专利名称：快速熔融炉及其工艺的制作方法
技术领域：
本发明是一快速溶融钢铁炉料和海棉铁的高温冶金炉。其特征是利用向金属熔池中吹氧所产生的化学热、高温炉气和可燃气分的二次燃烧作能源，将炉料入炉前强化加热，入炉后迅速熔融，并达到出钢所要求的温度，从而在不要其它能源的情况下完成钢铁料快速熔融的全过程。为铸钢厂、为电弧炉实现低成本高效益热装法炼钢提供了一种不可多得的治金装置。
当今铸钢厂只靠电弧炉或感应炉提供铸钢钢水，电炉内熔融钢铁料不仅产量低、电耗大、化料时间长，而且有损钢的质量。目前电弧炉炼钢每冶炼一吨钢要有2/3以上的电量和冶炼时间用在化料上，所以长期以来人们希望把化料工序移到电弧炉外进行，让电弧炉有更多的时间，只承担钢水的精炼任务，这样对提高钢的质量、产量、降低电和电极耐火材料消耗，将产生非常大的影响，然而热装法所需要的大量低成本钢水，长期以来无从解决。
本发明的目的就是要寻求这样一种装置，不仅能在较短的时间内能将大量钢铁料和海棉铁快速熔融，而且熔融后的钢水成本远远低于电弧炉化料成本。本发明“快速熔融炉及其工艺”问世圆满地解决了这一问题，使铸钢，更重要的是使电弧炉炼钢，不再吃冷料废钢，而改用热装钢水炼钢，这样不仅产量成倍增加，电耗和其它消耗将下降1/2以上，钢的成本比传统方法每吨低1/3左右。
快速溶融炉是由三个主要部位组成的，这三个主要部位分别是1、熔融炉熔融炉是个钢壳内砌耐火材料的固定式竖炉，外型为直筒型，内部近似锥台型。熔融炉有两个熔池，分别称上熔池和下熔池，下熔池也叫永久熔池，其容积是上熔池的2-6倍左右，对容量大的熔融炉容积比取下限，反之10吨以下的取中上限，操作孔(出渣口)下沿至上出钢口下沿为上熔池上出钢口下沿至下出钢口下沿为下熔池即永久熔池。熔融炉炉顶有氧枪孔和散状料加入孔，炉顶和上下出钢口水平位置设有连续测温点。操作孔(出渣口)和炉项加料孔，分别有孔口盖，吹氧化料时关闭，启用时打开，设置大容量永久熔池的目的是为了保证炉中有足够大的热量，即上熔池(高温区)。加料后，炉中钢水温度不会降至C、O2反应温度点之下，既保障吹氧时Si、Mn能按先后顺序反应，也能使C很快进入反应状态。这样可迅速产生大量的化学热，将入炉前经过强化预热的高温炉料迅速熔融，并使钢水短时间内达到出钢所需要的温度。熔融炉壁有特有的隔热保温作用，重要部位炉衬采用耐高温抗渣性好的耐火材料砌筑。
2、烟道料仓，烟道料仓又分高温料仓和预热料仓，高温料仓呈小角度卧式布置，较低的一端与熔融炉头部贯道连接，另一端与预热料仓对接，项部有人孔和加料孔，有孔盖封闭。预热料仓可垂直也可大角度倾斜，倾角视炉料下降难易而定，倾斜方向以不影响炉前炉后操作为准。烟道料仓断面呈矩形弧顶结构，外部为钢壳内衬耐火材料。高温料仓容积要保障炉料有足够的停留时间。就是说要具备把料加热到900℃左右的入炉温度条件料仓底宽略大于熔融炉上部内径1.5倍左右，总高度与其宽相当，亦可视需要与熔融炉上部变径连接。预热料仓上部有加料孔，孔有自动关闭门，加料时打开，不加料时关闭，底部备有粉煤火焰喷枪。加料孔以上为直立的排烟烟囱。烟囱出口处有引射排烟机，排烟机为无极变速，运行中始终保持熔融炉微正压操作。
3、供氧装置供氧装置有氧压机，中压缶，送氧管网和水冷氧枪等。其规格功能按略大于上熔池吨位的氧气炼钢炉供氧装置配备。
