回转式托指竖井废钢预热系统的制作方法

本发明涉及冶炼设备技术领域，尤其是涉及一种回转式托指竖井废钢预热系统。

背景技术：

钢铁是人类用量最大的结构材料和产量最高的功能材料，钢铁产业是我国的支柱产业。随着钢铁使用量的高速增长，废钢的产生也呈持续增长态势。废钢在转炉中可以得到一定量的消化，而大部分的废钢需要在电炉中得到处理。电弧炉是利用电极电弧产生的高温来熔炼矿石和金属的电炉，相比转炉生产，电弧炉具有能耗高、冶炼时间长、生产品种受限、生产成本高等缺点。如果能提高电弧炉入炉废钢的初始温度将会大大节省成本较高的电能消耗，同时缩短冶炼时间，使电弧炉的产能得到提高。因此，废钢预热技术具有节能降耗的重要意义。

现有的废钢预热技术从设备结构形式来分，可分为整体式和分离式两种。整体式为预热设备与电炉炉体结合在一起，形成整体，或者直接利用电炉炉体作为废钢预热设备，从而可使电炉的高温废气得以充分的回收利用。分离式结构为预热炉与电炉炉体分离，靠外供热能先对废钢进行加热，废钢达到一定温度后用专用设备投入电炉中利用电能进行熔化冶炼。

整体式废钢预热设备与电炉联接的方式可分为几种方式，主要有竖炉电弧炉法、双壳式直流电弧炉和连续加料电弧炉。前述几种方式最大特点是可充分利用电炉的高温炉气，以直接提高电炉的热效率来实现节能。竖炉电弧炉法是在电炉的半边炉盖上方设置一个预热竖炉，电炉冶炼的同时利用其高温废气对废钢进行预热，并使预热的废钢连续加入电炉内，但由于电炉内的废气温度呈周期性且不可控制，经常会出现下层废钢温度过高而粘结指臂使废钢无法正常下落的事故，也会出现废钢突然塌落而砸断电极的事故，使得生产不够稳定。而且，竖炉电炉法设备与普通电炉不同，生产中无法充当普通电炉使用，成本较高，生产不灵活。双壳式电炉是在一台炉冶炼的同时另一台炉利用其废气对废钢预热，废钢温度可达到500度，但双炉壳直流电弧炉投资大，占地面积大，电炉的使用率低，而且预热的那台电炉也只能预热该电炉的第一批次炉料。连续加料电弧炉主要形式为CONSTEEL电炉，此种电炉废钢预热温度低，平均温度仅为200度左右，且电炉废气利用率低、废气的环保问题很难解决。因此，虽然整体式废钢预热技术节能效果比较明显，但由于预热设备与电炉炉体结合在一起，在建设过程中影响因素较多，需对电炉进行较大的改造，建设期长并影响生产。为了充分利用高温烟气对废钢进行预热，还需做好炉盖的密封并增设排烟设备，投资较大。

分离式废钢预热系统预热设备与电炉炉体分离，预热与熔化冶炼分开，便于组织生产、废钢预热量和加热温度容易控制、外供能源的利用率高、设备使用率高，可充分发挥设备能力、可分别建设、不影响原电炉的生产，且设备改造投资少，见效快。然而，分离式废钢预热系统不能利用电炉的高温烟气，完全靠外供热能对废钢进行预热，再将加热后的废钢在电炉中利用电能进行熔化冶炼，故而节能效果与整体式结构相比有所降低。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种回转式托指竖井废钢预热系统，它具有综合性能较佳的特点。

