CN101598500B - 一种连续炼钢炉无渣出钢口 - Google Patents

Abstract

本发明涉及连续炼钢的生产，提供一种连续炼钢炉设备的虹吸无渣出钢口，包括出钢管道、出钢管道周围布置的供电线圈(5)，出钢管道上部的排烟口(6)，出钢管道外部有水冷炉壁(11)；出钢管道呈Z字型，包括无渣出钢口入口(2)、垂直管道(3)和无渣出钢口出口(4)，无渣出钢口入口(2)低于无渣出钢口出口(4)，无渣出钢口入口(2)与垂直管道(3)呈86～92度夹角；无渣出钢口出口(4)与垂直管道(3)呈50～90度夹角。本发明的无渣出钢口结构简单，易于维修，寿命长。正常运行利用吹氧炉烟气热量加热无渣出钢口防止钢水出现冻结或粘结，节约能源。

Description

一种连续炼钢炉无渣出钢口

技术领域

本发明涉及连续炼钢的生产，尤其涉及一种连续炼钢设备的虹吸无渣出钢口，属钢铁冶金技术领域。

背景技术

钢铁冶金传统长流程设备多，规模庞大，投资高，占用土地面积大，生产周期长，吨钢能耗高，环境污染严重，尤其是炼焦***的污染，是传统长流程无法克服的弊端。由于炼焦煤资源的短缺，人们不断寻求着非焦煤炼铁、炼钢新技术。如熔融还原炼铁新技术，主要有COREX、FINEX、AUSIRON、HISMELT、DIOS、ROMELT、CCF、AISI、CLEANMELT等。HISMELT工艺开发已经成熟，在澳大利亚昆纳纳建设了一座80万吨的工厂。连续炼钢新技术也在不断出现，如CN02116882.2公开了一种煤-铁矿微波还原-电炉直接炼钢方法及设备；CN86105494公开了褐煤预还原矿石直接炼钢轧材，是将矿石先制成海棉铁，再由电炉炼钢，再轧成钢材；CN200610040303.1公开了用感应炉直接炼钢的方法；CN200610040696.6公开了用铁矿粉与无烟煤粉的混合料块利用转炉直接炼钢方法和CN200610040838.9公开了用氧化铁皮与无烟煤粉的混合料利用电炉直接炼钢方法以及CN87101210公开了一种铁矿石直接炼钢的方法是指由铁精矿、非焦煤和溶剂做成的未经任何还原的冷固结球团，加到现代工业炼钢炉中炼钢的方法；CN92113519.X公开了用矿石直接炼钢的方法及设备，是先将矿石用还原气体还原成海棉铁，然后将高温海绵铁在与外界大气隔离的情况下送入熔化室内熔化，再加入造渣剂去除有害元素的方法。CN86106417高炉连续炼钢与制钢生产的连续化，提出改进高炉用纯氧和加压气化煤气作燃料和还原剂直接炼成钢的方法。CN87104957.0槽式炉连续炼钢工艺及设备，设前炉、槽式炉和后炉的一种连续炼钢工艺，所用原料仍然是高炉铁水。以上专利技术对无渣出铁、无渣出钢研究较少，钢水粘结甚至冻结问题难以解决。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种连续炼钢设备的虹吸无渣出钢口，实现了无冻结连续无渣出钢。

本发明提出一种连续炼钢设备的虹吸无渣出钢口，解决了虹吸无渣出钢口因钢水粘结或冻结无法处理的技术问题。虹吸无渣出钢口的尺寸大小根据连续炼钢设备产能的大小进行设计，无渣出钢口的入口与熔炼炉熔池底部的放钢口相连，无渣出钢口的出口与吹氧炉上部的进钢口连接，吹氧炉进钢口高于吹氧炉的出渣口，实现了熔炼炉到吹氧炉的无渣出钢。无渣出钢口通过内壁预埋的供电线圈感应加热、顶部排烟管引导吹氧炉的高温烟气加热、排烟管更换成自耗式氧枪加热、排烟管更换成煤气氧燃烧枪加热的多种方式使其内腔的钢水不被冻结或粘结，保持良好工作状态，水冷壁的应用可使其使用寿命达到20年以上。

本发明提供一种连续炼钢炉设备的虹吸无渣出钢口，包括出钢管道、出钢管道周围布置的供电线圈(5)，出钢管道上部的排烟口(6)，出钢管道外部有水冷炉壁(11)；出钢管道呈Z字型，包括无渣出钢口入口(2)、垂直管道(3)和无渣出钢口出口(4)，无渣出钢口入口(2)低于无渣出钢口出口(4)，无渣出钢口入口(2)与垂直管道(3)呈86～92度夹角；无渣出钢口出口(4)与垂直管道(3)呈50～90度夹角。

