CN1279293A - 具有连续预热、熔化、精炼和铸造的电炼钢设备和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于钢的预热,熔化,精炼和铸造的方法和设备,该设备具有辅助输送器,自定位加料车,输料器,流动气体密封件,预热器,连接车,电弧炉,至少一个密封环,电弧炉的电极,直接加料中间冶炼容器以及连铸装置,不需要盛钢桶,钢水直接注入中间冶炼容器,因此不需要盛钢桶和它的控制装置,具有除尘系统可减少对环境的污染,节能和使钢生产过程连续化。

Description

具有连续预热、熔化、精炼和铸造的电炼钢设备和方法

本发明涉及从原料生产钢，尤其是涉及一种用于连续电弧炉炼钢和连铸的方法和设备，在所述的炼钢和连铸时具有最小的热发射及能耗和最大的钢产量。本发明最适合于提供节能和环境保护，同时使钢产量增大。

生产钢和钢制品，或含钢的制品在世界各地对经济的保持和增长是最需要的。炼钢设施的要求和安装取决于包括环境的影响和成本效率等诸多重要的考虑因素。利用电弧炉(EAF)炼钢在现代炼钢工业中是最好的方法，因为它用在混合包括液态热金属在内的各种加料，并具有生产各种等级钢的能力。在美国专利NO 4，543，124(‘124)和NO5，800，591(‘591)中所述的一种炼钢的方法是利用具有EAF侧面加料的连续加料、熔化和冶炼系统。在美国专利(124)和(591)中所述的系统提供连续的预热加料、熔化加料和炼钢。这种连续的预热、熔化和炼钢系统所用的炉子的炉高适合于侧面加料和以需要保持空气中悬浮尘粒的低气流速度下抽取废气。在这种系统中，加料槽位于炉侧的加料口设置。从料槽将炉料加入炉子，同时CO浓废气传送到料预热器，用于预热燃料。美国专利NO 4，543，124(124)和NO 5，800，591(591)所述的系统是能量守衡的。

在该系统的槽下面可观察到料渣，需用捣打去除。这将对冶炼过程造成周期性的中断。这就需要一种对预热，熔化和炼钢进行改进的方法和装置，通过消除在盛钢桶冶炼工段的分批操作将整个钢生产系统的连续性延伸到炼铸。还需使预热，熔化和炼钢的方法和装置允许侧面将料加入炉内，不需要增加炉高，并能提高供料的一致性。

连续的钢预热，熔化和炼钢系统，所用的侧面加料装置与炉子接口，例如在美国专利NO 4，543，124(124)和NO 5，800，591(591)中所用的一种连接车。这种装置易于受到加热和磨察而损伤，需要进行定期的维护。例如，连接车要暴露于熔化的钢水和钢渣的溅沫和高温的废气。因此，由于需要对连接车的修理和保养，可能会中断炼钢的过程。这就需要一种预热，熔化和炼钢的方法和装置，便于修理和保养与炉子接口的可更换的加料设备。

如上所述，在需要和安置炼钢系统及实际操作之前需要慎重地考虑对环境的影响和费用。社会和政府需要工业，通常要减少它们对环境的影响。一种预热，熔化和炼钢的方法和装置，需要在无更大的能耗的情况下减少热发射。尤其，预热，熔化和炼钢的方法和装置，需要明显地降低电能耗，电极消耗，钢厂内和外的环境影响，以及袋滤室尘埃的处理。

本发明用于连续预热，熔化和炼钢及铸钢的的设备包括一个可变长度的辅助皮带输送器，它位于供加入小的炉料或成渣剂的加料区内，一个侧缘自定位的加料车连接到辅助输送带，一个炉料输送器利用能保持均匀的料床高度并连接到自定位车的装置来容纳炉料，一个连接于炉料输送器和预热器的动态气密装置，预热器与炉料输送器连通，用于对输送器上的炉料预热，一个连接车装置，用于将炉料加到可移动地连接到预热器和炉料输送器的炉池内，一个电弧炉，用于在其内熔化和熔炼金属炉料，至少一个电极密封环连接到炉子的电极，一个直接供料的中间的冶炼容器接受从炉子流出的熔化金属，一个连铸装置接收从中间的冶炼容器来的精炼的合金钢。在该系统中不需要盛钢桶，由炉子直接倒入中间的冶炼容器，由此不需要盛钢桶和控制盛钢桶的装置。

连接装置由一个快速可变换的具有基本上呈园形的加料槽的连接车构成。所述的炉子由一个可以单个或分开的炉身结构的炉身和具有容纳电极的开口的炉顶，以及从上炉壳部分到一部分炉顶延伸并形成分开进料的加料口组成。所述的单炉身和分开的炉身在本发明设备中是可互换地使用。分开的加料口容纳加料槽，因此减少炉高，并在熔炼过程使炉槽下最少地堆积炉渣。一个电极密封环位于炉顶内每个电极开孔的上方，以减少通过电极孔进入炉子内部的空气。按需要，炉子可以包括一个位于炉子出钢部分上方的出钢罩，还包括一个用于连接到袋滤室去除尘埃的收集装置。在炉子出钢时出钢罩收集扬起的尘埃。

