【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种废钢加热系统及其加热方法，特别涉及一种回热式废钢独立加热系统及其加热方法，属于钢铁冶金。
技术介绍
1、水平连续加料电炉又称康斯迪电炉(consteel arc furnace)，冶炼过程中废钢连续加入，避免了炉盖打开造成的炉内热量损失、时间损失、通电停顿，同时避免造成高温烟气外泄，具有连续加料、连续预热、连续熔化、连续冶炼的特点，炉料适应性强，电弧辐射少，噪音低，投资成本低，在市场上具有较强的生命力和竞争力。
2、废钢在循环利用前需进行预热，废钢预热能够起到节能和提高炼钢产能的双重作用。而目前废钢预热温度不高、温度不均匀则是限制水平连续加料电炉发展的关键因素，在水平预热通道内，高温烟气在上部通道流动，废钢在下部料槽运动，烟气主要是通过辐射换热方式将烟气热量传递给下部废钢，传热效率低，导致废钢入炉温度低于400℃，废钢料层上下温度不均，最大温差超过300℃。
3、现有的废钢预热方案，是在进行钢包烘烤前向钢包内加入适量废钢，进入钢包烘烤器工位后通过天然气烘烤钢包的同时预热包内废钢，这部分废钢不用经过电炉熔化阶段，不受电炉生产周期限制，因此炉外废钢预热后进钢包的方法具备提高钢水产量和元素收得率的好处。
4、现有的废钢进入钢包前的独立预热方式，采用在废钢水平输送机上方设计一个加热罩，当废钢通过输送机送到加热罩内时停止运动，加热罩上布置有燃烧器，对罩内废钢进行加热，加热15～20min后，当废钢温度达到600度以上时，停止加热，废钢输送机继续启动，将加热后的废钢送入钢包中，废钢独立预
5、但现有废钢预热的这种方案，普遍存在有以下缺陷：
6、1)现有的加热受制于顶部的加热方式，钢包内仅有上部废钢可以接触到火焰产生的高温烟气，流动到钢包底部的高温烟气量较少，底部废钢预热仅能依靠上部废钢的传热，整体预热效率偏低，容易出现上层废钢被预热至红热状态、底部废钢温度偏低的情况，甚至于上部废钢出现氧化了底部预热效果依旧欠佳。若底部低温废钢较多，出钢时这些低温废钢与钢水接触容易导致钢水在钢包底部放热凝结、氩气底吹堵塞，影响生产顺行，甚至引发生产事故。
7、2)由于废钢加热到所需温度要求的时间较短，一般在15～20min就需要将废钢加热至600～800℃，因此加热罩会在短时间内产生大量高温烟气对废钢加热，会有过剩的高温烟气无法进行充分利用，造成了高品位热能的浪费。
技术实现思路
1、针对上述现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种回热式废钢独立加热系统及其加热方法。在本专利技术的方案中，包括输料机和设置在输料机上方的废钢加热炉，废钢加热炉的入口端连接有第一抽风装置，输料机底部且位于废钢加热炉的预热段下方连接有第二抽风装置。本专利技术将废钢加热炉的加热段产生的高温烟气引入预热段，在预热段通过第一抽风装置的水平抽风和第二抽风装置的下抽风的方式抽取高温烟气对预热段的废钢进行预热，其中，第一抽风装置的水平抽风能够保证上层物料的充分预热；第二抽风装置的下抽风使得高温烟气从上而下穿过废钢，增强预热段废钢物料的垂直换热，实现废钢物料自上而下地均匀预热，大大提高生产质量；此外，在下抽风压力的作用下，通过水平抽风所抽取的部分高温烟气能够尽可能地贴近物料表面，进一步充分利用高温烟气对废钢进行均匀预热，而预热后的废钢在加热段只需要用相对少量的热量就可以将废钢加热到所需的温度，实现热能的高效利用。
2、根据本专利技术第一种实施方案，提供一种回热式废钢独立加热系统：
3、一种回热式废钢独立加热系统，该系统包括输料机和设置在输料机上方的废钢加热炉。按照物料走向，所述废钢加热炉包括依次设置的预热段、加热段、出口段。废钢加热炉在预热段的入口端设有第一烟气出口，所述第一烟气出口连接有第一抽风装置。在输料机的底部且位于废钢加热炉的预热段下方的位置连接有第二抽风装置。
4、在本专利技术中，所述废钢加热炉在预热段与加热段之间设有隔气整流装置。所述隔气整流装置包括挡墙，所述挡墙的上部与废钢加热炉的顶壁连接，挡墙的下部与输料机上的物料之间留有间隙。
5、作为优选，所述隔气整流装置还包括设置在挡墙与物料间隙处的导流装置。优选，所述导流装置为导流片或导流管。
