專(zhuān)利名稱：預(yù)熱和裝入廢鐵原料的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在以廢鐵或生鐵作坯料的冷鐵源等(以下稱為廢鐵原料)作為原料的熔煉爐中邊預(yù)熱邊連續(xù)地裝入廢鐵原料的裝置。
背景技術(shù)：
長(zhǎng)久以來(lái)，在熔煉廢鐵原料時(shí)一直采用直流電弧爐或AC爐(交流電弧爐)等的電力熔煉爐或采用非電極型的熔煉爐，在這種非電極型的熔煉爐中，預(yù)先裝入已熔融的鋼水，再裝入廢鐵原料，再送入氧氣O2和油或煤等燃料并使其燃燒，這樣來(lái)對(duì)廢鐵原料進(jìn)行加熱和熔煉。
在把廢鐵原料裝入上述那樣的熔煉爐中的場(chǎng)合，以往一般情況下是以打開(kāi)爐蓋的方式來(lái)裝入的。
如把熔煉爐的大致構(gòu)成以

圖1所示的直流電弧爐為例進(jìn)行說(shuō)明的話，直流電弧爐具有在下部設(shè)置了底部電極1(陽(yáng)極)的爐本體2;為關(guān)閉該爐本體2的上部而設(shè)置的爐蓋3;一根在上下方向貫通該爐蓋3的中心的上部電極4(陰極);已與上述爐蓋3連接的排氣管5;以及能支撐上述爐蓋3并能使其升降和轉(zhuǎn)動(dòng)的爐蓋開(kāi)閉裝置6和裝在該爐蓋開(kāi)閉裝置6上的、使上述上部電極4升降的電極升降裝置7。上述爐本體2由在下部支持架8上、具有曲面形狀的搖臂9支撐并且能夠轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)將爐本體2沿與紙面垂直方向傾斜時(shí)，就把爐體內(nèi)部已熔化的鋼水10從圖上未示出的出鐵口倒入鐵水包滑車(chē)11的鐵水包12內(nèi)。
此外，在與爐本體2分開(kāi)的位置上設(shè)置了一個(gè)將上述爐本體2內(nèi)的高溫排氣通過(guò)排氣管5引導(dǎo)過(guò)來(lái)從而對(duì)廢鐵原料進(jìn)行預(yù)熱的原料預(yù)熱裝置(圖中未示出)，另外還在上述排氣管5的中途設(shè)置了為使未燃燒的CO氣完全燃燒的燃燒筒(圖中未示出)，然后將通過(guò)原料預(yù)熱裝置已預(yù)熱的廢鐵原料13用吊桶等裝入到爐蓋3已打開(kāi)的爐本體2內(nèi)。
在熔化廢鐵原料13時(shí)，通過(guò)爐蓋開(kāi)閉裝置6使上述爐蓋3升起并向外轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就使?fàn)t本體2的上部處于打開(kāi)的狀態(tài)，用吊桶等將已經(jīng)過(guò)原料預(yù)熱裝置預(yù)熱的廢鐵原料13裝入上述爐本體2內(nèi)，接著在用上述爐蓋3關(guān)閉爐本體2和用排氣管5對(duì)爐本體2內(nèi)部進(jìn)行抽氣的狀態(tài)下使上部電極4緩慢地下降到預(yù)定的位置之后在電極1、4間通電，一邊發(fā)生和維持電弧一邊進(jìn)行廢鐵原料13的熔化。
此時(shí)由于對(duì)于廢鐵原料13的容積來(lái)說(shuō)其實(shí)際重量是非常小的緣故，不可能通過(guò)一次熔化得到所需的熔化鐵水量，因此，在一次熔化結(jié)束后，停止電極1、4間的通電，打開(kāi)爐蓋3，進(jìn)行廢鐵原料13的追加裝入，在以這樣的方式重復(fù)進(jìn)行與上述同樣的熔煉操作之后，使?fàn)t本體2傾斜，這樣就從出鐵口將熔化鋼水10倒進(jìn)鐵水包12中。
然而在上述那樣的熔煉爐中，存在下述一系列的問(wèn)題由于在每次裝入廢鐵原料13時(shí)都要打開(kāi)爐蓋3從而使?fàn)t本體2內(nèi)的高溫排氣向爐外部放出，這樣就帶來(lái)大量的熱量向外部發(fā)散因而熱量的損失非常大、而且還有大量的塵埃散布到周?chē)h(huán)境中和裝入廢鐵時(shí)產(chǎn)生噪音的問(wèn)題;此外，還有因在進(jìn)行廢鐵原料13的追加裝入時(shí)需中斷熔煉操作而使電源停止帶來(lái)的問(wèn)題;再者，由于產(chǎn)生電弧時(shí)間損耗而使熔化鋼水10的溫度降低，這樣就帶來(lái)使熔煉效率大幅度地下降的問(wèn)題。