连接车是可移动的并可通过过头行车定位。在移动连接车之前，炉顶提升，转动清诘加料槽并从预热器提取加料槽。然后，用吊车提升连接车并离开炉子，再用备用连接车替代。所述的可移动的连接车和分开进料的炉孔可方便和简化连接车的修理和保养，不用中断熔炼炉期的连续性。

中间冶炼容器和连续浇铸器延伸整个钢生产系统的连续性，包括连续的第二次精炼，和钢水的去氧和连铸。中间冶炼容器允许从EFA连续的出钢水，所述的钢水具有所需的温度以及碳，硫和磷含量。连铸器容纳精炼的合金钢和连铸中间产品，它们是在连铸器下游的轧钢机内即时热轧的产品。

本发明的方法和设备对传统炼钢系统的各个方面都有改进，并扩展熔炼钢操作的可观的连续性，不仅扩展到熔化钢的精炼而且扩展到从铸钢器出产品。另，本发明还将连续的钢生产过程扩展到轧钢机，使热钢坯从铸钢器得到即时轧制。例如，本发明的方法和装置不需要传统炼钢系统中所需的浇铸吊车和盛钢桶，并能提供将半成品轧制成热轧长制品和线制品。本发明的方法和设备保括引入预热炉料，熔化和炼钢以及生产热轧的半成品。

本发明的目的在于，提供一种用于预热，熔化，精炼，浇铸和轧钢的设备，它能保存能量和保护环境。

本发明的其它目的在于，提供一种用于电钢生产的方法和设备，将钢生产的连续性扩展到包括加料，炉料的预热，炼钢，钢桶冶炼，浇铸和热轧半制品，并能保证钢水到连续浇铸装置的极端连续性。

本法明的其它目的在于，提供一种用于电钢生产的方法和设备，不用进一步的能耗就能消除发射。

另外，本发明的更具体的目的在于，提供一种用于电钢生产的方法和设备，能明显降低电能的要求，电极的消耗，人力和除尘的处理。

另外，本发明的更具体的目的还在于，提供一种用于电钢生产的方法和设备，能保持将均匀的炉料加入到炉内。

上述的诸目的通过参见下面详细的说明和附图将更容易明白，其中：

图1是本发明炼钢设备的等比例视图，表示辅助输送器，自定位加料车，炉料输送器，流动气体密封件，预热器，连接车，EAF，中间冶炼容器和连铸器；

图2是图1中辅助输送器，自定位加料车和炉料输送器的透视图；

图2a是按照本发明一个实施例的除尘器和部分炉料输送器的侧视图；

图3是图1中炉料输送器和自定位加料车的剖视图；

图4是图2中炉料输送器和自定位加料车的侧视图；

图5是图1中流动气体密封件的剖视图，用虚线表示一部分预热器；

图6是按照本发明在其中间区具有一个热气反射器的预热器的剖视图；

图7是按照本发明的部分预热器的截面视图，表示废气通过预热器流动；

图8是按照本发明的连接车的透视图；

图9是在位移操作时图8的连接车的透视图；

图10是按照本发明的电弧炉的透视图，表示在位的炉盖；

图11是图10具有提升盖的电弧炉的侧视图，用虚线表示盖的直角视图；

图12是按照本发明的具有出钢盖的电弧炉的透视图，表示流动的集合发射；

图13是按照本发明的具有连接车的电弧炉的垂直剖视图，表示在加

料位置连接车的加料槽伸入炉内的情形；

图14是按照本发明的具有电极密封浮环的炉顶的剖视图；

图15是按照本发明的炉子，电极密封浮环，中间冶炼容器和连铸器

的透视图，用虚线表示出钢盖；

图16是图15中部分炉子，中间冶炼容器和连铸器的剖视图，表示

在中间冶炼容器冶炼合金钢；

图17是本发明另一实施例的剖视图，表示炉子，连接车槽伸入炉内，

炉子进料室，炉子进料机构，钢池从炉子到加料室的出口孔和连铸器；

图18是图17的炉子顶部示意图，表示中间盛钢桶，三位置连铸器支撑和炉子的耳轴；

图18a是图17的中间盛钢桶的顶视图。

本发明是一种以级联的方式连续炼钢和铸钢的改进的方法和设备。本发明将钢的预热，熔化和精炼操作的连续性扩展，以增加炉令期。尤其，本发明实现炉料预热，熔化，精炼，钢冶炼和浇铸在一个封闭的系统内，并从一个部分到另一个部分连续进行的目的。例如，钢冶炼，脱氧和合金化可以不用盛钢桶或相关的盛钢桶装置内进行，热的中间产品可以由本发明的设备立即轧制。

