CN110029202A - 一种转炉废钢连续预热的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种转炉废钢连续预热的方法及装置，包括：将废钢料依次送入废钢连续预热输送装置的保温段和预热段，在所述预热段内将废钢进行预热；将预热后的废钢至少分为两次依次送入第一送料装置和第二送料装置，然后依次将所述第一送料装置内的废钢和所述第二送料装置内的废钢送入转炉进行冶炼；将所述第一送料装置内的废钢送入转炉与将预热后的废钢送入第二送料装置是大体在同一时间段完成的。与现有技术相比，本发明使用连续输送设备对废钢进行输送和预热，采用全连续的方法将预热后的废钢送入转炉，能够保证在短时间内向转炉内送入符合预定温度要求的足量废钢，提高转炉冶炼的废钢比。
Description
技术领域
本发明涉及冶金领域，特别是涉及一种转炉废钢连续预热方法及装置。
背景技术
钢铁工业的含铁原料来源主要有两个，一是铁矿石，二是废钢，前者是自然资源，后者是回收的清洁再生资源，可无限循环使用。与采用矿石、焦煤生产钢铁相比，使用废钢炼钢，可大幅度节能、节水、并减少废气、废水、废渣的排放。根据有关文献研究分析，每利用一吨废钢可以节约综合能耗60％，减少CO、CO2、SO2等废气排放量85％，减少72％的废渣产生量，减少1.6吨二氧化碳排放。
以转炉炼钢为例，废钢是一种不可或缺的含铁原料。转炉炼钢是把氧气吹入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量，可以使炉内达到足够高的温度。因此，转炉炼钢不需要另外使用燃料，炼钢的基本任务是脱碳、脱磷、脱硫、脱氧，去除有害气体和非金属夹杂物。
废钢在转炉冶炼过程中的主要作用是冷却剂，因废钢杂质少，用废钢做冷却剂时，渣量少，喷溅少，冷却效果稳定，便于控制转炉熔池内温度。除此以外，转炉使用废钢还可以减少铁水的入炉消耗量，降低生产成本。因此，无论短期经济利益，还是从长期经济利益和社会效益看，提高废钢比，降低铁水消耗都是钢铁行业发展的必然趋势。
如果盲目提高废钢比，会导致炼钢过程中的热平衡出现失衡，即出现负热量炼钢的问题，此时不仅冶炼时间增加，且冶炼效果也较差。为了达到冶炼的热平衡，现有技术中公开了对废钢进行加热的方案，例如采用煤气先对废钢进行预热，然后加入转炉。但由于废钢加入量大，通常为数吨级别，因此在实际操作过程中，将废钢预热后加入转炉的方式有如下不可调和的矛盾：如果利用现有方式将废钢在类似半钢罐的装置中进行预热再加入转炉时，废钢加入量有限，最多不超过15t/炉；如果直接提高废钢量，半钢罐这种预热方式无法满足将大量废钢全部预热到预定温度的要求，从而不能解决热平衡的问题。
本发明人研究发现，可以借鉴电炉连续输送设备对废钢进行预热和送料；但现有的电炉连续输送设备不能直接用于废钢转炉冶炼预热，主要原因在于：第一，电炉输送设备对预热温度并无要求，仅使用电炉烟气进行预热，由于不能将废钢加热到预定温度，因此不能直接使用；第二，电炉输送设备是连续输送设备，而转炉是间断加料，不能直接用于转炉。因此需要一种改进的废钢转炉冶炼的送料方法，可以实质性的提高废钢比。
发明内容
考虑到现有技术的缺点，需要提供一种用于废钢转炉冶炼的送料方法，可以实质性的提高废钢比，满足转炉冶炼热平衡的需要。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种全连续废钢转炉冶炼的送料方法，包括：
将废钢料依次送入废钢输送装置的保温段和预热段，在所述预热段内将废钢进行预热；
将预热后的废钢至少分为两次依次送入第一送料装置和第二送料装置，然后依次将所述第一送料装置内的废钢和所述第二送料装置内的废钢送入转炉进行冶炼；
将所述第一送料装置内的废钢送入转炉与将预热后的废钢送入第二送料装置是大体在同一时间段完成的。
本发明还提供一种转炉废钢连续预热的方法及装置，包括：