為此，作為解決上述問(wèn)題的熔煉爐，提出了如圖2所示的一種采用直流電弧爐的熔煉爐，在爐本體2的側(cè)部設(shè)置了用于裝入廢鐵原料13的原料投入口14，還在該原料投入口14的橫方向上延伸地設(shè)置了預(yù)熱和裝入廢鐵原料的裝置15。該預(yù)熱和裝入廢鐵原料的裝置15包括在橫方向延伸的底部帶有滑動(dòng)式的原料輸送裝置16的原料預(yù)熱部17，和一端與該原料預(yù)熱部17的延長(zhǎng)端上側(cè)連接、另一端與配備了熱交換器、集塵機(jī)和抽氣電扇等的排氣裝置18連接的排氣管19。此外，在上述的原料預(yù)熱部17處還配置了將經(jīng)過(guò)原料輸送裝置16移動(dòng)過(guò)來(lái)的、由高溫排氣24預(yù)熱了的廢鐵原料13通過(guò)燃燒進(jìn)一步加熱的燃燒裝置20。
進(jìn)一步，考慮上述圖2所示的那種構(gòu)造以外的如圖3所示的旋轉(zhuǎn)窯式的預(yù)熱和裝入廢鐵原料的裝置22，該裝置在爐蓋3處形成原料投入口14，將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的原料預(yù)熱筒21在比上述原料投入口14的側(cè)端高的位置上以所需的傾斜角度與原料投入口14相連接。在這個(gè)場(chǎng)合，將廢鐵原料13從旋轉(zhuǎn)的原料預(yù)熱筒21的上端一側(cè)(圖中右端)投入，通過(guò)原料預(yù)熱筒21的旋轉(zhuǎn)和傾斜使廢鐵原料13向原料投入口14一側(cè)移動(dòng)并投入到爐內(nèi)，在這個(gè)場(chǎng)合，在原料投入口14的上部也設(shè)置了用于加熱廢鐵原料13的燃燒裝置23。
圖4示出了非電極型的熔煉爐的一個(gè)例子，將熔煉的鋼水事先裝入爐本體25內(nèi)，在爐內(nèi)供給氧氣O2和油或煤等燃燒，通過(guò)燃燒對(duì)廢鐵原料13進(jìn)行加熱和熔化，在這樣的爐本體25的頂部具有可通過(guò)自爐本體25排出的高溫排氣24的開(kāi)口，在該開(kāi)口的上部設(shè)置了一種垂直型的原料預(yù)熱裝入裝置32，該裝置32包括一個(gè)由三個(gè)滑動(dòng)閥門(mén)26、27、28組成的原料預(yù)熱部29，26、27、28中的每個(gè)滑動(dòng)閥門(mén)都由一對(duì)通過(guò)滑動(dòng)來(lái)進(jìn)行開(kāi)閉的左右閥組成。該裝置32還包括一個(gè)連接在該原料預(yù)熱部29上部的排氣管30和在其上端部的、用于投入廢鐵原料13的、可開(kāi)閉的密封擋板31。
但是，在上述圖2及圖3所示的以往的預(yù)熱和裝入廢鐵原料的裝置15、22中都是通過(guò)在橫方向延伸的原料預(yù)熱部17或原料預(yù)熱筒21來(lái)對(duì)廢鐵原料13進(jìn)行預(yù)熱的，廢鐵原料13在原料預(yù)熱部17或原料預(yù)熱筒21內(nèi)以層狀方式移動(dòng)，因而廢鐵原料13與高溫排氣24的接觸主要在廢鐵原料13的上面，故熱交換效率非常低，因此就要把預(yù)熱和裝入廢鐵原料的裝置15、21做得又長(zhǎng)又大，另外由于熱交換效率低，還必須設(shè)置燃燒裝置20、23。
此外，在圖4所示的垂直型原料預(yù)熱裝入裝置32中，通過(guò)滑動(dòng)進(jìn)行開(kāi)閉的滑動(dòng)閥門(mén)26、27、28(特別是其中最下部的26)直接曝露于自爐本體25排出的高溫排氣(1500℃左右)24中，而且上述滑動(dòng)閥門(mén)26、27、28必須支撐很重的廢鐵原料13，故該種滑動(dòng)閥門(mén)是在強(qiáng)度方面要求很?chē)?yán)格的狀況下使用的，因此在實(shí)施方面很困難，在維修保養(yǎng)方面也很麻煩。
本發(fā)明是鑒于上述先有技術(shù)的問(wèn)題而提出來(lái)的，其目的是提供一種預(yù)熱和裝入廢鐵原料的裝置，該裝置能通過(guò)自爐本體排出的高溫排氣對(duì)廢鐵原料以高的熱交換效率進(jìn)行預(yù)熱，而且其可動(dòng)部不直接曝露于自爐本體排出的高溫排氣中，故在強(qiáng)度方面很有利，再者該裝置能將經(jīng)預(yù)熱的廢鐵原料大致連續(xù)地供給到爐本體中。