参见图1，一个用于连续电炼钢的改进的设备10包括：一个可变长度的辅助输送机12，用于输入微小的炉料和渣形成剂，一个边缘自定位的加料车14，连接到辅助输送机12，一个炉料输送机16，具有配接到加料车14和接受炉料的用于保持料床高度的装置，一个流动气体密封件18，它配接到炉料输送机16和预热器20，预热器20对炉料输送机16上的炉料预热，预热器还包括一个可枢动的在图7中用虚线表示的热气体反射器36，一个连接车22，用于将炉料送入可移动连接到预热器20和炉料输送机16的炉池内，一个电弧炉(EAF)24，用于在其内熔化和精炼金属炉料，一个直接供料的中间冶炼容器26，它可以与由炉子24排出的熔化金属对准，一个连铸器28，用于连续浇铸。本发明的设备10还可包括热废气处理系统30，以符合地方对不允许发射的规定。可以直接将由连铸器28输出的中间产品，即热产品轧制。

图2是图1的辅助输送机12，自定位的加料车14和炉料输送机16的透视图。辅助输送机12位于炉料输送机16的端部并连接于加料车14的一端。加料车14沿炉料输送机16的长度方向是可动的，辅助输送机12的长度根据加料车14的位置改变。例如，当加料车14位于靠近流动气体密封件18时，辅助输送机12的长度可从炉料输送机16的端部到加料车14的位置延伸。

大小为1毫米到100毫米的较小的料材由辅助输送机12传送并堆放在炉料输送机16上。加料车14的侧缘42引导由辅助输送机12传送的料材，并通过原料操作设备44将炉料引导到炉料输送机16上。辅助输送机12最好包括一个可动的平传送带50，在保持平传送带50张力的同时具有改变辅助输送机12长度的装置。在本发明的一个实施例中，传送带50的一个多余的部分46连接到偏置装置48，例如一个重物，以保持在辅助输送机12允许根据加料车14的位置伸或缩时将传送带50拉紧。传送带50的多余的部分46允许辅助输送机12的长度在加料车移向炉子时伸展。偏置装置48在加料车14从炉子24移开时聚集多余的部分46。也可以采用其它传统的改变辅助输送机12长度的装置，包括卷线车但并不限于此。

另外，料炉输送机16可以具有一个除尘器38，它装到料炉输送机16上收集来自料炉输送机16上炉料中的颗粒，如尘埃。图2a按照本发明实施例的除尘器38和部分料炉输送机16的侧视图。除尘器38能分离来自金属物的尘埃或脏物，它们可由除尘器38收集。除尘器38最好连接到料炉输送机16的输送机槽的迭置区40，以便在炉料向炉子24送进时收集来自料材的颗粒。由除尘器38收集的金属物可循环使用。除尘器38通过减少引入具有炉料的炉子内的脏物量来减少欲熔化的渣量。这也减少由可能带有脏物的熔化料材产生的矿渣所引起的气体发射量。

图3是图1所示的炉料输送机16和自定位加料车14的截面视图。加料车14连接到一个导向机构，如安装在输送机16上的一对导轨52，它配用一组安装在车上的导轨轮54，因此沿着输送机16的整个长度是可运动的。加料车14沿着输送机16的整个长度的自定位，使其更靠近钢料床的端部。加料车控制器(未图示)具有一个料钢探测器，可用于放在钢料床的端部，使加料车14邻近料床的位置处。将加料车14定位在料床的端部，便于形成料床所希望的构造，并允许炉料均匀地进入炉子24。例如，在加料车14位于靠近料床的端部时，加料车将所载的炉料导向到炉料输送机16上，使炉料输送机16上的料床保持在一致的高度和深度。

图4是图2的炉料输送机16和自定位加料车14侧视图。炉料输送机16包括加料侧缘34，它位于炉料输送机16的加料区56，一个输送机槽37(图3)具有预定高度的侧壁。炉料输送机16接收不同尺寸的炉料，最好接收具有至少长度为1．5米的炉料。然而，炉料的尺寸可根据炉子的设计尺寸来改变。炉料输送机16的侧缘34可从辅助输送机12向流动气体密封件18之前的位置伸展。炉料输送机16通过预热器20从加料部分56延伸。炉料输送机16可包括一个具有附带驱动机构的部件，或多个连接部件，它的每个部件具有一个附带的驱动机构。

在将炉料装到炉料输送机16上时，原料控制装置44最好位于加料车14的上方，以使加料车14的侧缘42可将料材引导到输送机床的上方。同时，位于加料区56中的料床可超过所希望的料床高度。输送机16的侧缘34的高度允许原料控制装置44，例如带有磁铁的行车，容易地在输送机16的加料区内取放炉料。尤其，加料侧缘34的侧缘壁的高度最好为输送机槽37侧壁的高度。由此，炉料输送机16的侧缘34允许简便地去除超过所希望料床高度的炉料，以维持料床的高度和总的钢产量过程的连续性。