优选的，排烟口(6)通过排烟管道连接件(7)与排烟管道(8)连接。

优选的，排烟口(6)通过自耗氧枪连接件(9)与自耗氧枪(10)连接。

优选的，无渣出钢口的进钢口和出钢口分别与连续炼钢炉的熔炼炉和吹氧炉相连。

优选的，无渣出钢口采用耐火材料制作，所述耐火材料选自镁碳砖或浇铸耐火材料。

本发明所述的连续炼钢炉设备的虹吸无渣出钢口，操作方式如下：

1)无渣出钢口采用整体预制造工艺或施工现场砌铸工艺制作，无渣出钢口的进钢口和出钢口分别与熔炼炉和吹氧炉相连；

2)无渣出钢口上部的排烟口安装上煤气氧燃烧枪烘烤无渣出钢口内腔，使内腔耐火材料达到要求的烘烤工艺时间和温度(850℃～1100℃)；

3)排烟口更换成排烟管道，排烟管道与熔炼炉和吹氧炉的煤气输出装置相连，无渣出钢口进入正常使用状态；

4)钢水由熔炼炉通过虹吸无渣出钢口连续流到吹氧炉.

优选的，无渣出钢口采用水冷壁，使其使用寿命达到20年以上。

优选的，步骤1)中无渣出钢口在吹氧炉出口侧的内腔是斜向上的，使吹氧炉的高温(1400℃～1600℃)烟气经倾斜内腔和排烟管道排出，高温烟气对无渣出钢口的出口管道起到持续加热作用；

优选的，步骤1)中在发生无渣出钢口内钢水冻结或粘结时，可将排烟管道更换成自耗式氧枪对无渣出钢口竖直管内的钢水进行强制吹氧熔化冻结或粘结钢水；

优选的，步骤1)中无渣出钢口内壁耐火材料中可预埋供电线圈，在发生无渣出钢口内钢水冻结或粘结时，可利用中高频电磁感应使内腔的钢水产生涡流被加热熔化冻结或粘结钢水；

优选的，步骤1)中无渣出钢口可通过上部的排烟口采用耐火材料喷抢对无渣出钢口的内壁实施喷补修复。

本发明的具体工艺路线是：采用整体预制造工艺或施工现场砌铸工艺制作无渣出钢口，连接熔炼炉和吹氧炉；无渣出钢口的排烟口上安装煤气氧燃烧枪烘烤无渣出钢口内腔，使内腔耐火材料达到要求的烘烤工艺时间和温度(850℃～1100℃)；排烟口上更换成排烟管道，钢水由熔炼炉通过虹吸无渣出钢口连续流到吹氧炉实现无渣出钢；采用吹氧炉的高温烟气、或/和自耗式氧枪、或/和内壁耐火材料中预埋供电线圈的中高频电磁感应使内腔的钢水产生涡流等方式加热无渣出钢口内的钢水，有效地解决钢水冻结或粘结问题。水冷炉壁结构使无渣出钢口的使用寿命可达20年以上。

本发明的优势体现在：无渣出钢口结构简单，易于维修，寿命长。正常运行利用吹氧炉烟气热量加热无渣出钢口防止钢水出现冻结或粘结，节约能源。特殊情况一但出现钢水冻结或粘结，可采用自耗氧枪吹熔、预埋的供电线圈中高频感应加热等方式解决钢水冻结或粘结问题。

附图说明

图1是本发明的示意流程图。其中：1：无渣出钢口，2：无渣出钢口入口，3：垂直管道，4：无渣出钢口出口，5：供电线圈，6：排烟口，7：排烟管道连接件，8：排烟管道，11：水冷炉壁。

图2是本发明的另一种方式示意流程图。其中：9：自耗氧枪连接件，10：自耗氧枪，其它同图1。

具体实施方式

以下实施例是对本发明的进一步说明，但本发明并不局限于此。

实施例1：

无渣出钢口采用镁碳砖、镁质浇铸料、水冷炉壁，现场砌铸和浇铸工艺制作。

本发明的无渣出钢口设备，包括：1：无渣出钢口，2：无渣出钢口入口，3：垂直管道，4：无渣出钢口出口，5：供电线圈，6：排烟口，7：排烟管道连接件，8：排烟管道，11：水冷炉壁。

无渣出钢口包括出钢管道、出钢管道周围布置的供电线圈5，出钢管道上部的排烟口6，出钢管道外部有水冷炉壁11；出钢管道呈Z字型，包括无渣出钢口入口2、垂直管道3和无渣出钢口出口4，无渣出钢口入口2低于无渣出钢口出口4，无渣出钢口入口2与垂直管道3呈90度夹角；无渣出钢口出口4与垂直管道3呈50度夹角。排烟口6通过排烟管道连接件7与排烟管道8连接。

纵剖面如图1所示，无渣出钢口采用施工现场砌铸和浇铸工艺制作，无渣出钢口入口2与熔炼炉相连，无渣出钢口出口3与吹氧炉相连；无渣出钢口的排烟口6上安装煤气氧燃烧枪烘烤无渣出钢口内腔，使内腔耐火材料达到要求的烘烤工艺时间和温度(850℃～1100℃)；排烟口上更换成排烟管道8，钢水由熔炼炉通过虹吸无渣出钢口连续流到吹氧炉实现无渣出钢。水冷炉壁结构使无渣出钢口的使用寿命可达20年以上。

