CN112708724B - 一种用废钢炼钢的炼钢设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用废钢炼钢的炼钢设备，包括炉体、冷凝水进水管、冷凝水出水管、散热盘管、倾倒嘴、冷料进料口、冷料进料口盖、弧形支撑板、开盖组件以及冷料均布组件；本发明中冷料均布组件将加入的冷料较为均匀的分布至炉体底端，避免加热四角出现，冷料均布组件能够将粗料和中等料运送至距离冷料进料口较远的地方在落入钢液中，避免高温液花从冷料进料口中溅出；通过设计开盖组件能够从冷料出料口的侧面打开冷料进料口盖，开盖瞬间，操作者可以躲开从炉体内部喷涌出的热空气的灼烧，避免烧伤；通过设计有一对弧形支撑板既能够有效保护支撑轴，延长支撑轴的使用寿命，又能够确保整个倾倒过程平稳，不会晃动，避免钢液溅出，提高操作安全性能。

Description

一种用废钢炼钢的炼钢设备及方法

技术领域

本发明属于冶炼技术领域，具体为一种用废钢炼钢的炼钢设备及方法。

背景技术

电弧炉是废钢冶炼的一种冶炼工具，电弧炉是通过电磁感应对钢铁冷料进行加热的一种技术手段。电弧炉加热效率高，速率快，在钢铁冶炼工业中经常被使用。

现有胡电弧炉在使用过程中主要存在以下技术问题，一是电弧炉在倾倒过程中，通过固定在炉体外侧的支撑装置进行固定支撑，该支撑柱是通过焊接在炉体外侧的，当采用该支撑柱进行支撑时，支撑柱的受力强度过大，容易导致支撑柱与炉体的连接处开裂或者支撑柱变形，此外，电弧炉转动过程不稳定，容易导致钢液溅出；二是但是打开炉盖的瞬间，炉内热空气窜出，正面涌向操作者，会导致操作人员烧伤；三是炉体进料时冷料几乎全部堆积在进料口的下方，容易造成加热死角，部分粗料落入金属液体的瞬间会溅起较高的液滴，这些液滴如果从加料口中溅出，会导致人受伤。

发明内容

本发明针对以上问题，提供一种用废钢炼钢的炼钢设备及方法，以解决上述技术问题。

一种用废钢炼钢的炼钢设备，包括炉体、冷凝水进水管、冷凝水出水管、散热盘管、倾倒嘴、冷料进料口、冷料进料口盖，所述炼钢设备包括弧形支撑板、开盖组件以及冷料均布组件；所述炉体的上半部分区域上固定盘设有散热盘管，所述散热盘管上连接有冷凝水进水管和冷凝水出水管；所述炉体的中间区域固定连接有倾倒嘴，所述炉体的中间区域上还开设有冷料进料口，所述冷料进料口配套设置有冷料进料口盖；所述冷凝水进水管和冷凝水出水管间隔180°；

所述炉体的外侧固定连接有一对弧形支撑板，一对所述弧形支撑板关于倾倒嘴左右对称分布，一对所述弧形支撑板的最外缘距离炉体表面的距离大于倾倒嘴的长度，当所述炉体倾倒时，一对所述弧形支撑板与地面直接接触，而所述倾倒嘴不会与地面接触；

所述炉体内部设置有冷料均布组件；所述冷料均布组件包括一对龙骨、若干横杆和边框，所述龙骨的两端分别固定连接于边框的内侧，一对所述龙骨将边框分隔成三个高低不同的区域，这三个区域按照距离冷料进料口的距离远近依次为细料区、中等料区和粗料区，位于所述细料区的横杆一端固定连接于边框上，位于所述细料区的横杆的另一端固定连接于靠近出料口的龙骨上；位于所述中等料区的横杆两端均固定连接于龙骨上；位于所述粗料区的横杆一端固定连接于远离进料口的龙骨上，位于所述粗料区的横杆另一端固定连接于边框上；位于所述细料区的横杆均倾斜设置，且所述横杆较高的一端靠近冷料进料口；位于所述中等料区的横杆均倾斜设置，且所述横杆较高的一端靠近冷料进料口；位于所述粗料区的横杆水平设置；所述边框固定连接于炉体的内侧壁，所述冷料均布组件位于冷料进料口下方；

