CN102618693A - 偏心出钢侧顶连续加料的密闭电炉炉体 - Google Patents

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黄其明
何春来
梁香宁
黄兴隆
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Abstract

本发明公开了一种偏心出钢侧顶连续加料的密闭电炉炉体，包括下炉体、上炉体、炉盖和电极升降装置，所述下炉体上设有偏心出钢口和用于装金属溶液的耐材内壁，所述上炉体和炉盖上设有水冷装置，所述上炉体和炉盖的安装接缝之间设有用于密闭安装加料抽气装置的加料抽气孔，所述上炉体安装在所述下炉体上，且所述上炉体的内壁半径与所述下炉体的耐材内壁半径之差为0-200mm。本发明的偏心出钢侧顶连续加料的密闭电炉炉体能够减小冷区和改善堆料问题，并提高电炉的生产效率，降低能耗。

Description

偏心出钢侧顶连续加料的密闭电炉炉体
技术领域
本发明属于炼钢技术领域，具体的为一种偏心出钢侧顶连续加料的密闭电炉炉体，适用于连续加料的电炉装置。
背景技术
现代炼钢技术中，全球钢产量的近1/3是经由电炉生产的。电炉是一个耗电大户，如何提高电炉的生产率、降底能耗是行业内最求的目标。其中，电炉炉体的优化设计是提高电炉的生产率和降底能耗重要的方法，在目前众多的电炉结构中，都不同程度的采用了各自的优化设计技术来改善电炉的性能。
公开号为EP0723129A2的欧洲专利公开了一种典型的传统料篮加料带偏心出钢孔电炉炉体，该电炉炉体包括下炉体、上炉体和炉盖，下炉体为冶炼熔池，上炉体为原料装料容器，传统电炉为了更多的加入原料（废钢），上炉体内腔套置在下炉体耐材的外腔。
值得注意的是，电炉的偏心出钢口必须放在炉体外，需要对出钢装填操作，而根据电极加热的中心特性：偏心出钢口的存在导致熔池内存在冷区（距离电极和电弧较远），为此，为减小冷区面积，该电炉炉体选择了对圆柱面炉体切一平面以缩短偏心出钢口到电极的距离。
公开号为US5400358的美国专利公开了一种非传统的侧壁加料电炉，其加料涵道开在上炉体上，为实现上炉体开孔，炉体必须有一定的高度，而上下炉体结合面上，依然采用传统的结构，将上炉体内腔套置在下炉体耐材的外腔。此外由于该电炉的落料点较低，落料点处容易堆料并形成冷区。
鉴于此，本发明旨在探索一种偏心出钢侧顶连续加料的密闭电炉炉体，该偏心出钢侧顶连续加料的密闭电炉炉体能够减小冷区和改善堆料问题，提高电炉的生产效率，降低能耗。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提出一种偏心出钢侧顶连续加料的密闭电炉炉体，该偏心出钢侧顶连续加料的密闭电炉炉体能够减小冷区和改善堆料问题，并提高电炉的生产效率，降低能耗。
要实现上述技术目的，本发明的偏心出钢侧顶连续加料的密闭电炉炉体，包括下炉体、上炉体、炉盖和电极升降装置，所述下炉体上设有偏心出钢口和用于装金属溶液的耐材内壁，所述上炉体和炉盖上设有水冷装置，所述上炉体和炉盖的安装接缝之间设有用于密闭安装加料抽气装置的加料抽气孔，所述上炉体安装在所述下炉体上，且所述上炉体的内壁半径与所述下炉体的耐材内壁半径之差为0-200mm。
进一步，还包括设置在所述下炉体下部的滚轮支撑装置，所述下炉体底部设有与所述滚轮支撑装置配合的弧形支撑部；
进一步，所述加料抽气孔的几何中心所在的径向方向与所述偏心出钢口中心所在的径向方向垂直；
进一步，所述弧形支撑部的圆心与所述加料抽气孔的几何中心之间的偏心距小于300mm；
进一步，所述下炉体的底部设有用于通入底吹气体的底吹透气砖；
进一步，所述上炉体和炉盖上设有用于搅拌金属溶液的喷枪装置；
进一步，所述炉盖和/或上炉体上部和/或加料抽气装置上设有导压管，所述导压管上安装有压力传感器；
进一步，所述上炉体的耐材内壁上设有弦边，所述偏心出钢口位于所述弦边的中垂线上，且所述偏心出钢口靠近所述弦边设置。
本发明的有益效果为：