辅助输送机12，加料车14和炉料输送机16一起允许较小的炉料和添加剂加到位于下面的输送机16或利用原料控制装置44被加到炉料输送机16上的大炉料的顶部。这样做的目的在于保持炉料的密度，这对控制整个熔炼过程是特别有用的。

图5是图1的流动气体密封件18的分解视图。流动气体密封件18配合到炉料输送机16的流动气体密封部分72，有一个流动气体密封入口58和一个流动气体密封出口60，允许由炉料输送机16传送的炉料通过进出口运动。流动气体密封件18包括一个盖62，一个位于密封件18的入口处的下推板64，多个机械档帘66，它们位于靠近密封入口58和下推板64，一个可变速度的鼓风机68位于档帘66和流动气体密封出口60之间。流动气体密封件18提供一个靠近预热器20的炉料入口端78的密封室。流动气体密封件18最好在炉料连续处理时限制空气进入预热器。

密封盖62基本上包围着炉料输送机16的流动气体密封部分72，使其内保持负压。在炉料输送机16的流动气体密封部分72内的输送机槽70选用半圆形的。下推板64在炉料推向炉子24时使凸起的碎料向下正对着炉料输送机16的碎料床。下推板64可由一个或由操作者或由一个高度监视器控制的开关起动。例如，一个摄象机监控当碎料趋近气体密封件18时碎料的高度，只要在密封件入口上有一片碎料凸起，下推板64工作，板64向下转动，将可压的碎料推入炉料，使炉料进入流动气体密封件18。

不同速度的鼓风机68响应密封室的各种压力测量值，并通过流动气体密封件18控制进入的空气量。档帘66和不同速度鼓风机68的结合有助于在流动气体密封件18内产生所需的负压。档帘66的从流动气体密封件18的外侧到流动气体密封件18的内侧的空气交换产生阻档。尤其，档帘66和可变速度鼓风机68有利于在流动气体密封件18内控制所需的负压，以减少空气流入，缩短达到所需负压的时间和动力，并缩短本发明设备对预热器20内负压改变的响应时间。

漩风器76可经导管74安装到可变速度鼓风机68上，再由可变速度鼓风机68将可能进入密封件18的空气中的尘埃除去。由于空气在漩风器76内受到离心力的作用，大量尘埃从空气中分离，并汇集在漩风器76的底部。漩风器76的底部排出上述的尘埃，漩风器76的顶部释放已由漩风器76洁净的空气。利用本发明的漩风器76减少尘埃的发射。

图6是按本发明用虚线表示的具有热气反射器36的预热器20的透视图。预热器20包括上述的料入口78，料出口80，允许由炉料输送机16传送的炉料向前运行。预热器20包括一个支撑82，一个盖84，盖最好有耐火衬，并安置到支撑，形成一个预热室，一个半圆形水冷槽86包含在预热室内，至少一个热气反射器连接到预热盖84。

预热盖84基本上包围一个炉料输送机16的预热部分81，并可以分成三或四个可从炉料输送机16拆去的部分。预热盖84设有将燃烧空气注入预热室的注入口83。供对每个预热盖84的每个区用的注入口83的数量和布置可根据在整个预热室内所希望燃烧空气的分布改变。热气反射器36可运动地装到预热盖84，为了将炉内的热废气向下导入输送床上的炉料内，热气反射器36可以提高或下降。反射器36基本上呈矩形，从顶到底部稍有弯曲。虽然反射器36在本文中是矩形和弯曲构形的，但反射器36不限于这种构形，可以是具有不同表面轮廓的不同构形。

除尘系统30由导管85邻近入口处安装到预热器20。在一个本发明的实施例中，除尘系统30包括一个耐火衬的柱形燃烧室88，和一个连接到袋滤室94(图1)的锅炉92。实施例尤其适于有效的除尘。在另一图1所示的实施例中，淬火器90替代锅炉92，并连接后置的燃烧室88和袋滤室94。除尘系统30从废气中去除尘埃。一个调节风门87安在导管内，以限制或缩小流过的气流，由此调节进入除尘系统内的气流。气流限制可帮助维持预热器20和动态密风件18内所需的压力。后置的燃烧室88去除或减少不要的发射。锅炉92含有所通过的废气内的热能，将废气通到热水或产生蒸气用于进一步的能量操作。淬火器90允许废气在所吸望的时间内冷却，以减少由水雾或薄雾通过淬火器90引入空气形成或再次形成不希望的发射。为进一步冷却进入袋滤室94(图1)内的气体的温度，可以将降温的气体经空气注入导管89，在锅炉92或淬火器90之后引入除尘系统30。

