專利名稱：高爐及高爐-中頻感應爐一體熔煉系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及冶金技術領域，具體涉及一種高爐及高爐-中頻感應爐一體熔煉系統(tǒng)。
背景技術：
高爐冶煉是鋼鐵生產中的重要環(huán)節(jié)。這種方法是由古代豎爐煉鐵發(fā)展、改進而成的。盡管世界各國研究發(fā)展了很多新的煉鐵法，但由于高爐煉鐵技術具有經(jīng)濟指標良好，工藝簡單，生產量大，勞動生產率高，能耗低等優(yōu)勢，通過高爐生產的鋼鐵仍在世界鋼鐵總產量中占極大的比例。但是，隨著工業(yè)生產的不斷發(fā)展，對金屬液的熔煉質量提出了更高的要求，傳統(tǒng)的高爐熔煉已經(jīng)不能完全適應生產需要。為了充分利用高爐熔化效率高的特點以及中頻感應爐對金屬液過熱能力強、控制化學成分容易的特點，現(xiàn)有技術中多采用高爐-中頻感應爐雙聯(lián)熔煉系統(tǒng)，其主要包括高爐以及與高爐連接的中頻感應爐。然而，現(xiàn)有技術中的高爐存在以下問題:其一，溫度的提升以及維持全靠焦炭來供應，約在1400°C左右，無法升到更高；并且，完全采用焦炭來提供熱量，存在不環(huán)保以及不節(jié)能的問題；其二，高爐的烘干區(qū)、預熱區(qū)、還原區(qū)和加熱區(qū)等均固定在一起，單獨安裝或者拆卸某一部分非常不方便，影響工作效率?，F(xiàn)有技術中的中頻感應爐存在以下問題:其一，需要人工排渣，這樣不但需要大量的人力，而且由于工作環(huán)境溫度較高，存在很大的安全隱患；其二，將鍋內的金屬液體倒入模具中時，需要人工在高溫環(huán)境下傾倒爐口，排出金屬液，同樣存在安全隱患；更重要的是，由于需要不時的傾倒爐口來排出金屬液，造成作業(yè)不能連續(xù)進行，極大的影響了作業(yè)效率。而包括上述高爐以及中頻感應爐的高爐-中頻感應爐雙聯(lián)熔煉系統(tǒng)除了存在上述問題外，由于其通常 采用過橋連接的方式，高爐中的金屬液流經(jīng)中間的過橋部分時，由于金屬液降溫容易凝結，可能會出現(xiàn)過橋被堵塞的問題。

發(fā)明內容
(一)要解決的技術問題本發(fā)明的目的在于提供一種各區(qū)獨立分裝、方便拆卸以及安裝的高爐。進一步的，本發(fā)明提供了一種溫度更高、能耗更少更環(huán)保的高爐-中頻感應爐一體熔煉系統(tǒng)。更進一步的，本發(fā)明還提供了一種不采用人工排渣以及人工傾倒方式排出金屬液的中頻感應爐，提高中頻感應爐的安全性能，為作業(yè)的連續(xù)性提供有力的技術支持。(二)技術方案本發(fā)明技術方案如下:一種高爐，包括定位柱以及自上而下依次設置的烘干區(qū)、預熱區(qū)、還原區(qū)和加熱區(qū)，所述烘干區(qū)、預熱區(qū)、還原區(qū)以及加熱區(qū)均為獨立結構，所述烘干區(qū)、預熱區(qū)、還原區(qū)以及加熱區(qū)均可拆卸的設置在所述定位柱上。優(yōu)選的，所述烘干區(qū)、預熱區(qū)、還原區(qū)和加熱區(qū)均包括爐膛以及連接件；所述爐膛均通過所述連接件可拆卸的設置在所述定位柱上。優(yōu)選的，所述連接件包括槽鋼連接件；所述槽鋼連接件的兩端分別通過螺桿和螺母連接在所述爐膛和定位柱上。