CN106498123B - 一种炼钢电炉结构及其后期炉降枪方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种炼钢电炉结构及其后期炉降枪方法。随着电炉炉龄的增加，炉内耐材受到侵蚀，炉膛扩大，即使原料铁水和废钢装入量增加，也难以避免后期炉钢液面降低，钢液面下降后，氧枪与钢液面之间距离增加，氧气利用率下降，造成冶炼消耗增加及冶炼周期延长等问题。本发明制定出后期炉降枪解决方案，在氧枪所在部位的水冷框与底部水冷板之间垫有镁碳砖，并在电炉更换第二个出钢口时扒除镁碳砖将氧枪降低。从电炉冶炼实际情况看，降枪后电炉冶炼消耗大幅降低，吨钢氧气和吨钢天然气消耗分别下降，同时冶炼周期明显缩短。

Description

一种炼钢电炉结构及其后期炉降枪方法

技术领域

本发明涉及一种炼钢电炉结构及其后期炉降枪方法。

背景技术

在电炉上线使用的一个炉役中，炉龄约700-800次，整个炉役过程需更换4次出钢口，平均每170-200炉更换一次出钢口。炉龄0-350次为炉役前期，称之为前期炉。前期炉炉内耐材受侵蚀较小，在同等装入量情况下，冶炼时炉内钢液面高度下降0-100mm，对冶炼影响较小。炉龄350次以后为炉役后期，称之为后期炉。后期炉随着炉龄的增加，炉内耐材侵蚀加剧，炉膛不断扩大，同时炉底加深。按正常装入量装料后，冶炼时炉内钢液面高度较前期炉下降100-200mm，冶炼过程中氧枪至钢液面的距离将增加130-230mm，导致单位时间内氧气利用率降低，钢液面表面过氧化加剧跑钢严重、成材率低，冶炼过程脱碳困难、冶炼周期加长等一系列问题。

在现有的电炉结构中，所使用的氧枪是超音速射流氧枪，氧枪是固定在水冷铜箱中，水冷铜箱再固定在炉壁水冷板上，在电炉砌筑准备时，由于炉内耐材及水冷件都是新砌或新安装的，此时水冷铜箱高度可以人工进行调节，但一旦炉子上线使用，水冷铜箱及水冷板表面将覆盖一层高温渣钢，水冷铜箱高度将不再具备调节的条件。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服在后期炉时期，现有电炉结构中的水冷铜箱高度无法调节的不足，本发明提供一种炼钢电炉结构及其后期炉降枪方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种炼钢电炉结构，包括炉壳、若干炉壁水冷板和水冷框，所述炉壁水冷板位于炉壳内部的上方，且各个炉壁水冷板沿炉壳内壁圆周均布，所述水冷框从炉壁水冷板开始向炉壳内部凸起布置，所述水冷框内设有水冷铜箱，所述水冷铜箱内固定有氧枪，所述炉壳内部设有底部水冷板，所述炉壁水冷板和水冷框位于所述底部水冷板上方，且所述炉壁水冷板和水冷框与底部水冷板之间垫有镁碳砖，所述镁碳砖的高度H≥电炉的后期与前期钢液面高度差h。

所述炉壁水冷板包括1#水冷板、2#水冷板、3#水冷板、4#水冷板、5#水冷板、6#水冷板、7#水冷板、8#水冷板、9#水冷板和10#水冷板，且1#水冷板、2#水冷板、3#水冷板、4#水冷板、5#水冷板、6#水冷板、7#水冷板、8#水冷板、9#水冷板和10#水冷板顺次排布；所述水冷框具有三个，且分别固定在4#水冷板、8#水冷板和10#水冷板上。

电炉的后期与前期钢液面高度差h为100mm-200mm。

所述炉壳内砌筑有耐材，所述镁碳砖材质与耐材材质相同。

所述氧枪为同规格型号的超音速射流氧枪。

一种所述的炼钢电炉结构的后期炉降枪方法，包括水冷件安装和耐材砌筑；

在水冷件安装时，分别将4#水冷板、8#水冷板和10#水冷板下部的底部水冷板降低高度H，并进行固定；

水冷件安装结束后进行耐材砌筑工作，砌筑过程中在4#水冷板、8#水冷板和10#水冷板下部的底部水冷板上垫加高度H的镁碳砖；

炉壳内耐材砌筑结束后，将三个水冷铜箱分别固定在4#水冷板、8#水冷板和10#水冷板所对应的水冷框所在的镁碳砖上，用角度仪确认水冷铜箱安装垂直于镁碳砖并保持水平；

水冷铜箱安装好之后，将三支氧枪分别安装在三个水冷铜箱中；

电炉后期在更换出钢口时，从炉壳外部将4#水冷板、8#水冷板和10#水冷板所对应的水冷框中的水冷铜箱拆下，再扒除高度h的镁碳砖，重新安装水冷铜箱，用角度仪确认水冷铜箱与底部水冷板垂直且保持水平。

