一種物料離線熱煙氣預(yù)熱裝置及其預(yù)熱方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種物料離線熱煙氣預(yù)熱裝置及其預(yù)熱方法，屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，裝置包括預(yù)熱室、加料裝置和受料裝置，所述預(yù)熱室與電弧爐隔離、且與水平面呈最小夾角為30°設(shè)置。方法包括加料、離線預(yù)熱及回收過程。由于本發(fā)明的預(yù)熱室與電弧爐是隔離設(shè)置，無需改變爐體結(jié)構(gòu)、原有的生產(chǎn)流程和冶煉模式，只需與電弧爐通過管道連通即可實現(xiàn)余熱回收；該結(jié)構(gòu)簡單、改造小、投資少、回收成本快；通過對煙氣的控制，其安全裕度和機動性高，適應(yīng)能力強。
【專利說明】
一種物料離線熱煙氣預(yù)熱裝置及其預(yù)熱方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種物料離線熱煙氣預(yù)熱裝置及其預(yù)熱方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]電弧爐煉鋼中節(jié)能降耗、環(huán)保、自動化始終是電弧爐煉鋼技術(shù)發(fā)展的核心技術(shù)之〇
[0003]在電弧爐煉鋼節(jié)能技術(shù)中縮短冶煉時間、密閉不開蓋加料、減少加料次數(shù)、廢鋼煙氣預(yù)熱等是常見的生產(chǎn)工藝上的節(jié)能技術(shù)。其中，從上世紀80年代興起的電弧爐廢鋼煙氣預(yù)熱技術(shù)是典型的節(jié)能技術(shù)，典型代表如手指豎爐(DE4025249A1-1992)、振動連續(xù)加料的 C0NSTEELOJS5400358-1992)、豎井側(cè)推加料(US2007/0013112A1)等，這些廢鋼預(yù)熱技術(shù)的使用，降低了電弧爐的冶煉電耗。
[0004]但實際使用中，在減少改造投資、維持原有的生產(chǎn)流程和模式、提高整個生產(chǎn)系統(tǒng)可靠性等方面，上述在線廢鋼預(yù)熱技術(shù)都存在不同的缺陷，對在線預(yù)熱技術(shù)存在一定制約和限制，因此，有必要研制離線預(yù)熱技術(shù)，以解決上述缺陷。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種物料離線熱煙氣預(yù)熱裝置及其預(yù)熱方法， 可以不用改變原電爐設(shè)備、流程和模式即可實現(xiàn)余熱回收利用，以解決現(xiàn)有在線預(yù)熱技術(shù)在減少改造投資、維持原有生產(chǎn)流程和模式等方面存在的缺陷，減少使用制約和限制，擴大其應(yīng)用范圍。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明的目的之一通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0007] —種物料離線熱煙氣預(yù)熱裝置，包括預(yù)熱室、加料裝置和受料裝置，所述預(yù)熱室與電弧爐隔離、且與水平面呈最小夾角為30°設(shè)置，
[0008]所述預(yù)熱室設(shè)置有進料密封門和擋料密封門，以及煙氣入口和煙氣出口，所述煙氣入口設(shè)置在預(yù)熱室的底部區(qū)域，所述煙氣出口設(shè)置在預(yù)熱室的頂部區(qū)域，
[0009]在擋料密封門上方的預(yù)熱室的側(cè)壁上至少設(shè)有一個煙氣入口，與煙氣入口連接的進入煙道傾斜向上設(shè)置，
