一种连续预热废钢的炼钢装置及工艺制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种连续预热废钢的炼钢装置及工艺，所述装置包括废钢竖井，该废钢竖井被设置于其上部的第二竖井闸门分隔为废钢装料竖井及废钢预热竖井，且废钢装料竖井的顶部设置有第一竖井闸门用以将其密封；电弧炉，该电弧炉含有上下设置的炉盖及炉体，该炉体含有上下依次设置的上炉壳、熔池及下炉壳；所述上炉壳上设有多功能炉壁枪；电弧炉上炉壳所设置的烟气出口通过烟道与所述废钢预热竖井烟道的入口相连；振动给料机，用以将预热后的废钢送入电弧炉的熔池。本发明专利技术所提供的该装置及工艺为将废钢预热、电弧升温、一次能源助熔、炉底吹气搅拌(底吹)、高效吹氧相结合的用废钢炼钢装置及工艺。

A steelmaking device and process for continuous preheating of scrap steel

【技术实现步骤摘要】
一种连续预热废钢的炼钢装置及工艺
本专利技术涉及一种连续预热废钢的炼钢装置及工艺，属于钢铁冶金

技术介绍
从装料模式划分，目前用废钢炼钢的电炉工艺和装置可以分为冷装料和热装料两种方式，冷装料即废钢不经过预热处理直接装入炉中冶炼，热装料即废钢需要经过预热后再装入炉子中冶炼。多数传统电弧炉采用冷装料的方式进行冶炼，冶炼过程中主要依靠高温电弧熔化废钢和加热钢水，但是电弧对废钢烧损大，熔化噪音大，冶炼后期需要大量吹氧喷碳和加入大量造渣料造好泡沫渣以实现埋弧冶炼才能提高电弧加热效率，炉内产生大量的高温烟气直接排出。同时每次加废钢需要旋开炉盖，会造成环境污染和能量损失。目前，用于热装料模式的废钢预热型电炉主要包括水平连续预热的Consteel电炉和带手指阀的竖井式电炉，二者均可以实现不开盖加料，实现电弧加热钢水的平熔池冶炼。废钢的预热主要是利用电炉本身在冶炼废钢过程中产生的高温烟气，让这些高温烟气经过废钢以达到预热废钢的效果，提高了输入电炉能源的利用率，但是这两种废钢预热型电炉也都有各自的优缺点。其中，Consteel电炉设备技术成熟、故障率低，但由于烟气仅由废钢的顶部通过因此预热效果差，吨钢电耗最多节约30kWh。而带手指阀的竖井式电炉，由于烟气是从废钢料柱的底部向其顶部扩散，对流换热充分，吨钢电耗可降低约100kWh，但由于竖井和手指阀采用水冷钢结构，废钢预热温度高，因此竖井和手指阀经常发生漏水和粘钢的故障，给正常生产带来了安全隐患。因此，提供一种连续预热废钢的炼钢装置及工艺已经成为本领域亟需解决的技术问题。
技术实现思路
为了解决上述的缺点和不足，本专利技术的一个目的在于提供一种连续预热废钢的炼钢装置。本专利技术的另一个目的还在于提供一种连续预热废钢的炼钢工艺。该工艺为将废钢预热、电弧升温、一次能源助熔、炉底吹气搅拌(底吹)、高效吹氧相结合的用废钢炼钢工艺。为了实现以上目的，一方面，本专利技术提供了一种连续预热废钢的炼钢装置，其中，所述连续预热废钢的炼钢装置包括：废钢竖井，该废钢竖井被设置于其上部的第二竖井闸门分隔为废钢装料竖井及废钢预热竖井，且废钢装料竖井的顶部设置有第一竖井闸门用以将其密封；电弧炉，该电弧炉含有上下设置的炉盖及炉体，该炉体含有上下依次设置的上炉壳、熔池及下炉壳；所述上炉壳上设有多功能炉壁枪；电弧炉上炉壳所设置的烟气出口通过烟道与所述废钢预热竖井烟道的入口相连；振动给料机，用以将预热后的废钢送入电弧炉的熔池。根据本专利技术具体实施方案，在所述的装置中，所述烟道可为废钢预热竖井的一部分，即二者是连体设置的，当然，二者也可以进行分体设置，只要保证可以实现本专利技术的目的即可。根据本专利技术具体实施方案，在所述的装置中，该炉体的底部设置有若干炉底底吹装置，该炉底底吹装置与所述熔池相连通。其中，在本专利技术所提供的该装置中设置若干炉底底吹装置，一方面可以增加废钢的熔化速度(搅拌作用)，另一方面，还可以起到均质钢液成分的作用；此外，本领域技术人员可以根据电弧炉的大小及钢液冷区点等因素设置底吹数量点及每点的相关参数，如在本专利技术具体实施方式中，每点相关参数如下所示：流量：0-300L/min，压力0.3-0.4MPa，介质为氩气或氮气。根据本专利技术具体实施方案，该装置的废钢竖井由第二竖井闸门分隔为废钢装料竖井及废钢预热竖井，其中，废钢仅在废钢预热竖井中被预热，并且第一竖井闸门及第二竖井闸门不会同时开启，以保证预热后的烟气始终在相对稳定的状态下被抽出而进入燃烧沉降室。