CN109612264B - 连续加料炼钢电弧炉装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连续加料炼钢电弧炉装置，包括下炉体、炉盖、用于驱动炉盖升降的炉盖升降机构、用于驱动电极升降的电极升降机构和用于导出炉内烟气并将废钢输送进入下炉体的加料除尘涵道，炉盖和电极仅作升降运动，还包括独立于所述下炉体的固定框架，所述炉盖升降机构和电极升降机构均安装在固定框架上，所述炉盖与所述炉盖升降机构连接并罩在下炉体上方，所述炉盖和/或下炉体侧壁开口，并通过开口与加料除尘涵道联接。本发明，利用连续加料生产不开盖的特性，炉体和炉盖分离设计，且两者独立动作，简化了整个电弧炉的设备结构和生产操作模式。炉盖和电极的动作得到简化，减少了电炉本体操作机构、液压驱动构件等，减少了设备维护点，提高了可靠性。

Description

连续加料炼钢电弧炉装置

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种连续加料炼钢电弧炉装置。

背景技术

传统电炉本体设备(含目前典型的CONSTEEL电炉)生产操作时需要完成摇炉、旋盖、旋转电极等操作是集成在电炉本体完成的。其典型结构为：炉盖和下炉体共同安装在倾动平台上；电极升降机构和旋转机构、炉盖升降机构和旋转机构均安装在倾动平台上。由于电炉必须保留开盖的功能，受电炉结构的限制，开盖操作时必须完全提升电极到最高位，提升炉盖到最高位，再旋大角度旋开炉盖实现加料、维护等操作，这增加了电炉电极横臂、水冷电缆等的长度和工作中的扭曲，增加大电流系统中的阻损(增加电耗)。此外，这种电炉生产过程中进行出钢、流渣倾动时，炉盖、电极也会跟随倾动，尤其是炉体倾动增大了电极折断的概率。

另一方面，典型连续加料电弧炉本体一般采用了滚轮支撑的倾动架结构形式，炉子的炉盖、下炉体等安装在倾动架上，部分电极升降机构也安装在倾动架，炉子在生产过程中炉盖需要完成升降、旋转、倾动三个动作；而电极升降机构也需要完成升降、旋转、倾动中的至少前两个动作，使得炉子本体操作动作较为复杂，机构动作繁多，设备维护点增多，增加了设备的维护。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种连续加料炼钢电弧炉装置，简化电炉本体设备的结构和操作动作。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明技术方案如下：

一种连续加料炼钢电弧炉装置，包括下炉体、炉盖、用于驱动炉盖升降的炉盖升降机构、用于驱动电极升降的电极升降机构和用于导出炉内烟气并将废钢原料输送进入下炉体的加料除尘涵道，所述炉盖和电极仅作升降运动，还包括独立于所述下炉体的固定框架，所述炉盖升降机构和电极升降机构均安装在固定框架上，所述炉盖与所述炉盖升降机构连接并罩在下炉体上方，所述炉盖和/或下炉体侧壁开口，并通过开口与加料除尘涵道联接。

本发明，利用连续加料生产不开盖的特性，炉体和炉盖分离设计，且两者独立动作，简化了整个电弧炉的设备结构和生产操作模式。不再有炉盖旋开、倾动动作，只保留炉盖的升降动作；电极升降机构不再有旋开动作及倾动动作，只保留升降动作，减少了电极折断的概率。炉盖和电极的动作得到简化，减少了电炉本体操作机构、液压驱动构件等，减少了设备维护点，提高了可靠性。

可选地，所述连续加料炼钢电弧炉装置还包括倾动平台，所述倾动平台与固定框架相互独立，所述下炉体安装在倾动平台上。

可选地，所述连续加料炼钢电弧炉装置还包括移动车，所述倾动平台安装在移动车上。

可选地，所述固定框架上安装有测温取样枪，所述测温取样枪的枪体穿过所述炉盖并伸入下炉体。

可选地，所述固定框架上安装有多功能氧枪，所述多功能氧枪的枪体穿过所述炉盖并伸入下炉体。

可选地，所述加料除尘涵道水平或倾斜布置。

可选地，所述下炉体与炉盖之间具有环形缝隙，所述连续加料炼钢电弧炉装置还包括用于对所述环形缝隙流出烟气进行处理的除尘环道。

可选地，所述除尘环道安装在固定框架上。

可选地，所述下炉体上端向内收缩形成收口。

可选地，所述炉盖外沿呈外凸的弧形，所述下炉体上端为直口、收口或者设置有与所述炉盖外沿匹配的外凸的弧形密封板。

本发明的有益效果是：

1、利用连续加料生产不开盖的特性，实现电炉本体设备的结构和操作动作的简化。电炉的炉盖不再有旋开、倾动动作，只保留升降动作；电极升降机构不再有旋开动作及倾动动作，只保留升降动作。上述动作减少带来的优点有：

