一种冶金领域中海绵铁的加热熔化及渣铁分离和钢液精炼装置，其熔分炉的上侧壁设有出渣口及其出渣槽，熔分炉的上部设有炉盖及其提升系统；熔分炉的底部设有滑动水口和吹气口，吹气口连接保护气体吹入系统，气体吹入系统的进气管上设有压力传感器；熔分炉的上方一侧设有下料系统，熔分炉的上方另一侧设有三相电极自动调节系统和供电系统，上方还设有微正压控制及抽风除尘系统，熔分炉的出渣槽下侧设有出渣罐及其运送系统；熔分炉设在可移动的炉台车系统上。本发明专利技术提供了一种海绵铁的三相电弧加热熔化及渣铁分离和钢液精炼装置，可实现在超短流程内用完全的海绵铁冶炼出优质钢或特殊钢的目的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冶金行业炼钢设备,特别是一种海绵铁的三相电弧加热熔化及渣铁分离和钢液精炼装置。
技术介绍
海绵铁，也称直接还原铁，简称DRI (Direct Reduction Iron),是用高品位铁矿、球团矿或铁鳞等杂质含量低的氧化铁在固态直接还原生产的冶金产品，可作为废钢的代用品，炼钢中配加DRI是稀释有害元素的重要手段之一，也是改善钢材质量增加品种的重要原料，因此它成为世界各国具备资源条件的地区发展钢铁工业的选择。据美国米德雷克斯公司统计，2007年世界DRI产量达到6722万t，并且发展迅速。我国也相继建成多条DRI的隧道窑生产线，产量逐年提高。但是DRI中含有约10%的杂质(主要是Si02)，它原先就是混合在铁矿粉内，在固态还原时不能去除，所以DRI除了作废钢的代用品之外少作它用。解决DRI的熔化及渣铁分离(简称熔分)并且炼成合格钢，成为当今的科研课题。目前DRI的熔分有以下几种方法，但都存在一定缺点1、电弧炉熔分。在炼钢电弧炉内预先加入废钢作原料，熔化到有一定钢液，再将DRI压块加入熔炼。DRI质地疏松，体积密度略大于1.6t/m3，压块也只有3t/m3-4 t/m3 (钢为7.8 t/m3)，在电弧炉内高温空气的作用下极易氧化，生产实践表明铁的收得率较低，电耗5较高，生产成本较高。其次电弧炉连续加料的设备复杂，投资大，容量30t以下的电炉难以采用。2、 中频感应炉熔分。DRI对感应加热的效果差，研究试验表明炉内必须有309&左右钢液才能连续加入DRI压块;炉渣感应发热更差，会出现炉子中部温度高、顶部温度低的问题，且不易被操作者发觉，从而引起安全事故。同样也有氧化和收得率低的问题。故此方法没有推广。3、 冲天炉熔化。DRI混合冶金焦碳，加入到冲天炉内熔化，此方法类似高炉炼铁。研究实验表明因铁水出炉温度低，含C量增高，难以进入下一道冶炼工序，故无应用价值。4、 转炉内熔分，作转炉炼钢的补充料。目前DRI压块广泛用作转炉炼钢调节钢液温度的补充冷料。由于大量其他成分的钢液存在，故此方法不可能获得高纯度的钢液。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构简单、操作方便、自动化程度较高的DRI的三相电弧加热熔化及渣铁分离和钢液精炼装置，从而实现在超短流程内用完全的DRI冶炼出优质钢或特殊钢的巨的。本专利技术的目的是这样实现的参阅图1和图2 (仅方便理解，图中结构并不能限制本专利技术的保护范围)，本专利技术的熔分炉的上侧壁设有出渣口 40及其出渣槽39 ，熔分炉的上部设有炉盖25及其提升系统；熔分炉的底部设有滑动水口55和吹气口44，吹气口 44连接有保护气体吹入系统，气体吹入系统的进气管上设有压力传感器47 ;熔分炉的上方一侧设有下料系统，另一侧设有三相电极自动调节系统和供电系统,电极调节系统中的调节器69连接微机PLC处理系统；熔分炉上方还设有微正压控制及抽风除尘系统；熔分炉的出渣槽39下侧设有出渣罐及其运送系统；熔分炉设在可移动的炉台车系统上。