预热废铁的设备及其所用的方法技术

为了高效地预热包括各种尺寸和形状的废铁块的铁基废钢，同时又避免废铁块彼此熔合，在熔化废铁的熔化炉的前段中布置彼此相互平行的一个回转窑式预热炉和一个竖炉式预热炉，并使经过预热的废铁从两个预热炉装入熔化炉中。在竖炉式预热炉与熔化炉之间设置一闸板，从而防止从熔化炉中排出的废气直接流入竖炉式预热炉并将废气送入回转窑式预热炉中。最好将经过回转窑式预热炉的废气从炉子上部送入竖炉式预热炉并从下部排出。回转窑式预热炉和／或竖炉式预热炉设有一用于燃烧废气中的可燃成分的空气或氧气送入口。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于预热准备回收的废铁的预热设备。本专利技术还涉及一种用于在预热设备中预热废铁的预热方法。本专利技术特别地涉及一种用于预热废铁的预热设备，其中，在一个回转窑式预热炉和一个竖炉式预热炉中预热废铁，这些炉子在熔化炉的前段中彼此平行地布置，经过如此预热的废铁被送入熔化炉中，并借助于电弧加热或顶吹氧气的方法加热，以使废铁可以在炉中被熔化。本专利技术还涉及一种用于在预热设备中预热废铁的方法。当钢在电炉或转炉中被精炼时，作为铁的来源被送入炉中的废铁要预先被加热。而在此预热过程中，需要大量的热能。因此，从运行成本的观点来看，废铁的预热对降低成本并没有显现出太多的好处，此外，为了提供预热设备，要增加设备成本。最近，根据回收资源的观点，废铁的回收已变得非常重要。为了有效地进行废铁回收，以便从将废铁作为铁的来源而付诸到实际生产中的观点而有效地利用废铁，以及为了在使用废铁时节约能源，已经希望开发一种用于预热废铁的预热技术，由此可以尽可能多地减少精炼所需的总能量，并可降低生产成本。在熔化废铁的
中，在“用于普通钢的电炉的战略”中公开了一种先有技术，该文献刊登在由日本钢铁学会于1994年10月发行的“电炉”上并在第27、28届shiraishi纪念报告会上宣读。根据上述先有技术，当废铁被熔化时，它需要消耗大量的电能，从而使运行成本升高。根据对上述先有技术的描述，提高运行成本的原因为热效率在平溶池步骤之后(在熔化完毕时期)降低。就在转炉式炉中熔化废铁的方法而论，在“钢和铁”(由日本钢铁学会发行)的79卷(1992)第520页上有一篇报告。根据此报告，为了处理大量的废气，要增加设备费用，而且，由于废铁要被精炼成熔化的铁，需要在后期工艺中设置一个转炉。根据美国专利No.4852858，公开了一种当在金属精炼炉的上部设置一竖炉形材料容纳容器时由从精炼炉排出的废气预热材料的方法。不过，按照上述技术，难于经常地控制预热条件。因此，精炼条件势必会大大波动。其结果为，难以稳定产品品质。日本经过审查的专利公报(Kokoku)No.6-46145公开了另一种竖炉式预热炉。按照此竖炉式预热炉，虽然其热效率高，但是炉子的下部暴露在高温气体中。因此，废铁块彼此熔合在一起。这样，需要用氧气切割将已经彼此熔合在一起的废铁块切开。此外，还公开了下列情况。当设置用水冷却的炉篦时，为了保证水冷炉篦在其中工作的空间，装料比要降低。因此，使热效率降低。就用于预热废铁的回转窑而言，日本未经审查的专利公报(Kokai)No.6-228662披露了由于回转窑总是旋转的，以使废铁块在其中移动，因此难于使废铁块彼此熔合在一起，但是，废铁的装料比低，因而热效率降低。通常不包含有机材料的废铁在用于预热废铁的上述回转窑中被加热。因此，需要对废铁进行预先处理(分类)。其结果为，增加了生产成本。由于上述回转窑总是旋转的，以致废铁可以在其中摆动，因此可以以较高的温度将气体送入回转窑中，同时又避免废铁块熔合。就含有可燃成分如CO和H2的废气而言，可以通过引入空气或氧气，从而可使可燃成份被燃烧而将潜热变成显热。不过，由于炉子中废铁的装料比低，热交换效率至多为30％-40％，这是低的。这种低的热交换效率是最大的问题。此外，当将大而粗的废铁块和重的废铁块装入回转窑式预热炉中时，预热炉的内耐火材料有可能被损坏。另一方面，当采用竖炉式预热炉时，有可能达到高的热交换效率，这是因为将废铁加入预热炉中，而热交换是在废铁与废气之间进行的。不过，随着气体温度的降低，热交换效率降低。因此，实际上热交换效率最多为70％左右。当小块的废铁在炉底中暴露于高温气体中时，它们被加热至不低于800℃的温度，以致废铁块彼此熔合在一起或者在各废铁块之间形成的空间被填以灰尘。