本發明涉及鋼鐵冶煉領域，尤其是涉及一種轉爐煉鋼輔料的入爐裝置及其應用。
背景技術：
轉爐是煉鋼的主要設備之一，其產量占我國總鋼產量的80％以上。轉爐煉鋼的原料除鐵水和廢鋼等主料外，還包括活性石灰、螢石、石灰石、菱鎂礦、白云石、燒結礦及轉爐一次除塵灰球團等輔料，輔料的粒度一般為5～40mm，且大部分輔料的粒度為30～40mm。在轉爐上部的垂直汽化煙道側壁開設了輔料的入口，各種輔料均經綜合料倉、給料器、下料溜管及汽化煙道后在重力的作用下下落至轉爐中。由于汽化煙道中的煙氣流速高達40m/s，故大多數輔料的粒度均須達到5mm以上，否則輔料將被煙氣裹挾至除塵系統中。實際生產過程中，各種輔料須經過多次轉運才能進入轉爐，而輔料的多次轉運出現粉化現象并產生了質量占總質量約10％的粒度小于5mm的顆粒，這部分顆粒大部分被煙氣帶走而增加了生產成本。
輔料進入轉爐后融入高溫鐵水中，并與鐵水中的硫、磷等雜質進行化學反應，然后以渣的形式浮在鐵水上表面。輔料的粒度越小融入鐵水的速度越快、冶煉時間越短且能耗越低；同時可以降低鋼鐵料的消耗，提高鋼水的收得率。但限于上升煙氣對下落輔料的裹挾干擾，目前大部分輔料的粒度為30～40mm，大大增加了輔料融入鐵水的速度，且約50％的輔料直接進入渣中而大大增加了生產成本。
中國專利CN公開了一種轉爐少渣料加入的冶煉方法，包括以下步驟：采用單渣法操作，控制入爐鐵水Si≤0.7％，P≤0.12％；采用少渣料加入冶煉模型控制輔料加入量；頂吹槍位；底吹強度；終點控制目標；出鋼留渣；濺渣。該專利從造渣方法和造渣料的加入量及批次的角度公開了一種轉爐少渣料加入的冶煉方法，可以減少輔料的用量。但與傳統方式一樣，使用該方法，輔料的粒度仍須達到5～40mm，輔料在鐵水中的融化速度仍然較慢，而且部分粒度小于5mm的輔料仍然被煙氣帶走而增加了生產成本。
技術實現要素：
本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種使絕大部分輔料能順利進入轉爐且更快地融入鐵水中的轉爐煉鋼輔料的入爐裝置及其應用。
本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：
一種轉爐煉鋼輔料的入爐裝置，位于轉爐的上方，包括：
可升降下料溜管：側面開設有入料口，下方設置布料器，上方經卷揚機控制升降；
輔助下料組件：包括輔料倉以及連接在輔料倉出口處，配合連接的固定下料溜管及移動下料溜管，所述的移動下料溜管可伸入到可升降下料溜管的入料口中。
所述的布料器為人字形結構，固定在可升降下料溜管的出口處，使輔料由直接下落變為分散下落，以增加輔料與鐵水的接觸范圍，進一步增加輔料融入鐵水的速度。
所述的可升降下料溜管在下降過程中穿過位于煙道上氧槍入口一側的溜管入口，然后下移使其出口至轉爐爐膛最大截面處，由于從轉爐至煙道，只有轉爐爐膛最大截面處的煙氣上升速度最小，故輔料從此截面下落受氣流的干擾最小，輔料的利用率最高。
所述的可升降下料溜管的外部還套設有套管，套管頂部開設有小孔，卷揚機通過鋼絲繩穿過該小孔連接可升降下料溜管，可基本避免煙氣的外逸。
所述的固定下料溜管及移動下料溜管還套設有密閉罩，亦可基本避免煙氣的外逸。
所述的套管和/或密閉罩通過風管與冷風機連接。轉爐工作時，冷風機處于常開狀態，以防止煙氣從密閉罩和套管中外逸，同時冷風可對輔料移動下料溜管和可升降下料溜管進行冷卻。
轉爐煉鋼輔料的入爐裝置用于向轉爐中加入輔料，采用以下步驟：
(1)將除轉爐一次除塵灰球團外的煉鋼輔料的粒度減小至0.5～20mm；
(2)可升降下料溜管穿過位于煙道上氧槍入口一側的溜管入口，繼續下移使其出口至轉爐爐膛最大截面處；
