專利名稱：控制雙爐設(shè)備運(yùn)行的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有雙爐裝置的煉鋼爐以及運(yùn)行這種煉鋼爐的方法，其中的雙爐設(shè)備經(jīng)一管道與電弧爐相連通，并具有供料裝置，排氣裝置、凈化氣體裝置及饋電系統(tǒng)，兩個(gè)爐中的一個(gè)利用電能熔化裝在爐內(nèi)的爐料，而另一個(gè)爐則完全與電網(wǎng)隔離開，向這個(gè)從電網(wǎng)分離開的被切斷的爐內(nèi)裝入來料，特別是廢料，接著用一個(gè)頂蓋關(guān)閉該爐體。
為了解決日益緊迫的對(duì)再生能源和材料的大量需求的問題，人們已進(jìn)行了多種嘗試，以從事經(jīng)濟(jì)的煉鋼生產(chǎn)和盡可能地保護(hù)環(huán)境。從已有的技術(shù)措施可知，將由電爐產(chǎn)生的爐氣用于裝料原料的預(yù)熱，一般為了將這些原料預(yù)熱，尤其是廢料，將其放在一個(gè)裝料罐籠內(nèi)加以預(yù)熱。
德國文獻(xiàn)DE-PS3307400公開了這樣一種裝置，其中電弧爐產(chǎn)生的熱廢氣經(jīng)由一個(gè)輸送管路送入相聯(lián)的罐籠，接著在罐籠內(nèi)灌入廢料并且將其加熱，隨即送入一個(gè)氣體凈化裝置。
德國專利文獻(xiàn)DE-PS351569也公開了一種有關(guān)的方法，該方法將廢料填入罐籠，然后將罐籠放入一個(gè)預(yù)熱爐內(nèi)加熱。這個(gè)預(yù)熱爐內(nèi)充有預(yù)熱氣體，并通過熱交換原理予以升溫。由一個(gè)電爐中排出的爐氣通過熱交換送入除塵裝置中。
這兩種所述文獻(xiàn)的主題都要求復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和大量的常需維護(hù)保養(yǎng)的部件，由于將原料多次裝入在不同的容器內(nèi)，大大降低了對(duì)廢氣的利用效率。
人們已經(jīng)嘗試在使用多于一個(gè)爐子的情況下，減少從屬于爐體的組件數(shù)量。由德國專利DE-PS322514可知，在一個(gè)雙電弧爐情況下，兩個(gè)爐床具有一個(gè)總的可翻轉(zhuǎn)的爐蓋，它可交替地蓋在兩個(gè)爐床之一上。這種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和敏感的裝置不僅對(duì)安裝有很高的要求，而且肯定導(dǎo)致對(duì)生產(chǎn)過程的不利影響。
因此本發(fā)明的目的在于，提供一種克服了上述不足且結(jié)構(gòu)簡單的很少維修和運(yùn)行可靠的煉鋼設(shè)備，它具有一個(gè)雙爐裝置，還提供了有關(guān)的方法，用于不污染環(huán)境和節(jié)省能源地的冶煉出鋼。
本發(fā)明的目的是通過權(quán)利要求1，7和13的特征部分來實(shí)現(xiàn)的。
根據(jù)本發(fā)明，在兩個(gè)爐之間由一根位于上部容器下方的管道相連通，這種爐是由電關(guān)斷的，其中一個(gè)爐子運(yùn)行時(shí)，另一個(gè)則總是與電網(wǎng)完全脫開。這個(gè)與電網(wǎng)脫開的爐內(nèi)裝入爐料，并由一個(gè)蓋子密封關(guān)閉，接著通過裝在蓋內(nèi)的廢氣彎管接通到一個(gè)除塵裝置。在爐子和除塵裝置間的管道內(nèi)具有一個(gè)增壓裝置，在運(yùn)行中該增壓裝置在不通電的爐內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)低壓。這樣使氣體從裝有爐料的爐內(nèi)排出，從而經(jīng)過與正運(yùn)行的爐子相連的管道從這些廢氣中吸出該氣體，同時(shí)在正運(yùn)行的爐中具有的廢氣彎管關(guān)斷，使得主要從蓋板和容器間的密封線區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的供風(fēng)被吸收。氣體的路線是從正運(yùn)行的爐內(nèi)的爐料上面的區(qū)域流經(jīng)熔煉水平面上面的廢料堆，通過連接管送到相鄰接的爐內(nèi)，然后呈對(duì)角線地流過該爐，對(duì)這些廢料加熱，經(jīng)過廢料堆上面的廢氣通道又送入氣體凈化設(shè)備，最后從那里排入大氣中。除了裝有配件的連接管道外，不需要任何結(jié)構(gòu)件，不會(huì)出現(xiàn)不必要的熱能損失，這是因?yàn)樗脿t料是直接保存在容器內(nèi)，然后在容器內(nèi)熔化。