上述熔分炉炉体的外层为钢板外壳24，中层为打结料37，内层为由镁碳砖砌筑的工作层38.上述下料系统由下料管17和料斗18构成，其下料管17垂直对应于三个电极16分布圆圆心。上述三相电极自动调节系统中的电流互感器67连接电流表68，电流表68连接带有微机PLC处理系统的电极自动调节器69，调节器69依次通过电动机1、齿轮2、减速机3、输出齿轮4、齿条5与电极小车6相连接，电极小车6可沿立柱11上下移动，电极小车6连接电极卡头15，三个电极16卡置在卡头15中且分布成正三角形垂直插入熔分炉24内。上述可移动的炉台车系统中的炉台车19底部有四个轮子，轮子下设有铁轨35;炉台车19上设有炉体托架21，它的一端经转轴20与炉台车19相连，另一端设有电动机螺旋倾炉机构22，炉体托架21的水平方向设有龟动夹紧器23。托架21在夹紧的状态下，熔分炉能倾斜10°以内角度。上述微正压控制及抽风除尘系统中的烟尘收集罩29置于炉盖25上方与吸烟管30相连，吸烟管30与引风机31相连，引风机31与电动机72相连，电动机72与变频调速控制柜71相连，控制柜71与自 动调节器69相连。上述熔分炉中的滑动水口 55和吹气口 44中的滑动水口座砖57 和透气砖座砖43分别设置在两个电极孔的角平分线上，滑动水口 55 内装灌引流砂56，水口外设有拉动杠杆54，吹气口44外设有透气砖 座砖43。上述气体吹入系统的进气管通过快速接头45与软管46相连，进 气管的进气端设有气体切换阀49,该切换阀分别通过氮气阀50和氩 气阀51与氮气贮气罐52和氩气lt气罐53相连。上述供电系统中的6KV—10KV母线62的高压电源经隔离开关63 和真空开关64连接电炉变压器65，电炉变压器经导电铜排66、水冷 集束电缆7、导电铜管8、电极卡头15连接到石墨电极16。上述炉盖及其提升系统中的炉盖25由两层钢板制成，中间通水 冷却，内层焊钩钉填打结料，炉盖斜面设一个炉门27，炉盖顶板28 由浇注料打结，顶板28上设三个电极孔和一个处在圆心的下料孔， 顶板28放在炉盖25上面，炉盖外壳设四个吊臂由炉盖提升系统的链 条26悬吊，其传动系统由电动机一制动器一减速机一钢丝绳一滑轮 及链轮组组成。本专利技术工作前，其熔分炉按图2的要求装入适量的DRI压块41 和渣料42,然后由天车吊运到炉台车19上，炉台车沿钢轨35开到 三相电极16下部的加热工位，盖上炉盖25。它的供电系统如图5送 电，电极16插入熔分炉24内，与DRI压块41接触产生电弧61,加热熔化DRI压块41和渣料42,同时打开阀门50 (或51)、切换阀49 及压力调节阀48，向熔分炉24内吹入保护气体60。下料系统的下料 管17和料斗18不断加入DRI压块41， 一边加料， 一边熔化，电极 调节系统适时调整电极16的高度位置，保持电弧61稳定燃烧。当DRI 钢液58上升到熔分炉出渣口40时，捅开出渣口填料排除熔渣59,DRI 的熔分阶段结束。然后通过下料管17和料斗18加入新的渣料，用吹 Ar搅拌，熔分炉内钢液58转入精炼阶段去杂质、脱气、升温、脱 S、加入合金，数十分钟精炼后得到所需的钢种。精炼结束，提升电 极16和炉盖25，炉台车19沿钢轨35开出，天车将熔分炉24整体 吊到下一工位。本专利技术的优点在于整套装置结构简单，容易制作，操作方便，自 动化程度较高，所拟定的生产操作工艺明确，运行可靠，维护方便。 它的主要原料DRI质地优良，含有害元素硫S、磷P、砷As、锡Sn、 锑Sb、铅Pb及铋Bi都少。由于本专利技术只用DRI，不混用其他废钢， 保证了钢液的纯净性，为冶炼各种特钢创造了条件；由于DRI熔分的 全过程有气体保护，使铁的收得率高，消耗低；由于有排渣系统，使 DRI在熔分后能顺利进入钢液的精炼工序，流程短，生产成本低；由于熔分炉能做到多套轮流作业，又便于移动吊运，与后续工序(真空 处理、铸锭、连铸)衔接起来，让本专利技术有广泛的使用场合。