專利名稱：蓄熱式電弧爐熔融煉鐵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熔融煉鐵的裝置，具體涉及一種帶有煤氣化箱的蓄熱式電 弧爐熔融煉鐵的裝置。
背景技術(shù)：
熔融還原煉鐵是鋼鐵生產(chǎn)的重要組成部分，其主要特點(diǎn)是用非焦煤作為一 次性能源和還原劑，將鐵的氧化物在熔融狀態(tài)下還原，具有以煤代焦、流程短、 對(duì)環(huán)境污染小，建設(shè)投資少，生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，是被業(yè)內(nèi)廣泛看好的領(lǐng)域，
各國(guó)的鋼鐵企業(yè)競(jìng)相進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)?，F(xiàn)有的熔融還原煉鐵的方法主要有COREX 法(CN1010323B)、 DIOS法(CN1035136A)、 HISELT法(CN1037542A)。其 中COREX法已經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)，其他兩種方法仍處于試驗(yàn)階段。但是所有的熔融 還原煉鐵工藝，由于能耗高、生產(chǎn)成本高等方面的原因，難與高爐工藝競(jìng)爭(zhēng)。
授權(quán)公告號(hào)為CN2697565Y的中國(guó)專利公開(kāi)一種"電弧爐煉鋼連續(xù)加料廢 鋼預(yù)熱裝置"，其電弧爐有爐體和電極構(gòu)成，其連續(xù)加料廢鋼預(yù)熱設(shè)備由預(yù)熱通 道、水冷給料槽等組成，電弧爐內(nèi)的高溫?zé)煔馀c預(yù)熱通道內(nèi)的原料直接進(jìn)行熱 交換，可以提高進(jìn)料的預(yù)熱溫度，節(jié)省能源。但此方法只利用煙氣中的顯熱， 對(duì)煉鋼過(guò)程中產(chǎn)生的CO的化學(xué)能無(wú)法利用。
本申請(qǐng)人在申請(qǐng)?zhí)枮?00810079661.2的發(fā)明專利申請(qǐng)中提供了一種熔融還 原煉鐵的方法和裝置，以天然礦塊礦或人造塊礦為原料，以還原過(guò)程產(chǎn)生的煤 氣作為還原劑和熱載體，原料經(jīng)過(guò)預(yù)電弧爐反應(yīng)后，進(jìn)入終還原爐進(jìn)行終還原 反應(yīng)。預(yù)還原爐上部出來(lái)的析出氣體經(jīng)過(guò)氣體處理裝置處理和高溫?fù)Q熱裝置加熱后進(jìn)入終還原爐。熔融還原煉鐵的裝置包括有預(yù)還原爐、氣體處理裝置和至
少一臺(tái)終還原爐。充分利用余熱，節(jié)省能源；使用兩臺(tái)終還原爐交替運(yùn)行，生 產(chǎn)效率高，可連續(xù)大規(guī)模生產(chǎn)；生產(chǎn)過(guò)程節(jié)省的煤氣為其它用煤氣過(guò)程提供原 料。本申請(qǐng)人在申請(qǐng)?zhí)枮?008100799930.5的另一項(xiàng)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)峁?一種 電弧爐熔融煉鐵的方法和裝置"，包括有爐體、爐蓋、電極、加料設(shè)備和出料設(shè) 備。所述裝置還包括至少一對(duì)燃燒室和至少一對(duì)蓄熱器；燃燒室通過(guò)連接口與 電弧爐的爐體連接；蓄熱器的一端與燃燒室連接，另一端分別與排放系統(tǒng)、風(fēng) 機(jī)和氣體處理裝置連接。本發(fā)明專利申請(qǐng)充分利用熔融還原過(guò)程產(chǎn)生的析出氣 體，使析出氣體燃燒加熱蓄熱器中的蓄熱體，再通過(guò)氣體循環(huán)把熱量從蓄熱器 帶入爐體內(nèi)，使熱量利用達(dá)到最佳化。但是該技術(shù)氣體循環(huán)從蓄熱器把熱量帶
