CN203295520U - 高炉及高炉-中频感应炉一体熔炼系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及冶金技术领域，具体涉及一种高炉及高炉-中频感应炉一体熔炼系统。该高炉包括定位柱以及自上而下依次设置的烘干区、预热区、还原区和加热区，所述烘干区、预热区、还原区以及加热区均为独立结构，所述烘干区、预热区、还原区以及加热区均可拆卸的设置在所述定位柱上。本实用新型所提供的高炉，通过将烘干区、预热区、还原区以及加热区均设置为分装的独立结构，每个区均可拆卸的设置在定位柱上，安装快捷，检修方便；本实用新型所提供的高炉-中频感应炉一体熔炼系统由于高炉与中频感应炉直接对接，中频感应炉的余热可以为高炉提供部分热量，而不是完全利用焦煤供热，不但节省了能源，提升了熔炼温度，而且非常环保。

Description

高炉及高炉-中频感应炉一体熔炼系统

技术领域

本实用新型涉及冶金技术领域，具体涉及一种高炉及高炉-中频感应炉一体熔炼系统。

背景技术

高炉冶炼是钢铁生产中的重要环节。这种方法是由古代竖炉炼铁发展、改进而成的。尽管世界各国研究发展了很多新的炼铁法，但由于高炉炼铁技术具有经济指标良好，工艺简单，生产量大，劳动生产率高，能耗低等优势，通过高炉生产的钢铁仍在世界钢铁总产量中占极大的比例。

但是，随着工业生产的不断发展，对金属液的熔炼质量提出了更高的要求，传统的高炉熔炼已经不能完全适应生产需要。为了充分利用高炉熔化效率高的特点以及中频感应炉对金属液过热能力强、控制化学成分容易的特点，现有技术中多采用高炉-中频感应炉双联熔炼系统，其主要包括高炉以及与高炉连接的中频感应炉。

然而，现有技术中的高炉存在以下问题：其一，温度的提升以及维持全靠焦炭来供应，约在1400℃左右，无法升到更高；并且，完全采用焦炭来提供热量，存在不环保以及不节能的问题；其二，高炉的烘干区、预热区、还原区和加热区等均固定在一起，单独安装或者拆卸某一部分非常不方便，影响工作效率。

现有技术中的中频感应炉存在以下问题：其一，需要人工排渣，这样不但需要大量的人力，而且由于工作环境温度较高，存在很大的安全隐患；其二，将锅内的金属液体倒入模具中时，需要人工在高温环境下倾倒炉口，排出金属液，同样存在安全隐患；更重要的是，由于需要不时的倾倒炉口来排出金属液，造成作业不能连续进行，极大的影响了作业效率。

而包括上述高炉以及中频感应炉的高炉-中频感应炉双联熔炼系统除了存在上述问题外，由于其通常采用过桥连接的方式，高炉中的金属液流经中间的过桥部分时，由于金属液降温容易凝结，可能会出现过桥被堵塞的问题。

实用新型内容

（一）要解决的技术问题

本实用新型的目的在于提供一种各区独立分装、方便拆卸以及安装的高炉。

进一步的，本实用新型提供了一种温度更高、能耗更少更环保的高炉-中频感应炉一体熔炼系统。

更进一步的，本实用新型还提供了一种不采用人工排渣以及人工倾倒方式排出金属液的中频感应炉，提高中频感应炉的安全性能，为作业的连续性提供有力的技术支持。

（二）技术方案

本实用新型技术方案如下：

一种高炉，包括定位柱以及自上而下依次设置的烘干区、预热区、还原区和加热区，所述烘干区、预热区、还原区以及加热区均为独立结构，所述烘干区、预热区、还原区以及加热区均可拆卸的设置在所述定位柱上。