本发明所采用的技术方案是：回转式托指竖井废钢预热系统，所述回转式托指竖井废钢预热系统包括：

立柱；

旋转臂，该旋转臂的中部通过一旋转装置装在该立柱的上端；

竖井预热炉，竖井预热炉为2座且分别固定在该旋转臂的两端，同时，竖井预热炉具有上下通透的预热腔，预热腔的下部均设有开合机构；

电炉，该电炉具有上部开口的加热腔，且该电炉具有排烟通道；

加热窑，该加热窑具有上部开口的窑腔；以及

该电炉和该加热窑均位于该立柱的边侧，且该加热腔的上部开口和预热腔的下部开口相配，窑腔的上部开口和预热腔的下部开口相配；

该窑腔通过进烟通道连通该排烟通道。

所述竖井预热炉通过升降装置固定在旋转臂的端部。

所述竖井预热炉所在水平面的上方位于该窑腔的正上方设有一可升降的抽风除尘装置，抽风除尘装置具有和预热腔的上部开口相配的下部开口。

所述电炉和加热窑分别位于该立柱的边侧0°和270°相位。

所述加热窑连接有辅助热源。

所述开合机构包括指托，指托的中部铰连在位于预热腔下部开口边缘的支点上，同时，指托的外端连接有伸缩装置。

所述支点通过一减震装置连接于预热腔的下部开口边缘。

所述竖井预热炉所在水平面的上方设有加料斗。

本发明所具有的优点是：综合性能较佳。本发明的回转式托指竖井废钢预热系统具有整体式废钢预热设备能充分利用电炉的高温炉气的特点，又具有分离式废钢预热设备使用灵活、预热量和加热温度容易控制、不影响原电炉的生产、设备投资少，见效快的特点。即，综合了整体式和分离式两种废钢预热设备的优点，性能较佳。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明的实施例的回转式托指竖井废钢预热系统的俯视图（加料和预热时）；

图2是图1的A—A向视图；

图3是图2的B—B向视图；

图4是图2的C部放大图；

图5是本发明的实施例的回转式托指竖井废钢预热系统的俯视图（冶炼时）；

图6是图5的D—D向视图。

图中：

10、立柱；

20、旋转臂，21、旋转装置；

30、竖井预热炉，31、预热腔，32、开合机构，321、支点，3211、减震装置，322、指托，323、伸缩装置；

40、电炉，41、加热腔，42、盖子，43、排烟通道；

50、加热窑，51、窑腔，52、辅助热源，53、进烟通道；

60、抽风除尘装置；

70、加料斗；

80、升降装置。

具体实施方式

实施例，见图1至图6所示：回转式托指竖井废钢预热系统，包括：立柱10、旋转臂20、竖井预热炉30、电炉40、加热窑50等部件。

具体而言：

该立柱10可以是土建基础，土建基础上亦可设有固定支座。

该旋转臂20的中部通过一旋转装置21装在该立柱10的上端，或者，该旋转装置21设置于前述土建基础的固定支座上。即，在该旋转装置21的带动下，该旋转臂20能够在一水平面内进行360°的自由旋转。该旋转装置21可以是电机带动的皮带传动机构或者是齿轮传动机构。

竖井预热炉30为2座且分别固定在该旋转臂20的两端。同时，竖井预热炉30具有上下通透的预热腔31，预热腔31的下部均设有开合机构32。即，开合机构32能够对该预热腔31的下部开口进行封闭或打开。由于预热腔31内用于加入废钢等具有足够大尺寸的原料，且预热腔31需要热量通过，故而开合机构32对该预热腔31的下部开口的封闭并不是完全封闭，只要能够对原料形成棚架状态继而原料不会落下且热量能够通过即可。

该电炉40具有上部开口的加热腔41，且该电炉40具有排烟通道43。当然，该电炉40必然配有可开合的盖子42。该盖子42可以是旋转盖子，该排烟通道43可以位于该盖子42上。

该加热窑50具有上部开口的窑腔51。

更具体的：

该电炉40和该加热窑50均位于该立柱10的边侧，且该加热腔41的上部开口和预热腔31的下部开口相配，窑腔51的上部开口和预热腔31的下部开口相配。亦即，随着该旋转臂20的旋转，预热腔31能够位于该电炉40的正上方从而预热腔31的下部开口能够对接该加热腔41的上部开口；随着该旋转臂20的继续旋转，预热腔31能够位于该加热窑50的正上方从而预热腔31的下部开口能够对接该窑腔51的上部开口。