我国粗 钢产能过剩，但特钢能力不足，2008年国家进口钢材1542. 8万t ， 2009 年1-6月迸口钢材813万t，主要是特殊钢类。本专利技术为满足国内外 需求生产特钢提供了新途径。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图。图2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种海绵铁的加热熔化及渣铁分离和钢液精炼装置，其特征在于：它的熔分炉的上侧壁设有出渣口（４０）及其出渣槽（３９），熔分炉的上部设有炉盖（２５）及其提升系统；熔分炉的底部设有滑动水口（５５）和吹气口（４４），吹气口（４４）连接有保护气体吹入系统，气体吹入系统的进气管上设有压力传感器（４７）；熔分炉的上方一侧设有下料系统，另一侧设有三相电极自动调节系统和供电系统，电极调节系统中的调节器（６９）连接微机ＰＬＣ处理系统；熔分炉上方还设有微正压控制及抽风除尘系统；熔分炉的出渣槽（３９）下侧设有出渣罐及其运送系统；熔分炉设在可移动的炉台车系统上。
【技术特征摘要】
1.一种海绵铁的加热熔化及渣铁分离和钢液精炼装置，其特征在于它的熔分炉的上侧壁设有出渣口(40)及其出渣槽(39)，熔分炉的上部设有炉盖(25)及其提升系统；熔分炉的底部设有滑动水口(55)和吹气口(44)，吹气口(44)连接有保护气体吹入系统，气体吹入系统的进气管上设有压力传感器(47)；熔分炉的上方一侧设有下料系统，另一侧设有三相电极自动调节系统和供电系统，电极调节系统中的调节器(69)连接微机PLC处理系统；熔分炉上方还设有微正压控制及抽风除尘系统；熔分炉的出渣槽(39)下侧设有出渣罐及其运送系统；熔分炉设在可移动的炉台车系统上。2. 根据权利要求1所述的海绵铁的加热熔化及渣铁分离和钢液 精炼装置，其特征在于上述熔分炉炉体的外层为钢板外壳(24)， 中层为打结料(37)，内层为由镁碳砖砌筑的工作层(38)。3. 根据权利要求1所述的海绵铁的加热熔化及渣铁分离和钢液 精炼装置，其特征在于上述下料系统由下料管(17)和料斗(18) 构成，其下料管(17)垂直对应于三个电极(16)分布圆圆心。4. 根据权利要求1所述的海绵铁的加热熔化及渣铁分离和钢液 精炼装置，其特征在于上述三相电极自动调节系统中的电流互感器(67)连接电流表(68)，电流表(68)连接带有微机PLC处理系统 的电极自动调节器(69)，调节器(69)依次通过电动机(1)、齿轮(2)、减速机(3)、输出齿轮(4)、齿条(5)与电极小车(6)相连 接，电极小车(6)可沿立柱(11)上下移动，电极小车(6)连接电极卡头(15),三个电极(16)卡置在卡头(15)中且分布成正三角 形垂直插入熔分炉内。5. 根据权利要求1所述的海绵铁的加热熔化及渣铁分离和钢液 精炼装置，其特征在于上述可移动的炉台车系统中的炉台车(19) 底部有四个轮子，轮子下设有铁轨(35);炉台车(19)上设有炉体 托架(21)，它的一端经转轴(20)与炉台车(19)相连，另一端设 有电动机螺旋倾炉机构(22)，炉体托架(21)的水平方向设有电动 夹紧器...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷森田，庄斌星，
申请(专利权)人：雷森田，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]
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