CN103075881A - 利用烟气预热的电弧炉连续加料装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用烟气预热的电弧炉连续加料装置，包括双涵道输料槽和导烟罩，所述双涵道输料槽中部设置有带烟气通道的载料板，载料板上方为物料流通涵道，载料板下方为烟气流通涵道，所述导烟罩上设置有与物料流通涵道低端上部开口配合的封门；双涵道输料槽形成由下向上的烟气弥散换热结构，物料与高温烟气接触面积加大，烟气滞留时间长，物料预热效果大大提高；双涵道输料槽倾斜设置，加料点提高、料槽斜角较大、废钢物料落料点更容易接近炉子中心高温区，消除了冷区现象；弥散穿透热交换，也大大降低了排出烟气中的粉尘，烟气流向更为符合自然规律，解决了抽气管堵塞等问题。

Description

利用烟气预热的电弧炉连续加料装置

技术领域

本发明涉及一种冶金设备，特别涉及一种电弧炉的加料装置。

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，其典型代表如手指竖炉(DE4025249A1-1992)、侧推竖井加料（US2007/0013112A1）、振动连续加料的CONSTEEL（US5400358-1992）技术。其中，竖井加料预热由于烟气穿透废钢层，预热节能效果好，可以达到吨钢60～100kw.h，但设备容易被废钢砸坏，维护量大影响生产。而CONSTEEL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；此外，由于要提高与原料（废钢）换热效率，输送槽内的废钢在输送带上堆高比较薄，这必然加大预热段的长度，设备全长可达90～100m，这对车间的布置是非常不利的；再次该方法动态密封漏气较严重，对风机等的容量要求较大。

为改善连续输送过程中的换热效率，本发明人曾经提出阶梯槽换热输送结构（ZL201010270535.2），通过阶梯缝隙向下弥散烟气来增大烟气与物料（废钢）的接触面积，提高烟气余热的利用效率。但实际推广过程中发现由于采用了烟气分散式下抽技术，物料中细碎颗粒容易被吸入较细小的抽气管、沉降粘结后堵塞管道，抽气的负压使得轻薄料贴合堵塞阶梯的缝隙，阶梯底部众多的抽气管、总抽烟口有两个，内部和外部管路系统复杂化，安装、维护困难，因此该技术无法进入工程实用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种利用烟气预热的电弧炉连续加料装置，其具有加料设备短、预热效率高、加料冲击小、抽气管不易堵塞、设备故障率小等优点，可解决现有加料设备存在的问题。

本发明利用烟气预热的电弧炉连续加料装置，包括双涵道输料槽和导烟罩，所述双涵道输料槽以进料端高、出料端低的形式倾斜设置，所述双涵道输料槽中部设置有带烟气通道的载料板，载料板上方为物料流通涵道，载料板下方为烟气流通涵道，所述物料流通涵道的上部为开口，所述烟气流通涵道的高端封闭，所述导烟罩上设置有与物料流通涵道低端上部开口配合的密封门。

进一步，所述烟气流通涵道的低端长于物料流通涵道的低端、且长出部分形成与电炉连接的入炉段；

进一步，所述物料流通涵道的高端设置有受料段；

进一步，所述载料板由沿双涵道输料槽纵向呈阶梯状布置的单元板组成，所述烟气通道为相邻单元板之间的间隙，相邻单元板的端部在水平面上的正投影相叠或对接；

进一步，所述单元板成水平布置或沿物料前进方向倾斜布置，所述载料板为平板或弧形板；

进一步，所述物料流通涵道的上部开口的上方设置有烧嘴；

进一步，所述利用烟气预热的电弧炉连续加料装置还包括设置在双涵道输料槽底部的振动送料装置。

本发明的有益效果：

1、本发明利用烟气预热的电弧炉连续加料装置，与CONSTEEL电弧炉比较，由于采用斜槽、输送机械效率高；由于双涵道输料槽形成由下向上的烟气弥散换热结构，物料与高温烟气接触面积加大，烟气滞留时间加大，物料预热效果大大提高；物料流通涵道中可采用高堆料，加料装置可以做得较短；双涵道输料槽倾斜设置，加料点提高、料槽斜角较大、废钢物料落料点更容易接近炉子中心高温区，消除或减小电弧炉存在的冷区现象；弥散穿透热交换，也大大降低了排出烟气中的粉尘。