[0010]所述受料裝置設(shè)置在擋料密封門的下方;所述擋料密封門設(shè)置在預(yù)熱室的底部， 用于格擋落料和預(yù)熱室與外界空氣的密封；[〇〇11]所述加料裝置設(shè)置在進料密封門的上方，所述進料密封門設(shè)置在預(yù)熱室的頂部， 用于阻擋和接收加料裝置中的物料及與外界空氣的密封。
[0012]進一步，所述煙氣入口通過可控煙氣的高熱煙氣管道與電弧爐或高溫煙氣發(fā)生器連通;所述煙氣出口通過可控煙氣的低溫煙氣管道與排煙通道連通，所述高熱煙氣管道、低溫煙氣管道可設(shè)置有調(diào)節(jié)閥。
[0013]進一步，所述高熱煙氣管道與排煙通道連通，形成煙氣排放旁路，在煙氣排放旁路上可設(shè)置有調(diào)節(jié)閥。
[0014]進一步，所述擋料密封門為擺弧門。[〇〇15]進一步，所述擋料密封門為插板門。
[0016]進一步，所述擋料密封門為翻板門。
[0017]進一步，與進入煙道連通的煙氣入口為一段環(huán)縫。[〇〇18]進一步，所述預(yù)熱室內(nèi)設(shè)有激振器，并安裝在彈性支座上。
[0019]進一步，所述預(yù)熱室、煙氣入口均設(shè)有輔助燒嘴。
[0020]為達到上述目的，本發(fā)明的目的之二通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0021]采用上述的物料離線熱煙氣預(yù)熱裝置的預(yù)熱方法，包括以下步驟:[〇〇22]1)加料:打開進料密封門，接收加料裝置中的物料；
[0023]2)離線預(yù)熱:加料完成后，通過高熱煙氣管道將電弧爐或高溫煙氣發(fā)生器的高熱煙氣導(dǎo)入預(yù)熱室底部，高熱煙氣從預(yù)熱室底部依次穿過物料空隙，對物料進行預(yù)熱，并上行到預(yù)熱室頂部的煙氣出口，變成低溫煙氣，從低溫煙氣管道進入排煙通道排出完成預(yù)熱；
[0024]3)輔助預(yù)熱:采用輔助燒嘴直接加熱物料或/和煙氣；
[0025]4)回收:打開擋料密封門將物料由預(yù)熱室釋放到受料裝置，再由受料裝置吊運至電弧爐[〇〇26]內(nèi)，從而實現(xiàn)熱量回收。[〇〇27]本發(fā)明的有益效果在于:
[0028]由于本發(fā)明的預(yù)熱室與電弧爐是隔離設(shè)置，無需改變爐體結(jié)構(gòu)、原有的生產(chǎn)流程和冶煉模式，只需與電弧爐通過管道連通即可實現(xiàn)余熱回收;該結(jié)構(gòu)簡單、改造小、投資少、 回收成本快;通過對煙氣的控制，其安全裕度和機動性高，適應(yīng)能力強?！靖綀D說明】
[0029]圖1為本發(fā)明一種物料離線熱煙氣預(yù)熱裝置第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2為本發(fā)明預(yù)熱狀態(tài)的示意圖；[0〇31]圖3為本發(fā)明預(yù)熱室的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0032]圖4為本發(fā)明擋料密封門的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖5為本發(fā)明第二實施例直立雙翻板門的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖6為本發(fā)明第三實施例直立雙擺弧門的結(jié)構(gòu)示意圖；[〇〇35]圖7為離線預(yù)熱過程的示意圖。[〇〇36] 附圖標記說明:
[0037]1-預(yù)熱室;2-加料裝置;3-受料裝置;4-電弧爐;5-進料密封門；6-擋料密封門；6a_門板;6b-擺臂;6c-轉(zhuǎn)軸;6d-驅(qū)動機構(gòu);7-煙氣入口； 8-煙氣出口； 9-高熱煙氣管道;10-低溫煙氣管道；11-排煙通道；12-煙氣出口調(diào)節(jié)閥；13-煙氣入口調(diào)節(jié)閥；14-煙氣排放旁路；15-旁路煙氣調(diào)節(jié)閥；16-輔助燒嘴;17-激振器;18-彈性支座;19-移動車;20-導(dǎo)料錐?！揪唧w實施方式】[〇〇38]下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細的描述。