图7是按照本发明预热器20的截面视图，表示废气通过预热器20流动，尤其通过包含在输送机料床内的炉料流动的情形。在预热器20的第一区96，该区最靠近炉子24，利用注入口83(图6)将燃烧空气注入预热器20，得到部分燃烧的CO-CO₂，同时在第一区97内维持一个还原气氛。在第二区97内，预热器20的该区邻近于第一区96，由注气器83(图6)引入的一定量的燃烧空气，在第二区内将大部分CO燃烧成CO₂，来自炉子24的部分或全部热气体利用热气反射器36将它引入与炉料密切接触的碎料床内。这种操作使从废气到炉料的热传递效率增加，并加速全部炉料中可燃物质的热煅烧。如前所述，热气体反射器36可朝向或离开碎料床转动，以控制这种热传递和热煅烧。

在第三区98，预热器20的该区邻近于预热器的进料端78，控制燃烧空气保持约5％的过量的氧气。在第三区98，气体完全氧化，废气的温度保持很高，以完成在燃烧室88内热煅烧不希望的发射。在一个优选的实施例中，预热盖84的所有区，除了含有热气反射器的区之外，基本上呈半圆形的。另一种，预热盖84的各区可有不同的外形。而本文所述的预热器20有三区，但预热器不限于三区，也可有再多的区。还有，在本文所述的预热器20有一个热气反射器36，但预热器20不限于一个热气反射器，可以有多个反射器。

图8是按本发明连接车22的透视图。图9是在更换操作时，图8所示连接车22的透视图。快速，可互换的连接车22在预热器20和炉子24之间提供一个接口，以把预热过的炉料卸入炉子内。连接车22是在预热器20和炉子24之间的一个升高的平台102上可定位的。连接车22包括一个圆形加料槽104，一个升降器107，它被安在连接车22的顶部，一个位移装置用于瞬时使连接车22从预热器脱接。

加料槽104最好受到水冷，以便承受炉子24的高温。操作时，加料槽104与预热器20的半圆水冷输送器槽86重迭，以便从预热器20接收预热过的炉料。升降器107允许炉吊车(未图示)，暂时连接到连接车22的顶部。在一个实施例中，升降器107包括制动钢缆109，它系到连接车22的顶部。升高的平台102有轨道106，它安装在平台102的顶部，轨道轮108安装到连接车22上。在连接车22位于平台102上时，轨道轮108结合轨道106，从而允许连接车22朝向或离开炉子24和预热器20移动。本文所述的连接车22有一个轨轮机构，连接车22不限于这种轨轮机构，可以使用任何传统的水平位移机构，包括但不限于轮子和导轮器和轨道和轴承器。

在产钢时，连接车22的圆形加料槽104通过圆形进料口114(图10和15)进入炉子24，对此在下面将详细描述。圆形加料槽104和圆形进料口114允许不用中断钢的生产过程使炉子24出钢水。利如，如果炉子24需倾斜出钢水，不需要将连接车22从炉子24撤回，因为炉子可以绕圆形加料槽104的中心轴倾斜。在一个优选的实施例中，圆形加料槽104的直径有足够的尺寸将一定容量的炉废气抽去，同时保持废气的流速低于10米／秒。由于进料口112，加料槽104，输送器槽86和预热器20的第一区96的结合是圆形的，所以来自炉废气的热被有效地转移到预热室，同时所希望的系统压力是可保持和可控的。

如图8和9所示，连接车22可以快速地从平台102移去，以便于互换连接车。例如，连接车22可由炉吊移动，从平台102提升和移去连接车。在进行移位操作时，炉吊可以利用任何传统的钩子连接连接车22的提升器107。在移去连接车22之前，将在下面描述的炉顶112(图10和11)，受到提升，并转动连接车的加料槽104，同时加料槽104从预热器20脱接。利用吊车将连接车22垂直地撤离炉子24和预热器20。可互换的连接车22和炉子24的分开的进口便于和简化连接车22的修理和保养。

图10是按照本发明表示炉子24的炉盖的透视图。图11是图10的炉子其炉盖提升时的侧视图，用虚线表示炉盖转90度的视图。该炉子包括一个炉身110，一个炉顶112，和一个圆形进料口114。炉身110的上部可用耐火衬或水冷却。炉定的中心116(图14)是用耐火衬，炉定112至少有一个开孔142(图14)，用于容纳穿过的电极118，对此在下面将详细描述。另，炉子还包括，在出钢部120有一个热电偶122，和一个钢水分析传感器124，用于辅助熔炼过程。热电偶122和钢水分析传感器124，对炉子24内钢池进行测量。炉顶112可与炉身110分开，并可利用炉吊提升和转动。炉顶112的各部可利用多个冷水管144(图14)有选择地进行水冷。

进料口114从上炉身部126延伸到部分炉顶112，因此形成分开的进口。进料口114最好与炉子24的倾轴一致，使进料口114的中心轴共用炉子24的倾轴。圆的进料口114和间接车22的圆进料槽104相结合可降低炉高度，并在精炼时减少槽104下的炉渣积累。炉子24还包括一个传统的摇杆器128，便于炉子124的倾斜。

