撐，高溫不銹鋼托圈直接固定在電爐側(cè)壁外鋼殼內(nèi)側(cè)壁上，托梁自身由其內(nèi)部的錨固件錨固，并通過(guò)錨固件固定在電爐側(cè)壁外鋼殼的上部?jī)?nèi)側(cè)壁上，使托梁直接掛在電爐側(cè)壁外鋼殼的上部；在電爐側(cè)壁外鋼殼的外側(cè)壁鋼殼上與托梁對(duì)應(yīng)的部位固定有雙層密閉水冷鋼抱箍，用于增強(qiáng)電爐側(cè)壁外鋼殼的強(qiáng)度，抵消和分解爐襯對(duì)電爐側(cè)壁外鋼殼的斜推力，制止電爐側(cè)壁外鋼殼內(nèi)徑向外擴(kuò)大變形。