發(fā)明公開(kāi)在本發(fā)明中，將由原料投入裝置投入的廢鐵原料通過(guò)密封部供給到熱交換部，由下部的爐本體排出、經(jīng)過(guò)咽喉部上升到原料層的高溫排氣以非常高的熱交換效率對(duì)供給到該熱交換部的廢鐵原料進(jìn)行預(yù)熱。在熱交換部中經(jīng)預(yù)熱的廢鐵原料在原料輸送裝置的驅(qū)動(dòng)下移動(dòng)經(jīng)過(guò)咽喉部，并從一端的原料投入口大致連續(xù)地裝入到爐本體內(nèi)。
此時(shí)由于預(yù)熱和裝入廢鐵原料的裝置設(shè)置了咽喉部，故高溫排氣不直接作用于原料輸送裝置等的可動(dòng)部，而且由于原料輸送裝置只進(jìn)行輸送而不承受廢鐵原料的重量，因此在熱效應(yīng)和強(qiáng)度方面都是非常有利的，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而且體積小型化的裝置。
在本發(fā)明中，由于咽喉部的傾斜角度是3°至25°，而且原料輸送裝置的輸出推進(jìn)器的高度是在咽喉部高度的1/2以內(nèi)，并且輸出推進(jìn)器的行程比熱交換部在推進(jìn)器輸出方向上的寬度大，因此通過(guò)輸出推進(jìn)器的小的推力就能將廢鐵原料確實(shí)可靠地裝入到原料裝入口內(nèi)。
在本發(fā)明中，使熱交換部的上部朝橫方向彎曲并形成在斜上方延伸的另外的咽喉部，再在該咽喉部的上部設(shè)置熱交換部，這樣就形成多個(gè)熱交換部，由于各個(gè)熱交換部的容量較小，故可防止廢鐵原料的高的壓緊度，從而可進(jìn)行更確實(shí)可靠的輸出操作，同時(shí)能使廢鐵原料的熱交換效率更高。
在本發(fā)明中，從咽喉部處落下來(lái)的廢鐵原料首先由原料接受臺(tái)來(lái)接受，此時(shí)將塊狀的廢鐵原料打碎，通過(guò)推出裝置使被打碎的廢鐵原料在原料接受臺(tái)上移動(dòng)直至落入原料投入口。此時(shí)，由于在上述原料接受臺(tái)的上方設(shè)置了原料導(dǎo)向器，則廢鐵原料的上部被導(dǎo)向器磨碎，從而使被輸送的廢鐵原料的高度不能超過(guò)導(dǎo)向器的高度，這樣廢鐵原料就以每次少量地這樣一種定量裝入的方式裝入到爐內(nèi)。因此就能減少隨著廢鐵原料的投入而引起的電壓變動(dòng)率(flicker)和熔化金屬的飛濺。
在本發(fā)明中，由于原料導(dǎo)向器是以上下位置可調(diào)整的方式進(jìn)行支撐的、導(dǎo)向器與原料接受臺(tái)間的間距可調(diào)節(jié)，故通過(guò)對(duì)導(dǎo)向器高度的任意調(diào)節(jié)使由原料輸出裝置產(chǎn)生的廢鐵原料的輸出能穩(wěn)定地進(jìn)行，此外，由于把原料導(dǎo)向器做成旋轉(zhuǎn)滾筒的形狀，這樣就可防止廢鐵原料掛在導(dǎo)向器上，從而能進(jìn)行穩(wěn)定的輸出操作。
在本發(fā)明中，由于隨著由原料輸出裝置而產(chǎn)生的廢鐵原料的定量的輸出，原料接受臺(tái)是用計(jì)量裝置進(jìn)行支撐并進(jìn)行計(jì)量的，故能正確地檢測(cè)對(duì)于爐本體的廢鐵原料的投入量。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明圖1是顯示以往的直流電弧爐的一個(gè)例子的部分正視截面圖;
圖2是顯示以往的預(yù)熱和裝入廢鐵原料的裝置的一個(gè)例子的側(cè)視截面圖;
圖3是顯示以往的旋轉(zhuǎn)窯型的預(yù)熱和裝入廢鐵原料的裝置的一個(gè)例子的側(cè)視截面圖;
圖4是顯示以往的垂直型原料預(yù)熱裝入裝置的一個(gè)例子的側(cè)視截面圖;
圖5是顯示本發(fā)明的第1個(gè)方面的一個(gè)實(shí)施例的部分斜視截面圖;
圖6是顯示本發(fā)明的第2個(gè)方面的一個(gè)實(shí)施例的部分側(cè)視截面圖;
圖7是顯示圖6的咽喉部的傾斜角度與驅(qū)動(dòng)裝置的推力間的關(guān)系的曲線圖;
圖8是顯示圖6的輸出推進(jìn)器的高度和咽喉部的高度之比與驅(qū)動(dòng)裝置的推力間的關(guān)系的曲線圖;
圖9是示出本發(fā)明的第3個(gè)方面的一個(gè)實(shí)施例的部分側(cè)視截面圖;
圖10顯示圖9的另一個(gè)實(shí)施例的部分側(cè)視截面圖;
圖11是顯示本發(fā)明的第4個(gè)方面的一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視截面圖;
