基于连续预热输送机的冶炼生产系统的制作方法

本发明涉及转炉炼钢技术领域，尤其涉及一种基于连续预热输送机的冶炼生产系统。

背景技术：

目前转炉炼钢均采用冷废钢炼钢，用吸盘把废钢加入料蓝后，由天车吊着料蓝直接加入转炉里面炼钢，一次加入大量冷料冶炼时间很长，致使生产效率不高，产能很低。

为解决该技术问题，本申请人于2018年08月02日申请名称为转炉连续加料预热振动输送机的实用新型专利，公告号cn208562441u，公开了如下技术方案：它是在一个长条支座上悬挂有一个长条输送槽，在输送槽的尾部安装有一台激振器，在输送槽的前半部分上面安装有保温罩，在保温罩与输送槽之间安装有水冷密封系统，在保温罩两侧向输送槽内安装有若干均布的烧嘴，在保温罩上于出料口的一侧安装有出料温度检测装置，在保温罩的尾端烟气出口处设有烟气温度检测装置和压力变送器及动态密封装置，在动态密封装置与进料段输送槽之间安装有压料装置。本实用新型用转炉生产时产生的煤气给原料连续预热，具有节约能源，提高生产效率，降低生产成本等优点。

进一步改进，本申请人于2019年01月24日申请名称为一种电炉连续预热输送机的实用新型专利，公告号cn209485071u，公开了如下技术方案：它包括一台非谐振式连续预热输送机，是在输送槽的后端安装有一个往复式激振器，激振器和输送槽均悬挂在支撑座上，在输送槽后端留出加料段于上部安装有保温罩，在保温罩前面安装有水冷罩，在保温罩两侧或上部向输送槽内安装有均布的加热烧嘴和烟气温度检测装置，在烟气出口前安装有助燃空气换热器，在保温罩与输送槽之间安装有水冷密封系统，在各烧嘴后面分别设有火焰检测装置和压力变送器，在输送槽与电炉之间安装有移动运输小车，在输送槽上加料口处安装有压料装置及动态密封装置。本实用新型可大大提高废钢冶炼的预热温度，缩短冶炼时间、起到节能增效的作用。

进一步改进，本申请人于2019年03月25日申请名称为一种用于炼钢的合金料预热系统及方法的发明专利，公告号cn109945661a，公开了如下技术方案：包括输送单元，驱动单元，支撑单元，减振单元，加热单元，保温单元，密封单元以及智能控制单元。在合金料加入炼钢炉前，通过加热单元对合金料进行预热烘烤，蒸发掉合金料中附带的水分，提高了合金的收得率和炼钢品质，保证了合金料的温度，生产效率高，节能环保。

但是上述方案在实际应用中在连续预热输送机的上料、预热后的热料转运、均匀布料及能量综合回收利用方面仍存在问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于连续预热输送机的冶炼生产系统。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

基于连续预热输送机的冶炼生产系统，包括连续预热输送机，所述连续预热输送机的进料一端设有用于向连续预热输送机均匀布料的布料振动输送机，物料加入到布料振动输送机，并由布料输送机振动输送至连续预热输送机；

所述连续预热输送机的出料一端设有转运输送线，转运输送线与转炉连接；

所述连续预热输送机沿输送方向依次分为预热段和加热段，预热段上设置有高温烟气出口，高温烟气出口连接有预热回收装置；加热段内设烧嘴，烧嘴连接有向起供助燃空气的空气进管和向起供煤气的煤气进管，空气进管和煤气进管的进气经预热回收装置预热。

所述布料振动输送机配设有上料机构，上料机构包括天车和运输料篮，运输料篮运输到布料振动输送机附近，由天车起吊运输料篮将废钢加入到布料振动输送机。

所述布料振动输送机包括安装在支撑座上的振动平台，振动平台倾斜向下布置，振动平台下侧安装有振动电机，振动平台在振动电机作用下往复振动。

所述连续预热输送机在位于相对布料振动输送机的另一侧布置有布料机械臂，布料机械臂用于调整布料振动输送机和连续预热输送机连接位置的布料均匀程度。

所述转运输送线主要由输送轨道以及与输送轨道导向配合的运输小车组成，运输小车上放置有运输料篮；运输小车沿输送轨道行走至转炉附近，并由天车起吊运输料篮将废钢加入到转炉。

