CN1416474A - 生产钢的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生产钢的设备，它包括一个其中对金属炉料进行熔化和精炼的炉子(1，101，201)，该炉子具有一个有至少一个可让至少一个电极(21)经其进入炉中的开口的上炉部(5，205)和一个下炉部(2，202)，该设备还包括从该炉子中排出钢水和渣的机构，其改进之处在于，与已知装置相比而简化了其结构，为了排出钢水和或许渣，设置一个下出料系统(10，11)。

Description

生产钢的设备

技术领域

本发明涉及生产钢的设备，它包括一个金属炉料在其中被熔化和精炼的炉子，该炉子具有一个至少有一个可通过其使至少一个电极进入炉中的开口的上炉部和一个带炉底的下炉部，该设备还包括从炉中出渣和出钢水的机构。

背景技术

通常，为了生产钢且尤其是优质钢如含铬的耐酸钢、耐热钢和不锈钢，在一个电弧炉中熔化炉料并随后在一个独立的转炉中进行精炼。在这种情况下，如果电弧炉起到预熔化装置的作用，则用于产生理想钢种的真正精炼作业是在转炉中进行的。

德国专利申请公开号DE19728102A1公开了，这两个过程即熔化和精炼是在唯一的炉子中进行的。一个适用于此的炉子配备有一个突出的炉肚部，它例如就象通常在已知的转炉设备中那样可转动地支承在一个托圈中。出钢和出渣是通过使炉子绕中心点轴线转动并借助处于转入位于车间地面水平高度的盛钢桶的位置上的排出管套或排出口而进行的。

这样的托圈及其支承和借助托圈倾覆炉子所需的装置在其结构和安装方面很费事并且需要大规模的驱动控制机构。此外，这样的带有托圈的炉子的前提条件就是地基或炉台稳固牢靠，必须相应地占地且费力地构成地基或炉台。

发明内容

基于这样的现有技术，本发明的任务是在保持熔化和精炼的综合功能的同时简化上述类型设备的结构设计。

通过具有权利要求1的技术特征的设备来完成该任务。在从属权利要求中公开了有利的实施形式。

本发明提议，代替其中配备有出料接管的炉子被一托圈支承并为了出渣和出钢而绕其轴线转动的已知出料系统，设置一个下出料系统，以便在炉子不转动的基本位置上把钢水和或许渣排出到一个设置在炉子下面的收集容器中。

为了同时不必彻底放弃倾覆运动(尤其希望是其绕基本位置的倾覆角在熔化结束时最好小于±5°的熔池晃动或摇动)而提议，该设备具有一个带有一个一体式或由多个部分构成的倾覆架的倾覆装置，它被安装在炉底高度上并且炉子可如此安放在其上，即炉底沉入其中。

该倾覆装置配备有一个倾覆件，它在一侧借助升降运动如此作用于支架，即，使该支架和进而使炉子处于倾覆运动，以及该倾覆装置具有至少一个用于挡住该炉子的倾覆运动的支承件(在倾覆件对面)。该支承件为一体式结构或由多个部分构成。

总而言之，基于设有所提出的下出料系统，可以放弃传统的、昂贵的且带有为此所需的驱动控制机构的倾覆装置连同包围熔炼炉中央鼓肚部的托圈。获得了一种具有结构整体简化了的并因而安装成本有所降低的炉子。由于放弃了托圈，所以对炉台或地基的要求有所降低并也进而降低了其成本。通过简单的机械装置(最好是用一个或多个液压驱动式倾覆缸来操作的倾覆架)，仍然提供了使炉子倾覆的可能性。不过，作为倾覆架解决方案的替代方式，也可想到通过一条滑轨并借助液压缸使炉子水平移动一小段距离，以形成倾覆运动。

为了不仅在具有下出料系统但没有倾覆装置的炉子的第一实施形式中，而且在具有倾覆装置的炉子的第二实施形式中都确保炉子的定位，下炉部在炉底上方具有横移开或加厚的壁区，以便形成稳定的炉子安放面，所述安放面支承在沿炉外周而设的安放支座上，或直接支承在倾覆架上。所述安放支座或者直接设置在一个固定不动的炉台或地基上或安装在倾覆架上。

