CN1038260C - 控制双炉设备运行的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

带有双炉装置的炼钢炉及其运行方法，该双炉装置带有可由顶盖关闭的两上壳体，经由一废气弯管连接到气体净化设备上，炉壳上部经一管道相连接。两个炉体中的一个利用电能熔化炉料而另一个则与电网隔开。提供的连接管道上设有允许管端头径向移动的径向隔离器，该管道接入炉体。利用本发明的炼钢设备和方法，通过这种很少需要维修而运行可靠的简单结构，可进行无污染省能源的炼钢生产。

Description

控制双炉设备运行的方法和装置
本发明涉及一种带有双炉装置的炼钢炉以及运行这种炼钢炉的方法，其中的双炉设备经一管道与电弧炉相连通，并具有供料装置，排气装置、净化气体装置及馈电系统，两个炉中的一个利用电能熔化装在炉内的炉料，而另一个炉则完全与电网隔离开，向这个从电网分离开的被切断的炉内装入原料，特别是废钢，接着用一个顶盖关闭该炉体。
为了解决日益紧迫的对再生能源和材料和大量需求的问题，人们已进行了多种尝试，以从事经济的炼钢生产和尽可能地保护环境。从已有的技术措施可知，将由电炉产生的炉气用于原料的预热。一般为了将这些原料预热，尤其是废钢，将其放在一个料桶内加以预热。
德国文献DE-PS 3307400公开了这样一种装置，其中电弧炉产生的热废气经由一个输送管路送入相联的料桶，在料桶将废钢进行加热，然后送入一个气体净化装置。
德国专利文献DE-PS 351569也公开了一种有关的方法，该方法将废钢填入料桶，然后将料桶放入一个预热炉内加热。这个预热炉内充有预热气体，并通过热交换原理予以升温。由一个电炉中排了的炉气通过热交换送入除尘装置中。
这两种所述文献的主题都要求复杂的结构和大量的常需维护保养的部件，由于将原料多次装入在不同的容器内，大大降低了对废气的利用效率。
人们已经尝试在使用多于一个炉子的情况下，减少从属于炉体的组件数量。由德国专利DE-PS322514可知，在一个双电弧炉情况下，两个炉共用一个可旋转的炉盖，它可交替地盖在两上炉床之一上。这种复杂的结构和精密的装置不仅对安装有很高的要求，而且肯定导致对生产过程的不利影响。
中国专利CN 85100456A公开了一种双炉设备，两上炉由一连接管道连接，其中一个炉加电熔炼，而另一炉与电网断开，正在加电工作的炉中产生的废气经所述连接管道进入与电网断开的炉内对其中的废钢进行加热。
本发明的目的在于，提供一种结构简单的很少维修和运行可靠的炼钢设备，它具有一个双炉装置，还提供了有关的方法，用于不污染环境和节省能源地冶炼出钢。
按照本发明的一个方面，采用一种包括两个可由炉盖关闭的炉壳，炉盖上连接通向气体净化装置的废气弯管。一连接管道将两炉壳的上部连接起来，该连接管道有一径向分离器，它允许连接管道端口的径向移动。通过安装在所述分离器两侧连接管道中的关闭装置可将径向分离器进行气体密封。
所述的双炉设备这样来操作，向其中的一个炉加电以熔化其中的原料，而另一个完全断电。断电的炉装入原料并接着由其炉盖关闭。在关闭断电的炉以后，由该炉中抽出炉料堆上的气体。然后通过连接两炉的管道，抽出加电熔炼电炉熔面上的废气并使之通过断电的炉。当废气由断电的炉中抽出时，切断另一个炉与气体净化装置的连接。同时在加电熔炼炉的炉盖区域进行送风。
在本发明的另一个实施例中，安装有一具有单一主馈电系统的电源，连接至两个炉。并安装电子开关，以将一个炉子完全与电网脱开，从而使另一个炉子不受影响地工作。
根据本发明，在两个炉之间由一根位于上部容器下方的管道相连通，这种炉是由电关断的，其中一个炉子运行时，另一个则总是与电网完全脱开。这个与电网脱开的炉内装入炉料，并由一个炉盖密封关闭，接着通过装在盖内的废气弯管连通到一个除尘装置。在炉子和除尘装置间的管道内具有一个增压装置，在运行中该增压装置在不通电的炉内产生一个低压。这样使气体从装有炉料的炉内排出，从而经过与正运行的炉子相连的管道将产自该正在运行的炉中的废气吸出，同时在正运行的炉中的废气管道关闭，使得主要从盖板和容器间的密封线区域内产生的供风被吸收。气体的路线是从正运行的炉内的炉料上面的区域流经熔面上面的废钢堆，通过连接管送到相接的炉内，然后呈对角地流过该炉，对这些废钢加热，经过废钢堆上面的气体通道又送入气体净化设备，最好从那里排入大气中。除了装有配件的连接管道外，不需要任何结构件不会出现不必要的热能损失，这是因为所用炉料是直接保存在容器内，然后在容器内熔化。
这里连接管道是一种结构简单且无需维修的构件。它带有常规的阀门元件，并且经实践证明，这不会使该管道承受额外的负载。
对于可倾炉壳，连接管道的中点处有一个径向隔离器，通过一个滑动套筒将该隔离器气密密封。
装在炉底部的连接管道的入口可以具有一个特殊的构形，即构成一个袋式凹槽入口，这种袋的优点在于它并不妨碍炉料堆，并且能防止炉料对该连接管道的入口的损坏。为了切换电能和缩短两次出钢的时间间隔，还加装有一天然气和/或油氧气燃烧器。根据该燃烧器的燃烧时间，它的效率趋于减小，这是因为大部分固定安装的燃烧器仅仅在炉料中燃烧出一定大小的洞。漏走的可燃烧气体在气体净化设备中未利用。但在建议的双炉中，这些气体被直接用于加热断电的炉子。从而提高了燃烧器的效率，并且可有益地延长燃烧器的燃烧时间。
唯一的主供电线路在炉区内带有可隔离开断的线路，并且延伸插入图中清楚示出的两个炉盖中，这里本发明使用了坚固耐用和极少维护的部件，它们可在粗炼钢生产中以最短的时间经济和可靠地运行，与至今采用的两个炉子装有一个活动盖和一个共同连接的电力线路的情况相比较这个优点是非常明显的。
在本发明的一个实施例中，在再燃烧室内燃烧的气体一部分被分流，并且用作供风，从而进一步提高热能的利用效率。
下面根据附图说明本发明。
图1双炉设备的示意图；
图2炉子运行中的气体流程图；
图1表示两炉体10和20，带有炉壳下部11、21和炉壳上部12、22，后者可由顶盖13、23密封，在顶盖13、23上连接有废气管道14、24，这些管道通向气体净化器30的一个再燃烧器31上。在废气管道14、24内装有关断阀53、54，延伸一段距离后还装有用于该管道的滑动套筒62、63。