将废钢料依次送入废钢输送装置的保温段和预热段，在所述预热段内将废钢进行预热；
将预热后的废钢至少分为两次依次送入第一送料装置和第二送料装置，然后依次将所述第一送料装置内的废钢和所述第二送料装置内的废钢送入转炉进行冶炼；
将所述第一送料装置内的废钢送入转炉与将预热后的废钢送入第二送料装置是大体在同一时间段完成的。
优选的，在向所述第二送料装置送入预热后的废钢的同时，向保温段和预热段送料。
优选的，在转炉冶炼的上一个周期结束前完成向所述第一送料装置内送入预热后的废钢的过程。
优选的，所述第一送料装置和第二送料装置的装料量大体相等。
优选的，将所述预热段内的废钢预热到800℃以上。
优选的，将所述预热段内的废钢预热到1000℃以上。
优选的，所述保温段的热量由所述预热段的回收烟气提供。
优选的，所述废钢通过链板机装置送入所述保温段。
本发明还提供一种全连续废钢转炉冶炼的冶炼方法，包括将废钢按照上述技术方案所述的送料方法对废钢预热后送入转炉进行冶炼，废钢比为30％以上。
本发明还提供一种转炉废钢连续冶炼方法，包括将废钢按照上述技术方案所述的送料方法对废钢预热后送入转炉进行冶炼，废钢比为30％以上。
本发明还提供一种上述的送料方法中使用的废钢输送装置。
相对现有技术而言，本发明提供了一种全连续废钢转炉冶炼的预热方法，本发明使用废钢输送装置对废钢进行预热后送入转炉内进行冶炼，所述的废钢输送装置包括保温段和预热段。使用该设备对废钢进行预热后，依次通过第一送料装置和第二送料装置连续的向转炉内送料。为了在极短时间内完成送料过程，将第一送料装置中的废钢送入转炉与将废钢送入第二送料装置是同时进行的。通过上述送料工艺，可以将符合预定温度的足量废钢料在短时间内送入转炉，可以将转炉冶炼的废钢比提高到30％以上。
附图说明
图1为本发明提供的全连续废钢转炉冶炼的送料装置示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术手段和有益效果更加清楚完整，下面结合附图对本申请的具体实施方式进行描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
如图1所示，为本发明中转炉废钢连续输送装置的一种实施方式的示意图，具体包括保温段101和预热段102，保温段和预热段是一体的连续输送机，连续输送机可以使用本领域技术人员熟悉的用于电炉冶炼送料的连续输送机。
按照本发明，连续输送机分为两个部分，前半部分作为保温段101，后半部分作为预热段102，预热段可以安装煤气燃烧器，采用煤气燃烧的方式对废钢进行预热，预热温度优选为至少700℃，更优选的至少为800℃，更优选的的至少为900℃，最优选的加热到1000℃。按照本发明，在连续输送机上设置有本领域技术人员熟知的振动器及驱动装置。
按照本发明，对于预热段，为了提高预热效率，更好的利用热能，并防止废钢在预热过程中的氧化损失。可以在预热段设置半圆拱形的保温罩，燃烧器安装在一侧，并使火焰的方向朝向拱顶；这样，高温气流从炉顶沿着炉壁离心向下顺行，形成旋转之势，更有利于废钢的快速均匀加热。烟气的方向与废钢的送料的方向相逆设置，可以使得对流交换均匀而热量交换充分。
按照本发明，对于保温段，其热量来自于预热段的废气烟气，这样不但可以降低最终排入大气的烟气温度，满足烟气尾气排放的要求；另外，还可以有效的利用烟气的热量对保温段的废钢进行预热，从而使得整个系统更节能高效。
本发明的核心目的在于提高转炉的废钢比，以唐钢现有的65t转炉为例，现有的废钢比仅为10％。本发明的目的是将废钢比提高到40％以上，因此再向保温段送料时，可以在前端设置有至少两个链板机，即第一链板机201和第二链板机202。这样可以在短时间内向输送系统内间断性的送入废钢，从而满足系统连续送入足够废钢量的要求。
