CN1033650A - 炼钢设备，特别是小型炼钢设备 - Google Patents

Abstract

用来由含铁体最好是废铁或类似炉料在炉(电炉 5)中熔化炼钢并由钢水包(21)连续铸锭的设备，其中 各处理工段立体地前后连接，由于使所有处理工段 (4，5，6，7)设置在一个截面基本与处理工段整设备相 适应的炉子厂房(1)内，并使各处理工段与相邻的工 段按物料套流程和工段中线直线相连，明显地缩小了 厂方，并因此节省了投资额。

Description

本发明涉及炼钢设备，特别是小型炼钢设备，在该设备中用含铁体，特别是废铁或类似炉料熔炼钢。

为了节省投资和生产成本，长期以来冶金工业的人们一直在努力缩小设备的投资额，这尤其可以通过缩短输送途径来实现。这不仅适用于大型设备如所称谓的联合冶炼厂，而且也适用于其对制造的为数众多的所谓小型炼钢设备，这种设备特别用来由废铁冶炼普通钢。通常使废铁在预热或不预热的情况下在一种电炉中熔化成钢，并在一个与其相连的连续铸锭装置中进行连续浇注。虽然大多数已知的小型炼钢设备是作为新建设备建造起来的并且相应地都是重新设计，但由于它们局限于模仿已知的“传统”冶炼设备，所以建造的总是太大太贵。

DE-OS3316367公开了一种用吹氧法炼钢的方法和设备，其中从高炉到连续铸锭装置的熔体处理都在一部可用车在一条直线路上输送的金容器中进行，该直线路位于一个厂房内。其中可选用一种100%的废铁炉料，对此而不用使用专门的熔化炉。然而，废铁在可移动且用氧气加热的钢水包中不能经济合算地熔化。因此，这种不加生铁熔化废铁的公知问题末被考虑。而且，没有公开关于工艺步骤和设备例如钢水包的返回和传送，必要物料的加入，供给装置等方面的内容。所以，该处提示的和生铁种类陌生的方法在设备方面的可实施性值得怀疑。

本发明的任务在于，改进开头所述类型的炼钢设备，使之进一步缩小设备尺寸，从而可以经济节约地建造和生产。本发明的任务是通过以下措施完成的：炉子和所有其它处理段位于一个在截面上基本上与处理段整套设备相适应的炉子厂房内，用至少一个传送装置使每个处理段与相邻的处理段直线连接，连在炉子厂房后面的浇注厂房有一个与炉子厂房相接的维修车间部分。

本发明及其各种结型具有许多优点，其中最主要的是下述的优点。

由于炉子车间的断面与整套处理设备如熔化炉、废铁预热装置、钢水包加热和预热装置以及排气装置等相适应，建筑体积耗资可达最低。与此相关的是同时相应地明显降低了厂房通风的费用，由于炉子车间作为密闭厂房，相邻车间的灰尘不能落入。因此，不仅工作和/或维修人员，而且炉子车间的设备也减轻了灰尘负担，这又可导致磨损相应减少。

炉子车间的断面与设备机组相适应首先意味着，厂房的侧壁与设备有尽可能小的距离。这同样适用于厂房的高度，其中首先要考虑必不可少的物料输送装置。

通过直接连接相邻的处理工段，这就可能使物料在其流水线上明显地采用最短输送途径。此外，不管使用哪一种不同的已知输送装置，它们都可能且优先安装在直线连接的垂直平面内，这样，用钢水包或吊桶输送物料时可用装在厂房中间的电葫芦（可能是双轨或平轨电葫芦）代替昂贵的运输用桥式吊车。如果所有处理工段都像优选方案那样整个设置在一条直线上，在一定条件下只用一台电葫芦就足够了。这时，较好的是使炉子车间的断面宽度至少基本上保持超过整个长度。可用在道轨上移动的钢水包车进行运输，或者按照物料的性质，用传送带或输送槽输送。

