專利名稱：生產(chǎn)鋼的設備的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及生產(chǎn)鋼的設備，它包括一個金屬爐料在其中被熔化和精煉的爐子，該爐子具有一個至少有一個可通過其使至少一個電極進入爐中的開口的上爐部和一個帶爐底的下爐部，該設備還包括從爐中出渣和出鋼水的機構(gòu)。
德國專利申請公開號DE19728102A1公開了，這兩個過程即熔化和精煉是在唯一的爐子中進行的。一個適用于此的爐子配備有一個突出的爐肚部，它例如就象通常在已知的轉(zhuǎn)爐設備中那樣可轉(zhuǎn)動地支承在一個托圈中。出鋼和出渣是通過使爐子繞中心點軸線轉(zhuǎn)動并借助處于轉(zhuǎn)入位于車間地面水平高度的盛鋼桶的位置上的排出管套或排出口而進行的。
這樣的托圈及其支承和借助托圈傾覆爐子所需的裝置在其結(jié)構(gòu)和安裝方面很費事并且需要大規(guī)模的驅(qū)動控制機構(gòu)。此外，這樣的帶有托圈的爐子的前提條件就是地基或爐臺穩(wěn)固牢靠，必須相應地占地且費力地構(gòu)成地基或爐臺。
通過具有權(quán)利要求1的技術(shù)特征的設備來完成該任務。在從屬權(quán)利要求中公開了有利的實施形式。
本發(fā)明提議，代替其中配備有出料接管的爐子被一托圈支承并為了出渣和出鋼而繞其軸線轉(zhuǎn)動的已知出料系統(tǒng)，設置一個下出料系統(tǒng)，以便在爐子不轉(zhuǎn)動的基本位置上把鋼水和或許渣排出到一個設置在爐子下面的收集容器中。
為了同時不必徹底放棄傾覆運動(尤其希望是其繞基本位置的傾覆角在熔化結(jié)束時最好小于±5°的熔池晃動或搖動)而提議，該設備具有一個帶有一個一體式或由多個部分構(gòu)成的傾覆架的傾覆裝置，它被安裝在爐底高度上并且爐子可如此安放在其上，即爐底沉入其中。
該傾覆裝置配備有一個傾覆件，它在一側(cè)借助升降運動如此作用于支架，即，使該支架和進而使爐子處于傾覆運動，以及該傾覆裝置具有至少一個用于擋住該爐子的傾覆運動的支承件(在傾覆件對面)。該支承件為一體式結(jié)構(gòu)或由多個部分構(gòu)成。
總而言之，基于設有所提出的下出料系統(tǒng)，可以放棄傳統(tǒng)的、昂貴的且?guī)в袨榇怂璧尿?qū)動控制機構(gòu)的傾覆裝置連同包圍熔煉爐中央鼓肚部的托圈。獲得了一種具有結(jié)構(gòu)整體簡化了的并因而安裝成本有所降低的爐子。由于放棄了托圈，所以對爐臺或地基的要求有所降低并也進而降低了其成本。通過簡單的機械裝置(最好是用一個或多個液壓驅(qū)動式傾覆缸來操作的傾覆架)，仍然提供了使爐子傾覆的可能性。不過，作為傾覆架解決方案的替代方式，也可想到通過一條滑軌并借助液壓缸使爐子水平移動一小段距離，以形成傾覆運動。
為了不僅在具有下出料系統(tǒng)但沒有傾覆裝置的爐子的第一實施形式中，而且在具有傾覆裝置的爐子的第二實施形式中都確保爐子的定位，下爐部在爐底上方具有橫移開或加厚的壁區(qū)，以便形成穩(wěn)定的爐子安放面，所述安放面支承在沿爐外周而設的安放支座上，或直接支承在傾覆架上。所述安放支座或者直接設置在一個固定不動的爐臺或地基上或安裝在傾覆架上。
至于所提出的下出料系統(tǒng)，例如可考慮使用WO97/18050所述的系統(tǒng)。但本發(fā)明的技術(shù)方案不局限于這樣的下出料系統(tǒng)，可以想象到任何類型的已知的下出料系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明，提出了這樣的下出料系統(tǒng)，其排出口被設置成與爐子的垂直中心軸線是同心的或偏心的。
原則上，在精煉后，可以通過所提出的下出料系統(tǒng)在未傾覆的基本位置±0°上相繼排出鋼水和渣。此外，提出了一個出渣系統(tǒng)，它在下爐部的側(cè)壁中具有一個可移動的排渣門，在此為了出渣，借助該傾覆裝置使爐子從基本位置±0°轉(zhuǎn)入一個最好到-5°的出渣位置。
