CN102721274B - 一种电弧炉的密封加料装置和密封方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电弧炉的密封加料装置，包括热加料槽、冷加料长槽、过渡加料槽、热烟气罩、冷烟气罩和密闭门；冷烟气罩上设置有与过渡加料槽进料端密封配合的软廉门；密闭门、热加料槽、热烟气罩和电弧炉构成一个热密闭腔，密闭门、过渡加料槽、冷烟气罩和软廉门构成一个常温除尘室。本发明采用电弧炉的密封加料装置的密封方法，通过控制热密闭腔和常温除尘室内的气压小于或等于环境大气压以阻止热烟气和冷烟气进入环境大气。本发明通过可摆动的软廉门与物料可调整的密封贴合，将常温除尘室与环境大气密封分隔，并保证物料运动通畅，实现取消采用加料长槽加料加料时的加盖和拆盖工序，使生产效率提高；同时本密封方法简单且效果好，控制方便。

Description

一种电弧炉的密封加料装置和密封方法

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，特别涉及一种电弧炉的加料装置和加料方法。

背景技术

电弧炉炼钢是一种冶炼方式，其冶炼设备和冶炼方法在生产实践中不断得到改进。

例如，中冶赛迪工程技术股份有限公司申请了一件申请号为201110103806.x，专利名称为《用于向电炉中加入废钢的快速加料装置及其加料方法》的专利，该专利公开了一种可提高电炉加料效率、加料可靠性和可改善生产环境的加料装置和方法。然而该专利公开的技术方案仍然存在一些不足，如：

此技术方案中长料槽倾斜振动加料效率高，加料速度快，是其最大的优点，但系统分析时，此装置存在一个影响生产效率的工作环节，即在加料过程中必须保证加料长槽的装料口是密闭的，即必须将曹盖固定盖在加料长槽上，否则加料过程就是在非密闭环境中进行，会造成向电炉内的较严重的漏风。

然而无论对长料槽离线、在线加盖或揭盖，均会增加了一个加盖工序和一个揭盖工序，完成加盖和揭盖工序均需要设备和场地来完成，这会影响整个系统的生产效率。

如，若采用对加料长槽的离线加盖（即在振动台外），需要增加场地、工位、吊车或专门的揭盖机或加盖机，投资增加，特别是每槽加料周期（影响生产效率）会增加4-12分钟（揭盖机时间较短，吊车操作较慢，时间较长），这对生产效率较为不利。累计对一炉钢的生产周期会影响10-20分钟（取决于加料次数和采用的设备）。

又如，若采用振动台在线加盖，加盖操作会影响主吊车吊装操作，并影响吊车通道，这也会影响生产效率，且易发生加料长槽吊装过程中与加盖机碰擦的可能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种电弧炉的密封加料装置和方法，以及解决申请号为201110103806.x的专利申请公开的技术方案存在影响生产效率的加盖和揭盖工序的问题。本发明的具体技术方案如下：

一种电弧炉的密封加料装置，包括与电弧炉进料口相连的热加料槽和用于转运物料的冷加料长槽，还包括倾斜设置的用于将冷加料长槽倒出的物料转移至热加料槽的过渡加料槽、密封设置在热加料槽上的热烟气罩和设置在过渡加料槽上的冷烟气罩；

所述冷烟气罩上设置有自由下垂并与过渡加料槽进料端密封配合的软廉门，所述软廉门和过渡加料槽构成y 形的加料唇口；

所述热烟气罩或冷烟气罩上设置有密闭门和驱动密闭门转动的驱动装置，所述密闭门、热加料槽、热烟气罩和电弧炉构成一个热密闭腔，所述热烟气罩上设置有热烟气抽气口，所述密闭门、过渡加料槽、冷烟气罩和软廉门构成一个常温除尘室，所述冷烟气罩上设置有冷烟气抽气口；所述密闭门用于连通或分隔热密闭腔和常温除尘室。

