CN1233663A - 球团海绵铁电弧熔融炼钢炉 - Google Patents

Abstract

一种球团海绵铁电弧熔融炼钢炉,含有电弧精炼炉、电弧熔融炉、高温烟道料仓及立式球团海绵铁连续生产炉相结合而构成的互补性很强的统一体,为广泛利用低品位矿,大规模生产球团海绵铁和利用球团海绵铁高温余热、炼钢高温烟气,进行低成本高效益快速节能电弧熔融炼钢,取得了重大技术突破。

Description

球团海棉铁电弧熔融炼钢炉

本发明系属于以球团海棉铁为原料的电冶金装置。电弧炉炼钢，自19世纪末问世以来，一直是主要产钢国生产优钢的主要手段。一个世纪以来，电弧炉在自我完善和发展过程中，为满足人类对优钢和高级合金钢的需要作出了重大贡献，但是，电弧炉以电为能源，以钢铁料为炉料，产量低、电耗大、冶炼时间长、生产成本高，是世人公认的老大难问题。

近年来随着优钢需求量的增长，钢铁料的短缺，重要的是社会废钢质量低下，满足不了生产优钢的需要，相比之下海棉铁含碳低，化学成份稳定，有害杂质少，易熔化、噪声小，有利于节电增产。因此，电弧炉用海棉铁炼钢，有所增长，但是由于传统的海棉铁生产方法，投资大，生产成本高，建一座迴转窑前设链篦机的海棉铁生产线，要投资上亿元，甚致十几亿元人民币。而且为了提高还原速度海棉铁出窑粒径较小，要经过水淬、降温、造块后才能送电炉炼钢，不仅生产方式普及率低，数量上满足不了需要，而且价格比较高，通常比钢铁料高10％左右，低温入炉耗电量在600kw/t以上，因而用海棉铁炼钢的优势未能体现出来。其原因除传统海棉铁生产方式有一定局限性而外，炼钢技术工艺的不适应也是个重要因素。

“立式球团海棉铁连续生产炉”问世，为广泛利用低品位矿大规模生产廉价的球团海棉铁，提供了具有重大现实意义和实用价值的新工艺新技术新方法。剩下的是炼钢如何改造的问题。

本发明的目的是提供一种以球团海棉铁为炉料，以炼钢余热和电为能源的电弧熔融炼钢装置。

本发明是将球团海棉铁生产，电弧加热熔融和电弧炼钢等几个主要部分，按着物质转换规律及其必不可少的寅化条件，组合在一起的统一体一“球团海棉铁电弧熔融炼钢炉。”其各个组成部分，所处位置不同，使命各异，但彼此促进互为补充无逆反作用，即可把球团矿直接还原成低碳高强度球圃海棉铁，又能将高温球团海棉铁通过电加热迅速熔融并冶炼成钢，确实是个高产低耗，多功能的球团矿直接还原炼钢体系。

“球团海棉铁电弧熔融炼钢炉”各主要组成部分及其技术特征是：

[1]电弧精炼炉：除炉盖圈下，短纲另一侧上炉壁处有个长方形水冷框架排烟道与电弧熔融炉相通外，其它结构、工艺设备、冶炼操作等均与电弧炉同，为区别其在该系统中不化料，仅起精炼钢水作用，故称“电弧精炼炉”。

[2]电弧熔融炉：是个改型的，两端分别与电弧精炼炉和高温烟道料仓相通的电炉，它在该系统中，主要担负着化料，并向精炼炉输送熔融液体钢水和向外排渣的任务。电弧精炼炉前设置电弧熔融炉，完全为了整个系统生产的连续性和稳定性，同时有利提高电弧精炼炉钢水的纯洁度，可大大缩短冶炼时间，提高产量，降低电耗，是球团海棉铁电弧熔融炼钢必不可少的组成部分。

[3]高温烟道料仓：是个钢壳带衬，大断面竖直余热烟道，下部与“电弧熔融炉”连通，底部向上2米处通过料封进料管与“球团海棉铁连续生产炉”下料管对接，进料口向上有2米高的自由空间，自由空间上部有热风管向“立式球团海棉铁连续生产炉”“煅烧喉口”供高温炉气(1000℃左右)，自由空间向上，通过收缩段与余热烟囱连接，余热烟囱内壁由预热风管帷成，冷风在此预热后，向“立式球圃海棉铁连续生产炉”加热煤燃烧室强制供热风，提高供热穿透性或烧透性，料仓底部有往复式推料机。这样，由电弧精炼炉和电弧熔融炉引入的1500℃左右的高温炉气，穿过1.5～2M的料层，将高温球团海棉铁再加热，而后料层下部温度最高的球圃海棉铁，被往复推料机推入电弧熔融炉熔池，用2800℃左右的高温电弧(电极附近温度)迅速强化熔融。