优选的，所述烘干区、预热区、还原区和加热区均包括炉膛以及连接件；所述炉膛均通过所述连接件可拆卸的设置在所述定位柱上。

优选的，所述连接件包括槽钢连接件；所述槽钢连接件的两端分别通过螺杆和螺母连接在所述炉膛和定位柱上。

本实用新型还提供了一种包括上述任意一种高炉的高炉-中频感应炉一体熔炼系统：

一种高炉-中频感应炉一体熔炼系统，包括高炉以及与所述高炉连接的中频感应炉，所述高炉为上述任意一种高炉。

优选的，所述中频感应炉位于所述高炉正下方，所述高炉下部设置有出料口，所述中频感应炉上部设置有进料口，所述出料口与所述进料口对接。

优选的，所述中频感应炉设置在载运机构之上；所述载运机构用于将所述中频感应炉载运至所述高炉正下方位置。

优选的，所述载运机构包括推车以及设置在所述推车行进路径上的轨道。

优选的，所述载运机构上还设置有调整所述中频感应炉平衡度及上下位置的调整机构。

优选的，所述调整机构包括设置在所述中频感应炉底部的多个千斤顶。

优选的，所述中频感应炉上部开设有用于排出金属液液面上浮渣的排渣口，下部开设有用于排出金属液的出液口。

（三）有益效果

本实用新型所提供的高炉，通过将烘干区、预热区、还原区和加热区，烘干区、预热区、还原区以及加热区均设置为分装的独立结构，每个区均可拆卸的设置在定位柱上，安装快捷，检修方便；本实用新型所提供的高炉-中频感应炉一体熔炼系统由于高炉与中频感应炉直接对接，中频感应炉的余热可以为高炉提供部分热量，而不是完全利用焦煤供热，不但节省了能源，提升了熔炼温度，而且非常环保。

附图说明

图1是本实用新型实施例中一种高炉-中频感应炉一体熔炼系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中一种中频感应炉结构示意图。

图中，1：中频感应炉；4：排渣口；5：出液口；31：推车；32：轨道；33：千斤顶；34：水冷电缆；35：电容器柜；36：连接铜排；37：烟尘回收装置；41：定位柱；42：槽钢连接件；43：螺杆；44：风门调节器；45：观察口；46：烘干区；47：预热区；48：还原区；49：加热区。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式做进一步描述。以下实施例仅用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例一

本实用新型所提供的一种高炉，包括定位柱41以及自上而下依次设置的烘干区46、预热区47、还原区48和加热区49，定位柱41用于固定以及支承各个区，定位柱的数量可以根据需求设定，本实例中定位柱为四根；现有技术中，如果高炉的某一个区出现问题，需要整体换掉，工作量大且费力；因此，本实用新型中高炉的烘干区46、预热区47、还原区48以及加热区49均为独立结构，烘干区46、预热区47、还原区48以及加热区49均可拆卸的设置在定位柱41上；由于各区独立，且可拆卸安装，因此本实用新型中的高炉安装快捷，检修方便。

上述独立结构有多种实现方式，例如，本实施例中的烘干区46、预热区47、还原区48和加热区49均包括炉膛以及连接件；炉膛均通过连接件可拆卸的设置在定位柱41上。该连接件可以是槽钢连接件42；槽钢连接件42的一端通过螺杆43和螺母松紧连接在炉膛上，另一端通过螺杆43和螺母松紧连接在定位柱41上。如果某一个区出现问题，将本区炉膛与定位柱之间的槽钢连接件42上的螺杆43松出，就可以把该区单独取出进行修理，提高了安装以及检修的便捷性，提升了工作效率。

实施例二

本实用新型还提供了包括实施例一中所述高炉的高炉-中频感应炉一体熔炼系统：

如图1中所示的一种高炉-中频感应炉一体熔炼系统，主要包括高炉以及与高炉连接的中频感应炉1，还包括水冷电缆34、电容器柜35、控制电源、连接铜排36、烟尘回收装置37等组件；其中，高炉为实施例一中所述的高炉，其烘干区、预热区、还原区以及加热区均为独立结构，烘干区、预热区、还原区以及加热区均可拆卸的设置在定位柱41上；各个区均安装完毕后形成一体化设计。