所述转运输送线在位于相对连续预热输送机的另一侧布置有转运机械臂，转运机械臂用于调整连续预热输送机和转运输送线连接位置的布料均匀程度。

还包括用于监控布料振动输送机和连续预热输送机连接位置的进料监控探头，进料监控探头与控制中心的信号输入端连接；

还包括用于监控连续预热输送机和转运输送线连接位置的输料监控探头，输料监控探头与控制中心的信号输入端连接；

控制中心的信号输出端与布料机械臂、转运机械臂、布料振动输送机和运输小车分别连接。

所述预热回收装置沿烟气走向依次为空气预热部和烟气预热部；

空气预热部包括第一筒体，第一筒体内设有沿轴向延伸的第一隔板，第一隔板将第一筒体分为两个空腔，分别为第一烟气腔和第一空气腔；

第一空气腔临近烟气预热部的一端封闭，并在邻近侧部设有径向布置的第一空气腔进口；

第一烟气腔的轴向两端部分别设为第一烟气腔进口和第一烟气腔出口，第一烟气腔进口与高温烟气出口连接；

第一空气腔和第一烟气腔间穿设有浮头式换热套管，浮头式换热套管呈阵列布置；浮头式换热套管包括同轴布设的外套管和内套管，外套管由隔板处延伸至第一烟气腔内部，且外套管在第一烟气腔内部一端封闭，在隔板处敞口；

内套管由外套管的敞口处插入至外套管，且内套管与外套管间隙配合，内套管的另一端由第一空气腔侧的第一筒体密封穿出，形成第一空气腔出口；

空气预热部工作时，高温烟气由第一烟气腔进口进入第一烟气腔，并从第一烟气腔出口排出进入煤气预热段，高温烟气在流经过程实现与外套管的传热；空气由第一空气腔进口进入，之后进入内套管与外套管之间的间隙，并进入内套管然后流经至第一空气腔出口排出，空气在流动过程中与外套管换热，实现对空气预热；

烟气预热部包括第二筒体，第二筒体内设有沿轴向延伸的第二隔板，第二隔板将第二筒体分为两个空腔，分别为第二烟气腔和第二煤气腔；

第二烟气腔的轴向两端部分别设为第二烟气腔进口和第二烟气腔出口，第二烟气腔进口与第一烟气腔出口连通；

第二煤气腔临近空气预热部的一端封闭，并在邻近侧部设有径向布置的第二煤气腔出口，第二煤气腔的另一端设有第二煤气腔进口；

第二煤气腔与第二烟气腔间穿设有热管，热管呈阵列布置，热管的加热端位于第二烟气腔内，热管的散热端位于对应的第二空气腔和第二煤气腔内；

烟气预热部工作时，空气预热部排出的高温烟气由第二烟气腔进口进入第二烟气腔，高温烟气加热热管的加热端，加热端将热量带走传递至散热端，换热后的烟气由第二烟气腔出口排出；

煤气由第二煤气腔进口进入第二煤气腔，煤气在第二煤气腔中与热管的散热端发生热交换，预热后的煤气由第二煤气腔出口排出，实现对煤气预热。

所述第一烟气腔进口设置在第一筒体的侧部并沿径向朝向连续预热输送机布置。

所述第一烟气腔和第二烟气腔的底部配设有沉降斗。

本发明的有益效果是：

1.本发明从冶炼生产系统的上料、预热后的热料转运、均匀布料及能量综合回收利用方面着手，大大缩短了上料时间，提高了转运效率，以及实现了对高温烟气的预热回收利用，进而缩短了冶炼时间，提高了生产效率，降低了能耗，并使转炉高效节能、环保、冶炼周期短、生产效率高，大大提高了用户的收益。

2.本发明缩小了炼钢场地，提高了远距离的废钢生产效率，增加了生产量。作业时，拉运输料蓝到布料振动输送机附近，通过天车吊动装满废钢的运输料蓝直接加入布料振动输送机中，由布料振动输送机向连续预热输送机均匀布料，大大缩短了上料时间。