图12是按照本发明的一个实施例的具有出钢口炉罩130的电弧炉24的透视图。出钢口炉罩130经导管132连接到除尘系统30。在一个实施例中，出钢口炉罩130设置在邻近炉子124的出钢部分120(图15)的炉平台134上。在出钢时所产生的发射由出钢口炉罩130收集，并经炉罩导管132引入除尘系统30。炉罩导管132的选用部分可以绕导管132的纵轴转动，以调节出钢时炉子124的运动。例如，炉罩导管132包括转动接头131，它允许导管132转动。炉罩导管132包括一个控制通过导管132发射流量的阀136。虽然电弧炉24和出钢口炉罩130连带盛钢桶133，但电弧炉24和出钢口炉罩130并不局限于结合盛钢桶133，也可连带中间冶炼容器26(图15)。

图13是图1的炉子24和连接车22的垂直截面图，表示连接车22的加料槽在加料位置伸入到炉子24的情形。炉料从预热器20传送到连接车22，并进入炉池138。炉子24的圆形的分开入口和连接车22的水冷槽104允许减小圆形槽104和进入口114之间的间隙，所以在槽104的外侧不产生炉渣。另外，圆的构形允许连接车22在整个炉令期与炉子24连接。在现状态，传统的连接车22在炉子浇注时必需从炉子撤去。炉子24由交流或直流电供电，或可以是感应炉，或等离子体电弧炉，它具有可能低的外形，因为圆加料口114设在炉身110的侧壁的顶部，并且其一部分在炉顶112内。圆的分离的入口，其在炉顶内有近似一半的入口，这将降低所需的炉高，从而减少能耗。

图14是按照本发明的炉顶112和电极密封浮动环140的截面图。炉顶中心116由耐火材料制成，至少有一个可使电极118通过的开孔142。在电极通过相应的位于炉顶中心116的电极孔142插入时，在电极118和电极孔142的壁148之间形成一个间隙146。该间隙146是必需的，因为电极有摇晃，在操作时有横向运动。电极密封环140和密封电极118外围的间隙142，以减少空气进入炉子124内。在优选的实施例中，电极密封环140由耐火材料制成，有一个预定的内径，在电极118和环140之间提供一个有限的间隙。环140的外径要稍大于电极孔142的直径，允许环盖着电极118和电极孔142的壁148之间的间隙部分。环140围着电极118放置，并位于炉顶中心116，并自由地跟随电极118的横向运动。由于减少空气进入炉子24，电极密封环140帮助控制产生在炉子和预热器内的负气压，于是增加整个钢生产过程的效率。

图15是按照本发明的炉子24，电极密封浮动环140，中间冶炼容器26和连铸器28的透视图。中间冶炼容器26可与从炉子排放的熔化金属的排放口对准，通过供料口155直接由炉子排料点153(图16)供料。连铸器28可与中间冶炼容器26的熔化金属的排放口对准，通过供料口159直接由中间冶炼容器26(未图示)供料。感应加热(未图示)可加到中间冶炼容器26，以维持容器26内熔化金属所需的温度。熔化金属的合金化是在中间冶炼容器26内实现，例如，通过合金加入口，添加线状的铝，锰硅，碳进入容器26。热的中间产品可从连铸器直接轧制。中间冶炼容器26和连铸器28扩展了整个钢生产过程的连续性。

中间冶炼容器26连接到轨道平台150，以简便和加速中间冶炼容器26的替换。轨道平台150沿相应的轨道152运转。另，连铸器28连接到沿相应的轨道152运转的轨道平台150。由于将中间冶炼容器26和连铸器28连接到沿轨道152，156运行的轨道平台150，154，容器26或连铸器28的替换只需要简单的退回容器26或连铸器28，以及一个与远离本发明设备10的可替换的中间冶炼容器26(未图示)或可替换的连铸器28(未图示)进行互换。

图16是图15的部分炉子24，中间冶炼容器26，连铸器28的截面视图，表示在中间冶炼容器26内的熔化金属到连铸器28的流动。中间冶炼容器26包括从熔化金属中去除夹杂物的装置。一个多孔塞160放在具有气体注入器162的容器的底部，用于将惰性气体引入熔化金属中，至少两个固定的缓冲件164，或溢流件形成在容器26的内部。惰性气体注入器162使熔化金属产生运动，致使夹杂物上升到熔化金属的表面。缓冲件164包含在容器26内的熔化金属流动状态的变化。中间冶炼容器26还包括位于容器26侧壁上的去渣口168。虽然中间冶炼容器26外形呈盒状结构，但中间冶炼容器26不限于这种结构，可以是圆柱形的结构。在圆柱形结构中，在圆柱形中间冶炼容器的外表面安置支撑，以阻制容器的转动。中间冶炼容器的出料和连铸器的出料受到柱塞杆或滑动门的控制。

