电弧炉制造技术

本发明专利技术提供一种电弧炉。所述电弧炉具备：炉主体（1），其供熔化的原料（S）装入；炉盖（4），其将炉主体（1）的上部开口封闭；电弧电极（5），其从炉盖（4）的上方插入到炉主体（1）内，并通过通电而形成电弧来熔化原料；以及排气口（6），其将炉主体（1）内的废气排出。电弧电极（5）在炉主体（1）的水平面上配置为进行电弧加热的中心相对于所述炉主体的中心偏向侧方，排气口（6）设置于与电弧电极（5）的偏心方向相反的一侧的炉主体（1）的侧壁、且是原料（S）所存在的范围的高度位置，因急于电弧电极（5）的电弧加热而产生的废气从装入到炉主体（1）的原料（S）之间通过而被从排气口（6）排出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及利用电弧而将铁屑等熔化的电弧炉。
技术介绍
电弧炉(也称为“电炉”)主要是在将固体金属原料装入到炉内之后，插入电极进行通电，从而利用电弧来熔化固体金属原料的设备，在作为典型的电弧炉的制钢用电弧炉的情况下，作为原料而采用了铁屑、直接还原铁(DRI )、以及在高温下对上述材料进行压块(briquette)化得到的热压块铁(HBI)、生铁淀铸铁块(铁淀)等。在这种电弧炉中，为了原料的熔化而消耗大量的电力。然而，在电弧炉中，基于投入电力及氧吹入燃烧器等的全部输入热量中实际上用于熔化的热量占659Γ75%左右，15°/Γ25%左右的热量作为废气的显热而被排出。因此，提出有很多如下方法:利用熔化过程中从炉产生的废气一边对碎铁进行预热一边进行熔化，从而尽量减少所需的电力。例如，在专利文献I中公开有如下技术:不同于电弧炉地另外设置预热槽，在该预热槽中利用废气对原料进行预热，然后再将预热后的原料装入到电弧炉。另外，在专利文献2中公开有如下技术:将电弧炉的炉体自身作为预热容器来使用，将从其他电弧炉排出的废气从上方导入，且从炉体侧部的多个排气口排出废气而对原料进行预热，然后，利用该炉体来进行电弧炉操作。专利文献1:日本特公昭59-52359号公报专利文献2:日本特开昭59-122886号公报然而，在专利文献I所公开的技术中存在如下问题点:由于需要设置预热槽这样的新设备，因此成本升高，除此之外，还需要利用水冷管道而将废气导入到预热槽，从而无法充分利用废气的显热。另外，由于油等附着于原料，因此当将废气向原料供给时，会产生含有恶臭气味的白烟，在作业环境方面并非为优选。虽然在专利文献2的技术中不会产生这种问题点，但却存在如下问题点:当将电弧炉的炉体自身作为预热槽来使用时，在对原料进行预热的期间内无法进行电弧炉操作，从而效率较差。
技术实现思路
本专利技术是鉴于这样的情形而完成的，其课题在于提供一种电弧炉，无需大幅变更原有的设备而以低成本同时进行原料的预热与电弧炉熔化。为了解决上述课题，本专利技术提供一种电弧炉，利用通过对电弧电极通电而形成的电弧来熔化原料，所述电弧炉的特征在于，具备:炉主体，其供被熔化的原料装入；炉盖，其将炉主体的上部开口封 闭；电弧电极，其从所述炉盖的上方插入到所述炉主体内，因被通电而形成电弧来熔化原料；以及排气口，通过该排气口而将所述炉主体内的废气排出，所述电弧电极在所述炉主体的水平面上配置为进行电弧加热的中心相对于所述炉主体的中心偏向侧方，所述排气口设置于与所述电弧电极的偏心方向相反的一侧的所述炉主体的侧壁、且是所述原料所存在的范围的高度位置，基于所述电弧电极进行电弧加热而产生的废气从装入到所述炉主体的原料之间通过而被从所述排气口排出。在本专利技术中，优选地，具备多个所述排气口，且能够对来自各排气口的排气风量进行调节、或者能够切换排气口。另外，优选地，所述炉主体在装配有所述炉盖的状态下具有准密闭结构。另外，优选地，还具备喷枪，该喷枪将O2气体吹入到利用来自所述电弧电极的电弧进行熔化而形成的熔融金属，并利用所述喷枪或其他喷枪来吹入炭材料。进而，优选地，还具备燃烧器，该燃烧器设置于所述炉主体的侧壁，对所述炉主体内的原料进行加热。进而,优选地,在所述炉主体的底部还具备气体吹入部件,该气体吹入部件用于将搅拌气体朝在所述炉体内因原料熔化而形成的熔融金属吹入。另外，优选地，进行 如下操作:将原料一次全部装入，而不是追加装入。优选地，还具备设置于所述炉主体的侧方、且供体积密度为l.0ton/m3以上的原料装入而使用的装入腔，体积密度为1.0ton/m3以上的原料从所述装入腔经由所述排气口而装入到所述炉主体。在该情况下，优选地，所述装入腔设置为与所述炉主体的形成有所述排气口的侧壁相邻，利用从所述排气口排出的废气来对被装入的体积密度为l.0ton/m3以上的原料进行预热。