连续预热输送机在位于相对布料振动输送机的另一侧布置有布料机械臂，布料机械臂用于调整布料振动输送机和连续预热输送机连接位置的布料均匀程度。

进一步的，本发明还包括用于监控布料振动输送机和连续预热输送机连接位置的进料监控探头，进料监控探头与控制中心的信号输入端连接；控制中心的信号输出端与布料机械臂和布料振动输送机分别连接。工作时，通过料监控探头可以看到布料振动输送机和连续预热输送机连接位置的料层厚度，若料层有大块料卡料或存在堆料现象，则控制中心发出信号控制布料机械臂将大块料或堆料拨开，同时控制中心发出信号调整布料振动输送机的输送速度，保证均匀布料。

3.本发明利用连续预热振动输送机对加入转炉前的废钢进行预热，预热好的废钢通过转运输送线转运至转炉；转运输送线主要由输送轨道以及与输送轨道导向配合的运输小车组成，运输小车上放置有运输料篮；运输小车沿输送轨道行走至转炉附近，并由天车起吊运输料篮将废钢加入到转炉，本发明采用运输料篮与运输小车的分体式设置，提高了操作的便捷性及工作效率。

转运输送线在位于相对连续预热输送机的另一侧布置有转运机械臂，转运机械臂用于调整连续预热输送机和转运输送线连接位置的布料均匀程度，避免了接料不均匀、物料堆积溢出现象的发生。

进一步的，本发明还包括用于监控连续预热输送机和转运输送线连接位置的输料监控探头，输料监控探头与控制中心的信号输入端连接；控制中心的信号输出端与转运机械臂分别连接，通过料监控探头可以看到运输料篮，若运输料篮内某点堆料过高或边缘处有物料，则控制中心发出信号控制布料机械臂将堆料拨平或将边缘处的物料向运输料篮中心拨，避免天车吊料时热料掉落。

进一步的，控制中心的信号输出端还与运输小车连接，控制中心可发出信号前后调整运输小车的位置以调整运输料篮上的落料点，保证均匀布料。

4..本发明余热回收装置针对转炉连续预热输送机而使用，连续预热输送机里面的高温烟气预热废钢后，剩余热气进入余热回收装置里面，可以预热助燃空气和煤气，预热后的煤气可以提高燃烧值，使煤气可以充分的燃烧，进而提高了生产效率高，降低了能耗，既环保，又节能。

附图说明

图1是本发明实施例的总体布置主视图；

图2是图1中a-a向剖视图；

图3是图1中b-b向剖视图；

图4是图1中c-c向剖视图；

图5是图1中d-d向剖视图；

图6是本发明实施例的总体布置俯视图；

图7是本发明实施例中预热回收装置的俯视图；

图8是预热回收装置中空气预热部的主视图；

图9是预热回收装置中空气预热部的俯视图；

图10是图8中e-e向剖视图；

图11是图8中f-f向剖视图；

图12是图8中浮头式换热套管的放大图；

图13是预热回收装置中烟气预热部的俯视图；

图14是图13中g-g向剖视图；

图15是图13中h-h向剖视图；

图16是本发明实施例的工作流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

如图1至图16所示，本实施例的一种基于连续预热输送机的冶炼生产系统，包括连续预热输送机1，连续预热输送机1的进料一端设有用于向连续预热输送机1均匀布料的布料振动输送机2，布料振动输送机2与连续预热输送机1在平面上垂直布置。

布料振动输送机2包括安装在支撑座21上的振动平台22，振动平台22倾斜向下布置，振动平台22下侧安装有振动电机23，振动平台22在振动电机23作用下往复振动，实现振动式均匀布料，避免直接向连续预热输送机1倾料而导致的积料现象。

布料振动输送机2由运输料篮（该运输料篮在附图中未显示，且该运输料篮与转运输送线4上的运输料篮43相互通用）向其加料，货车拉着运输料篮运输到布料振动输送机2附近，由天车起吊运输料篮将废钢加入到布料振动输送机2，并由布料输送机2振动输送至连续预热输送机1。

连续预热输送机1在位于相对布料振动输送机2的另一侧布置有布料机械臂3，布料机械臂3用于调整布料振动输送机1和连续预热输送机2连接位置的布料均匀程度。

本实施例还包括用于监控布料振动输送机2和连续预热输送机1连接位置的进料监控探头，进料监控探头与控制中心的信号输入端连接，控制中心的信号输出端与布料机械臂3连接，同时控制中心的信号输出端也与布料振动输送机2连接。