具体而言，首先除尘风机在整个冶炼过程中一直在工作。假设废钢竖井仅设一个竖井室和一个闸门，则当向废钢竖井加废钢期间(3分钟左右)，闸门打开，这时大量的野风会从打开的闸门涌入，造成风机负荷变化，烟气的温度也剧烈波动。而在本专利技术的该装置中，废钢竖井为两个竖井室(一大一小，其中，废钢预热竖井较大，而废钢装料竖井较小)并且设置两个闸门(两个闸门使废钢装料竖井和废钢预热竖井都是封闭的空间)，在加废钢过程中两个闸门不会同时打开，除尘风机最大的波动就是增加较小的废钢竖井(废钢装料竖井)空间内的烟气量，所以该装置中的废钢竖井设置方式可以保证预热后的烟气始终在相对稳定的状态下被抽出而进入燃烧沉降室(利于风机的工作，烟气温度更容易控制，对后期烟气的处理有利)。根据本专利技术具体实施方案，所述废钢预热竖井的井壁采用耐热铸铁板背部贴加耐材(耐火、耐热材料)结构形式，也可采用水冷壁的形式；所述第二竖井闸门水冷竖井闸板；另，当所述第一竖井闸门关闭时，需要保证其对废钢装料竖井进行密封。根据本专利技术具体实施方案，该装置还包括竖井底座，用以支撑废钢竖井。在本专利技术具体实施方式中，废钢预热竖井的底部可采用焊接或螺栓固定的方式与该竖井底座的表面相连接。根据本专利技术具体实施方案，在所述的装置中，所述竖井底座还设置有锁定装置，用以锁定该竖井底座。根据本专利技术具体实施方案，该装置还包括推钢机，其位于竖井底座上，用以将所述预热后的废钢推到振动给料机的料斗，再由振动给料机将该预热后的废钢送入电弧炉的熔池中。根据本专利技术具体实施方案，该装置还包括竖井移动设备，该竖井移动设备与竖井底座相连，用于拉动竖井底座以使废钢竖井与电弧炉的炉体分离。根据本专利技术具体实施方案，在所述的装置中，废钢预热竖井和竖井底座位于电弧炉的一侧并可与电弧炉分离，不影响该电弧炉的出钢、出渣、下炉壳吊出更换等操作。根据本专利技术具体实施方案，该装置还包括燃烧沉降室，所述废钢预热竖井的烟气出口经由管路与该燃烧沉降室的入口相连；优选地，所述燃烧沉降室的入口及/或出口设置有若干燃气烧嘴。在本专利技术更为优选的实施方式中，所述燃气烧嘴为3-5只，每只燃气烧嘴的能力为1.5-3MW。根据本专利技术具体实施方案，该装置还包括急冷塔，所述燃烧沉降室的气体出口经由管路与该急冷塔的入口相连。根据本专利技术具体实施方案，在所述的装置中，燃烧沉降室的入口处设置有测温装置。其中，所述测温装置设置在燃烧沉降室的入口并靠近燃烧沉降室之处，用以判断进入该燃烧沉降室内的烟气的温度，若烟气的温度低于800℃，则需要启动燃气烧嘴加热该进入燃烧沉降室内的烟气。根据本专利技术具体实施方案，在所述的装置中，所述炉盖设置有电极孔，电极安装在该电极孔内，该电极的上端位于电弧炉外，电极的下端位于电弧炉内并伸入至熔池中；优选地，所述电极的上端连接有导电横臂。其中，所述电极可随导电横臂上下移动。根据本专利技术具体实施方案，该连续预热废钢的炼钢装置还设置有密封罩，用以将所述振动给料机密封于所述废钢预热竖井的烟道内。在本专利技术具体实施方式中，所述密封罩用螺栓固定在废钢预热竖井及竖井底座上，以使振动给料机密封于所述废钢预热竖井的烟道内；该密封罩只在电弧炉上炉壳的烟气出口方向敞开，使得电弧炉内的高温烟气能顺利进入废钢预热竖井。此外，该密封罩可为钢板贴加耐火材料(本领域常规耐火材料)的复合结构，也可以采用水冷形式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续预热废钢的炼钢装置，其特征在于，所述连续预热废钢的炼钢装置包括：/n废钢竖井，该废钢竖井被设置于其上部的第二竖井闸门(19)分隔为废钢装料竖井(21)及废钢预热竖井(22)，且废钢装料竖井(21)的顶部设置有第一竖井闸门(20)用以将其密封；/n电弧炉，该电弧炉含有上下设置的炉盖(7)及炉体(1)，该炉体(1)含有上下依次设置的上炉壳(23)、熔池(6)及下炉壳(2)；所述上炉壳(23)上设有多功能炉壁枪(3)；/n电弧炉上炉壳(23)所设置的烟气出口通过烟道与所述废钢预热竖井(22)烟道的入口相连；/n振动给料机(9)，用以将预热后的废钢送入电弧炉的熔池(6)；/n优选地，该炉体(1)的底部设置有若干炉底底吹装置(4)，该炉底底吹装置(4)与所述熔池(6)相连通；/n还优选地，该连续预热废钢的炼钢装置还设置有密封罩(11)，用以将所述振动给料机(9)密封于所述废钢预热竖井(22)的烟道内。/n