入爐體內(nèi)時(shí)，由于進(jìn)入的氣體中含有氧，在電弧爐內(nèi)與燃燒室連接的入口處容 易出現(xiàn)被還原物氧化，影響還原產(chǎn)品質(zhì)量的的問(wèn)題，本發(fā)明是在上述發(fā)明專利 申請(qǐng)基礎(chǔ)上的改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種蓄熱式電弧爐熔融煉鐵的裝 置，用被預(yù)熱后的循環(huán)氣或空氣燃燒后的廢氣和煤反應(yīng)發(fā)生CO，進(jìn)入電弧爐，
形成還原氣氛，提高還原產(chǎn)品的質(zhì)量。
本發(fā)明提供的蓄熱式電弧爐熔融煉鐵的裝置，包括電弧爐的爐體、電極、 爐蓋及相配套的設(shè)備，加料設(shè)備和出料設(shè)備，2 8臺(tái)燃燒室和2 8臺(tái)蓄熱器， 蓄熱器中裝有蓄熱體。蓄熱器的一端與燃燒室連接，另一端分別與排放系統(tǒng)和 鼓風(fēng)機(jī)連接。所述裝置還設(shè)有2 8臺(tái)煤氣化箱，安裝在電弧爐爐體和燃燒室之 間，煤氣化箱內(nèi)設(shè)有1 8層煤格柵，煤格柵內(nèi)裝有煤粉或塊煤或 蜂窩煤，煤氣 化箱的上部設(shè)有煤格柵的插口。煤氣化箱設(shè)有旁路，煤氣化箱的出口、入口和旁路設(shè)有閥門(mén)。
作為優(yōu)選，所述裝置設(shè)有兩組蓄熱/煤氣化設(shè)備，位于爐體兩側(cè)的相對(duì)位置, 所述蓄熱/煤氣化設(shè)備包括燃燒室、蓄熱器和煤氣化箱及連接管路。每個(gè)煤氣化
箱設(shè)有1 5個(gè)煤格柵。煤格柵的上部設(shè)有煤加入口，下部設(shè)有煤灰出口。煤格 柵為箱狀體，用金屬網(wǎng)或陶瓷孔板制成，優(yōu)選金屬網(wǎng)為鐵絲網(wǎng)，不排除用其它 的金屬網(wǎng)。
所述蓄熱器中的蓄熱體為陶瓷耐火材料或鋼鐵鐵材料；蓄熱體的形狀為球 狀體或蜂窩狀多面體，不排除用其它材料和其它形狀的蓄熱體。所述電弧爐的 爐體和爐蓋，電極與爐蓋之間為沙封、水冷套密封或用耐火材料柔性密封，不 排除其它的密封形式。電弧爐爐體和爐蓋的外殼內(nèi)襯有耐火保溫材料，燃燒室、 蓄熱器以及連接管路的外殼內(nèi)襯有耐火保溫材料，煤氣箱和旁路的外殼內(nèi)襯有 耐火保溫材料。所述燃燒室設(shè)有燒嘴，所述燒嘴為固體燃料燒嘴、液體燃料燒 嘴、氣體燃料燒嘴或它們之間的組合。所述排放系統(tǒng)包括旋風(fēng)分離器、布袋除 塵器、引風(fēng)機(jī)和煙囪。
作為選擇方案，2 10套所述蓄熱式電弧爐熔融煉鐵的裝置串聯(lián)安裝在一 起，安裝形式為并排布置或環(huán)形布置；兩臺(tái)爐體之間貼近安裝或用管路連接安 裝，爐體之間設(shè)有連接孔，連接孔處設(shè)有插板閥，蓄熱/煤氣化設(shè)備安裝在爐體 的兩翼。進(jìn)一步的選擇為，所述環(huán)形布置的電弧爐裝置每臺(tái)電弧爐設(shè)有一套蓄 熱/煤氣化設(shè)備。蓄熱/煤氣化設(shè)備的安裝方式為垂直于爐體安裝、兩臺(tái)相鄰的爐 體之間安裝或沿各爐體切線方向安裝。
