专利名称：一种废钢预热输送装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于冶金技术领域，涉及一种电炉废钢预热装置。
背景技术：
电炉炼钢中节能、降耗、环保一直是全球电炉炼钢技术发展的核心技术之一。二十 年来国内外有过多种设计方案，但由于其技术难度很大，目前仅有少量的技术投入实际使 用，其典型代表基于振动连续加料的C0NSTEEL技术(美国专利号US5400358)，这是一种水 平连续给料技术，可实现电炉稳弧冶炼，环保且电极消耗降低，可大大降低电炉的生产过程 费用，但该方法由于废钢只有上层物料被加热，故废钢预热效果不佳，据国内外报道平均节 能效果只有吨钢25kw. h，且该系统的设备维护量较大，动态密封漏气较严重，对风机等的容 量要求较大。为改善consteel技术的换热效率，日本新日铁在上世纪90年代末与本世纪初国 内某些企业采用了一种两侧底吸烟气的技术，该技术特征是两侧槽为双层，两侧夹层为烟 气通道。烟气从顶层进入，从两侧的烟气通道流出。从结构分析上看，该方法烟气穿透部分 废钢，具有良好的预热效果。有报道称，该技术使得电炉炼钢的节能技术达到了吨钢65kw. h。是一种有效的提高废钢预热效果的技术。但从设备结构和工艺布置的角度看存在以下问 题，1)两侧缝隙在导烟气的同时，废钢块也会卡入侧槽中，堵塞并磨损侧缝隙；2)C0nsteel 水平激振强烈，侧缝隙上沿处在与废钢磨损状态，由于整个槽是水冷结构，侧沿磨损后容易 漏水且不易维护；3)水冷槽结构复杂，制作困难；设备重量较大，需要更大的激振装置；4) 不同结构水冷槽之间的连接困难。由于上述原因该技术未见在consteel大范围推广使用 报道。
实用新型内容本实用新型目的在于提供一种预热效果好的废钢预热输送装置。本实用新型通过如下技术方案实现一种废钢预热输送装置，包括与水平面倾斜设置的废钢预热输送斜槽，所述废钢 预热输送斜槽上设置有导烟罩，所述废钢预热输送斜槽高端设置有装料设备，低端由电炉 的侧壁开孔伸入电炉中，其特征在于所述废钢预热输送斜槽的槽底为阶梯叠加式结构，每 两层交接缝隙为槽底抽烟口每个槽底抽烟口高度100 400mm，宽度可与槽底同宽；导烟罩尾部有小抽烟口 ；冶炼设备工作烟气充满整个废钢预热输送斜槽和导烟罩 构成的通道，冶炼设备产生的烟气小部分经导烟罩从小抽烟口抽出，加热废钢表面；大部分 烟气穿透废钢通过槽底抽烟口由前开始逐级抽出，完成与整个废钢层的热交换，该方法烟 气和废钢的接触面积和交换热效率远高于只有废钢表面加热的consteel系统，且机械设 备磨损小、废钢输送量大，驱动功率也较小。为了防止废钢预热中冷空气被吸入，在动态的斜槽和导烟罩之间设置机械动密封 装置，更由于在整个废钢预热输送斜槽从前部槽底开始逐级抽出烟气，在斜槽上方的导烟罩尾部的小抽烟口位置时，烟气量就很小了，这种抽气方式一方面可降低对受料区域动密 封的密封要求，另一方面从废钢入口涵道漏入的冷空气会大大减少，降低混风，提高烟气的 排出温度，减小抽风系统风机的功率和抽风量要求，提高后续余热锅炉系统蒸汽的效率和 蒸汽产能，可大大节省整个系统运行能耗。需要指出的是，若槽底抽烟口能力足够(烟气不 外泄)，则尽可能可关小或关闭(或可取消)导烟罩后部的小抽烟口，这对防止冷空气被吸 入非常重要。每个斜槽底抽烟口前设置有若干带斜度的栅格板，栅格板的作用有以下几点，a) 保证废钢在阶梯形槽底抽烟口的平滑过渡，消除废钢对高层水冷板前沿的冲击；b)架空槽 底抽烟口前方的废钢，保证透气面积；c)防止废钢进入底抽烟口和底抽气管；d)可对斜槽 的阶梯交错叠加式结构加强。所述栅格板至少与相邻的上层底板和下层底板中两者中的一者相接。所述抽烟口的下层底板导接有底抽气管，底抽气管插入固定抽气管的接口套接， 外套柔性密封装置。由于废钢预热输送斜槽采用倾斜安装，要注意槽倾斜的角度并加以利用，倾角 (3 5° )过小不利废钢输送，倾角过大(>25° )容易使得废钢输送过快易失稳失控，但 这种特点可在某些部位，如在受料点加以利用。