其结果为，加大了压力损耗。在一个例子中，为了避免废铁块的熔合，设置了水冷的炉篦，并将废铁块放在炉篦上预热。但是，在上述例子中，为了保证炉篦在其中工作的操作空间，使废铁在炉子中的熔化比减小，并且使热交换效率降低。为了解决上述问题，日本未经审查的专利公报(Kokai)No.7-180975公开了一个例子，其中，废铁块的尺寸是如此之小，以致它们在被预热时可能彼此熔合在一起，将这种废铁块从一个专用的加料口中装入电弧炉中，不必预热，从而可以防止发生熔合。但是，这个例子产生这样一个问题，即有一部分废铁未经预热就被装入炉中。如上所述，回转窑式预热炉和竖炉式预热炉都有优点和缺点。因此，本专利技术的一个目的是提供一种用于有效地预热废铁的预热设备，其中，上述优点可以得到加强而缺点可以被减少，也就是说，本专利技术的一个目的是提供一种用于有效地预热各种尺寸和形状的废铁块同时又避免废铁块熔合的预热设备。本专利技术还有一个目的是提供一种用于在预热炉中预热废铁的预热方法。本专利技术提供了一种用于在使废铁在熔化炉中熔化以前预热废铁的预热设备，其特征为在熔化炉的前段中彼此相互平行地布置一回转窑式预热炉和一竖炉式预热炉；将被两个预热炉预热并从这两个预热炉送出的废铁装入熔化炉中；在竖炉式预热炉和熔化炉之间设置一闸板，从而可以防止从熔化炉中排出的废气直接进入竖炉式预热炉，也就是，从熔化炉中排出的废气可以被送入回转窑式预热炉中；将经过回转窑式预热炉的废气送入竖炉式预热炉中。最好采用这样一种布置，即在其中，使经过回转窑式预热炉的废气从竖炉式预热炉的上部送入竖炉式预热炉中并从其下部排出。最好设置一空气或氧气输入口，用于燃烧包含在回转窑式预热炉和/或竖炉式预热炉的废气中的可燃成分。在竖炉式预热炉中可以设置一推杆型输送机构或炉篦打开和关闭型输送机构。本专利技术还提供了一种用于在使废铁在熔化炉中熔化以前预热废铁的预热方法，其特征为同时在回转窑式预热炉和竖炉式预热炉中预热废铁；将经过预热的废铁装入熔化炉中；防止从熔化炉中排出的废气直接流入竖炉式预热炉中；将从熔化炉中排出的废气送入回转窑式预热炉中；以及将经过回转窑式预热炉的废气送入竖炉式预热炉中。经过回转窑式预热炉的废气最好从竖炉式预热炉的上部被送入竖炉式预热炉中并从其下部排出。最好将空气或氧气送入回转窑式预热炉和/或竖炉式预热炉，从而可以使废气中所含的可燃成分燃烧，将废气的潜热转变成显热。附图的简要说明附图说明图1是表示用于本专利技术的废铁的预热设备的一个例子的示意图。图2是表示用于本专利技术的废铁的预热设备的另一个例子的示意图。图3是一曲线图，它示出了在本专利技术的炉子中废气的二次燃烧比与回转窑式炉子中废气的燃烧比之间的关系。图4是表示本专利技术例子的预热温度和比较性例子的预热温度的曲线图。下面详细说明本专利技术的特征和其限制原因。按照本专利技术，设置了在熔化炉的前段中彼此相互平行地布置的一个回转窑式预热炉和一个竖炉式预热炉。如上所述，当将大尺寸的废铁块装入回转窑式预热炉中时，炉子的内耐火材料可能会被损坏。但是，当将大尺寸的废铁块装入竖炉式预热炉中时，有可能提供良好的通风，而且加入的大尺寸的废铁块难于彼此熔合。另一方面，当将小尺寸的废铁块装入竖炉式预热炉中时，不可能提供良好的通风，进而会有一种可能性，即使装入的废铁块彼此熔合。但是，当将小尺寸的废铁块装入回转窑式预热炉中时，内耐火材料不可能被损坏。此外，当废铁块在回转窑式预热炉中始终都在摆动时，它们可以被合适地预热。因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于预热废铁的设备，包括：一个熔化炉，其主要原料为已经被预热的废铁；一个用于通过送入由熔化炉产生的废气预热废铁的预热装置；和一个用于处理曾经用于预热的废气的废气处理装置，其特征为，一个回转窑式预热炉与一个竖炉式预热炉彼此相互平行地布置在熔化炉的前段中，从熔化炉排出的废气首先被送入回转窑式预热炉中，将从回转窑式预热炉中排出的废气送入竖炉式预热炉中，而且废铁可以被独立地装入这两个预热炉中并被其预热，然后被送入熔化炉中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：原田俊哉，重山幸则，武内美继，
申请(专利权)人：新日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]