根据本专利技术，由于电弧电极在炉主体的水平面上配置为进行电弧加热的中心相对于炉主体的中心偏向侧方，从设置于与电弧电极的偏心方向相反的一侧的炉主体的侧壁、且是原料所存在的范围的高度位置的排气口进行炉主体内的排气，因此，通过电弧加热、或者通过基于喷枪的O2气体的供给以及利用燃烧器等而形成为高温的废气的热量被未熔化的原料吸收，从而有助于原料的预热，能够有效利用高温的气流而使电力消耗率降低。另夕卜，仅需针对现有的电弧炉变更电弧电极的插入位置与排气口的位置，因此无需大幅变更原有的设备。附图说明图1是示出本专利技术的一实施方式所涉及的电弧炉的垂直剖视图。图2是示出本专利技术的一实施方式所涉及的电弧炉的水平剖视图。图3A是用于对本专利技术的效果进行说明的示意垂直剖视图。图3B是用于对本专利技术的效果进行说明的示意水平剖视图。图4是示出本专利技术的其它实施方式所涉及的电弧炉的垂直剖视图。图5是示出本专利技术的又一其它实施方式所涉及的电弧炉的垂直剖视图。附图标记说明:I…炉主体；2…躯干部(炉壳)；3…底部；4…炉盖；5…电弧电极；6…排气口 ；7…排气管道;7a…缓冲器;8…风扇；9…熔融金属排出口 ;10…喷枪;11...燃烧器;12…电弧；20…装入腔；21…排气口 ;25…推杆;30…气体吹入插塞；L…熔融金属斤..原料。具体实施例方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。图1是示出本专利技术的一实施方式所涉及的电弧炉的垂直剖视图，图2是其水平剖视图。该电弧炉构成为交流式的制钢用电弧炉，并具备用于对铁屑等铁系原料进行电弧加热而使之熔化的炉主体I。炉主体I具有:呈圆筒状的水冷构造的躯干部(炉壳)2 ;以及内镶有耐火物的底部3。从减少热损失的观点出发，优选躯干部2也内镶有耐火物。炉主体I的上部的开口被炉盖4封闭。在装配有炉盖4的状态下，3个电弧电极5从炉盖4的上方垂直地插入到炉主体I内的底部3附近。优选地，炉主体I在装配有炉盖4的状态下，将炉盖4与躯干部(炉壳)2的间隙、电极孔与电弧电极5的间隙以外的部分密封，形成为尽可能防止外部空气侵入的准密闭结构。另外，从减少热损失的观点出发，优选炉盖4的内侧被耐火物覆盖。在将炉盖4及电弧电极5拆下的状态下由铲斗(bucket)进行碎铁等原料向炉主体I的装入。3个电弧电极5由石墨构成，对电弧电极5通电，由此从其前端产生电弧而将铁屑等原料S熔化。这些电弧电极5在炉主体I的水平面上配置为基于这些电弧电极5进行电弧加热的中心相对于炉主体I的中心偏向侧方。另一方面，在与电弧电极5的偏心方向相反的一侧的炉主体I的侧壁，且在原料装入范围的高度位置设置有排气口 6。排气口 6沿炉主体I的周向设置有多个(在图中示出了 3个的例子)，利用风扇8将气体从排气口 6经由排气管道7而输送至集尘设备(未图示)。在各排气口 6的排气管道7设置有缓冲器7a，能够对来自各排气口 6的排气风量进行调节，或者能够切换排气口 6。由此，能够对原料S的预热进行调整。另外，在炉主体I的底部设置有将因电弧而熔化后的熔融金属排出的熔融金属排出口 9。在炉主体I设置有用于进行O2气体的供给及炭材料的吹入的喷枪10。此外，虽然在图2中描画出两个喷枪10，但是喷枪10的个数并未受到限定。另外，虽然从喷枪10吹入O2气体与炭材料，但是也可以分别从不同的喷枪供给O2气体与炭材料。另外，在炉主体I的侧壁设置有燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电弧炉，利用通过对电弧电极通电而形成的电弧来熔化原料，所述电弧炉的特征在于，具备：炉主体，该炉主体供熔化的原料装入；炉盖，该炉盖将炉主体的上部开口封闭；电弧电极，该电弧电极从所述炉盖的上方插入到所述炉主体内，并通过通电而形成电弧来熔化原料；以及排气口，通过该排气口而将所述炉主体内的废气排出，所述电弧电极在所述炉主体的水平面上配置为进行电弧加热的中心相对于所述炉主体的中心偏向侧方，所述排气口设置于与所述电弧电极的偏心方向相反的一侧的所述炉主体的侧壁、且是所述原料所存在的范围的高度位置，因基于所述电弧电极的电弧加热而产生的废气从装入到所述炉主体的原料之间通过而被从所述排气口排出。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：青范夫，
申请(专利权)人：钢铁普蓝特克股份有限公司，
类型：发明
国别省市：