CN107779543A - 一种利用转炉钢渣余热预热废钢与合金的装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用转炉钢渣余热预热废钢与合金的装置及使用方法，装置主要由废钢与合金加入室1#室和高温炉渣存放室2#室构成。1#室的顶部盖有保温盖板，下部为一双层结构的烘烤室底板，底板顶边的上方设有底板翻起驱动液压提升链，两侧壁设有与底板成α夹角的翻起导轨，后侧壁设有放出门。2#室内设有渣罐小车轨道，顶部为1#室的底板。使用过程中，打开1#室的顶部盖板将废钢或合金放入到底板上，盖好保温盖板，之后将高温渣罐通过渣罐小车运送到2#室，完成对废钢或合金的烘烤加热。通过该装置的使用，可以使转炉高温炉渣余热得到回收利用，同时起到提高转炉废钢比，达到降本增效的作用。

Description

一种利用转炉钢渣余热预热废钢与合金的装置及使用方法

技术领域

本发明属于炼钢领域，特别是涉及一种利用转炉钢渣余热预热废钢与合金的装置及使用方法。

背景技术

转炉冶炼过程中，所产生的高温液态钢渣一般约占转炉装入量的12％～15％，以装入量为100吨的转炉来说，其整个冶炼过程会产生12～15吨的高温熔融态钢渣。高温炉渣温度通常在1600℃左右，含有大量的热量。由于这部分的热量难以储存，大多数钢厂的处理方法都是采用露天泼渣打水冷却，对炉渣进行降温或自然冷却，在其温度降至80℃～100℃后运到炉渣场进行储存。个别钢厂采用浅盘热泼法、闷罐法、粒化轮水淬法、滚筒法以及风淬法等对钢渣进行处理，但是这些处理方法均未能实现对钢渣余热的回收利用。上述方法不仅浪费了大量的热量，而且由于向大气的热排放，还会对环境造成污染。在当前钢铁行业不景气的大环境下，如何将高温炉渣的余热进行回收，对钢铁行业的降本增效及节能减排具有重要意义。随着废钢资源的不断增加以及市场竞争力的日益增大，转炉节能降耗，降低成本的要求日益突现，而提高转炉废钢比是解决这一问题的最有效途径。为了提高废钢比，传统方法是向转炉中加入增热剂，分为金属系和碳系，使用金属增热剂，如硅铁合金和铝等，会使渣量增加，铁和锰的收得率降低；使用碳质升温剂，如重油、柴油、焦炭、无烟煤等，会使硫和灰分增加，恶化钢液质量。近些年开发的二次燃烧氧枪的热补偿技术虽然能够提高废钢比，但这技术的应用尚不成熟，很多企业都还没有条件采用这些技术。若能利用转炉吹炼过程中产生高温炉渣的余热来预热废钢或合金，从而将钢渣的余热进行回收是比较简单可行的一种方法。

基于此背景本专利发明了一种利用转炉钢渣余热预热废钢与合金的装置及使用方法，不仅能够实现对钢渣余热的回收，还能进一步提高转炉废钢比和降低合金在钢液加入过程中对钢液的产生增氢，增氮的影响。

发明内容

针对现有转炉炼钢过程中产生的高温炉渣的余热没有得到很好的回收利用，本发明提供一种利用转炉钢渣余热预热废钢与合金的装置及使用方法，目的在于在低成本条件下，将转炉的高温炉渣的热量以最简单的方式直接进行回收，提高高温钢渣热量的回收率，达到转炉节能降耗降低成本的目的。预热废钢能够提高转炉废钢比，此外，该方法还能够对合金进行烘烤，防止冬季和雨季合金受潮而增加钢中的氢和氮含量。