在高炉的下部设置有出料口，在中频感应炉1上部设置有进料口，现有技术中，出料口与进料口之间是通过过桥连接；过桥双联法能进行任意升温、保温和调质，但是高炉中熔炼的金属液在流经中间横向设置的过桥部分时，由于连接高炉和中频感应炉1的过桥是采用常规的耐火砖材料，金属液降温容易凝结，可能会出现过桥被堵塞的问题。中间过桥是一个死区，一旦堵塞，清除起来会非常麻烦。因此，本实用新型的主要改进点之一在于，中频感应炉1位于高炉正下方，出料口与进料口直接对接。相比与现有技术，首先，由于没有使用过桥连接，避免了可能出现金属液体在流经中间的过桥时堵塞过桥以及其他与过桥相关的问题；同时，由于金属液直接保温输送进入中频感应炉1中进行保温调质以及升温，避免了金属液体在流经中间的过桥时的热量损失；其次，由于可以将中频感应炉1的热量返送至高炉以及其他区域，一方面，中频感应炉1的热量可以返回送入到高炉上部将产品非金属物预热至400℃-500℃，实现节约资源；由于热量不会流失，提高了高炉-中频感应炉一体熔炼系统的热能利用效率，减少了能源的消耗，达到进一步节能减排的目的；另一方面，现有技术中的高炉全靠下部焦炭燃烧供热来升温，温度约在1400°左右，无法升到更高的温度，不能冶炼需要高温熔化的金属（如对锰和钼的冶炼效率不高）；而本实用新型能够使高炉的熔炼温度更高，达到1700℃-1800℃，提高了矿物温度，减少了冶炼时间，能够更好的节约高炉铁液冷却铸锭时间，大大提高了生产效率；而且，由于冶炼温度的提高，能够冶炼需要更高温度的贵重金属；同时，由于温度的提高，可以对冶炼厂的各种氧化物渣进行二次提取，做到回收再利用。

本实施例中，高炉和中频感应炉1的连接部分采用中空的圆筒形绝缘套筒，其优选为耐热的石墨材质，高度大约为200mm，直径与中频感应炉1的进料口相匹配；也可以有其他实现方式，例如，可以用圆环形的冷水箱替代石墨套筒。

为了使得中频感应炉1内的温度能充分反馈到高炉中，本实施例中还在中频感应炉1和高炉之间设置了一个风管，使中频感应炉1的热量能更好的传递到还原区；风管的材料优选为导热性能良好的铁质。

为了方便中频感应炉1的移动和检修，本实施例中，还在设置了载运机构，中频感应炉1设置在载运机构之上；载运机构用于将中频感应炉1载运至高炉正下方与高炉直接进行对接的位置。载运机构可以有多种实现方式，本实施例中的载运机构包括推车31以及设置在推车31行进路径上的轨道32。为了方便调整中频感应炉1的位置，更好的使得中频感应炉1和高炉之间紧密连接，严丝密合，本实施例中的载运机构上还设置有调整中频感应炉1平衡度及上下位置的调整机构；调整机构可以为设置在中频感应炉1底部的多个千斤顶33。在实际操作中，用推车31将中频感应炉1推到高炉正下方，然后用千斤顶33调整推车31上的中频感应炉1与高炉相连。

由于现有技术中的中频感应炉1存在需要人工排渣，以及将锅内的金属液体倒入模具中时，需要人工在高温环境下倾倒炉口，排出金属液的缺陷，造成作业不能连续进行，极大的影响了作业效率。为了实现连续作业，本实施例中的中频感应炉1上部开设有用于排出金属液液面上浮渣的排渣口4，下部开设有用于排出金属液的出液口5。设置排渣口4可以及时排出金属液液面上的浮渣，例如杂质、熔渣等等，不但减少了人工作用量，降低了排渣的时间，增加了浇注时的安全性，而且由于在金属液浇注过程中，将杂质以及熔渣均涂在金属液面上排出，避免了杂质以及熔渣进入铸件产品，降低了铸件产品的废品率，能够大幅度提高冶炼金属的纯度以及产品质量。设置出液口5不但减少了人工作业量，降低了熔炼的时间，增加了浇注时的安全性，而且克服了现有技术中，中频感应炉1不能连续作业的问题，不再一批一批的进行作业，可以实现连铸连轧、连续自动作业，极大的提高了作业效率。