圖12是顯示本發(fā)明的第5和第6個(gè)方面的一個(gè)實(shí)施例的正視圖;
圖13是圖12中的箭頭ⅩⅢ-ⅩⅢ指示的方向上的視圖;
圖14是將圖11的ⅩⅣ部分?jǐn)U大而顯示的本發(fā)明的第7個(gè)方面的一個(gè)實(shí)施例的截面圖;
圖15是顯示防止架橋的裝置的一個(gè)例子的側(cè)視截面圖;
圖16是圖15中的箭頭ⅩⅥ-ⅩⅥ所指示的方向上的視圖;
圖17是顯示另一種防止架橋的裝置的例子的側(cè)視截面圖;
圖18是顯示又一種防止架橋的裝置的例子的側(cè)視截面圖。
實(shí)施本發(fā)明的最佳方式以下對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施例邊參照附圖邊進(jìn)行說(shuō)明。
圖5示出了適用于直流電弧爐的場(chǎng)合的本發(fā)明的第1個(gè)方面的一個(gè)實(shí)施例，這種熔煉爐的爐本體2的下部配備了底部電極1、在爐本體2的上部設(shè)置了關(guān)閉爐本體2的爐蓋3，在該爐蓋3的大致中心的位置形成原料投入口33，兩根上部電極34和35垂直貫通爐蓋3并以上述原料投入口33為中心對(duì)稱分布在左右二側(cè)，在上述原料投入口33的上部配置了預(yù)熱和裝入廢鐵原料的裝置36。
上述預(yù)熱和裝入廢鐵原料的裝置36設(shè)置了一個(gè)咽喉部38，該咽喉部38在其一端有一個(gè)與上述原料投入口33的上部連接的原料裝入口37并向橫方向的斜上方延伸，在該咽喉部38的另一端設(shè)置了一個(gè)向上延伸的充填槽式熱交換部39，在該充填槽式熱交換部39的上部設(shè)置了一個(gè)密封部42，該密封部42由上下二個(gè)滑動(dòng)擋板40、41組成，每個(gè)擋板都能在水平方向滑動(dòng)從而可打開(kāi)或關(guān)閉該充填槽式熱交換部39的上部，在該密封部42的上側(cè)設(shè)置了供給廢鐵原料13的傳送帶等的原料投入裝置43。
此外，在上述咽喉部38的另一端設(shè)置了一個(gè)原料輸送裝置46，該原料輸送裝置46包括一個(gè)輸出推進(jìn)器45，該推進(jìn)器45在設(shè)置于上部的氣缸等的驅(qū)動(dòng)裝置44的作用下沿咽喉部38的底部在該咽喉部38的縱向作往復(fù)移行。
在上述充填槽式熱交換部39中的原料輸送裝置46的正上方位置處設(shè)置了一個(gè)防止架橋的裝置49，該防止架橋的裝置49由一對(duì)在上述充填槽式熱交換部39的內(nèi)部水平配置的、使該熱交換部的外周的一部分向外鼓起的左右滾筒47和驅(qū)使?jié)L筒47旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)48組成，該裝置49是為了防止架橋現(xiàn)象的發(fā)生從而確實(shí)可靠地把廢鐵原料13送到原料輸送裝置46。此外，在該防止架橋的裝置49的上側(cè)位置處設(shè)置了通過(guò)光發(fā)射器50和光接收器51自動(dòng)地檢測(cè)廢鐵原料13的架橋現(xiàn)象的發(fā)生的架橋檢測(cè)裝置52。除了上述的光檢測(cè)的裝置外，也可采用磁和負(fù)載元件等的裝置作為架橋檢測(cè)裝置52。
此外，在上述充填槽式熱交換部39中的密封部42的正下方位置處與排氣管53相連接，該排氣管53又與排氣裝置58連接，該排氣裝置58由使從廢鐵原料13內(nèi)排出的高溫排氣24中已經(jīng)氣化了的可燃性氣體燃燒的燃燒裝置54、用于排熱回吸的熱交換器55、集塵裝置56和抽氣扇57等組成。
在圖5的實(shí)施例中，通過(guò)原料投入裝置43將廢鐵原料13投入到通常處于關(guān)閉狀態(tài)的密封部42的滑動(dòng)擋板40、41中的上面的擋板41上，接著打開(kāi)上面的擋板41，使廢鐵原料13落到下面的擋板40上，然后關(guān)閉擋板41，然后打開(kāi)下面的擋板40將廢鐵原料13供給充填槽式熱交換部39。由于上述措施，可防止高溫排氣24自密封部42向上部外界方向排出和外界空氣侵入。
