CN113637818A - 一种高炉废钢上料装置及高炉添加废钢冶炼方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于高炉添加废钢冶炼技术领域，公开了一种高炉废钢上料装置及高炉添加废钢冶炼方法，高炉废钢上料装置包括料仓平台、废钢仓、激光扫描组件和磁吸组件。料仓平台提供粉碎后的废钢；废钢仓设置有筛网和出口，废钢能够通过筛网过筛后进入废钢仓；激光扫描组件固定连接料仓平台，能够扫描筛网上留存的废钢；磁吸组件设置于废钢仓上方并通讯连接激光扫描组件，磁吸组件包括能够磁吸筛网上留存的废钢的电磁吸盘。本发明的高炉废钢上料装置，能够及时筛除体积过大的废钢，避免磨损高炉上料皮带和料车；高炉添加废钢冶炼方法合理计算废钢最大加入量和废钢配料顺序，提高废钢利用率，稳定煤气利用率，节约生产成本，避免破坏冷却壁及烧坏小套。

Description

一种高炉废钢上料装置及高炉添加废钢冶炼方法

技术领域

本发明涉及高炉添加废钢冶炼技术领域，尤其涉及一种高炉废钢上料装置及高炉添加废钢冶炼方法。

背景技术

将废钢作为高炉原料来加入，利用高炉内部高温还原气体将废钢熔融还原的冶炼工艺，目前已经是大部分高炉增产的手段。目前，现有的国内高炉已开始大量加废钢冶炼，一方面为了进一步提高产能(一般废钢冶炼铁收得率95％以上)，另一方面，加废钢冶炼可以有效降低生产能耗，并合理使用废钢资源。国内采用的高炉添加废钢冶炼工艺主要是将回收的钢筋、钢板等含铁废旧物料，经过破碎、切割、整粒，然后跟随烧结矿、生矿、球矿等一种或者多种矿石一起混合后从高炉炉顶加入。在现有的技术条件下，不管是皮带上料系统，还是料车上料系统，对高炉添加废钢的配料工艺和冶炼方法均有待改进。一方面，废钢粉碎不均会严重损坏料车和造成高炉上料皮带磨损，导致上料设备寿命缩短；另一方面，废钢加入比例过多极易导致高炉气流波动，煤气利用率降低，不利于更好的节约生产成本，且随着废钢添加量的增加，风口小套中部被铁水烧坏的频次增加，而废钢加入比例过少则不利于更好地使用废钢资源；其次，如何配置废钢与矿石的添加顺序，目前也没有合理的结论，如果大量废钢布料在炉墙边沿，将导致高炉本体冷却壁损坏严重。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高炉废钢上料装置及高炉添加废钢冶炼方法，高炉废钢上料装置能够及时筛除体积过大的废钢，避免磨损高炉上料皮带和料车；高炉添加废钢冶炼方法合理计算废钢最大加入量和废钢配料顺序，提高废钢利用率，稳定煤气利用率，节约生产成本，避免破坏冷却壁及烧坏小套。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供一种高炉废钢上料装置，包括：

料仓平台，所述料仓平台被配置为提供粉碎后的废钢；

废钢仓，所述废钢仓设置有筛网和出口，所述废钢能够通过所述筛网过筛后进入所述废钢仓；

激光扫描组件，所述激光扫描组件固定连接所述料仓平台，所述激光扫描组件被配置为扫描所述筛网上留存的所述废钢；以及

磁吸组件，所述磁吸组件设置于所述废钢仓的上方，所述磁吸组件通讯连接所述激光扫描组件，所述磁吸组件包括电磁吸盘，所述电磁吸盘能够磁吸所述筛网上留存的所述废钢。

作为本发明的一种优选结构，所述磁吸组件还包括十字横梁，所述十字横梁设置于所述废钢仓的上方，所述电磁吸盘滑动连接于所述十字横梁。

作为本发明的一种优选结构，所述磁吸组件还包括电葫芦，所述电葫芦设置于所述十字横梁上，所述电葫芦能够控制所述电磁吸盘向下运动或者向上运动，靠近所述筛网或者远离所述筛网。

作为本发明的一种优选结构，还包括废钢给料机和废钢输送皮带，所述废钢给料机连通所述出口，所述废钢给料机被配置为给所述废钢输送皮带添加废钢，所述废钢输送皮带连通高炉上料主皮带。

