CN105149559A - 提高铁水储运能效的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种提高铁水储运能效的方法，在铁水罐上设置保温盖，该保温盖可与铁水罐围成一封闭内腔，该保温盖上开设有进铁口；形成一保温通道，将铁水溜槽内的铁水自所述进铁口引入至铁水罐内。另外还涉及一种提高铁水储运能效的装置，包括保温通道及盖设于铁水罐上的保温盖，保温盖与铁水罐围成一封闭内腔，保温盖上开设有进铁口，保温通道自铁水溜槽出口端延伸至进铁口。通过设置保温通道和保温盖，使得出铁过程尽量在密封保温防护的条件下进行，避免出铁和铁水储运过程中铁水直接与周围环境接触，减少铁水中有效热量向周围环境的散失，提高整个铁水储运过程的能效。

Description

提高铁水储运能效的方法及装置

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种提高铁水储运能效的方法及装置。

背景技术

在钢铁冶炼过程中，高炉炼制的高温铁水需要通过铁水罐运至转炉进行进一步的冶炼，以便得到成分和温度均合格的钢液。分析由高炉至转炉的整个铁水储运过程可知，铁水储运过程的能量消耗包括铁水的温度损失和运输机车的动力消耗，其中，出铁和铁水运输过程中的温度损失是能量消耗的最主要环节，通常情况下，从高炉至转炉的铁水储运温度损失在100℃左右，每1吨铁水损失的热量折合成标准煤约为2.86千克标准煤，这一热量损失远远高于铁水运输的机车动力能源消耗量，因此，要提升铁水储运过程的能效，最重要的是减少铁水储运过程中的能量损失，将铁水本身所包含的热量高效传输至下一个生产环节。

现有技术下，高炉冶炼好的铁水经过出铁口直接流至铁水罐中，待一批铁水罐的铁水全部装满后便运至炼钢转炉，由于此过程中铁水缺少有效的保温措施，因此能量损失偏高、能效偏低。其具体的弊端表现在：第一，铁水从出铁口流至铁水罐中时，铁水完全暴露在周围的空气中，同时，由于高炉出铁流量有限（通常为5-6t/min，与高炉容积相关），出铁时间通常较长（一个200吨铁水罐出铁时间需要40min左右），因此出铁时铁水流动过程的能量损失较大；第二，出铁时铁水罐顶部未加任何保温装置，使得铁水罐中储存的铁水表面热量损失较大，尤其是在铁水流动的搅拌下，从铁水罐敞开的顶部损失的热量会更多；第三，现有的大部分铁水罐运输过程中未添加保温盖，这也会造成铁水运输时能量的大量损失。

发明内容

本发明实施例涉及一种提高铁水储运能效的方法及装置，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本发明实施例涉及一种提高铁水储运能效的方法，该方法为：在铁水储运设备上设置保温盖，该保温盖可与铁水储运设备本体围成一封闭内腔，该保温盖上开设有进铁口；形成一保温通道，将铁水溜槽内的铁水自所述进铁口引入至铁水储运设备内。

作为实施例之一，所述保温通道呈流线型，且其中轴线与铁水流柱的中轴线重叠。

作为实施例之一，设置一可封闭或开启所述进铁口的铁口盖，铁水进入铁水储运设备过程中，开启所述进铁口，铁水运输及铁水储运设备空载折返过程中，封闭所述进铁口。

作为实施例之一，所述保温通道包括保温套管，所述保温套管包括漏斗形入口段和柱管形引流段，所述入口段与所述引流段同轴连接；出铁时，铁水溜槽出口端伸入至所述入口段内，所述引流段底部伸入至所述进铁口中。

本发明实施例涉及一种提高铁水储运能效的装置，包括保温通道及盖设于铁水储运设备上的保温盖，所述保温盖与铁水储运设备本体围成一封闭内腔，所述保温盖上开设有进铁口，所述保温通道自铁水溜槽出口端延伸至所述进铁口。

作为实施例之一，所述保温通道呈流线型，且其中轴线与铁水流柱的中轴线重叠。

作为实施例之一，还包括可封闭或开启所述进铁口的铁口盖，所述铁口盖铰接于所述保温盖上。

作为实施例之一，所述保温通道包括保温套管，所述保温套管包括漏斗形入口段和柱管形引流段，所述入口段与所述引流段同轴连接，所述入口段的顶部直径比铁水溜槽的宽度大80~150mm，所述引流段的管径比铁水溜槽的宽度大30~60mm。