6、在本专利技术中，在输料机的底部且位于废钢加热炉的加热段下方的位置连接有第三抽风装置。优选，所述第三抽风装置设置在与加热段相对应位置的输料机的底部两侧。
7、在本专利技术中，所述第二抽风装置设置在与预热段相对应位置的输料机的底部两侧。
8、在本专利技术中，废钢加热炉在出口段设有第二烟气出口，所述第二烟气出口连接有第四抽风装置。
9、作为优选，所述废钢加热炉在加热段与出口段之间也设有隔气整流装置。
10、在本专利技术中，在废钢加热炉所产生的高温烟气中，通过第一抽风装置、第二抽风装置、第三抽风装置、第四抽风装置分别抽取的烟气量的比例为10～25％、20～30％、50～60％、0～5％。
11、在本专利技术中，该系统还包括余热及主抽除尘系统。所述第一抽风装置包括从第一烟气出口引出的第一抽风管道和设置在第一抽风管道上的预热段风机，第一抽风管道连接至余热及主抽除尘系统。
12、在本专利技术中，第二抽风装置包括从预热段下方的输料机底部引出的第二抽风管道和设置在第二抽风管道上的第一阀门。第三抽风装置包括从加热段下方的输料机底部引出的第三抽风管道和设置在第三抽风管道上的第二阀门。优选，第二抽风管道上还设有换热装置。
13、作为优选，第二抽风管道和第三抽风管道两者在合并后经由烟气回热管道连接至余热及主抽除尘系统。所述烟气回热管道上还设有调节装置、检测装置、回热风机。
14、在本专利技术中，第四抽风装置包括从第二烟气出口引出的第四抽风管道和设置在第四抽风管道上的出口段风机，第四抽风管道连接至余热及主抽除尘系统。
15、在本专利技术中，该系统还包括钢包。按照烟气走向，所述输料机上依次设有进料区、加热区、落料区。其中，废钢加热炉的预热段与加热段位于加热区的上方，出口段位于落料区的上方。所述钢包设置在落料区的下方。
16、废钢加热炉在加热段设有烧嘴，所述烧嘴优选为喷射式烧嘴。其中，烧嘴的燃料形式包括但不限于煤气、天然气、煤粉、油气等。
17、根据本专利技术的第二种实施方案，提供一种回热式废钢独立加热方法：
18、一种回热式废钢独立加热方法或使用第一种实施方案中所述系统的回热式废钢独立加热方法，该方法包括以下步骤：
19、1)废钢物料进入输料机，输料机向废钢加热炉方向输送物料。
20、2)当物料输送至废钢加热炉的加热段位置时，输料机暂停，废钢加热炉的烧嘴对物料进行加热。
21、3)待物料加热完成后，输料机继续启动输送物料，直至物料被送入钢包。
22、在本专利技术中，在步骤2)的加热过程中，废钢加热炉产生高温烟气。其中，预热段风机抽取一部分烟气，该部分烟气经隔气整流本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种回热式废钢独立加热系统，其特征在于：该系统包括输料机(1)和设置在输料机(1)上方的废钢加热炉(2)；按照物料走向，所述废钢加热炉(2)包括依次设置的预热段(201)、加热段(202)、出口段(203)；废钢加热炉(2)在预热段(201)的入口端设有第一烟气出口，所述第一烟气出口连接有第一抽风装置(3)；在输料机(1)的底部且位于废钢加热炉(2)的预热段(201)下方的位置连接有第二抽风装置(4)。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述废钢加热炉(2)在预热段(201)与加热段(202)之间设有隔气整流装置(5)；所述隔气整流装置(5)包括挡墙(501)，所述挡墙(501)的上部与废钢加热炉(2)的顶壁连接，挡墙(501)的下部与输料机(1)上的物料之间留有间隙；
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：在输料机(1)的底部且位于废钢加热炉(2)的加热段(202)下方的位置连接有第三抽风装置(6)；优选，所述第三抽风装置(6)设置在与加热段(202)相对应位置的输料机(1)的底部两侧；和/或
4.根据权利要求3所述的系统
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：在废钢加热炉(2)所产生的高温烟气中，通过第一抽风装置(3)、第二抽风装置(4)、第三抽风装置(6)、第四抽风装置(7)分别抽取的烟气量的比例为10～25％、20～30％、50～60％、0～5％。