這里連接管道是一種結(jié)構(gòu)簡單且無需維修的構(gòu)件。它帶有常規(guī)的閥門元件敷設(shè)，并且經(jīng)實(shí)踐證明，這不會(huì)使該管道承受額外的負(fù)載。
在可傾倒的爐具上的連接管道的中段上具有一個(gè)徑向隔離部，通過一個(gè)滑動(dòng)螺栓將該隔離部氣密密封。
裝在爐底部的連接管道的入口可以具有一個(gè)特殊的構(gòu)形，即構(gòu)成一個(gè)袋式凹槽入口，這種袋的優(yōu)點(diǎn)在于它并不妨礙配料堆，并且能防止廢料部分通過時(shí)影響該連接管道的入口。為了置換電能和縮短嘴對(duì)嘴的時(shí)間，還加裝有一天然氣和/或油氧氣燃燒器。根據(jù)該燃燒器的起動(dòng)時(shí)間，它的效率趨于減小，這是因?yàn)榇蟛糠謩傂园惭b的燃燒器僅僅在廢料中或多或少的空洞中燃燒，這也就是說，漏走的燃燒氣體在氣體凈化設(shè)備中未利用，在建議的雙爐中，這些氣體被直接電加熱，并用于尚未運(yùn)行的爐子。從而提高了這個(gè)燃燒器的效率，并且該燃燒器的起動(dòng)時(shí)間被大大延長了。
唯一的主供電線路在爐區(qū)內(nèi)帶有可隔離開斷的線路，并且延伸插入圖中清楚示出的兩個(gè)爐蓋中，這里本發(fā)明使用了堅(jiān)固耐用和極少維護(hù)的部件，它們可在粗煉鋼生產(chǎn)中以最短的時(shí)間經(jīng)濟(jì)和可靠地運(yùn)行，與至今采用的兩個(gè)爐子裝有一個(gè)活動(dòng)蓋和一個(gè)共同連接的電力線路的情況相比較這個(gè)優(yōu)點(diǎn)是非常明顯的。
下面根據(jù)


本發(fā)明。
圖1 雙爐設(shè)備的示意圖;
圖2 爐子運(yùn)行中的氣體流程圖;
圖1表示兩爐體10和20，帶有爐罐下部11、21和爐罐上部12、22，后者可由頂蓋13、23密封，在頂蓋13、23上連接有廢氣管道14、24，這些管道通向氣體凈化器30的一個(gè)再燃燒器31上。在廢氣管道14、24內(nèi)裝有關(guān)斷閥53、54，延伸一段距離后還裝有用于該管道的滑動(dòng)離合器62、63。
爐10和20間由連接管道15、25相連接，位于隔離部T處的管子端頭裝有一個(gè)滑動(dòng)離合器61。這些連接管道15、25的通斷由關(guān)斷閥51或52來控制。
爐20的頂蓋23上帶有一個(gè)供風(fēng)道29，通過一個(gè)關(guān)斷閥57控制其供風(fēng)排放。
在爐10的罐上部12中伸出一個(gè)燃燒器93，它經(jīng)由一根管道輸送爐氣到附加燃燒設(shè)備90的供應(yīng)站91中。
再燃燒器31通過廢氣管道14、24與爐10、20相接通，再燃燒器帶有一條主氣道32，它通到一個(gè)過濾器35，氣體從過濾器出來后經(jīng)過一個(gè)吸氣泵36連通到氣道37及煙囪38。在主氣道32中裝有一個(gè)增壓鼓風(fēng)機(jī)34，在它前面配有可開關(guān)的關(guān)斷閥55，這段帶有增壓鼓風(fēng)機(jī)34和關(guān)斷閥55的主氣道32部分可由一個(gè)旁通管路33旁路，該旁通管路33上配裝有一個(gè)關(guān)斷閥56。
爐10、20中伸出電極17、27，而在爐體下部11、21上裝有爐底電極18、28。
構(gòu)成陰極的電極17、27通過一根接有變壓器73的陰極引線72接到電源70上;構(gòu)成陽極的爐底電極18，28通過一根接有變壓器73的陽極引線78相連接，這些引線72、78上分別接有用于陰極的電爐開關(guān)81、82，用于陽極的電爐開關(guān)83、84，還接有晶閘管74、75和電抗器76、77。
