专利名称：电弧炼钢炉水平连续加料废钢预热装置的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型涉及一种冶金行业中电弧炼钢炉用废钢预热、水平连续加料装置。
二背景技术：
众所周知，废钢预热是电炉钢节能技术的发展方向之一，对于电弧炉炼钢用的废钢预热装置主要有两种形式竖式和水平式。竖式虽然热效率较高，废钢预热温度较高，但它要求厂房的标高很高，设备庞大，一次性投资很高，且不适应旧有电弧炉炼钢车间的改造。而水平式废钢预热装置因对厂房高度没有过高的要求，已为部分企业所关注。目前具有代表性的水平式连续加料废钢预热装置主要是国外引进的所谓连续炼钢电炉(Consteel)。但其存在的固有缺点是1、虽然其发明者英特尔制钢公司认为该公司开发的Consteel工艺可将废钢预热至500℃左右，设备供应商意大利得兴公司也宣传可将废钢预热到400℃～600℃，而KyoeiSteel(即日本共英制钢)公司的生产实践表明，经预热后的废钢温度上下不均(上高下低)，距表面600mm～700mm处的废钢温度＜100℃，其节能效果仅为25kwh/t钢，传热效率很低。国内在用Consteel电炉的生产实践也证明该设备废钢预热温度低，节能效果差。2、其设备长度很长，一般预热通道和装料运输机全长约60米左右，占地面积大，设备的安装和旧厂房的改造非常困难，一次性投资很高。3、漏风量大，烟气中混入大量野风，不仅增加了除尘风机的负担，而且大大不利于烟气余热的回收利用。4、上料电磁吊车作业率非常高，有的达到90％以上，有时会因装料而影响生产。
三
发明内容
本实用新型的目的是为了克服上述已有技术的缺点，为炼钢电弧炉提供一种新型的、适合于电弧炉新建和改造的水平式连续加料废钢预热装置。该装置对厂房标高和地上面积没有过高的要求，具有结构简单，占地面积小，投资少；废钢预热温度高，热效率高，节约能源；操作方便等特点。
本实用新型为达到上述目的，采取的技术方案是在电弧炉变压器的对侧设置了一套水平放置的能连续向电弧炉内加料的废钢铁料预热装置，它包含有向电弧炉内连续加料的小车式振动给料装置、废钢预热通道、废钢预热通道内双侧壁水冷料槽、烟气抽风管线和烟气流量调节装置、两侧主分支管线、箱式液压废钢加料机、通道驱动装置等组成。其特征是箱式液压废钢加料机安装在废钢预热通道的尾部上方，箱式液压废钢加料机的出料口与废钢预热通道相通；烟气抽风管线与废钢预热通道中的水冷料槽连通；水冷料槽为双层侧壁水冷结构，烟气抽风管线上装有烟气流量调节装置；通道驱动装置安装在废钢预热通道的后端、并与废钢预热通道的振动机桁架联接。
水冷料槽为双层侧壁水冷结构，内、外层侧壁之间设有烟气流动空腔，内层侧壁接触废钢并下部设有排烟口，外层侧壁上设有排烟孔，烟气抽风管线与此排烟孔对接并与烟气流动空腔、内侧壁下的排烟口及废钢预热通道槽内连通，形成烟气流动通道；高温烟气自上而下穿过水冷料槽内废钢料层与废钢铁料直接进行热交换。
废钢预热装置两侧设置有主分支烟道，多支烟气抽风管线连接在主分支烟道上，烟气抽风管线另一端与水冷料槽外侧壁上的排烟孔连通，即烟气从预热通道上方自上而下穿过水冷料槽内的废钢料层、再经水冷料槽内侧壁下的排烟口、料槽外侧壁排烟孔、烟气抽风管线流向两侧主分支烟道，从而形成烟气流动通道；烟气抽风管线上装有烟气流量调节装置。