本發(fā)明還提供了一種包括上述任意一種高爐的高爐-中頻感應爐一體熔煉系統(tǒng):一種高爐-中頻感應爐一體熔煉系統(tǒng)，包括高爐以及與所述高爐連接的中頻感應爐，所述高爐為上述任意一種高爐。優(yōu)選的，所述中頻感應爐位于所述高爐正下方，所述高爐下部設置有出料口，所述中頻感應爐上部設置有進料口，所述出料口與所述進料口對接。優(yōu)選的，所述中頻感應爐設置在載運機構之上；所述載運機構用于將所述中頻感應爐載運至所述高爐正下方位置。優(yōu)選的，所述載運機構包括推車以及設置在所述推車行進路徑上的軌道。優(yōu)選的，所述載運機構上還設置有調整所述中頻感應爐平衡度及上下位置的調整機構。優(yōu)選的，所述調整機構包括設置在所述中頻感應爐底部的多個千斤頂。優(yōu)選的，所述中頻感應爐上部開設有用于排出金屬液液面上浮渣的排渣口，下部開設有用于排出金屬液的出液口。(三)有益效果本發(fā)明所提供的高爐，通過將烘干區(qū)、預熱區(qū)、還原區(qū)和加熱區(qū)，烘干區(qū)、預熱區(qū)、還原區(qū)以及加熱區(qū)均設置為分裝的獨立結構，每個區(qū)均可拆卸的設置在定位柱上，安裝快捷，檢修方便；本發(fā)明所提供的高爐-中頻感應爐一體熔煉系統(tǒng)由于高爐與中頻感應爐直接對接，中頻感應爐的余熱可以為高爐提供部分熱量，而不是完全利用焦煤供熱，不但節(jié)省了能源，提升了熔煉溫度，而且非常環(huán)保。


圖1是本發(fā)明實施例中一種高爐-中頻感應爐一體熔煉系統(tǒng)的結構示意圖；圖2是本發(fā)明實施例中一種中頻感應爐結構示意圖。圖中，1:中頻感應爐；4:排渣口 ；5:出液口 ；31:推車；32:軌道；33:千斤頂；34:水冷電纜；35:電容器柜；36:連接銅排；37:煙塵回收裝置；41:定位柱；42:槽鋼連接件；43:螺桿；44:風門調節(jié)器；45:觀察口 ；46:烘干區(qū)；47:預熱區(qū)；48:還原區(qū)；49:加熱區(qū)。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式
做進一步描述。以下實施例僅用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。實施例一本發(fā)明所提供的一種高爐，包括定位柱41以及自上而下依次設置的烘干區(qū)46、預熱區(qū)47、還原區(qū)48和加熱區(qū)49，定位柱41用于固定以及支承各個區(qū)，定位柱的數(shù)量可以根據(jù)需求設定，本實例中定位柱為四根；現(xiàn)有技術中，如果高爐的某一個區(qū)出現(xiàn)問題，需要整體換掉，工作量大且費力；因此，本發(fā)明中高爐的烘干區(qū)46、預熱區(qū)47、還原區(qū)48以及加熱區(qū)49均為獨立結構，烘干區(qū)46、預熱區(qū)47、還原區(qū)48以及加熱區(qū)49均可拆卸的設置在定位柱41上；由于各區(qū)獨立，且可拆卸安裝，因此本發(fā)明中的高爐安裝快捷，檢修方便。上述獨立結構有多種實現(xiàn)方式，例如，本實施例中的烘干區(qū)46、預熱區(qū)47、還原區(qū)48和加熱區(qū)49均包括爐膛以及連接件；爐膛均通過連接件可拆卸的設置在定位柱41上。該連接件可以是槽鋼連接件42 ;槽鋼連接件42的一端通過螺桿43和螺母松緊連接在爐膛上，另一端通過螺桿43和螺母松緊連接在定位柱41上。