爐子被牢固地或作為備用爐而可拆卸地安裝在一個成鋼構(gòu)架形式的爐臺上、一個地基上或最好是所述傾覆架上，以便縮短因更換備用爐而造成的由重新砌爐襯、檢修作業(yè)或修葺而決定的停機時間。
總體上講，得到了固定不動的或可傾覆的、固定安裝的爐子系統(tǒng)的實施形式和固定不動的或可傾覆的備用爐子系統(tǒng)的實施形式。
爐子在熔化作業(yè)時配備有一個爐蓋，它最好是水冷的。在爐蓋中的用于接納電極的開口可被設計成是各式各樣的，這要視用于插入電極的加熱裝置是牢固安裝在爐臺或地基上還是安裝在傾覆裝置的傾覆架上并因而經(jīng)歷了傾覆運動或擺動來定。在第一實施形式中，開口必須與電極外周成比例地被如此擴寬，即電極在該爐子的傾覆運動中不撞到開口壁。當加熱裝置和進而電極夾持裝置沒有隨之運動時，電極開口可被相應地設計得小一些。
但是，給爐子配備可擺開的或可按一小行程水平移動的蓋或罩帶來了其它重要優(yōu)點。與DE19728102A所述的爐子不同地，電極行程明顯短，這是因為在轉(zhuǎn)爐罩擺開或移動的狀態(tài)下使電極移出。由于只使電極擺出或移動超過爐子邊緣，所以電極行程明顯短于在已知爐子中的情況，其中電極必須被升高到因出渣而加長的圓柱形爐部的上方。
最后，提出了一種雙爐設備，它具有兩個如本發(fā)明所提議的爐子或設備，在這兩個爐子中，總是同時進行熔化階段或轉(zhuǎn)爐精練階段。在這兩個不同的階段內(nèi)，采用了各種不同的蓋子裝置。熔化階段最好涉及絕大部分接受水冷的管狀結(jié)構(gòu)的爐蓋，即它具有并列設置的且被冷水流過(管接管或管間管布置形式)的管路，而轉(zhuǎn)爐精煉階段涉及的是一個由水冷的耐火混凝土構(gòu)成的罩。
實施方式的具體描述

圖1以橫截面圖表示生產(chǎn)鋼的爐子1，其中先后進行熔化階段(電弧爐運行)和轉(zhuǎn)爐精煉階段(轉(zhuǎn)爐運行)。爐子1由一個具有一爐底3和一個朝上與之相鄰的側(cè)壁4的下爐部2構(gòu)成。作為上爐部5，為熔化階段設置一個可擺開的或可移動的爐蓋6，為轉(zhuǎn)爐精煉階段設置一個可擺開或可移動的爐罩7，如在圖左邊由局部圖所示的那樣。下爐部2由一個金屬外殼8構(gòu)成，它襯有耐火材料9。沿著爐子的中心軸線，在中央設置了一個排出口10以便可從底部出料。排出口10穿過耐火材料9并從外面通過一個可水平移動的滑板11堵住。也可以想象到使用一個可翻開的閘門。在熔化或轉(zhuǎn)爐精煉階段中，用填充材料12如填充砂或顆粒填充排出口10，在出料時，填充砂或顆粒在滑板11移開后向下流入盛鋼桶(未示出)中。上層燒結(jié)顆粒通過位于其上的熔液的液靜壓而熔融，鋼水向下注入設置在爐子下面的盛鋼桶中。在個別情況下，也可能出現(xiàn)這樣的情況，即從下面用一根拐彎的噴氧槍使燒結(jié)顆粒燃燒分開，以便能夠進行底部出料。
另外，把一個下噴嘴13裝入下爐部2中，以便給熔液供應工作氣體如氬氣或精煉用氧氣。
下爐部2的側(cè)壁4在爐內(nèi)面之前都由被水流過的壁板14構(gòu)成。在所示的沒有傾覆裝置的第一實施形式中，側(cè)壁4被布置成與爐底3錯開，從而形成了突出的安放面15，它保持在用于定位爐子1的安放支座16上。這樣的安放支座16環(huán)繞爐子地設置在爐臺17上。
在圖1所示的實施形式中，在爐子1的0°基本位置上，向設置于爐子下方的盛鋼桶(未示出)出料，或許隨后把盛鋼桶送往一個真空處理設備。
