【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钢铁冶金，特别是涉及一种钢包排渣及注余渣高效利用的多用途系统化设备与工艺。
技术介绍
1、一、高硫铁水排渣问题
2、企业为了降低成本，会使用高硫燃料和矿石，或者高炉路况不顺时，会产出高硫铁水，即使配置了脱硫站，也只能脱除铁水中的一部分硫，高硫铁水在脱硫能力有限的转炉中，也仅能脱除少量硫，剩下的脱硫任务就得靠lf精炼炉来完成。对于未配置脱硫站的企业，遇到高硫铁水时，就只能通过转炉和lf精炼炉搭配的方式来完成脱硫任务。
3、以lf精炼炉脱硫为例，仅采用不断加辅材造渣而不排出旧渣的一渣到底脱硫模式，由于进站钢液中的硫本来就很高，渣中的硫很容易饱和，在精炼处理的前期脱除并入渣的硫，很可能在精炼出站和上连铸平台浇铸时，因温度降低而回硫入钢。此外，采用一渣到底的脱硫模式时，因渣中的硫很容易饱和，导致脱硫能力降低，从而影响脱硫效率，使得精炼处理时间过长。
4、想要解决以上问题，就必须要采用换掉旧渣、再加辅材造新渣的模式。目前，在成熟的除渣技术中，可利用液态金属容器倾斜后实施机械臂扒渣，缺点是作业效率低，铁损大。另外，还可采用两个半圆管合拢实现渣面撇渣，虽然作业效率有所提高，铁损也有所减少，但缺点是需要价格不菲的复杂设备，并且设备运行维护费高，而且功能也仅仅限制于除渣。
5、二、注余渣回收现状
6、精炼处理要加入大量渣料，品种钢加入更多，与转炉下渣一起在精炼过程造渣。精炼一次以后的注余渣中碱度很高，硫含量尚未饱和，完全可以再循环利用1-2次，尤其是有的炉次进精炼站的钢液中
7、近年来，有些企业实施了精炼热渣循环，也称为注余热渣循环。只要当前钢包下台正好赶上其他钢包进精炼站，就将浇铸后的注余渣倒入进精炼站的钢包中，然后开进站进行精炼处理。虽然以上模式起到了一定的回收金属、辅材和热能的作用，具有显著降本增效作用，但也存在不足之处，即只能在当前钢包下台和其他钢包进精炼的时间重合段或略晚时段方可实施，全程需要天车协助作业，因此受生产组织和天车紧张情况影响较大，若连铸下包时没有赶上转炉钢包出站或精炼钢包进站，则难以实现较高的循环比，最高仅能达到40％左右。
8、此外，少量企业会在注余渣盘外运前将其放置一段时间，设法回收其中的钢片和粉渣。回收钢片时，需要将注余渣盘吸吊至钢斗转运至废钢池。回收粉渣时，需要采用装袋的方式转运回精炼炉使用，也称为冷渣循环。将高端钢种的热渣或冷渣用在低端钢种上称作高渣低用，同一级别钢种之间渣循环称为平渣平用。一般而言，高端钢种的渣不在本级别钢种循环。然而，冷渣循环的弊端也十分明显，其不但会产生装袋和人工费用，并且加入的冷渣还会造成钢液温降，温降钢液还会造成转炉温降，因此成渣不如热渣迅速，整体上不如热渣循环节能，降低成本的效果也没有热渣循环显著。
9、三、合金预热需求
10、目前，许多企业在将合金加入钢包前未进行烘烤预热，导致出钢过程温降大，因此要求的出钢温度高，这对于成本和钢的质量很不利，尤其是大合金量钢种，合金对钢包内钢液的冷却十分显著，其不利影响更大。