箱式液压废钢加料机设置有加料仓，加料仓的靠废钢预热通道的一侧为前端出料口；加料仓内设置有前密封挡板、加料仓压头，加料仓压头装有加料液压缸；加料仓上侧的加料口处设置有活动盖板，活动盖板装有盖板液压缸，箱式液压废钢加料机的前端出口位于废钢预热通道内水冷料槽的上方。箱式液压废钢加料机根据现场情况可选择1～2个，在箱式液压废钢加料机与废钢预热通道水冷料槽的上方，设有上密封罩，与大气隔离。
本实用新型工作原理炉内的高温烟气在除尘抽风机的作用下，由电弧炉的侧加料口抽出，经导烟罩进入废钢预热通道。高温烟气进入废钢预热通道后，从废钢预热通道的上方自上而下穿过通道水冷料槽内的废钢料层，再从废钢预热通道内水冷料槽内层侧壁的下方排烟口、安装在水冷料槽外层侧壁上的烟气抽风管线进入废钢预热装置两侧的主分支烟道，最后经除尘装置净化后排入大气。而废钢则从废钢预热通道尾部的箱式液压废钢加料机加入，通道驱动装置(四轴非谐振动装置)驱动废钢预热通道内振动机桁架，带动固定在振动机桁架上的水冷料槽产生水平振动，靠惯性作用力迫使废钢前进。在废钢前进的过程中，烟气穿过废钢料层与废钢直接进行热交换，并将废钢铁料预热。废钢由废钢预热通道尾部的箱式液压废钢加料机加入，由加料机料仓压头将废钢铁料推入废钢预热通道内。废钢在废钢预热通道内预热后，从废钢预热通道内双侧壁料槽的前端出口落下，将废钢撒落在小车式振动给料装置的水冷槽内，再经小车式振动给料装置不间断振动将废钢加入到电弧炼钢炉内。
本实用新型将烟气抽风管线与废钢预热通道中的水冷料槽连通，在水冷料槽内层侧壁的下部设置排烟口，迫使高温烟气穿过水冷料槽内的废钢料层，再经水冷料槽内侧壁下的排烟口、水冷料槽外侧壁上的排烟孔及烟气抽风管线排出，在烟气自上而下穿过废钢料层的过程中对废钢预热；在废钢预热通道的后端设置了箱式液压废钢加料机，去掉了原Consteel电炉预热通道后大约30m长的废钢运输机，使设备的长度大大缩短。
它与Consteel电炉的根本区别在于1.烟气流动方向和热交换方式不同。Consteel工艺的高温烟气主要从废钢预热通道内废钢料层的上部通过，靠辐射将热量传递给废钢，从而将废钢预热，其传热效率很低，废钢预热效果不好，如前述，预热后的废钢温度上下不均(上高下低)，距表面600mm～700mm处的废钢温度＜100℃，其节能效果仅为25kwh/t钢。而本实用新型的废钢预热装置的高温烟气是自上而下穿过废钢料层，与废钢直接进行热交换，所以废钢预热温度高，且上下较均匀，底层废钢预热温度大于400℃，上层废钢预热温度会超过600℃。
2.废钢预热通道内废钢料层高度不同。Consteel工艺预热通道内废钢料层高度约0.7m左右，本实用新型废钢预热通道内废钢料层高度可在1.5m左右，较Consteel工艺料层高度高，相差接近1倍左右，从而延长了废钢在废钢预热通道内停留的时间，有助于废钢预热温度的提高。
3.废钢上料方式不同。本发明废钢预热装置去掉了Consteel工艺大约30m长的废钢运输机，采用的是箱式液压废钢加料机加料，从而缩短了设备长度，减少了占地面积，使车间废钢跨平面得以充分利用。本实用新型可采用废钢料斗(框)向箱式液压废钢加料机加料，相对加料次数较少，避免了电磁吊频繁操作和多次长提升行程操作，节省了时间和操作费用。