所述开盖组件包括一对固定座一、一对固定座二、连接杆一、连接杆二、驱动杆和手柄；一对所述固定座一固定连接于冷料进料口盖上，一对所述固定座二固定连接于炉体侧壁上，一对所述固定座二位于一对固定座一的正上方；一对所述固定座一上固定连接有固定轴一，所述固定轴一上固定套设有连接套，所述连接套与固定轴一之间通过螺栓固定连接；一对所述固定座二上转动连接有固定轴二，所述固定轴二上固定套设有连接套，所述连接套与固定轴二之间通过螺栓固定连接；位于所述固定轴二上的连接套位于位于固定轴一上的连接套的正上方；一对所述连接套通过连接杆一固定连接，所述连接杆一的两端分别固定连接于一对连接套上；

所述固定轴二的一端贯穿一个所述固定座二，所述固定轴二位于固定座二外侧的一端通过螺纹套螺纹连接有连接杆二，所述连接杆二远离固定轴二的一端通过直角套垂直固定连接有驱动杆，所述驱动杆远离连接杆二的一端固定连接有手柄。

作为本发明的一种优选技术方案，上述所述边框外侧与炉体内侧紧密接触。

作为本发明的一种优选技术方案，上述手柄的上表面和下表面上均固定连接有若干增加摩擦力的凸起块。

作为本发明的一种优选技术方案，上述手柄远离连接杆二的一端固定连接有球形挡块。

作为本发明的一种优选技术方案，上述固定座一垂直于冷料进料口盖。

作为本发明的一种优选技术方案，上述固定座二垂直于炉体侧壁。

作为本发明的一种优选技术方案，上述冷料从冷料进料口加入冷料均布组件时，细料经过细料区域就完全落入熔炉内部，粗料滚至粗料区域时才会落入熔炉内部。

作为本发明的一种优选技术方案，上述连接杆二与螺纹套和拧紧方向与所述固定轴二与螺纹套的拧紧方向相反。

作为本发明的一种优选技术方案，上述固定轴二的两端分别与位于其同侧的固定座二转动连接。

一种用废钢炼钢的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将经过预热的钢铁废料从冷料进料口中投入炼钢设备中；

步骤二、步骤一中加入的原料经过冷料均布组件的筛选，能够基本上铺满整个设备底部；

步骤三、通电加热至废料熔融，待废料熔融后补料3-5次，加热至熔融；

步骤四、打捞起漂浮在钢液表面的炉渣，再倒出钢液。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1.本发明冷料的颗粒大小不均匀，冷料落至冷料均布组件上时，细料在细料区域就直接从冷料均布组件上落到炉体内部；中等粒径的冷料在重力作用下滑落至中等料区时再落到炉体内部；粗料在重力作用下滑落至粗料料区时再落到炉体内部；冷料均布组件能够根据粒径筛分将加入的冷料较为均匀的分布至炉体底端，使得冷料不会堆积在冷料进料口的下方，避免加热四角出现；此外，冷料均布组件能够将粗料和中等料运送至距离冷料进料口较远的地方在落入钢液中，避免中等料和粗料溅起的高温液花从冷料进料口中溅出，提高加料时的操作安全性。

2.本发明驱动杆带动固定轴二朝向靠近炉体的方向转动，固定轴二带动连接套一起朝向靠近炉体的方向转动；连接套通过连接杆一带动固定轴一转动，实现开盖；其中通过设置连接杆一，能够从冷料出料口的侧面打开冷料进料口盖，开盖瞬间，操作者可以躲开从炉体内部喷涌出的热空气的灼烧，避免烧伤；其中，连接杆二和固定轴二之间通过螺纹套螺纹连接，便于连接杆二的更换。