供給充填槽式熱交換部39的廢鐵原料13在落向咽喉部38的同時(shí)堆積在充填槽式熱交換部39內(nèi)，由于自爐本體2處排出的、流經(jīng)咽喉部38的廢鐵原料13內(nèi)部并上升通過(guò)充填槽式熱交換部39內(nèi)的高溫排氣24的作用，根據(jù)熱交換效率高的充填層方式，廢鐵原料13得到有效的預(yù)熱。
經(jīng)充填槽式熱交換部39預(yù)熱過(guò)的廢鐵原料13由于防止架橋的裝置49的作用，在不產(chǎn)生架橋現(xiàn)象的情況下落到原料輸送裝置46上，在該原料輸送裝置46的驅(qū)動(dòng)下移動(dòng)通過(guò)咽喉部38并從一端的原料裝入口37起大致連續(xù)地裝入到爐本體2內(nèi)。此時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)原料輸送裝置46的氣缸等的驅(qū)動(dòng)裝置44的驅(qū)動(dòng)速度或驅(qū)動(dòng)行程，可自由地調(diào)節(jié)原料輸送裝置46在每次往復(fù)動(dòng)作下的輸送量。
此外在上述充填槽式熱交換部39內(nèi)上升的、與廢鐵原料13進(jìn)行了熱交換的排氣24從充填槽式熱交換部39上部的排氣管53抽送到排氣裝置58并對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚怼?br> 如上所述，由于預(yù)熱和裝入廢鐵原料的裝置36從原料裝入口37開(kāi)始設(shè)置了在橫方向延伸的咽喉部38，故廢鐵原料13也在咽喉部38處堆積起來(lái)，因而高溫排氣24不直接作用于原料輸送裝置46等的可動(dòng)部，而且原料輸送裝置46只進(jìn)行廢鐵原料13的輸送而不承受廢鐵原料13的重量，因此在熱效應(yīng)和強(qiáng)度方面是很有利的。這樣就可實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單的、易于維修的和整體小型化的裝置。
圖6示出了本發(fā)明的第2個(gè)方面的一個(gè)實(shí)施例，其中的咽喉部38的傾斜角度α是從3°至25°，在圖6中，設(shè)置在咽喉部38處的、進(jìn)行廢鐵原料13的輸出操作的原料輸送裝置46是由用氣缸等的驅(qū)動(dòng)裝置44驅(qū)動(dòng)的輸出推進(jìn)器45構(gòu)成的。設(shè)定輸出推進(jìn)器45的H1是在咽喉部高度H2的1/2以內(nèi)以及輸出推進(jìn)器45的行程L比充填槽式熱交換部39在輸出推進(jìn)器45的輸出動(dòng)作方向上的寬度D要大。此外，圖6中的密封部42是由一對(duì)可轉(zhuǎn)動(dòng)的擱板42a和在上端的開(kāi)閉蓋42b組成的。
圖7中示出了在研究咽喉部38的傾斜角度α與通過(guò)原料輸送裝置46的驅(qū)動(dòng)裝置44推出一定量的廢鐵原料13所需的最低推力間的關(guān)系后得到的結(jié)果。即，如將傾斜角度α＝9°時(shí)的推力設(shè)為1，在α＝3°時(shí)推力是2倍，α＝25°時(shí)，推力＝0，在α＝3°以下時(shí)所需的推力很大，而α＝25°以上的情況下存在自然落下的危險(xiǎn)，故將咽喉部38的傾斜角度α設(shè)定為3°～25°。
圖8中示出了在研究輸出推進(jìn)器45的高度H1與咽喉部的高度H2之比H1/H2與驅(qū)動(dòng)裝置44的推力間的關(guān)系后得到的結(jié)果。即，當(dāng)高度比在1/5以下時(shí)，輸出推進(jìn)器45的強(qiáng)度不能增加，這樣輸出推進(jìn)器45就會(huì)損壞，這就是輸出推進(jìn)器45在強(qiáng)度方面要受到的限制，當(dāng)高度比在1/2以上時(shí)，所需的推力將大幅度地增加，因此，把輸出推進(jìn)器45的高度H1與咽喉部的高度H2的比H1/H2設(shè)定在1/5至1/2的范圍內(nèi)。
下面來(lái)研究輸出推進(jìn)器45的行程L的影響，已判明如輸出推進(jìn)器45的行程L比充填槽式熱交換器39在輸出推進(jìn)器45的輸出方向上的寬度D大，即L＞D，推力顯著地減少，反之如L＜D，推力則顯著地增加，故設(shè)定輸出推進(jìn)器45的行程L大于充填槽式熱交換部39的寬度D。
