CN1017629B - 连续熔炼废钢铁的方法及其设备 - Google Patents

Abstract

一种在转炉内连续地熔炼废钢(铁)和/或生铁的方法，转炉是在靠近其底部利用亚化学计量的燃烧器以其火焰基本上径向导入转炉内进行加热的。在高于燃烧器平面供给二次空气或氧气以便进行完全地燃烧。熔融金属最好是与熔渣一起经过侧面连接到转炉上的排出装置排放入移动式的钢(铁)水包中。为了更换钢(铁)水包，转炉要回转到使熔融金属的液面处于排出孔的下面。

Description

本发明涉及一种在转炉内连续地熔炼废钢和/或生铁的方法以及实现这种方法的设备。

已知各种异温转炉熔炼方法（allothermic    converter    processes）;其中所用的的废钢要进行预热和/或进行熔化，应当指出这种方法最合适的方案是利用外加生铁。昂贵的倾转式炉已被推荐用于实现这种熔炼方法，应当指出实际上这种已知的方法所存在的主要缺陷是，它们是以成批地，非连续性地进行工作，因为该熔炉无论如何没有用于连续地排出熔炼材料的装置。

用于预热废钢（铁）和/或熔化材料的已知的异温炉的加热通常是利用底部喷嘴向着底部熔池内吹入碳和氧的混合物，或者经过一个由上面导入的喷管将燃料连同氧气一起吹入炉内实现的。

所谓KVA方法（KVA-process）是利用金属加料以及煤和添加剂来实现的，应当指出在这种KVA方法中通过利用天然气和氧气进行工作的燃烧器来供给所需要的熔化热是已知的技术。到目前为止已经提出的用于KVA方法的熔炼炉包括在其底部具有一个排出孔，但是该排出孔并不提供简单的连续工作的可能性。在这些已知的方法中已经能够实现推动一种移动式的钢（铁）水包到达该排出孔下面的一个位置上，由此熔料和熔渣一起都排出来并随后从钢（铁）水包中将熔渣去除出去。由于该排出孔是设置在炉膛的底部，仅仅有少量的熔渣残留在熔化炉膛内或者当采用倾动式的熔炼坩埚时分别残留在熔炼坩埚内。因此，当在连续工作的基础上继续进行熔化过程中，为了得到恒定质量的目的必须产生出 相对应数量的熔渣。

这样本发明的目的在于提供一种在开始时所提到的那种类型的方法，该方法为实现在连续的基础上的熔炼过程和得到熔池的恒定的质量提供可能性。为了解决此任务，按照本发明的方法主要包括：利用亚化学计量的燃烧器以其火焰基本上由径向导入转炉的内部，在靠近转炉的底部进行加热;为了实现完全燃烧的目的，在高于燃烧器平面一定距离处供给二次空气或氧气;该熔融金属最好是连同熔渣一起经过一个以其侧面连接在转炉上的排放装置排放到一个移动式的钢（铁）水包中;而且为了更换钢水包，该转炉回转到使熔融材料的液面处于排出孔以下的一个位置上。由于该转炉是利用一种亚化学计量的燃烧器以其火焰基本上由径向导入转炉的内部，在靠近转炉的底部进行加热的;更详细地说，当采用以天然气和氧气进行工作的燃烧器时，在天然气与氧气之间的比例可以这样进行控制，即使其获得所要求的火焰温度和要求的氧化程度。采用亚化学计量的燃烧器可以导致铁的产量提高和氧化损失的降低。为了完全燃烧的目的，由于这时在距燃烧器平面的上方一定距离处供给二次空气或氧气，则化学反应热已基本上完全利用上，而且对连续供给的炉料进行足够程度的预热，因此加速了熔炼过程。燃料的未燃烧部分是利用可控制的空气量尽量使其在这些后置燃烧嘴内进行充分燃烧，因此该废钢（铁）柱状层就这样得到预热。由于熔融金属的排出，最好是经过一个以其侧面连接在转炉上的排放装置连同熔渣一起排放到一个移动式的钢（铁）水包中，当将转炉进行回转时，为使足够数量的熔渣遗留在转炉内提供了可能性，因此在更换移动式钢（铁）水包并将转炉回转回来以后连续地熔化过程就不再受到妨碍。最好是连同熔料一起排出来的熔渣可以在位于转炉下面的接受钢（铁）水包中进行分离，应当指出，横向伸出的排出装置可以使转炉已经在较小的角度进行倾斜之后，就能保留足够多的熔渣。有可能使保留在转炉内的金属材料，在更换钢 （铁）水包的过程中熔融进行熔化过程，由此保持熔化过程的连续性，为此目的，当更换钢（铁）水包时，将转炉倾斜到使炉的熔融金属的液面处于排出孔的下面的一个位置上就足够了。

