[發明專利]高爐入爐物料堿金屬熔融負載裝置及其方法

有效

• 申請號: 201010251631.2
• 申請日: 2010-08-05
• 公開（公告）號: CN101914644A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: 金俊;黃發元;李遼沙;武杏榮;李小靜;周云;宋燦陽;傅元坤;秦學武
• 申請（專利權）人: 馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C21B5/00
• 分類號: C21B5/00;C10L9/10;F27B7/00
• 代理公司: 馬鞍山市金橋專利代理有限公司 34111
• 代理人: 周宗如

技術領域

本發明屬于用熔融覆層材料的鍍覆，尤其涉及高爐用原燃料顆粒上鍍覆堿金屬的裝置及其方法。

背景技術

隨著煉鐵高爐大型化和富氧噴煤強化冶煉技術的發展，對焦炭質量提出了更高的要求。實踐表明入爐物料如焦炭、燒結礦帶入的堿金屬鉀、鈉，嚴重影響焦炭的熱態性能，直接影響高爐生產。因此，國內外企業非常重視堿金屬對焦炭熱態性能影響的研究。其方法是：先對入爐物料負載不同含量的堿金屬，然后模擬高爐冶煉溫度研究堿金屬對焦炭熱性能影響規律。當前，入爐物料堿金屬負載是采用碳酸鹽溶液浸泡法，即將入爐的焦炭、燒結礦試樣浸泡在不同濃度的堿金屬碳酸鹽溶液中，從而在焦炭或燒結礦中負載不同含量的Na₂O/K₂O，再研究Na₂O/K₂O對焦炭熱態性能影響。其缺陷是：試樣制備時間長，浸泡時間一般超過24小時，晾干或干燥還需要一定時間；浸泡過程中，試樣吸附堿金屬不易控制，含量不易準確；試樣經溶液浸泡、干燥，其性狀受到損害，影響實驗效果；浸泡后的廢液處理復雜，容易污染環境。

發明內容

為了克服現有技術存在的缺陷，本發明的目的是提供一種高爐入爐物料堿金屬熔融負載裝置，還提供一種負載方法。利用堿金屬熔點低的特性，將堿金屬熔融后負載在入爐物料上，保持物料原來性狀；過程筒化，縮短負載時間；堿金屬含量容易準確控制。

高爐入爐物料堿金屬熔融負載裝置，其特點是該裝置是由加熱爐及爐體擺動機構、滾筒及滾筒旋轉機構、附著器、抽氣機構和機座連接構成；加熱爐設擺動軸和爐體擺動機構連接，加熱爐固定在機座的支架上；滾筒置于加熱爐內，由固定在加熱爐兩端的滾筒托輥和滾筒軸輥支承，滾筒軸軸端與固定在爐體上的滾筒旋轉機構連接；設有裝料腔和氣體連接管的附著器置于滾筒內，氣體連接管一端與抽氣機構連接連通，另一端與裝料腔連通。

所述的加熱爐爐體由爐殼和爐管連接構成，爐殼與爐管之間充填耐火磚襯；爐殼中部兩側外設擺動軸與機座支架上設的軸承連接，擺動軸軸端設擺動鏈輪；爐殼兩端分別設支承滾筒的滾筒托輥和滾筒軸托輥，加熱爐兩端與滾筒、滾筒軸之間充填耐火纖維；加熱爐爐體內對應附著器裝料腔設加熱段，在加熱段內耐火磚襯中纏繞電熱絲、爐管設送熱的豁口，測溫熱電偶置于豁口內，測溫熱電偶與溫控裝置電氣連接；加熱爐旁還設置活動托架小車，取出的附著器置于托架小車上。

所述的爐體擺動機構由設在擺動軸上的擺動鏈輪、擺動鏈條和擺動電機組合而成，擺動電機固定在機座上。擺動電機驅動爐體兩端上下擺動，便于從滾筒內取出或裝入附著器。

所述的滾筒呈鐘罩形，置于加熱爐爐管內，一端開口由滾筒托輥支承，開口端設防滑螺栓孔，由螺栓卡緊附著器；另一端設滾筒軸由滾筒軸托輥支承，滾筒軸端設旋轉鏈輪。

所述的滾筒旋轉機構由設在滾筒軸上的旋轉鏈輪、旋轉鏈條和旋轉電機組合而成，旋轉電機固定在爐殼設的電機支架上，旋轉鏈條連接滾筒軸和旋轉電機軸，旋轉電機驅動滾筒旋轉，帶動附著器旋轉，翻動物料。

所述的附著器由外筒和內筒滑動配合組成，均為帶底的套筒，內筒筒底中心設氣體連接管的通孔，內筒口部設法蘭，法蘭上設螺栓孔；外筒口部設端蓋，端蓋中心設有氣體連接管的通孔，端蓋四周設螺栓孔與內筒法蘭的螺栓孔對應；外筒端蓋與內筒法蘭之間設密封墊，由螺栓緊固，內筒與外筒之間還設有密封止閥，進一步密封裝料腔。

所述的抽氣機構由氣體連接管、壓力表、三通閥、抽氣軟管和真空泵連接構成，真空泵固定在機座上；氣體連接管一端穿進附著器的外筒端蓋和內筒底部中心的通孔與裝料腔相通，氣體連接管另一端與三通閥、抽氣軟管和真空泵連接，由三通閥啟閉裝料腔和真空泵、大氣之間的氣體通道。

使用時，將物料和堿金屬裝入附著器的裝料腔內，封閉附著器；啟動爐體擺動機構使爐體左端上仰，附著器裝于滾筒內后，再使爐體保持水平狀態；啟動真空泵，排除裝料室的空氣；接通加熱爐電源，加熱升溫，啟動滾筒旋轉機構，堿金屬熔化并鍍覆在滾動的物料上；關閉加熱爐電源，向附著器裝料腔充入空氣，堿金屬氧化并以氧化物形態負載物料上；冷卻后，從附著器裝料腔中取出試樣。

本發明還提供一種高爐入爐物料堿金屬熔融負載方法，按以下步驟進行：

a.物料制粒將物料、堿金屬破碎成粒，物料粒度10～25mm；堿金屬粒度≤6mm；

b.配料按重量比配料：堿金屬K和/Na與物料之比為1～10∶100；

c.裝料與密封先將堿金屬與物料混合，然后裝入附著器的裝料腔；裝料腔外筒和內筒之間由止閥密封，內筒和外筒口部由密封墊圈密封，由螺栓緊固；