在该新设备中，空钢水包可以从浇铸车间沿最短路程循环回到熔化炉。这可在炉子车间里或旁边进行。如果按优选方案在物料流水线的熔化炉之后靠炉子车间侧面接有一个浇铸车间，该车间带有一个与炉子车间相邻接的维修车间部分，则上述返回最好经过该维修车间。另外还可使钢水包的吹洗和覆盖铁鳞不在炉子车间进行，必要时专门用简单的方式将有关的工段加罩密封以直接吸尘。浇铸车间可与炉子车间平行或成直角设置。浇铸车间同样尽可能低并在必要时在高度上分段，与其相接的是物料进一步处理所需的各车间。

本发明的设备还可以在浇铸车间的一侧或对面紧靠炉子车间设置对于炉子车间所装设备机组的操作站。这里涉及控制台、实验室、电水和液压供油装置。这种设置使这些设备好而快地容易接触到并免除灰尘和热的影响。

在需要从操作站向炉子车间运送大部件的情况下，例如运送更换电极时的电极，最好在所设机组上连接一台可垂直于炉子车间运行的电葫芦或小型桥式吊车。炉壁的穿过处可设一扇密封的小门。

特别有利的是，使炉子车间在熔化炉最好是带底部排液口的电炉的地方同时形成带排气装置的建筑物罩。排气装置可以和一个吸尘设备直接连接。特别是当所处地点供电不足或不能保证时，最好使熔化炉和/或其它加热处理工段可同时或选择性地用各种加热介质加热。由此可保证能量供应有较大的灵活性。除了各种类型的电加热方式外，还可特别考虑用喷氧管、燃烧器和尤其是等离子燃烧器加热。

对于优选的应用场合，即用废铁或冷态供应的，合适的海棉铁作炉料，特别有利的是使熔化炉的容器可移至一个固定的预热工段。这样，可用由固定安装的管道送往预热工段的熔化炉废气加热预热工段。

但是，新设备炼钢并不局限于使用废铁或海棉铁，而是也可使用其它含铁体，例如用铁矿石。在这种情况下，熔化炉之前还需设置还原装置。像已知的固体或气体直接还原装置，或也可用熔化还原装置。其中可在熔化炉前直接装一台竖炉或回转炉，以使热的海绵铁不经中间冷却即装进熔化炉中。在熔化还原工艺中，由其炼制生铁，为进一步处理液态生铁，最好安置一台吹氧转炉。还原成熔化还原的各设备只要需要即可以与其它处理工段相同方式与炉子车间直线前后连接。这可进而设想，为了适应原料的状态，使熔化炉前接的处理装置可以绕开或更换，以改变原料的处理。最后一点在可选择地冶炼普通钢，优质钢或其它特种钢时对熔化炉后的处理步骤同样有效。这时可在熔化炉和连铸设备的储备处之间至少连接一个合适的处理工段。例如吹风搅动转炉或脱气装置。对于设想专门冶炼那些钢的情况，当然要固定安装有关的处理工段。

尽管新设备在适应不同原料和待炼钢种方面有灵活性，它仍可以最广泛地实现建筑物和设备的标准化，例如按照模型体系的种类。同时还可以在提高生产量时简便地用较大设备代替处理机组和其它机械及电气装置。就模型体系（Modelsystem）而论，这意味着整套处理设备的多个尺寸等级重叠交叉，即在至少两种容积的厂房中使用同样的整套处理设备，还可进一步提高灵活性。特别是在炉子直径即使在较大的熔化量变化时也仅有少许变动的情况下，这种措施更加有利。例如，在钢产量约为150000吨/年（t/a）时用一台直径4米的电炉，但在钢产量为约750000吨/年（t/a）时仅用一台直径约7.3米的电炉。由于输送装置位于炉子厂房当中，还可以通过在一定范围内移动炉壁来加宽厂房。与已知的炉子厂房相比，新设备的炉子厂房建筑成本降低约至两倍半。