作为实施例之一，所述保温套管为耐火材料套管，所述耐火材料套管为等静压成型的套管。

作为实施例之一，所述保温盖包括钢质壳体、钢丝网层和保温耐火材料层，所述钢丝网层与所述壳体围成一填充腔，所述保温耐火材料层填充于该填充腔内。

本发明实施例至少实现了如下有益效果：

（1）通过设置保温通道和保温盖，使得出铁过程尽量在密封保温防护的条件下进行，避免出铁和铁水储运过程中铁水直接与周围环境接触，减少铁水中有效热量向周围环境的散失，提高整个铁水储运过程的能效。

（2）由于出铁过程采取密封防护措施，避免了出铁过程中产生大量的烟尘，减少对环境的污染，同时，还可以省出铁口上方的除尘风机等设备，减少了辅助设备的能量消耗。

（3）通过密封措施减少铁水与周围空气的接触，可以有效避免铁水在高温下被空气中氧气氧化，减少铁水损失，提高金属收得率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的提高铁水储运能效的装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的保温套管的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的保温盖的主视结构示意图；

图4为本发明实施例提供的保温盖的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1和图2，本实施例涉及一种出铁用套管，包括套管本体3，该套管本体3限定了一内腔，该内腔形成出铁通道，即在出铁过程中，使得铁水2由该套管本体3流至铁水储运设备5中，可隔离铁水2与空气，使得出铁过程尽量在密封保温防护的条件下进行。所述套管本体3包括上部漏斗形入口段11和下部柱管形引流段12，所述入口段11与所述引流段12同轴连接；所述入口段11顶部直径大于铁水溜槽1的宽度。设置漏斗形入口段11便于承接铁水2，引流段12顶部与入口段11底部连通，将铁水2引入至铁水储运设备5内。使用时，铁水溜槽1出口端伸入至该漏斗形入口段11内，引流段12底部位于铁水储运设备5上方或伸入至铁水储运设备5内；为此，设计入口段11的中轴线最高点处的切线与水平方向的夹角为15~60°，即使得入口段11开口端朝向铁水溜槽1侧，便于铁水溜槽1可轻易插入漏斗形入口段11内；另外，设计套管本体3中轴线最低点处的切线方向为竖直方向，即使得引流段12的底部出口横截面在出铁时与水平方向平行，使铁水2离开套管本体3后尽量垂直注入铁水储运设备5中。为提高本出铁用套管的使用寿命，本出铁用套管采用耐火材料套管，该耐火材料套管优选为由耐火材料通过等静压压制而成。套管本体3的垂直高度视实际情况而定，一般要略大于出铁溜槽出口端至铁水储运设备5顶部的距离。

作为本实施例的一种优选方案，所述套管本体3呈流线型，即出铁通道从上至下呈弧线形，该弧线尽量与出铁时铁水2流动的抛物线形状近似，即该套管本体3的中轴线与铁水流柱的中轴线重叠或尽量重叠，可有效减小铁水2流动时对套管本体3内壁的冲击。一般地，入口段11及引流段12的径向截面优选为均呈圆环形，即入口段11及引流段12的内壁和外壁的径向截面均为圆形，可减小铁水2与套管本体3内壁之间的冲刷摩擦；当然也可采用为方形或三角形等特殊形状。

本实施例中，所述入口段11及所述引流段12的壁厚均为30~100mm，所述入口段11的顶部直径比铁水溜槽1的宽度大80~150mm，所述引流段12的管径比铁水溜槽1的宽度大30~60mm。

实施例二

如图3-图4，本实施例涉及一种保温盖4，盖合于储运铁水2或钢水的储运设备上，包括壳体41和设于所述壳体41内表面的第一保温体，所述壳体41上设有液体进口，所述液体进口向下延伸并贯穿所述第一保温体形成进液通道44。其中，液体进口的长度、宽度尺寸或直径应大于铁水流柱或钢水流柱的直径，使得铁水2或钢水可沿上述进液通道44进入上述储运设备内。通过设置该保温盖4，与储运设备本体围成一容纳铁水2/钢水的近封闭内腔，可在出铁/出钢时及铁水2/钢水运输过程中对储运设备进行保温，避免铁水2/钢水表面热量损失较大，尤其可减小出铁/出钢过程中因铁水2/钢水的流动搅拌作用而造成的热量损失。该液体进口可为圆形，或呈跑道形，该跑道形液体进口包括中间的方形段和分列所述方形段两侧的两个半圆形段；跑道形的液体进口具有一端的宽度，可适应出铁时由于铁水溜槽1左右摆动的情况。优选地，上述液体进口位于壳体41中心位置处，进液通道44轴向为竖直方向，即该进液通道44为一进液孔。