镁碳砖的高度H＝电炉的后期与前期钢液面高度差h时，当第二次更换出钢口时，镁碳砖扒除后将水冷铜箱直接安放在4#水冷板、8#水冷板和10#水冷板所对应的水冷框下部的底部水冷板上，并用角度仪确认与底部水冷板垂直且保持水平。

在第二次更换出钢口时扒除镁碳砖，第二次更换出钢口在炉龄350次左右。

本发明的有益效果是，本发明的一种炼钢电炉结构及其后期炉降枪方法：

1、在氧枪所在部位的水冷框与底部水冷板之间垫有镁碳砖，并在电炉更换第二个出钢口时扒除镁碳砖将氧枪降低。扒除镁碳砖后水冷铜箱高度下降，即氧枪高度下降，可以使得水冷铜箱底部至钢液面距离与前期炉基本保持一致，直至下次炉役。

2、氧枪降枪是在更换出钢口时同步进行的，不需要单独安排停台时间进行降枪，这样就避免了额外的停台时间。

3、降枪后的消耗与降枪之前相比，氧气消耗、天然气消耗、渣料石灰消耗以及钢铁料消耗均不同程度降低，同时电炉终渣渣中冶亚铁(FeO)含量下降，炼周期缩短。

4、方案简单、有效、易实行，可节省能耗、降低生产成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的炼钢电炉结构最优实施例的俯视结构示意图。

图2是本发明的炼钢电炉结构最优实施例的局部剖面结构示意图。

图3是本发明的炼钢电炉结构最优实施例在电炉后期的局部剖面结构示意图。

图4是本发明的炼钢电炉结构最优实施例水冷件的结构示意图。

图中1、炉壳，2、炉壁水冷板，21、1#水冷板，22、2#水冷板，23、3#水冷板，24、4#水冷板，25、5#水冷板，26、6#水冷板，27、7#水冷板，28、8#水冷板，29、9#水冷板，30、10#水冷板，4、水冷框，5、水冷铜箱，6、底部水冷板，7、镁碳砖，s1，前期钢液面，s2、后期钢液面。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1、图2、图4所示，一种炼钢电炉结构，包括炉壳1、若干炉壁水冷板2和水冷框4，所述炉壁水冷板2位于炉壳1内部的上方，且各个炉壁水冷板2沿炉壳1内壁圆周均布，所述水冷框4从炉壁水冷板2开始向炉壳1内部凸起布置，所述水冷框4内设有水冷铜箱5，所述水冷铜箱5内固定有氧枪，所述炉壳1内部设有底部水冷板6，所述炉壁水冷板2和水冷框4位于所述底部水冷板6上方，且所述炉壁水冷板2和水冷框4与底部水冷板6之间垫有镁碳砖7，所述镁碳砖7的高度H≥电炉的后期与前期钢液面高度差h。

具体地，炉壁水冷板2包括1#水冷板21、2#水冷板22、3#水冷板23、4#水冷板24、5#水冷板25、6#水冷板26、7#水冷板27、8#水冷板28、9#水冷板29和10#水冷板30，且1#水冷板21、2#水冷板22、3#水冷板23、4#水冷板24、5#水冷板25、6#水冷板26、7#水冷板27、8#水冷板28、9#水冷板29和10#水冷板30顺次排布；所述水冷框4具有三个，且分别固定在4#水冷板24、8#水冷板28和10#水冷板30上。

电炉的后期与前期钢液面高度差h为100mm-200mm。

所述炉壳1内砌筑有耐材，所述镁碳砖7材质与耐材材质相同。

所述氧枪为同规格型号的超音速射流氧枪。

一种所述的炼钢电炉结构的后期炉降枪方法，包括水冷件安装和耐材砌筑：

在水冷件安装时，分别将4#水冷板24、8#水冷板28和10#水冷板30下部的底部水冷板6降低高度H，并进行固定；

水冷件安装结束后进行耐材砌筑工作，砌筑过程中在4#水冷板24、8#水冷板28和10#水冷板30下部的底部水冷板6上垫加高度H的镁碳砖7；

炉壳1内耐材砌筑结束后，将三个水冷铜箱5分别固定在4#水冷板24、8#水冷板28和10#水冷板所对应的水冷框4所在的镁碳砖7上，用角度仪确认水冷铜箱5安装垂直于镁碳砖7并保持水平；

水冷铜箱5安装好之后，将三支氧枪分别安装在三个水冷铜箱5中；

电炉后期在更换出钢口时，从炉壳1外部将4#水冷板24、8#水冷板28和10#水冷板30所对应的水冷框4中的水冷铜箱5拆下，再扒除高度h的镁碳砖7，重新安装水冷铜箱5，用角度仪确认水冷铜箱5与底部水冷板6垂直且保持水平。

镁碳砖7的高度H＝电炉的后期与前期钢液面高度差h时，当第二次更换出钢口时，镁碳砖7扒除后将水冷铜箱5直接安放在4#水冷板24、8#水冷板28和10#水冷板30所对应的水冷框4下部的底部水冷板6上，并用角度仪确认与底部水冷板6垂直且保持水平。