为了实现发明目的，本发明采取的技术方案是利用废钢或合金对高温钢渣的热量进行回收，现对转炉钢渣余热预热废钢与合金的装置及使用方法进行如下描述：

一种利用转炉钢渣余热预热废钢与合金的装置，其特征在于主要由位于上部的1#室和位于下部的2#室构成，其中1#室为废钢加入室，2#室为高温炉渣存放室；1#室与2#室四壁为三层结构，内层的耐高温铸铁层，中间层的隔热耐火保温材料层，外层的普通粘土砖层；2#室内设有轨道，2#室的顶部设有烘烤室底板，在1#室的两侧壁设有烘烤室底板翻起导轨，与烘烤室底板形成的夹角为α，其大小为45-60°，在烘烤室底板顶边的上方设有烘烤室底板翻起驱动液压提升链；在1#室的顶部盖有结构为两层保温盖板，内层为隔热石棉，外层为普通耐热钢板；在废钢加入室的后侧壁设有出废钢的放出门。

所述内层厚度为20-40mm，中间层厚度为100-300mm，外层厚度为50-100mm。

所述烘烤室底板的外观形状为等腰梯形，分为上下两层，顶边与侧边的夹角为β，其大小为75-85°，上层是厚度为1mm～3mm耐高温导热性良好的430不锈钢板，下层是材质为高铬铸铁的网格大小为(100mm～300mm)×(100mm～300mm)的篦板。

所述保温盖板，在其外层钢板的内侧焊有多根加强的筋板，隔热石棉包裹在筋板上。

所述放出门，在其下部设有溜槽。

一种利用转炉钢渣余热预热废钢与合金的装置的使用方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：将烘烤室顶部盖板打开，把废钢或合金放入到烘烤室底板上，之后将烘烤室顶部盖板盖好；

步骤二：将转炉冶炼过程中产生的高温炉渣装入到渣罐当中，之后通过渣罐小车将渣罐运送到高温炉渣存放室对其装入烘烤室的废钢或合金进行烘烤加热；

步骤三：待废钢或合金预热到一定的温度后，先打开废钢加入室的放出门，启动液压提升链将烘烤室底板沿着烘烤室底板翻起导轨向上翻起，使废钢或合金从放出门滑落到溜槽当中；

步骤四：当废钢或合金全部从烘烤室底板滑出后，再次启动液压提升链将烘烤室底板恢复到原位，转入到步骤一；

步骤五：当渣罐当中高温钢渣的热量被废钢或合金吸收后，将渣罐随同渣罐小车移出高温炉渣存放室，转入到步骤二。

所述步骤一中烘烤加热的废钢或合金尽量铺平在烘烤室底板上。

所述步骤三中从放出门滑落的废钢或合金落到溜槽中。

根据现有的高温转炉炉渣余热没有得到利用而产生的能源浪费，本发明提出了一种利用转炉钢渣余热预热废钢与合金的装置及使用方法。该装置结构简单，使用操作方便，通过本发明能获得如下有益效果：

1)该方法能够使转炉的高温炉渣的余热得到充分回收利用，达到能源回收再利用的效果；2)通过该发明能够使转炉的废钢比得到进一步的提高，使废钢比在当前的基础之上再提高2至4个百分点，起到了降低生产成本的效果；3)利用该方法对合金进行烘烤加热，能够避免因炉后合金的加入引起挂罐温度降低而导致温度不合以及防止冬季和雨季合金因受潮而使钢中氢和氮含量增加。

附图说明

图1为本发明预热装置的结构示意图；

图2为本发明预热装置中四壁结构示意图；

图3为本发明预热装置中底板结构示意图；

图4为本发明预热装置中盖板结构示意图。

图中，1-轨道，2-渣罐小车，3-装有高温钢渣的渣罐，4-烘烤室底板，5-液压提升链，6-烘烤室底板翻起导轨，7-烘烤室顶部盖板，8-废钢或合金，9-放出门，10-溜槽，11-四壁的内层，12-四壁的中间层，13-四壁的外层，14-烘烤室底板上层，15-烘烤室篦板，16-盖板外层，17-加强筋板，18-盖板内层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

