一种铸坯缓冷过程干燥氧化铁皮的装置及方法与流程

本发明属于连铸工艺及资源综合利用的技术领域，尤其涉及一种铸坯缓冷过程干燥氧化铁皮的装置及方法。

背景技术：

钢铁企业是国民经济的基础产业，在国民经济快速发展的形势下，钢产量近年不断提高，我国2015年的粗钢产量达到8.04×10⁸t/a，占全球粗钢产量49.5％。钢铁工业是能源消耗的大户，我国钢铁工业的能耗约占全国总能耗的15％左右，钢铁企业生产过程中的能源有效效率仅为30％，我国重点大中型企业的能耗比国际先进水平高出10％左右，能源使用效率的低下造成了钢铁企业能源成本增加，产品竞争力下降。

目前，国内外连铸坯的余热利用较少，日本住友金属工业公司和日立共同研制成功世界第一台用加热管式冷却钦炉来回收连铸坯显热的装置，连铸坯(一般在500℃以上)的显热，可通过安装在辊道上部的加热管(共150根)而得到回收，但是国内关于该领域的研究几乎空白，因此研究连铸坯的余热利用对提高企业的能源利用效率、降低企业的生产成本显得尤为重要。炼钢车间内氧化铁皮是连铸生产过程中钢坯产生的氧化物，其主要成分为Fe2O₃、Fe₃O₄、FeO及少量铁和其他杂质元素，其全铁含量高达70％以上，回收利用价值高。目前国内大部分厂家是直接在炼钢转炉内利用，但湿氧化铁皮含有一定的水分，因而不能直接入炉，必须经过处理将其烘烤干燥，防止事故发生和影响产品质量。如何利用高温铸坯的余热来干燥氧化铁皮，还需要进行解决。

技术实现要素：

为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种铸坯缓冷过程干燥氧化铁皮的装置，将湿氧化铁皮布置在铸坯缓冷坑内，利用铸坯余热对湿氧化铁皮进行离线干燥，降低氧化铁皮的含水率。

为了实现上述的发明目的，本发明采用了以下技术方案：

一种铸坯缓冷过程干燥氧化铁皮的装置，其特点是包括缓冷单元，具有一缓冷坑及置于缓冷坑内的承载框架，承载框架上设有盖板，缓冷坑的一侧设有排水沟，承载框架与排水沟相接连通；

料槽，用于盛装连铸生产所产生的湿氧化铁皮；

行车，用于将高温铸坯吊入承载框架内，并进行码垛；

门式吊车，具有电机减速机、吊钩、链条及配合使用的地面轨道，用于掀开或闭合盖板，并将料槽吊出缓冷坑；

运输汽车，用于运输装有氧化铁皮的料槽至堆场或运出堆场。

在上述的铸坯缓冷过程干燥氧化铁皮的装置，可选的，所述料槽内腔截面为U形，在料槽的两侧面设置有耳轴，便于门式吊车起吊料槽。

在上述的铸坯缓冷过程干燥氧化铁皮的装置，可选的，所述承载框架由钢板焊接而成，承载框架底部为平面，利于料槽平稳的搁置，同时高温铸坯置于承载框架的内部两侧，料槽位于高温铸坯中间，一方面，料槽中氧化铁皮水分通过辐射吸热，另一方面通过热传导吸热，加快水分蒸发，水蒸汽在盖板下部冷凝后落入承载框架内，从排水沟排放出来。

在上述的铸坯缓冷过程干燥氧化铁皮的装置，可选的，所述盖板包括盖板本体及敷设在盖板本体下部的冷凝层，盖板本体设有吊耳，冷凝层呈弧面状且向两侧倾斜，水蒸汽遇到冷凝层变成水珠，一方面避免含有杂质的水蒸汽腐蚀盖板本体，另一方面冷凝水可以沿着斜面落入两侧，减少水滴落入料槽中。

在上述的铸坯缓冷过程干燥氧化铁皮的装置，可选的，所述承载框架底部两侧平行于高温铸坯设有沟槽，沟槽截面呈弧形，两沟槽通过导水槽相接连通。

本发明的另一目的是提供一种采用上述的装置干燥氧化铁皮的方法，包括以下步骤：

1)、行车将高温铸坯吊入缓冷坑内，码垛完成；

2)、连铸生产所产生的湿氧化铁皮由料槽装好，运输汽车将料槽转运至堆场；

3)、电机减速机驱动门式吊车沿着地面轨道行驶，链条挂住耳轴后门式吊车将料槽吊入缓冷坑内，然后门式吊车将盖板盖上；

4)、24～48h后，门式吊车先将盖板掀开，电机减速机驱动门式吊车沿着地面轨道行驶，链条挂住耳轴后，门式吊车将料槽吊出缓冷坑，从而实现料槽返回运输汽车上，冷凝水由排水沟排出；

5)、行车将缓冷后的铸坯从缓冷坑吊出，并码垛以备后用。

在上述的采用上述的装置干燥氧化铁皮的方法，可选的，所述排水沟内干燥无积水。

在上述的采用上述的装置干燥氧化铁皮的方法，可选的，所述料槽的主要参数：(1)型式：三面钢结构焊接件；(2)几何容积：8m³；(3)有效容积：5m³。

在上述的采用上述的装置干燥氧化铁皮的方法，可选的，所述门式吊车的主要参数：(1)起吊重量：Q＝15t；(2)大车运行速度：10～40m/min；(3)小车运行速度：40～80m/min。