6.根据权利要求4或5所述的系统，其特征在于：该系统还包括余热及主抽除尘系统(K)；所述第一抽风装置(3)包括从第一烟气出口引出的第一抽风管道(L1)和设置在第一抽风管道(L1)上的预热段风机(301)，第一抽风管道(L1)连接至余热及主抽除尘系统(K)。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：第二抽风装置(4)包括从预热段(201)下方的输料机(1)底部引出的第二抽风管道(L2)和设置在第二抽风管道(L2)上的第一阀门(401)；第三抽风装置(6)包括从加热段(202)下方的输料机(1)底部引出的第三抽风管道(L3)和设置在第三抽风管道(L3)上的第二阀门(601)；优选，第二抽风管道(L2)上还设有换热装置(8)；
8.根据权利要求6或7所述的系统，其特征在于：第四抽风装置(7)包括从第二烟气出口引出的第四抽风管道(L4)和设置在第四抽风管道(L4)上的出口段风机(701)，第四抽风管道(L4)连接至余热及主抽除尘系统(K)；和/或
9.一种回热式废钢独立加热方法或使用权利要求1-8中任一项所述系统的回热式废钢独立加热方法，该方法包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：在步骤2)的加热过程中，废钢加热炉(2)产生高温烟气；其中，预热段风机(301)抽取一部分烟气，该部分烟气经隔气整流装置(5)穿过物料上层并对上层物料进行加热后进入余热及主抽除尘系统(K)；
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：控制预热段风机(301)、回热风机(11)、出口段风机(701)，使得通过各风机分别抽取的烟气量的比例为10～25％、70～90％、0～5％；
...【技术特征摘要】
1.一种回热式废钢独立加热系统，其特征在于：该系统包括输料机(1)和设置在输料机(1)上方的废钢加热炉(2)；按照物料走向，所述废钢加热炉(2)包括依次设置的预热段(201)、加热段(202)、出口段(203)；废钢加热炉(2)在预热段(201)的入口端设有第一烟气出口，所述第一烟气出口连接有第一抽风装置(3)；在输料机(1)的底部且位于废钢加热炉(2)的预热段(201)下方的位置连接有第二抽风装置(4)。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述废钢加热炉(2)在预热段(201)与加热段(202)之间设有隔气整流装置(5)；所述隔气整流装置(5)包括挡墙(501)，所述挡墙(501)的上部与废钢加热炉(2)的顶壁连接，挡墙(501)的下部与输料机(1)上的物料之间留有间隙；
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：在输料机(1)的底部且位于废钢加热炉(2)的加热段(202)下方的位置连接有第三抽风装置(6)；优选，所述第三抽风装置(6)设置在与加热段(202)相对应位置的输料机(1)的底部两侧；和/或
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：废钢加热炉(2)在出口段(203)设有第二烟气出口，所述第二烟气出口连接有第四抽风装置(7)；
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：在废钢加热炉(2)所产生的高温烟气中，通过第一抽风装置(3)、第二抽风装置(4)、第三抽风装置(6)、第四抽风装置(7)分别抽取的烟气量的比例为10～25％、20～30％、50～60％、0～5％。
6.根据权利要求4或5所述的系统，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾潇，李文辉，张哲，
申请(专利权)人：中冶长天国际工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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