(3)在可升降下料溜管下降至下料位后，移動下料溜管下移至可升降下料溜管的入料口中，輔料倉中的輔料經固定下料溜管及移動下料溜管順利進入可升降下料溜管，經布料器分布后落入轉爐中的鐵水中；
(4)加料結束后，移動下料溜管上移復位，然后可升降下料溜管上移復位。
由于轉爐中部爐膛截面上升的氣流速度<5m/s，比轉爐上部煙道截面上升的氣流速度40m/s小得多，故粒度≥0.5mm的輔料均可下落并融入鐵水中；同時由于輔料的粒度大大減小，比表面積增加到原來的2倍以上，故輔料融入鐵水的質量和速度均大大增加。
與現有技術相比，本發明具有以下優點：
(1)基本避免了煙道中上升的熱氣流對下落的輔料的裹挾，而且由于輔料的粒度大大減小，故輔料能被鐵水更快且更有效地吸收，從而大大降低了輔料的消耗量，亦降低了轉爐一次除塵裝置的負荷。
(2)轉爐造渣時間和吹氧時間均縮短1min以上，轉爐冶煉時間縮短的同時，氧氣的消耗量降低了6％以上。
(3)轉爐冶煉時間縮短后，其護爐時間相應延長，降低了護爐成本。
附圖說明
圖1為本發明的結構示意圖。
圖中，1-轉爐、2-氧槍、3-布料器、4-轉爐煙道、5-移動下料溜管、6-密閉罩、7-固定下料溜管、8-輔料給料器、9-輔料倉、10-可升降下料溜管、11-冷風機、12-風管、13-套管、14-卷揚機。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。
實施例
一種轉爐煉鋼輔料的入爐裝置，其結構如圖1所示，位于轉爐1上方，包括氧槍2、固定在可升降下料溜管10下口的布料器3、位于轉爐1上方的轉爐煙道4、可升降下料溜管10、移動下料溜管5、固定下料溜管7、輔料給料器8、輔料倉9、卷揚機14等。
可升降下料溜管10的側面開設有入料口，下方的出口處設置人字形結構的布料器3，使輔料由直接下落變為分散下落，以增加輔料與鐵水的接觸范圍，進一步增加輔料融入鐵水的速度。上方經卷揚機14控制升降。
輔料倉9的出口處設置有輔料給料器8，并連接有相互配合連接的固定下料溜管7及移動下料溜管5，移動下料溜管5可伸入到可升降下料溜管10的入料口中。可升降下料溜管10在下降過程中穿過位于煙道上氧槍2入口一側的溜管入口，然后下移使其出口至轉爐爐膛最大截面處，由于從轉爐至煙道，只有轉爐爐膛最大截面處的煙氣上升速度最小，故輔料從此截面下落受氣流的干擾最小，輔料的利用率最高。
可升降下料溜管10的外部還套設有套管13，套管13頂部開設有小孔，卷揚機14通過鋼絲繩穿過該小孔連接可升降下料溜管10，可基本避免煙氣的外逸。固定下料溜管7及移動下料溜管5外還套設有密閉罩6，亦可基本避免煙氣的外逸。
套管13和密閉罩6通過風管12與冷風機11連接。轉爐工作時，冷風機11處于常開狀態，以防止煙氣從密閉罩和套管中外逸，同時冷風可對輔料移動下料溜管和可升降下料溜管進行冷卻。
轉爐須加入輔料時，輔料通過輔料倉9、輔料給料器8、固定下料溜管7及移動下料溜管5進入可升降下料溜管10，然后落入轉爐鐵水中。
輔料通過布料器3時，輔料被分散進入鐵水中。
加輔料時，可升降下料溜管10下降至加料位置，然后移動下料溜管5亦下移至加料位置并進入可升降下料溜管10中；不加輔料時，移動下料溜管5上移復位，然后可升降下料溜管10亦上移復位。
轉爐工作時，冷風機11處于常開狀態，以防止煙氣從密閉罩6和套管13中外逸，同時冷風可對輔料移動下料溜管5和可升降下料溜管10進行冷卻。
上述裝置在180t煉鋼轉爐脫上進行了試驗，本試驗中，輔料中僅石灰、石灰石、白云石及菱鎂礦的粒度降至20mm以下并通過可升降下料溜管進入鐵水中，其余輔料仍通過原方式和路徑加入。試驗結果，石灰、石灰石、白云石及菱鎂礦的綜合消耗量由原每噸鋼約50kg降至約45kg，噸鋼耗氧量由原約53Nm3降至約50Nm3，噸鋼成本降低了約6元人民幣。