在熔化階段或電弧爐運行時，爐子1配備有爐蓋6，它除了一體式或由多個部分構(gòu)成的水冷蓋板18和所屬支架19外還有一個由耐火材料制成的芯件20，電極21可借助一個加熱裝置的移動機構(gòu)穿過該芯件。在圖1中，只示出了加熱裝置的電極支臂22。通過電極工作，原先被填入爐子中的爐料如廢鋼鐵、鐵水、鐵合金件、DRI/HBI、助熔劑等借助所產(chǎn)生的電弧被熔化。在熔化階段結(jié)束后，接著進行轉(zhuǎn)爐精煉階段。在這里，轉(zhuǎn)爐精煉階段是指用氧精煉和合金化以降低熔液的碳含量(在此是通過下噴嘴13)。通過添加造渣劑和合金化物質(zhì)來進行合金化。對于轉(zhuǎn)爐精煉階段來說，首先升起爐蓋6并隨后提起電極21并使其水平擺開。接著，使轉(zhuǎn)爐罩或轉(zhuǎn)爐帽7擺動到爐子1上或水平移動到爐子上。爐罩就象爐壁4那樣配備有被冷水流過的壁板14或耐火板。它是如此設計的，即所形成的煙氣可被傳給相應的管頭(見圖3)并由此被轉(zhuǎn)給除塵裝置。
根據(jù)本發(fā)明裝置的第二實施形式(圖2)，爐子101具有一個傾覆架123。由于圖2的爐子與圖1的爐子是一樣的，所以，在一致的部件處采用了相應的符號。與圖1的實施形式不同地，安放支座16不是設置在爐臺上，而是設置在傾覆架123上。傾覆架123被設置成圍繞爐底3的下部。
借助一個或多個液壓驅(qū)動式升降缸124使傾覆架123垂直移動，所述升降缸設置在傾覆架的下面。也可以想象到的是，傾覆架使用靠電機驅(qū)動的裝置。這樣一來，爐子101從基本位置轉(zhuǎn)入一個以小角度且最好是±5°傾覆的位置上(未示出該傾覆位置)。為了擋住傾覆運動，傾覆架在與升降缸124相反的那一側(cè)安置在一個轉(zhuǎn)動支承125上。傾覆角用虛線表示。這樣一來，就可以使爐子101移入上述的±5°傾覆位置，在這里，與已知的帶支架的爐子相比，安裝或操作起來明顯不費事。升降缸124及支承件125定位于其它支座126、127上，以便在爐子101和爐臺17的下方提供一個用于把鋼水排出到一盛鋼桶中的自由空間。
在爐子201的第三實施形式中，利用傾覆架223的傾覆運動不僅被用于傾覆運動或擺動運動，而且也被用于通過出渣門228來出渣，尤其是在生產(chǎn)碳鋼的時候。為此，下爐部202的爐底203側(cè)面加強地配備有耐火材料209，以便形成多個穩(wěn)定的且用于把爐子安放在傾覆架223上的安放面215。與圖1、2的爐相比，上爐部205沒有明顯改動。
圖4示出了一個具有兩個并列而設的本發(fā)明設備的雙爐設備，在這里，在其中一個設備中進行熔化階段并同時在另一個設備中進行轉(zhuǎn)爐精煉或吹氧精煉階段或反之。對熔化階段來說，給第一爐1填充所需的爐料并蓋上爐蓋6。為進行熔化階段，使爐蓋6與一個可擺動的廢氣彎頭29相連。在這個階段內(nèi)，屬于爐子1的轉(zhuǎn)爐罩7處于等候位置。借助可擺動的加熱裝置30，使三個石墨電極21轉(zhuǎn)動到在這個爐子的爐蓋6中的開口上并移入爐子，在這個爐子中開始進行熔化。而此時，第二爐1′被轉(zhuǎn)爐罩7′蓋住并且借助一個可擺動到轉(zhuǎn)爐罩上方的第二排煙管路31′與一個除塵設備32相連。廢氣彎頭29′位于等候位置上。在熔化和精煉后，在例如是含鉻鋼的情況下，通過下出料系統(tǒng)并在加入其它合金物質(zhì)的情況下將鋼水和渣一起排出到一個盛鋼桶中。隨后，在固定不動的撇渣臺上除去含鉻渣并且將鋼水送往連鑄設備。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)鋼的設備，它包括一個在其中進行金屬爐料的熔化和精煉的爐子(101)，所述爐子具有一個有至少一個可讓至少一個電極(21)經(jīng)其進入該爐子中的開口的上爐部(5，205)和一個帶有爐底(3；203)的下爐部(2，202)，所述設備還包括從該爐子中排出鋼水和渣的機構(gòu)，其特征在于，設有一個用于排出鋼水和或許渣的下出料系統(tǒng)(10，11)。
2.如權(quán)利要求1所述的設備，其特征在于，設有一個傾覆裝置，它具有一個一體式或由多個部分構(gòu)成的并且安置在爐底(3；203)高度上的支架(123；223)，爐子(101；201)可安放在該支架上并且爐底(3；203)沉入其中。