考虑到炉龄，在第二次更换出钢口时扒除镁碳砖，第二次更换出钢口在炉龄350次左右。

图2、图3中的高度m为水冷铜箱底部距钢液面的垂直距离，本实施例中为600mm。

根据所述的降枪方法，分别在2016年2月和3月实行后期炉降枪操作，降枪操作时炉龄分别为343和329次。与降枪前的1月份相比：降枪后氧气消耗分别下降4.36立方/吨、4.24立方/吨，天然气消耗分别下降0.21立方/吨、0.18立方/吨，石灰消耗分别下降6.10kg/t、8.08kg/t，炉渣亚铁含量分别下降1.14％、0.76％，钢铁料消耗分别下降19.78kg/t、26.46kg/t，冶炼周期分别缩短0.8分钟、1.6分钟，表1中所列数据是电炉降枪前后数据对比。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

表1

Claims (8)

1.一种炼钢电炉结构，包括炉壳（1）、若干炉壁水冷板（2）和水冷框（4），所述炉壁水冷板（2）位于炉壳（1）内部的上方，且各个炉壁水冷板（2）沿炉壳（1）内壁圆周均布，所述水冷框（4）从炉壁水冷板（2）开始向炉壳（1）内部凸起布置，所述水冷框（4）内设有水冷铜箱（5），所述水冷铜箱（5）内固定有氧枪，其特征在于：所述炉壳（1）内部设有底部水冷板（6），所述炉壁水冷板（2）和水冷框（4）位于所述底部水冷板（6）上方，且所述炉壁水冷板（2）和水冷框（4）与底部水冷板（6）之间垫有镁碳砖（7），所述镁碳砖（7）的高度H≥电炉的后期与前期钢液面高度差h。

2.如权利要求1所述的炼钢电炉结构，其特征在于：所述炉壁水冷板（2）包括1#水冷板（21）、2#水冷板（22）、3#水冷板（23）、4#水冷板（24）、5#水冷板（25）、6#水冷板（26）、7#水冷板（27）、8#水冷板（28）、9#水冷板（29）和10#水冷板（30），且1#水冷板（21）、2#水冷板（22）、3#水冷板（23）、4#水冷板（24）、5#水冷板（25）、6#水冷板（26）、7#水冷板（27）、8#水冷板（28）、9#水冷板（29）和10#水冷板（30）顺次排布；所述水冷框（4）具有三个，且分别固定在4#水冷板（24）、8#水冷板（28）和10#水冷板（30）上。

3.如权利要求2所述的炼钢电炉结构，其特征在于：电炉的后期与前期钢液面高度差h为100mm-200mm。

4.如权利要求2所述的炼钢电炉结构，其特征在于：所述炉壳（1）内砌筑有耐材，所述镁碳砖（7）材质与耐材材质相同。

5.如权利要求2所述的炼钢电炉结构，其特征在于：所述氧枪为同规格型号的超音速射流氧枪。

6.一种如权利要求2-5中任一项所述的炼钢电炉结构的后期炉降枪方法，其特征在于：包括水冷件安装和耐材砌筑；

在水冷件安装时，分别将4#水冷板（24）、8#水冷板（28）和10#水冷板（30）下部的底部水冷板（6）降低高度H，并进行固定；

水冷件安装结束后进行耐材砌筑工作，砌筑过程中在4#水冷板（24）、8#水冷板（28）和10#水冷板（30）下部的底部水冷板（6）上垫加高度H的镁碳砖（7）；

炉壳（1）内耐材砌筑结束后，将三个水冷铜箱（5）分别固定在4#水冷板（24）、8#水冷板（28）和10#水冷板所对应的水冷框（4）所在的镁碳砖（7）上，用角度仪确认水冷铜箱（5）安装垂直于镁碳砖（7）并保持水平；

水冷铜箱（5）安装好之后，将三支氧枪分别安装在三个水冷铜箱（5）中；

电炉后期在更换出钢口时，从炉壳（1）外部将4#水冷板（24）、8#水冷板（28）和10#水冷板（30）所对应的水冷框（4）中的水冷铜箱（5）拆下，再扒除高度h的镁碳砖（7），重新安装水冷铜箱（5），用角度仪确认水冷铜箱（5）与底部水冷板（6）垂直且保持水平。

7.如权利要求6所述的后期炉降枪方法，其特征在于：镁碳砖（7）的高度H＝电炉的后期与前期钢液面高度差h时，当第二次更换出钢口时，镁碳砖（7）扒除后将水冷铜箱（5）直接安放在4#水冷板（24）、8#水冷板（28）和10#水冷板（30）所对应的水冷框（4）下部的底部水冷板（6）上，并用角度仪确认与底部水冷板（6）垂直且保持水平。

8.如权利要求6所述的后期炉降枪方法，其特征在于：在第二次更换出钢口时扒除镁碳砖，第二次更换出钢口在炉龄350次左右。