本發(fā)明涉及煉鋼裝置技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種回轉(zhuǎn)式氧氣側(cè)吹轉(zhuǎn)爐。
背景技術(shù):
目前,煉鋼爐的主要形式有氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐和電弧爐兩種。通常,高爐鐵水通過(guò)氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐進(jìn)行脫硅、脫碳、脫磷等冶金功能的操作,或再經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)臓t外精煉成為合格的鋼水。在純鐵水冶煉過(guò)程中,碳氧化反應(yīng)所產(chǎn)生的化學(xué)熱較煉鋼過(guò)程所需要的熱量有過(guò)剩,所以可加入廢鋼做為冷卻劑,用以降低能耗,也可以降低煉鋼成本。由于氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐爐型所限,加入的廢鋼一般為冷料,并裝在料斗加入,加入量只能占金屬料的15%左右。若再增加廢鋼加入量,鐵水中碳和氧氣反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)熱將不足于維持冶煉所需要的熱能。電弧爐煉鋼是以電為能源,可以對(duì)全廢鋼進(jìn)行熔化冶煉。為了降低電耗,亦會(huì)向電弧爐中兌入鐵水,加強(qiáng)吹氧助熔,降低冶煉電耗。但總體來(lái)說(shuō),由于電弧爐自身的特點(diǎn),其成本競(jìng)爭(zhēng)力不如轉(zhuǎn)爐煉鋼。
隨著世界工業(yè)化進(jìn)程的加快,每年世界上的廢鋼量不斷增加。在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家,每年廢鋼產(chǎn)生量占年鋼產(chǎn)量的50%以上,目前在中國(guó)也已經(jīng)接近這個(gè)比例。按照目前的主流煉鋼方式,15%的廢鋼會(huì)被轉(zhuǎn)爐所消化,35%的廢鋼會(huì)被電弧爐所消耗。由于電弧爐煉鋼的冶煉成本高,在普通煉鋼上沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),這就催生了中頻爐熔化廢鋼從而產(chǎn)生鋼材的現(xiàn)象。由于中頻爐只有熔化廢鋼的功能,不具備煉鋼所要求的脫碳、脫磷、脫硫、去氣、去夾雜等冶金功能,所以生產(chǎn)的鋼材質(zhì)量低劣。但中頻爐冶煉的生產(chǎn)成本比電弧爐低,所以目前還是大量存在,禁而不止。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種回轉(zhuǎn)式氧氣側(cè)吹轉(zhuǎn)爐,它具有煉鋼成本較低,且操作方便的特點(diǎn)。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
回轉(zhuǎn)式氧氣側(cè)吹轉(zhuǎn)爐,所述回轉(zhuǎn)式氧氣側(cè)吹轉(zhuǎn)爐包括:
底架;
筒體,該筒體為內(nèi)部具有耐火層的圓筒形,其一端高一端低從而其軸心線和水平面具有2~30°的夾角,同時(shí),該筒體左端封閉、右端設(shè)有爐門(mén)口,爐門(mén)口設(shè)有爐門(mén),以及,該筒體可旋轉(zhuǎn)的位于該底架上;
出鋼口;
加料口;
氧槍,氧槍為至少1根;
底吹供氣元件;以及
當(dāng)筒體位于冶煉工位時(shí),該出鋼口位于該筒體的后部側(cè)壁上;
當(dāng)筒體位于冶煉工位時(shí),該加料口位于該筒體的上方側(cè)壁上,且該加料口位于該筒體較高的一個(gè)端部的側(cè)壁上;
當(dāng)筒體位于冶煉工位時(shí),氧槍位于該筒體的前部側(cè)壁上;
當(dāng)筒體位于冶煉工位時(shí),底吹供氣元件位于該筒體的下部側(cè)壁上。
所述筒體左端高右端低,該加料口位于該筒體左端部的側(cè)壁上。
所述筒體左端低右端高,該加料口位于該筒體右端部的側(cè)壁上。
所述筒體上設(shè)有出渣口,當(dāng)筒體位于冶煉工位時(shí),該出渣口位于該筒體的上方左部側(cè)壁上。
所述出鋼口和該出渣口的軸線在該筒體同一橫截面上。
所述筒體可旋轉(zhuǎn)的方式為:該底架上設(shè)有托輪、電機(jī)、齒輪,該筒體上設(shè)有托圈、齒圈,該齒輪動(dòng)力連接該電機(jī),托輪相配于托圈,齒輪嚙合齒圈。
所述齒輪通過(guò)一減速機(jī)動(dòng)力連接該電機(jī)。
所述氧槍為超音速氧槍。
本發(fā)明的回轉(zhuǎn)式氧氣側(cè)吹轉(zhuǎn)爐所具有的優(yōu)點(diǎn)是:
1、降低金屬料成本。降低氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐加入廢鋼一般為冷料,以生鐵和重中廢為主,裝在料斗中加入爐內(nèi),每次加入鋼鐵冷料時(shí)都需用搖爐操作,占用冶煉時(shí)間。本發(fā)明的回轉(zhuǎn)式氧氣側(cè)吹轉(zhuǎn)爐在正常的吹氧冶煉過(guò)程中,可以將預(yù)熱后的廢鋼連續(xù)不斷地加入,并可以大量使用比重較小的輕薄料,極好的降低了金屬料的成本。
2、提升了廢鋼入爐比。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐平均加入的廢鋼約占加入的總鋼鐵料量的15%左右,繼續(xù)增加冷料的加入量,鐵水脫碳產(chǎn)生的化學(xué)熱則不足以維持冶煉的熱能需要。本發(fā)明的回轉(zhuǎn)式氧氣側(cè)吹轉(zhuǎn)爐將預(yù)熱好的廢鋼連續(xù)不斷地加入爐內(nèi),而且廢鋼在爐內(nèi)末熔化前,可以通過(guò)二次燃燒,使廢鋼在爐內(nèi)繼續(xù)加熱,使廢鋼入爐比大幅度提高。
3、操作方便。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐測(cè)溫、取樣需要倒?fàn)t操作。本發(fā)明的回轉(zhuǎn)式氧氣側(cè)吹轉(zhuǎn)爐在吹煉過(guò)程中可以從爐門(mén)口同時(shí)進(jìn)行測(cè)溫、取樣操作,極為方便。
4、投資較少。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐需要有一套煤氣冷卻凈化回收系統(tǒng),要求主廠房較高,投資大。本發(fā)明的回轉(zhuǎn)式氧氣側(cè)吹轉(zhuǎn)爐與廢鋼預(yù)熱裝置相連,將熱煤氣燃燒后直接用于廢鋼預(yù)熱,除塵系統(tǒng)簡(jiǎn)單。同時(shí),由于回轉(zhuǎn)式氧氣側(cè)吹轉(zhuǎn)爐和廢鋼預(yù)熱裝置采用水平布置,不需要高層廠房,土建投資大幅度減小。
5、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐倒?fàn)t時(shí)要求較大傾翻力矩,所要求傳動(dòng)裝置都比較龐大。本發(fā)明的回轉(zhuǎn)式氧氣側(cè)吹轉(zhuǎn)爐采用回轉(zhuǎn)式的結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)動(dòng)力矩小,其要求的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)要小得多。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明:
圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1的回轉(zhuǎn)式氧氣側(cè)吹轉(zhuǎn)爐的主視圖(局部剖視);
圖2是圖1的A—A向視圖;
圖3是圖1的B—B向視圖;
圖4是本發(fā)明的實(shí)施例2的回轉(zhuǎn)式氧氣側(cè)吹轉(zhuǎn)爐的主視圖(局部剖視);
圖5是本發(fā)明的實(shí)施例3的回轉(zhuǎn)式氧氣側(cè)吹轉(zhuǎn)爐的主視圖(局部剖視)。
圖中:
10、底架,11、托輪,12、電機(jī),13、減速機(jī),14、齒輪;
20、筒體,21、托圈,22、齒圈,231、爐門(mén)口,232、爐門(mén);
30、出渣口;
40、出鋼口;
50、加料口;
60、氧槍;
70、底吹供氣元件;
80、廢鋼預(yù)熱爐,81、出料口;
90、鋼包。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
見(jiàn)圖1至圖3所示:回轉(zhuǎn)式氧氣側(cè)吹轉(zhuǎn)爐,包括:底架10、筒體20、出渣口30、出鋼口40、加料口50、氧槍60、底吹供氣元件70等部件。在使用時(shí),該回轉(zhuǎn)式氧氣側(cè)吹轉(zhuǎn)爐可以和一廢鋼預(yù)熱爐80配合使用,該廢鋼預(yù)熱爐80具有出料口81。
其中:
該筒體20為內(nèi)部具有耐火層的圓筒形,可以采用鋼板卷制焊接而成。該筒體20的一端低一端高從而其軸心線和水平面具有2~30°的夾角,目的在于出鋼時(shí)鋼水可以出凈。比如,該筒體20的軸心線和水平面的夾角為2、5、10、20、30°。本實(shí)施例中,該筒體20的左端低右端高。同時(shí),該筒體20左端封閉、右端設(shè)有爐門(mén)口231,爐門(mén)口231設(shè)有爐門(mén)232。該爐門(mén)口231亦可設(shè)有門(mén)坎,該門(mén)坎可以在溢渣時(shí)將爐渣導(dǎo)流到渣罐中。以及,該筒體20可旋轉(zhuǎn)的位于該底架10上。