至于所提出的下出料系统，例如可考虑使用WO97/18050所述的系统。但本发明的技术方案不局限于这样的下出料系统，可以想象到任何类型的已知的下出料系统。根据本发明，提出了这样的下出料系统，其排出口被设置成与炉子的垂直中心轴线是同心的或偏心的。

原则上，在精炼后，可以通过所提出的下出料系统在未倾覆的基本位置±0°上相继排出钢水和渣。此外，提出了一个出渣系统，它在下炉部的侧壁中具有一个可移动的排渣门，在此为了出渣，借助该倾覆装置使炉子从基本位置±0°转入一个最好到-5°的出渣位置。

炉子被牢固地或作为备用炉而可拆卸地安装在一个成钢构架形式的炉台上、一个地基上或最好是所述倾覆架上，以便缩短因更换备用炉而造成的由重新砌炉衬、检修作业或修葺而决定的停机时间。

总体上讲，得到了固定不动的或可倾覆的、固定安装的炉子系统的实施形式和固定不动的或可倾覆的备用炉子系统的实施形式。

炉子在熔化作业时配备有一个炉盖，它最好是水冷的。在炉盖中的用于接纳电极的开口可被设计成是各式各样的，这要视用于插入电极的加热装置是牢固安装在炉台或地基上还是安装在倾覆装置的倾覆架上并因而经历了倾覆运动或摆动来定。在第一实施形式中，开口必须与电极外周成比例地被如此扩宽，即电极在该炉子的倾覆运动中不撞到开口壁。当加热装置和进而电极夹持装置没有随之运动时，电极开口可被相应地设计得小一些。

但是，给炉子配备可摆开的或可按一小行程水平移动的盖或罩带来了其它重要优点。与DE19728102A所述的炉子不同地，电极行程明显短，这是因为在转炉罩摆开或移动的状态下使电极移出。由于只使电极摆出或移动超过炉子边缘，所以电极行程明显短于在已知炉子中的情况，其中电极必须被升高到因出渣而加长的圆柱形炉部的上方。

最后，提出了一种双炉设备，它具有两个如本发明所提议的炉子或设备，在这两个炉子中，总是同时进行熔化阶段或转炉精练阶段。在这两个不同的阶段内，采用了各种不同的盖子装置。熔化阶段最好涉及绝大部分接受水冷的管状结构的炉盖，即它具有并列设置的且被冷水流过(管接管或管间管布置形式)的管路，而转炉精炼阶段涉及的是一个由水冷的耐火混凝土构成的罩。

附图说明

参照附图并结合以下对优选实施例的说明，本发明的其它优点和技术特征将变得一清二楚，其中：

图1表示所提出的设备的第一实施形式的横截面；

图2表示所提出的带有倾覆装置的设备的第二实施形式的横截面；

图3表示所提出的带有加强型炉底和倾覆装置的设备的第三实施形式的横截面；

图4是具有两个并列而设的本发明设备的双炉设备的俯视图。

实施方式的具体描述

图1以横截面图表示生产钢的炉子1，其中先后进行熔化阶段(电弧炉运行)和转炉精炼阶段(转炉运行)。炉子1由一个具有一炉底3和一个朝上与之相邻的侧壁4的下炉部2构成。作为上炉部5，为熔化阶段设置一个可摆开的或可移动的炉盖6，为转炉精炼阶段设置一个可摆开或可移动的炉罩7，如在图左边由局部图所示的那样。下炉部2由一个金属外壳8构成，它衬有耐火材料9。沿着炉子的中心轴线，在中央设置了一个排出口10以便可从底部出料。排出口10穿过耐火材料9并从外面通过一个可水平移动的滑板11堵住。也可以想象到使用一个可翻开的闸门。在熔化或转炉精炼阶段中，用填充材料12如填充砂或颗粒填充排出口10，在出料时，填充砂或颗粒在滑板11移开后向下流入盛钢桶(未示出)中。上层烧结颗粒通过位于其上的熔液的液静压而熔融，钢水向下注入设置在炉子下面的盛钢桶中。在个别情况下，也可能出现这样的情况，即从下面用一根拐弯的喷氧枪使烧结颗粒燃烧分开，以便能够进行底部出料。