[0039]發(fā)明一:一種物料離線熱煙氣預(yù)熱裝置
[0040] 實施例1，如圖1-4所示:[〇〇41]本實施例的一種物料離線預(yù)熱裝置，其包括預(yù)熱室1、加料裝置2和受料裝置3,預(yù)熱室1與電弧爐4隔離設(shè)置，即兩者相互分開，隔開一段距離，可以根據(jù)需要設(shè)置特定的距離，如10m、20m、30m、40m…，這樣的設(shè)置，使得無需改變爐體結(jié)構(gòu)、原有的生產(chǎn)流程和冶煉模式，只需與電弧爐通過管道連通即可實現(xiàn)余熱回收；同時，預(yù)熱室可傾斜設(shè)置或直立設(shè)置， 但與水平面的夾角a°最優(yōu)在30°?90°范圍內(nèi)，可以達到順利落料的效果。[〇〇42]在特殊情況下，如距離電弧爐太遠，輸送煙道過長，熱煙氣降溫嚴重無法利用時， 也可以直接用熱煙氣發(fā)生器代替電弧爐4,實現(xiàn)熱煙氣的供應(yīng)。
[0043]本實施例的預(yù)熱室1設(shè)置有進料密封門5和擋料密封門6,以及煙氣入口 7和煙氣出口 8,煙氣入口 7設(shè)置在預(yù)熱室1的底部區(qū)域，并通過可控煙氣的高熱煙氣管道9與電弧爐連通;煙氣出口 8設(shè)置在預(yù)熱室的頂部區(qū)域，并通過可控煙氣的低溫煙氣管道10與排煙通道11 連通;具體的，本實施例在低溫煙氣管道10上設(shè)置有煙氣出口調(diào)節(jié)閥12，在高熱煙氣管道9 上設(shè)置在煙氣入口調(diào)節(jié)閥13，同時，還將高熱煙氣管道9與排煙通道11連通，形成煙氣排放旁路14,并在煙氣排放旁路14上設(shè)置旁路煙氣調(diào)節(jié)閥15,通過旁路煙氣調(diào)節(jié)閥15調(diào)節(jié)煙氣進入預(yù)熱室的總量。[〇〇44]本實施例的受料裝置3設(shè)置在擋料密封門6的下方;擋料密封門6設(shè)置在預(yù)熱室1的底部，用于格擋落料和預(yù)熱室與外界空氣的密封;加料裝置2設(shè)置在進料密封門5的上方，進料密封門5設(shè)置在預(yù)熱室的頂部，用于阻擋和接收加料裝置中的物料。當然，根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場需要，受料裝置、加料裝置可以是移動式的，只是在使用時才轉(zhuǎn)運過來，可減少對現(xiàn)場空間的占用。
[0045]本實施例還在預(yù)熱室的側(cè)壁及煙氣入口安裝有輔助燒嘴16,可根據(jù)需要通過輔助燒嘴16可進一步加熱煙氣或物料，確保物料的預(yù)熱效果。
[0046]作為本實施例的改進，本實施例的擋料密封門為一扇擺弧門，如圖3所示，其包括門板6a和擺臂6b，擺臂6b的一端與門板6a固定，另一端通過轉(zhuǎn)軸6c可旋轉(zhuǎn)固定，驅(qū)動機構(gòu)6d 設(shè)置在擺臂6b上。
[0047]當然，也可以根據(jù)將擋料密封門設(shè)為插板門，即可通過在預(yù)熱室的出料口設(shè)置的軌道直接插入，使操作更簡單。
[0048]作為本實施例的改進，如圖2所示，在擋料密封門2上方的預(yù)熱室1的兩個側(cè)壁各有一個煙氣入口 7，與煙氣入口 7連接的進入煙道傾斜向上設(shè)置，可以確保物料不倒灌，放料時物料可自動滑出。
[0049]作為本實施例的改進，預(yù)熱室內(nèi)設(shè)有激振器17，并安裝在彈性支座18上，彈性支座 18與激振器17—起構(gòu)成振動系統(tǒng)，對預(yù)熱室1傾角較小時可提供對物料的強迫振動輸送。
