废钢预热装置、电弧熔化设备及预热方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种废钢预热装置、电弧熔化设备及预热方法，废钢预热装置包括：竖井，上端为进料口，竖井的下端侧壁设置有出料口；卸料器，设置在竖井内并能够沿竖直方向相对于竖井运动，卸料器具有朝向出料口倾斜的上表面；运料台车，能够振动运料，运料台车的入口端与出料口连接；导向辊，设置于出料口并位于运料台车的入口端上侧，导向辊能够控制出料口的开度。本发明专利技术的有益效果是，卸料器能够进行高度方向的调节，通过调节卸料器的高度和导向辊的位置，可以实现不同的卸料速度，运料台车可以水平方向移动，通过调节运料台车的振动频率和幅度，能够控制废钢的落下位置，实现废钢的连续加入。

【技术实现步骤摘要】
废钢预热装置、电弧熔化设备及预热方法
本专利技术涉及冶金
，具体涉及一种废钢预热装置、电弧熔化设备及预热方法。
技术介绍
电弧炉炼钢中节能、降耗、环保一直是全球电弧炉炼钢技术发展的核心技术之一。传统的炼钢电弧炉，废钢分为二至三次从炉顶装入，依靠电极与废钢之间产生的电弧来熔化废钢。因此，传统的电弧炉只能间断的向炉内送电，间隔一段时间即停电，旋开炉盖装料，这样极大地降低了电弧炉的生产率，增加了电弧炉的热损失和能源消耗。同时大量烟尘在装料时排放到厂房内，增加了除尘环保的难度。间断式的电极与废钢产生明弧，增大了对电网的冲击和噪音的危害程度，炼钢产生的高温烟气节能降耗是电弧炉冶炼的重要课题，其中利用烟气余热预热废钢一直被人们广泛关注。电弧炉冶炼过程中会产生大量的高温烟气，这些烟气的温度高达1000℃以上，排烟量高达500～1200m3/(h·t)。利用这些烟气显热预热废钢，将会产生巨大的经济效益。众所周知，废钢预热是电弧炉钢节能技术的发展方向之一，目前在与电弧炉配套的废钢预热中，代表性方式有水平连续输运方式和竖炉方式，所用设备分别如康斯迪电弧炉(即Consteel电弧炉)和篦式竖炉电弧炉。其中，利用电弧炉烟气预热废钢技术是一个二十多年来国内外均在研究的一项技术，但因其技术难度大，目前仅有少量方案投入实际使用，典型代表如振动连续加料的Consteel(US5400358-1992)、手指竖炉(DE4025294A1-1992)、竖井侧推加料(US2007/0013112A1)技术。水平式废钢预热装置因对厂房高度没有过高的要求，已为部分企业所关注。目前具有代表性的水平式连续加料废钢预热装置主要是国外引进的所谓连续炼钢电弧炉(Consteel)。Consteel(US5400358-1992)是一种水平连续给料技术，可实现电弧炉稳弧冶炼，环保且电极消耗降低，可大大降低电弧炉的生产过程费用，但该方法废钢只有上层物料被加热，故废钢预热效果不佳，据国内外报道平均节能效果只有吨钢25kwh；此外，由于要提高原料(废钢)换热效率，输送槽内的废钢在输送带上堆高比较薄，必然加大预热段的长度，设备全长可达90～100m，针对车间的布置是非常不利的；再次，该方案动态密封漏气较严重，对风机等的容量要求较大。康斯迪电弧炉的热烟气在预热装置中逆着废钢运行流动，由于废钢在水平的预热装置中无法充满，有一大部份的气流在废钢层的上部流动，使得底部的废钢预热效果差，为了达到较高的热交换，通常需要60米长的预热隧道。由于废钢中具有含氯的化合物，如PVC等，理论上，这些含氯的化合物在低于800℃不完全燃烧就会产生二噁英，特别在300～500℃范围内不完全燃烧最容易产生二噁英，由于康斯迪炉的预热隧道较长，热烟气和废钢热交换后，温度不断降低，使废钢中的含氯的化合物在300～500℃之间不完全燃烧下极容易产生二噁英，污染环境。