一种利用转炉钢渣余热预热废钢与合金的装置主体是由上、下两室分别为1#室和2#室构成，其结构示意图如图1所示。其中1#室为废钢加入室，2#室为高温炉渣存放室，1#室与2#室四壁为三层结构，其示意图如图2所示，四壁的内层11为30mm厚的耐高温铸铁层，四壁的中间层12为200mm厚的隔热耐火保温材料层，四壁的外层13为70mm厚的普通粘土砖层。装有高温钢渣的渣罐3可坐在渣罐小车2上，并通过在2#室内设有轨道1将装有高温钢渣的渣罐3输送到2#室，在2#室的顶部设有烘烤室底板4，为了能够提高烘烤效果和便于废钢的滑落，烘烤室底板4的结构如图3所示，烘烤室底板4的外观形状为等腰梯形，分为上下两层，顶边与侧边的夹角为β，其大小为80°，烘烤室底板上层14是厚度为2mm耐高温导热性良好的430不锈钢板，烘烤室篦板15是材质为高铬铸铁的网格大小为200×200mm的篦板。在1#室的两侧壁设有烘烤室底板翻起导轨6，与烘烤室底板4形成的夹角为α，其大小为50°在烘烤室底板4顶边的上方设有烘烤室底板翻起驱动液压提升链5。在1#室的顶部盖有结构为两层保温盖板，其结构示意图如图4所示，盖板内层18为100mm厚的隔热石棉，盖板外层16为8mm厚的普通耐热钢板，为了加强盖板的强度，在外层钢板的内侧焊有多根加强的筋板17，隔热石棉包裹在筋板17上。在废钢加入室的后侧壁设有出废钢或合金8的放出门9，为了便于废钢的装载，在其底部设有溜槽10。

为了避免因废钢比的提高而引起转炉温度的降低，可以对加入的废钢进行烘烤加热，来完成对钢渣热量的回收利用，具体操作方法如下：

步骤一：将烘烤室顶部盖板打开，把室温下的废钢放入到烘烤室底板上，放入时要保证被烘烤加热的废钢或合金能够尽量铺平在烘烤室底板上，以利于对其烘烤加热，使钢渣的热量能够最大程度地被其吸收，之后将烘烤室顶部盖板盖好；

步骤二：将转炉冶炼过程中产生的高温炉渣装入到渣罐当中，之后通过渣罐小车将渣罐运送到高温炉渣存放室对其装入烘烤室的废钢进行烘烤加热；

步骤三：将废钢烘烤加热500℃后，打开废钢加入室的放出门，启动液压提升链将烘烤室底板沿着烘烤室底板翻起导轨向上翻起，将废钢从放出门滑落到溜槽当中；

步骤四：当烘烤好的废钢全部从烘烤室底部的放出门放出后，再次启动液压提升链将烘烤室底板恢复到原位；

步骤五：当渣罐当中高温钢渣的热量被废钢吸收后，将渣罐随同渣罐小车移出高温炉渣存放室，再移入新的高温钢渣对废钢进行烘烤加热。

为了避免因炉后合金的加入引起挂罐温度降低而导致温度不合以及为了防止冬季和雨季合金受潮而增加钢中的氢和氮含量，可以对加入的合金进行烘烤加热，来完成对钢渣热量的回收利用，具体操作方法如下：

步骤一：将烘烤室顶部盖板打开，把室温下的合金放入到烘烤室底板上，放入时要保证被烘烤加热的废钢或合金能够尽量铺平在烘烤室底板上，以利于对其烘烤加热，使钢渣的热量能够最大程度地被其吸收，之后将烘烤室顶部盖板盖好；