[0050]為減小或防止物料滑落撞擊煙氣入口下沿邊發(fā)生概率，預(yù)熱室下部可做成倒喇叭口，喇叭口的側(cè)壁與豎直方向的夾角r，并且預(yù)熱室的煙氣入口側(cè)壁向兩邊明顯擴張或突變擴張(圖中未畫)，兩側(cè)壁與豎直方向的夾角為T°，如圖2所示。
[0051]實施例2,如圖5所示:
[0052]本實施例與實施例1不同的是預(yù)熱室直立設(shè)置，密封擋料門為兩扇翻板門結(jié)構(gòu)，受料裝置在預(yù)熱室的正下方，預(yù)熱室對受料裝置(如電爐上的料藍)加料后，由移動車19移動到電弧爐處。本實施例采用了兩扇翻板門，可以有效擴大預(yù)熱室的容積，在同樣容積的條件下預(yù)熱室做的更短小，而翻板門也具有緩沖物料沖擊的功能。
[0053]此外，本實施例中將煙氣出口移到了進料密封門上，加料時減少料對煙氣出口的沖擊和堵塞。[〇〇54] 實施例3,如圖6所示:
[0055]本實施例與實施例1不同的是密封擋料門為兩扇擺弧門，每個煙氣入口為一段在預(yù)熱室底部側(cè)壁的環(huán)縫，采取環(huán)縫結(jié)構(gòu)可以增強透氣性和均勻性，由于環(huán)縫煙氣入口使得熱煙氣擴散范圍大大增加，使得煙氣穿透物料間隙的均勻性得到良好的改善，增加了透氣面積，減小了煙氣通過物料的阻力；同時大的通道面積，可以布置更多的輔助燒嘴，從而使得補充化學(xué)能的得到加強。
[0056]煙氣出口也可以為局部環(huán)縫結(jié)構(gòu)，以降低設(shè)備總高度。[〇〇57]另外，本發(fā)明還可以在預(yù)熱室與接料容器之間設(shè)置導(dǎo)料錐20,可更方便的將物料導(dǎo)入，提高效率，且減少物料灑出或浪費。[〇〇58]本圖中，廢鋼預(yù)熱裝置安裝在一定高度的平臺上，受料裝置3安放在移動車19上能夠穿過預(yù)熱裝置及其支撐平臺的下方移動，當廢鋼預(yù)熱結(jié)束時，受料裝置3到預(yù)熱裝置的預(yù)熱室1下方，預(yù)熱裝置將預(yù)熱后的物料快速加到受料裝置3中，移動車19將熱物料和受料裝置3運到熔煉車間裝入電弧爐進行冶煉。
[0059]發(fā)明二:采用上述物料離線預(yù)熱裝置進行物料的預(yù)熱方法
[0060]包括以下步驟:
[0061]1)加料:打開進料密封門，接收加料裝置中的物料，如圖7所示；
[0062]2)離線預(yù)熱:加料完成后，通過高熱煙氣管道將電弧爐的高熱煙氣導(dǎo)入預(yù)熱室底部，高熱煙氣從預(yù)熱室底部依次穿過物料，對物料進行預(yù)熱，并上行到預(yù)熱室頂部的煙氣出口，變成低溫煙氣，從低溫煙氣管道進入排煙通道排出完成預(yù)熱，如圖2、7所示，當需要對煙氣量進行調(diào)整或控制時，可通過煙氣出口調(diào)節(jié)閥、煙氣入口調(diào)節(jié)閥及旁路煙氣調(diào)節(jié)閥，對進入預(yù)熱室的煙氣總量、物料溫度進行調(diào)節(jié)和控制；
[0063]當然，當加熱煙氣溫度過低無法使物料達到設(shè)定溫度時，可以通過輔助燒嘴加熱煙氣或加熱物料或兩者同時加熱，確保物料的預(yù)熱效果。
[0064]3)回收:打開擋料密封門將物料由預(yù)熱室釋放到受料裝置，再將受料裝置吊運或用移動車轉(zhuǎn)運至電弧爐處，裝入電弧爐內(nèi)實現(xiàn)熱量回收，如圖7所示。
[0065]最后說明的是，以上優(yōu)選實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實施例已經(jīng)對本發(fā)明進行了詳細的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以在形式上和細節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種物料離線熱煙氣預(yù)熱裝置，其特征在于:包括預(yù)熱室、加料裝置和受料裝置，所 述預(yù)熱室與電弧爐隔離、且與水平面呈最小夾角為30°設(shè)置，所述預(yù)熱室設(shè)置有進料密封門和擋料密封門，以及煙氣入口和煙氣出口，所述煙氣入 