进一步，还包括抽风系统，所述热烟气抽气口和冷烟气抽气口分别通过输气管和抽风系统连接，所述输气管上设置有调节阀门；

进一步，所述过渡加料槽的底部设置有用于在热加料槽退出电弧炉状态下封闭热加料槽后段口部的密封板；

进一步，所述软廉门通过软廉门驱动机构设置于冷烟气罩上，所述软廉门驱动机构包括与软廉门连接的横杆、与冷烟气罩转动配合的转轴、连接横杆和转轴的摆杆和用于驱动转轴的动力装置；

进一步，所述过渡加料槽的进料口宽于出料口，所述过渡加料槽的底面和水平面的夹角大于物料的摩擦角，所述物料的摩擦角是指使物料在斜面上处于不自由下落状态的斜面和水平面的最大锐角夹角；

进一步，所述过渡加料槽为具有两个进料口一个出料口的Y形加料槽，每个进料口对应一块软廉门；

进一步，所述密闭门为刚性门，所述刚性门的外表面上设置有绝热层或刚性门中设置有冷却水通道；

进一步，还包括用于控制热密闭腔和常温除尘室中气压的气压控制系统，所述气压控制系统包括控制器、设置于热密闭腔中的第一气压传感器和设置于常温除尘室中的第二气压传感器，所述第一气压传感器和第二气压传感器将检测信号输入控制器，所述控制器用于向抽风系统、调节阀门、密闭门的驱动装置和软廉门的动力装置输出控制信号。

本发明还公开了一种运用采用前述电弧炉的密封加料装置的密封方法，分别通过第一气压传感器和第二气压传感器检测热密闭腔和常温除尘室中的气压，并通过控制器处理第一气压传感器和第二气压传感器输入的检测信号，控制器根据处理结果向抽风系统、调节阀门、密闭门的驱动装置和软廉门的动力装置输出控制信号，使热密闭腔内的气压小于或等于环境大气压以阻止热密闭腔中的热烟气进入环境大气，并使所述常温除尘室中的气压小于或等于环境大气压以阻止常温除尘室中的冷烟气进入环境大气。

进一步，所述环境大气压与热密闭腔内的气压差为0-60mmH₂O，所述环境大气压和常温除尘室内的气压差为0-50mmH₂O，且热密闭腔内的气压等于或低于常温除尘室内的气压。

本发明的有益效果：

1、本发明一种电弧炉的密封加料装置，在冷加料长槽将物料转移至过渡加料槽过程中，通过软廉门与物料的密封贴合，从而将常温除尘室与环境大气密封分隔，使得在加料过程中冷加料长槽不需处于封闭状态，从而可取消现有技术中采用加料长槽加料时对加料长槽的加盖和拆盖工序，使生产效率提高。

2、本加料装置具有热密闭腔和常温除尘室两个腔，可控制热密闭腔和常温除尘室内的气压等于和小于大气压，以减小电弧炉的漏风量；并可控制热密闭腔内气压略小于常温除尘室内的气压，使热烟气不会进入常温除尘室，可保护软廉门装置不被高温烟气损坏。

3、在具体实施中，热密闭腔还可作为降尘室，降尘可直接被原料带回电弧炉，不仅环保，而且降尘被利用可提高金属收得率。

4、热烟气罩和输气管与电弧炉分离设置，具有高的冶炼安全性。

5、本发明电弧炉的密封加料装置的密封方法，通过使热密闭腔和常温除尘室内的气压小于或等于环境大气压，从而可有效阻止热密闭腔中的热烟气和常温除尘室中的粉尘进入环境大气，方法简单，控制方便。