3.本发明中设计有一对弧形支撑板，倾倒钢液时，在炉体转动过程中，一对弧形支撑板始终与地面接触，炉体在转动过程中时刻通过一对弧形支撑板支撑，能够减轻转动轴的支撑重，转动轴只需要在倾斜刚开始阶段提供较大的驱动力，随着整个炉体倾斜程度的增加，炉内液体的重心下移可以驱动弧形支撑板的转动，能够有效保护支撑轴，延长支撑轴的使用寿命；此外通过设计一对一对弧形支撑板，能够确保整个倾倒过程平稳，不会晃动，避免钢液溅出，提高操作安全性能；此外当钢液倾倒结束后，炉体从倾斜状态回复到原来状态过程中，在一对弧形支撑板的支撑作用下转动过程非常平稳，避免炉体与地面接触力度过大而导致损坏，提高炉体的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明第一视角结构示意图；

图2为本发明第二视角结构示意图；

图3为本发明第三视角结构示意图；

图4为本发明中炉体、冷料均布组件安装示意图；

图5为本发明中冷料均布组件结构示意图；

图6为本发明中炉体、开盖组件等部件安装示意图；

图7为本发明中部分炉体、开盖组件安装示意图；

图8为图7另一视角结构示意图；

图9为本发明中炉体、一对固定座一、一对固定座二、固定轴一、固定轴二等部件安装示意图；

图10为本发明中一对固定座二、螺纹套、固定轴二、驱动杆、手柄等部件安装示意图。

其中，1-炉体，2-冷凝水进水管，3-冷凝水出水管，4-散热盘管，5-倾倒嘴，6-冷料进料口，7-冷料进料口盖，8-弧形支撑板，9-开盖组件，901-固定座一，902-固定座二，903-连接杆一，904-连接杆二，905-驱动杆，906-手柄，907-固定轴一，908-连接套，909-固定轴二，910-螺纹套，10-冷料均布组件，1001-龙骨，1002-横杆，1003-边框，11-凸起块，12-球形挡块。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1～10，并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1

实施例1介绍了一种用废钢炼钢的炼钢设备，如图1-3所示，包括炉体1、冷凝水进水管2、冷凝水出水管3、散热盘管4、倾倒嘴5、冷料进料口6、冷料进料口盖7，炼钢设备包括冷料均布组件10；炉体1的上半部分区域上固定盘设有散热盘管4，散热盘管4上连接有冷凝水进水管2和冷凝水出水管3；炉体1的中间区域固定连接有倾倒嘴5，炉体1的中间区域上还开设有冷料进料口6，冷料进料口6配套设置有冷料进料口盖7；冷凝水进水管2和冷凝水出水管3间隔180°；

如图4-5所示，炉体1内部设置有冷料均布组件10；冷料均布组件10包括一对龙骨1001、若干横杆1002和边框1003，龙骨1001的两端分别固定连接于边框1003的内侧，一对龙骨1001将边框1003分隔成三个高低不同的区域，这三个区域按照距离冷料进料口6的距离远近依次为细料区、中等料区和粗料区，位于细料区的横杆1002一端固定连接于边框1003上，位于细料区的横杆1002的另一端固定连接于靠近出料口的龙骨1001上；位于中等料区的横杆1002两端均固定连接于龙骨1001上；位于粗料区的横杆1002一端固定连接于远离进料口的龙骨1001上，位于粗料区的横杆1002另一端固定连接于边框1003上；位于细料区的横杆1002均倾斜设置，且横杆1002较高的一端靠近冷料进料口6；位于中等料区的横杆1002均倾斜设置，且横杆1002较高的一端靠近冷料进料口6；位于粗料区的横杆1002水平设置；边框1003固定连接于炉体1的内侧壁，边框1003外侧与炉体1内侧紧密接触；冷料均布组件10位于冷料进料口6下方；当冷料从冷料进料口6加入冷料均布组件10时，细料经过细料区域就完全落入熔炉内部，粗料滚至粗料区域时才会落入熔炉内部；