优化上述保温盖4，该保温盖4还包括可封闭或开启所述进液通道44的进口盖6，所述进口盖6活动设于所述壳体41上。通过该进口盖6密封保温盖4与储运设备本体围成的内腔，使得铁水2/钢水在储运过程中处于封闭的空间内，可进一步降低铁水2/钢水的热量损失。因此，该进口盖6的形状应与液体进口的形状匹配，可与壳体41拼接从而封闭所述进液通道44；进一步地，该进口盖6包括外壳，该外壳内表面也设置保温结构，即在该外壳内表面设置第二保温体，所述外壳及所述第二保温体的形状及尺寸与所述进液通道44的形状及尺寸相适配，从而该进口盖6可插入所述进液通道44内以封闭该进液通道44。优选地，上述壳体41与上述外壳采用同样材质，均采用钢质结构，所述第二保温体与所述第一保温体采用相同的保温结构，以保证上述保温盖4的温度均匀性。

接续上述保温盖4的结构，所述第一保温体和所述第二保温体的结构如下：包括钢丝网层43和保温耐火材料层42，所述钢丝网层43与所述壳体41围成一填充腔，所述保温耐火材料层42填充于该填充腔内。钢质壳体41起骨架和支撑作用，保温耐火材料层42主要起保温作用，钢丝网层43将保温耐火材料固定于钢质壳体41上，防止保温耐火材料下坠。该保温耐火材料可采用保温耐火棉。当然，上述第一保温体及第二保温体也可采用在钢质壳体41内表面浇注保温耐火材料而成，但工艺较采用钢丝网包裹保温耐火棉复杂，成本相对较高，维护、更换相对麻烦。上述钢丝网层43包括水平设置的底层钢丝网和竖直设置的环形钢丝网，环形钢丝网与底层钢丝网一体成型连接，环形钢丝网固定至壳体41内表面上，从而使得钢丝网层43与壳体41围成一填充腔，环形钢丝网的高度与保温耐火材料层42的厚度相同。本实施例中，保温耐火材料层42的厚度为10~150mm；钢丝网的厚度为1-10mm，实现将保温耐火材料紧紧固定于壳体41上即可。

进一步优化上述保温盖4，所述壳体41的水平截面面积大于所述钢丝网层43的水平截面面积，所述钢丝网层43的水平截面形状及尺寸与所述储运设备开口端内沿的形状及尺寸相适配，所述保温盖4盖合于所述储运设备上时，所述钢丝网层43嵌入所述储运设备开口端内沿。由于铁水2/钢水储运设备开口端一般为圆形，因此，上述钢丝网层43的水平截面及保温耐火材料层42的水平截面均为圆形，且钢丝网层43的水平截面直径大致相等于或略小于储运设备的开口端内沿的直径，通过耐火材料层盖住储运设备。壳体41可为一水平钢板，其尺寸略大于储运设备的开口端外沿的直径；或者采用如下结构：所述壳体41包括水平板和竖直板，所述竖直板固定于所述水平板底部，所述竖直板呈环形且内环直径与所述钢丝网层43的水平截面直径相同，所述保温耐火材料层42的厚度大于所述竖直板的高度。即壳体41呈一具有帽檐式的盖体结构，帽檐包围钢丝网层43及保温耐火材料层42，可减少保温耐火材料与周围空气的热量交换；钢丝网层43底部伸入储运设备内，保证至少部分保温耐火材料位于储运设备内，以提高保温效果。

接续上述保温盖4的结构，如图3，所述壳体41上设有起吊或移动所述保温盖4的把手45。一般地，把手45有两个，沿壳体41的中心线对称设置，优选地，沿壳体41径向，把手45设于离壳体41边缘1/4半径处；该把手45可为倒U型，焊接于壳体41上表面上。进口盖6可铰接于壳体41上，或通过一固定链栓于壳体41上；进口盖6上设有小钢把61，方便将进口盖6放置于进液通道44内或从进液通道44内取出。

