[实用新型]用于电弧炉可喷吹粉剂的加热电极装置

说明书

本实用新型公开了一种用于电弧炉可喷吹粉剂的加热电极装置，包括电弧炉、电极喷吹一体化装置、尾气回用与氮气复合喷吹装置、粉剂料仓和喷吹罐；电极喷吹一体化装置中，粉剂喷枪置于石墨电极中心孔内，且粉剂喷枪的前端部与石墨电极端部平齐，粉剂喷枪由内层中心通道和外层环形通道组成；尾气回用与氮气复合喷吹装置中，电弧炉的废气排放口、袋式收尘器、引风机、空压站依次相连接，空压站出口、氮气调压站出口分别与混气调压站入口相连，混气调压站出口分别与喷吹罐压缩空气入口、粉剂喷枪环形通道入口相连；喷吹罐携粉剂空气出口与粉剂喷枪中心通道入口相连。本实用新型更有利于粉剂在熔池内混合和扩散，减少石墨电极氧化，节约还原剂使用量。

技术领域

本实用新型涉及电弧炉冶炼技术领域，特别是涉及一种用于电弧炉可喷吹粉剂的加热电极装置。

背景技术

电弧炉作为钢铁及合金冶炼、矿石熔炼和冶金废渣二次处置的主流加热熔炼设备，存在多种炉型，如熔融还原冶炼炉、矿热炉、钢包精炼炉等。从供电形式上又有交流电弧炉和直流电弧炉之分，直流电弧炉又包括单顶电极底电极直流电弧炉、多顶电极电弧炉等。

上述电弧炉冶炼过程中一般要添加燃料、还原剂或者调质剂，在现有喷吹添加技术中，喷枪插入位置与电极加热位置是分开的，插入熔池中喷枪喷出的粉剂呈局部团聚态，或上浮到熔池表层形成泡沫渣，使得粉剂与液相熔体无法快速充分实现高温化学反应，产品质量不佳，虽延长冶炼周期可改善上述情况但冶炼效率降低。由于液相熔体粘度较大且电极与喷枪分置，电弧搅拌能力差，喷入粉剂缺乏动力分散到整个熔池，很难实现均质化学反应。粉剂与液相熔体存在密度差，密度小的粉剂容易集中在熔池上部，形成两相界面，造成热化学反应效率低。

电弧炉石墨电极损耗主要是氧化损耗，熔池内空气或含氧气体会显著增加电极消耗。研究表明，石墨电极附近的氧浓度和石墨表面气流速度对电极氧化速率有明显的影响。电弧炉炼钢电极单耗达4～6kg/t.钢水，石墨电极售价20000～80000元/t，因此降低电极损耗可大幅节约生产成本。

电弧炉冶炼产生大量尾气，经废气处理系统排放。尾气中含有较高浓度的CO气体和热量没有实现利用。CO气体具有还原性，可替代焦炭、煤粉等还原剂使用。一般喷粉输送气采用氮气，氮气由专用空分设备制取。若能将电弧炉冶炼尾气回用替代部分氮气，既能减少还原剂用量又能节约氮气使用量。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于电弧炉可喷吹粉剂的加热电极装置，以克服现有电弧炉冶炼的缺陷，使粉状喷剂在熔池中与液相熔体快速均匀混合，改善冶金动力学条件，利用氮气和电弧炉尾气混合气作为保护气，减少石墨电极氧化，并节约还原剂使用量。

本实用新型是这样实现的，一种用于电弧炉可喷吹粉剂的加热电极装置，包括电弧炉、电极喷吹一体化装置、尾气回用与氮气复合喷吹装置、粉剂料仓、和喷吹罐；

所述电极喷吹一体化装置由中空的石墨电极和粉剂喷枪组成，所述石墨电极伸入电弧炉内并插入熔池中，所述石墨电极中心孔孔径大小与粉剂喷枪外径匹配，所述粉剂喷枪置于石墨电极中心孔内，且粉剂喷枪的前端部与石墨电极端部平齐；所述粉剂喷枪由同轴设置的内层中心通道和外层环形通道组成，内层中心通道为粉剂吹送通道，外层环形通道为电极保护气吹送通道；

所述尾气回用与氮气复合喷吹装置包括袋式收尘器、引风机、空压站、氮气调压站、和混气调压站，所述袋式收尘器入口与电弧炉的废气排放口相连，所述袋式收尘器出口通过管路与引风机入口相连，所述引风机出口通过管路与空压站入口相连，所述空压站出口、氮气调压站出口分别通过管路与混气调压站入口相连，所述混气调压站出口分别与喷吹罐的压缩空气入口、粉剂喷枪的环形通道入口相连；

所述粉剂料仓出口与喷吹罐的粉剂入口相连，所述喷吹罐的携粉剂空气出口与粉剂喷枪的中心通道入口相连。