除使用電弧爐作熔煉爐以外，還可以使用滾底爐、轉(zhuǎn)底爐、轉(zhuǎn)爐、電弧爐、 平爐、等離子爐、煉鐵高爐、電阻爐、感應(yīng)加熱爐、埋弧電弧爐、電渣爐、熔 融還原電弧爐或上述爐種的組合爐型熔煉爐。本發(fā)明熔融煉鐵的原料為塊狀鐵的氧化物、天然礦塊礦或人造塊礦、各種成型物、呼吸殼、半呼吸殼或敞開(kāi)殼，或者上述物質(zhì)的混合物。
使用本發(fā)明是為避免循環(huán)氣體或空氣進(jìn)入電弧爐后造成氣體入口處被還原物質(zhì)發(fā)生氧化，當(dāng)經(jīng)過(guò)蓄熱器被預(yù)熱的含氧氣體特別是空氣進(jìn)入電弧爐之前，先進(jìn)入燃燒室和噴入的燃料混合燃燒，高溫?zé)煔獬鋈紵液筮M(jìn)入煤氣化箱與煤
格柵中的煤進(jìn)行煤氣化反應(yīng)生成co ，煤氣化后消除了循環(huán)氣體中的氧氣，形
成還原氣氛或弱氧氣氛。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明由于在電弧爐入口安裝了煤氣化箱，使進(jìn)入電弧爐的氣體不含氧氣或少含氧氣，防止電弧爐入口處的還原物氧化，改善了電弧爐熔融還原煉鐵的環(huán)境，有利于被還原物質(zhì)的還原過(guò)程，提高還原鐵的質(zhì)量，減少環(huán)境污染?？梢圆捎枚嗯_(tái)電弧爐串聯(lián)運(yùn)行，可以并排布置安裝，也可環(huán)形布置安裝，充分利用熔化過(guò)程產(chǎn)生的析出氣體用于還原過(guò)程，使熔煉過(guò)程析出氣體得到充分的利用，節(jié)省能源，同時(shí)可以形成規(guī)?；a(chǎn)，節(jié)省生產(chǎn)裝置占用空間，提高煉鐵生產(chǎn)能力。使用多臺(tái)電弧爐串聯(lián)運(yùn)行操作，各還原爐交替進(jìn)行氣體加熱和電加熱，可以合理安排電力，避免集中用電，有利于維持電網(wǎng)的電力平衡，也可節(jié)省大功率的配電設(shè)備。


圖1為本發(fā)明蓄熱式電弧爐熔融煉鐵裝置的流程示意圖；圖2為本發(fā)明排放系統(tǒng)示意圖；圖3為電弧爐頂部電極分布圖4為3臺(tái)的蓄熱式電弧爐熔融煉鐵裝置并排布置安裝的流程示意圖；圖5為3臺(tái)的蓄熱式電弧爐熔融煉鐵裝置環(huán)形布置安裝的流程示意圖；圖6為本發(fā)明3臺(tái)裝置環(huán)形布置安裝另一方案的流程示意圖；圖7為本發(fā)明3臺(tái)裝置環(huán)形布置安裝第三方案的流程示意8為本發(fā)明3臺(tái)裝置環(huán)形布置安裝第四方案的流程示意圖。其中-
1—爐蓋、2—電極、3—壓力放空閥、4、 4a、 4b、 4c一爐體、5—旁路、6—閥門(mén)、7—鐵水流出口、 8^連接管、9a、 9b"煤氣化箱、IO"煤格柵、lla、llb—燃燒室、12a、 12卜蓄熱器、13—蓄熱體、14—鼓風(fēng)機(jī)、15—旋風(fēng)分離器、16—布袋除塵器、17—引風(fēng)機(jī)、18—煙囪、19~電極插孔、20"連接孔、21一插板閥、22—電極吊掛柱、23"~蓄熱/煤氣化設(shè)備。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明
實(shí)施例1