工作时，通过料监控探头可以看到布料振动输送机2和连续预热输送机1连接位置的料层厚度，若料层有大块料卡料或存在堆料现象，则控制中心发出信号控制布料机械臂3将大块料或堆料拨开，同时控制中心发出信号调整布料振动输送机2的输送速度，保证均匀布料。

布料振动输送机和布料机械臂与连续预热输送机的配合，大大缩短了上料速度，提高了生产效率高，降低了能耗。

进入连续预热输送机1的物料在向前输送过程中实现预热，之后从出料一端排出。连续预热输送机1的结构及原理在本申请人在先申请的专利中已公开，本实施例不再详述，具体公开专利如下：1.名称为转炉连续加料预热振动输送机的实用新型专利，公告号cn208562441u；2.名称为一种电炉连续预热输送机的实用新型专利，公告号cn209485071u；3.名称为一种用于炼钢的合金料预热系统及方法，公告号cn109945661a。

连续预热输送机1的出料一端设有转运输送线4，转运输送线4与转炉连接。

转运输送线4主要由输送轨道41以及与输送轨道41导向配合的运输小车42组成，运输小车上放置有运输料篮43；运输小车42沿输送轨道行41走至转炉附近，由天车起吊运输料篮将废钢加入到转炉。

输送轨道41上配设有轨道衡，通过轨道衡衡量废钢，以实现对加入转炉的废钢量的准确控制。

转运输送线4与连续预热输送机1在平面上垂直布置，可方便移动运输料篮43，进而调整运输料篮43上的落料点，可以避免废钢直落到同一地方太多而溢出。

转运输送线4在位于相对连续预热输送机1的另一侧布置有转运机械臂5，转运机械臂5用于调整连续预热输送机1和转运输送线4连接位置的布料均匀程度。

本实施例还包括用于监控连续预热输送机1和转运输送线4连接位置的的输料监控探头，输料监控探头与控制中心的信号输入端连接，控制中心的信号输出端与转运机械臂5连接，同时控制中心的信号输出端与运输小车42连接。

工作时，通过料监控探头可以看到运输料篮43，若运输料篮43内某点堆料过高或边缘处有物料，则控制中心发出信号控制布料机械臂3将堆料拨平或将边缘处的物料向运输料篮43中心拨，并且控制中心可发出信号前后调整运输小车42的位置以调整运输料篮43上的落料点，保证均匀布料。

布料振动输送机、布料机械臂以及转运输送线、转运机械臂与连续预热输送机配合，节约了能源，大大降低了企业能耗，缩短了转炉的炼钢周期，提高了生产效率，增加了生产量，大大提高了用户的收益。

连续预热输送机1沿输送方向依次分为预热段和加热段，预热段上设置有高温烟气出口9，高温烟气出口连接有预热回收装置6，预热回收装置6按烟气走向分为为空气预热部7和烟气预热部8，空气预热部7和烟气预热部8同轴连接设置。

空气预热部7包括第一筒体71，第一筒体71内设有沿轴向延伸的第一隔板72，第一隔板将第一筒体分为两个空腔，分别为第一烟气腔701和第一空气腔702。

第一空气腔702临近烟气预热部8设有第一空气腔进口73。本实施例中，第一空气腔临近烟气预热部8的一端封闭，并在邻近侧部设有径向布置的第一空气腔进口73。

第一烟气腔701的轴向两端部分别设为第一烟气腔进口74和第一烟气腔出口75，第一烟气腔进口74设置在第一筒体71的侧部并沿径向朝向连续预热输送机1布置。第一烟气腔进口74与高温烟气出口9连接。本实施例中，第一烟气腔进口74与高温烟气出口9之间设变频调速引风机，由变频调速引风机把连续预热输送机的高温烟气由高温烟气出口9引进第一烟气腔进口74。

第一空气腔702和第一烟气腔701间穿设有浮头式换热套管76，浮头式换热套管76呈阵列布置；浮头式换热套管76包括同轴布设的外套管761和内套管762，外套管761由隔板处延伸至第一烟气腔内部，且外套管761在第一烟气腔内部一端封闭，在隔板处敞口。