4.废钢预热通道密封方式不同。众所周知，Consteel工艺的动态密封是最大的野风进入点，本实用新型的废钢预热装置去掉了Consteel工艺的动态密封装置改为直接密封。箱式液压废钢加料机与废钢预热通道水冷料槽上方采用密封罩直接封闭，箱式液压废钢加料机侧后方与废钢预热通道水冷料槽尾部之间采用非常简单的软密封，从而大大降低了漏风量，不仅减轻了除尘风机的负担，而且为再一次余热回收(如加余热锅炉)提供了可能。
5.本实用新型可以在工作量很少的情况下对现有所谓水平连续炼钢电炉的废钢预热装置进行改造，提高超过1倍的废钢预热效果，降低吊车作业率，因装料而影响电炉生产的问题也可以得到彻底解决。
四
图1为本实用新型示意图图2为图1的俯视图；图3为图1的A-A剖视图；图4为图1的B-B剖视图五、具体实施方法本实用新型由小车式振动给料装置2、废钢预热通道3、通道内水冷料槽4、烟气抽风管线5、烟气流量调节阀6、预热装置两侧烟气主分支烟道7、振动机桁架8、箱式液压废钢加料机9、通道驱动机构(四轴非谐激振器)10等组成(见附图1、2、3、4)。废钢预热通道3的前端下部装有小车式振动给料装置2，小车式振动给料装置2对着电弧炉1的侧加料口。废钢预热通道3内安装有水冷料槽4，水冷料槽4固定在振动机桁架8上，靠通道驱动机构(四轴非谐激振器)10来驱动水冷料槽4产生振动。水冷料槽4为双层侧壁水冷结构，内层侧壁接触废钢，下有排烟口；烟气抽风管线5安装在水冷料槽4外层侧壁上，并通过两层侧壁之间的烟气流动空腔、内层侧壁下的排烟口与废钢预热通道3内连通，形成烟气流动的通道。烟气抽风管线5的另一端接主分支烟道7，在抽烟气抽风管线5的中间安装有烟气流量调节阀6。废钢预热通道3的尾部设置有箱式液压废钢加料机9，箱式液压废钢加料机9设有加料仓9-2，加料仓9-2的内部安装有前密封挡板9-1、加料仓压头9-3、加料仓压头液压缸；加料仓9-2的上方加料口安装有活动盖板9-4、盖板液压缸9-5。箱式液压废钢加料机9的前端出口位于废钢预热通道3内水冷料槽4的上方。箱式液压废钢加料机9根据现场情况可选用1～2个，本实施例为2个。箱式液压废钢加料机9与废钢预热通道3水冷料槽4上方设有密封罩13，箱式液压废钢加料机9侧后方与废钢预热通道3水冷料槽4尾部之间采用非常简单的软密封。
打开活动盖板9-4，吊车将废钢11加入到加料仓9-2内，然后盖板液压缸9-5合上活动盖板9-4。打开前密封挡板9-1，操纵加料仓压头9-3将废钢11送至废钢预热通道3的水冷料槽4内，通道驱动机构10产生振动，靠惯性力将废钢11推向前进。电弧炉1内的高温烟气在抽风机的作用下，从电弧炉1的侧加料口抽出，进入废钢预热通道3，高温烟气自上而下按照附图中箭头12所示方向穿过料槽4内废钢料层11与废钢铁料进行直接热交换，废钢预热温度高，且上下较均匀，底层废钢预热温度大于400℃，上层废钢预热温度会超过600℃。实践证明，吨钢可节电65～100kwh/t，较Consteel电炉吨钢多节电40kwh/t以上。
由上可见，本实用新型具有结构简单，占地面积小，一次性投资少，建设周期短，废钢预热温度高，操作方便等诸多优点，更可贵的是，本实用新型可在工作量很少、投资很低的情况下对现有Consteel电炉低传热效率的废钢预热装置进行改造，提高近2倍的节电效果，并且能大大减少漏风量，降低吊车作业率和提高电炉作业率。
