[发明专利]球团海绵铁电弧熔融炼钢炉

说明书

本发明系属于以球团海棉铁为原料的电冶金装置。电弧炉炼钢，自19世纪末问世以来，一直是主要产钢国生产优钢的主要手段。一个世纪以来，电弧炉在自我完善和发展过程中，为满足人类对优钢和高级合金钢的需要作出了重大贡献，但是，电弧炉以电为能源，以钢铁料为炉料，产量低、电耗大、冶炼时间长、生产成本高，是世人公认的老大难问题。

近年来随着优钢需求量的增长，钢铁料的短缺，重要的是社会废钢质量低下，满足不了生产优钢的需要，相比之下海棉铁含碳低，化学成份稳定，有害杂质少，易熔化、噪声小，有利于节电增产。因此，电弧炉用海棉铁炼钢，有所增长，但是由于传统的海棉铁生产方法，投资大，生产成本高，建一座迴转窑前设链篦机的海棉铁生产线，要投资上亿元，甚致十几亿元人民币。而且为了提高还原速度海棉铁出窑粒径较小，要经过水淬、降温、造块后才能送电炉炼钢，不仅生产方式普及率低，数量上满足不了需要，而且价格比较高，通常比钢铁料高10％左右，低温入炉耗电量在600kw/t以上，因而用海棉铁炼钢的优势未能体现出来。其原因除传统海棉铁生产方式有一定局限性而外，炼钢技术工艺的不适应也是个重要因素。

“立式球团海棉铁连续生产炉”问世，为广泛利用低品位矿大规模生产廉价的球团海棉铁，提供了具有重大现实意义和实用价值的新工艺新技术新方法。剩下的是炼钢如何改造的问题。

本发明的目的是提供一种以球团海棉铁为炉料，以炼钢余热和电为能源的电弧熔融炼钢装置。

本发明是将球团海棉铁生产，电弧加热熔融和电弧炼钢等几个主要部分，按着物质转换规律及其必不可少的寅化条件，组合在一起的统一体一“球团海棉铁电弧熔融炼钢炉。”其各个组成部分，所处位置不同，使命各异，但彼此促进互为补充无逆反作用，即可把球团矿直接还原成低碳高强度球圃海棉铁，又能将高温球团海棉铁通过电加热迅速熔融并冶炼成钢，确实是个高产低耗，多功能的球团矿直接还原炼钢体系。

“球团海棉铁电弧熔融炼钢炉”各主要组成部分及其技术特征是：

[1]电弧精炼炉：除炉盖圈下，短纲另一侧上炉壁处有个长方形水冷框架排烟道与电弧熔融炉相通外，其它结构、工艺设备、冶炼操作等均与电弧炉同，为区别其在该系统中不化料，仅起精炼钢水作用，故称“电弧精炼炉”。

[2]电弧熔融炉：是个改型的，两端分别与电弧精炼炉和高温烟道料仓相通的电炉，它在该系统中，主要担负着化料，并向精炼炉输送熔融液体钢水和向外排渣的任务。电弧精炼炉前设置电弧熔融炉，完全为了整个系统生产的连续性和稳定性，同时有利提高电弧精炼炉钢水的纯洁度，可大大缩短冶炼时间，提高产量，降低电耗，是球团海棉铁电弧熔融炼钢必不可少的组成部分。

[3]高温烟道料仓：是个钢壳带衬，大断面竖直余热烟道，下部与“电弧熔融炉”连通，底部向上2米处通过料封进料管与“球团海棉铁连续生产炉”下料管对接，进料口向上有2米高的自由空间，自由空间上部有热风管向“立式球团海棉铁连续生产炉”“煅烧喉口”供高温炉气(1000℃左右)，自由空间向上，通过收缩段与余热烟囱连接，余热烟囱内壁由预热风管帷成，冷风在此预热后，向“立式球圃海棉铁连续生产炉”加热煤燃烧室强制供热风，提高供热穿透性或烧透性，料仓底部有往复式推料机。这样，由电弧精炼炉和电弧熔融炉引入的1500℃左右的高温炉气，穿过1.5～2M的料层，将高温球团海棉铁再加热，而后料层下部温度最高的球圃海棉铁，被往复推料机推入电弧熔融炉熔池，用2800℃左右的高温电弧(电极附近温度)迅速强化熔融。

[4]“立式球团海棉铁连续生产炉”：由煅烧喉口、烙烧炉和煤浴炉三个部分组成，接规定成型的球圃矿，送入“立式球团海棉铁连续生产炉”后，经过强化煅烧、高温焙烧，形成高温高强度球团，经过均热段后迅速与还原煤混合被送入高温煤浴炉，在煤浴炉上部继续升温加热后，同还原煤和返回煤一起缓缓下移，并被后来者所掩埋，在煤浴炉由上而下1100℃～850℃的温度场内，缓缓运行长达24小时左右时间，近行大比面动态还原反应，生产出高温球团海棉铁，经滚动筛分后，排出还原煤和粉煤灰，低碳高强球团海棉铁顺下料管进入料仓继续升温加热。