附图说明

图1为本发明电弧炉的密封加料装置的结构示意图；

图2为图1中P部的放大视图；

图3为软廉门结构的侧向视图；

图4为增加了气压控制系统的电弧炉密封加料装置的结构示意图；

图5为热加料槽退出电弧炉状态的电弧炉的密封加料装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

如图所示，本实施例电弧炉的密封加料装置，包括与电弧炉1进料口相连的热加料槽2和用于转运物料的冷加料长槽3，还包括倾斜设置的用于将冷加料长槽3倒出的物料转移至热加料槽2的过渡加料槽4、密封设置在热加料槽2上的热烟气罩5和设置在过渡加料槽4上的冷烟气罩6；

所述冷烟气罩6上设置有自由下垂并与过渡加料槽4进料端密封配合的软廉门7，所述软廉门7和过渡加料槽4构成y 形的加料唇口；

所述冷烟气罩6上设置有密闭门8和驱动密闭门转动的驱动装置，所述密闭门8、热加料槽2、热烟气罩5和电弧炉1构成一个热密闭腔，所述热烟气罩5上设置有热烟气抽气口5a，所述密闭门8、过渡加料槽3、冷烟气罩6和软廉门7构成一个常温除尘室，所述冷烟气罩6上设置有冷烟气抽气口6a；所述密闭门8用于连通或分隔热密闭腔和常温除尘室。

当然在不同实施方式中，所述密闭门8和驱动密闭门转动的驱动装置还可设置在热烟气罩5上，本实施中的驱动装置在图中未画出。

本发明电弧炉的密封加料装置，在冷加料长槽将物料转移至过渡加料槽过程中，冷加料长槽3搭接在过渡加料槽4上，通过可摆动的软廉门7与物料的密封贴合，从而将常温除尘室与环境大气密封分隔，常温除尘室中的粉尘等不会沿冷加料长槽3进入环境大气，使得在加料过程中冷加料长槽3不需处于封闭状态，从而可取消现有技术中采用加料长槽加料时对加料长槽的加盖和拆盖工序，使生产效率提高。

并且，本电弧炉的密封加料装置具有热密闭腔和常温除尘室两个腔，两个腔室被密闭门8隔离；在具体实施中，可通过抽气装置使热密闭腔和常温除尘室内的气压略低于大气压，便可阻止环境大气进入电弧炉，减小电弧炉的漏风量；并且还可通过抽气装置使热密闭腔内的气压略低于常温除尘室内的气压，则加料时热烟气不会从热密闭腔进入常温除尘室，热烟气不与软廉门7接触，可保护软廉门不被高温烟气损坏。

装置不加料时，密闭门8关闭，则加料装置的热密闭腔与外界大气密闭。

作为对本实施例的改进，本电弧炉的密封加料装置还包括抽风系统9，所述热烟气抽气口5a和冷烟气抽气口6a分别通过输气管和抽风系统连接，所述输气管上设置有调节阀门10。抽风系统用于排除热密闭腔中的热烟气和常温除尘室中的冷烟气，防止热烟气和冷烟气进入环境大气，使系统气压保持稳定。

作为对本实施例的改进，所述过渡加料槽4的底部设置有用于在热加料槽2退出电弧炉状态下封闭热加料槽后段口部的密封板11，如图5所示，密封板11封闭了热加料槽2后段口部，使得在热加料槽2退出电弧炉1时热烟气不会直接进入环境大气，对大气造成污染。

作为对本实施例的改进，所述软廉门7通过软廉门驱动机构设置于冷烟气罩6上，所述软廉门驱动机构包括与软廉门7连接的横杆12、与冷烟气罩6转动配合的转轴13、连接横杆12和转轴13的摆杆14和用于驱动转轴13的动力装置15。本结构使得操作人员可通过直接控制动力装置15和通过控制动力装置15的控制器打开软廉门7，本结构的好处在于当软廉门7和物料发生缠绕时，可通过软廉门驱动机构将软廉门7和物料分离，从而使生产顺利进行，并可通过操作软廉门7的开闭来调节热密闭腔和常温除尘室间的微差压。

