一种双工位电弧炉的制作方法

本发明涉及电弧炉炼钢领域，特别涉及一种双工位电弧炉。

背景技术：

近年来电弧炉炼钢工艺发展迅速，电弧炉在各大钢铁企业也越来越普及。对于电弧炉炼钢来说，节能降耗一直是钢铁企业以及冶金工作者热衷的话题。节能降耗手段繁多，目前主要有电极自动调节技术、泡沫渣冶炼技术、强化用氧技术、电弧炉底吹技术、废钢预热技术等。

其中废钢预热技术主要是利用高温烟气预热废钢，目前较为流行的废钢预热技术主要有两种形式，一种是consteel电炉(也称康斯迪电弧炉)，另一种是竖井式电弧炉。

consteel电炉是采用水平连续加料，烟气逆向流动预热废钢。consteel加料段一般位于变压器的对侧，是一条较长的废钢预热加料带，在其末端可以用天车加入废钢，在靠近电炉部分是预热段，电炉高温烟气通过预热段时与废钢行进方向逆向，高温烟气与室温的废钢接触，将废钢预热，达到节约降耗的目的。

consteel电炉的缺点也很明显。为满足正常冶炼需求，consteel加料带需不断加入废钢，这使得为consteel电炉加料的天车作业率过高，很容易耽误正常生产；consteel电炉的烟气从预热段反向通过，烟气与废钢接触时间段且不充分，因此废钢预热效果差，节能降耗效果有限；另外consteel电炉加料预热段一般较长，占地面积大，工艺布置受限。

竖井式电弧炉的竖井系统位于电弧炉本体的上方，废钢先加入到竖井系统中，废钢冶炼过程中产生的高温烟气先经过竖井系统中的废钢，将废钢预热到较高温度，然后在经过废气处理系统排出。竖井系统中的废钢被水冷的手指阀托住，当前一炉次出钢后，手指阀打开，竖井系统中的废钢落入电弧炉熔池中。竖井式电弧炉高温烟气从废钢间的缝隙中穿过，烟气与废钢接触充分，节能降耗效果明显。

但是，竖井式电炉也有一些缺陷。竖井式电炉由于竖井系统位于电弧炉本体上方，这导致设备高度高，设备过于庞大，厂房高度高，设备投资大。竖井系统的手指阀用于支撑废钢，每次废钢落入竖井系统，手指阀承受冲击大，容易损坏，而且手指阀采用水冷，一旦发生漏水，容易造成安全事故。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种双工位电弧炉，占地面积小、投资低，能够有效预热废钢。

为达到上述目的，本发明提出一种双工位电弧炉，其中，所述双工位电弧炉包括：

两个炉身单元，每个炉身单元均具有开口向上的冶炼室；

烟气管道，设置在两个所述炉身单元之间并连通两个所述冶炼室；

电极单元，包括电极移动装置和安装在所述电极移动装置上的电极，所述电极移动装置包括电极升降机构和电极旋转机构，所述电极旋转机构带动所述电极在两个所述炉身单元之间往复移动，所述电极升降机构驱动所述电极上升和下降，下降后的所述电极插入位于其下方的所述炉身单元的所述冶炼室内。

如上所述的双工位电弧炉，其中，所述炉身单元包括炉壳和炉底，所述炉壳为竖直设置的筒状体，所述炉底固设在所述炉壳底端并与所述炉壳围合形成开口向上的所述冶炼室。

如上所述的双工位电弧炉，其中，所述烟气管道的两端分别固定连接在对应的所述炉壳的外壁上，所述炉壳上开设有与所述烟气管道对应配合的进气通孔，所述冶炼室内的烟气由所述进气通孔进入所述烟气管道。