本发明的偏心出钢侧顶连续加料的密闭电炉炉体通过将加料抽气孔设置在上炉体和炉盖安装接缝之间，由于加料抽气孔的开孔部位移向炉盖，可以降低电炉炉体的高度，并且连续加料的落点可以抬高，使得连续加料点的堆料和冷区问题得到改善，并防止冶炼过程中造渣反溢到加料抽气装置中，连续加料变得更为可靠；加料抽气装置安装在加料抽气孔上，使得加料抽气装置的加料点位置提高，设备远离电弧辐射，寿命得到提高；加料抽气装置密闭安装在加料抽气孔上，下炉体、上炉体、炉盖和密闭加料抽气装置构成一个不开盖并连续加料的较为密闭电炉炉体（电炉冶炼时，一般炉门要打开进行流渣操作，且各部件结合处也有缝隙，所以还不是完全密闭的），热能利用率更高；
将上炉体内壁紧贴下炉体耐材内壁安装，可使得上炉体直径减小，偏心出钢口到电极升降装置中心的距离缩短，如下炉体耐材内壁的壁厚一般设置为500mm，偏心出钢口到电极升降装置中心的距离可缩短300-500mm，使得电炉的冷区减小，温度场较为均匀，减少能源消耗；由于上炉体直径减小，使得加料点距离电极升降装置中心的距离更短，能够改善加料点的堆料和冷区问题；由于上炉体直径减小，喷枪装置与金属熔池平面的夹角更大，射流的距离更短，射流对熔池的搅拌效果大大改善，这加快冶金反应，提高生产效率；
本发明的偏心出钢侧顶连续加料的密闭电炉炉体由于在加料抽气孔上安装加料抽气装置进行连续加料，不需要大的原料装料空间，可降低上炉体和炉盖的高度，本发明采用较小上炉体和炉盖直径，一方面减小了设备重量，另一方面，还可以降低电极升降装置的高度和行程，以提高电极升降系统的刚度和电极调节的灵敏度，降低电极消耗，还可改善电气特性，如减短水冷电缆的长度，降低电耗；另外，上炉体和炉盖的尺寸的减小，也间接减少了炉体的散热，降低了冷却水消耗。
附图说明
图1为本发明偏心出钢侧顶连续加料的密闭电炉炉体第一实施例的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1的侧视图；
图4为图3中炉盖开启后的结构示意图；
图5为本发明偏心出钢侧顶连续加料的密闭电炉炉体第二实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
第一实施例
如图1所示，为本发明偏心出钢侧顶连续加料的密闭电炉炉体第一实施例的结构示意图；图2为图1的俯视图；图3为图1的侧视图；图4为图3中炉盖开启后的结构示意图。
本实施例的偏心出钢侧顶连续加料的密闭电炉炉体，包括下炉体1、上炉体2、炉盖3和电极升降装置4，下炉体1上设有偏心出钢口8和用于装金属溶液的耐材内壁，上炉体2和炉盖3上设有水冷装置，上炉体2和炉盖3的安装接缝之间设有用于密闭安装加料抽气装置5的加料抽气孔，上炉体2安装在下炉体1上，且上炉体2的内壁半径与下炉体1的耐材内壁半径之差为0-200mm。
如图3所示，本实施例的偏心出钢侧顶连续加料的密闭电炉炉体还包括设置在下炉体1下部的滚轮支撑装置9，下炉体1底部设有与滚轮支撑装置9配合的弧形支撑部。本实施例的滚轮支撑装置9上设有与弧形支撑部配合的滚轮。优选的，加料抽气孔的几何中心所在的径向方向与偏心出钢口8中心所在的径向方向垂直，且本实施例的弧形支撑部的圆心与加料抽气孔的几何中心之间的偏心距小于300mm，本实施例的弧形支撑部的圆心与加料抽气孔的几何中心重合。采用该结构的下炉体1，在炉体倾动时不必退出加料抽气装置5，方便操作，实施例中炉盖上开孔，以便枪体或加料管通过。
优选的，本实施例的下炉体1的底部设有用于通入底吹气体的底吹透气砖7，底吹气体对炉体内的金属溶液进行底吹搅拌，加快冶金反应，提高生产效率。
优选的，本实施例的下炉体1采用深熔池、大留钢操作，便于连续化生产。
优选的，本实施例的上炉体1和炉盖3上设有用于搅拌金属溶液的喷枪装置6，喷枪装置6的射流能对熔池进行搅拌，加快冶金反应，提高生产效率。
优选的，炉盖3和/或上炉体2上部和/或加料抽气装置5上设有导压管10，导压管10上安装有压力传感器11，导压管10将炉体内各点的压力传到传感器11中，信号被PLC控制器采集后，用于控制炉体后面除尘管道上的调节阀，以便控制电炉炉体内的负压，实现炉内微负压控制，可以提高密闭性和改善炉内冶炼气氛。导压管10的作用是使得压力传感器11远离高温，压力传感器11工作更可靠。导压管10可以用局部水冷，为防止导压管10被喷溅堵塞，本实施例的导压管10的入炉口处设有吹气管，定期吹扫导压管10入口。本实施例的偏心出钢侧顶连续加料的密闭电炉炉体在炉盖3和加料抽气装置5均设有导气管10和压力传感器11。