步骤二：将转炉冶炼过程中产生的高温炉渣装入到渣罐当中，之后通过渣罐小车将渣罐运送到高温炉渣存放室对其装入烘烤室的合金进行烘烤加热；

步骤三：将合金烘烤加热至300℃后，打开废钢加入室的放出门，启动液压提升链将烘烤室底板沿着烘烤室底板翻起导轨向上翻起，将烘烤好的合金从放出门滑落到溜槽当中；

步骤四：当烘烤好的合金全部从烘烤室底部的放出门放出后，再次启动液压提升链将烘烤室底板恢复到原位；

步骤五：当渣罐当中高温钢渣的热量被合金吸收后，将渣罐随同渣罐小车移出高温炉渣存放室，再移入新的高温钢渣对合金进行烘烤加热。

Claims (8)

1.一种利用转炉钢渣余热预热废钢与合金的装置，其特征在于主要由位于上部的1#室和位于下部的2#室构成，其中1#室为废钢加入室，2#室为高温炉渣存放室；2#室内设有轨道(1)，2#室的顶部设有烘烤室底板(4)，在1#室的两侧壁设有烘烤室底板翻起导轨(6)，与烘烤室底板(4)形成的夹角为α，其大小为45-60°，在烘烤室底板(4)顶边的上方设有烘烤室底板翻起驱动液压提升链(5)；在1#室的顶部盖有结构为两层保温盖板，内层(18)为隔热石棉，外层(16)为普通耐热钢板；在废钢加入室的后侧壁设有出废钢(8)的放出门(9)。

2.根据权利要求1所述的一种利用转炉钢渣余热预热废钢与合金的装置，其特征在于所述1#室与2#室四壁为三层结构，内层(11)的耐高温铸铁层，中间层(12)的隔热耐火保温材料层，外层(13)的普通粘土砖层；内层(11)厚度为20-40mm，中间层(12)厚度为100-300mm，外层(13)厚度为50-100mm。

3.根据权利要求1所述的一种利用转炉钢渣余热预热废钢与合金的装置，其特征在于所述烘烤室底板(4)的外观形状为等腰梯形，分为上下两层，顶边与侧边的夹角为β，其大小为75-85°，上层(14)是厚度为1mm～3mm耐高温导热性良好的430不锈钢板，下层(15)是材质为高铬铸铁的网格大小为(100mm～300mm)×(100mm～300mm)的篦板。

4.根据权利要求1所述的一种利用转炉钢渣余热预热废钢与合金的装置，其特征在于所述保温盖板，在其外层钢板的内侧焊有多根加强的筋板(17)，隔热石棉包裹在筋板(17)上。

5.根据权利要求1所述的一种利用转炉钢渣余热预热废钢与合金的装置，其特征在于所述放出门(9)，在其下部设有溜槽(10)。

6.一种利用权利要求1～5所述的转炉钢渣余热预热废钢与合金的装置的使用方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：将烘烤室顶部盖板打开，把废钢或合金放入到烘烤室底板上，之后将烘烤室顶部盖板盖好；

步骤二：将转炉冶炼过程中产生的高温炉渣装入到渣罐当中，之后通过渣罐小车将渣罐运送到高温炉渣存放室对其装入烘烤室的废钢或合金进行烘烤加热；

步骤三：待废钢或合金预热到一定的温度后，先打开废钢加入室的放出门，启动液压提升链将烘烤室底板沿着烘烤室底板翻起导轨向上翻起，使废钢或合金从放出门滑落到溜槽当中；

步骤四：当废钢或合金全部从烘烤室底板滑出后，再次启动液压提升链将烘烤室底板恢复到原位，转入到步骤一；

步骤五：当渣罐当中高温钢渣的热量被废钢或合金吸收后，将渣罐随同渣罐小车移出高温炉渣存放室，转入到步骤二。

7.根据权利要求6所述的利用转炉钢渣余热预热废钢与合金的装置实现对废钢或合金的加热方法，其特征在于步骤一中烘烤加热的废钢或合金尽量铺平在烘烤室底板上。

8.根据权利要求6所述的利用转炉钢渣余热预热废钢与合金的装置实现对废钢或合金的加热方法，其特征在于步骤三中从放出门滑落的废钢或合金落到溜槽中。