一种燃气熔炼炉和使用燃气的熔炼方法技术

本发明专利技术提供一种燃气熔炼炉和一种燃气熔炼方法，该熔炼炉包括一炉体，在炉体中进料口和排出口之间，自上而下至少设置两排环绕炉体侧壁的燃气和助燃气体喷嘴；其中一排喷嘴设在炉体的设定高度上对炉体中的物料进行熔化，另外，在这一排喷嘴的上部和/或下部至少还设有一排喷嘴。在其上面设置的喷嘴对物料进行溶化之前的预热过程，和/或，在其下面设置的喷嘴对物料进行溶化之后的过热加热过程。本发明专利技术提供的熔炼炉炉体上设置多排喷嘴加热炉内物料，可以在炉体内提供不同的加热温度，钢铁件在炉体内迅速被熔化，不会发生氧化问题，熔融液的流动性好，非常利于浇注铸钢铸铁件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属熔炼
，尤其是提供ー种用于铸铁、铸钢的燃气熔炼炉，还提供ー种使用燃气的熔炼方法。
技术介绍
现有技术中的铸铁多是在冲天炉中先加入一定量的焦炭即在铸造中俗称底焦，点燃后再将生铁、废钢、回炉铁(废生铁)、焦炭按比例分层次加入冲天炉中进行熔炼。这样的熔炼方式要使用焦炭。熔炼过程中产生大量烟尘，同时还要排放硫化物等污染物，对大气环境造成很大污染。铸钢现有技术中多是用电炉进行熔炼，用电炉的主要缺点是能耗高，生产成本大。中国专利公开了ー种燃气炼铁化铁炉(CN201251353Y)，其大致结构为，如图I所 示，包括支柱07、设置在支柱07上的炉体05、设置在炉体05上固定烟 02和与炉体05相接的前炉03即铁水储存罐，在炉体05的过热带位置处设置有能源组合给送器06，其由同轴心套设的喷射式套管组所构成，该套管组包括套设在一起的燃料气输送管、氧气输送管和送风管，还包括炉底板08、除尘器01和加料ロ 09。在该现有化铁炉中，在化铁炉的过热带的炉壁上插入燃气、助燃气综合给送器，该给送器在炉体上的ー个高度上环绕布设。这样的燃气给送器的设置方式存在不足单排能源给送器熔化效率低，熔化物料慢。在鋳造行业中，熔炼的铁水的质量，即包括铁水温度、成分及铁水是否氧化，是铸造质量的关键。如果熔炼时间长极易使铁水氧化，而被氧化的铁水流动性极差，对浇铸铸件非常不利，甚至会使得铸件浇注不成。现有技术中熔炼炉中熔炼铸钢和铸铁所用的喷嘴结构多不合理，不能使得燃气和助燃气充分混合，这样，能源不能充分利用。另外，在鋳造エ艺中，熔炼炉中的熔融液先要流入前炉即铁水储存罐中，然后再注入铁水包中进行浇铸。铁水储存罐中温度较低，所以，第一次放铁水时常会因铁水温度低而造成打不开出铁水眼的故障。在熔炼炉铁水排放过程中，开完炉打开炉子底盖时，会有很多没有熔化的金属落下来，直接接触到炉体下方的支柱上，常常对支柱有很大破坏，甚至会将炉子的支柱熔化棹。这ー问题成为本领域ー个不好解决的难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于改进现有技术的不足，提供ー种能够高效熔化炉体中物料，获得高质量铸钢、铸铁浇注液的燃气熔炼炉。本专利技术还提供在上述燃气熔炼炉中进行熔炼的方法。本专利技术的目的是这样实现的一种燃气熔炼炉，包括ー炉体，在该炉体的上端连接烟囱，炉体上设置进料口和熔融液排出ロ，在所述炉体中所述进料口和排出ロ之间，自上而下至少设置两排环绕炉体侧壁的燃气和助燃气体喷嘴；其中的一排所述喷嘴设置在所述炉体的设定高度上，另外，在这ー排喷嘴的上部和/或下部至少还设有ー排所述喷嘴。