2、本发明利用烟气预热的电弧炉连续加料装置， 与竖炉相比，由于采用了接近自然的物流流向（烟气从下往上，物料从上往下），烟气与物料的接触面较大，阻力也较小；物料平坦倾斜的输送，结合烧嘴燃烧能消除二恶英等有害气体、为进一步强化物料预热效果提供了条件；本装置实现了高效预热下的连续加料，这对降低变压器容量、降低噪音、降低电网冲击、节省电能大大有利。

3、本发明利用烟气预热的电弧炉连续加料装置，与同为阶梯槽换热输送结构的ZL201010270535.2比较，双涵道输料槽结构改变了烟气流向，烟气流向更为符合自然规律，因此解决了ZL201010270535.2 物料中细碎颗粒容易被吸入、抽气管堵塞等问题，抽气的负压使得轻薄料有离开缝隙的趋势，有利于间隙通气不卡料；阶梯槽的抽气口的结构大大简化了，维护简单的同时，同样长度的阶梯密度可以提高1倍以上，增加了单位长度热烟气的透气率，提高废钢预热效率；同样换热强度条件下设备长度更短，可降低设备初次投资和长期的维护费用。

4、本发明利用烟气预热的电弧炉连续加料装置，通过调节第一密封门的开度，可以适度地调节控制物料预热的温度和部位；落入烟气流通涵道的物料、沉降的粉尘，也会被斜槽送入电炉中，可提高金属收得率和降低粉尘对外排放。 

5、本发明利用烟气预热的电弧炉连续加料装置，维护比较简单。电炉烟气粉尘比较容易粘结，结块的粉尘或在烟气函道中放置一些物料，就可以在振动输送的状态下，把凝结的粉尘清理回电炉从而保证烟气流通涵道的通畅。

附图说明

图1为本发明利用烟气预热的电弧炉连续加料装置的结构示意图；

图2为双涵道输料槽的结构示意图。

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，本实施例利用烟气预热的电弧炉连续加料装置，包括双涵道输料槽1和导烟罩2，所述双涵道输料槽1以进料端高、出料端低的形式倾斜设置，所述双涵道输料槽1中部设置有带烟气通道的载料板3，载料板3上方为物料流通涵道11，载料板下方为烟气流通涵道12，所述物料流通涵道11的上部为开口，所述烟气流通涵道12的高端封闭，所述导烟罩2上设置有与物料流通涵道11低端上部开口配合的密封门4。

采用本装置加料时，物料从物料流通涵道11高端加入，并从物料流通涵道11的低端排入电炉。通过调节密封门4使其紧贴在物料上，导烟罩2通过其上的热烟抽气口21与抽风系统连接，在抽分系统作用下导烟罩2内建立负压，密封门4能防止电炉中的高温烟气从物料上方进入导烟罩2，电炉中的高温烟气进入烟气流通涵道12，并通过载料板3从物料下方穿透物料进入导烟罩2中。烟气在穿过物料过程中与物料充分接触，烟气在物料中停留时间较长，物料能充分吸收烟气热量，物料预热效果大大提高，并且通过调节密封门4的开度，还可适当的调节物料预热温度和预热部位，达到最佳的预热效果；在相同预热效果条件下，本装置的尺寸可以大大缩短。且双涵道输料槽1倾斜设置，加料点提高、料槽斜角较大、废钢物料落料点更容易接近炉子中心高温区，减小或消除侧壁加料电弧炉存在的冷区现象；烟气从下向上弥散，烟气中的粉尘大大降低，解决了管道堵塞问题。