图17是按照本发明另一实施例的截面视图，表示熔化炉170，具有伸入炉子170内的连接车槽184的连接车174，炉子出料室173，炉子出料机构，从炉子到出料室173的炉池出料孔188，和连铸器190。另一种熔化炉170有倾斜机构178，有一个钢水从熔炉排出点相一致的枢动点176。在图17所示的另一实施例中，精炼炉170有一个进料口172，用于将炉料加入炉子170。炉子170由具有枢轴的框架支撑，所述的轴通常与炉子的注料嘴对准。炉身118由液压塞182提升，如果必需提升或转动炉子170，则将连接车槽184从炉子170退回一个足够的距离，使位于炉子170的进口或加料侧的弓形表面186随着炉子170沿着近邻炉子170的枢轴弧形转动时是任意的。

另一种熔炉的炉池出料孔188，或虹吸孔从由熔炉170排放的钢水中分离熔渣。例如，虹吸孔188，允许钢水但不是炉渣从炉子170的熔化区出口，并进入排料室173。在一个实施例中，钢水的精炼和合金化是在出料室内完成。另，该实施例使炉子170的钢水排料处176和连铸器190之间保持一定的距离。它允许从炉子170流出较大的钢流，因为炉子被倾斜，可调节从炉子170到连铸器190钢流动速度。相对照，从图1，10和11所示炉子24的钢流最好由位于炉子1出料点153处的滑动门的节流调节控制。

图18是图17的另一种熔化炉170的顶视图，表示连铸器或中间罐浇注器190，成叉形的支撑192和炉耳轴194。图18a是图18的中间罐浇注器190的顶视图。中间罐浇注器190保括主室196，在该室内钢水通过第一口193从炉子170被接收。第二口19允许合金线流引入主室196，以使钢水在室内去氧和合金化。中间罐浇注器190有一对第二室198，它横向靠近主室196设置，还有一对缓冲板195或溢流件，它们位于第二室198和主室196之间。缓冲板195控制钢水从主室196到地第二室198流动的状态变化。在主室196内已去氧和合金化的钢水流到第二室198，该室具有将钢水供入铸模的出钢嘴。

叉形支撑192允许在替换操作时快速和简便地更换连铸器190。在替换操作时，连铸器190旋转离开炉子170，一个表示在虚线内的连铸器被简便地转到与炉子对准的位置。

从上所述，很清楚本发明的一种用于预热，熔化，精炼，浇注和轧钢的改进的设备，可节能和保护环境，本发明提供一种用于电钢生产的方法和设备，它扩展生产钢操作的连续性，包括加料，炉料的预热，钢的经炼，浇注，热轧中间产品，能确保钢水到连铸器的连续性。本发明提供一种方法和设备，用于电钢生产，能不用进一步的能耗减少发射。本发明提供一种方法和设备用于电钢生产，能明显减少电能需要，电极消耗，人力和除尘处理。本发明提供一种方法和设备用于电钢生产，能保持将均匀的炉料加入炉内。

需明白，以上描述和实施例仅是说明本发明的最好方式和原理，由本邻域的技术人员在不偏离本发明的精神和范围下作出各种修改和添加，它们均属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (27)

