一种矿热炉配套的防爆机构的制作方法

1.本发明涉及冶金领域，特别涉及一种矿热炉配套的防爆机构。


背景技术：

2.矿热炉又称电弧电炉或电阻电炉，用于还原冶炼矿石，主要用于生产硅铁、锰铁、铬铁、钨铁、硅锰合金等铁合金。矿热炉在冶金过程中由于炉况不稳定，炉膛内烟气压力是不断波动变化的，若出现翻渣、塌料等现象时，炉膛内压力瞬间急剧增大，需要泄压，以防止矿热炉损坏甚至爆炸。
3.目前，普遍使用的矿热炉通过在炉盖上设置多个泄压孔，泄压孔安装防爆盖，当矿热炉的炉压急剧增大时，防爆盖被气流冲开，完成泄压。
4.然而，这种结构的防爆盖在多次翻转后，防爆盖频繁撞击炉盖，自身容易变形，导致防爆盖更换频繁，且防爆盖冲开后无法自动复位对泄压孔形成封闭，导致矿热炉处于打开状态，矿热炉密闭状态被打破，需要中断冶炼，人工复位防爆盖后，重新进行冶炼，还严重影响了矿热炉的冶炼效率。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种矿热炉配套的防爆机构，其结构简单、安装维护方便，且具有使用寿命长的优势，泄压后自动复位对矿热炉形成密封，保证矿热炉的冶炼效率。
6.本发明的技术方案是：一种矿热炉配套的防爆机构，包括泄压管，所述泄压管的连接端用于与矿热炉的炉膛连通，泄压管的延伸端设有密封盘，密封盘所在平面与水平面之间的夹角为45
‑
60
°
，所述密封盘上设置环绕泄压管延伸端管口的密封圈，所述泄压管的延伸端顶部通过铰轴铰接有防爆盖，防爆盖的形状与密封盘的轮廓相适应，所述铰轴上设置复位扭簧，使防爆盖具有朝向密封盘转动的趋势。
7.所述泄压管呈90
°
弯管，弯管的竖直段用于与矿热炉的炉盖相连，与炉膛连通，弯管的水平段设置密封盘。
8.所述防爆盖采用轻合金材料加工制备得到。
9.所述密封盘与水平面之间的夹角为60
°
。
10.所述防爆盖呈向上凸起的弧面结构，呈弧面结构的防爆盖的圆周设置密封环，用于与密封盘上的密封圈贴合形成密封。
11.所述防爆盖的弧面结构中设有十字形或井字形加强筋。
12.所述防爆盖和密封环为一体成型结构。
13.采用上述技术方案具有以下有益效果：
14.1、矿热炉配套的防爆机构包括泄压管，泄压管用于连通矿热炉的炉膛和外界大气压，作为矿热炉的排气通道。所述泄压管的连接端用于与矿热炉的炉膛连通，泄压管的延伸端设有密封盘，密封盘所在平面与水平面之间的夹角为45
‑
60
°
，也即，密封盘沿呈倾斜状延
伸。所述密封盘上设置环绕泄压管延伸端管口的密封圈。所述泄压管的延伸端顶部通过铰轴铰接有防爆盖，防爆盖的形状与密封盘的轮廓相适应，所述铰轴上设置复位扭簧，使防爆盖具有朝向密封盘转动的趋势，也即，通常情况下，防爆盖在自身重力及复位扭簧的作用下，紧贴在密封盘上，对泄压管形成封闭，满足矿热炉封闭状态下冶炼矿石的工况需求，当矿热炉的炉膛压力急剧增大时，急速膨胀的气体冲击防爆盖，使防爆盖绕铰轴翻转，同时复位扭簧弹性势能增大，泄压管开启，对矿热炉完成泄压，当泄压完毕后，防爆盖在复位扭簧的作用下，复位对泄压管形成封闭，保持矿热炉处于封闭状态，实现矿热炉连续冶炼的目的，保证矿热炉的冶炼效率，此外，防爆盖通常情况(封闭泄压管)与水平面之间的夹角为45
‑
60
°
，防爆盖在自身重力及扭簧作用下，紧贴在密封盘上，密封效果较好，可有效保证对矿热炉的密封性，当矿热炉的炉膛内压力波动时，防爆盖在膨胀气体的冲击下，以快速、频繁的小角度转动形式快速、频繁的对矿热炉泄压，而避免外界的空气沿泄压管进入矿热炉，还可以保持矿热炉炉膛内压力稳定(气压超过常值防爆盖即开启泄压，低于常值防爆盖即关闭)，保证矿热炉内的矿石冶炼效果。