实施例1提供的用废钢炼钢的炼钢设备用废钢炼钢的方法包括以下步骤：

步骤一、将经过预热的钢铁废料从冷料进料口6中投入炼钢设备中；

步骤二、步骤一中加入的原料经过冷料均布组件10的筛选，能够基本上铺满整个设备底部；

步骤三、通电加热至废料熔融，待废料熔融后补料3次，加热至熔融；

步骤四、打捞起漂浮在钢液表面的炉渣，再倒出钢液。

工作原理：冷料的颗粒大小不均匀，冷料落至冷料均布组件10上时，细料在细料区域就直接从冷料均布组件10上落到炉体1内部；中等粒径的冷料在重力作用下滑落至中等料区时再落到炉体1内部，粗料在重力作用下滑落至粗料料区时再落到炉体1内部；冷料均布组件10能够根据粒径筛分将加入的冷料较为均匀的分布至炉体1底端，使得冷料不会堆积在冷料进料口6的下方，避免加热四角出现；此外，冷料均布组件10能够将粗料和中等料运送至距离冷料进料口6较远的地方在落入钢液中，避免中等料和粗料溅起的高温液花从冷料进料口6中溅出，提高加料时的操作安全性。

实施例2

实施例2是在实施例1的基础上的改进，如图6-10所示，其中，开盖组件9包括一对固定座一901、一对固定座二902、连接杆一903、连接杆二904、驱动杆905和手柄906；一对固定座一901固定连接于冷料进料口盖7上，一对固定座一901垂直于冷料进料口盖7；一对固定座二902固定连接于炉体1侧壁上，一对固定座二902垂直于炉体1侧壁；一对固定座二902位于一对固定座一901的正上方；一对固定座一901上固定连接有固定轴一907，固定轴一907上固定套设有连接套908，连接套908与固定轴一907之间通过螺栓固定连接；一对固定座二902上转动连接有固定轴二909，固定轴二909的两端分别与位于其同侧的固定座二902转动连接；固定轴二909上固定套设有连接套908，连接套908与固定轴二909之间通过螺栓固定连接；位于固定轴二909上的连接套908位于位于固定轴一907上的连接套908的正上方；一对连接套908通过连接杆一903固定连接，连接杆一903的两端分别固定连接于一对连接套908上；

固定轴二909的一端贯穿一个固定座二902，固定轴二909位于固定座二902外侧的一端通过螺纹套910螺纹连接有连接杆二904，连接杆二904与螺纹套910和拧紧方向与固定轴二909与螺纹套910的拧紧方向相反；连接杆二904远离固定轴二909的一端通过直角套垂直固定连接有驱动杆905，驱动杆905远离连接杆二904的一端固定连接有手柄906，手柄906的上表面和下表面上均固定连接有若干增加摩擦力的凸起块11；一对手柄906远离连接杆二904的一端固定连接有球形挡块12。

实施例2提供的用废钢炼钢的炼钢设备用废钢炼钢的方法包括以下步骤：

步骤一、将经过预热的钢铁废料从冷料进料口6中投入炼钢设备中；

步骤二、步骤一中加入的原料经过冷料均布组件10的筛选，能够基本上铺满整个设备底部；

步骤三、通电加热至废料熔融，待废料熔融后补料4次，加热至熔融；

步骤四、打捞起漂浮在钢液表面的炉渣，再倒出钢液。

在本实施例中，驱动杆905带动固定轴二909朝向靠近炉体1的方向转动，固定轴二909带动连接套908一起朝向靠近炉体1的方向转动；连接套908通过连接杆一903带动固定轴一907转动，实现开盖；其中通过设置连接杆一903，能够从冷料出料口的侧面打开冷料进料口盖7，开盖瞬间，操作者可以躲开从炉体1内部喷涌出的热空气的灼烧，避免烧伤；其中，连接杆二904和固定轴二909之间通过螺纹套910螺纹连接，便于连接杆二904的更换。