康斯迪电弧炉存在的固有缺点是：1、虽然其专利技术者英特尔制钢公司认为该公司开发的Consteel工艺可将废钢预热至500℃左右，设备供应商意大利德兴公司也宣传可将废钢预热到400℃～600℃，而KyoeiSteel(即日本共英制钢)公司的生产实践表明，经预热后的废钢温度上下不均(上高下低)，距表面600mm～700mm处的废钢温度＜100℃，其节能效果仅为25kwh/t钢，传热效率很低。国内在用Consteel电弧炉的生产实践也证明该设备废钢预热温度低，节能效果差。2、其设备长度很长，一般预热通道和装料运输机全长约60米左右，占地面积大，设备的安装和旧厂房的改造非常困难，一次性投资很高。3、漏风量大，烟气中混入大量野风，不仅增加了除尘风机的负担，而且大大不利于烟气余热的回收利用。4、上料电磁吊车作业率非常高，有的达到90％以上，有时会因装料而影响生产。手指竖炉电弧炉是德国FUCHS公司在20世纪90年代初开发和研制的，是一种典型的电弧炉废钢预热装置，所谓“手指”是指在竖炉和电弧炉连通接口之间有单排或多排的可通过机械装置开启和关闭的手指类托架。在电弧炉冶炼过程中，通过向废气流中直接加入废钢而充分利用废气对废钢的预热能力，不仅利用烟气显热，同时可利用烟气中的可燃气体进行二次燃烧的化学能，因此，这类带托料装置的废钢预热技术因烟气能穿透废钢层，预热节能效果好，可达到吨钢60～100kwh，但是，传统竖炉中由于废钢对手指类托架的直接冲击，容易导致被废钢砸坏，增加了设备维护，影响了废钢预热技术的推广使用。同时由于废钢中存在一定量的轻薄料，在可燃气体二次燃烧的情况下有可能造成局部废钢的熔化，造成竖炉内废钢粘结，引发竖炉废钢无法顺畅的进入电弧炉的问题。为此，避免废钢直接砸落到手指类托架，便可明显的减少废钢加料过程的冲击，减少设备的维护。FUCHS公司又推出了新一代FUCHS-COSS电弧炉，即是对竖炉的改进，用独立的推料系统代替原来的竖井，推料系统为无水冷系统，用铸铁板组成，避免了原来因竖井漏水，而影响冶炼周期，但机械结构庞大，运行复杂。竖式废钢预热技术虽然热效率较高，废钢预热温度较高，但它要求厂房的标高很高，设备庞大，一次性投资很高，且不适应旧有电弧炉炼钢车间的改造。在篦式竖炉中，电弧炉的热烟气从竖井的下端进入，从竖井的上端排出。这样，竖井的断面要有足够大，才能让热烟气在废钢间缝隙中流过。在实际生产中，水冷的指篦容易被废钢砸坏漏水，或被废钢卡住，设备的造价高，设备维护量大，所以篦式竖炉在电弧炉炼钢上只一部份的大炉子使用。
技术实现思路
本专利技术提供了一种废钢预热装置、电弧熔化设备及预热方法，以解决现有技术中由于废钢原料下落冲击造成手指类机构变形和开裂而导致的设备漏水的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种废钢预热装置，包括：竖井，上端为进料口，竖井的下端侧壁设置有出料口；卸料器，设置在竖井内并能够沿竖直方向相对于竖井运动，卸料器具有朝向出料口倾斜的上表面；运料台车，能够振动运料，运料台车的入口端与出料口连接；导向辊，设置于出料口并位于运料台车的入口端上侧，导向辊能够控制出料口的开度。进一步地，导向辊包括伸缩杆、摆动杆和导向辊子，伸缩杆的一端与竖井的壳体铰接，伸缩杆另一端与导向辊子的转动中心铰接，摆动杆的一端与竖井的壳体铰接，摆动杆另一端与导向辊子的转动中心铰接，且伸缩杆的一端与摆动杆的一端错位设置。进一步地，卸料器的上端设置有多个卸料辊，多个卸料辊间隔均布并形成卸料器的上表面。进一步地，卸料器朝向出料口的侧壁上设置有用于预热烟气通过的烟气通孔，烟气通孔用于分别连接卸料器的上表面上方和电弧炉的入口。进一步地，竖井的进料口下侧设置有烟气管道，烟气管道处设置有烟气分析组件和温度测量组件。进一步地，废钢预热装置还包括升降机构，升降机构设置在卸料器的下方并能够驱动卸料器沿竖直方向相对于竖井运动。