如上所述的双工位电弧炉，其中，所述烟气管道上还安装有控制阀门，所述控制阀门控制所述烟气管道的连通和隔断。

如上所述的双工位电弧炉，其中，所述炉壳上还开设有排气通孔，所述冶炼室内的烟气通过所述排气通孔排出。

如上所述的双工位电弧炉，其中，所述排气通孔外设置有排气管道，所述冶炼室通过所述排气管道与烟气回收处理装置相连通。

如上所述的双工位电弧炉，其中，所述炉身单元包括炉盖，所述炉盖盖设在所述炉壳的顶端并封闭所述冶炼室，所述炉盖上开设有上下贯通的安装孔，所述电极能贯穿所述安装孔。

如上所述的双工位电弧炉，其中，所述炉身单元还包括炉盖移动装置，所述炉盖安装在所述炉盖移动装置上，所述炉盖移动装置驱动所述炉盖由所述炉壳的顶端移动至远离所述炉壳的等待位置。

与现有技术相比，本发明具有以下特点和优点：

本发明提出的双工位电弧炉其电极可以在两个炉身单元之间往复移动，这样，两个炉身单元可交替工作(交替进行冶炼作业)。同时，烟气管道又将两个炉身单元的冶炼室相连通，这样，正在冶炼作业的冶炼室中的高温烟气便可通过烟气管道进入另一个冶炼室内对其中废钢进行预热，达到节能降耗的目的。

本发明提出的双工位电弧炉其两个炉身单元可以交替进行冶炼和预热，这样，在其中一个炉身单元出钢结束时，另一个炉身单元已经将废钢预热，电极移动装置将电极移动到另一炉身单元即可开始冶炼，缩短了冶炼周期，提高了生产效率。

与现有的废钢预热式电弧炉相比，本发明提出的双工位电弧炉占地面积小，设备高度低，节省了空间和占地，也降低了成本和投资。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

图1为本发明提出的双工位电弧炉100的结构示意图；

图2为本发明中电极移动装置的结构示意图(下降位置)；

图3为本发明中电极移动装置的结构示意图(上升位置)；

图4为本发明中炉盖移动装置的结构示意图(下降位置)；

图5为本发明中炉盖移动装置的结构示意图(上升位置)。

附图标记说明：

100、双工位电弧炉；10、烟气管道；

20、电极单元；21、电极移动装置；

211、电极升降机构；212、电极旋转机构；

30、炉身单元；

31、冶炼室；32、炉壳；

33、炉底；34、进气通孔；

35、炉盖；36、炉盖移动装置。

x、第一工位；y、第二工位。

具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。

如图1所示，本发明提出的双工位电弧炉100包括烟气管道10、电极单元20和两个炉身单元30，每个炉身单元30均具有开口向上的冶炼室31，烟气管道10设置在两个炉身单元30之间并连通两个冶炼室31，电极单元20包括电极移动装置21和安装在电极移动装置21上的电极(图中未示出)，电极移动装置21包括电极升降机构211和电极旋转机构212，电极旋转机构212带动电极在两个炉身单元30之间往复移动，电极升降机构211驱动电极上升和下降，下降后的电极插入位于其下方的炉身单元30的冶炼室31内。

本发明提出的双工位电弧炉100其电极可以在两个炉身单元30之间往复移动，这样，两个炉身单元30可交替工作(交替进行冶炼作业)。同时，烟气管道10又将两个炉身单元30的冶炼室31相连通，这样，正在冶炼作业的冶炼室31中的高温烟气便可通过烟气管道10进入另一个冶炼室31内对其中废钢进行预热，达到节能降耗的目的。

本发明提出的双工位电弧炉100其两个炉身单元30可以交替进行冶炼和预热，这样，在其中一个炉身单元30出钢结束时，另一个炉身单元30已经将废钢预热，电极移动装置21将电极移动到另一炉身单元即可开始冶炼，缩短了冶炼周期，提高了生产效率。

与现有的废钢预热式电弧炉相比，本发明提出的双工位电弧炉100占地面积小，设备高度低，节省了空间和占地，也降低了成本和投资。

在本发明一个可选的例子中，炉身单元30包括炉壳32和炉底33，炉壳32为竖直设置的筒状体，炉底33固设在炉壳32底端并与炉壳32围合形成开口向上的冶炼室31。

在本发明一个可选的例子中，烟气管道10的两端分别固定连接在对应的炉壳32的外壁上，炉壳32上开设有与烟气管道10连通的进气通孔34，冶炼室31内的烟气由进气通孔34进入烟气管道10。