实施例三

如图1，本实施例涉及一种提高铁水储运能效的装置，包括保温通道及盖设于铁水储运设备5上的保温盖4，所述保温盖4与铁水储运设备5本体围成一封闭内腔，所述保温盖4上开设有进铁口44，所述保温通道自铁水溜槽1出口端延伸至所述进铁口44。上述保温通道优选为采用实施例一中所述的出铁用套管，上述保温盖4优选为采用实施例二中所述的保温盖4。

实施例四

本实施例涉及一种提高铁水储运能效的方法，该方法为：在铁水储运设备5上设置保温盖4，该保温盖4可与铁水储运设备5本体围成一封闭内腔，该保温盖4上开设有进铁口44；形成一保温通道，将铁水溜槽1内的铁水2自所述进铁口44引入至铁水储运设备5内。优选地，所述保温通道采用实施例一中所述的出铁用套管，上述保温盖4优选为采用实施例二中所述的保温盖4。出铁时，铁水溜槽1出口端伸入至入口段11内，所述引流段12底部伸入至进铁口44中。本实施例中的进铁口44即为实施例二中所述的进液通道44。

具体地，上述方法包括以下步骤：

S1：在铁水溜槽1下方设置耐火材料套管，铁水溜槽1出口端伸入至该耐火材料套管的漏斗形入口段11内，该耐火材料套管的引流段12底端伸入至保温盖4上的进铁口44中，通过该耐火材料套管将铁水2注入至铁水储运设备5中。

S2：待铁水储运设备5装满铁水2后，移走耐火材料套管，并将进口盖6盖合于进铁口44上。

S3：在后续铁水2运输和铁水储运设备5空载折返过程中，始终保持铁水储运设备5全程加盖，以尽量减少铁水2和铁水储运设备5的温度损失。

实际使用时，所述的耐火材料套管（出铁用套管）可固定于铁水溜槽1上，或设置专用的支撑架对该套管进行支撑和移动。

另外，上述各实施例中所述的铁水储运设备5一般为铁水罐，钢水储运设备一般为钢包。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种提高铁水储运能效的方法，其特征在于：在铁水储运设备上设置保温盖，该保温盖可与铁水储运设备本体围成一封闭内腔，该保温盖上开设有进铁口；形成一保温通道，将铁水溜槽内的铁水自所述进铁口引入至铁水储运设备内。

2.根据权利要求1所述的提高铁水储运能效的方法，其特征在于：所述保温通道呈流线型，且其中轴线与铁水流柱的中轴线重叠。

3.根据权利要求1或2所述的提高铁水储运能效的方法，其特征在于：设置一可封闭或开启所述进铁口的铁口盖，铁水进入铁水储运设备过程中，开启所述进铁口，铁水运输及铁水储运设备空载折返过程中，封闭所述进铁口。

4.根据权利要求1或2所述的提高铁水储运能效的方法，其特征在于：所述保温通道包括保温套管，所述保温套管包括漏斗形入口段和柱管形引流段，所述入口段与所述引流段同轴连接；出铁时，铁水溜槽出口端伸入至所述入口段内，所述引流段底部伸入至所述进铁口中。

5.一种提高铁水储运能效的装置，其特征在于：包括保温通道及盖设于铁水储运设备上的保温盖，所述保温盖与铁水储运设备本体围成一封闭内腔，所述保温盖上开设有进铁口，所述保温通道自铁水溜槽出口端延伸至所述进铁口。

6.根据权利要求5所述的提高铁水储运能效的装置，其特征在于：所述保温通道呈流线型，且其中轴线与铁水流柱的中轴线重叠。

7.根据权利要求5或6所述的提高铁水储运能效的装置，其特征在于：还包括可封闭或开启所述进铁口的铁口盖，所述铁口盖铰接于所述保温盖上。

8.根据权利要求5或6所述的提高铁水储运能效的装置，其特征在于：所述保温通道包括保温套管，所述保温套管包括漏斗形入口段和柱管形引流段，所述入口段与所述引流段同轴连接，所述入口段的顶部直径比铁水溜槽的宽度大80~150mm，所述引流段的管径比铁水溜槽的宽度大30~60mm。

9.根据权利要求8所述的提高铁水储运能效的装置，其特征在于：所述保温套管为耐火材料套管，所述耐火材料套管为等静压成型的套管。

10.根据权利要求5所述的提高铁水储运能效的装置，其特征在于：所述保温盖包括钢质壳体、钢丝网层和保温耐火材料层，所述钢丝网层与所述壳体围成一填充腔，所述保温耐火材料层填充于该填充腔内。