本發(fā)明所述的蓄熱式電弧爐熔融煉鐵的裝置如圖1所示，包括爐體4、爐蓋1、加料設(shè)備和出料設(shè)備，爐體4下部有鐵水流出口 7，如圖3所示，爐蓋l上有三個(gè)電極插孔19，分別插入電極2,三根電極插孔成三角形分布。爐體4外一對(duì)燃燒室lla、 llb、 一對(duì)蓄熱器12a、 12b和一對(duì)煤氣化箱9a、 9b，兩組蓄熱/煤氣化設(shè)備安裝在爐體2外相對(duì)的兩側(cè)。煤氣化箱內(nèi)有三層煤格柵IO，煤格柵為網(wǎng)狀矩形結(jié)構(gòu)，用鐵絲網(wǎng)制成。煤格柵的上部有煤加入口，下部有煤灰出口，煤加入口和煤灰出口有密封蓋。煤氣化箱的一端通過(guò)連接管8與電弧爐的爐體4連接，另一端與燃燒室連接。煤氣箱的兩頭與旁路5連接，煤氣箱的出口、入口和旁路設(shè)有閥門(mén)6。蓄熱器的一端與燃燒室連接，另一端分別與鼓風(fēng)機(jī)14和排放系統(tǒng)連接。燃燒室的另外兩路分別與助燃空氣管路和燃料管路連接。鼓風(fēng)機(jī)14的出口分四路，分別與兩個(gè)燃燒室和兩個(gè)蓄熱器相連接，每路裝有閥門(mén)6。
與燃燒室連接的燃料管路和與蓄熱器連接的廢氣排放管路上也裝有閥門(mén)。排放系統(tǒng)包括旋風(fēng)分離器15、布袋除塵器16、引風(fēng)機(jī)17和煙囪18。燃燒室設(shè)有燒嘴，燒嘴為氣體燃料燒嘴，助燃空氣和燃料管路連接到燒嘴。兩臺(tái)燃燒室交替燃燒產(chǎn)生高溫?zé)煔?，兩臺(tái)蓄熱器交替蓄熱和放熱。析出氣體為金屬鐵氧化物還
原過(guò)程中產(chǎn)生的氣體，其中含有大量的CO、 H2。
蓄熱器12a、 12b內(nèi)裝有蓄熱體13，蓄熱體為陶瓷球狀體。電弧爐的爐體及爐蓋為鋼結(jié)構(gòu)。所述爐體4和爐蓋1 ，電極2與爐蓋1之間為水冷套密封連接。電弧爐裝有壓力放空閥3作為防爆裝置。所述煤氣化箱9和旁路5的外殼內(nèi)襯有耐火保溫材料。電弧爐爐體4和爐蓋1的外殼內(nèi)襯有耐火保溫材料，所述燃燒室、蓄熱器以及連接管路的外殼內(nèi)襯有耐火保溫材料。
本發(fā)明的工作原理為，被還原的物料置入電弧爐爐體4內(nèi)，先啟動(dòng)燃燒室lla，打開(kāi)其燃料通路和空氣通路的閥門(mén)，使空氣和燃料在燃燒室內(nèi)燃燒，產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M(jìn)入相鄰的煤氣化箱9a,依次通過(guò)煤氣化箱中的三層煤格柵，使煙氣中的高溫CO,與煤反應(yīng)生成CO，助燃空氣中過(guò)剩的氧也在煤氣化箱中被還原，出煤氣化箱的高溫還原性氣體再通過(guò)連接管8進(jìn)入還原爐內(nèi)與物料發(fā)生還原反應(yīng)，這個(gè)過(guò)程中煤氣化箱9a的旁路關(guān)閉，在還原爐另外一側(cè)連接煤氣化箱9b的閥門(mén)關(guān)閉，對(duì)應(yīng)旁路5通道打開(kāi)，還原過(guò)程中產(chǎn)生的CO進(jìn)入燃燒室llb，通過(guò)燒嘴向燃燒室lib內(nèi)通入助燃空氣，將出電弧爐氣體中的可燃成分完全燃燒，產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)蓄熱器12b，將余熱傳至蓄熱體13后，從蓄熱器尾部的煙氣管路排出，經(jīng)旋風(fēng)分離器、布袋除塵器，引風(fēng)機(jī)，煙囪排入大氣。隨著整個(gè)設(shè)備按照這種方式工作，出蓄熱器的煙氣溫度逐漸升高，當(dāng)蓄熱器出口煙氣達(dá)到規(guī)定的溫度時(shí)設(shè)備換向操作。