所述炉体上自上而下地分为预热段、熔化段和过热段三段，在所述设定高度上设置的所述喷嘴位于所述熔化段，在所述预热段和/或熔化段上再设置ー排所述喷嘴。设置在所述炉体设定位置的一排所述喷嘴与其下部炉体侧壁的夹角为ー设定值，则在其上面的一排所述喷嘴与炉体侧壁的夹角较小，在其下面的一排所述喷嘴与炉体侧壁的夹角较大。所述炉体上可以设置三排喷嘴，分别设置所述炉体的预热段、熔化段和熔化段到排出ロ之间的炉体上。一个优选技术方案可以是在所述炉体上设置三排所述喷嘴，炉体上部设置ー排所述喷嘴，其与炉体侧壁的夹角为3-7°，在所述炉体中部设置的一排所述喷嘴与炉体侧壁 的夹角为8-12°，在所述炉体下部设置的一排所述喷嘴与炉体侧壁的夹角为13-17°。本专利技术提供的燃气熔炼炉还包括一铁水储存罐，在上部罐壁上设有进ロ，在下部罐壁上设有出ロ，所述进ロ与所述炉体相连通，在该铁水储存罐上插进有所述燃气和助燃气体喷嘴，优选在储存罐的顶部插进有所述燃气和助燃气体喷嘴。所述喷嘴的结构可以是这样的包括一内管和一外管，其套合在一起构成套管结构，所述内管的的进ロ端伸出在所述外管的外面，外管的进ロ端设置在靠近内管进ロ端的外管的侧壁上；所述内管的出口端位于所述外管内，与外管的出口端之间具有ー设定间距构成燃气和助燃气混合腔；在所述外管的出ロ端设置ー挡板，在该挡板上设置数个通孔。本专利技术提供的燃气熔炼炉的下端具有支柱，所述支柱是空心结构，在支柱上设有进水孔和排水孔与空心腔体连通。排水孔上设有密封盖。进水孔上也可以设置密封盖。本专利技术提供的ー种使用燃气的熔炼方法，其在这样的熔炼炉中进行该熔炼炉包括ー炉体，在该炉体的上端连接烟囱，炉体上设置进料口和铁水排出ロ，在所述炉体中所述进料口和排出ロ之间，自上而下至少设置两排环绕炉体侧壁的燃气和助燃气体喷嘴；其中的一排所述喷嘴设置在所述炉体的设定高度上，另外，在这ー排喷嘴的上部和/或下部还至少设有ー排所述喷嘴； 在炉体中装填要熔化的钢件或铁件，通过在设定高度的ー排所述喷嘴向炉体内喷射燃料气和助燃气对炉体中的物料进行熔化，在这ー排喷嘴的上面设置的喷嘴通入燃气和助燃气对物料进行溶化之前的预热过程，和/或，在这ー排喷嘴的下面设置的喷嘴通入燃气和助燃气对物料进行溶化之后的过热加热过程。进ー步地，在与所述熔炼炉的排出ロ连接的储存铁水罐的灌顶设置所述喷嘴，对其中的铁水进行加热。在所述熔炼方法中使用的燃气可以是天然气、液化气、丙烷或金火焰。该熔炼炉还包括置于炉体下面的下部空心结构的支柱，在该支柱中注水。本专利技术提供的燃气熔炼炉和熔炼方法，一改现有技术中单排喷嘴向炉体内输送燃气加热溶化炉内物料，变成多排喷嘴加热炉内物料，这样，就可以在炉体内提供不同的加热温度，在溶化段的上面提供对物料先预热的过程，以及在溶化后对物料进行过热的加热过程。这样的熔炼炉操作起来能够在完全不添加焦炭的情况下对于炉中物料进行更加高效的溶化，钢铁件在炉体内迅速被熔化，不会发生氧化问题，熔融液的流动性好，非常利于浇注铸钢铸铁件。本专利技术还在与熔炼炉连接的储存铁水罐上设置加热用喷嘴，这样可以完全满足铸铁的浇注要求，有效防止离开炉体的熔融液温度降低，防止因为第一次放铁水时因铁水温度低而造成打不开出铁水眼的故障。