11、以120吨转炉冶炼hrb400和q355系统钢种为例，其硅锰合金的加入量在2.4吨左右，使用常温合金可降低钢包内钢液温度约40℃。炼钢工序中首要的就是温度控制，讲究高效保温和低温运行。根据钢铁行业的测算显示，工序运行温度每降低1℃，对应成本可降低1-3元/吨。
12、对于将合金加入钢包前进行烘烤预热的企业来说，可选设备主要为合金烘烤炉，由于有一定的降低出钢温度效果，目前成已经成为各个企业的标配。根据行业使用情况，在hrb400钢种在硅锰合金烘烤至400℃时，可降低出钢温度约12℃。但是，合金烘烤炉的缺点也十分明显，合金烘烤炉在炉内烘烤预热合金时，存在烘烤温度不足、需要耗费煤气、天然气等气体燃料，同时存在煤气泄漏的风险。
13、四、钢渣显热未有效利用问题
14、对于刚刚倒入渣盘的注余渣来说，其温度可达1500℃以上，并且可以在一段时间内保持在1000℃以上。但时，目前大部分企业的注余渣显热都未得到有效利用，导致注余渣显热被白白浪费掉了。
15、五、铝系脱氧剂利用率低下的问题
16、在现代转炉炼钢模式下，出钢时钢液中的自由氧是过剩的，为了得到合理的铸态组织、确保轧材质量，需要一道脱氧工艺。在脱氧工艺下，需要使用与氧的亲和力大于铁的物质，用以生成氧化物，然后创造脱氧产物碰撞长大和上浮排除的条件进行氧去除。
17、目前，常用的脱氧剂主要是铝块或含铝的脱氧剂，有时铝也作为合金元素加入钢液。虽然铝系脱氧剂具有脱氧效果好的特点，但由于铝系脱氧剂的密度小，加入钢液后会上浮，因此很容易被空气和钢包顶渣所氧化，导致铝系脱氧剂的利用率很低。
18、为了提高铝系脱氧剂的利用率，通常采用喂线方式使部分铝线伸入钢液，但喂线方式的铝利用率也仅能够达到40～50％。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种钢包排渣及注余渣高效利用的多用途系统化设备与工艺，具有自由行走、无死角吊装功能，能够实现便捷无损排渣，能够实现注余渣物质和显热的回收利用，能够将铝系脱氧剂完整送入钢液内部以大幅度提高其利用率，对于钢铁行业的降本增效、高质量发展和技术进步具有重大意义。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种钢包排渣及注余渣高效利用的多用途系统化设备，包括旋转吊物轨道平车、排渣吊块、顶渣溢流式钢包、预热容器及控制台；所述旋转吊物轨道平车配套铺设有平车轨道，平车轨道与现场的钢包轨道垂直分布；所述排渣吊块由旋转吊物轨道平车进行吊装和转运，排渣吊块与顶渣溢流式钢包配合使用，排渣吊块还作为铝系脱氧剂的载具；所述顶渣溢流式钢包设置在钢包车上，钢包车设置在钢包轨道上；所述预热容器由旋转吊物轨道平车进行吊装和转运，预热容器与顶渣溢流式钢包配合使用，预热容器作为合金和注余渣的载具；所述控制台布设在靠近钢包轨道端部的位置处，控制台采用高台形式，所述旋转吊物轨道平车及顶渣溢流式钢包所在的钢包车均由控制台进行操控。
3、在所述平车轨道的侧方设有工具存储区，在工具存储区内设有排渣吊块存放区和预热容器存放区，预热容器存放区还进一步划分为空桶存放区和装料容器区，装料容器区内的预热容器中预先装有设定量的合金；所述工具存储区处于旋转吊物轨道平车的吊装范围内。