另外，高炉-中频感应炉一体熔炼系统的结构改进也带来了工艺上的改进。下面以炼铁为例进行说明：首先在中频感应炉1中放入底料铁水，大约为炉胆容积的一半，然后中频感应炉1加热升温，将热量传递进入高炉中；具体为：中频感应炉1的风管将热风送入还原区，鼓风机通过进风管道接入高炉中，实现上下冷热风循环。高炉上的进料口开始进原料矿，在高炉的还原区进行还原，铁水直接流入中频感应炉1中，铁水的比重大约是7.2，渣的比重大约是2.8，因此还原后的铁水在中频感应炉1中沉在下半部分，上半部分是渣。待熔炼进行一段时间后，从观察口45用铁棍伸入，观察熔炼情况。在需要的时候，打开中频感应炉上部的排渣口4，渣从排渣口4流出；然后打开中频感应炉下部的出液口5，让铁水流出。炉膛的温度可以达到1700-1800度左右，如果观察到温度过高（容易造成熔炼金属的损毁），则通过电机控制风门调节器44来调整温度到合适范围。

本实施例中的高炉-中频感应炉一体熔炼系统综合了现有的高炉熔炼方法和中频感应炉熔炼工艺，相较于传统高炉生产技术，该产品更好的节约高炉铁液冷却铸锭时间，提高生产效率。同时还可以直接生产各种有色金属，阳极泥系列；或针对冶炼厂的各种氧化物废渣、灰进行二次回收冶炼。该产品减少了熔化的过程，降低能源消耗和废气废渣的二次回收，响应了国家节能减排的号召。本实用新型高炉-中频感应炉一体熔炼系统还具有的成本低廉特点：相较于传统冶炼设备上千万的投资，该型设备只要一百多万的投入，只有传统设备1/7的投入。

以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的保护范畴。

Claims (10)

1.一种高炉，其特征在于，包括定位柱以及自上而下依次设置的烘干区、预热区、还原区和加热区，所述烘干区、预热区、还原区以及加热区均为独立结构，所述烘干区、预热区、还原区以及加热区均可拆卸的设置在所述定位柱上。 

2.根据权利要求1所述的高炉，其特征在于，所述烘干区、预热区、还原区和加热区均包括炉膛以及连接件；所述炉膛均通过所述连接件可拆卸的设置在所述定位柱上。 

3.根据权利要求2所述的高炉，其特征在于，所述连接件包括槽钢连接件；所述槽钢连接件的两端分别通过螺杆和螺母连接在所述炉膛和定位柱上。 

4.一种高炉-中频感应炉一体熔炼系统，包括高炉以及与所述高炉连接的中频感应炉，其特征在于，所述高炉为如权利要求1-3任意一项所述的高炉。 

5.根据权利要求4所述的高炉-中频感应炉一体熔炼系统，其特征在于，所述中频感应炉位于所述高炉正下方，所述高炉下部设置有出料口，所述中频感应炉上部设置有进料口，所述出料口与所述进料口对接。 

6.根据权利要求5所述的高炉-中频感应炉一体熔炼系统，其特征在于，所述中频感应炉设置在载运机构之上；所述载运机构用于将所述中频感应炉载运至所述高炉正下方位置。 

7.根据权利要求6所述的高炉-中频感应炉一体熔炼系统，其特征在于，所述载运机构包括推车以及设置在所述推车行进路径上的轨道。 

8.根据权利要求6所述的高炉-中频感应炉一体熔炼系统，其特征在于，所述载运机构上还设置有调整所述中频感应炉平衡度及上下位置的调整机构。 

9.根据权利要求8所述的高炉-中频感应炉一体熔炼系统，其特征在于，所述调整机构包括设置在所述中频感应炉底部的多个千斤顶。 

10.根据权利要求4-9任意一项所述的高炉-中频感应炉一体熔炼系统，其特征在于，所述中频感应炉上部开设有用于排出金属液液面上浮渣的排渣口，下部开设有用于排出金属液的出液口。 

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