如果某一個區(qū)出現(xiàn)問題，將本區(qū)爐膛與定位柱之間的槽鋼連接件42上的螺桿43松出，就可以把該區(qū)單獨取出進行修理，提高了安裝以及檢修的便捷性，提升了工作效率。實施例二本發(fā)明還提供了包括實施例一中所述高爐的高爐-中頻感應爐一體熔煉系統(tǒng):如圖1中所示的一種高爐-中頻感應爐一體熔煉系統(tǒng)，主要包括高爐以及與高爐連接的中頻感應爐1，還包括水冷電纜34、電容器柜35、控制電源、連接銅排36、煙塵回收裝置37等組件；其中，高爐為實施例一中所述的高爐，其烘干區(qū)、預熱區(qū)、還原區(qū)以及加熱區(qū)均為獨立結構，烘干區(qū)、預熱區(qū)、還原區(qū)以及加熱區(qū)均可拆卸的設置在定位柱41上；各個區(qū)均安裝完畢后形成一體化設計。在高爐的下部設置有出料口，在中頻感應爐I上部設置有進料口，現(xiàn)有技術中，出料口與進 料口之間是通過過橋連接；過橋雙聯(lián)法能進行任意升溫、保溫和調質，但是高爐中熔煉的金屬液在流經(jīng)中間橫向設置的過橋部分時，由于連接高爐和中頻感應爐I的過橋是采用常規(guī)的耐火磚材料，金屬液降溫容易凝結，可能會出現(xiàn)過橋被堵塞的問題。中間過橋是一個死區(qū)，一旦堵塞，清除起來會非常麻煩。因此，本發(fā)明的主要改進點之一在于，中頻感應爐I位于高爐正下方，出料口與進料口直接對接。相比與現(xiàn)有技術，首先，由于沒有使用過橋連接，避免了可能出現(xiàn)金屬液體在流經(jīng)中間的過橋時堵塞過橋以及其他與過橋相關的問題；同時，由于金屬液直接保溫輸送進入中頻感應爐I中進行保溫調質以及升溫，避免了金屬液體在流經(jīng)中間的過橋時的熱量損失；其次，由于可以將中頻感應爐I的熱量返送至高爐以及其他區(qū)域，一方面，中頻感應爐I的熱量可以返回送入到高爐上部將產品非金屬物預熱至400°c -500°C，實現(xiàn)節(jié)約資源；由于熱量不會流失，提高了高爐-中頻感應爐一體熔煉系統(tǒng)的熱能利用效率，減少了能源的消耗，達到進一步節(jié)能減排的目的；另一方面，現(xiàn)有技術中的高爐全靠下部焦炭燃燒供熱來升溫，溫度約在1400°左右，無法升到更高的溫度，不能冶煉需要高溫熔化的金屬(如對錳和鑰的冶煉效率不高)；而本發(fā)明能夠使高爐的熔煉溫度更高，達到1700°C -1800°C，提高了礦物溫度，減少了冶煉時間，能夠更好的節(jié)約高爐鐵液冷卻鑄淀時間，大大提聞了生廣效率；而且，由于冶煉溫度的提聞，能夠冶煉需要更聞溫度的貴重金屬；同時，由于溫度的提高，可以對冶煉廠的各種氧化物渣進行二次提取，做到回收再利用。本實施例中，高爐和中頻感應爐I的連接部分采用中空的圓筒形絕緣套筒，其優(yōu)選為耐熱的石墨材質，高度大約為200_，直徑與中頻感應爐I的進料口相匹配；也可以有其他實現(xiàn)方式，例如，可以用圓環(huán)形的冷水箱替代石墨套筒。為了使得中頻感應爐I內的溫度能充分反饋到高爐中，本實施例中還在中頻感應爐I和高爐之間設置了一個風管，使中頻感應爐I的熱量能更好的傳遞到還原區(qū)；風管的材料優(yōu)選為導熱性能良好的鐵質。為了方便中頻感應爐I的移動和檢修,本實施例中，還在設置了載運機構，中頻感應爐I設置在載運機構之上；載運機構用于將中頻感應爐I載運至高爐正下方與高爐直接進行對接的位置。