本发明设备的另一个优点在于，所用输送装置特别是吊车比已知设备在生产过程装料显著均匀多了。这样，在本发明的装载车间吊车装料到约60%，而已知的装料车间则约30%。其它输送装置如优先选用的电葫芦也到达约60%的载荷程度，而不影响物料流程的顺利进行。由于设备的所有输送装置按明显划分的区域和功能规则安置在各个工序，因而物料流程实际上没有阻滞，因为避免了使一台转送装置同时进行多种作业。合金材料，添加物或类似物料的输送可以公知的方式由贮仓经传送装置完成，而辅料和其它产物如耐火材料或炉渣的输送主要由地面运输工具完成。

下面用附图详细说明本发明设备的多个实施例。其中：

图1是普通钢冶炼设备的俯视图，

图2是图1炉子厂房的沿长度方向的中间垂直剖视图，

图3是图2中按Ⅲ-Ⅲ线的剖视图，

图4是图2中按Ⅳ-Ⅳ线的剖视图，

图5是冶炼不绣钢的相应于图1设备的俯视图，

图6是冶炼特种钢的同样相应于图1设备的炉子车间的俯视图，

图7是一套具有两个镜像平行安装的炉子厂房和一个位于其间的浇铸厂房的设备的俯视图，

图8是结合有回转炉和电炉的设备的另一个实施例的纵向垂直剖面图，

图9是带有拐角的炉子厂房的实施例的俯视图。

由图1可知，一个伸长的炉子厂房1侧面直角连接有一个浇注厂房2，它包括一个维修车间部分3，该厂房一端同样与炉子厂房1相接。炉子厂房1内前后串接有一个高温废铁预热段4，一台电炉5，一个燃烧器加热的钢水包预热段6，一个电弧加热的钢水包加热段7和一个钢水包储存段8，后者与浇注车间的连铸机9相连接。炉子厂房1在整个长度区间具有相同的宽度，其高度在作为熔化炉的电炉5和钢水包预热段6之间有一跃变。另外，在该处与炉子厂房相接的浇注厂房2的侧壁也一起发生此跃变，如图2和3所示，它具有与和其相接的炉子厂房部分相同的高度。

该设备的生产过程及物料流程如下：必要时在粉碎设备10中粉碎和致密的废铁被一台抓斗吊车从仓库11中装进废铁筐13，该筐放在炉子厂房端部抓斗吊车可以达到的地方。用一台装料电葫芦14将已装满的废铁筐13送到预热段14上方并打开其底阀倒进预热段。预热至高温的废铁同样通过底阀卸料落入由在道轨上运行的小车15送到预热段4下方的电炉容器16中。在容器运行前升起电炉盖17，将电极18由容器16中取出。容器装满后送回电炉5的处理段，废钢在这里以公知的方式熔化。熔化的钢水经一个底部放液口由电炉5流进一个在轨道19上由小车20送到炉下的钢水包21中。钢水包事先已送到钢水包预热段6预热至必要的温度。接着，小车将装满的钢水包在轨道19上送往钢水包加热段7（也叫坩埚炉）用电弧加热装置22至所需温度。加热结束后，从钢水包中取出电弧加热器22的电极;此后在车20上继续运送钢水包21，用一台在炉子厂房低空运行的浇注电葫芦23提起，送进储存段8。前面的空钢水包一从浇注段取走，下一个钢水包即经轨道25从储存段8送到连铸机9的浇注位置24。以公知的方式向位于钢水包下的配液槽26卸料。