冷空氣由鼓風(fēng)機(jī)14鼓入，經(jīng)過(guò)蓄熱器12b,其中的蓄熱體放出熱量加熱空氣，離開(kāi)蓄熱器的高溫空氣進(jìn)入燃燒室llb，與燒嘴噴入的燃料混合燃燒，產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M(jìn)入相鄰的煤氣化箱9b,與煤氣化箱%中的多個(gè)煤格柵中的煤進(jìn)行氣化反應(yīng)，出9b的還原性氣體通過(guò)連接管8進(jìn)入電弧爐爐體4內(nèi)反應(yīng)，這個(gè)過(guò)程中煤氣化箱煤氣化箱9b的旁路關(guān)閉，而電弧爐另外一側(cè)煤氣化箱9a的出、入閾門(mén)關(guān)閉，其旁路5閥門(mén)6打開(kāi)，出電弧爐的析出氣體經(jīng)旁路進(jìn)入燃燒室lla，與進(jìn)入燃燒室的助燃空氣混合燃燒，產(chǎn)生廢煙氣經(jīng)過(guò)蓄熱器12a后，將熱量傳至蓄熱體，再經(jīng)過(guò)蓄熱器尾部的煙氣管路排出，經(jīng)旋風(fēng)分離器、布袋除塵器，引風(fēng)機(jī)和煙囪排入大氣。通過(guò)設(shè)定蓄熱器煙氣出口溫度來(lái)控制兩臺(tái)燃燒室lla、 llb，兩臺(tái)蓄熱器12a、 12b及兩臺(tái)煤氣化箱9a、9b的換向操作，當(dāng)蓄熱器出口煙氣到達(dá)設(shè)定溫度后自動(dòng)轉(zhuǎn)換氣流方向，該側(cè)的燃燒室由燃燒電弧爐析出氣體，換為燃燒燃料。蓄熱器煙氣設(shè)定溫度為70 150'C，具體溫度根據(jù)工藝要求設(shè)定。整個(gè)過(guò)程自動(dòng)控制，通過(guò)開(kāi)關(guān)各個(gè)閥門(mén)來(lái)實(shí)現(xiàn)換向操作。
當(dāng)電弧爐爐體內(nèi)的物料達(dá)到一定溫度和還原度后，關(guān)閉兩側(cè)的蓄熱器，燃燒室和煤氣化箱，位于電弧爐頂?shù)碾姌O2插入爐內(nèi)，繼續(xù)加熱電弧爐內(nèi)還原物料至完全熔化，打開(kāi)電弧爐底部的鐵水流出口7，將鐵水完全流出后進(jìn)行下一爐生產(chǎn)。
實(shí)施例2
本發(fā)明另一實(shí)施方式為三套蓄熱式電弧爐熔融煉鐵的裝置并排相互串聯(lián)安裝在一起進(jìn)行操作，每套裝置設(shè)有兩組蓄熱/煤氣化設(shè)備23，位于爐體兩側(cè)的相對(duì)位置，所述蓄熱/煤氣化設(shè)備包括燃燒室、蓄熱器和煤氣化箱及連接管路。供風(fēng)系統(tǒng)、燃料系統(tǒng)和廢氣排放系統(tǒng)為共用設(shè)備。各套裝置的電弧爐、蓄熱器、燃燒室、煤氣箱之間的運(yùn)行方式與實(shí)施例1相同。如圖4所示，三套裝置電弧爐的爐體4a、 4b、 4c并排連接在一起，爐體4a和爐體4b、爐體4b和爐體4c之間設(shè)有連接孔20,連接孔處設(shè)有插板闔門(mén)21，爐體4a、 4c之間用管路連接，并設(shè)置插板閥，用于氣體流通。三臺(tái)爐體交替進(jìn)行加熱、還原和熔化過(guò)程，當(dāng)爐體4a中被還原物料完成還原過(guò)程進(jìn)行熔化時(shí)，另外兩臺(tái)爐體4b、 4c內(nèi)物料正在升溫和還原過(guò)程。此時(shí)插板閥21打開(kāi)，爐體4a產(chǎn)生的析出氣體通過(guò)連接孔20和管路進(jìn)入爐體4b、 4c用作還原氣體和燃燒氣體。爐體4a完成熔化后通過(guò)鐵水流出口7卸出鐵水和裝料時(shí)，關(guān)閉該爐體兩側(cè)的插板閥。當(dāng)爐體4b中物料進(jìn)行熔化時(shí)，爐體4b中的析出氣體通過(guò)與兩側(cè)爐體之間的連接孔20進(jìn)入爐體4a、 4b。三臺(tái)電弧爐依次進(jìn)行裝卸料、還原和熔化過(guò)程。每套裝置的熔融還原操作過(guò)程與實(shí)施例1相同，不再贅述。采用多臺(tái)電弧爐串聯(lián)操作的目的是，充分利用熔化過(guò)程產(chǎn)生的析出氣體用于另外爐體內(nèi)被還原物料的還原過(guò)程，使熔煉過(guò)程析出氣體得到充分的利用，節(jié)省能源，可以形成規(guī)?；a(chǎn)，提高煉鐵生產(chǎn)能力。實(shí)施例3