a)简化炉盖和电极升降机构动作，减少了电炉本体操作机构、液压驱动构件等，减少了设备维护点，提高了可靠性。

b)缩短了电极升降立柱与电炉中心的距离，减少了导电横臂和水冷电缆长度，优化了电炉大电流系统，减少了线路阻抗消耗，降低了电耗。

c)电极仅升降运动，不再倾动，降低电极折断概率(降低电极消耗)。

d)减小设备结构尺寸，如大大减小了倾动平台的尺寸等。

2、便于工艺设备的布置、操作、维护，如在固定框架上设置测温取样装置、安置顶吹多功能氧枪等。有利于电炉生产自动化、智能化的实现。

3、由于炉体与炉盖升降机构、电极升降机构不再安装在同一支撑机构上，即炉体与其他机构分离，可以便利地实现炉体的离线吊装维护、并使得生产更安全。

附图说明

图1为本发明连续加料炼钢电弧炉装置基本结构主示图；

图2为本发明连续加料炼钢电弧炉装置基本结构侧剖视图；

图3为本发明连续加料炼钢电弧炉装置流渣操作时向炉门倾斜一角度b示意图；

图4为本发明连续加料炼钢电弧炉装置出钢操作向前倾斜一角度a示意图；

图5为本发明连续加料炼钢电弧炉装置出钢操作向前大角度倾斜amax，炉盖提升一定高度的示意图；

图6为本发明连续加料炼钢电弧炉装置下炉体与炉盖、固定框架等脱离的示意图；

图7为本发明连续加料炼钢电弧炉装置炉盖、下炉体、加料除尘涵道互相脱离示意图；

图8为本发明连续加料炼钢电弧炉装置的炉盖和下炉体间隙处弧形配合结构示意图；

图9为图8中炉盖和下炉体间隙处配合示意图；

图10为图8中的连续加料炼钢电弧炉装置出钢操作向前倾斜一角度a示意图。

零件标号说明

1-移动车；2-倾动平台；3-下炉体；3a-水冷板；4-炉盖；4a-外沿；5-加料除尘涵道；6-固定框架；7-电极升降机构；8-炉盖升降机构；9-多功能氧枪；10-除尘环道；11-烟气；12-废钢；13-钢包；14-弧形密封板。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例

如图1和图2所示，本发明提供一种连续加料炼钢电弧炉装置，其包括下炉体3、炉盖4、炉盖升降机构8、电极升降机构7和加料除尘涵道5，其中，炉盖升降机构8用于驱动炉盖4升降，电极升降机构7用于驱动电极升降(图2中7标注在电极上，电极及电极升降机构统一标号为7)，其中，电极和炉盖只作升降运动，加料除尘涵道5用于导出炉内烟气11并将废钢12(即废钢原料)输送进入下炉体3内；其关键在于，连续加料炼钢电弧炉装置在于还包括固定框架6(或称支撑结构)，该固定框架6与下炉体3相互独立，所述炉盖升降机构8和电极升降机构7均安装于固定框架6上，炉盖4与炉盖升降机构8连接，该炉盖4罩在下炉体3上方，并与下炉体3之间有间隙；所述下炉体3侧壁或炉盖4侧壁开口，或者下炉体3和炉盖4侧壁均开口，开口用于与加料除尘涵道5联接，进而导出烟气11和送入废钢12。其中，所述加料除尘涵道5水平或倾斜布置。

本发明利用连续加料生产不开盖的特性，不再有炉盖4旋开、倾动动作，只保留炉盖4的升降动作；电极升降机构7不再有旋开动作及倾动动作，只保留升降动作，减少了电极折断的概率。炉体和炉盖4的动作分离，电极、炉盖4及其驱动机构也不会随着下炉体3倾动等，简化了整个电弧炉的设备结构和生产操作模式。炉盖4和电极的动作得到简化，减少了电炉本体操作机构、液压驱动构件等，减少了设备维护点，提高了可靠性。