实施例3

实施例3是在实施例1的基础上的改进，如图3所示，炉体1的外侧固定连接有一对弧形支撑板8，一对弧形支撑板8关于倾倒嘴5左右对称分布，一对弧形支撑板8的最外缘距离炉体1表面的距离大于倾倒嘴5的长度，当炉体1倾倒时，一对弧形支撑板8与地面直接接触，而倾倒嘴5不会与地面接触。

在本实施例中，倾倒钢液时，在炉体1转动过程中，一对弧形支撑板8始终与地面接触，炉体1在转动过程中时刻通过一对弧形支撑板8支撑，能够减轻转动轴的支撑重，转动轴只需要在倾斜刚开始阶段提供较大的驱动力，随着整个炉体1倾斜程度的增加，炉内液体的重心下移可以驱动弧形支撑板8的转动，能够有效保护支撑轴，延长支撑轴的使用寿命；此外通过设计一对一对弧形支撑板8，能够确保整个倾倒过程平稳，不会晃动，避免钢液溅出，提高操作安全性能；此外当钢液倾倒结束后，炉体1从倾斜状态回复到原来状态过程中，在一对弧形支撑板8的支撑作用下转动过程非常平稳，避免炉体1与地面接触力度过大而导致损坏，提高炉体1的使用寿命。

实施例3提供的用废钢炼钢的炼钢设备用废钢炼钢的方法包括以下步骤：

步骤一、将经过预热的钢铁废料从冷料进料口6中投入炼钢设备中；

步骤二、步骤一中加入的原料经过冷料均布组件10的筛选，能够基本上铺满整个设备底部；

步骤三、通电加热至废料熔融，待废料熔融后补料5次，加热至熔融；

步骤四、打捞起漂浮在钢液表面的炉渣，再倒出钢液。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用废钢炼钢的炼钢设备，包括炉体（1）、冷凝水进水管（2）、冷凝水出水管（3）、散热盘管（4）、倾倒嘴（5）、冷料进料口（6）、冷料进料口盖（7）；所述炼钢设备包括弧形支撑板（8）、开盖组件（9）以及冷料均布组件（10）；所述炉体（1）的上半部分区域上固定盘设有散热盘管（4），所述散热盘管（4）上连接有冷凝水进水管（2）和冷凝水出水管（3）；所述炉体（1）的中间区域固定连接有倾倒嘴（5），所述炉体（1）的中间区域上还开设有冷料进料口（6），所述冷料进料口（6）配套设置有冷料进料口盖（7）；所述冷凝水进水管（2）和冷凝水出水管（3）间隔180°；

所述炉体（1）的外侧固定连接有一对弧形支撑板（8），一对所述弧形支撑板（8）关于倾倒嘴（5）左右对称分布，一对所述弧形支撑板（8）的最外缘距离炉体（1）表面的距离大于倾倒嘴（5）的长度，当所述炉体（1）倾倒时，一对所述弧形支撑板（8）与地面直接接触，而所述倾倒嘴（5）不会与地面接触；

所述炉体（1）内部设置有冷料均布组件（10）；所述冷料均布组件（10）包括一对龙骨（1001）、若干横杆（1002）和边框（1003），所述龙骨（1001）的两端分别固定连接于边框（1003）的内侧，一对所述龙骨（1001）将边框（1003）分隔成三个高低不同的区域，这三个区域按照距离冷料进料口（6）的距离远近依次为细料区、中等料区和粗料区，位于所述细料区的横杆（1002）一端固定连接于边框（1003）上，位于所述细料区的横杆（1002）的另一端固定连接于靠近出料口的龙骨（1001）上；位于所述中等料区的横杆（1002）两端均固定连接于龙骨（1001）上；位于所述粗料区的横杆（1002）一端固定连接于远离进料口的龙骨（1001）上，位于所述粗料区的横杆（1002）另一端固定连接于边框（1003）上；位于所述细料区的横杆（1002）均倾斜设置，且所述横杆（1002）较高的一端靠近冷料进料口（6）；位于所述中等料区的横杆（1002）均倾斜设置，且所述横杆（1002）较高的一端靠近冷料进料口（6）；位于所述粗料区的横杆（1002）水平设置；所述边框（1003）固定连接于炉体（1）的内侧壁，所述冷料均布组件（10）位于冷料进料口（6）下方；