浇注厂房2由一台桥式吊车27跨过整个宽度，该吊车将空钢水包21由浇注位置24送到维修车间3。在此按其状况或许送到一个覆盖铁鳞工段28接着到维修工段29，或许为了准备下一次装料而送到所谓的水平钢水包火焰（Pfannenfeuer）30吹掉水力锅垢并维修钢水包的连接处。由此将钢水包放在已停在道轨31上的小车20上，道轨31由维修车间部分3直达钢水包预热段6。在道轨19和31的交叉处装有一个转车台。预热的钢水包从钢水包预热段6再次送往电炉下进行下一次装料。

对于图2所示的情况，即钢水包由第二道轨返回，可使其由点划线19′所示的装得较高的道轨送进炉子5的区间，两者由未示出的带有道轨的钢水包19及小车20的提升装置与道轨19相连。这样，可以省去浇注电葫芦23。

对于新的维修或修理，可将钢水包送到未示出的维修车间部分去，在这种情况下它最好接在炉子厂房1正面浇注段的储存段8的区域，道轨19直线延长伸进该车间部分。

在没有预热段4时，容器16可由装料电葫芦14从预热段下穿过送到图1和2中点划线所示位置装填废铁。

操作站32位于炉子厂房1和浇注厂房2之间的区落里，由此借助于一台桥式吊车33进行电炉5的电极34更换。电炉5被一特别的建筑物罩所围绕，如点划线36所示，该建筑物罩与一个吸尘和除尘设备37相连。炉子厂房和浇注厂房的屋顶直通一台通风设备38。作为双轨电葫芦的浇注电葫芦23还装有一台可在炉子厂房1横向运行的小提升力辅助电葫芦，它主要用来更换钢水包加热段7的电极39。在炉子厂房旁边有高于下属处理工段的合金材料和添加物贮仓40和41，需要时它们可经未画出的输出带和溜槽加料。炉子厂房1侧面和浇注厂房对面是各种操纵台和工场，如控制台42，实验室43，修理工场44，提供电弧的变压器45，供电站46和电压补偿器47。另外还连接有一个液压供油站48，与浇注车间2相邻有一个供水站49和冷却塔50。在浇注车间2里，一台桥式吊车52将切开的钢坯从冷床送进一个连续式加热炉53，并从这里被进一步送到一条未示出的轧机机列上。

为了更换容器16的底和上部以及电炉5的盖17和盖十字头，由维修车间部分3考虑，要使用桥式吊车30，一个钢水包车20，道轨31，浇注电葫芦23和开进钢水包预热段地面的小车15，但也可以在厂房外用地面交通工具在维修车间部分3和炉子车间之间运输，其中小车15，在这种情况下，要起安装的装料电葫芦14下面运行。特别是在偶而运送重件如容器16的底时，要考虑这种方法。

在图5所示的实施例中，它的结构与前述实施例相同，向钢水包热段6和钢水包加热段7之间加装了一台可用搅动气体装料的转化器54，特别是氩氧转化器，其处理段位于厂房中线之外，在装料和卸料时它可向厂房中线倾斜，这种设备用来冶炼不锈钢。

图6所示设备也具有与前两个实施例相同的结构，其中钢水包加热段7后接有一个真空排气装置55，待处理的钢水包21可在道轨19上驶入该装置底下。

在图7所示的实施例中，直至入口或装料厂房部分，两个炉子厂房都有与图1所示实施例相同的结构。区别在于两个预热段4由一条总是在厂房中间延伸升高的输送带，特别是板式带56，装载废铁进行加料。另外，维修车间部分3′在该设备的两个炉子厂房1之间和装有两台连铸机9的浇注厂房2′端部延伸到整个浇注厂房的宽度。尽管有这些变动，在该设备中物料的流程和钢水包的传送仍和图1所示实施例的过程相同。由于使用了板式输送带56，从而省去了各炉子厂房的装料电葫芦14。

在图8所示的实施例中，一台回转炉57直接接在电炉5′之前，以使装入热海绵铁并使之熔化。因此电炉5′不必可动式安装。经热筛分和必要时磁选而与炉渣和过量碳分开的海绵铁由回转炉卸入一个料斗58中，一台固定的吊车59将料斗提起，并经一个可调的滑槽60卸入电炉5′中。炉渣则卸入料斗65。设备在物料流程的后接部分与前面的实施例相应。

