一种多功能不锈钢转炉的制作方法

本发明涉及冶炼镍铬系、铬系的不锈钢领域，尤其涉及一种能够实现转炉不同冶炼需求的多功能不锈钢转炉。

背景技术：

近年来，由于不锈钢冶炼的原料结构发生了很大变化，一体化工艺流程成为主导的发展趋势，即以红土镍矿为原料生产的镍铁水或以低品位铬矿为原料生产的铬铁水“不锈钢一体化流程”。红土镍矿种类较多，不同种类之间成分差别较大，从而会引起镍铁水中[si]、[p]元素成分波动较大，给不锈钢生产带来一定的影响。

传统的不锈钢精炼转炉已不能适应新原料条件下新的冶炼任务，故急需开发一种同时满足预处理转炉与精炼转炉冶炼需求的转炉。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种同时满足预处理转炉与精炼转炉冶炼需求的多功能不锈钢转炉。

为实现上述目的，本发明的一种多功能不锈钢转炉的具体技术方案为：

一种多功能不锈钢转炉，转炉包括：预处理组件，用于对含镍和/或铬的铁水进行预处理冶炼，向含有精炼组件的转炉提供高质量半钢，包括设置在炉帽侧壁上的出钢口和设置在炉底上的底吹风口，出钢口用于挡渣出钢以实现钢渣分离，通过底吹风口向炉内吹风以对炉内钢液进行搅拌；以及精炼组件，用于对含镍和/或铬的铁水进行精炼冶炼并向连铸机提供大产量的合格钢水，包括设置在炉帽顶部的出钢槽和设置在炉身上的侧吹风口，出钢槽用于钢渣混出，通过侧吹风口向炉内吹风以实现对炉内钢液的搅拌；其中，开启预处理组件且关闭精炼组件，以进行预处理冶炼；关闭预处理组件且开启精炼组件，以进行精炼冶炼。

本发明的一种多功能不锈钢转炉的优点在于：

1)在特定工艺要求下，该转炉炉体可同时满足预处理与精炼的冶炼需求，根据原料条件的变化在预处理和精炼两种模式下灵活切换，即可通过改变炉衬耐火材料的砌筑方式及吹炼模式以实现其不同的功能；

2)当转炉需要实现预处理冶炼时，出钢口可以进行挡渣出钢，有效实现钢渣分离，防止不同性质的钢渣进入下一个工序；当转炉需要实现精炼冶炼时，出钢槽可以实现钢渣混出，炉渣覆盖于钢水表面，缩短了出钢时间，有利于减少钢水与空气的接触面积，减少了钢液吸氮；

3)克服了传统工艺路线中不锈钢转炉存在的不足，提供了一种结构简单，制造及安装方便、实用，维护成本低，可靠性强，生产组织调度灵活，适用性强的一种不锈钢精炼转炉炉体设备；

4)针对新原料条件下不锈钢特殊的冶炼工艺，使本发明的转炉在设备和设备使用上都做了特殊的设计，能够适应生产不同钢种、不同品质不锈钢的特殊工艺要求，扩大了生产品种，满足300系列、400系列或双相不锈钢的生产要求；同时，也为不锈钢生产工艺路线、工艺技术的设计上提供了更多可能；

5)在冶炼铬镍系不锈钢中，能够适合以红土矿镍铁水为主要原料生产的镍铬系不锈钢，能够满足更高的工艺需求，提高了设备的利用率，充分发挥组织生产调度的灵活性。

6)提高了经济效益，通过利用廉价的红土镍矿、低品质铬矿资源来获取其中的镍源、铬源，并通过热送热装工艺直接生产镍铬系不锈钢。

附图说明

图1为本发明的不锈钢转炉与托圈装配的结构示意图；

图2为本发明的转炉的主视图；

图3为本发明的转炉的侧视图；

图4为本发明的转炉的俯视图一；

图5为本发明的转炉的俯视图二。

具体实施方式

为了更好的了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的一种多功能不锈钢转炉做进一步详细的描述。

如图1至图5所示，其示为本发明的一种多功能不锈钢转炉，转炉包括预处理组件和精炼组件，预处理组件用于对含镍和/或铬的铁水进行预处理冶炼，向含有精炼组件的转炉提供高质量半钢，包括设置在炉帽3侧壁上的出钢口2和设置在炉底6上的底吹风口61，出钢口2用于挡渣出钢以实现钢渣分离，防止不同性质的钢渣进入下一个工序，底吹阀站通过底吹风口61向炉内吹风以对炉内钢液进行搅拌，开启预处理组件且关闭精炼组件，以进行预处理冶炼；精炼组件用于对含镍和/或铬的铁水进行精炼冶炼并向连铸机提供大产量的合格钢水，包括设置在炉帽3顶部的出钢槽1和设置在炉身4上的侧吹风口41，出钢槽1用于钢渣混出，炉渣覆盖于钢水的表面，缩短了出钢的时间，有利于减少钢水与空气的接触面积，减少了钢液吸氮，侧吹阀站通过侧吹风口41向炉内吹风以实现对炉内钢液的搅拌，关闭预处理组件且开启精炼组件，以进行精炼冶炼。并且，转炉的炉衬采用耐火材料。