所述开盖组件（9）包括一对固定座一（901）、一对固定座二（902）、连接杆一（903）、连接杆二（904）、驱动杆（905）和手柄（906）；一对所述固定座一（901）固定连接于冷料进料口盖（7）上，一对所述固定座二（902）固定连接于炉体（1）侧壁上，一对所述固定座二（902）位于一对固定座一（901）的正上方；一对所述固定座一（901）上固定连接有固定轴一（907），所述固定轴一（907）上固定套设有连接套（908），所述连接套（908）与固定轴一（907）之间通过螺栓固定连接；一对所述固定座二（902）上转动连接有固定轴二（909），所述固定轴二（909）上固定套设有连接套（908），所述连接套（908）与固定轴二（909）之间通过螺栓固定连接；位于所述固定轴二（909）上的连接套（908）位于固定轴一（907）上的连接套（908）的正上方；一对所述连接套（908）通过连接杆一（903）固定连接，所述连接杆一（903）的两端分别固定连接于一对连接套（908）上；

所述固定轴二（909）的一端贯穿一个所述固定座二（902），所述固定轴二（909）位于固定座二（902）外侧的一端通过螺纹套（910）螺纹连接有连接杆二（904），所述连接杆二（904）远离固定轴二（909）的一端通过直角套垂直固定连接有驱动杆（905），所述驱动杆（905）远离连接杆二（904）的一端固定连接有手柄（906），所述边框（1003）外侧与炉体（1）内侧紧密接触。

2.根据权利要求1所述的用废钢炼钢的炼钢设备，其特征在于，所述手柄（906）的上表面和下表面上均固定连接有若干增加摩擦力的凸起块（11）。

3.根据权利要求1所述的用废钢炼钢的炼钢设备，其特征在于，一对所述手柄（906）远离连接杆二（904）的一端固定连接有球形挡块（12）。

4.根据权利要求1所述的用废钢炼钢的炼钢设备，其特征在于，一对所述固定座一（901）垂直于冷料进料口盖（7）。

5.根据权利要求1所述的用废钢炼钢的炼钢设备，其特征在于，一对所述固定座二（902）垂直于炉体（1）侧壁。

6.根据权利要求1所述的用废钢炼钢的炼钢设备，其特征在于，当冷料从冷料进料口（6）加入冷料均布组件（10）时，细料经过细料区域就完全落入熔炉内部，粗料滚至粗料区域时才会落入熔炉内部。

7.根据权利要求1所述的用废钢炼钢的炼钢设备，其特征在于，所述连接杆二（904）与螺纹套（910）和拧紧方向与所述固定轴二（909）与螺纹套（910）的拧紧方向相反。

8.根据权利要求1所述的用废钢炼钢的炼钢设备，其特征在于，所述固定轴二（909）的两端分别与位于其同侧的固定座二（902）转动连接。

9.一种根据权利要求1-8任一项所述的用废钢炼钢的炼钢设备的用废钢炼钢的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将经过预热的钢铁废料从冷料进料口中投入炼钢设备中；

步骤二、步骤一中加入的原料经过冷料均布组件的筛选，能够基本上铺满整个设备底部；

步骤三、通电加热至废料熔融，待废料熔融后补料3-5次，加热至熔融；

步骤四、打捞起漂浮在钢液表面的炉渣，再倒出钢液。

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