另外，把一个下喷嘴13装入下炉部2中，以便给熔液供应工作气体如氩气或精炼用氧气。

下炉部2的侧壁4在炉内面之前都由被水流过的壁板14构成。在所示的没有倾覆装置的第一实施形式中，侧壁4被布置成与炉底3错开，从而形成了突出的安放面15，它保持在用于定位炉子1的安放支座16上。这样的安放支座16环绕炉子地设置在炉台17上。

在图1所示的实施形式中，在炉子1的0°基本位置上，向设置于炉子下方的盛钢桶(未示出)出料，或许随后把盛钢桶送往一个真空处理设备。

在熔化阶段或电弧炉运行时，炉子1配备有炉盖6，它除了一体式或由多个部分构成的水冷盖板18和所属支架19外还有一个由耐火材料制成的芯件20，电极21可借助一个加热装置的移动机构穿过该芯件。在图1中，只示出了加热装置的电极支臂22。通过电极工作，原先被填入炉子中的炉料如废钢铁、铁水、铁合金件、DRI/HBI、助熔剂等借助所产生的电弧被熔化。在熔化阶段结束后，接着进行转炉精炼阶段。在这里，转炉精炼阶段是指用氧精炼和合金化以降低熔液的碳含量(在此是通过下喷嘴13)。通过添加造渣剂和合金化物质来进行合金化。对于转炉精炼阶段来说，首先升起炉盖6并随后提起电极21并使其水平摆开。接着，使转炉罩或转炉帽7摆动到炉子1上或水平移动到炉子上。炉罩就象炉壁4那样配备有被冷水流过的壁板14或耐火板。它是如此设计的，即所形成的烟气可被传给相应的管头(见图3)并由此被转给除尘装置。

根据本发明装置的第二实施形式(图2)，炉子101具有一个倾覆架123。由于图2的炉子与图1的炉子是一样的，所以，在一致的部件处采用了相应的符号。与图1的实施形式不同地，安放支座16不是设置在炉台上，而是设置在倾覆架123上。倾覆架123被设置成围绕炉底3的下部。

借助一个或多个液压驱动式升降缸124使倾覆架123垂直移动，所述升降缸设置在倾覆架的下面。也可以想象到的是，倾覆架使用靠电机驱动的装置。这样一来，炉子101从基本位置转入一个以小角度且最好是±5°倾覆的位置上(未示出该倾覆位置)。为了挡住倾覆运动，倾覆架在与升降缸124相反的那一侧安置在一个转动支承125上。倾覆角用虚线表示。这样一来，就可以使炉子101移入上述的±5°倾覆位置，在这里，与已知的带支架的炉子相比，安装或操作起来明显不费事。升降缸124及支承件125定位于其它支座126、127上，以便在炉子101和炉台17的下方提供一个用于把钢水排出到一盛钢桶中的自由空间。

在炉子201的第三实施形式中，利用倾覆架223的倾覆运动不仅被用于倾覆运动或摆动运动，而且也被用于通过出渣门228来出渣，尤其是在生产碳钢的时候。为此，下炉部202的炉底203侧面加强地配备有耐火材料209，以便形成多个稳定的且用于把炉子安放在倾覆架223上的安放面215。与图1、2的炉相比，上炉部205没有明显改动。

图4示出了一个具有两个并列而设的本发明设备的双炉设备，在这里，在其中一个设备中进行熔化阶段并同时在另一个设备中进行转炉精炼或吹氧精炼阶段或反之。对熔化阶段来说，给第一炉1填充所需的炉料并盖上炉盖6。为进行熔化阶段，使炉盖6与一个可摆动的废气弯头29相连。在这个阶段内，属于炉子1的转炉罩7处于等候位置。借助可摆动的加热装置30，使三个石墨电极21转动到在这个炉子的炉盖6中的开口上并移入炉子，在这个炉子中开始进行熔化。而此时，第二炉1′被转炉罩7′盖住并且借助一个可摆动到转炉罩上方的第二排烟管路31′与一个除尘设备32相连。废气弯头29′位于等候位置上。在熔化和精炼后，在例如是含铬钢的情况下，通过下出料系统并在加入其它合金物质的情况下将钢水和渣一起排出到一个盛钢桶中。随后，在固定不动的撇渣台上除去含铬渣并且将钢水送往连铸设备。