在圖6的實(shí)施例中，由于咽喉部38的傾斜角度α為3°至25°、而且原料輸送裝置46的輸出推進(jìn)器45的高度H1是在咽喉部38的高度H2的1/2以內(nèi)、再者切出推進(jìn)器45的行程L大于充填槽式熱交換部39在推進(jìn)器輸出方向上的寬度D，故在切出推進(jìn)器45的較小的推力作用下可把廢鐵原料13確實(shí)可靠地裝入原料投入口33中。
圖9示出了本發(fā)明的第3個(gè)方面的一個(gè)實(shí)施例。通過(guò)使充填槽式熱交換部39的上部在橫方向上彎曲從而形成在斜上方延伸的另一個(gè)咽喉部38a，再在該咽喉部38a的上部設(shè)置另一個(gè)充填槽式熱交換部39a，以這樣方式形成多個(gè)充填槽式熱交換部39、39a，在咽喉部38、38a處分別配置了原料輸送裝置46、46a。
圖10示出了上述圖9的另一個(gè)實(shí)施例，在圖9中，形成咽喉部38、38a的彎曲方向是相同的，這樣就使二個(gè)咽喉部呈現(xiàn)階梯狀，而在圖10的場(chǎng)合，咽喉部38、38a的彎曲方向是相反的，圖10與圖9除了在這一點(diǎn)上不同外，其它的構(gòu)成完全是相同的。
在圖9和圖10的實(shí)施例中，由于使充填槽式熱交換部39的上部向橫方向彎曲而形成在斜上方延伸的另一個(gè)咽喉部38a，并在其上部設(shè)置另一個(gè)充填槽式熱交換部39a，這樣來(lái)形成多個(gè)充填槽式熱交換部39、39a，通過(guò)使充填槽式熱交換器39、39a中的每一個(gè)的容量變小，可防止廢鐵原料13的壓緊現(xiàn)象，因此用小型的輸出推進(jìn)器45、45a就能更確實(shí)可靠地輸出廢鐵原料13，同時(shí)也能提高廢鐵原料13的熱交換效率。
圖11示出了本發(fā)明的第4個(gè)方面的一個(gè)實(shí)施例，在咽喉部38與原料投入口33之間設(shè)置了原料輸出裝置71。
原料輸出裝置71在設(shè)置于咽喉部38下端與原料投入口33之間的輸出滑槽72的內(nèi)部配置了一個(gè)原料接受臺(tái)73(參照?qǐng)D14)，該原料接受臺(tái)73接受由上部的原料輸送裝置46送出的經(jīng)過(guò)咽喉部38落下來(lái)的廢鐵原料13，原料輸出裝置71還在上述咽喉部38的下方位置處配置了一個(gè)用于將落到上述原料接受臺(tái)73上的廢鐵原料13推出使之落到上述原料投入口33內(nèi)的推出裝置74。推出裝置74由設(shè)置于外部的氣缸等的驅(qū)動(dòng)裝置75和由于該驅(qū)動(dòng)裝置75的作用在原料接受臺(tái)73上沿咽喉38的縱向移動(dòng)的輸出推進(jìn)器76組成。上述原料接受臺(tái)73的面積和推出裝置74的推出行程分別約為上述咽喉部38的面積和原料輸送裝置46的原料輸送行程的一半。
在距離上述輸出滑槽72內(nèi)的上述推出裝置74的輸出推進(jìn)器76的推出方向前方的與原料接受臺(tái)73僅隔S高度的較高的位置上，設(shè)置了一根與原料接受臺(tái)73平行的、左右延伸橫跨滑槽72的、棒狀的原料導(dǎo)向器77。原料導(dǎo)向器77可采用如滾筒狀、管狀、板狀和多角形狀等各種斷面形狀，不過(guò)，從有必要防止廢鐵原料13掛在導(dǎo)向器77上這一點(diǎn)來(lái)考慮，采用滾筒狀或管狀的導(dǎo)向器是較理想的。
圖12和圖13分別示出了本發(fā)明的第5個(gè)和第6個(gè)方面的一個(gè)實(shí)施例，在上述圖中示出了把上述原料導(dǎo)向器77作成旋轉(zhuǎn)滾筒78的形狀并貫通滑槽72，該原料導(dǎo)向器77由設(shè)置于外部的軸承79以可旋轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行支撐，上述旋轉(zhuǎn)滾筒78可以自由地轉(zhuǎn)動(dòng)，也可以設(shè)置如用虛線所示那樣的驅(qū)動(dòng)裝置80使其可在任意的方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。
此外，圖中示出上述旋轉(zhuǎn)滾筒78是穿過(guò)在輸出滑槽72上形成的上下拉長(zhǎng)的長(zhǎng)孔81而配置的、并由在輸出滑槽72外部的軸承79來(lái)支承的，該軸承79由于氣缸82的驅(qū)動(dòng)能上下移動(dòng)。圖中83是安裝在上述軸承79處的、通過(guò)密封材料84將上述長(zhǎng)孔81包圍起來(lái)的密封板。