废钢预热输送斜槽可根据工艺需要和快速维护要求在结构上分成若干段，如入炉 段、预热段和受料段，采用连杆悬挂或其它方式支撑，各段可安装水平力激振装置。由于槽 倾斜，激振装置的形式是多样的，也比较简单，如双轴共厄激振、四轴激振、六轴激振及液压 振动等，只要废钢预热输送斜槽以简谐振型小幅度水平往复振动，并有合理的倾角就可将 将槽内的废钢层由高向低输送，这比consteel振动源要简单也更易多样化，但双轴共厄激 振机构简单，优先使用。在斜槽各段交接处也可设置底隙抽烟口以增大低抽气量，此时，栅格板应设计成 与上层或下层脱离状的，以保证两者可有相对运动。对废钢装料设备，本装置可采用板链输送机、磁盘吊、小车以及consteel的水平 激振受料方式等。从环保角度出发，可在底抽烟气后增设烟气燃烧室以消除废钢预热后产生的有害 气体，烟气燃烧室应当放在蒸汽余热回收装置之前。底隙抽气的阶梯斜槽废钢预热输送装置在技术上与目前同类废钢预热技术相比 有较大的优势。与水平两槽侧吸烟气输送槽相比，本装置利用斜面和栅格板使得烟气的透 气性更好、不卡料，换热效果好；且维护和制作更简单，废钢对倾斜的槽底磨损小，使用寿命 长。与consteel水平振动输送技术相比，则在废钢加热效果，电炉炼钢系统节能、设备磨 损、振动驱动设备简单，设备长度短、动态密封效果等有明显优势。本实用新型与consteel系统具有不同的输送原理，与其相比，设备振动小，物料 输送量大，设备的磨损小维护减少，且在物料输送过程中电机功率消耗降低等优点。传统废 钢斜槽式连续加料在废钢预热技术上仍然是废钢表面预热型的，无法在废钢预热效果上取 得重大突破。本实用新型的使用可使斜槽废钢预热输送装置的废钢预热效果成倍提高，并 克服两侧吸气技术的不利之处。
图1是本实用新型实施例的结构示意；图2是图1中沿K-K的剖面图；图3是图1中M部分的放大图；图4是实施例2中M部分的放大图；图5为本实用新型的烟气后续处理过程示意图。图中，件1为废钢预热输送斜槽、其中件Ia为槽底抽烟口、件Ib为底抽气管、件Ic 为栅格板、件Id为柔性密封装置，件Ie为底隙抽烟口，件2为导烟罩，件2a为小抽烟口，件 2b为动密封装置、件3为固定抽气管，件4a、件4b、件4c为水平激振力装置。A为电炉、B为烟气、Bl为上抽的烟气、B2为底抽的烟气、C为废钢层、D为装料设 备，E为烟气管道，F为烟气燃烧与沉降室，G为低温烟气余热锅炉，H为除尘系统。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施例作进一步说明如图1，废钢预热输送斜槽1的低端伸入电炉A，在斜槽上盖有导烟罩2，两者运动 间隙由动密封装置2b保持密封，防止冷空气吸入，导烟罩2的尾部有小抽烟口 2a ；烟气B 充满整个电炉A和由废钢预热输送斜槽1和导烟罩2构成的通道，废钢预热输送斜槽1的 槽底由底向高采用阶梯交错叠加式结构，每两层交接缝隙设计成槽底抽烟口 la，下层导接 有底抽气管lb，整个废钢预热输送斜槽可设置若干槽底抽烟口 la。冶炼设备A产生的烟气 B小部分Bl经废钢层C表面从小抽烟口 2a抽出，加热废钢层C表面；烟气中的大部分B2 穿透废钢层C通过若干个槽底抽烟口 Ia被逐级抽出，完成与整个废钢层C的热交换；抽出 的烟气B2经固定抽气管3进入后续处理。废钢层C通过装料设备D装上废钢预热输送斜 槽1，废钢预热输送斜槽1根据工艺操作和维护需要可设计成若干段，最典型的是分为入炉 段、预热段和受料段，各段可分别安装水平力激振装置4a、4b、4c，激振装置4a、4b、4c使废 钢预热输送斜槽1整体前后水平往复振动或绕某轴线小幅度往复摆振，驱动小幅度，将槽 内的废钢层C由高向低输送。图2表现了槽底抽烟口 la、栅格板lc、底抽气管lb、固定抽气管3的安装关系，为 增大抽气量B2，底抽气管Ib的数量和形状可根据需要修改；如图3所示，栅格板Ic将交错双层底板加强并过渡连接，防护槽底抽烟口 la，并使 废钢层在槽底抽烟口 Ia前部被架空，增加废钢层C的透气面积。实施例2 如图4所示，与实施例1不同在于M部分为分段斜槽动态交接处的设 计，此时，栅格板Ic与上层槽底脱离，上、下层槽底之间具有底隙抽烟口 le，允许两段槽之 间有水平往复相对运动。