在一个实施方式中，所述连续加料炼钢电弧炉装置还包括倾动平台2，所述下炉体3安装在倾动平台2上，进而实现下炉体3的倾动操作；其中，倾动平台2与固定框架6相互独立，改变传统安装结构，传统安装结构为炉盖升降机构8、电极升降机构7、电极和下炉体3均安装在倾动平台2上，随下炉体3一同倾动，本发明中通过固定框架6支撑炉盖升降机构8、电极升降机构7，炉盖4和下炉体3各自单独动作，互不影响，简化操作模式。

在一个实施方式中，连续加料炼钢电弧炉装置还包括移动车1，所述倾动平台2安装在移动车1上。使得下炉体3能够快速开出炼钢工位，实现下炉体3快速的整体更换。

在移动车1上设置支撑滚轮及倾动执行机构(如油缸等)，倾动平台2受到移动车1上的支撑滚轮或铰支点油缸的支撑与倾动。具体而言，下炉体3支撑于支撑滚轮上，铰支点油缸一端与移动车1铰接，另一端与倾动平台2铰接，通过铰支点油缸驱动倾动平台2动作，从而带动下炉体3倾动。

在一个实施方式中，所述固定框架6上安装有测温取样枪(图中未示出)，测温取样枪的枪体穿过所述炉盖4并伸入下炉体3。

在一个实施方式中，所述固定框架6上安装有多功能氧枪9，所述多功能氧枪9的枪体穿过所述炉盖4并伸入下炉体3，实现各种功能操作。

其中，炉盖上4开设有对应于测温取样枪和/或多功能氧枪9的窗口，在工作时将测温取样枪、多功能氧枪9经对应的窗口伸入下炉体3内，在不工作时，将测温取样枪、多功能氧枪9取出，窗口关闭或密封。

在一个实施方式中，所述下炉体3与炉盖4周边具有环形缝隙，以便容纳下炉体3的倾炉操作，防止倾动时与炉盖4发生干涉。

在一个实施方式中，连续加料炼钢电弧炉装置还包括用于对所述环形缝隙流出烟气进行处理的除尘环道。该环形缝隙冒出的烟气被除尘环道抽走，除尘环道安装在固定框架6上。

具体而言，除尘环道可包括烟气收集罩和抽吸管道等，烟气收集罩罩在环形缝隙外围的侧上方，收集烟气后通过抽吸管道送出。

其中，图3显示为电炉生产过程中炉门流渣操作时，炉盖4、倾动下炉体3及除尘环道之间的关系。电炉正常生产时，炉盖4可以不进行提升。

图4显示为电炉生产过程出钢操作时，下炉体向前倾斜一角度a，倒出钢水至钢包13示意图，炉盖4、倾动下炉体3及除尘环道10之间的关系如图所示。电炉正常出钢时，炉盖4可以不进行提升。

图5显示为对电炉熔池进行清空的操作时，炉盖4、倾动下炉体3及除尘环道之间的关系。本电炉采用大留钢操作，如留钢50％以上，在进行炉体更换、炼钢品种前(一般这种操作比较少)，需要清空留钢或倒出更多的留钢，则需要的下炉体3更大的倾角，此时炉盖4需要提升一定高度。

如图6、图7显示本发明与传统连续加料电炉的电炉本体设备区别，本发明的炉盖4升降机构、电极升降机构7及固定框架6构成一体；下炉体3、倾动平台2和炉体移动车1构成一体，两者可以完全脱开。将传统电弧炉电极升降、炉体、炉盖4集成在倾动平台2上的结构模式和相应的操作模式予以彻底打破，充分利用现有连续加料电弧炉可以不开盖生产的特点，采用炉体和炉盖分离设计模式来简化整个电弧炉的设备结构和生产操作模式。如图示中，是对炉体进行吊装更换维护、对下炉体3进行加料等的开出状态。

其中，炉盖升降机构8，例如拉杆-链条-油缸升降机构形式，拉杆上可以设置导向，图中仅仅为示例，如果需要可做成其它形式，如多油缸(3～4个)直接拉升式、油缸单点顶升式、摆杆拉升式等等。

电极升降机构7典型结构为升降立柱-导轮组-柱塞油缸，柱塞油缸安置在升降立柱中空腔中。炉盖升降机构8和电极升降机构7可采用本领域的其他已知结构。

在一个实施方式中，所述下炉体3上端向内收缩形成收口。一方面减少烟气的流出，另一方面减少热量损失。具体而言，可将下炉体3上端的水冷板3a设计为收口结构。如图8所示。