[4]“立式球团海棉铁连续生产炉”：由煅烧喉口、烙烧炉和煤浴炉三个部分组成，接规定成型的球圃矿，送入“立式球团海棉铁连续生产炉”后，经过强化煅烧、高温焙烧，形成高温高强度球团，经过均热段后迅速与还原煤混合被送入高温煤浴炉，在煤浴炉上部继续升温加热后，同还原煤和返回煤一起缓缓下移，并被后来者所掩埋，在煤浴炉由上而下1100℃～850℃的温度场内，缓缓运行长达24小时左右时间，近行大比面动态还原反应，生产出高温球团海棉铁，经滚动筛分后，排出还原煤和粉煤灰，低碳高强球团海棉铁顺下料管进入料仓继续升温加热。

总之，“球团海棉铁电弧熔融炼钢炉”最突出的技术特征是由上述[1]、[2]、[3]、[4]几个各具独立使命和技术特征的重要组成部分所构成，按要求成型的球团矿，经过“立式球团海棉铁连续生产炉”煅、焙烧和高温煤浴还原之后，转化成高温高强度低碳球团海棉铁，经筛分后通过下料管进入高温烟道料仓，残余温度800℃以上的球团海棉铁，在高温烟道料仓内经受穿过料层的1500℃左右的高温炉气(入口温度)继续加热，料仓底部温度最高的料，陆续被往复推料机推入电弧熔融炉熔池，迅速强化熔融，熔融后的高温液体金属按需要靠自流放入电弧精炼炉，在较短的时间内(90分钟左右)，冶炼成优钢，炼钢产生的高温炉气靠烟囱引射排烟机造成的负压进入电弧熔融炉、高温烟道料仓，穿过料层后，一部分进入“立式球团海棉铁连续生产炉”煅烧喉口，一部分从余热烟囱排出。电弧熔融炉产生的酸性渣，作为水冲渣定期排出回收。由于技术上的重大突破，因而也获得了异呼寻常的经济效果，与同等电弧炉炼钢相比，炼钢成本约减少了1/3；电耗降低了1/2以上；冶炼时间缩短了近2/3更重要的是，为广泛利用低品位铁矿，大规模生产球团海棉铁进行快速、节能、低成本高效益，电弧熔融炼钢，提供了极其有实用价值的工艺技术和方法。

“球团海棉铁电弧熔融炼钢炉”各部位结构、名称：

[1]电弧精炼炉；[2]电弧熔融炉；[3]高温烟道料仓；[4]立式球团海棉铁连续生产炉；

(1)引风烟道；(2)鼓风机；(3)预热风管；(4)风量调节阀；(5)余热烟囱；(6)高温炉气上升管；(7)加热煤燃烧室；(8)推料机；(9)石墨电极；(10)筛分煤封闭仓；

Claims (5)

1、一种球团海棉铁电弧熔融炼钢炉，含有一个电弧精炼炉[1]一个电弧熔融炉[2]一个高温烟道料仓[3]及立式球团海棉铁连续生产炉[4]有意义地连接在一起而构成。

其特征在于，所述立式球团海棉铁连续生产炉[4]通过高温球圃海棉铁下料管与所述高温烟道料仓[3]连接，高温烟道料仓下部出料口与所述电弧熔融炉[2]入料口贯通连接，电弧熔融炉与所述电弧精炼炉[1]两炉壁上部相互贯通。按要求成型的球团矿，通过所述立式球团海棉铁连续生产炉[4]，经煅、焙烧及煤浴还原后转化为高温、高强度，低碳球团海棉铁，经筛分除去还原煤后，通过下料管进入所述高温烟道料仓[3]，透过高温炉气加热后，下层温度最高的料被陆续推入所述高温电弧熔融炉[2]，熔融后产生的酸性渣，作为水冲渣回收。所述电弧精炼炉[1]产生的高温炼钢烟气，通过炉壁上部贯通烟道出口进入所述电弧熔融炉[2]，而后透过所述高温烟道料仓料层，一部分进入所述立式球团海棉铁连续生产炉[4]煅烧喉口，强化煅烧球团矿，一部分进入余热烟囱，预热系统中燃煤所需要的热风，而后进入总烟道引射排空。

2、根据权利要1所述的电弧精炼炉，是个短纲另一侧炉壁上，有排烟道，适用热装钢水炼钢的电弧炼钢炉。

3、根据权利要1所述的电弧熔融炉是个炉壳两侧分别与电弧精炼炉及高温烟道料仓贯通的高温电弧化料炉。

4、根据权利要1所述的高温烟道料仓，是一立式的钢壳带衬的利用高温烟气作热源，呈上启下的加热炉，即加热炉料亦加热所需要的送风风温。

5、根据权利要求1所述的立式球团海棉铁连续生产炉，是引用“98102079.8”技术及其主题名称而得名，所附加的特征有高温余热烟气通过专用管纲返馈煅烧喉口及利用烟气余热，向燃烧室送热风强化加热煤燃烧，以利提高球团海棉铁产量降低能耗。