内套管762由外套管761的敞口处插入至外套管761，且内套管762与外套管761间隙配合，内套管762的另一端由第一空气腔侧的第一筒体71密封穿出，形成第一空气腔出口77。

空气预热部7工作时，高温烟气由第一烟气腔进口74进入第一烟气腔701，并从第一烟气腔出口75排出，高温烟气在流经过程实现与外套管761的传热；空气由第一空气腔进口73进入702，之后进入内套管762与外套管761之间的间隙，并进入内套管761然后流经至第一空气腔出口77排出，空气在流动过程中与外套管761换热，实现对空气预热。

烟气预热部8包括第二筒体81，第二筒体81内设有沿轴向延伸的第二隔板82，第二隔板将第二筒体81分为两个空腔，分别为第二烟气腔801和第二煤气腔802。

第二烟气腔801的轴向两端部分别设为第二烟气腔进口84和第二烟气腔出口85，第二烟气腔进口84与第一烟气腔出口75连通。

第二煤气腔802临近空气预热部7的一端封闭，并在邻近侧部设有径向布置的第二煤气腔出口88，第二煤气腔的另一端设有第二煤气腔进口89。

第二煤气腔802与第二烟气腔801间穿设有热管90，热管90呈阵列布置，热管90的加热端位于第二烟气腔内，热管90的散热端位于对应的第二空气腔和第二煤气腔内。

烟气预热部8工作时，空气预热部7排出的高温烟气由第二烟气腔进口84进入第二烟气腔801，高温烟气加热热管90的加热端，加热端将热量带走传递至散热端，换热后的烟气由第二烟气腔出口85排出。

煤气由第二煤气腔进口89进入第二煤气腔，煤气在第二煤气腔中与热管90的散热端发生热交换，预热后的煤气由第二煤气腔出口88排出。

预热回收装置6的整体工作原理如下：高温烟气由高温烟气出口9进入预热回收装置6，依次流经空气预热部7的第一烟气腔701和烟气预热部8的第二烟气腔801，然后经第二烟气腔出口85排出至废气处理系统（即除尘器11）。

空气由第一空气腔进口73进入空气预热部，进入空气预热部的空气进入内套管762与外套管761之间的间隙，并进入内套管761然后流经至第一空气腔出口77排出，空气在流动过程中与外套管761换热。

煤气由烟气预热部的第二煤气腔进口89进入第二煤气腔，煤气在第二煤气腔中与热管90的散热端发生热交换，预热后的煤气由第二煤气腔出口88排出。烟气预热部8实现对煤气的一级预热。由于进入烟气预热部8的高温烟气已经在空气预热部7与空气发生过热交换，高温烟气温度相对降低后再对煤气预热，避免直接点燃煤气发生事故。

本实施例中，空气和煤气分别由空气预热部7和烟气预热部8预热，避免空气和煤气混合发生爆炸。

本实施例中，连续预热输送机1的加热段设烧嘴10，烧嘴10连接有向起供助燃空气的空气进管和向起供煤气的煤气进管，第一空气腔出口77与烧嘴10的空气进管连接，第二煤气腔出口88与烧嘴10的燃气进管连接，从而实现了对烧嘴的助燃空气和煤气的双重预热，实现能源再利用，预热后的煤气可以提高燃烧值，使煤气可以充分的燃烧。

本实施例中，第一烟气腔和第二烟气腔的底部配设有沉降斗，废钢经过高温烘烤所产生的杂物进入到会进入预热回收装置6，然后在第一烟气腔和第二烟气腔重可以沉淀一部分杂物，通过沉降斗定期清理。

连续预热输送机1与预热回收装置6配合，具有高效节能、环保、废气回收利用、生产效率高的优点。

本实施例从冶炼生产系统的上料、预热后的热料转运、均匀布料及能量综合回收利用方面着手，大大缩短了上料时间，提高了转运效率，以及实现了对高温烟气的预热回收利用，进而缩短了冶炼时间，提高了生产效率，降低了能耗，并使转炉高效节能、环保、冶炼周期短、生产效率高，大大提高了用户的收益。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。