本發(fā)明的另一實(shí)施方式如圖5所示，為3臺(tái)電弧爐爐體環(huán)形布置。3臺(tái)電弧爐爐體4a、 4b、 4c環(huán)形布置呈三角形，每臺(tái)爐體與另外兩臺(tái)爐體貼近安裝，每?jī)膳_(tái)爐體之間設(shè)有連接孔和插板閥21。每臺(tái)電弧爐設(shè)有兩組蓄熱/煤氣化設(shè)備23,位于爐體的兩翼，相鄰的兩臺(tái)電弧爐的一組蓄熱/煤氣化設(shè)備23在一起成"人"字型排布。供風(fēng)系統(tǒng)、燃料系統(tǒng)和廢氣排放系統(tǒng)為共用設(shè)備。三臺(tái)爐體中間設(shè)有電極吊掛柱22,用于吊掛電極，爐體間輪流插入電極，進(jìn)行還原鐵熔化過(guò)程。本實(shí)施例的運(yùn)行方式與實(shí)施例2相同，當(dāng)其中一臺(tái)爐體處于熔化時(shí)，另外兩臺(tái)處于升溫或還原過(guò)程，打開(kāi)插板閥21,讓析出氣體進(jìn)入相鄰的兩臺(tái)爐體。完成熔化過(guò)程后關(guān)閉該爐體與相鄰爐體的插板閥，進(jìn)行卸料和裝入新的原料，然后打開(kāi)閥門(mén)，放入氣體進(jìn)行加熱及還原過(guò)程。采用此種安裝形式，3臺(tái)電弧爐使用一組電極，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)電極，輪流對(duì)需要進(jìn)入熔化過(guò)程中的爐體插入電極，在升溫和還原時(shí)可以不插電極，以節(jié)省電極材料和投資。采用環(huán)形布置方式，設(shè)備安裝緊湊，進(jìn)一步節(jié)省占地，在有限的空間進(jìn)一步擴(kuò)大生產(chǎn)能力。
實(shí)施例4
本發(fā)明的另一實(shí)施方式如圖6、圖7和圖8所示，為3臺(tái)電弧爐裝置的爐體環(huán)形布置。3臺(tái)電弧爐爐體4a、 4b、 4c環(huán)形布置呈三角形，每臺(tái)電弧爐爐體與另外兩臺(tái)爐體貼近安裝，每?jī)膳_(tái)爐體之間設(shè)有連接孔和插板閥21。每臺(tái)電弧爐設(shè)有一組蓄熱/煤氣化設(shè)備23。圖6所示，每臺(tái)電弧爐的蓄熱/煤氣化設(shè)備垂直于爐體安裝，三個(gè)設(shè)備之間呈120度均勻分布。圖7所示，蓄熱/煤氣化設(shè)備沿各爐體切線方向布置，使氣流能夠更加均勻加熱爐內(nèi)物料。圖8所示為蓄熱/煤氣化設(shè)備安裝在兩臺(tái)相鄰的爐體之間，以利于進(jìn)一步節(jié)省空間。供風(fēng)系統(tǒng)、燃料系統(tǒng)和廢氣排放系統(tǒng)為共用設(shè)備。三臺(tái)爐體中間設(shè)有電極吊掛柱22，用于吊掛電極，爐體間輪流插入電極，進(jìn)行還原鐵和熔化過(guò)程。
