[发明专利]一种燃气熔炼炉和使用燃气的熔炼方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属熔炼技术领域，尤其是提供一种用于铸铁、铸钢的燃气熔炼炉，还提供一种使用燃气的熔炼方法。

背景技术

现有技术中的铸铁多是在冲天炉中先加入一定量的焦炭即在铸造中俗称底焦，点燃后再将生铁、废钢、回炉铁（废生铁）、焦炭按比例分层次加入冲天炉中进行熔炼。这样的熔炼方式要使用焦炭。熔炼过程中产生大量烟尘，同时还要排放硫化物等污染物，对大气环境造成很大污染。铸钢现有技术中多是用电炉进行熔炼，用电炉的主要缺点是能耗高，生产成本大。

中国专利公开了一种燃气炼铁化铁炉（CN201251353Y），其大致结构为，如图1所示，包括支柱07、设置在支柱07上的炉体05、设置在炉体05上固定烟囱02和与炉体05相接的前炉03即铁水储存罐，在炉体05的过热带位置处设置有能源组合给送器06，其由同轴心套设的喷射式套管组所构成，该套管组包括套设在一起的燃料气输送管、氧气输送管和送风管，还包括炉底板08、除尘器01和加料口09。在该现有化铁炉中，在化铁炉的过热带的炉壁上插入燃气、助燃气综合给送器，该给送器在炉体上的一个高度上环绕布设。这样的燃气给送器的设置方式存在不足：单排能源给送器熔化效率低，熔化物料慢。在铸造行业中，熔炼的铁水的质量，即包括铁水温度、成分及铁水是否氧化，是铸造质量的关键。如果熔炼时间长极易使铁水氧化，而被氧化的铁水流动性极差，对浇铸铸件非常不利，甚至会使得铸件浇注不成。

现有技术中熔炼炉中熔炼铸钢和铸铁所用的喷嘴结构多不合理，不能使得燃气和助燃气充分混合，这样，能源不能充分利用。

另外，在铸造工艺中，熔炼炉中的熔融液先要流入前炉即铁水储存罐中，然后再注入铁水包中进行浇铸。铁水储存罐中温度较低，所以，第一次放铁水时常会因铁水温度低而造成打不开出铁水眼的故障。

在熔炼炉铁水排放过程中，开完炉打开炉子底盖时，会有很多没有熔化的金属落下来，直接接触到炉体下方的支柱上，常常对支柱有很大破坏，甚至会将炉子的支柱熔化掉。这一问题成为本领域一个不好解决的难题。

发明内容

本发明的目的在于改进现有技术的不足，提供一种能够高效熔化炉体中物料，获得高质量铸钢、铸铁浇注液的燃气熔炼炉。

本发明还提供在上述燃气熔炼炉中进行熔炼的方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种燃气熔炼炉，包括一炉体，在该炉体的上端连接烟囱，炉体上设置进料口和熔融液排出口，在所述炉体中所述进料口和排出口之间，自上而下至少设置两排环绕炉体侧壁的燃气和助燃气体喷嘴；其中的一排所述喷嘴设置在所述炉体的设定高度上，另外，在这一排喷嘴的上部和/或下部至少还设有一排所述喷嘴。

    所述炉体上自上而下地分为预热段、熔化段和过热段三段，在所述设定高度上设置的所述喷嘴位于所述熔化段，在所述预热段和/或熔化段上再设置一排所述喷嘴。

设置在所述炉体设定位置的一排所述喷嘴与其下部炉体侧壁的夹角为一设定值，则在其上面的一排所述喷嘴与炉体侧壁的夹角较小，在其下面的一排所述喷嘴与炉体侧壁的夹角较大。

所述炉体上可以设置三排喷嘴，分别设置所述炉体的预热段、熔化段和熔化段到排出口之间的炉体上。

    一个优选技术方案可以是：在所述炉体上设置三排所述喷嘴，炉体上部设置一排所述喷嘴，其与炉体侧壁的夹角为3-7°，在所述炉体中部设置的一排所述喷嘴与炉体侧壁的夹角为8-12°，在所述炉体下部设置的一排所述喷嘴与炉体侧壁的夹角为13-17°。

    本发明提供的燃气熔炼炉还包括一铁水储存罐，在上部罐壁上设有进口，在下部罐壁上设有出口，所述进口与所述炉体相连通，在该铁水储存罐上插进有所述燃气和助燃气体喷嘴，优选在储存罐的顶部插进有所述燃气和助燃气体喷嘴。

    所述喷嘴的结构可以是这样的：包括一内管和一外管，其套合在一起构成套管结构，所述内管的的进口端伸出在所述外管的外面，外管的进口端设置在靠近内管进口端的外管的侧壁上；所述内管的出口端位于所述外管内，与外管的出口端之间具有一设定间距构成燃气和助燃气混合腔；在所述外管的出口端设置一挡板，在该挡板上设置数个通孔。

    本发明提供的燃气熔炼炉的下端具有支柱，所述支柱是空心结构，在支柱上设有进水孔和排水孔与空心腔体连通。排水孔上设有密封盖。进水孔上也可以设置密封盖。