按照本发明，在预热段的后端，为卸料端，包括第一送料装置103和第二送料装置105。所述的第一送料装置和第二送料装置可以使用本领域技术人员熟知的送料装置，通常为废钢料斗。在预热段的后端可以设置溜槽104，这样经过预热后的废钢料可以顺着溜槽被送入到第一废钢料斗或第二废钢料斗内。
经过预热后的废钢从所述第一废钢料斗和第二废钢料斗送入转炉内进行冶炼。如前文所述，本发明的核心目的在于提高废钢比，这有两个要求，第一废钢要被预热到足够高的温度，并且能够在预定的时间内向转炉内投入足够多的废钢，否则废钢温度下降太快，不能满足转炉冶炼的要求；第二要送入足量的废钢，因此要进行多次送料。因此，本发明设置上述第一送料装置和第二送料装置两个送料装置，连续送料；并且向第一送料装置送料与向第二送料装置内装料是大体同时进行的，该操作的优点在于可以在很短的时间内送入足量的废钢到转炉内，并且废钢的温度不会降低。反之，如果只设置一个送料装置，则需要至少两次分别将废钢送入到转炉中，由于送料时间长，会导致废钢温度降低，从而不能满足转炉冶炼需要的热平衡。
需要说明的是，由于转炉冶炼是周期性的，因此需要在每个周期内都保证有足够过的废钢被加热以及被送入转炉内。因此，在第二送料装置开始向转炉内送料时，同时启动废钢供料装置，开始向保温段和预热段送料。在第二送料装置向转炉内送料的过程中以及转炉的冶炼周期内，完成对保温段和预热段的送料，并完成对预热段的废钢进行预热的过程，将预热段的废钢加热到足够高的温度。另外，在转炉的冶炼周期完成前的一个预定时间段内，完成对第一送料装置的装料。通过上述方式，可以使得在转炉完成冶炼的一个周期后，由第一送料装置向炉内送入符合温度要求的废钢料，由此进入下一个送料周期。
以下具体说明使用上述装置向转炉内送入足够高温度足量废钢的方法。先从第一链板机或第二链板机上将废钢依次送入保温段和预热段，然后开启煤气燃烧器对废钢进行预热。设置两个链板机的目的在于，其中一个链板机进行工作时，要保证另一个链板机也完成装料，从而在一个转炉冶炼周期内保证送料装置内有足够的废钢量。
当预热段中的废钢被加热到1000℃后，先对第一送料装置装料，时间控制在3min内，废钢装料重量为15t左右。然后再第一时间段内用第一送料装置向转炉内装入废钢，第一时间段控制在3min内；在第一送料装置向转炉装入废钢的同时，由预热段向第二送料装置内装入废钢料。第一送料装置向转炉内装入废钢控制在3min，向第二送料装置装入废钢料的时间控制在3min，然后将第二送料装置的废钢料送转炉内，这样在6min内完成向转炉内送入30t的效果，该方式将废钢比提高到40％，远远超过现有技术中的转炉冶炼的废钢比。由于转炉冶炼是循环进行的，因此在第二送料装置向转炉内装入废钢料的同时，由保温段向预热段送料，由第一链板机或第二链板机向保温段送料。第一链板机或第二链板机向保温段送料的重量与第一送料装置和第二送料装置的重量之和相等。优选的，链板机、保温段和预热段采用间断等量输送的方式进行送料，以配合转炉冶炼的节奏。
在转炉冶炼的周期内，完成对保温段和预热段的送料后，开启煤气燃烧器对预热段内的废钢进行加热，加热温度为1000℃，然后在上一个转炉冶炼周期完成结束前，完成对第一送料装置的送料，即在第一送料装置内装入15t经过预热的废钢待用。当下一个送料周期开始后，循环本实施例的过程。
在本实施例中，第一链板机和第二链板机可以分别装满30t料，保温段和预热段可以分别盛放30t废钢料，第一废钢料斗和第二废钢料斗可以分别装15t废钢料。在预热段内完成对废钢料的预热后，例如预热到在3min内完成对第一废钢料斗的装料，然后由第一废钢料斗在3min完成向转炉的装料；在第一废钢料斗装料时，向第二废钢料斗装入15t加热后的废钢料，时间为3min。
第一废钢料斗的料全部装入转炉后，由第二废钢料斗向转炉内装入废钢，时间为3min。这样，在6min内可以向转炉内装入符合温度要求的30t废钢料，将转炉废钢比提高到40％以上。在第二废钢料斗开始对转炉进行装料时，保温段的料开始送到预热段，第一链板机或第二链板机的料开始送到保温段，时间均为6min，然后在15min内将预热段中的废钢料预热到1000℃，然后在3min内向第一废钢料斗送入废钢料，从开始向预热段转料到向第一废钢料斗送完废钢料的时间为24min，第一个转炉冶炼周期结束，开始第二个向转炉内送入废钢的过程。