載運機構可以有多種實現(xiàn)方式，本實施例中的載運機構包括推車31以及設置在推車31行進路徑上的軌道32。為了方便調整中頻感應爐I的位置，更好的使得中頻感應爐I和高爐之間緊密連接,嚴絲密合,本實施例中的載運機構上還設置有調整中頻感應爐I平衡度及上下位置的調整機構；調整機構可以為設置在中頻感應爐I底部的多個千斤頂33。在實際操作中，用推車31將中頻感應爐I推到高爐正下方，然后用千斤頂33調整推車31上的中頻感應爐I與高爐相連。由于現(xiàn)有技術中的中頻感應爐I存在需要人工排渣，以及將鍋內的金屬液體倒入模具中時，需要人工在高溫環(huán)境下傾倒爐口，排出金屬液的缺陷，造成作業(yè)不能連續(xù)進行，極大的影響了作業(yè)效率。為了實現(xiàn)連續(xù)作業(yè)，本實施例中的中頻感應爐I上部開設有用于排出金屬液液面上浮渣的排渣口 4，下部開設有用于排出金屬液的出液口 5。設置排渣口4可以及時排出金屬液液面上的浮渣，例如雜質、熔渣等等，不但減少了人工作用量，降低了排渣的時間，增加了澆注時的安全性，而且由于在金屬液澆注過程中，將雜質以及熔渣均涂在金屬液面上排出，避免了雜質以及熔渣進入鑄件產品，降低了鑄件產品的廢品率，能夠大幅度提高冶煉金屬的純度以及產品質量 。設置出液口 5不但減少了人工作業(yè)量，降低了熔煉的時間，增加了澆注時的安全性，而且克服了現(xiàn)有技術中，中頻感應爐I不能連續(xù)作業(yè)的問題，不再一批一批的進行作業(yè)，可以實現(xiàn)連鑄連軋、連續(xù)自動作業(yè)，極大的提高了作業(yè)效率。另外，高爐-中頻感應爐一體熔煉系統(tǒng)的結構改進也帶來了工藝上的改進。下面以煉鐵為例進行說明:首先在中頻感應爐I中放入底料鐵水，大約為爐膽容積的一半，然后中頻感應爐I加熱升溫，將熱量傳遞進入高爐中；具體為:中頻感應爐I的風管將熱風送入還原區(qū)，鼓風機通過進風管道接入高爐中，實現(xiàn)上下冷熱風循環(huán)。高爐上的進料口開始進原料礦，在高爐的還原區(qū)進行還原，鐵水直接流入中頻感應爐I中，鐵水的比重大約是7.2，渣的比重大約是2.8，因此還原后的鐵水在中頻感應爐I中沉在下半部分，上半部分是渣。待熔煉進行一段時間后，從觀察口 45用鐵棍伸入，觀察熔煉情況。在需要的時候，打開中頻感應爐上部的排渣口 4，渣從排渣口 4流出；然后打開中頻感應爐下部的出液口 5，讓鐵水流出。爐膛的溫度可以達到1700-1800度左右，如果觀察到溫度過高(容易造成熔煉金屬的損毀)，則通過電機控制風門調節(jié)器44來調整溫度到合適范圍。本實施例中的高爐-中頻感應爐一體熔煉系統(tǒng)綜合了現(xiàn)有的高爐熔煉方法和中頻感應爐熔煉工藝，相較于傳統(tǒng)高爐生產技術，該產品更好的節(jié)約高爐鐵液冷卻鑄錠時間，提高生產效率。同時還可以直接生產各種有色金屬，陽極泥系列；或針對冶煉廠的各種氧化物廢渣、灰進行二次回收冶煉。該產品減少了熔化的過程，降低能源消耗和廢氣廢渣的二次回收，響應了國家節(jié)能減排的號召。本發(fā)明高爐-中頻感應爐一體熔煉系統(tǒng)還具有的成本低廉特點:相較于傳統(tǒng)冶煉設備上千萬的投資，該型設備只要一百多萬的投入，只有傳統(tǒng)設備1/7的投入。以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關技術領域的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬于本發(fā)明的保 護范疇。