该窑腔51通过进烟通道53连通该排烟通道43。即，该窑腔51利用了该电炉40的余热。当该电炉40的盖子42为旋转盖子，且该排烟通道43位于该盖子42上时，该进烟通道53和该排烟通道43可以通过对接的方式予以连通。即，该盖子42盖在该电炉40的加热腔41上时，该进烟通道53和该排烟通道43连通；当该盖子42旋转而离开该电炉40的加热腔41上时，该进烟通道53和该排烟通道43断开。

优化的：

竖井预热炉30通过升降装置80固定在旋转臂20的端部从而竖井预热炉30均具有一定的升降行程。如此，在竖井预热炉30下降后，确保预热腔31能够和窑腔51或加热腔41实现较好的对接。

竖井预热炉30所在水平面的上方位于该窑腔51的正上方设有一可升降的抽风除尘装置60，抽风除尘装置60具有和预热腔31的上部开口相配的下部开口。即，抽风除尘装置60对正相应的预热腔31后向下移动能够更好的对接相应预热腔31的上部开口。

该电炉40和加热窑50分别位于该立柱10的边侧0°和270°相位。本实施例中，以旋转臂20的旋转方向作为正向，从而当该电炉40设定为0°相位时，该加热窑50位于270°相位。

该加热窑50连接有辅助热源52。辅助热源52可以是煤气、重油等，当然，不仅限于此。即，该加热窑50可以引入外部热源。

继续优化：

前述开合机构32可以采取多种常见的方式。比如，开合机构32包括指托322，指托322的中部铰连在位于预热腔31下部开口边缘的支点321上，同时，指托322的外端连接有伸缩装置323，伸缩装置323可以是气缸或液压缸。即，伸缩装置323伸缩后，指托322的内端能够呈大致水平状继而对预热腔31的下部开口予以封闭以承接废钢原料，或者，指托322的内端能够向下移动呈大致竖直状继而预热腔31的下部开口完全敞开便于原料落下。前述指托322等部件需配有水冷式降温结构。

支点321可通过一减震装置3211连接于预热腔31的下部开口边缘。如此，避免废钢原料装入相应的预热腔31内之时会砸坏指托322。

另外：

竖井预热炉30所在水平面的上方最好设有加料斗70，用于向预热腔31内加入废钢原料。

本发明的使用方法和动作过程（为便于说明，将立柱周围设定为3个工位，分别是0°相位的具有电炉的冶炼工位、90°相位的具有加料斗的上料工位、270°相位的具有加热窑的预热工位。同时，将2个竖井预热炉分别命名为A竖井预热炉和B竖井预热炉）：

1、A竖井预热炉旋转至上料工位，加料斗对该A竖井预热炉的预热腔内加料。此时，该A竖井预热炉的预热腔的开合机构关闭，升降装置使A竖井预热炉处于相对较高的位置，B竖井预热炉位于预热工位。

2、A竖井预热炉旋转至预热工位，升降装置使A竖井预热炉处于相对较低的位置，A竖井预热炉的预热腔和加热腔实现对接，且抽风除尘装置亦下降对接该A竖井预热炉的预热腔。接着，抽风除尘装置抽风，不仅对废气进行环保处理，且使电炉的加热腔排出的烟气依次进入窑腔、预热腔对废钢进行加热。在烟气热量不足时，可以利用辅助热源进行加热。此时，B竖井预热炉旋转至上料工位进行加料作业。

3、A竖井预热炉内的废钢预热完成后，旋转至冶炼工位，电炉的炉盖打开，且A竖井预热炉的开合机构打开，废钢落入加热腔内进行冶炼。

4、A竖井预热炉内继续旋转至加料工位进行加料，B竖井预热炉旋转至预热工位对其预热腔内的废钢进行预热。

5、以上步骤循环进行。

综上所述，本发明的回转式托指竖井废钢预热系统具有整体式废钢预热设备能充分利用电炉的高温炉气的特点，又具有分离式废钢预热设备使用灵活、预热量和加热温度容易控制、不影响原电炉的生产、设备投资少，见效快的特点。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。