实施例2：

无渣出钢口采用刚玉质浇铸料、水冷炉壁，工厂浇铸成整体预制件，现场与熔炼炉和吹氧炉连接。其它同实施例1。无渣出钢口入口2与垂直管道3呈89度夹角；无渣出钢口出口4与垂直管道3呈89度夹角。

实施例3：

无渣出钢口采用镁碳砖、镁质浇铸料、水冷炉壁，现场砌铸和浇铸工艺制作。其他同实施例1。工作初期或使用过程中如果出现了无渣出钢口内钢水冻结或粘结问题，立即对预埋的供电线圈(5)实施供电，采用中高频感应加热冻结或粘结的钢水，出钢口内靠近内壁周圈的冻结或粘结的钢首先熔化，逐步行成钢水流动通道，使熔炼炉的钢水开始流向样化炉，加快了冻结或粘结钢的熔化，直至完全熔化冻结或粘结钢。

实施例4：

本发明的无渣出钢口设备如图2所示。其中：9：自耗氧枪连接件，10：自耗氧枪，其它同图1。

无渣出钢口包括出钢管道、出钢管道周围布置的供电线圈5，出钢管道上部的排烟口6，出钢管道外部有水冷炉壁11；出钢管道呈Z字型，包括无渣出钢口入口2、垂直管道3和无渣出钢口出口4，无渣出钢口入口2低于无渣出钢口出口4，无渣出钢口入口2与垂直管道3呈91度夹角；无渣出钢口出口4与垂直管道3呈75度夹角。排烟口6通过自耗氧枪连接件9与自耗氧枪10连接。

工作初期或使用过程中如果出现了无渣出钢口内钢水冻结或粘结问题，当中高频感应加热出钢口也无法解决时，采用自耗氧枪10向出钢口管道吹氧熔化冻结或粘结的钢，直至完全熔化冻结或粘结钢，使出钢口正常工作。

Claims (7)

1.一种连续炼钢炉设备的虹吸无渣出钢口，包括出钢管道、出钢管道周围布置的供电线圈(5)，出钢管道上部的排烟口(6)，出钢管道外部有水冷炉壁(11)；出钢管道呈Z字型，包括无渣出钢口入口(2)、垂直管道(3)和无渣出钢口出口(4)，无渣出钢口入口(2)低于无渣出钢口出口(4)，无渣出钢口入口(2)与垂直管道(3)呈86～92度夹角；无渣出钢口出口(4)与垂直管道(3)呈50～90度夹角；排烟口(6)通过排烟管道连接件(7)与排烟管道(8)连接；无渣出钢口的入口和出口分别与连续炼钢炉设备的熔炼炉和吹氧炉相连。

2.如权利要求1所述的连续炼钢炉设备的虹吸无渣出钢口，其特征是，排烟管道(8)更换成自耗氧枪(10)，排烟口(6)通过自耗氧枪连接件(9)与自耗氧枪(10)连接。

3.如权利要求1所述的连续炼钢炉设备的虹吸无渣出钢口，其特征是，无渣出钢口采用耐火材料制作，所述耐火材料选自镁碳砖或浇铸耐火材料。

4.如权利要求1所述的连续炼钢炉设备的虹吸无渣出钢口的操作方式，其步骤如下：

1)无渣出钢口采用整体预制造工艺或施工现场砌筑工艺制作，无渣出钢口的入口和出口分别与熔炼炉和吹氧炉相连；

2)无渣出钢口上部的排烟口安装上煤气氧燃烧枪烘烤无渣出钢口内腔，使内腔耐火材料达到要求的烘烤工艺温度850℃～1100℃；

3)排烟口上更换成排烟管道，排烟管道与熔炼炉和吹氧炉的煤气输出装置相连，无渣出钢口进入正常使用状态；

4)钢水由熔炼炉通过无渣出钢口连续流到吹氧炉。

5.如权利要求4所述的连续炼钢炉设备的虹吸无渣出钢口的操作方式，其特征是，步骤1)中无渣出钢口在吹氧炉出口侧的内腔是斜向上的，使吹氧炉的1400℃～1600℃烟气经倾斜内腔和排烟管道排出，烟气对无渣出钢口的出口管道起到持续加热作用。

6.如权利要求4所述的连续炼钢炉设备的虹吸无渣出钢口的操作方式，其特征是，步骤1)中无渣出钢口内壁耐火材料中可预埋供电线圈，在发生无渣出钢口内钢水冻结或粘结时，可利用中高频电磁感应使内腔的钢水产生涡流加热熔化冻结或粘结钢水。

7.如权利要求4所述的连续炼钢炉设备的虹吸无渣出钢口的操作方式，其特征是，步骤1)中无渣出钢口可通过上部的排烟口采用耐火材料喷枪对无渣出钢口的内壁实施喷补修复。 

Images