在工作時(shí)，首先啟動(dòng)爐體4a和爐體4b的蓄熱/煤氣化設(shè)備，同時(shí)連接爐體4a和爐體4b上的插板閥打開(kāi)，爐體4a與爐體4c的連接通路關(guān)閉，爐體4b與爐體4c的連接通路關(guān)閉，使得爐體4a和4b連成一個(gè)整體后按照實(shí)施例1中所述的方式進(jìn)行加熱還原，當(dāng)爐體4a和爐體4b加熱完畢后，連接爐體體4a， 4b的通路關(guān)閉，連接爐體4a、 4c的通路打開(kāi)，使得爐體4a與爐體4c連接成一個(gè)整體，爐體4a與爐體4c的蓄熱/煤氣化設(shè)備開(kāi)始工作進(jìn)行加熱，在這個(gè)過(guò)程中，爐體4b開(kāi)始進(jìn)行電極加熱熔煉，在爐體4b電極熔煉時(shí)，產(chǎn)生的可燃?xì)怏w可以進(jìn)入爐體4a、 4c中燃燒作為燃料和還原劑的一部分，在爐體4b完成熔煉后的合格鐵水由出鐵口流出口 7流出，再對(duì)爐體4b裝入新的原料。爐體4a和爐體4c完成氣體加熱后，爐體4a進(jìn)入電弧爐熔煉階段，爐體4c與爐體4b的連接通路打開(kāi)，使其連接成一個(gè)整體，對(duì)應(yīng)爐體4b與爐體4c的蓄熱/煤氣化設(shè)備開(kāi)始工作，爐體4a進(jìn)行電加熱熔煉，并且完成出料和裝料的過(guò)程，按照這種工作方式，三個(gè)熔煉爐輪流處于兩個(gè)氣體加熱一個(gè)電加熱的狀態(tài)，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)生產(chǎn) 和電極的連續(xù)工作。
在兩個(gè)爐體同時(shí)被氣體加熱的過(guò)程中，上個(gè)流程中完成氣體加熱的爐體處 于高溫狀態(tài)，而新裝物料的爐體處在較低溫度，高溫爐體內(nèi)，對(duì)氣流加熱量的 需求小，而對(duì)于較低溫度的爐體，加熱氣體與物料間溫差大，傳熱強(qiáng)烈。整個(gè)
設(shè)備在PLC控制下自動(dòng)運(yùn)行，具體工作參數(shù)可以依據(jù)生產(chǎn)工藝進(jìn)行調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求
1、一種蓄熱式電弧爐熔融煉鐵的裝置，包括電弧爐爐體(4)、電極(2)、爐蓋(1)及相配套的設(shè)備、加料設(shè)備和出料設(shè)備、2～8臺(tái)燃燒室(11a、11b)和2～8臺(tái)蓄熱器(12a、12b)，蓄熱器中裝有蓄熱體(13)；所述蓄熱器的一端與燃燒室連接，另一端分別與排放系統(tǒng)和鼓風(fēng)機(jī)(14)連接，其特征是所述裝置還設(shè)有2～8臺(tái)煤氣化箱(9a、9b)，安裝在電弧爐爐體和燃燒室之間，煤氣化箱內(nèi)設(shè)有1～10層煤格柵(10)，煤柵格內(nèi)裝有煤粉或塊煤或蜂窩煤，煤氣化箱的上部設(shè)有煤格柵的插口；所述煤氣化箱設(shè)有旁路(5)，煤氣化箱的出口、入口和旁路設(shè)有閥門(mén)(6)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄熱式電弧爐熔融煉鐵的裝置，其特征是所述 裝置設(shè)有兩組蓄熱/煤氣化設(shè)備(23)，位于爐體兩側(cè)的相對(duì)位置，所述蓄熱/煤 氣化設(shè)備包括燃燒室、蓄熱器和煤氣化箱及連接管路。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蓄熱式電弧爐熔融煉鐵的裝置，其特征是 所述煤氣化箱設(shè)有1 5層煤格柵；所述煤格柵的上部設(shè)有煤加入口，下部設(shè)有 煤灰出口，所述煤格柵為箱狀體，用金屬網(wǎng)或陶瓷孔板制成；所述金屬網(wǎng)為鐵 絲網(wǎng)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄熱式電弧爐熔融煉鐵的裝置，其特征是所述 蓄熱體(13)為陶瓷耐火材料或鋼鐵材料；所述蓄熱體的形狀為球狀體或蜂窩 狀多面體。