4、所述旋转吊物轨道平车包括平车单元和旋转吊物单元；所述平车单元包括轮式底盘及框架式车体；所述框架式车体固定设置在轮式底盘上方，轮式底盘通过车轮设置在平车轨道上；所述轮式底盘上方设置有行走驱动组件，行走驱动组件位于框架式车体内部；所述轮式底盘的车轮轴通过轴承本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种钢包排渣及注余渣高效利用的多用途系统化设备，其特征在于：包括旋转吊物轨道平车、排渣吊块、顶渣溢流式钢包、预热容器及控制台；所述旋转吊物轨道平车配套铺设有平车轨道，平车轨道与现场的钢包轨道垂直分布；所述排渣吊块由旋转吊物轨道平车进行吊装和转运，排渣吊块与顶渣溢流式钢包配合使用，排渣吊块还作为铝系脱氧剂的载具；所述顶渣溢流式钢包设置在钢包车上，钢包车设置在钢包轨道上；所述预热容器由旋转吊物轨道平车进行吊装和转运，预热容器与顶渣溢流式钢包配合使用，预热容器作为合金和注余渣的载具；所述控制台布设在靠近钢包轨道端部的位置处，控制台采用高台形式，所述旋转吊物轨道平车及顶渣溢流式钢包所在的钢包车均由控制台进行操控。
2.根据权利要求1所述的一种钢包排渣及注余渣高效利用的多用途系统化设备，其特征在于：在所述平车轨道的侧方设有工具存储区，在工具存储区内设有排渣吊块存放区和预热容器存放区，预热容器存放区还进一步划分为空桶存放区和装料容器区，装料容器区内的预热容器中预先装有设定量的合金；所述工具存储区处于旋转吊物轨道平车的吊装范围内。
3.根据权利要求1所述的一种钢包排
4.根据权利要求3所述的一种钢包排渣及注余渣高效利用的多用途系统化设备，其特征在于：在所述框架式车体顶板上方设置有吊物保险组件；所述吊物保险组件包括吊物保险执行电机、吊物保险执行卷盘、吊物保险钢丝绳、吊物保险支撑板、吊物保险支撑托架、吊物保险支撑板导向滑道、第二电机支架及吊物保险支撑板复位推杆；所述吊物保险执行电机位于旋转支撑柱后方，吊物保险执行电机通过第二电机支架竖直固装在框架式车体顶板上，所述吊物保险执行卷盘同轴固装在吊物保险执行电机的电机轴上；所述吊物保险支撑板位于旋转支撑柱前方，所述吊物保险支撑板导向滑道布设在吊物保险支撑板左右两侧，吊物保险支撑板导向滑道固定安装在框架式车体顶板上；所述吊物保险钢丝绳采用Y形结构，吊物保险钢丝绳的一条支臂卷绕连接在吊物保险执行卷盘上，吊物保险钢丝绳的另两条支臂通过栓钉与吊物保险支撑板相连；所述吊物保险支撑托架固定安装在框架式车体的前侧板上，吊物保险支撑托架上端面与框架式车体的顶板上表面相平齐，在吊物保险支撑托架最前端设有限位挡块；所述吊物保险支撑板复位推杆位于吊物保险支撑板后方，吊物保险支撑板复位推杆与吊物保险支撑板导向滑道相平行。
5.根据权利要求3所述的一种钢包排渣及注余渣高效利用的多用途系统化设备，其特征在于：所述排渣吊块包括吊耳、转接座及碳钢块；所述转接座采用下端敞口的圆柱筒形结构，所述吊耳固定安装在转接座顶部中...