作为对本实施例的改进，所述烟气流通涵道12的低端长于物料流通涵道11的低端、且长出部分形成与电炉连接的入炉段5；本结构使得物料从物料流通涵道11出来后先进入入炉段5，再从入炉段5进入电炉；电炉中的高温烟气需要穿过从物料流通涵道11掉入入炉段5的物料后进入烟气流通涵道，烟气在穿透物料的过程对物料进行预热，本结构能减小炉体的开孔尺寸，减少漏风。

作为对本实施例的改进，所述物料流通涵道11的高端设置有受料段6，受料段6用于和冷加料装置7配合，以接受冷加料装置7排出的物料；冷加料装置7可以为可调运的长料槽、固定斜槽、振动斜槽、各类输送带等。在具体实施中，冷加料装置7和受料段6的结合部需要密封，以使电炉中的高温烟气能在抽风系统作用下进入导烟罩2。

作为对本实施例的改进，所述载料板3由沿双涵道输料槽1纵向呈阶梯状布置的单元板组成，单元板倾角可以设计成可扭转调节；所述烟气通道为相邻单元板之间的间隙，相邻单元板的端部在水平面上的正投影相叠；本结构载料板3可避免物料从烟气通道掉入烟气流通涵道12、并可避免物料卡滞在烟气通道中；当然，在具体实施中相邻单元板的端部在水平面上的正投影还可成对接状态。或者载料板3也可为带透气孔的整体式板，但在设计时需要合理设计透气孔，以避免卡料和漏料。

作为对本实施例的改进，所述单元板成沿物料前进方向倾斜布置，本结构可使物料移动更流畅；当然在不同实施方式中，所述单元板还可成水平布置；本实施例中，所述载料板3为平板，当然在不同实施方式中其也可为弧形板，强度更好，并可增加物料的透气间隙。

作为对本实施例的改进，所述物料流通涵道11的上部开口的上方设置有烧嘴8，通过烧嘴8可燃烧烟气中的二噁英等有害气体，可减小大气污染；同时通过烧嘴8排出高温气体，可对表层物料进行预热，可进一步提高物料预热效果。

作为对本实施例的改进，本利用烟气预热的电弧炉连续加料装置还包括设置在双涵道输料槽1底部的振动送料装置9，通过振动送料装置9驱动物料前移，可使物料流动更顺畅，可避免物料卡滞。

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 (7)

1.一种利用烟气预热的电弧炉连续加料装置，其特征在于：包括双涵道输料槽和导烟罩，所述双涵道输料槽以进料端高、出料端低的形式倾斜设置，所述双涵道输料槽中部设置有带烟气通道的载料板，载料板上方为物料流通涵道，载料板下方为烟气流通涵道，所述物料流通涵道的上部为开口，所述烟气流通涵道的高端封闭，所述导烟罩上设置有与物料流通涵道低端上部开口配合的密封门。

2.根据权利要求1所述的利用烟气预热的电弧炉连续加料装置，其特征在于：所述烟气流通涵道的低端长于物料流通涵道的低端、且长出部分形成与电炉连接的入炉段。

3.根据权利要求2所述的利用烟气预热的电弧炉连续加料装置，其特征在于：所述物料流通涵道的高端设置有受料段。

4.根据权利要求1-3中任一所述的利用烟气预热的电弧炉连续加料装置，其特征在于：所述载料板由沿双涵道输料槽纵向呈阶梯状布置的单元板组成，所述烟气通道为相邻单元板之间的间隙，相邻单元板的端部在水平面上的正投影相叠或对接。

5.根据权利要求4所述的利用烟气预热的电弧炉连续加料装置，其特征在于：所述单元板成水平布置或沿物料前进方向倾斜布置，所述载料板为平板或弧形板。

6.根据权利要求1所述的利用烟气预热的电弧炉连续加料装置，其特征在于：所述物料流通涵道的上部开口的上方设置有烧嘴。

7.根据权利要求1所述的利用烟气预热的电弧炉连续加料装置，其特征在于：还包括设置在双涵道输料槽底部的振动送料装置。

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