作为对本实施例的改进，所述过渡加料槽4的进料口宽于出料口，本结构过渡加料槽4的进料口宽于出料口的优点在于可使冷加料长槽3的尺寸做得较宽，从而可增加冷加料长槽3的装料量，减少加料次数，提高生产效率；而热加料槽2的宽度较窄，则电弧炉1上的进料口便较窄，可减少电弧炉漏风量，可节约能耗；所述过渡加料槽4的底面和水平面的夹角大于物料的摩擦角，所述物料的摩擦角是指使物料在斜面上处于不自由下落状态的斜面和水平面的最大锐角夹角，本结构的优点在于物料可在重力作用下顺利的从过渡加料槽4进入热加料槽2。

当然，为保证冷加料长槽3的残余原料能密封穿透软廉门7，所述过渡加料槽4还可为振动式加料槽，即在过渡加料槽体外部加一个脉冲震动器；当残余原料较少时在过渡加料槽4内的物料下滑力不足以推开软廉门7，脉冲震动器震动可以帮助物料能够顺利滑落。

作为对本实施例的改进，所述过渡加料槽4为具有两个进料口一个出料口的Y形加料槽，每个进料口对应一块软廉门；本结构的优点在于，由于具有两个进料口，因此可采用两个冷加料长槽3进行交替连续加料，可提高生产效率。

此外，也可将两个冷加料长槽3安装在横移车上进行切换操作，交替连续加料，可提高生产效率。

作为对本实施例的改进，所述密闭门8为刚性门，所述刚性门的外表面上设置有绝热层，从而可避免高温烟气损坏密闭门；当然在不同实施方式中，还可在刚性门中设置有冷却水通道，通过水冷的方式避免密闭门被高温烟气损坏。

作为对本实施例的改进，本电弧炉的密封加料装置还包括用于控制热密闭腔和常温除尘室中气压的气压控制系统，所述气压控制系统包括控制器16、设置于热密闭腔中的第一气压传感器17和设置于常温除尘室中的第二气压传感器18，所述第一气压传感器17和第二气压传感器18将检测信号输入控制16器，所述控制器16用于向抽风系统9、调节阀门10、密闭门8的驱动装置和软廉门7的动力装置15输出控制信号。本结构通过气压控制系统可使热密闭腔和常温除尘室中气压略小于或等于环境大气压，从而形成负压密封，可避免热密闭腔中的热烟气和常温除尘室中冷烟气进入环境大气，造成空气污染，并可减少电弧炉1的漏风量，降低能耗。

一种运用前述电弧炉的密封加料装置的密封方法，分别通过第一气压传感器17和第二气压传感器18检测热密闭腔和常温除尘室中的气压，并通过控制器16处理第一气压传感器17和第二气压传感器18输入的检测信号，控制器16根据处理结果向抽风系统9、调节阀门10、密闭门8的驱动装置和软廉门7的动力装置15输出控制信号，使热密闭腔内的气压小于或等于环境大气压以阻止热密闭腔中的热烟气进入环境大气，并使所述常温除尘室中的气压小于或等于环境大气压以阻止常温除尘室中的冷烟气进入环境大气。本方法可有效阻止热密闭腔中的热烟气和常温除尘室中的粉尘进入环境大气，方法简单，控制方便。

本实施例中，所述环境大气压与热密闭腔内的气压差为40mmH₂O，所述环境大气压和常温除尘室内的气压差为35mmH₂O，使热密闭腔和常温除尘室内处于微负压状态，可更好的保证热烟气和冷烟气不会外漏；且热密闭腔内的气压低于常温除尘室内的气压（在不同实施方式中，热密闭腔和常温除尘室内气压也可相等），可阻止热烟气进入常温除尘室损坏软廉门7。当然在不同实施方式中，所述环境大气压与热密闭腔内的气压差还可为0-60mmH20范围内的其他值，所述环境大气压和常温除尘室内的气压差还可为0-50mmH₂O范围内的其他值。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳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，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种电弧炉的密封加料装置，包括与电弧炉进料口相连的热加料槽和用于转运物料的冷加料长槽，其特征在于：还包括倾斜设置的用于将冷加料长槽倒出的物料转移至热加料槽的过渡加料槽、密封设置在热加料槽上的热烟气罩和设置在过渡加料槽上的冷烟气罩；