爐20的頂蓋23上還有一個(gè)廢氣排氣管線59，它配有一個(gè)壓縮機(jī)39及一個(gè)關(guān)斷閥58。
從而在各管道中建立起媒體40，即廢氣43、再加熱的氣體44和凈化氣體45。
圖2中表示的與圖1中的設(shè)置相同，顯示了爐10和20的截面，它在說明了氣體的流動(dòng)方向的同時(shí)，更詳細(xì)地表示了爐料41和鋼熔體42。圖2中爐20處于熔化狀態(tài)，而爐10新裝入原料，并且與爐20存在氣流交換。
此外本發(fā)明也討論了這種可能性，即在爐罐下部11上裝有一個(gè)凹槽16，它為簡單引入該連接管道15提供了方便，而不會(huì)在引入管道時(shí)妨礙爐堆41。相比較之下該爐20的罐體上部采用普通常用的圓筒形，這樣為了防止?fàn)t料41流進(jìn)連接管道25，加裝一個(gè)爐柵19。
參考符號(hào)表10 爐111 爐罐下部12 爐罐上部13 頂蓋14 廢氣15 連接管道16 凹槽17 電極(陰極)18 爐底電極(陽極)19 爐柵20 爐221 爐罐下部22 爐罐上部23 頂蓋
24 廢氣25 連接管道26 凹槽27 電極(陰極)28 爐底電極(陽極)29 供風(fēng)道30 氣體凈化器31 再燃燒器32 主氣道33 旁通管路34 增壓鼓風(fēng)機(jī)35 過濾器36 吸氣泵37 氣道38 煙囪39 用于再加熱氣體的壓縮機(jī)40 媒體41 爐料42 鋼熔池體43 廢氣44 再加熱的氣體
45 純氣50 爐件51 爐1的連通管道關(guān)斷閥52 爐2的連通管道關(guān)斷閥53 爐2的廢氣關(guān)斷閥54 爐2的廢氣關(guān)斷閥55 氣道閥門56 旁通閥門57 供風(fēng)閥門58 再加熱氣體用閥門59 再加熱氣體管道60 隔離栓61 連接管道的滑動(dòng)離合器62 爐2的廢氣滑動(dòng)離合器63 爐1的廢氣滑動(dòng)離合器70 電源71 主供電線72 陰極引線73 變壓器74 晶閘管75 晶閘管1
76 電抗器277 電抗器178 陽極引線80 電開關(guān)81 爐1的陰極開關(guān)82 爐2的陰極開關(guān)83 爐1的陽極開關(guān)84 爐2的陽極開關(guān)85 網(wǎng)絡(luò)開關(guān)T890 輔助燃燒裝置91 供應(yīng)站92 輸入管道93 燃燒器T 隔離部
權(quán)利要求
1.運(yùn)行煉鋼生產(chǎn)用雙爐設(shè)備的方法，該雙爐設(shè)備經(jīng)由一管道與電弧爐相連通，并具有供料裝置，排氣裝置、凈化氣體裝置及饋電系統(tǒng)，兩個(gè)爐中的一個(gè)利用電能熔化裝在爐內(nèi)的爐料，而另一個(gè)爐則完全與電網(wǎng)隔離開，向這個(gè)從電網(wǎng)分離開的被切斷的爐內(nèi)裝入來料，特別是廢料，接著用一個(gè)頂蓋關(guān)閉該爐體，該方法的特征在于采用下述步驟a)將該與電網(wǎng)脫離的爐體封閉體，吸走在該爐腔內(nèi)爐料堆上的氣體，b)通過接在兩爐之間的連接管道，通過該與電網(wǎng)脫離開的爐將從正在加電工作的爐中的鋼水熔化面上產(chǎn)生的廢氣抽出，從而c)當(dāng)從與電網(wǎng)脫開的爐中抽出廢氣時(shí)，關(guān)閉另一個(gè)爐子與氣體凈化裝置的廢氣流通，并且d)同時(shí)向正加電運(yùn)行的爐子的頂蓋區(qū)域內(nèi)供風(fēng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，與電網(wǎng)脫開的爐中的廢氣沿相反于爐料堆的裝料方向流動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，在運(yùn)行中的裝有爐料的爐內(nèi)的氣體沿裝料方向流動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于，向氣體輸入的供風(fēng)是流量可調(diào)節(jié)的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于，在一個(gè)再燃燒室內(nèi)的一部分再加熱的廢氣被分流，并且用作供風(fēng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，在正加電運(yùn)行的爐內(nèi)的爐料是由燃料加熱的。