进一步地，竖井内设置有燃料喷枪和助燃氧枪，燃料喷枪和助燃氧枪均位于进料口下方并位于卸料器上方。进一步地，竖井的进料口处设置有用于进料的进料组件。进一步地，进料组件包括：竖炉受料斗，呈漏斗状结构，竖炉受料斗的小径端与进料口连接，竖炉受料斗的大径端沿竖直方向位于竖炉受料斗的小径端的上方；第一密封滑板，设置在竖炉受料斗的大径端并能够控制竖炉受料斗的大径端的开闭本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种废钢预热装置，其特征在于，包括：竖井(10)，上端为进料口，所述竖井(10)的下端侧壁设置有出料口；卸料器(20)，设置在所述竖井(10)内并能够沿竖直方向相对于所述竖井(10)运动，所述卸料器(20)具有朝向所述出料口倾斜的上表面；运料台车(30)，能够振动运料，所述运料台车(30)的入口端与所述出料口连接；导向辊(40)，设置于所述出料口并位于所述运料台车(30)的入口端上侧，所述导向辊(40)能够控制所述出料口的开度。

【技术特征摘要】
1.一种废钢预热装置，其特征在于，包括：竖井(10)，上端为进料口，所述竖井(10)的下端侧壁设置有出料口；卸料器(20)，设置在所述竖井(10)内并能够沿竖直方向相对于所述竖井(10)运动，所述卸料器(20)具有朝向所述出料口倾斜的上表面；运料台车(30)，能够振动运料，所述运料台车(30)的入口端与所述出料口连接；导向辊(40)，设置于所述出料口并位于所述运料台车(30)的入口端上侧，所述导向辊(40)能够控制所述出料口的开度。2.根据权利要求1所述的废钢预热装置，其特征在于，所述导向辊(40)包括伸缩杆(41)、摆动杆(42)和导向辊子(43)，所述伸缩杆(41)的一端与所述竖井(10)的壳体框架(16)铰接，所述伸缩杆(41)另一端与所述导向辊子(43)的转动中心铰接，所述摆动杆(42)的一端与所述竖井(10)的壳体框架(16)铰接，所述摆动杆(42)另一端与所述导向辊子(43)的转动中心铰接，且所述伸缩杆(41)的一端与所述摆动杆(42)的一端错位设置。3.根据权利要求1所述的废钢预热装置，其特征在于，所述卸料器(20)的上端设置有多个卸料辊(23)，多个所述卸料辊(23)间隔均布并形成所述卸料器(20)的上表面。4.根据权利要求3所述的废钢预热装置，其特征在于，所述卸料器(20)朝向所述出料口的侧壁上设置有用于预热烟气通过的烟气通孔(22)，所述烟气通孔(22)用于分别连接所述卸料器(20)的上表面上方和电弧炉(50)的入口。5.根据权利要求4所述的废钢预热装置，其特征在于，所述竖井(10)的所述进料口下侧设置有烟气管道(11)，所述烟气管道(11)处设置有烟气分析组件(12)和温度测量组件(13)。6.根据权利要求1所述的废钢预热装置，其特征在于，所述废钢预热装置还包括升降机构(21)，所述升降机构(21)设置在所述卸料器(20)的下方并能够驱动所述卸料器(20)沿竖直方向相对于所述竖井(10)运动。7.根据权利要求1所述的废钢预热装置，其特征在于，所述竖井(10)内设置有燃料喷枪(14)和助燃氧枪(15)，所述燃料喷枪(14)和所述助燃氧枪(15)均位于所述进料口下方并位于所述卸料器(20)上方。8.根据权利要求1所述的废钢预热装置，其特征在于，所述竖井(10)的所述进料口处设置有用于进料的进料组...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹建宁，耿明山，韩庆礼，
申请(专利权)人：中冶京诚工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11