[发明专利]熔炼设备

说明书

本发明是以权利要求1的前序部分所述的熔炼设备为出发点而完成的。本发明还涉及熔炼设备的应用。

权利要求1的前序部分中描述了与本发明有关的现有技术，相关的现有技术例如可以参见H.G.Muller、L.P.Hofer、H.A.Berger、R.G.Genter等人发表在期刊：S teel Standard，No.2，1944，p2-7中的文章“State-of-the-Art Solutions For Cost-effective Steel Production”。在该现有技术中，通过多个电极在炉室中产生供熔炼工艺使用的电能。通过侧喷枪或复燃喷咀从侧面供入氧、矿物燃料、煤和/或焦炭作为进一步产生能量的物质。此外，通过炉底导入氮气、CH₂、O₂或隋性气体，以便由铁水、固态的铁、海绵铁和废铁等各种不同的成分炼制成钢。在这种工艺中，由于铁水的强烈脱碳，产生很强的熔池搅拌和剧烈的沸腾。由此产生的缺点是熔融金属很不均匀。

有关的现有技术还可以参阅GB-A-939521，由该文献可知，反应容器的熔化区被一个流过直流电的、垂直可调的电磁线圈所包围，该电磁线圈产生3-30mT的磁通密度，从而使熔化的金属处于回转运动状态，这样一来，电弧变得比较稳定并且可以更好地得到控制。

如同权利要求1中所定义的那样，本发明所要解决的任务是，进一步改进本文开头所述的熔炼设备，使其能够更好地进行工作。

在所附的权利要求中规定了本发明的经过改进的结构安排。

本发明的优点是，形成均匀的熔融金属并确保所列出的反应供料进行有效的反应。

根据本发明的改进的结构布置，通过将熔炼设备倾斜一个不大的角度即可将熔渣和熔融金属从熔炼设备中排出。通过这种倾动，可以容易地变更反应区和电弧区，从而扩大反应区。装入炉内的静止的炉料通过熔炼设备的倾动可以更好地被加工处理。

熔渣喷溅到熔炼设备的炉盖上是人们所不希望的，利用一个电磁线圈可以减小这种喷溅。

本发明特别适合用于由铁水、固态的铁、海绵铁和废铁等各种不同的成分炼钢。可以有2个熔炼设备同时进行操作，一个以转炉方式操作，另一个以电弧炉方式操作。随后互换电极和反应介质输入管并改变操作方式。

下面通过实施例来说明本发明。

图1是二个同样建造的用于金属精炼的反应容器的剖面图，其中，左边的反应容器带有一个通过炉盖插入的石墨电极，右边的反应容器具有一个氧气输入管代替石墨电极。

图2是图1中左边的反应容器的、与图1相垂直方向的详细剖面图，该反应容器带有2个用于排出反应容器内的物料的排出槽的开闭元件和一个用于对反应容器内的物料的运动进行电磁阻尼的电磁线圈。

图3是根据图2的反应容器的剖面图，该反应容器在炉盖外面设置有一个槽，用于供入需要熔炼的炉料和排出气体。

在这些附图中，相同的部件使用相同的标号标记。

图1以剖面图表示2个相邻接的、同样建造的熔炼装置，即电弧炉和反应容器(1，2)，该熔炼装置具有反应器下部(21)、壁稍微薄一些的圆筒形反应器中间部分(22)和与之相连的、向上直径逐渐缩小的锥台部分(23)，该锥台部分由一个可移动的排烟罩即炉帽(3)和一个水冷却的炉盖(4)所封闭。反应器下部(21)在其底部中央部位有一个利用流体、最好是空气(10)冷却的炉底电极(6)。熔池即熔融金属(7)位于反应器下部(21)的下部，在其上边是熔渣(8)。反应容器(1，2)分别支承在辊式支座(14)上，参见图3，可以使反应容器(1，2)转动。第1电极即石墨电极(5)穿过电绝缘的炉盖(4)插入炉内，在生产操作过程中，石墨电极(5)与熔融金属(7)之间产生电弧(9)。通过一个图中用线条示意表示的高度调节装置(11)，可以调节石墨电极(5)的高度并将其从反应容器(1)中提取出来。

在反应器容器(2)中，代替石墨电极(5)设置了一个氧气喷枪或气体导入管(12)，用于导入例如压力为1.5MPa的氧气或气体。利用这一进气流使铁水和熔渣(8)处于涡流状态。通过高度调节装置(11)可以调整气体导入管(12)的高度并将其从反应器容器(2)中抽出。气体导入管(12)除了在其端部之外还有一个靠上一些的喷咀(12’)，该喷咀处于炉室中靠上一些的位置，即处于反应器中部(22)和锥台部分(23)中，用于气体的复燃。在靠上一些的喷咀(12’)的下面有一个棒状的气体导入管(12)，其直径比它上面的部分要小一些。