Claims (12)

1、一种生产钢的设备，它包括：

一个在其中进行金属炉料的熔化和精炼的炉子(101)，所述炉子具有一个有至少一个可让至少一个电极(21)经其进入该炉子中的开口的上炉部(5，205)和一个带有炉底(3；203)的下炉部(2，202)，所述设备还包括从该炉子中排出钢水和渣的机构，其特征在于，设有一个用于排出钢水和或许渣的下出料系统(10，11)。

2、如权利要求1所述的设备，其特征在于，设有一个倾覆装置，它具有一个一体式或由多个部分构成的并且安置在炉底(3；203)高度上的支架(123；223)，炉子(101；201)可安放在该支架上并且炉底(3；203)沉入其中。

3、如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，下炉部(2)在炉底(3)的上方具有横错开的壁区(4)，以形成稳定的炉子安放面(15)，所述安放面支承在安放支座(16)上，所述安放支座设置在一个固定不动的炉台(17)、地基或倾覆架(23)上。

4、如权利要求2所述的设备，其特征在于，下炉部(202)具有侧加强的炉底区，以便形成安放面(215)，所述安放面支承在倾覆架(223)上。

5、如权利要求2或4所述的设备，其特征在于，该倾覆装置具有至少一个倾覆件(124；224)，它在一侧借助升降运动如此作用于支架(123；223)，即，使该支架和进而使该炉子处于倾覆运动，以及该倾覆装置还有至少一个用于挡住该炉子的倾覆运动的支承件(125)。

6、如权利要求1-5之一所述的设备，其特征在于，下出料系统的开设于下炉部(2)的炉底(3)中的开口(10)被布置成与该炉子的垂直中心轴线是同心的或偏心的。

7、如权利要求6所述的设备，其特征在于，该下出料系统包括一个在出料后从外面封闭住该出料口的封闭件(11)以及一个用于给该出料口填充一种填充材料(12)的填充装置。

8、如权利要求1-7之一所述的设备，其特征在于，设有一个出渣系统，它在下炉部(202)的侧壁中具有一个可移动的排渣门(228)，其中为了出渣，借助该倾覆装置使炉子(201)转动。

9、如权利要求1-8之一所述的设备，其特征在于，设有一个使电极(21)摆动穿过开设于该上炉部中的开口的加热装置(30，31)，其中该加热装置被牢固地安装在一个炉台(7)或一地基上，该开口与电极外周成比例地被如此扩宽，即该电极在该炉子的倾覆运动中不撞到开口壁。

10、如权利要求1-9之一所述的设备，其特征在于，该炉子作为固定炉而不可拆卸地或作为备用炉而可拆卸地安装在地基、炉台(17)或倾覆架(123；223)上。

11、如权利要求1-10之一所述的设备，其特征在于，设有一个炉子，其中先后地进行熔化过程(熔化阶段)和精炼过程(转炉精炼阶段)，在这里，该炉子(1，101；201)从下往上地具有：带有一个炉底(3；203)及一个与该炉底相连的鼓肚形侧壁(4)的下炉部(2，202)；具有一个可摆动的转炉罩(7)或一个可摆动的炉盖(6)的上炉部(5，205)，该炉盖具有一个设置于其中的且由耐火材料制成的并有电极开口的芯件(20)，其中转炉罩(7)和炉盖(6)根据熔化阶段或转炉精炼阶段交替地盖住该炉子；一个被装入该下炉部中的且用于吹入工作气体的喷嘴鼓风系统(13)。

12、一种具有两个并列而设的、相互交替地在熔化阶段或转炉精炼阶段中运作的、如权利要求1-11之一所述的设备的双炉设备。

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