为实现此方法的本发明的设备具有一个转炉，其基本特征在于：该转炉在位于靠近其底部的平面内设置有基本上沿着径向伸出的许多个燃烧器喷嘴;在一个较高水平位置的另一个平面内设置有若干空气喷嘴;而且具有一个悬臂式的排出装置经过一个径向排出孔连接到转炉上。按照本发明的设备，该悬臂式的排出装置经过一个径向排出孔连接在转炉上具有很大的重要性，上述排出装置改进了倾斜操作的运动性能，就更换钢（铁）水包来说，即是在较小倾斜角度情况下也不会发生滴漏。此实施方案有利于进一步地发展以便使悬臂式的排出装置具有一个基本上径向的通道与转炉上的径向排出孔相对对正，以便将基本上与转炉的轴线相平行地伸出的排出通道连接在基本上径向的通道上，应当指出在排出装置内的这种带角度的通道设计提供了当更换钢（铁）水包时只利用小的倾斜角度进行操作的可能性，并提供了为保证熔炼过程的连续性安排辅助设备的可能性。此外，主要适合于更好的进一步发展，按照这种进一步发展该悬臂式排出装置应至少带有一个将火焰引向两个对应的通道中的一个通道的燃烧器。这种燃烧器要连接至悬臂式排出装置上以防止在更换钢（铁）水包的过程中在通道内的熔料的固化，这种固化会使连续熔炼过程中断。在这种情况下，将燃烧器导入两种通道，即导入与转炉的径向排出孔相对正的基本径向的通道以及导入与上述第一通道呈一角度设置的另一个通道是有好处的，从而可以可靠地建立起均匀的温度分布。

按照本发明进行安排布局的选择是有益的，其中连接在排出装置的径向排出孔的通道要比与转炉的轴线相平行的排出装置的通道的自由截面尺寸大一些是有好处的，以便将燃烧器连接到基本上径向设置的第一 通道的没有熔融金属的空间内提供了可能性。在这种情况下，有可能保持燃烧器喷嘴不受熔料的任何直接影响，而且在这种情况下，该装置是以所选择的最简单的方式，将其火焰的轴线相互交叉或相交的两个燃烧器和一个可关闭的取试样的开口都与连接径向排出孔上的排出装置的通道连通起来。该附加设置的通入此通道的取试样开口提供了连续监控熔炼过程和将转炉的燃烧器控制在符合要求的状态下的可能性。

如果在该装置中，将悬臂式排出装置的排出通道的出口端附设一个盖板，以便将钢水包可以在排出通道下面的一个位置上进行移动，该盖板与转炉共同进行倾斜，并适合于将钢水包移动时，则移动式的钢水包的特别快速更换就能够实现。由于随后的钢水包的盖板是与转炉或者分别地与悬臂式排出装置连接在一起的，则钢水包的特别快速地更换就能够实现，从而使该过程仅仅在一个非常短的间隙内中断。

转炉的燃烧器最好是在缺氧的情况下，即当λ值达到0.8至0.9时进行工作。天然气，更详细地说是CO和CH₄的未燃烧部分连同排气一起在向上的方向上并在供给二次空气的平面区域内进行完全地燃烧。与高炉相比，采用转炉当更换钢（铁）水包时可以进行简单的倾斜运动，而且按照本发明的装置可以通过改变现有的转炉结构直接在实践中得到，例如通过改变LD转炉的结构获得。与已知的各种可倾斜炉结构相比，转炉的可倾斜式吊挂对转炉下面的空间明显地提高了可达性，应当指出由于悬臂式排出装置具有燃烧器结合在其中，则避免在转炉底部设置排出孔，不再要求环顾周围的操作。

下面将参照显示一个实施例的附图对本发明进行更详细地解释。

图中显示一个可倾斜的转炉1，该转炉的回转轴线是由标号2表示。以天然气为工作介质的煤气燃烧器4是经过一个环形导管连接到转炉上的，并位于靠近转炉的底部，上述燃烧器的火焰5是以基本上径向引入转炉的内部。转炉1可以连续地将废钢6送入，为此目的设置一个进 料斜槽7。