本发明转炉中的预处理组件和精炼组件可根据炉衬的砌筑方式的改变而灵活转换，由预处理冶炼向精炼冶炼转换时，通过拆炉机对含有预处理组件的转炉炉衬进行拆除并将去掉炉衬后的炉壳吊至砌筑工位重新进行炉衬的砌筑，砌筑炉衬时，关闭预处理组件，封闭出钢口2和底吹风口61，开启精炼组件，保留侧吹风口41并通过耐火材料砌筑相应炉型使其适合出钢槽1出钢和侧吹搅拌模式以满足精炼冶炼需求。

进一步，炉帽3呈截锥体，用于减少吹炼时的喷溅损失及炉内热量的散失，并有利于引导炉气的排出。其中，炉帽3顶部的出钢槽1呈u形，并以砌筑在炉壳内的炉衬耐火材料为基础，以减少钢水与炉壳的接触，能承受较高的温度冲击与腐蚀，提高了使用寿命。并且，炉帽3侧壁上设置的出钢口2的开口方向可根据工艺布置要求与出钢槽1的出钢方向相同或相反。当炉帽3侧壁上设置的出钢口2的开口方向与出钢槽1的出钢方向相同或相反时，炉体法兰5的结构型式将会有所改变，即连接炉体和托圈的连接装置的位置将会改变，但具体的连接方式不改变。

进一步，当出钢口2的开口方向与出钢槽1出钢方向相同，炉身上部的炉体法兰5的结构如图4所示，炉体法兰5两侧靠近出钢口2处分别设置有具有呈w型的凹槽8，凹槽具有两个开口向外的u形口，凹槽中心线平行于转炉中心线，托圈9通过连接装置81嵌入w型凹槽8内以与炉体相连。而当出钢口2的开口方向与出钢槽1出钢方向相反时，炉体法兰5的结构如图5所示，炉体法兰5两侧远离出钢口2处分别设置有具有呈w型的凹槽，为了便于出钢，炉体法兰5上的凹槽对称布置于出钢口两侧。

进一步，炉帽3的中部两侧分别设置有第一吊耳31，以便在修炉时将炉帽3吊离。此外，炉身4上部的炉体法兰5具有螺纹孔，炉帽3的下部边缘处设置有螺栓孔，炉体法兰5与炉帽3之间通过设置螺栓-楔块组合件，通过螺栓穿过炉体法兰的螺纹孔和炉帽下边缘的螺栓孔以连接炉体法兰和炉帽，螺栓的长度能够通过螺母进行调整，用楔块将炉帽与炉身进行固定，在更换炉衬时，炉帽会被打开，操作较为频繁，能够保证转炉运行时轻便、安全可靠。

进一步，炉底6呈球缺形，炉底上固定设置有倾翻组件7，炉体法兰5的两端设置有第二吊耳51，通过第二吊耳51与倾翻组件7推动炉体的下段(炉体法兰以下的部件)放平，以实现拆除或砌筑转炉内部的耐火材料。

具体来说，炉体法兰通过连接装置将炉体与托圈连接在一起，修炉时，先将炉体与托圈分离，并将炉体运至拆炉位后，将炉帽3与炉体法兰5间螺栓上的楔块退出，炉帽3与炉体下段分离后用吊车将炉帽3吊离，再利用炉体法兰上的吊耳51和倾翻组件7将炉体下段放平，由拆除机拆除炉帽3和炉体下段的炉衬；当炉衬全部拆除完毕后，炉帽3与炉体下段通过螺栓-楔块组合件再次连接在一起，并运至砌筑工位，据工艺要求砌筑相应的炉衬型式。转炉炉衬烘烤完毕后运至工作位与托圈再次通过连接装置进行连接即可实现新的冶炼功能。

本发明的一种多功能不锈钢转炉，在特定工艺要求下，该转炉炉体可同时满足预处理与精炼的冶炼需求，根据原料条件的变化在预处理和精炼两种模式下灵活切换，即可通过改变炉衬耐火材料的砌筑方式及吹炼模式以实现其不同的功能；当转炉需要实现预处理冶炼时，出钢口可以进行挡渣出钢，有效实现钢渣分离，防止不同性质的钢渣进入下一个工序；当转炉需要实现精炼冶炼时，出钢槽可以实现钢渣混出，炉渣覆盖于钢水表面，缩短了出钢时间，有利于减少钢水与空气的接触面积，减少了钢液吸氮；克服了传统工艺路线中不锈钢转炉存在的不足，提供了一种结构简单，制造及安装方便、实用，维护成本低，可靠性强，生产组织调度灵活，适用性强的一种不锈钢精炼转炉炉体设备。

以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。