按照本发明，还进一步设置有本领域技术人员熟知的换热器、水泵房、除尘器、主控室、以及用于输送物料的轨道运输车辆等。
以上具体说明了本发明中连续送料装置内将预热后的废钢送入转炉冶炼的方法。相对现有技术而言，本发明提供了一种转炉废钢连续预热的方法，本发明所述的转炉废钢连续预热的方法是指将废钢连续的送入转炉进行冶炼。本发明使用废钢输送装置对废钢进行预热后送入转炉内进行冶炼，所述的废钢输送装置包括保温段和预热段。使用该设备对废钢进行预热后，依次通过第一送料装置和第二送料装置连续的向转炉内送料。为了在极短时间内完成送料过程，将第一送料装置中的废钢送入转炉与将废钢送入第二送料装置是同时进行的。通过上述送料工艺，可以将符合预定温度的足量废钢料在短时间内送入转炉，可以将转炉冶炼的废钢比提高到30％以上，更优选的达到40％以上。
以上所述仅是本申请的优选实施方式，说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
虽然本申请以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本申请技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本申请技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本申请技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种转炉废钢连续预热的方法，包括：
将废钢料依次送入废钢输送装置的保温段和预热段，在所述预热段内将废钢进行预热；
将预热后的废钢至少分为两次依次送入第一送料装置和第二送料装置，然后依次将所述第一送料装置内的废钢和所述第二送料装置内的废钢送入转炉进行冶炼；
将所述第一送料装置内的废钢送入转炉与将预热后的废钢送入第二送料装置是大体在同一时间段完成的。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在向所述第二送料装置送入预热后的废钢的同时，向所述废钢输送装置的保温段和预热段送料。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在转炉冶炼的上一个周期结束前完成向所述第一送料装置内送入预热后的废钢的过程。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一送料装置和第二送料装置的装料量大体相等。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，将所述预热段内的废钢预热到800℃以上。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将所述预热段内的废钢预热到1000℃以上。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述保温段的热量由所述预热段的回收烟气提供。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述废钢通过链板机装置送入所述保温段。
9.一种转炉废钢连续冶炼方法，其特征在于，将废钢按照权利要求1至8任一项所述的方法对废钢预热后送入转炉进行冶炼，废钢比为30％以上。
10.一种在权利要求1至8任一项所述的方法中使用的废钢输送装置。
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