1．一种用于连续预热，熔化，炼钢和浇铸钢的设备，其特征是所述的设备包括：

一个带状输送器，位于加料区内，用于加入少量的炉料和炉渣形成剂；

一个输料器，用于接收炉料；

一个流动气体密封件，具有输料端和出料端，所述密封件连接到所述的输料器；

一个预热器，连接到所述流动气体密封件的出料端，并和所述输送器连通，用于对输送器上的炉料进行预热；

一个连接件，可移动地连接到所述的预热器和所述的输送器，用于将炉料加入炉池；

一个电弧炉，用于熔炼其内的炉料；用于倾斜所述炉子的装置；

一个直接加料的中间冶炼容器，用于接收从炉子排放的熔化金属；及

一个连铸器，用于接收从中间冶炼容器排放的精炼的合金钢。

2．如权利要求1的设备，其特征是还包括使所述输料器上炉料弄平的装置。

3．如权利要求1的设备，其特征是所述的带状输送器包括用于改变所述带状输送器长度的装置。

4．如权利要求1的设备，其特征是所述的输料器是一个细长的振动通道。

5．如权利要求1的设备，其特征是所述的输料器包括用于保持均匀碎料高度的装置。

6．如权利要求1的设备，其特征是所述的输料器包括：

一个在所述的流动气体密封件之前的加料区，用于在靠近所述输料器位置加入炉料，并使炉料向前，通过所述的流动气体密封件；

一个预热区，从所述的流动气体密封件向所述炉子伸展，用于从所述的流动气体密封件向所述的炉子传送预热的炉料。

7．如权利要求6的设备，其特征是所述加料区包括：

一个输送器槽，用于接收炉料，所述的输送器槽有一侧壁，所述侧壁有一个预定的高度；

一个加料侧缘，位于所述侧壁的周圆，所述加料侧缘其缘壁的高度约为侧壁的高度；

其中，所述加料侧缘允许欲从所述输送器槽入口的炉料由原料操作装置从最接近所述输料器的加料区进入。

8．如权利要求6的设备，其特征是还包括连接到所述输送器的自定位加料车。

9．如权利要求8的设备，其特征是所述的自定位加料车包括：

一个倾斜的侧缘，用于将炉料导到所述的输送器槽上；

用于使所述加料车沿着输料器的加料区运动的装置；

用于确定所述输料器内碎料床位置，和将所述加料车定位于邻近碎料床端的装置。

10．如权利要求9的设备，其特征是所述的导向装置包括：

一对轨道，安装在所述输料器的加料区上；

一组轨道轮，安装在所述加料车的底部，用于与所述轨道接合；

用于沿所述成对的轨道位移所述料车的装置。

11．如权利要求6的设备，其特征是所述的预热器包括；

一个支撑，沿所述输送器的所述预热区的长度方向沿伸；

一个可动地位于所述输送器的所述预热区上方的盖，所述的盖形成具有所述支撑的预热室；

其中，所述预热器通过所述的预热室从所述的炉内导出废气。

12．如权利要求11的设备，其特征是所述的预热器还包括；

至少一个反射器，可转动地安置在所述的预热器的盖上，用于使热废气向下进入所述输送器上的炉料内。

13．如权利要求11的设备，其特征是所述的预热器的所述的盖包括至少三个可移动的区。

14．如权利要求11的设备，其特征是还包括用于保持连续改变所述预热室内气体从所述预热器的出料端的还原到在所述预热器的进料端的氧化的装置。

15．如权利要求1的设备，其特征是所述的炉子包括：

一个可移动的炉顶；

一个有炉侧壁的炉身；

一个用于提升和转动所述炉顶离开所述炉身的侧壁的装置；

一个形成在所述炉身的上部和部分所述炉身内的炉子加料口；

一个出料口，形成在所述炉子的出料部分；和

一个炉灶。

16．如权利要求15的设备，其特征是还包括一个电极密封装置。

17．如权利要求15的设备，其特征是所述的连接装置包括：

一个平台；

一个可定位在所述平台上的连接车，所述的具有一个水冷的加料槽的连接车，适用于进入所述的炉子加料口；

一个用于瞬时连接和密封所述炉子和所述预热器的装置。

18．如权利要求17的设备，其特征是所述的炉子加料口和所述连接车的水冷加料槽有一个基本上呈圆形的截面。

19．如权利要求17的设备，其特征是所述的连接和密封装置包括：

一对安装在所述高平台上的轨道；

一组安装在所述连接车上的轨道轮。

20．如权利要求16的设备，其特征是所述的炉顶包括：一个耐火材料制做的中心，所述的中心具有容纳电极的孔；其中所述的电极密封装置包括至少一个用于与通过所述孔插入的电极相配合的电极密封环，所述的电极密封环由耐火材料制做。

21．如权利要求15的设备，其特征是还包括一个除尘系统，该系统包括：

一个连接到所述预热器的后置燃烧室；

一个用于减少从所述炉子排出废气温度的装置；

一个袋滤室，连接到所述锅炉和淬火器，用于过滤来自炉子的发射；

至少一个鼓风机，促进废气向所述的袋滤室流动；

一个阻档器，用于选择性地将所述的气流导向所述的淬火器和锅炉。

22．如权利要求21的设备，其特征是所述的还原装置是一个连接到所述后置燃烧室的锅炉，用于淬去来自炉子的废气。

23．如权利要求21的设备，其特征是所述的还原装置是一个连接到所述后置燃烧室的淬火器。

24．如权利要求21的设备，其特征是还包括安装到所述炉子的出钢部分并连接到所述除尘系统的出钢盖。

25．如权利要求1的设备，其特征是中间冶炼熔器包括：

用于除去包含在所述容器内的熔化金属中的夹杂物的装置；

用于保持在所述容器内熔化金属具有一预定温度的装置。

26．如权利要求1的设备，其特征是还包括安置到所述炉料输送器的除尘器，用于去除炉料中的颗粒。

27．一种用于钢的连续预热，熔化，精炼和铸造的方法，该方法包括：

预热炉料；

连续向电弧炉内加入所述的炉料；

在电弧炉内连续精炼所述的炉料使其成为熔化的钢；

不用中间的盛钢桶将溶化的钢直接注入连铸器；

在连铸器内进行桶内冶炼；

直接将连铸器内的熔化金属注入连铸模，在模中熔化的钢逐步固化；

从模内取出所述的部分固化的钢；

冷却所述取出的钢；

均衡整个钢坯的温度；

将所述的钢坯轧制，形成所需的轧制过的钢材。

Images