本实施例的偏心出钢侧顶连续加料的密闭电炉炉体通过将加料抽气孔设置在上炉体1和炉盖3安装接缝之间，由于加料抽气孔的开孔部位移向炉盖3，可以降低电炉炉体的高度，并且连续加料的落点可以抬高，使得连续加料点的堆料和冷区问题得到改善，并防止冶炼过程中造渣反溢到加料抽气装置中，连续加料变得更为可靠。加料抽气装置5安装在加料抽气孔上，使得加料抽气装置5的加料点位置提高，加料抽气装置5远离电弧辐射，寿命得到提高。加料抽气装置5密闭安装在加料抽气孔上，下炉体1、上炉体2、炉盖3和密闭加料抽气装置5构成一个不开盖并连续加料的较为密闭电炉炉体，热能利用率更高，电炉冶炼时，一般炉门12要打开进行流渣操作，且各部件结合处也有缝隙，所以还不是完全密闭的，压力传感器11信号可以控制抽气量，实现最小漏风。
将上炉体2内壁紧贴下炉体1耐材内壁安装，可使得上炉体2直径减小，偏心出钢口8到电极升降装置4中心的距离缩短，如果下炉体1耐材内壁的壁厚设置为500mm，偏心出钢口8到电极升降装置中心的距离可缩短300-500mm，使得电炉的冷区减小，温度场较为均匀，减少能源消耗。由于上炉体2直径减小，使得加料点距离电极升降装置4中心的距离更短，能够改善加料点的堆料和冷区问题。由于上炉体2直径减小，喷枪装置6与金属熔池平面的夹角更大，射流的距离更短，射流对熔池的搅拌效果大大改善，可加快冶金反应，提高生产效率。
本实施例的偏心出钢侧顶连续加料的密闭电炉炉体由于在加料抽气孔上安装加料抽气装置5进行连续加料，不需要大的原料装料空间，可降低上炉体2和炉盖3的高度，本实施例采用较小的上炉体2和炉盖3直径，一方面减小了设备重量，另一方面，还可以降低电极升降装置4的高度和行程，以提高电极升降装置4的刚度和电极调节的灵敏度，降低电极消耗，还可改善电气特性，如减短水冷电缆的长度，降低电耗。另外，上炉体2和炉盖3的尺寸的减小，也间接减少了炉体的散热，降低了冷却水消耗。
第二实施例
如图5所示，为本发明偏心出钢侧顶连续加料的密闭电炉炉体第二实施例的结构示意图。本实施例的偏心出钢侧顶连续加料的密闭电炉炉体的上炉体2耐材内壁上设有弦边，所述偏心出钢口8位于弦边的中垂线上，且所述偏心出钢口8靠近所述弦边设置。采用该结构的下炉体1能够进一步缩短偏心出钢口8到电极升降装置中心的距离，使得电炉的冷区减小，温度场较为均匀，减少能源消耗。
本实施例的其他结构与第一实施例相同，不再一一累述。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种偏心出钢侧顶连续加料的密闭电炉炉体，包括下炉体、上炉体、炉盖和电极升降装置，所述下炉体上设有偏心出钢口和用于装金属溶液的耐材内壁，所述上炉体和炉盖上设有水冷装置，其特征在于：所述上炉体和炉盖的安装接缝之间设有用于密闭安装加料抽气装置的加料抽气孔，所述上炉体安装在所述下炉体上，且所述上炉体的内壁半径与所述下炉体的耐材内壁半径之差为0-200mm。
2.根据权利要求1所述的偏心出钢侧顶连续加料的密闭电炉炉体，其特征在于：还包括设置在所述下炉体下部的滚轮支撑装置，所述下炉体底部设有与所述滚轮支撑装置配合的弧形支撑部。
3.根据权利要求2所述的偏心出钢侧顶连续加料的密闭电炉炉体，其特征在于：所述加料抽气孔的几何中心所在的径向方向与所述偏心出钢口中心所在的径向方向垂直。
4.根据权利要求3所述的偏心出钢侧顶连续加料的密闭电炉炉体，其特征在于：所述弧形支撑部的圆心与所述加料抽气孔的几何中心之间的偏心距小于300mm。
5.根据权利要求1所述的偏心出钢侧顶连续加料的密闭电炉炉体，其特征在于：所述下炉体的底部设有用于通入底吹气体的底吹透气砖。
6.根据权利要求1所述的偏心出钢侧顶连续加料的密闭电炉炉体，其特征在于：所述上炉体和炉盖上设有用于搅拌金属溶液的喷枪装置。
7.根据权利要求1所述的偏心出钢侧顶连续加料的密闭电炉炉体，其特征在于：所述炉盖和/或上炉体上部和/或加料抽气装置上设有导压管，所述导压管上安装有压力传感器。
8.根据权利要求1-7任一项所述的偏心出钢侧顶连续加料的密闭电炉炉体，其特征在于：所述上炉体的内壁上设有弦边，所述偏心出钢口位于所述弦边的中垂线上，且所述偏心出钢口靠近所述弦边设置。
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