口設(shè)置在預(yù)熱室的底部區(qū)域，所述煙氣出口設(shè)置在預(yù)熱室的頂部區(qū)域，在擋料密封門上方的預(yù)熱室的側(cè)壁上至少設(shè)有一個煙氣入口，與煙氣入口連接的進入 煙道傾斜向上設(shè)置，所述受料裝置設(shè)置在擋料密封門的下方;所述擋料密封門設(shè)置在預(yù)熱室的底部，用于 格擋落料和預(yù)熱室與外界空氣的密封；所述加料裝置設(shè)置在進料密封門的上方，所述進料密封門設(shè)置在預(yù)熱室的頂部，用于 阻擋和接收加料裝置中的物料及與外界空氣的密封。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種物料離線熱煙氣預(yù)熱裝置，其特征在于:所述煙氣入口通 過可控煙氣的高熱煙氣管道與電弧爐或高溫煙氣發(fā)生器連通;所述煙氣出口通過可控煙氣 的低溫煙氣管道與排煙通道連通，所述高熱煙氣管道、低溫煙氣管道設(shè)置有調(diào)節(jié)閥。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種物料離線熱煙氣預(yù)熱裝置，其特征在于:所述高熱煙氣管 道與排煙通道連通，形成煙氣排放旁路，在煙氣排放旁路上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種物料離線熱煙氣預(yù)熱裝置，其特征在于:所述擋料密封門 為擺弧門。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種物料離線熱煙氣預(yù)熱裝置，其特征在于:所述擋料密封門 為插板門。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種物料離線熱煙氣預(yù)熱裝置，其特征在于:所述擋料密封門 為翻板門。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種物料離線熱煙氣預(yù)熱裝置，其特征在于:與進入煙道連通 的煙氣入口為一段環(huán)縫。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種物料離線熱煙氣預(yù)熱裝置，其特征在于:所述預(yù)熱室內(nèi)設(shè) 有激振器，并安裝在彈性支座上。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種物料離線熱煙氣預(yù)熱裝置，其特征在于:所述預(yù)熱室、煙 氣入口均設(shè)有輔助燒嘴。10.采用如權(quán)利要求1-9所述的物料離線熱煙氣預(yù)熱裝置的預(yù)熱方法，其特征在于:包 括以下步驟:1)加料:打開進料密封門，接收加料裝置中的物料；2)離線預(yù)熱:加料完成后，通過高熱煙氣管道將電弧爐或高溫煙氣發(fā)生器的高熱煙氣 導(dǎo)入預(yù)熱室底部，高熱煙氣從預(yù)熱室底部依次穿過物料空隙，對物料進行預(yù)熱，并上行到預(yù) 熱室頂部的煙氣出口，變成低溫煙氣，從低溫煙氣管道進入排煙通道排出完成預(yù)熱；3)輔助預(yù)熱:采用輔助燒嘴直接加熱物料或/和煙氣；4)回收:打開擋料密封門將物料由預(yù)熱室釋放到受料裝置，再由受料裝置吊運至電弧 爐內(nèi)，從而實現(xiàn)熱量回收。
【文檔編號】F27D13/00GK105953592SQ201610465611
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月23日
【發(fā)明人】黃其明, 談存真, 高瞻, 施維枝, 張豫川, 劉春霆, 艾磊, 林偉
【申請人】中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司