在图9的设备中，炉子厂房1′在钢水包预热段6的区间拐弯，因而与图1的实施例相比设备的宽度较小。代之以将钢水包21由储存处8移到浇注位置24的道轨25，这里安装了一个钢水包转塔62。卡车63将废铁或者直接送进已经准备好的废铁筐13中，或者-如果需要-卸入位于其前面的粉碎装置64的进料漏斗中。通过这种变化同样不改变物料流程和钢水包的输送。

Claims (17)

1、炼钢设备，特别是小型炼钢设备，在该设备中由含铁体，优选废铁或类似炉料在炉子中熔化炼钢，并在浇注车间由钢水包连续浇铸，其中中间连接的各处理工段立体地前后相连，且按物料流程和工段的中线使位于一条直线上，本发明的特征在于，炉子和所有其它处理段位于一个在截面上基本上与处理段整套设备相适应的炉子厂房(1)内，用至少一个传送装置使每个处理段与相邻的处理段直线连接，连在炉子厂房(1)后面的浇注厂房(2)有一个与炉子厂房(1)相接的维修车间部分(3)。

2、按照权利要求1的设备，其特征是，与类型无关的物料传送装置安装在直线连接的垂直平面内。

3、按照权利要求1或2的设备，其特征是，至少在熔化炉和连铸机（9）浇注段的钢水包储备站（8）之间各处理工段位于一条直线上。

4、按照上述权利要求之一的设备，其特征是，带有与炉子厂房相接的维修车间部分（3）的浇注厂房（2）在熔化炉（5）之后（按物料流程方向）与炉子厂房（1）侧面相连。

5、按照权利要求4的设备，其特征是，两座炉子厂房1平行设置并与位于其间的浇注厂房（2）相邻接，它们的整套设备互成镜像。

6、按照上述权利要求之一的设备，其特征是，在浇注厂房（2）侧面或对面紧靠炉子厂房设有对于炉子厂房（1，1′）所安装设备的操作工段。

7、按照权利要求6的设备，其特征是，至少一部分操作段经可垂直于炉子厂房（1，1′）运行的电葫芦与相关的设备相连。

8、按照上述权利要求之一的设备，其特征是，钢水包（21）可借助于设在炉子厂房（1，1′）正中在道轨（轨道19）的车输送。

9、按照权利要求8的设备，其特征是，在道轨（轨道19）上方或下方设有一条第二道轨（轨道19′）用于钢水包（21）的回运。

10、按照权利要求8的设备，其特征是，道轨（轨道19）可经过一个交叉道口与一条可导入维修车间部分的道轨（轨道31）相连接。

11、按照权利要求10的设备，其特征是，由一个转车盘构成交叉道口形成钢水包预热段（6）。

12、按照上述权利要求之一的设备，其特征是，炉子厂房（1，1′）至少在熔化炉的区域同时形成一个带有排气装置（37）的建筑罩（35）。

13、按照上述权利要求之一的设备，其特征是，用带有底部放液口的电炉（5）作熔化炉。

14、按照上述权利要求之一的设备，其特征是，熔化炉和/或其它加热处理工段可同时或选择性地用各种加热介质加热。

15、按照权利要求13或14的设备，其特征是，由一台可垂直于炉子厂房运行的电葫芦（33）进行熔化和/或钢水包加热装置的电极更换。

16、按照上述权利要求之一的设备，其特征是，至少在炉子厂房（1，1′）的一部分区间用至少一台可在厂房中线运行的电葫芦（14，23）传送物料。

17、按照上述权利要求之一的设备，在使用废铁或类似炉料时，其特征是，熔化炉（5）的容器（16）可送到一个从上面装载废铁的预热段（4）下面。

Images