本专利技术提供的喷嘴结构更加合理，有利于燃气和助燃气的充分混合。本专利技术在炉体下方支柱的空心腔室中注水，通过如此简单的结构和措施，就可以有效解决铁水溅上损毁立柱的非常严重的安全隐患。下面通过附图和实施例对本专利技术作进ー步说明。 附图说明图I为现有技术中的ー种熔炼炉的结构示意图。图2为本专利技术提供的熔炼炉的结构示意图。图3为图2中A部局部放大的结构示意图。具体实施例方式如图2所示，本专利技术提供的一种燃气熔炼炉，包括ー炉体1，在该炉体I的上端连接烟囱，在炉体和烟囱之间设置螺旋除尘装置2，烟囱上连接引风机3，烟囱的出口通入一水池4。通过除尘装置和水池，可以充分地浄化熔炼炉的排气。炉体I上设置进料ロ 11和铁水排出ロ 12，在进料ロ上设置加料机构。在所述炉体I中所述进料ロ 11和排出ロ 12之间，自上而下至少设置两排环绕炉体侧壁的燃气和助燃气体喷嘴；其中的一排所述喷嘴设置在所述炉体的设定高度上，该位置为熔炼炉的熔化段，此处的喷嘴可称为熔化段喷嘴14，另外，在这ー排喷嘴的上部一段炉体为预热段，在预热段炉体上设置ー排预热喷嘴13，在熔化段的下面一段炉体为过热段，在过热段炉体上设置ー排过热喷嘴15。当然，根据熔炼炉的高度不同，可以设置两排喷嘴，也可以设置三排以上的喷嘴。根据各段加热目的不同，各段喷嘴的安装角度也不尽相同，在预热段喷嘴与炉壁之间的夹角可以较小，比较贴近炉壁，从炉体的侧壁附近的物料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃气熔炼炉，包括ー炉体，在该炉体的上端连接烟囱，炉体上设置进料口和熔融液排出ロ，在所述炉体中所述进料口和排出ロ之间，自上而下至少设置两排环绕炉体侧壁的燃气和助燃气体喷嘴；其中的一排所述喷嘴设置在所述炉体的设定高度上，另外，在这ー排喷嘴的上部和/或下部至少还设有ー排所述喷嘴。2.根据权利要求I所述的燃气熔炼炉，其特征在于所述炉体上自上而下地分为预热段、熔化段和过热段三段，在所述设定高度上设置的所述喷嘴位于所述熔化段，在所述预热段和/或熔化段上再设置ー排所述喷嘴。3.根据权利要求I或2所述的燃气熔炼炉，其特征在于设置在所述炉体设定位置的一排所述喷嘴与其下部炉体侧壁的夹角为一设定值，则在其上面的一排所述喷嘴与炉体侧壁的夹角较小，在其下面的一排所述喷嘴与炉体侧壁的夹角较大。4.根据权利要求2所述的燃气熔炼炉，其特征在于所述炉体上设置三排喷嘴，分别设置所述炉体的预热段、熔化段和熔化段到排出ロ之间的炉体上。5.根据权利要求4所述的燃气熔炼炉，其特征在于在所述炉体上设置三排所述喷嘴，炉体上部设置ー排所述喷嘴，其与炉体侧壁的夹角为3-7°，在所述炉体中部设置的ー排所述喷嘴与炉体侧壁的夹角为8-12°，在所述炉体下部设置的一排所述喷嘴与炉体侧壁的夹角为 13-17°。6.根据权利要求I或2所述的燃气熔炼炉，其特征在于还包括一鉄水储存罐，在上部罐壁上设有进ロ，在下部罐壁上设有出ロ，所述进ロ与所述炉体相连通，在该铁水储存罐上插进有所述燃气和助燃气体喷嘴，或者在该铁水储存罐的罐顶上插进有所述燃气和助燃气体喷嘴；和/或， 所述炉体下端具有支...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛良，
申请(专利权)人：薛良，
类型：发明
国别省市：