【技术特征摘要】
1.一种连续预热废钢的炼钢装置，其特征在于，所述连续预热废钢的炼钢装置包括：
废钢竖井，该废钢竖井被设置于其上部的第二竖井闸门(19)分隔为废钢装料竖井(21)及废钢预热竖井(22)，且废钢装料竖井(21)的顶部设置有第一竖井闸门(20)用以将其密封；
电弧炉，该电弧炉含有上下设置的炉盖(7)及炉体(1)，该炉体(1)含有上下依次设置的上炉壳(23)、熔池(6)及下炉壳(2)；所述上炉壳(23)上设有多功能炉壁枪(3)；
电弧炉上炉壳(23)所设置的烟气出口通过烟道与所述废钢预热竖井(22)烟道的入口相连；
振动给料机(9)，用以将预热后的废钢送入电弧炉的熔池(6)；
优选地，该炉体(1)的底部设置有若干炉底底吹装置(4)，该炉底底吹装置(4)与所述熔池(6)相连通；
还优选地，该连续预热废钢的炼钢装置还设置有密封罩(11)，用以将所述振动给料机(9)密封于所述废钢预热竖井(22)的烟道内。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置还包括竖井底座(12)，用以支撑废钢竖井。


3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述竖井底座(12)还设置有锁定装置(10)，用以锁定该竖井底座(12)。


4.根据权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，该装置还包括推钢机(18)，其位于竖井底座(12)上，用以将所述预热后的废钢推到振动给料机(9)的料斗，再由振动给料机(9)将该预热后的废钢送入电弧炉的熔池(6)中。


5.根据权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，该装置还包括竖井移动设备(13)，该竖井移动设备(13)与竖井底座(12)相连，用于拉动竖井底座(12)以使废钢竖井与电弧炉的炉体(1)分离。


6.根据权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，该装置还包括燃烧沉降室(15)，所述废钢预热竖井(22)的烟气出口经由管路与该燃烧沉降室(15)的入口相连；
优选地，所述燃烧沉降室(15)的入口及/或出口设置有若干燃气烧嘴(14)。


7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，该装置还包括急冷塔(16)，所述燃烧沉降室(15)的气体出口经由管路与该急冷塔(16)的入口...

【专利技术属性】
技术研发人员：李佳辉，王佳，潘宏涛，常旭，李强，耿明山，李传民，韩柏金，李博，安邦，
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