3.如權(quán)利要求1或2所述的設備，其特征在于，下爐部(2)在爐底(3)的上方具有橫錯開的壁區(qū)(4)，以形成穩(wěn)定的爐子安放面(15)，所述安放面支承在安放支座(16)上，所述安放支座設置在一個固定不動的爐臺(17)、地基或傾覆架(23)上。
4.如權(quán)利要求2所述的設備，其特征在于，下爐部(202)具有側(cè)加強的爐底區(qū)，以便形成安放面(215)，所述安放面支承在傾覆架(223)上。
5.如權(quán)利要求2或4所述的設備，其特征在于，該傾覆裝置具有至少一個傾覆件(124；224)，它在一側(cè)借助升降運動如此作用于支架(123；223)，即，使該支架和進而使該爐子處于傾覆運動，以及該傾覆裝置還有至少一個用于擋住該爐子的傾覆運動的支承件(125)。
6.如權(quán)利要求1-5之一所述的設備，其特征在于，下出料系統(tǒng)的開設于下爐部(2)的爐底(3)中的開口(10)被布置成與該爐子的垂直中心軸線是同心的或偏心的。
7.如權(quán)利要求6所述的設備，其特征在于，該下出料系統(tǒng)包括一個在出料后從外面封閉住該出料口的封閉件(11)以及一個用于給該出料口填充一種填充材料(12)的填充裝置。
8.如權(quán)利要求1-7之一所述的設備，其特征在于，設有一個出渣系統(tǒng)，它在下爐部(202)的側(cè)壁中具有一個可移動的排渣門(228)，其中為了出渣，借助該傾覆裝置使爐子(201)轉(zhuǎn)動。
9.如權(quán)利要求1-8之一所述的設備，其特征在于，設有一個使電極(21)擺動穿過開設于該上爐部中的開口的加熱裝置(30，31)，其中該加熱裝置被牢固地安裝在一個爐臺(7)或一地基上，該開口與電極外周成比例地被如此擴寬，即該電極在該爐子的傾覆運動中不撞到開口壁。
10.如權(quán)利要求1-9之一所述的設備，其特征在于，該爐子作為固定爐而不可拆卸地或作為備用爐而可拆卸地安裝在地基、爐臺(17)或傾覆架(123；223)上。
11.如權(quán)利要求1-10之一所述的設備，其特征在于，設有一個爐子，其中先后地進行熔化過程(熔化階段)和精煉過程(轉(zhuǎn)爐精煉階段)，在這里，該爐子(1，101；201)從下往上地具有帶有一個爐底(3；203)及一個與該爐底相連的鼓肚形側(cè)壁(4)的下爐部(2，202)；具有一個可擺動的轉(zhuǎn)爐罩(7)或一個可擺動的爐蓋(6)的上爐部(5，205)，該爐蓋具有一個設置于其中的且由耐火材料制成的并有電極開口的芯件(20)，其中轉(zhuǎn)爐罩(7)和爐蓋(6)根據(jù)熔化階段或轉(zhuǎn)爐精煉階段交替地蓋住該爐子；一個被裝入該下爐部中的且用于吹入工作氣體的噴嘴鼓風系統(tǒng)(13)。
12.一種具有兩個并列而設的、相互交替地在熔化階段或轉(zhuǎn)爐精煉階段中運作的、如權(quán)利要求1-11之一所述的設備的雙爐設備。
全文摘要
本發(fā)明涉及生產(chǎn)鋼的設備，它包括一個其中對金屬爐料進行熔化和精煉的爐子(1，101，201)，該爐子具有一個有至少一個可讓至少一個電極(21)經(jīng)其進入爐中的開口的上爐部(5，205)和一個下爐部(2，202)，該設備還包括從該爐子中排出鋼水和渣的機構(gòu)，其改進之處在于，與已知裝置相比而簡化了其結(jié)構(gòu)，為了排出鋼水和或許渣，設置一個下出料系統(tǒng)(10，11)。
文檔編號F27D1/18GK1416474SQ01805900
公開日2003年5月7日 申請日期2001年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月1日
發(fā)明者K·－J·屈尼 申請人:Sms迪馬格股份公司