由各燃烧器4所形成的燃烧器平面的上面设置有用于供给二次空气的另一个环形导管8。由于燃烧器4是以λ值为0.8至0.9的亚化学计量地进行工作的，所供给的燃料是在二次空气的平面内才完全燃烧的。

带有一个基本上径向的通道10的悬臂式排出装置9连接至转炉底部3上。该悬臂式排出装置9的这个径向通道10是与转炉1的一个径向排出孔11相对正的，并由上面通入基本上在竖直方向并与转炉1的轴线12相平行的方向上伸出的通道13内。该基本上径向的通道10比在平行于轴线12的方向上伸出的排出通道13具有大一些的自由截面尺寸，从而使径向通道10在排放熔料时不需要完全充满。如果在向外流出的熔融金属14上方出现一个自由空间，而且如果燃烧器15和16向着此自由空间内打开并具有一个相交的燃烧器轴线是有好处的。燃烧器15起到加热径向通道10的作用，而燃烧器16则阻止固化的金属将竖直通道13堵塞。

一个取试样开口17也连接到径向通道10上，该取试样开口是用以控制熔炼过程的。

一个盖板18是与悬臂式排出装置9连接在一起的，而且如果准备更换的钢水包已向着该排出装置的下面移动时，则该盖板可以绕着回转轴线2连同转炉1和悬臂式排出装置9一起向上进行回转。钢水包19本身可以搬到滚子20上，一个单独的熔渣接受容器21安置在该钢水包的底盘上以便进行熔渣的分离。

Claims (6)

1、在转炉内进行连续地熔炼废钢(铁)和/或生铁的方法，其特征在于方法包括以下步骤：在转炉(1)的内部靠近底部的部位上利用在一个平面内布置的亚化学计量的燃烧器(4)以其火焰在基本上径向方向导入转炉的内部进行加热；将二次空气或氧气在上述燃烧器所在的平面的上方一定距离处向转炉内部供给，以便进行完全地燃烧，通过一个排出装置可选择地将熔融物质从转炉排放到一个移动式的钢(铁)水包(19)中，排出装置连接在转炉上，位于一个转炉上的排出孔和钢(铁)水包之间，所述可选择地排放是通过将转炉围绕一个基本水平的轴线在两个位置之间即：转炉中熔融物质的水平面位于排出孔之上的位置和排出孔之下的位置之间回转完成的。

2、一种用于实现如权利要求1所述的方法的设备，包括：

一个转炉具有一个底部，一个内部，其特征在于：还包括一个径向排出孔;

一组基本上在径向上伸出的燃烧器（4），设置在转炉（1）上位于一个平行于所述转炉底部的第一平面内，且靠近转炉底部（3），用于将火焰导入转炉内部进行亚化学计量的燃烧;

一组空气喷嘴设置在所述第一平面的上方的一个平面内用来供给二次空气以便进行完全地燃烧;

排出装置（9）用于将熔融物质从转炉排放到移动式的钢（铁）水包（19）内，所述排出装置通过一个转炉内部的径向排出孔（11）连接到转炉的底部上，所述排出装置（9）还具有一个基本上径向布置的通道（10）与转炉的所述排出孔相对正，和一个排出通道（13），其以基本上平行于转炉（1）的垂直轴线的方向伸出并连接到基本上径向的通道（10）上。

3、根据权利要求2所述的设备，其特征在于：该排出装置（9）至少带有一个燃烧器（15，16），该燃烧器以其火焰导入排出装置（9）的上述两个通道（10，13）相对应的一个通道中。

4、根据权利要求2所述的设备，其特征在于所述径向的通道（10）具有一个比所述排出通道（13）更大的横截面尺寸。

5、根据权利要求2中所述的设备，其特征在于：该排出装置（9）的排出通道的出口端携带着一个用于钢（铁）水包（19）的盖板（18），该盖板是一个低于排出通道（13）的位置上是可动的，上述盖板（18）可以与转炉（1）共同进行回转并且适合于将钢（铁）水包移走。

6、如权利要求2所述的设备，其特征在于：排出装置进一步包括以它们的火焰轴线相互间交叉或相交在径向通道内的两个燃烧器（15，16）和一个可关闭的取试样开口（17）与径向通道（10）相连通。

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