炉10和20间由连接管道15、25相连接，位于隔离器T处的管子端头装有一个滑动套筒61。这些连接管道15、25的通断由关断阀51或52来控制。
炉20的顶盖23上带有一个供风道29，通过一个关断阀57控制其供风排放。
在炉10的炉壳上部12中伸出一个燃烧器93，它经由一根管道通向附加燃烧设备90的燃料供应站91。
再燃烧器31通过废气管道14、24与炉10、20相接通，再燃烧器带有一条主气道32，它通到一个过滤器35，气体从过滤器出来后经过一个吸气泵36连通到气道37及烟囱38。在主气道32中装有一个增压鼓风机34，在它前面配有可开关的关断阀55，这段带有增压鼓风机34和关断阀55的主气道32部分可由一个旁通管路33旁路，该旁通管路33上配装有一个关断阀56。
炉10、20中伸出电极17、27，而在炉体下部11、21上装有炉底电极18、28。
构成阴极的电极17、27通过一根接有变压器73的阴极引线72接到电源70上；构成阳极的炉底电极18、28通过一根接有变压器73的阳极引线78相连接，这些引线72、78上分别接有用于阴极的电炉开关81、82，用于阳极的电炉开关83、84，还接有硅可控整流器74、75和电抗器76、77。
炉20的项盖23上还有一个废气排气管线59，它配有一个压缩机39及一个关断阀58。
从而在各管道中建立起媒体40，即废气43、再燃烧的气体44和净化气体45。
图2中表示的与图1中的设置相同，显示了炉10和20的截面，它在说明了气体的流动方向的同时，更详细地表示了炉料41和钢熔体42。图2中炉20处于熔化状态，而炉10新装入原料，并且与炉20存在气流交换。
此外本发明也讨论了这种可能性，即在炉壳下部11上装有一个凹槽16，它为简单引入该连接管道15提供了方便，而不会在引入管道时妨碍炉料堆41。相比较之下该炉20的壳体上部采用普通常用的圆筒形，这样为了防止炉料41流进连接管道25，加装一个炉栅19。
参考符号表
10                      炉1
11                      炉壳下部
12                      炉壳上部
12                      顶盖
14                      废气
15                      连接管道
16                      凹槽
17                      电极(阴极)
18                      炉底电极(阳极)
19                      炉栅
20                      炉2
21                      炉壳下部
22                      炉壳上部
23                      顶盖
24                      废气
25                      连接管道
26                    凹槽
27                    电极(阴极)
28                    炉底电极(阳极)
29                    供风道
30                    气体净化器
31                    再燃烧器
32                    主气道
33                    旁通管路
34                    增压鼓风机
35                    过滤器
36                    吸气泵
37                    气道
38                    烟囱
39                    用于再加热气体的压缩机
40                    媒体
41                    炉料
42                    钢熔池体
43                    废气
44                    燃烧的气体
45                    净化气体
50                    炉件
51                    炉1的连通管道关断阀
52                    炉2的连通管道关断阀
53                    炉1的废气关断阀
54                    炉2的废气关断阀
55                    气道阀门
56                    旁通阀门
57                    供风阀门
58                    再加热气体用阀门
58                    再加热气体管道
60                    隔离栓
61                    连接管道的滑动套筒
62                    炉2的废气滑动套筒
63                    炉1的废气滑动套筒
70                    电源
71                    主供电线
72                    阴极引线
73                    变压器
74                    硅可控整流器
75                    硅可控整流器
76  电抗器2
77  电抗器1
78  阳极引线
80  电开关
81  炉1的阴极开关
82  炉2的阴极开关
83  炉1的阳极开关
84  炉2的阳极开关
85  网络开关T8
90  辅助燃烧装置
91  供应站
92  输入管道
93  燃烧器
T   隔离部

