本发明涉及一种水平连续加料电弧炉废钢预热装置及使用方法。
背景技术：
我国钢铁行业经过近些年的快速发展，当前出现了结构不平衡，资源不足、能耗高、排放量大等问题。循环利用废钢资源可以解决面临的这些困难。通过相关数据统计，每使用1吨废钢作为原料替代，能节省1.7吨铁精矿，可减少开采4.25吨的原生矿。废钢作为循环再生资源，通常的循环周期为8到30年，可以无限循环使用。炼等量的钢通过使用废钢比铁矿石节能60％、节水40％。用废钢炼钢还可减少排放废气86％、废水76％、废渣97％。尤其在电弧炉冶炼过程，废钢是重要的再生资源，对比铁水具有成本低廉的优势，所以在电弧炉冶炼中应尽可能增加废钢的加入量。随着水平连续加料电弧炉的发展，废钢的装入量也大大增加，有利于节约资源，促进资源可持续发展。
随着水平连续加料电弧炉冶炼工艺的进步，冶炼过程加入大量废钢，由于初始的废钢温度很低，如果直接加入到电弧炉内，造成前期炉内主要是升温过程，导致电弧炉的冶炼时间大大延长，增加生产成本，用烟气预热废钢是目前较为常用的手段，但烟气预热废钢技术所能达到的预热效果受限于烟气的温度。理论上废钢预热温度每增加100℃，可节约电能20kwh/t。若考虑到能量的有效利用率，一般来讲，废钢预热温度每增加100℃，可节约电能15kwh/t左右。所以废钢预热效果好将会节约能源，降低电耗，相应的由于废钢在电弧炉内的进一步熔化的时间大大缩短，可缩短冶炼周期，提高生产率。中国专利cn200910022142.7公开了一种电弧炉废钢预热系统，利用高温烟气的余热，实现对炼钢原材料的预热，达到了烟气热量的利用回收，但其预热的效果受烟气本身温度限制，难以达到更高的温度。中国专利cn201310056573.1公开了一种利用烟气预热的电弧炉连续加料装置，其物料于高温烟气接触面积大，烟气滞留时间长，物料预热效果大大提高，但其烟气滞留时间长将导致烟气温度的大幅降低，致使有害气体二噁英生成，如处理不当将危害环境与人体健康。专利cn201420602114.9公开了一种废钢预热电弧炉烟气回收装置，其装置利用烟气余热同时抑制了二噁英的生成，但其为了防止二噁英的产生，烟气不能长时间停留在预热通道对废钢进行预热，导致烟气余热利用率不高，废钢预热效果一般。
技术实现要素：
(一)要解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种水平连续加料电弧炉废钢预热装置及使用方法，用于解决现有的技术存在的废钢预热温度受限于烟气温度与烟气预热废钢导致烟气温度降低产生有害气体的问题。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
一种水平连续加料电弧炉废钢预热装置，其包括预热段本体、运输辊道、点火器、输气设备和排气口，所述运输辊道设于所述预热段本体的下方，所述运输辊道与所述预热段本体内底部之间有一定间隔形成一空腔，所述输气设备设于该空腔内，所述输气设备为所述预热段本体提供助燃气体，所述运输辊道上设有通气孔，所述点火器设于所述运输辊道的上方，所述预热段本体的两端分别设有烟气入口和进料口，所述烟气入口和进料口设于所述运输辊道的上方并靠近运输辊道设置，所述排气口设于所述预热段本体的上方，靠近所述进料口设置。
如上所述的预热装置，优选地，所述输气设备靠近所述烟气入口设置。
如上所述的预热装置，优选地，所述输气设备连接进气阀及进气管，所述进气阀连接所述进气管，所述进气管提供助燃气体，所述输气设备上设有多个输气孔。
如上所述的预热装置，优选地，所述输气孔均匀分布设置。
如上所述的预热装置，优选地，所述排气口连接排气设备，所述排气设备包括抽气机和排气管道，所述排气管道连接所述排气口，所述抽气机连接排气管道。
如上所述的预热装置，优选地，所述助燃气体为氧气、空气、天然气、煤气中的一种或几种。
如上所述的预热装置，优选地，所述通气孔设有多个，在所运输辊道上均匀分布。
本发明还提供如上所述的预热装置的使用方法，其包括如下步骤：
s1、将废钢、煤、石灰以及其他原料混合作为混合料，加入到运输辊道上，电弧炉高温烟气从进入口输入；
s2、所述混合料通过运输辊道输送，利用点火器点火；
s3、开启助燃设备提供助燃气体，煤炭燃烧放出热量和电弧炉高温烟气的热量，将废钢加热，运输辊道将高温的混合料送入电弧炉；
s4、与此同时，预热段本体内的烟气和燃烧后的气体通过排气口排出。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：