权利要求1.一种电弧炼钢炉水平连续加料废钢预热装置，它包含有向电弧炉(1)内连续加料的小车式振动给料装置(2)、废钢预热通道(3)、废钢预热通道(3)内双侧壁水冷料槽(4)、烟气抽风管线(5)和烟气流量调节装置(6)、两侧主分支管线(7)、箱式液压废钢加料机(9)、通道驱动装置(10)，其特征是箱式液压废钢加料机(9)安装在废钢预热通道(3)的尾部上方，箱式液压废钢加料机(9)的出料口与废钢预热通道(3)相通；烟气抽风管线(5)与废钢预热通道(3)中的水冷料槽(4)连通；水冷料槽(4)为双层侧壁水冷结构，烟气抽风管线(5)上装有烟气流量调节装置(6)；通道驱动装置(10)安装在废钢预热通道(3)的后端、并与废钢预热通道(3)的振动机桁架(8)联接。
2.根据权利要求1所述的电弧炼钢炉水平连续加料废钢预热装置，其特征是废钢预热通道(3)内的水冷料槽(4)为双层侧壁水冷结构，内、外层侧壁之间设有烟气流动空腔，内层侧壁接触废钢并下部设有排烟口，外层侧壁上设有排烟孔，烟气抽风管线(5)与此排烟孔对接并与烟气流动空腔、内层侧壁下的排烟口及废钢预热通道槽(3)内连通，形成烟气流动通道；高温烟气自上而下穿过水冷料槽(4)内废钢料层(11)与废钢铁料直接进行热交换。
3.根据权利要求1所述的电弧炼钢炉水平连续加料废钢预热装置，其特征是废钢预热装置两侧设置有主分支烟道(7)，多支烟气抽风管线(5)连接在主分支烟道(7)上，烟气抽风管线(5)另一端与水冷料槽(4)外层侧壁上的排烟孔连通，烟气从废钢预热通道(3)上方自上而下穿过水冷料槽(4)内的废钢料层(11)、再经水冷料槽(4)内层侧壁下的排烟口、水冷料槽(4)外层侧壁排烟孔、烟气抽风管线(5)流向两侧主分支烟道(7)，形成烟气流动通道；烟气抽风管线(5)上装有烟气流量调节装置(6)。
4.根据权利要求1所述的电弧炼钢炉水平连续加料废钢预热装置，其特征是箱式液压废钢加料机(9)设置有加料仓(9-2)，加料仓(9-2)的靠废钢预热通道的一侧为前端出料口；加料仓(9-2)内设置有前密封挡板(9-1)、加料仓压头(9-3)，加料仓压头(9-3)装有加料液压缸；加料仓(9-2)上侧的加料口处设置有活动盖板(9-4)，活动盖板(9-4)装有盖板液压缸(9-5)，箱式液压废钢加料机(9)的前端出口位于废钢预热通道(3)内水冷料槽(4)的上方，箱式液压废钢加料机(9)可选择1～2个，箱式液压废钢加料机(9)与水冷料槽(4)上方设有上密封罩(13)。
专利摘要本实用新型是电弧炼钢炉水平连续加料的废钢预热装置。包含向电弧炉(1)内连续加料的小车式振动给料装置(2)、废钢预热通道(3)、烟气抽风管线(5)和烟气流量调节装置(6)、箱式液压废钢加料机(9)、通道驱动装置(10)，其特征是加料机(9)安装在通道(3)尾部上方并与通道(3)相通；装有烟气流量调节装置(6)的烟气抽风管线(5)与通道(3)中水冷料槽(4)连通；通道驱动装置(10)安装在通道(3)后端；水冷料槽(4)为双层侧壁结构。炉内高温烟气进入通道(3)后，自上而下穿过水冷料槽(4)内废钢料层(11)将废钢预热。具有结构简单，占地面积小，投资少，建设周期短，废钢预热温度高，操作方便等优点，可对现有水平连续炼钢电炉的废钢预热装置进行改造，吨钢可节电65～100kwh/t。
文档编号F27D13/00GK2906510SQ20062008223
公开日2007年5月30日 申请日期2006年3月24日 优先权日2006年3月24日
发明者李振洪, 李同仲 申请人:李振洪