当然作为一种变形，栅格板Ic也可以与上层底板相接，与下层底 板分离。 需要指出，上述废钢预热输送斜槽1、导烟罩2等与高温的烟气B接触的相关件，可 作成水冷结构以耐高温，部分构件还可涂以隔热耐材以提高部件寿命，减小排出烟气的温 度损失，并提高后续系统的热效率。 图5表现了本废钢预热装置的典型后续处理工序，电炉A中的烟气B的主要部分 B2穿透阶梯斜槽底部通过烟气管道E进入烟气燃烧与沉降室F (在烟气管道E上也可设置烧嘴)，烟气B在烟气燃烧与沉降室F (可带烧嘴)进行燃烧并沉降烟气中的大尘粒，抽出的 烟气B进入低温烟气余热锅炉G，烟气中的余热被用来生产蒸汽，最后烟气B被抽风除尘系 统H除尘后被风机抽出排入大气中。综上，该实用新型的烟气和废钢的交换热效率远高于只有废钢表面加热的 consteel系统，且机械驱动功率小，设备磨损小、废钢输送量大，是在电炉等冶炼工艺上具 有推广价值的节能环保新技术。以上所述，仅是本实用新型的实施例，并非对本实用新型的任何形式上的限制，任 何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，当可利用上述揭示的 技术内容做出些许更改或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方 案内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均 仍属于本实用新型技术方案保护的范围。
权利要求一种废钢预热输送装置，包括与水平面倾斜设置的废钢预热输送斜槽(1)，所述废钢预热输送斜槽(1)上设置有导烟罩(2)，所述废钢预热输送斜槽(1)高端设置有装料设备(D)，低端由电炉(A)的侧壁开孔伸入电炉(A)中，其特征在于所述废钢预热输送斜槽(1)的槽底为阶梯叠加式结构，每两层交接缝隙为槽底抽烟口(1a)。
2.如权利要求1所述的废钢预热输送装置，其特征在于导烟罩(2)尾部有小抽烟口 (2a)。
3.如权利要求1或2所述的废钢预热输送装置，其特征在于所述抽烟口(Ia)的前部 有栅格板(Ic)。
4.如权利要求3所述的废钢预热输送装置，其特征在于所述栅格板(Ic)至少与相邻 的上层底板和下层底板中两者中的一者相接。
5.如权利要求4所述的废钢预热输送装置，其特征在于所述废钢预热输送斜槽(1) 与导烟罩(2)之间设置有动密封装置(2b)。
6.如权利要求5所述的废钢预热输送装置，其特征在于所述抽烟口(Ia)的下层底板 导接有底抽气管(Ib)，底抽气管(Ib)插入固定抽气管(3)的接口套接，外套柔性密封装置 (Id)。
7.如权利要求6所述的废钢预热输送装置，其特征在于废钢预热输送斜槽(1)的下部设置有激振装置。
8.如权利要求7所述的废钢预热输送装置，其特征在于所述激振装置为双轴共厄激 振机构。
9.如权利要求1或2所述的废钢预热输送装置，其特征在于所述抽烟口(Ia)的下层 底板导接有底抽气管(Ib)，底抽气管(Ib)插入固定抽气管(3)的接口套接，外套柔性密封 装置(Id)。
专利摘要本实用新型公开了一种废钢预热输送装置，包括与水平面倾斜设置的废钢预热输送斜槽(1)，所述废钢预热输送斜槽(1)上设置有导烟罩(2)，所述废钢预热输送斜槽(1)高端设置有装料设备(D)，低端由电炉(A)的侧壁开孔伸入电炉(A)中，所述废钢预热输送斜槽(1)的槽底为阶梯叠加式结构，每两层交接缝隙为槽底抽烟口(1a)。导烟罩(2)尾部有小抽烟口(2a)。废钢预热输送斜槽(1)与导烟罩(2)之间设置有动密封装置(2b)。该实用新型的烟气和废钢的交换热效率远高于只有废钢表面加热的consteel系统，且机械驱动功率小，设备磨损小、废钢输送量大，是在电炉等冶炼工艺上具有推广价值的节能环保新技术。
文档编号F27D3/00GK201672810SQ20102018144
公开日2010年12月15日 申请日期2010年4月17日 优先权日2010年4月8日
发明者刘春霆, 廖远, 杨宁川, 黄其明 申请人:中冶赛迪工程技术股份有限公司