圖14示出了本發(fā)明的第7個(gè)方面的一個(gè)實(shí)施例，圖11所示的原料接受臺(tái)73是由在其下面垂直設(shè)置的支撐柱85來(lái)支撐的，該支撐柱85貫通輸出滑槽72并通過(guò)計(jì)量裝置87支撐在下部固定部件86上。88是在支撐柱85貫通輸出滑槽72的部分設(shè)置的用于密封的伸縮管。
在圖11的實(shí)施例中，通過(guò)原料輸送裝置46送出的廢鐵原料13從咽喉部38處開(kāi)始落到原料輸出裝置71的原料接受臺(tái)73上。
此時(shí)，在不設(shè)置上述原料輸出裝置71的場(chǎng)合，由于從咽喉部出來(lái)的廢鐵原料13還是以原來(lái)的大的塊狀由原料投入口33落到爐本體2內(nèi)，因而就產(chǎn)生電壓變動(dòng)率增大、電力效率大幅度變動(dòng)的問(wèn)題，以及與此同時(shí)產(chǎn)生的由于大塊的廢鐵原料的落下引起熔融鋼水的飛濺而損傷爐本體2內(nèi)面的問(wèn)題。
然而按照?qǐng)D11的裝置，由上述咽喉部38處落下的廢鐵原料首先由原料接受臺(tái)73來(lái)接受，這樣一來(lái)，塊狀的廢鐵原料被打碎，被打碎的廢鐵原料由于推出裝置74的作用移動(dòng)經(jīng)過(guò)原料接受臺(tái)73從而落到原料投入口33內(nèi)。此時(shí)，由于在原料接受臺(tái)73的上方設(shè)置了原料導(dǎo)向器77，則廢鐵原料的上側(cè)被導(dǎo)向器77磨碎，從而使被輸送的廢鐵原料13的高度不能超過(guò)導(dǎo)向器77的高度，這樣廢鐵原料13就以每次少量地這樣一種定量裝入的方式裝入到爐本體2內(nèi)。因此就能減少電壓變動(dòng)率和熔融鋼水10的飛濺。
在圖12和圖13的實(shí)施例中，由于原料導(dǎo)向器77是以上下位置可調(diào)整的方式進(jìn)行支撐的，即導(dǎo)向器77與原料接受臺(tái)73的間距S可調(diào)節(jié)，故通過(guò)對(duì)導(dǎo)向器77高度的任意調(diào)節(jié)使由原料輸出裝置71產(chǎn)生的廢鐵原料13的輸出能穩(wěn)定地進(jìn)行。此外，由于把原料導(dǎo)向器77做成旋轉(zhuǎn)滾筒78的形狀，故可防止廢鐵原料13掛在導(dǎo)向器77上，從而能進(jìn)行穩(wěn)定的輸出操作。
在圖14的實(shí)施例中，由于在進(jìn)行由上述原料輸出裝置71產(chǎn)生的廢鐵原料13的定量輸出時(shí)，原料接受臺(tái)73是用計(jì)量裝置87進(jìn)行支撐并進(jìn)行計(jì)量的，故能正確地檢測(cè)對(duì)于爐本體2的廢鐵原料13的投入量。
圖15至圖18分別示出了在上述圖5所示的滾筒47以及在內(nèi)滾筒47組成的防止架橋的裝置49上附加了其它裝置后的結(jié)構(gòu)例子。圖15和圖16示出了在咽喉部38的底部設(shè)置向上述充填槽式熱交換部39的內(nèi)部伸縮的搗碎棒64、在架橋現(xiàn)象發(fā)生時(shí)把搗碎棒64插入到其中從而破壞架橋的情況。此外，在這個(gè)場(chǎng)合設(shè)置了采用光的架橋檢出裝置52。
圖17示出了另一種結(jié)構(gòu)例子，在充填槽式熱交換部39的下部一側(cè)設(shè)置了通過(guò)氣缸65等在充填槽式熱交換部39內(nèi)的半徑方向進(jìn)行拔出插入動(dòng)作來(lái)?yè)v碎架橋的搗碎棒66，此外在可能產(chǎn)生上述架橋現(xiàn)象的充填槽式熱交換器39的側(cè)壁位置，設(shè)置通過(guò)電磁鐵67引起的磁場(chǎng)變化來(lái)檢測(cè)出架橋現(xiàn)象的架橋檢出裝置52。
圖18示出了又一種結(jié)構(gòu)例子，在充填槽式熱交換部39的下部的側(cè)面，設(shè)置了以上端為轉(zhuǎn)動(dòng)樞軸通過(guò)氣缸68等使下端側(cè)能在充填槽式熱交換部39內(nèi)進(jìn)出的、由板材或棒材構(gòu)成的轉(zhuǎn)動(dòng)部件69，此外，在咽喉部38的底部的充填槽式熱交換部39的正下方位置，配備了通過(guò)重量來(lái)檢測(cè)出咽喉部38內(nèi)的廢鐵原料量的負(fù)載元件從而檢測(cè)出架橋現(xiàn)象的產(chǎn)生的架橋檢出裝置52。