【技术特征摘要】
1.一种钢包排渣及注余渣高效利用的多用途系统化设备，其特征在于：包括旋转吊物轨道平车、排渣吊块、顶渣溢流式钢包、预热容器及控制台；所述旋转吊物轨道平车配套铺设有平车轨道，平车轨道与现场的钢包轨道垂直分布；所述排渣吊块由旋转吊物轨道平车进行吊装和转运，排渣吊块与顶渣溢流式钢包配合使用，排渣吊块还作为铝系脱氧剂的载具；所述顶渣溢流式钢包设置在钢包车上，钢包车设置在钢包轨道上；所述预热容器由旋转吊物轨道平车进行吊装和转运，预热容器与顶渣溢流式钢包配合使用，预热容器作为合金和注余渣的载具；所述控制台布设在靠近钢包轨道端部的位置处，控制台采用高台形式，所述旋转吊物轨道平车及顶渣溢流式钢包所在的钢包车均由控制台进行操控。
2.根据权利要求1所述的一种钢包排渣及注余渣高效利用的多用途系统化设备，其特征在于：在所述平车轨道的侧方设有工具存储区，在工具存储区内设有排渣吊块存放区和预热容器存放区，预热容器存放区还进一步划分为空桶存放区和装料容器区，装料容器区内的预热容器中预先装有设定量的合金；所述工具存储区处于旋转吊物轨道平车的吊装范围内。
3.根据权利要求1所述的一种钢包排渣及注余渣高效利用的多用途系统化设备，其特征在于：所述旋转吊物轨道平车包括平车单元和旋转吊物单元；所述平车单元包括轮式底盘及框架式车体；所述框架式车体固定设置在轮式底盘上方，轮式底盘通过车轮设置在平车轨道上；所述轮式底盘上方设置有行走驱动组件，行走驱动组件位于框架式车体内部；所述轮式底盘的车轮轴通过轴承座安装在轮式底盘底部，轴承座与轮式底盘底部之间设有悬挂减震弹簧；所述行走驱动组件包括行走驱动电机、行走驱动减速器、主动链轮、链条及从动链轮；所述行走驱动电机和行走驱动减速器固定安装在轮式底盘上表面，行走驱动电机的电机轴与行走驱动减速器的动力输入轴通过联轴器同轴固连，所述主动链轮固定安装在行走驱动减速器的动力输出轴上，所述从动链轮固定安装在轮式底盘的车轮轴上，从动链轮与主动链轮通过链条传动连接；所述旋转吊物单元包括旋转调姿组件和吊物执行组件，所述吊物执行组件设置在旋转调姿组件上；所述旋转调姿组件包括旋转支撑柱、支撑台板、旋转驱动电机、第一电机支架、主动齿轮及从动齿轮；在所述旋转支撑柱中部固定设置有支撑环台，旋转支撑柱竖直穿过框架式车体顶板，旋转支撑柱底部设有缩径段；所述缩径段底面与轮式底盘之间设置有第一推力轴承，缩径段圆周面与轮式底盘之间设置有滚针轴承，滚针轴承与轮式底盘之间设置有轴承安装座，轴承安装座与轮式底盘的底盘体采用一体式焊接结构；在所述支撑环台与框架式车体顶板之间设置有第二推力轴承；所述旋转驱动电机、第一电机支架、主动齿轮及从动齿轮位于框架式车体内部，旋转驱动电机通过第一电机支架竖直固装在轮式底盘上，所述主动齿轮固定安装在旋转驱动电机的电机轴上；所述从动齿轮同轴固装在旋转支撑柱上，从动齿轮与主动齿轮相啮合；所述吊物执行组件包括吊物执行电机、吊物执行卷筒、吊物钢丝绳、吊臂、定滑轮及吊钩；所述吊物执行电机和吊物执行卷筒水平设置在支撑台板上，吊物执行电机的电机轴与吊物执行卷筒同轴固连；所述吊臂一端固定焊接在支撑台板上，吊臂另一端倾斜向上延伸至支撑台板外侧，所述定滑轮安装在吊臂另一端；所述吊物钢丝绳一端卷绕连接在吊物执行卷筒上，吊物钢丝绳另一端穿过定滑轮与吊钩相连。
4.根据权利要求3所述的一种钢包排渣及注余渣高效利用的多用途系统化设备，其特征在于：在所述框架式车体顶板上方设置有吊物保险组件；所述吊物保险组件包括吊物保险执行电机、吊物保险执行卷盘、吊物保险钢丝绳、吊物...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫微，刘应志，李文明，
申请(专利权)人：上海逢石科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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