在一个实施方式中，所述炉盖4外沿呈外凸的弧形，在下炉体3倾动操作时，下炉体3相对于炉盖4转动的过程中，炉盖4弧形外沿4a使得下炉体3上端与炉盖4之间的缝隙保持不变或者不会变化太多，减少下炉体3内烟气的流出。实现下炉体3倾摇操作时，下炉体3、炉盖4联接部位的缝隙得到良好的控制，电炉烟气得到较好密封。

其中，下炉体3上端可以为图2所示的直口，或可以为图8所示的向内收口，或者下炉体3上端还设置有与所述炉盖外沿4a匹配的外凸的弧形密封板14；如图8和图9所示是对下炉体3、炉盖4联接部位的缝隙进行密封结构优化后的结构，通过下炉体3倾斜的水冷板3a(局部)和弧形密封板14，所述弧形密封板14和弧形外沿相对运动时保持较小的缝隙，如图10所示。

图1中移动车1支撑在距离地面或基础有一定高度的平台上，图8、图10中移动车1为落地式结构，直接支撑于地面或较低的基础轨道上，作为移动车1可选的方案。

本发明的结构适用于交流电弧炉和直流电弧炉。

本发明的有益效果是：

1、利用连续加料生产不开盖的特性，实现电炉本体设备的结构和操作动作的简化。电炉的炉盖不再有旋开、倾动动作，只保留升降动作；电极升降机构不再有旋开动作及倾动动作，只保留升降动作。上述动作减少带来的优点有：

a)简化炉盖和电极升降机构动作，减少了电炉本体操作机构、液压驱动构件等，减少了设备维护点，提高了可靠性。

b)缩短了电极升降立柱与电炉中心的距离，减少了导电横臂和水冷电缆长度，优化了电炉大电流系统，减少了线路阻抗消耗，降低了电耗。

c)电极仅升降运动，不再倾动，降低电极折断概率(降低电极消耗)。

d)减小设备结构尺寸，如大大减小了倾动平台的尺寸等。

2、便于工艺设备的布置、操作、维护，如在固定框架上设置测温取样装置、安置顶吹多功能氧枪等。有利于电炉生产自动化、智能化的实现。

3、由于炉体与炉盖升降机构、电极升降机构不再安装在同一支撑机构上，即炉体与其他机构分离，可以便利地实现炉体的离线吊装维护，并使得生产更安全。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种连续加料炼钢电弧炉装置，其特征在于：包括下炉体、炉盖、用于驱动炉盖升降的炉盖升降机构、用于驱动电极升降的电极升降机构和用于导出炉内烟气并将废钢原料输送进入下炉体的加料除尘涵道，所述炉盖和电极仅作升降运动，还包括独立于所述下炉体的固定框架，所述炉盖升降机构和电极升降机构均安装在固定框架上，所述炉盖与所述炉盖升降机构连接并罩在下炉体上方，所述炉盖和/或下炉体侧壁开口，并通过开口与加料除尘涵道联接；所述连续加料炼钢电弧炉装置还包括倾动平台，所述倾动平台与固定框架相互独立，所述下炉体安装在倾动平台上；所述下炉体上端向内收缩形成收口，所述炉盖外沿呈外凸的弧形，所述下炉体上端设置有与所述炉盖外沿匹配的外凸的弧形密封板。

2.根据权利要求1所述的连续加料炼钢电弧炉装置，其特征在于：所述连续加料炼钢电弧炉装置还包括移动车，所述倾动平台安装在移动车上。

3.根据权利要求1所述的连续加料炼钢电弧炉装置，其特征在于：所述固定框架上安装有测温取样枪，所述测温取样枪的枪体穿过所述炉盖并伸入下炉体。

4.根据权利要求1所述的连续加料炼钢电弧炉装置，其特征在于：所述固定框架上安装有多功能氧枪，所述多功能氧枪的枪体穿过所述炉盖并伸入下炉体。

5.根据权利要求1所述的连续加料炼钢电弧炉装置，其特征在于：所述加料除尘涵道水平或倾斜布置。

6.根据权利要求1所述的连续加料炼钢电弧炉装置，其特征在于：所述下炉体与炉盖之间具有环形缝隙，所述连续加料炼钢电弧炉装置还包括用于对所述环形缝隙流出烟气进行处理的除尘环道。

7.根据权利要求6所述的连续加料炼钢电弧炉装置，其特征在于：所述除尘环道安装在固定框架上。