當(dāng)然，本發(fā)明不僅限于上述的實(shí)施例，也適用于AC爐和非電極性熔煉爐，在不偏離本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)可作各種變動(dòng)。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性在一種將廢鐵原料裝入爐本體內(nèi)的預(yù)熱和裝入廢鐵原料的裝置中，通過(guò)從爐本體排出的高溫排氣以高的熱交換效率預(yù)熱廢鐵原料，防止可動(dòng)部直接曝露在以爐本體排出的高溫排氣中，因此在熱效應(yīng)和強(qiáng)度方面很有利，適用于將經(jīng)過(guò)預(yù)熱的廢鐵原料大致連續(xù)地供給到爐本體內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種預(yù)熱和裝入廢鐵原料的裝置，其特征在于包括在一端具有與爐本體連接的原料裝入口并向斜上方延伸的咽喉部；在該咽喉部的另一端的上方形成的熱交換部；在該熱交換部的上部設(shè)置的密封部；在該密封部的上部供給廢鐵原料的原料投入裝置；在上述熱交換部?jī)?nèi)的密封部的正下方位置形成的并與排氣裝置連接的排氣管以及在上述咽喉部的另一端配置的并將熱交換部的廢鐵原料向上述原料裝入口送出的原料輸送裝置。
2.如權(quán)利要求1的預(yù)熱和裝入廢鐵原料的裝置，其特征在于咽喉部的傾斜角度是3°至25°，而且在咽喉部配置的原料輸送裝置是用驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的輸出推進(jìn)器，輸出推進(jìn)器的高度是在咽喉部的高度的1/2以內(nèi)，輸出推進(jìn)器的行程大于熱交換部在推進(jìn)器推出方向上的寬度。
3.如權(quán)利要求1或2的預(yù)熱和裝入廢鐵原料的裝置，其特征在于通過(guò)將熱交換部的上部朝橫方向彎曲形成向斜上方延伸的另一個(gè)咽喉部并在該咽喉部的上部設(shè)置另一個(gè)熱交換部來(lái)形成多個(gè)熱交換部，并在各個(gè)咽喉部分別配置了原料輸送裝置。
4.如權(quán)利要求1、2或3的預(yù)熱和裝入廢鐵原料的裝置，其特征在于在咽喉部與原料投入口之間設(shè)置了一個(gè)原料輸出裝置，該原料輸出裝置包括接受通過(guò)上部的原料輸送裝置落下的廢鐵原料的原料接受臺(tái);將該原料接受臺(tái)上的廢鐵原料推出并落到上述原料投入口的推出裝置;和在上述推出裝置的推出方向的前方、原料接受臺(tái)的上方位置與原料接受臺(tái)平行配置的棒狀原料導(dǎo)向器。
5.如權(quán)利要求4的預(yù)熱和裝入廢鐵原料的裝置，其特征在于原料導(dǎo)向器以上下位置可調(diào)整的方式進(jìn)行安裝。
6.如權(quán)利要求4或5的預(yù)熱和裝入廢鐵原料的裝置，其特征在于原料導(dǎo)向器由旋轉(zhuǎn)滾筒構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求4的預(yù)熱和裝入廢鐵原料的裝置，其特征在于原料接受臺(tái)由計(jì)量裝置進(jìn)行支撐。
全文摘要
預(yù)熱和裝入廢鐵原料的裝置，包括在一端有與爐本體(2)連接的原料裝入口(37)并向斜上方延伸的咽喉部(38)；在咽喉部(38)另一端上的熱交換部(39)；設(shè)在熱交換部(39)上的密封部(42)；在密封部(42)上供給廢鐵原料(13)的原料投入裝置(43)；在熱交換部(39)內(nèi)的密封部(42)的正下方與排氣裝置(58)連接的排氣管(53)及在咽喉部(38)的另一端配置的將熱交換部(39)的廢鐵原料(13)向原料裝入口(37)送出的原料輸送裝置(46)。
文檔編號(hào)F27D99/00GK1104838SQ94190193
公開(kāi)日1995年7月5日 申請(qǐng)日期1994年4月14日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月15日
發(fā)明者毛利元治, 吉田弘信, 山村郁夫, 井浦透, 竹內(nèi)修, 大串正樹(shù) 申請(qǐng)人:石川島播磨重工業(yè)株式會(huì)社