在一个可选的例子中，烟气管道10上还安装有控制阀门，控制阀门能够控制烟气管道10的连通和隔断。这样，在冶炼生产中，操作人员可以根据生产需要控制两个炉身单元30之间是否连通，方便出钢、加料等操作。

在本发明一个可选的例子中，炉壳32上还开设有排气通孔(图中未示出)，冶炼室31内的烟气通过排气通孔排出。

在一个可选的例子中，排气通孔外设置有排气管道，冶炼室通过排气管道与烟气回收处理装置相连通。

在本发明一个可选的例子中，炉身单元30包括炉盖35，炉盖35盖设在炉壳32的顶端并封闭冶炼室31，炉盖35上开设有上下贯通的安装孔，电极能贯穿安装孔。电极被电极旋转机构212旋转至炉身单元30上方，电极升降机构211驱动电极下降，下降后的电极经炉盖35上的安装孔插入其下方的冶炼室31内。

在本发明一个可选的例子中，炉身单元30还包括炉盖移动装置36，炉盖35安装在炉盖移动装置36上，炉盖移动装置36驱动炉盖35由炉壳32的顶端移动至远离炉壳32的等待位置。当需要出钢或加料时，利用炉盖移动装置36驱动炉盖35旋开至等待位置，当需进行冶炼或预热时，再利用炉盖移动装置36将炉盖35旋转回炉壳32顶端以封闭冶炼室31。这样，便通过炉盖移动装置36可以方便地实现炉盖35的打开和关闭，便于炉身单元30的出钢、加料等操作。需要说明的是，在炉身单元30进行预热过程中和冶炼的过程中，炉盖35均需处于关闭状态。

在本发明中，如图2至图5所示，电极旋转机构212通过电极提升液压缸将电极提升或下降，电极升降机构211通过旋转齿轮组件带动电极旋转，电极旋转机构212、电极升降机构211和炉盖移动装置36的具体结构本领域技术人员可根据生产需要采用现有技术，在此不进行赘述。

现结合图1，详细说明本发明提出的双工位电弧炉100的具体工作过程。如图1所示，两个炉身单元30分别位于在一号工位x和二号工位y，在本实施例中，双工位电弧炉100的工作过程位于二号工位y的炉身单元30出钢结束开始阐述。

当二号工位y处的炉身单元30出钢完毕后，一号工位x处的炉盖35旋开至等待位，同时电极移动装置21将电极旋转至一号工位x处的炉身单元30上方，至此一号工位x处炉身单元30中的废钢已经被上一炉次二号工位y处炉身单元30冶炼时的高温烟气预热，此时一号工位x处的电极移动装置21驱动电极下降并等待通电冶炼。

此时天车吊运料篮向二号工位y处的炉身单元30内加入废钢，加料结束后二号工位y处的炉盖35旋入其对应的炉壳32顶端(工作位)。

二号工位y处的炉盖35关闭后，位于一号工位x处的电极开始通电冶炼，冶炼过程中的高温烟气通过烟气管道10进入二号工位x处的冶炼室31(炉膛)中，高温烟气穿过冶炼室31中的废钢实现废钢预热，再从冶炼室31上的排气孔排出。

当一号工位x处的炉身单元30冶炼结束出钢完毕后，二号工位y处炉身单元30中的废钢已经预热完毕，一号工位x处的炉盖35旋开至等待位，同时电极移动装置21将电极旋转至二号工位y处的炉身单元30上方，之后，电极移动装置21驱动电极下降并等待通电冶炼。

此时天车吊运料篮向一号工位x处的炉身单元30中加入废钢，加料结束后一号工位x处的炉盖35旋入工作位。

此时二号工位y处的炉身单元30可以开始冶炼，冶炼中产生的高温烟气通过烟气管道10进入一号工位x处炉身单元30的冶炼室31(炉膛)中预热废钢。

依此类推，一号工位x处的炉身单元30与二号工位y处的炉身单元30交替使用，本发明可以废钢预热、缩短冶炼周期，达到提高冶炼效率降低生产成本的目的。

针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本发明进行解释，以便于能够更好地理解本发明，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本发明的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。