用于将氧和其它材料注入电弧炉中的可移动装置制造方法及图纸

技术编号:7351365 阅读:206 留言:0更新日期:2012-05-18 20:48
一种用于将氧和其它技术材料注入电弧炉中的可移动装置,包括:外壳(16),所述外壳位于坩锅(11)的台阶(13)的一部分之上;并且配备有冷却盘管(15)、氧和其它技术材料的注入喷枪(20)、位于所述外壳(16)中的所容纳液体的熔池液位的最小和最大范围点之间的所述喷枪的支撑(23、26)和移动装置(21、22、24)、位于所述外壳中并且面对所述坩锅的内部的开口(27),所述喷枪在所述开口中可移动地被引导;设在所述开口(27)和所述喷枪(20)之间的刮擦装置(28)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于将氧和其它技术材料注入电弧炉中的可移动装置。
技术介绍
为了生产液态金属,电弧熔炉(EAF)通常使用氧气与其它气体(例如甲烷或颗粒,例如石墨)的组合射流的注入以便用放热化学反应去除包含在液态金属熔池中的不需要元素。由该反应生成的热“原位”产生因此被加入由电极供应的电源的能量。该组合作用的影响加速了生产周期,同时改善产品(液态金属)的品质。由该技术带来的好处基本上取决于液态金属可获得的气体或颗粒材料的有效量。这明显地通过尽可能地限制直接影响熔池中的反应动力学的热的分散而实现。在应用于EAF的喷枪中所采用的技术设想德拉瓦尔(De Laval)喷嘴,该喷嘴专门地被设计用于允许氧气或其它材料的射流达到超音速,并且准直性足以穿透渣的外层并且能够使气体在液体熔池中起泡。已开发出用于实现以上原理的两种类型的喷枪。从历史的角度来看,第一种是所谓的“炉门喷枪”。该喷枪有几米长并且通过在炉中的开口(例如渣门)进入炉。由于并非炉的所有的点都能到达,因此可接近性受到限制,但是该类型的解决方案允许热问题集中于喷枪的尖端上;所有其它部件在相对安全并且容易接近的环境中留在炉的外部。该解决方案明显地具有由对炉、尤其是氧的吹入点的可及性引起的各种局限;为了使熔池均匀,所以搅拌必须特别高效。另一个局限在于对于吹入所必需的整个时间,必须保持喷枪的通道空间敞开,因此有害冷空气进入并且引入蒸气和热。这明显地危害整个系统的消耗和环境影响。最后应当指出的是这些可移动系统具有相当大的尺寸和与这些成比例的成本(不仅是投资成本而且操作成本;为了保证4米长的喷枪的冷却充分地考虑水消耗)。另一个关键点在于在熔池中的塌缩或振动阶段中从外部进来的手臂可能被仍然堆叠的零碎料损伤,使得它在除了平熔池以外的条件下使用变得不适宜。为了试图克服这些问题,已开发小尺寸并且相对便宜的喷枪,所述喷枪的例子在Valery SHVER的专利CA2449774中提供。这些喷枪的喷射器(例如同样由Valery SHVER在US6289035和US6614831中公开的)布置在炉内部的固定位置,从而将氧气并且也将其它技术物质吹入熔池中(例如参见Hubert KNAPP和Peter HOFFMAN的US5332199的公开)。它们在平面图中的几何布置(和它们的倾斜)允许在熔池的最关键位置(在边缘上和最远离电极的区域中)的反应元素和热能被转移,具有的效果是使金属的提纯均匀、增加搅拌并且在最后分析中减小钢结构周期时间。定位在炉内部意味着暴露于特别危险的环境。喷枪的最薄弱部分(例如具有气体管线和入口调节阀的连接区域)必须保持在保护和冷却区域中,远离直接暴露于热和来自熔池的渣的喷射。实际上所引用的所有参考文献公开了喷枪必须定位在冷却结构的内部,所述冷却结构锚固到炉的壁并且穿过支撑它们、约束它们并且允许它们的拆卸和维护的隔壁。该隔壁也具有绝缘功能,防止炉的气氛和热分散到周围环境中。该类型的布置明显地必然使维护的困难更大,原因是必须在停止时操作炉并且原因也在于喷枪由渣层覆盖,这是由吹入、搅拌和材料引入炉中所引起的喷射造成的。现代电弧炉使用部分冷却并且部分难熔的熔化材料的封闭坩锅。在最现代的炼钢技术中,该容器当磨损时可以由具有新的难熔涂层的另一个相同坩锅替换。套壳操作的该变化可以用起重机提升而实现,并且显然这进行地越快,生产的时间越多。