本发明利用废钢和煤等原料混合后运送到废钢预热装置内，采用点火器进行点燃，煤燃烧产生的热量和电弧炉产生的高温烟气同时对废钢进行加热，提高废钢料入炉温度。
本发明的优点：本发明预热装置在使用时，煤燃烧的热量很大程度提高了废钢的温度，预热的效果好，加快了电弧炉的生产节奏，降低生产成本；同时由于装置内煤燃烧的热量，避免单纯利用烟气预热废钢造成烟气温度降到300℃—400℃时产生有害气体二噁英，保护生态环境。
附图说明
图1为实施例1中一优选预热装置的剖面图；
图2为一优选输气设备的结构示意图；
图3为实施例2中一优选预热装置的剖面图。
【附图标记说明】
1：预热段本体；
2：运输辊道；
3：点火器；
4：输气设备；
5：通气孔；
6：烟气入口；
7：进料口；
8：排气口；
9：原料；
10：进气阀；
11：进气管；
12：输气孔；
13：排气管道；
14：抽气机。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
实施例1
一种水平连续加料电弧炉废钢预热装置，包括预热段本体、输气排气系统，输气排气系统包括输气设备和排气口，如图1所示，预热段本体1内设有运输辊道2、点火器3、输气设备4和排气口，运输辊道2设于预热段本体1的下方，运输辊道2距离预热段本体1内底部有一定距离，使运输辊道距离与预热段本体内底部形成一空腔，运输辊道是从右向左向电弧炉内输送原料。输气设备4设于该空腔内，输气设备4主要为预热段本体内运输辊道2上方提供助燃气体，运输辊道2上设有通气孔5，助燃气体通过通气孔5进入预热段本体内，点火器3设于运输辊道2的上方，用于点燃运输辊道上运输的原料中的碳。预热段本体1的左右两端分别设有烟气入口6和进料口7，烟气入口6和进料口7设于运输辊道2的上方并靠近运输辊道2设置，烟气入口6也作为供运输辊道运输原料的出口。在靠近进料口7的一端，预热段本体1的上方设有排气口8，排气口8用于排出烟气和燃烧产生的气体。输气设备靠近烟气入口6设置，点火装置也靠近烟气入口6设置，相对应，运输辊道2上的通气孔5靠近烟气入口6设置，这样有利于输气设备4输入的助燃气体进入预热段本体1内。废钢和煤等原料9通过入料口7进入运输辊道2上进行运输，进入到预热本体1内，电弧炉产生的高温烟气从烟气入口6进入，对废钢等原料9进行预热。废钢和煤等原料9随着运输辊道2到达点火器3时，点火器3将煤进行点燃产生热量对进行废钢加热，同时输气设备4中的助燃气体会通过运输辊道2的通气孔5与煤接触，辅助燃烧，使燃烧更加充分，煤燃烧的热量大大提高了废钢的温度，实现对废钢进行预热，预热效果更好，同时不会使高温烟气的温度快速降低，避免二噁英的产生，加快了电弧炉的生产节奏，降低生产成本。
具体地，如图2所示，输气设备4连接有进气阀10，进气阀10连接进气管11、输气设备4设有输气孔12，进气阀10安装在输气设备4的中部，输气设备4的上端均匀分布多个输气孔12。
进气管11是用于助燃气体导入输气设备4的装置，进气阀9用于控制气体进入的开关与流量。输气设备4所提供的气体为助燃气体，助燃气体为氧气、空气、天然气、煤气中的一种或几种。
运输辊道4上面的细小的通气孔5的作用是使下面的输入的助燃气体能够与原料充分接触。为了使反应充分，设有多个通气孔5，通气孔5均匀分布。为了原料中的煤充分燃烧，点火器3也设有多个。由右向左行进的混合原料点燃，使废钢得到充分加热。
实施例2
本实施例是在实施例1基础上，为了能快速将烟气和燃烧产生的气体有效排除，在排气口上安装有排出设备，如图3所示，排气设备包括抽气机14和排气管道13，排气管道13连接排气口8，抽气机14连接排气管道13，排气管道可设于所述预热段本体的外侧，通过抽气机，可快速将烟气和燃烧产生的气体排出，不影响废钢等原料的预热。
上述水平连续加料电弧炉废钢预热装置的使用方法，包括如下步骤：
步骤一，将废钢、煤、石灰以及其他原料混合成混合料，加入到水平连续加料电弧炉的运输辊道2上，电弧炉高温烟气从进入口6输入；
步骤二，混合料通过运输辊道2输送，利用预热主体1内设置的点火器3点火；
步骤三，开启助燃设备4提供助燃气体，使预热段本体1内富氧，通过煤燃烧放出热量和电弧炉高温烟气的热量，与废钢进行热交换，将废钢加热，最后通过运输辊道2将高温的混合料送入电弧炉；
步骤四，与此同时，将预热段本体1内的烟气和燃烧后的气体通过排气口8排出。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明做其它形式的限制，任何本领域技术人员可以利用上述公开的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。