所述冷烟气罩上设置有自由下垂并与过渡加料槽进料端密封配合的软廉门，所述软廉门和过渡加料槽构成y 形的加料唇口；

所述热烟气罩或冷烟气罩上设置有密闭门和驱动密闭门转动的驱动装置，所述密闭门、热加料槽、热烟气罩和电弧炉构成一个热密闭腔，所述热烟气罩上设置有热烟气抽气口，所述密闭门、过渡加料槽、冷烟气罩和软廉门构成一个常温除尘室，所述冷烟气罩上设置有冷烟气抽气口；所述密闭门用于连通或分隔热密闭腔和常温除尘室。

2.根据权利要求1所述的电弧炉的密封加料装置，其特征在于：还包括抽风系统，所述热烟气抽气口和冷烟气抽气口分别通过输气管和抽风系统连接，所述输气管上设置有调节阀门。

3.根据权利要求1所述的电弧炉的密封加料装置，其特征在于：所述过渡加料槽的底部设置有用于在热加料槽退出电弧炉状态下封闭热加料槽后段口部的密封板。

4.根据权利要求2所述的电弧炉的密封加料装置，其特征在于：所述软廉门通过软廉门驱动机构设置于冷烟气罩上，所述软廉门驱动机构包括与软廉门连接的横杆、与冷烟气罩转动配合的转轴、连接横杆和转轴的摆杆和用于驱动转轴的动力装置。

5.根据权利要求1所述的电弧炉的密封加料装置，其特征在于：所述过渡加料槽的进料口宽于出料口，所述过渡加料槽的底面和水平面的夹角大于物料的摩擦角。

6.根据权利要求1所述的电弧炉的密封加料装置，其特征在于：所述过渡加料槽为具有两个进料口一个出料口的Y形加料槽，每个进料口对应一块软廉门。

7.根据权利要求1所述的电弧炉的密封加料装置，其特征在于：所述密闭门为刚性门，所述刚性门的外表面上设置有绝热层或刚性门中设置有冷却水通道。

8.根据权利要求4所述的电弧炉的密封加料装置，其特征在于：还包括用于控制热密闭腔和常温除尘室中气压的气压控制系统，所述气压控制系统包括控制器、设置于热密闭腔中的第一气压传感器和设置于常温除尘室中的第二气压传感器，所述第一气压传感器和第二气压传感器将检测信号输入控制器，所述控制器用于向抽风系统、调节阀门、密闭门的驱动装置和软廉门的动力装置输出控制信号。

9.一种运用权利要求8所述的电弧炉的密封加料装置的密封方法，其特征在于：分别通过第一气压传感器和第二气压传感器检测热密闭腔和常温除尘室中的气压，并通过控制器处理第一气压传感器和第二气压传感器输入的检测信号，控制器根据处理结果向抽风系统、调节阀门、密闭门的驱动装置和软廉门的动力装置输出控制信号，使热密闭腔内的气压小于或等于环境大气压以阻止热密闭腔中的热烟气进入环境大气，并使所述常温除尘室中的气压小于或等于环境大气压以阻止常温除尘室中的冷烟气进入环境大气。

10.根据权利要求9所述的运用电弧炉的密封加料装置的密封方法，其特征在于：所述环境大气压与热密闭腔内的气压差为0-60mmH₂O，所述环境大气压和常温除尘室内的气压差为0-50mmH₂O，且热密闭腔内的气压等于或低于常温除尘室内的气压。

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