15.2、泄压管呈90
°
弯管，弯管的竖直段用于与矿热炉的炉盖相连，与炉膛连通，弯管的水平段设置密封盘，也即，矿热炉的炉膛形成的膨胀气体最终沿水平方向排出泄压管，对防爆盖形成一个水平向外的冲击力，在防爆盖翻转至与水平面平行时，不受膨胀气体的冲击力，防爆盖具有复位的趋势，可有效避免防爆盖因持续受到膨胀气体的冲击力而翻转过度与泄压管发生撞击，避免防爆盖因撞击变形，保证防爆盖的使用寿命，降低防爆机构的维护成本。
16.3、防爆盖采用轻合金材料加工制备得到，在保证对泄压管形成封闭的基础上，还有效降低了防爆盖的转动惯性，使防爆盖开启、复位的惯性较小，利于频繁的对矿热炉泄压，而避免外界的空气沿泄压管进入矿热炉。
17.4、防爆盖呈向上凸起的弧面结构，呈弧面结构的防爆盖的圆周设置密封环，用于与密封盘上的密封圈贴合形成密封，且防爆盖的弧面结构中设有十字形或井字形加强筋，这种结构的防爆盖相对于平板式的防爆盖抗扭强度高，可有效降低防爆盖因频繁的转动而引起的变形，且由弧面结构受力而密封环不受力，避免密封环变形，使防爆盖与密封盘上的密封圈可以长时间保持紧密贴合的状态，有效提高了防爆盖的使用寿命，降低防爆机构的维护成本。
18.下面结合附图和具体实施方式作进一步的说明。
附图说明
19.图1为本发明的结构示意图；
20.图2为图1的a向视图。
21.附图中，1为泄压管，2为密封盘，3为铰轴，4为防爆盖，5为复位扭簧，6为密封环，7为加强筋，8为密封圈。
具体实施方式
22.参见图1和图2，为一种矿热炉配套的防爆机构的具体实施例。矿热炉配套的防爆机构包括泄压管1，本实施例中，泄压管1呈90
°
弯管。所述泄压管1的连接端用于与矿热炉的
炉膛连通，泄压管1的延伸端设有密封盘2，具体的，泄压管的竖直段竖直朝下延伸，用于与矿热炉的炉盖相连，与炉膛连通，泄压管的水平段设置密封盘2，密封盘与泄压管的延伸端通过焊接构成整体，密封盘2所在平面与水平面之间的夹角为45
‑
60
°
，优选的，夹角为60
°
。所述密封盘2上设置环绕泄压管延伸端管口的密封圈8，可以通过在密封盘上设置环槽，然后将橡胶圈嵌入环槽中形成密封圈，也可采用填料密封。所述泄压管1的延伸端顶部通过铰轴3铰接有防爆盖4，具体的，在泄压管的延伸端顶部设置有支撑座，铰轴穿过支撑座，且通过螺母锁定位置，防爆盖上设有铰接座，防爆盖通过铰接座沿铰轴转动。防爆盖4的形状与密封盘2的轮廓相适应，本实施例中，防爆盖4采用轻合金材料加工制备得到，如铝合金，防爆盖4呈向上凸起的弧面结构，呈弧面结构的防爆盖4的圆周设置密封环6，用于与密封盘2上的密封圈8贴合形成密封，通常的，防爆盖4和密封环6为一体成型结构，为了进一步加强防爆盖的结构强度，防爆盖4的弧面结构中设有十字形或井字形加强筋7。所述铰轴3上设置复位扭簧5，使防爆盖4具有朝向密封盘2转动的趋势。
23.本发明的工作原理为，根据实际需求，选择合适数量的防爆机构，安装在矿热炉的炉盖上，与矿热炉的炉膛连通。通常情况下，防爆机构的防爆盖在自身重力及复位扭簧作用下，紧贴在密封盘的密封圈上，泄压管处于关闭状态，保持对矿热炉的密封。当矿热炉内烟气压力超过设置数值后，烟气压力对防爆盖的作用力超过设置数值，防爆盖转动一定角度，对矿热炉进行泄压，使矿热炉内烟气压力下降，如此反复，保持矿热炉炉膛内压力稳定。当矿热炉的炉膛出现翻渣、塌料等现象时，炉膛内压力瞬间急剧增大，急剧膨胀的气体快速推动防爆盖转动较大角度，使矿热炉内的膨胀气体大量排出，转动较大角度的防爆盖在复位扭簧的作用下，具有复位的趋势，至膨胀气体对防爆盖的作用力小于设置数值后，防爆盖复位，保持矿热炉炉膛内压力稳定。