与现有技术相比，有益效果是：

1)、该发明创造性地将湿氧化铁皮布置在铸坯缓冷坑内，利用铸坯余热对湿氧化铁皮进行干燥，为氧化铁皮的炼钢车间循环利用奠定基础，是一种投资省、运行成本低、干燥速率较快的工艺方法；

2)、该发明设置门式吊车对干燥前后的氧化铁皮料槽进行吊运，降低了铸坯跨内吊车的作业率；

3)、本发明将高温(一般在500℃以上)铸坯运至缓冷坑内，在保温状态下让其缓慢冷却到200℃以下，大多数合金钢由于合金元素的作用，在高温冷却过程发生相变，组织应力发生变化而导致铸坯表面和内部产生裂纹，充分的保证了铸坯的散热，同时也可以实现氧化铁皮的水分蒸发。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1是本发明铸坯缓冷过程干燥氧化铁皮的装置的结构示意图；

图2是图1沿A-A线剖视图；

图3是图1沿B-B线剖视图。

图中：1-行车；2-地面轨道；3-门式吊车；4-铸坯；5-缓冷坑；6-料槽；7-耳轴；8-运输汽车；9-盖板；9-1-盖板本体；9-2-冷凝层；9-3-吊耳；10-氧化铁皮；11-链条；12-吊耳；13-电机减速机；14-排水沟；15-承载框架、16-导水槽。

具体实施方式

首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本发明铸坯缓冷过程干燥氧化铁皮的装置的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本发明形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能没有在本文中直接提及的本发明的更多其他实施例。

请结合参考图1至图3，下面就通过这个给出的实施例来对本发明铸坯缓冷过程干燥氧化铁皮的装置进行示例性说明。

一种铸坯缓冷过程干燥氧化铁皮的装置，包括缓冷单元，具有一缓冷坑5及置于缓冷坑5内的承载框架15，承载框架15上设有盖板9，缓冷坑5的一侧设有排水沟14，承载框架15与排水沟14相接连通；料槽6，用于盛装连铸生产所产生的湿氧化铁皮10；行车1，用于将高温铸坯4吊入承载框架15内，并进行码垛；门式吊车3，具有电机减速机13、吊钩、链条11及配合使用的地面轨道2，用于掀开或闭合盖板9，并将料槽6吊出缓冷坑；运输汽车8，用于运输装有氧化铁皮的料槽至堆场或运出堆场。

如图2所示，所述料槽6内腔截面为U形，在料槽6的两侧面设置有耳轴7，便于门式吊车起吊料槽6。

在图1中，所述承载框架15由钢板焊接而成，承载框架15底部为平面，利于料槽6平稳的搁置，同时高温铸坯4置于承载框架15的内部两侧，料槽6位于高温铸坯4中间，一方面，料槽中氧化铁皮水分通过辐射吸热，另一方面通过热传导吸热，加快水分蒸发，水蒸汽在盖板下部冷凝后落入承载框架内，从排水沟排放出来。

进一步的，所述盖板9包括盖板本体9-1及敷设在盖板本体下部的冷凝层9-2，盖板本体设有吊耳9-3，冷凝层呈弧面状且向两侧倾斜，水蒸汽遇到冷凝层变成水珠，一方面避免含有杂质的水蒸汽腐蚀盖板本体，另一方面冷凝水可以沿着斜面落入两侧，减少水滴落入料槽中。

进一步的，所述承载框架15底部两侧平行于高温铸坯4设有沟槽(图中未标注)，沟槽截面呈弧形，两沟槽通过导水槽16相接连通。

本发明的另一目的是提供一种采用上述的装置干燥氧化铁皮的方法，包括以下步骤：

1)、行车1将高温铸坯4吊入缓冷坑5内，码垛完成；

2)、连铸生产所产生的湿氧化铁皮10由料槽6装好，运输汽车8将料槽6转运至堆场；

3)、电机减速机13驱动门式吊车3沿着地面轨道2行驶，链条11挂住耳轴7后，门式吊车3将料槽吊入缓冷坑5内，然后门式吊车3将盖板9盖上；

4)、24～48h后，门式吊车3先将盖板9掀开，电机减速机13驱动门式吊车3沿着地面轨道2行驶，排水沟14内干燥无积水；链条11挂住耳轴后，门式吊车将料槽吊出缓冷,5，从而实现料槽返回运输汽车上，冷凝水由排水沟排出；

5)、行车1将缓冷后的铸坯4从缓冷坑5吊出，并码垛以备后用；所述料槽的主要参数：(1)型式：三面钢结构焊接件；(2)几何容积：8m³；(3)有效容积：5m³；所述门式吊车的主要参数：(1)起吊重量：Q＝15t；(2)大车运行速度：10～40m/min；(3)小车运行速度：40～80m/min。

以上仅以举例方式来详细阐明本发明的铸坯缓冷过程干燥氧化铁皮的装置，这些个例仅供说明本发明的原理及其实施方式之用，而非对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员还可以做出各种变形和改进。因此，所有等同的技术方案均应属于本发明的范畴并为本发明的各项权利要求所限定。