權利要求
1.一種高爐，其特征在于，包括定位柱以及自上而下依次設置的烘干區(qū)、預熱區(qū)、還原區(qū)和加熱區(qū)，所述烘干區(qū)、預熱區(qū)、還原區(qū)以及加熱區(qū)均為獨立結構，所述烘干區(qū)、預熱區(qū)、還原區(qū)以及加熱區(qū)均可拆卸的設置在所述定位柱上。
2.根據(jù)權利要求I所述的高爐，其特征在于，所述烘干區(qū)、預熱區(qū)、還原區(qū)和加熱區(qū)均包括爐膛以及連接件；所述爐膛均通過所述連接件可拆卸的設置在所述定位柱上。
3.根據(jù)權利要求2所述的高爐，其特征在于，所述連接件包括槽鋼連接件；所述槽鋼連接件的兩端分別通過螺桿和螺母連接在所述爐膛和定位柱上。
4.一種高爐-中頻感應爐一體熔煉系統(tǒng)，包括高爐以及與所述高爐連接的中頻感應爐，其特征在于，所述高爐為如權利要求1-3任意一項所述的高爐。
5.根據(jù)權利要求4所述的高爐-中頻感應爐一體熔煉系統(tǒng)，其特征在于,所述中頻感應爐位于所述高爐正下方，所述高爐下部設置有出料口，所述中頻感應爐上部設置有進料口，所述出料口與所述進料口對接。
6.根據(jù)權利要求5所述的高爐-中頻感應爐一體熔煉系統(tǒng),其特征在于,所述中頻感應爐設置在載運機構之上；所述載運機構用于將所述中頻感應爐載運至所述高爐正下方位置。
7.根據(jù)權利要求6所述的高爐-中頻感應爐一體熔煉系統(tǒng)，其特征在于，所述載運機構包括推車以及設置在所述推車行進路徑上的軌道。
8.根據(jù)權利要求6所述的高爐-中頻感應爐一體熔煉系統(tǒng)，其特征在于，所述載運機構上還設置有調整所述中頻感應爐平衡度及上下位置的調整機構。
9.根據(jù)權利要求8所述的高爐-中頻感應爐一體熔煉系統(tǒng)，其特征在于，所述調整機構包括設置在所述中頻感應爐底部的多個千斤頂。
10.根據(jù)權利要求4-9任意一項所述的高爐-中頻感應爐一體熔煉系統(tǒng),其特征在于，所述中頻感應爐上部開設有用于排出金屬液液面上浮渣的排渣口，下部開設有用于排出金屬液的出液口。
全文摘要
本發(fā)明涉及冶金技術領域，具體涉及一種高爐及高爐-中頻感應爐一體熔煉系統(tǒng)。該高爐包括定位柱以及自上而下依次設置的烘干區(qū)、預熱區(qū)、還原區(qū)和加熱區(qū)，所述烘干區(qū)、預熱區(qū)、還原區(qū)以及加熱區(qū)均為獨立結構，所述烘干區(qū)、預熱區(qū)、還原區(qū)以及加熱區(qū)均可拆卸的設置在所述定位柱上。本發(fā)明所提供的高爐，通過將烘干區(qū)、預熱區(qū)、還原區(qū)以及加熱區(qū)均設置為分裝的獨立結構，每個區(qū)均可拆卸的設置在定位柱上，安裝快捷，檢修方便；本發(fā)明所提供的高爐-中頻感應爐一體熔煉系統(tǒng)由于高爐與中頻感應爐直接對接，中頻感應爐的余熱可以為高爐提供部分熱量，而不是完全利用焦煤供熱，不但節(jié)省了能源，提升了熔煉溫度，而且非常環(huán)保。
文檔編號F27B19/04GK103255250SQ20131016238
公開日2013年8月21日 申請日期2013年5月6日 優(yōu)先權日2013年5月6日
發(fā)明者羅顯宗, 王少平, 王艷 申請人:湘潭市華星工貿有限公司