主要组成部分有:熔炼室、氧枪、废气通道弯头、活动沉渣车、烟气除尘系统等。
每座双床平炉熔炼室有两个对称的炉床,在冶炼过程中,当一个床吹炼时(称之为熔炼床),另一个床预热废钢和炉料(称之为预热床),两个床交替进行。
1、麦尔茨一包林斯炉型。这种炉型具有对称式炉型、对称式炉顶和炉墙。其主要优点是:
(1)前墙和后墙对称向炉内倾斜,炉顶跨度减小了,不易变形损坏,有利于延长沪顶寿命。
(2)由于前、后墙向炉内倾斜,趋向混铁炉的圆柱形构筑,可以改善炉墙向炉内辐射传热条件,提高炉子热效率。
(3)采用组合式炉顶和前后墙,可以随时更换,快速检修,缩短修炉时间,减少耐火材料消耗,并可使修炉工人避开热气流恶劣工作环境。
(4)组合式前后墙构筑强度大,并可在生产中更换,可以取消平炉处理后墙和补前墙的补炉工序,利于高温快炼。
2、组合式炉项和前、后墙
在钢结构架上砌筑炉顶和前、后墙预制件。炉顶用长450mm镁铬砖砌筑,前、后墙用长500mm铬镁砖砌筑。砖的气孔率仅14%。每块砖都用吊挂在弧形钢结构梁上,砌筑成弧形预制件。200吨x2双床平炉炉顶和后墙分别由八块预制件组成,前墙由十一块预制件组成。更换时用吊车和吊具拆卸和安装,生产过程中更换两块预制件只需要20分钟。修炉时更换全部炉顶和炉墙预制件,24小时即可换完。换下来的炉顶预制件砖的残厚约120mm,损坏的主要原因是熔蚀,有剥落和断砖现象,但多为新断口,可能是更换时激冷激热所致。
组合式炉顶和前后墙在冶炼、护炉、修炉、热工等方面都有好处,但需大面积的砌筑场地,设计成套砖型,确定组合的砌筑工艺和拆装方法。我国武钢第一炼钢厂曾试验过。
3、炉底
炉底采用优质镁砖砌筑,镁质材料层厚900mm,出钢口处最薄为800mm。用高钙细颗粒镁砂冷打炉底打结层,打结层厚250mm。高钙细颗粒镁砂含MgO65~70%,粒度0~6mm,其中小于2mm的占25%,2~4mm的占60%,4~6mm的占15%,使用时加水4%,另加氧化铁皮。一般情况下,每生产380~400炉更换全部炉顶和前后墙,修补炉底打结层。生产1000炉左右进行一次较大规模的冷修。在维厂看到,将铲斗车开进75t x2双床平炉熔炼室内装运废物。
4、中间通道
200tx2双床平炉从熔炼室排出的废气为1500~1600度,一氧化碳含量60~70%,在熔炼床燃烧氧枪供给的氧气下燃烧,提高废气温度,加热预热床的废钢和炉料。因此,对预热床来说,中间通道相当于单床平炉的火焰喷出口,最佳中间通道的设计是提高炉子热效率的关键。多年来捷克在这方面做了许多试验研究工作,认为中间通道断面积约为熔炼室空间断面积的三分之一为宜。
5、结构特点
(1)炉子横断面由异型梁柱围成闭合框架,呈椭圆形,上下方向为长轴。
(2)炉子倾动中心在水盘中心轴线上。
(3)三个水盘夹缝都采用了密封装置,钢板罩几乎成个整圆,只在水盘缝正下方有一段开口,有时从此处往下淌渣,但渣量很少,钢板罩寿命可达半年。
(4)每床只有一个大炉门,设在横向中心线上。炉门上端向炉内倾斜,紧靠在炉门框上,减少炉门散热损失和漏气。
(5)200tx2双床平炉利用了原400t倾动式平炉的机械倾动设备。75tx2双床平炉采用了液压倾动设备。即是说采用机械或液压倾动方式都可以。
1、吹炼氧枪
直接向熔池吹入冶炼必需的氧气。双床平炉是在单床平炉位置上改造成的,受吊车主梁下弦标高的限制,不能采用顶吹,只好采用了斜吹,氧气流股与熔池水平面成50度夹角。每床有两支吹炼氧枪并排安装在炉头导向架子上,可以单独也可以同时沿导向架上的滑道滑动,以机械传动方式伸入炉内或退出炉外,有效长7米。双枪同时用于吹炼。枪头用含铜99.99%电解铜铸造,喷孔为拉瓦尔管型。氧枪外径194mrn,铜头与钢管之间连接一段铜管,采用氢气保护焊接工艺焊接。氧枪水量85m3/h,回水温度40度,最大氧流量16000Nm3/h。
2.燃烧乳枪
用于提供燃烧废气中一氧化碳必需的氧气。每床炉顶上并排安装两支燃烧氧枪、铸造喷头,拉瓦尔管喷孔,喷孔出口面向预热床,与垂直方向成30度夹角。氧枪外径179mm,铜头与钢管之间连接一段铜管,亦采用氢气保护焊接工艺。氧枪水量60m3/h,回水温度40℃。
从预热床排出的废气经过废气通道弯头,再经过活动沉渣车进入烟道。废气通道弯头是钢结构件,弯头入口处有水冷,弯头拐弯处有水喷嘴。弯头入口处废气温度约1000~1100℃,水喷嘴直接向废气喷水,使废气温度降至450~550℃。废气弯头的拐弯处设有吹炼氧枪出入孔,孔上有带耐火材料内衬的密封盖,下枪吹炼时打开,不吹炼时关闭,以防烟气泄漏到炉外。弯头垂直段是圆形通道,200tx2双床平炉的圆形通道直径为2.6m,75tx2双床平炉的圆形通道直径为1.5m。在圆形通道上有控制闸板,用于炉子换向。
每个废气通道下方设一个活动沉渣车,废气中大颗粒渣子落入渣箱中,氧枪退出炉外时带出来的渣子也能落入渣箱中。渣箱容积8m3,箱内不砌砖。渣箱与废气通道衔接处采用水封,不漏气,且容易更换,每换一次渣箱仅需20~30min。
捷克的双床平炉都采用了奥地利Waagenr一Biro公司文吐里湿法除尘。孔厂200tX2双床平炉除尘系统有关参数如下:
废气量:36000~40000Nm3/h;
废气入口含尘浓度:2~60g/m3;
尘粒比重:4.9g/m3;
粒度:1~10-3mm;其中5X10-3mm的占60%。
尘粒的主要成份:SiO2=1.37%,CaO=1.05%,MgO=0.89%,Fe2O3=66.5%,S=0.05%,Zn=2.8~4.4%,Pb=0.7~1.25%;
供水量:100m3/h;
从文氏管中排出污水量:84~90m3/h;
污水PH值:3~12.5,一般6.5~7.4;
废气出口温度:50℃;
废气比重:0.85g/m3;
废气出口含尘浓度:100mg/Nm3。