該出鋼口40和該出渣口30的軸線在該筒體20同一橫截面上,該橫截面必然位于該筒體20較低的一端。當(dāng)然,在冶煉時(shí),該出鋼口40必然位于鋼水液面之上。
氧槍60為至少1根,優(yōu)選為多根。氧槍60的外端連接氧氣源、內(nèi)端伸至該筒體20內(nèi)。氧槍60最好采用超音速氧槍。
底吹供氣元件70亦可為多個(gè)。底吹供氣元件70外端連接惰性氣體源、內(nèi)端伸至該筒體20內(nèi)部,起到攪拌鋼水作用。
更具體的:
當(dāng)筒體20位于冶煉工位時(shí),該加料口50位于該筒體20較高的一個(gè)端部的側(cè)壁上,該出渣口30位于該筒體20的上方左部側(cè)壁上,該出鋼口40位于該筒體20的后部側(cè)壁上,氧槍60位于該筒體20的前部側(cè)壁上,底吹供氣元件70位于該筒體20的下部側(cè)壁上。即,出鋼口40和氧槍60的位置相對(duì)的分居于該筒體20的前后兩側(cè)。本實(shí)施例中,該加料口50位于該筒體20的上方右部側(cè)壁上,且該加料口50對(duì)正該廢鋼預(yù)熱爐80的出料口81。
優(yōu)化的:
該筒體20可旋轉(zhuǎn)的方式為:該底架10上設(shè)有托輪11、電機(jī)12、齒輪14。托輪11最好成對(duì)設(shè)置。該筒體20上設(shè)有托圈21、齒圈22。托圈21和齒圈22均套設(shè)在該筒體20的圓周表面上。該齒輪14通過(guò)一減速機(jī)13動(dòng)力連接該電機(jī)12。托輪11相配于托圈21。即,托輪11通過(guò)支撐托圈21而將該筒體20支撐起來(lái),且使該筒體20能夠旋轉(zhuǎn)。齒輪14嚙合齒圈22。即,該電機(jī)12工作后,通過(guò)該減速機(jī)13帶動(dòng)該齒輪14旋轉(zhuǎn),該齒輪14通過(guò)該齒圈22帶動(dòng)該筒體20旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的工作原理和操作過(guò)程:
1、煉鋼冶煉
當(dāng)回轉(zhuǎn)式氧氣側(cè)吹轉(zhuǎn)爐的筒體20處于冶煉工位時(shí),該加料口50與該廢鋼預(yù)熱爐80的出料口81相對(duì),高爐鐵水可以通過(guò)移動(dòng)流槽從該爐門(mén)口兌入爐內(nèi),鐵水兌完后,關(guān)閉該爐門(mén)231,開(kāi)啟氧槍60進(jìn)行吹煉,碳氧反應(yīng)產(chǎn)生的熱煤氣從該加料口50進(jìn)入該廢鋼預(yù)熱爐80,并預(yù)熱廢鋼,預(yù)熱后達(dá)到一定溫度的廢鋼和渣料連續(xù)不斷地加入到爐內(nèi),并達(dá)到所需要的加入量。隨著供氧量不斷增加,鐵水、廢鋼與渣料在該筒體20內(nèi)進(jìn)行脫硅、脫碳、脫磷、脫氣、去夾雜等一系列的化學(xué)反應(yīng)。在冶煉過(guò)程中,若爐渣泡沫化嚴(yán)重,爐渣會(huì)從爐門(mén)口231,流到該爐門(mén)口231下方的渣罐上。當(dāng)鋼水溫度和成份達(dá)到要求后,即可以出鋼。
準(zhǔn)備出鋼時(shí),氧槍60停止供氧,將鋼包90放置于該筒體20下方,轉(zhuǎn)動(dòng)該筒體20,使該出鋼口40向下移動(dòng)并浸入到鋼水中,打開(kāi)該出鋼口40,鋼水即可出到該鋼包90內(nèi)。根據(jù)爐內(nèi)鋼水液位,不斷地轉(zhuǎn)動(dòng)該筒體20,使該出鋼口40不斷下移而持續(xù)出鋼。當(dāng)鋼水基本出凈,并開(kāi)始下渣時(shí),關(guān)閉該出鋼口40,出鋼結(jié)束。
2、掛渣護(hù)爐
鋼水出完后,從爐門(mén)口往爐渣中均勻噴入掛渣護(hù)爐材料,使?fàn)t渣變稠,并轉(zhuǎn)動(dòng)該筒體20,使?fàn)t渣均勻地掛在該筒體20的內(nèi)壁,亦即爐壁上。當(dāng)掛渣結(jié)束后,可以將剩余的爐渣和殘鋼從該出渣口30倒到放置于該筒體20下方的渣罐中,或者將爐子轉(zhuǎn)到冶煉工位,直接兌入鐵水進(jìn)行下一爐冶煉。
實(shí)施例2
結(jié)合圖4所示,與實(shí)施例1的區(qū)別在于:該筒體20的左端高右端低。此時(shí),該加料口50位于該筒體20左端部的側(cè)壁上。
實(shí)施例3
結(jié)合圖5所示,與實(shí)施例2的區(qū)別在于:該筒體20上不設(shè)置出渣口30。原因在于,在這種情況下,僅需將爐門(mén)口231略作降低,即可讓部份爐渣從爐門(mén)口231處溢出。本實(shí)施例的回轉(zhuǎn)式氧氣側(cè)吹轉(zhuǎn)爐適合于鋼水對(duì)磷要求不高的情況下使用。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。