7.帶有兩個(gè)爐罐體的用以實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至5中之一的方法的雙爐裝置，可由頂蓋關(guān)閉，它經(jīng)由一個(gè)廢氣彎管連接到一個(gè)氣體凈化設(shè)備上，它們的爐罐上部通過一根管道相互連接，其特征在于連接管道(15，25)具有一個(gè)徑向的隔離器(T)，它允許該連接管道(15，25)的端頭徑向移動(dòng)，該隔離器(T)氣密地密封，該隔離器(T)兩側(cè)的連接管道(15，25)各配有一個(gè)關(guān)斷閥門(51，52)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的雙爐裝置，其特征在于，為密封該隔離器(T)，采用一個(gè)滑離合器(61)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的雙爐裝置，其特征在于，連接管道(15，25)的接口匯入爐體上部(12，22)鄰接爐體下部(11，21)之處，帶有傾斜度。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的雙爐裝置，其特征在于，連接管道(15，25)的接口匯入形成在爐體上部(12，22)區(qū)域上的凹槽(16，26)中。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10的雙爐裝置，其特征在于，連接到爐體外壁(11，12或21，22)上的連接管道(15，25)的匯入口與裝有頂蓋(13，23)上的廢氣彎管(14，24)的匯入口呈對(duì)角線布置。
12.根據(jù)權(quán)利要求7的雙爐裝置，其特征在于，在爐體上部(12)內(nèi)伸出一個(gè)連接到燃燒供應(yīng)站(91)的燃燒器(93)。
13.帶有根據(jù)權(quán)利要求7-12之一的雙爐裝置的和用于實(shí)施權(quán)利要求1-6之一的方法的煉鋼設(shè)備，包括電源和連接到該雙爐裝置的氣體凈化設(shè)備，其特征在于，還包括電開關(guān)(81，82)，在只有一條主供電線(71)的前提下，能夠?qū)崿F(xiàn)完全斷開一個(gè)爐子(10或20)，而不會(huì)影響另一個(gè)爐子(10或20)的運(yùn)行。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的煉鋼設(shè)備，其特征在于，在采用直流電源的情況下，每個(gè)爐子(10，20)裝有用于開閉陽極(18，28)的輔助開關(guān)(83，84)。
全文摘要
帶有雙爐裝置的煉鋼爐及其運(yùn)行方法，該雙爐裝置帶有可由頂蓋關(guān)閉的兩個(gè)爐罐體，經(jīng)由一廢氣彎管連接到氣體凈化設(shè)備上，爐罐上部經(jīng)一管道相連接。兩個(gè)爐體中的一個(gè)利用電能熔化爐料而另一個(gè)則與電網(wǎng)隔開。提供的連接管道上設(shè)有允許管端頭徑向移動(dòng)的徑向隔離器，該管道接入爐體。利用本發(fā)明的煉鋼設(shè)備和方法，通過這種很少需要維修而運(yùn)行可靠的簡單結(jié)構(gòu)，可進(jìn)行無污染省能源的煉鋼生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C21C5/52GK1091777SQ94100570
公開日1994年9月7日 申請日期1994年1月24日 優(yōu)先權(quán)日1993年1月25日
發(fā)明者漢斯-魯?shù)戮S格·紹勒爾, 霍爾斯特·梅林霍夫, 米歇爾·施門格勒, 烏韋·馬格爾 申請人:曼內(nèi)斯曼股份公司