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄熱式電弧爐熔融煉鐵的裝置，其特征是2 8 套所述蓄熱式電弧爐熔融煉鐵的裝置組合安裝在一起，安裝形式為并排布置或 環(huán)形布置；兩臺(tái)電弧爐體之間貼近安裝或用管路連接安裝，爐體之間設(shè)有連接 孔(20),連接孔處設(shè)有插板閥(21)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄熱式電弧爐熔融煉鐵的裝置，其特征是所述 環(huán)形布置的電弧爐裝置，每臺(tái)電弧爐設(shè)有一套蓄熱/煤氣化設(shè)備(23);蓄熱/煤 氣化設(shè)備的安裝方式為垂直于爐體安裝、兩臺(tái)相鄰的爐體之間安裝或沿各爐體 切線方向安裝。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄熱式電弧爐熔融煉鐵的裝置，其特征是所述 電弧爐的爐體(4)和爐蓋(1)，電極(2)與爐蓋(1)之間為沙封或水冷套密 封或用耐火材料柔性密封。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄熱式電弧爐熔融煉鐵的裝置，其特征是所述 電弧爐爐體(4)和爐蓋(1)的外殼內(nèi)襯有耐火保溫材料，所述燃燒室、蓄熱 器和連接管路的外殼內(nèi)襯有耐火保溫材料，所述煤氣化箱和旁路的外殼內(nèi)襯有 耐火保溫材料，外部設(shè)有保溫層。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄熱式電弧爐瑢融煉鐵的裝置，其特征是所述 加熱爐設(shè)有燒嘴，所述燒嘴為固體燃料燒嘴、液體燃料燒嘴、氣體燃料燒嘴或 它們之間的組合。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄熱式電弧爐熔融煉鐵的裝置，其特征是所述排放系統(tǒng)包括旋風(fēng)分離器(15)、布袋除塵器(16)、弓諷機(jī)(17)和煙囪(18)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種蓄熱式電弧爐熔融煉鐵的裝置，包括電弧爐爐體及相配套的設(shè)備、至少一對(duì)燃燒室和至少一對(duì)蓄熱器，還設(shè)有至少一對(duì)煤氣化箱，安裝在電弧爐爐體和燃燒室之間，煤氣化箱內(nèi)設(shè)有至少一層煤格柵。煤氣化箱設(shè)有旁路，煤氣箱的出口、入口和旁路設(shè)有閥門(mén)。本發(fā)明是為避免循環(huán)氣體或空氣進(jìn)入電弧爐后造成氣體入口處被還原物質(zhì)發(fā)生氧化，當(dāng)經(jīng)過(guò)蓄熱器被預(yù)熱的含氧氣體特別是空氣進(jìn)入電弧爐之前，先進(jìn)入燃燒室和噴入的燃料混合燃燒，高溫?zé)煔獬鋈紵液筮M(jìn)入煤氣化箱與煤格柵中的煤進(jìn)行煤氣化反應(yīng)生成CO，形成還原氣氛，優(yōu)化了電弧爐的熔融還原煉鐵的環(huán)境，有利于被還原物質(zhì)的還原過(guò)程，提高還原鐵產(chǎn)品質(zhì)量，減少環(huán)境污染。
文檔編號(hào)C21B11/10GK101643807SQ20091007537
公開(kāi)日2010年2月10日 申請(qǐng)日期2009年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月15日
發(fā)明者賈會(huì)平 申請(qǐng)人:賈會(huì)平