Claims (10)

1.运行炼钢生产用双炉设备的方法，该双炉设备具有经由一管道相通的电弧炉，并具有供料装置、排气装置、净化气体装置及馈电系统，两个炉中的一个利用电能熔化装在炉内的炉料，而另一个炉则完全与电网隔离开，向这个从电网分离开的被切断的炉内装入原料，特别是废钢，接着用一个炉盖关闭该炉体，其中，正在加电工作的炉中产生的废气经所述连接管道进入与电网脱离开的炉对废钢进行预加热，该方法的特征在于采用下述步骤：
a)将停电预热的炉体封闭后，在废气由供电熔炼的炉中流进停电预热的炉中之前，吸走在停电预热炉腔内炉料堆上的气体，
b)废气由供电熔炼的炉中料堆上的区域经过熔面上的料堆，通过安置于两炉体下部的连接管道，沿斜的方向经过停电预热炉内的料堆，和
c)同时向正加电运行的炉子的炉盖区域内供风。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，与电网脱开的炉中的废气沿与炉料的装料方向基本相反的方向流动。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于，在运行中的装有炉料的炉内的气体沿与装料方向基本相同的方向流动。
4.根据权利要求1的方法，其特征在于，向供电熔炼炉中的供风是流量可调节的。
5.根据权利要求4的方法，其特征在于，在一个再燃烧室内的燃烧的气体的一部分被分流，并且用作供风。
6.根据权利要求1的方法，其特征在于，在正加电运行的炉内的炉料由燃料加热作为辅助加热。
7.带有两个可由炉盖关闭的炉体的双炉装置，这两个炉体经由废气弯管连接到一个气体净化设备上，并且这两个炉体的上部通过一根管道相互连接，其特征在于：
连接管道(15，25)具有一个径向隔离器(T)，将连接管道分成两部分，并允许连接管道的两部分的独立的翻转及连接管道的端头的独立的径向移动，
该隔离器(T)气密地密封，
该隔离器(T)两侧的连接管道(15，25)各配有一个关断阀门(51，52)，
连接管道(15，25)的接口连接到炉体上部(12，22)中邻接炉体下部(11，21)的区域，
连接到炉体外壁(11，12或21，22)上的连接管道(15，25)的汇入口与装在炉盖(13，23)上的废气弯管(14，24)的汇入口呈斜对布置。
8.根据权利要求7的双炉装置，其特征在于，为密封隔离器(T)，采用一个滑动套筒(61)。
9.根据权利要求7的双炉装置，其特征在于，连接管道(15，25)连接到炉壳上部(12，22)的一个设计成袋状的区域(16，26)。
10.带有根据权利要求7-9之一的双炉装置的和用于实施权利要求1-6之一的方法的炼钢设备，包括电源和连接到该双炉装置的气体净化设备，其特征在于，
所述电源只具有一个主馈电系统，并且该电源连接到两个炉子；
还包括电开关(81，82)，以完全断开一个炉子(10或20)，而不会影响另一个炉子(10或20)的运行。
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