熔融炉烘开炉及其化料工艺开炉前必须确认各种机构运行良好，而后通过散状料孔及钢铁料加料机构，分别将焦C钢铁料分层加入熔融炉内，当料面高度达到上下出钢口中间位置时，由散状料口插入一适当粗的钢管，钢管露出散状料孔1.5米左右，此后继续分层加料，直到料面到出渣口位置为止，此时关闭出渣口堵上上出钢口，盖上氧枪孔，用孔板穿过钢管，盖上散状料孔，开始启动引射风机，而后在下出钢口点火，等下出钢口有熔融液体流出时封堵好下出钢口，将事先准备好的吹氧管插入钢管内，向炉内吹氧引射供风，当钢管上端下降至散状料孔附时，停止送氧，打开出渣口和上出钢口，拿掉氧枪孔盖，下枪点氧(间断降枪吹氧)，与此同时，烟道料仓连续加料加满为止。当上出钢口有熔融液体流出时，封堵好上出钢口，拉长点氧时间，当出渣口冒火无黑烟，上、中、下测温点，达到化料要求的温度范围时，烘开炉终止。从此开始正常吹氧和按规定加料、化料，当出渣口流渣时，停止加料并关闭出渣口继续吹氧，等上熔池钢水温度达到出钢要求时，停氧出钢，出完钢后堵好出钢口，如永久熔池温度偏低，可吹氧提温，如此周而复始，即可快速大量生产出所需要的钢水。
图1为“快速熔融炉及其工艺”说明书附图，其主要工艺结构及名称为[1]熔融炉； [2]烟道料仓；[3]供氧装置；(1)永久熔池；(2)上熔池； (3)喷射装置；(4)高温料仓；(5)推料机构；(6)预热料仓；(7)烟囱；(8)组合钢缶车； (9)操作平台；
权利要求
1.本发明是用氧气快速大量熔融钢铁料和海棉铁的一种节能型冶金炉，其技术特征是由熔融炉[1]烟道料仓[2]和供氧装置[3]三部分组成，主要靠Si、Mn、C氧化产生的化学热和高温炉气及可燃性高温气体的二次燃烧为能源，炉料经过预热、强化加热，最后被推进熔池，吹氧后迅速熔融成高温钢水，同时在预热料仓底部还备有喷煤火焰喷枪，必要时可强化预热。[1]其主要特征是个钢壳带衬的竖炉，它有两个熔池．分别称上熔池和下熔池，下熔池也叫永久熔池，下熔池也比上熔池要大，每个熔池的出钢口分别称上出钢口和下出钢口，操作孔也称出渣口，在上熔池上部。另外顶部还有氧枪孔和散状料加料孔。[2]其技术特征是由高温料仓、预热料仓和引射排烟烟囱三个部分组成，均采用钢壳带衬，三者组成排烟通道，高温料仓呈卧式布置，进烟口与熔融炉上部贯通连接，高温料仓有水冷推料机构，顶部有可封闭的加料口和人孔，预热料仓立式也可倾斜布置，与引射排烟烟囱连接处有上料孔，上料孔有自动关闭闸门，[3]其技术特征是由氧压机、中压缶、输氧管网阀门和水冷氧枪组成，其功能可略大于上熔池吨位配备，
2.按照权利要求1所述的方法特征，熔融炉与“球团海棉铁连续生产炉”双联自成体系，高温球团海棉铁直接进烟道料仓，其产量效益将会成倍增加。
3.按照权利要求1和2所术的方法特征，熔融炉与“铁矿石-步炼钢”技术(专利申请号98100242.0)的“双熔池炼钢炉”双联，熔融炉上熔池钢水通过中间包自流直接进入“双熔池炼钢炉”的混铁炉储存，而“双熔池炼钢炉”产生的高温炉气通过混铁炉再经过与熔融炉上部贯通的高温炉气上升道进入熔融炉，而后通过烟道料仓排出，这样，三项技术三联自成体系，形成一个以高温球团海棉铁为原料的“球团海棉铁一步炼钢法”，其意义和实用价值是非常大的。
4.按照权利要求1和2所述的方法特征，与电弧炉双联，则是“球团海棉铁氧气熔融电弧炉炼钢”。
全文摘要
一种用氧快速大量熔融钢铁料和海绵铁的节能型熔炉,是由熔融炉烟道料仓和供氧装置所组成,是以自身产生的化学热、可燃性高温炉气和烟气为能源,充分回收利用余热,全封闭无污染的熔融炉,为铸钢、电弧炉热装法炼钢大量提供低成本高质量的钢水,开辟了具有重大技术经济价值的新途径。
文档编号C21C5/00GK1234449SQ9812562
公开日1999年11月10日 申请日期1998年12月21日 优先权日1998年12月21日
发明者刘恩琛 申请人:刘恩琛