明显地,渣壳越硬,在将喷枪重新安装到新坩锅上之前,翻修喷枪所必需的时间将越长。已知装置的另一个问题在于该喷枪的不可移动性。一旦它们固定到支撑隔壁,它们离金属的距离仅仅取决于液态金属和覆盖渣所达到的液位。由于必须在炉停止时实现维护操作(所以在长时间后)并且由于当停用时(没有任何气体或其它材料的注入),没有防止渣淀积在喷嘴上的防护,因此必须通过从熔池取出喷枪而尽可能地保护喷枪。实际上,即使流体动力系统用于延长射流相干性(例如覆盖作用),也只能在平熔池精炼条件下(即,当几乎所有填装废料变为液体时)采用它们的使用。显然这对周期时间造成严重限制,禁止了熔池精炼和废料溶解同时进行操作的可能性。再次地,迄今为止现有技术试图通过作用于喷枪的原理的本质克服该形势。在(BIANCHI FERRI,MEMOLI,POZZI,MALFA的)EP1848927中,喷枪可以在废料溶解阶段期间用作燃烧器以与该阶段的具体必要性相关地连续调节它的喷射强度,而无机械运动。显然该方法明显地加速溶解阶段,但是由于该原因不能预期精炼阶段的开始。同样地还有在Grigory GITMAN的US4752330和US4865297中描述的喷枪燃烧器。这实际上是定位在炉的壁上并且在熔池的方向上定向的组件。也能够在浸没中操作的普通氧气管支撑在喷枪燃烧器的主体中。在该结构中,穿过管的氧气与注入用作燃烧器的固定燃烧室(锚固到炉的壁)中的燃料组合(出气的低冲击能和至废料的高热传递值),直到装料溶解。在精炼阶段中(无废料的妨碍),氧气管延伸通过喷枪燃烧器的主体到达熔池,并且典型的氧气喷枪具有气体的极高冲击能值。所以系统从燃烧器构造变为喷枪构造而没有中间步骤的可能性。所提出的系统因此在废料存在的情况下不能实现金属精炼,并且使用的高效率和效能仅仅与具有熔池装料的钢结构周期的第一阶段关联。当在连续废料的连续装料条件下操作时(例如用)或当装料的塌陷从氧气管去除材料时,在燃烧器构造中的系统逐渐变得低效,甚至它由于漂浮废料存在于熔池中而不能用作喷枪。最后,从喷枪的支撑系统的倾斜和喷枪的最大可能延伸可以推断即使在没有废料的情况下,该系统也决不能够在周期的开始时操作底部的液态金属的典型液位。另一个关键点与投资成本(实际上燃烧在组件的内部产生,使用于构造它的材料的要求特别重要)和维护(从专利中的推断来看,组件被组装在炉的壁上而没有任何保护,从这里延伸的喷枪管必须在它的整个延伸部上进行冷却,并且这需要消耗大量的水或其它冷却液态)关联。然而应当指出的是,以上专利涉及氧气喷枪。
技术实现思路
考虑到所提出的已知解决方案,显然本专利技术的目的是增加炼钢厂生产周期的效率,减少时间以及操作和维护成本。本专利技术的另一个目的是只要废料的妨碍条件允许就能够开始熔池的精炼阶段。本专利技术的另一个目的是提供一种装置,所述装置使得能够防止系统中的有害空气损失或气体和热泄漏,能本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.06.17 IT MI2009A0010691.一种用于将氧和其它技术材料注入电弧炉中的可移动装置,其
包括:外壳(16),所述外壳位于坩锅(11)的台阶(13)的一部分之
上并且配备有冷却盘管(15);氧和其它技术材料的注入喷枪(20);
在所容纳液体的熔池液位的最小和最大范围点之间的所述喷枪的支撑
(23、26)和移动装置(21、22、24),其位于所述外壳(16)中;位
于所述外壳中且面对所述坩锅内部的开口(27),所述喷枪在所述开口
中被可移动地引导;设在所述开口(27)和所述喷枪(20)之间的刮
擦装置(28)。
2.根据权利要求1所述的可移动装置,其特征在于,所述喷枪(20)
的所述支撑和移动装置包括至少一个致动器(21、24),所述致动器支
撑在所述外壳(16)中并且连...

【专利技术属性】
技术研发人员:S·M·雷亚利G·卡瓦利尼M·格廖尼
申请(专利权)人:特诺恩股份公司
类型:发明
国别省市:

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