作为本发明的一种优选结构，还包括废钢回收组件，所述废钢回收组件包括废钢回收斗和粉碎机，所述废钢回收斗能够回收所述电磁吸盘磁吸的所述废钢，所述粉碎机被配置为粉碎所述废钢回收斗内的所述废钢。

另一方面，提供一种高炉添加废钢冶炼方法，应用于上述的高炉废钢上料装置，包括以下步骤：

步骤S1、开始废钢配料，确定高炉正常上料时的最大矿石批重W和焦炭批重M，根据所述最大矿石批重W、添加矿石的种类和比例，计算废钢最大加入量，并修改添加废钢后的所述矿石的比例；

步骤S2、根据所述焦炭批重M和所述废钢最大加入量，计算添加废钢后的焦炭批重M＇；

步骤S3、根据修改后的所述矿石的比例，确定废钢配料顺序；

步骤S4、对所述废钢进行粉碎，按照所述废钢配料顺序，应用所述高炉废钢上料装置进行上料，将所述废钢和所述矿石分别添加至高炉上料主皮带。

作为本发明的一种优选的实施方案，在所述步骤S1中，计算所述废钢最大加入量时，保持加料总体积不变：当添加的所述废钢重量比例为n％时，所述矿石的重量比例相应减少，所述矿石重量减少的比例计算公式如下：

X1＝A1×n％×(A2/α)，

X2＝B1×n％×(B2/α)，

……

Xn＝N1×n％×(N2/α)，

其中，N1表示所述矿石的种类包括N种，A1、B1…N1表示多种所述矿石的重量比例，A2、B2…N2表示多种所述矿石各自的堆比重，α表示所述废钢的堆比重。

作为本发明的一种优选的实施方案，所述废钢最大加入量不大于任一种所述矿石修改比例后的添加量。

作为本发明的一种优选的实施方案，在所述步骤S2中，当所述废钢的添加重量比例为n％时，所述焦炭批重M＇为(M-W×n％×0.13)～(M-W×n％×0.15)。

作为本发明的一种优选的实施方案，在所述步骤S3中，当所述矿石为一种时，将一种所述矿石分为两段加入，所述废钢在两段所述矿石的中间进行上料；当所述矿石的种类多于一种时，首先上料比例最小的一种或者多种所述矿石，然后再上料所述废钢，剩余所述矿石按照比例从小到大的顺序依次进行上料。

本发明的有益效果：本发明所提供的高炉废钢上料装置和高炉添加废钢冶炼方法，高炉废钢上料装置的筛网能够筛出体积过大的废钢，激光扫描组件能够及时扫描到筛网上留存的废钢，磁吸组件能根据激光扫描组件的扫描结果进行大体积废钢的自动清理，避免大体积废钢磨损高炉上料皮带和料车，也同时避免大体积废钢进入高炉炉顶料罐，防止阀门卡阻故障而导致高炉慢风事故的发生，提高上料设备寿命；高炉添加废钢冶炼方法应用于上述的高炉废钢上料装置，可以实现废钢最大加入量加入高炉参与冶炼，提高废钢利用率，对应减少矿石的加入量并同步减少焦炭批重，有效降低生产能耗，稳定煤气利用率，节约生产成本；通过合理设置废钢配料顺序，提高废钢冶炼过程中高炉的稳定顺行能力，避免废钢随炉料下降过程中破损炉墙保护性渣皮、破坏冷却壁等问题，降低小套烧坏风险，高炉产能得到大幅度提升。

附图说明

图1是本发明实施例提供的高炉废钢上料装置的结构示意图。

图中：

1、料仓平台；2、废钢仓；21、筛网；22、出口；3、激光扫描组件；4、磁吸组件；41、电磁吸盘；42、十字横梁；43、电葫芦；5、废钢给料机；6、废钢输送皮带；

100、高炉上料主皮带。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步地详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

实施例一

如图1所示，本发明实施例提供一种高炉废钢上料装置，包括料仓平台1、废钢仓2、激光扫描组件3和磁吸组件4。料仓平台1被配置为提供粉碎后的废钢，进入料仓平台1前的废钢需要统一进行破碎、切割和整理，利用破碎机将废钢进行切割、破碎，破碎后的废钢最大轮廓尺寸小于150mm，具体数值可根据冶炼工艺需要进行设定，本实施例在此不作限制。废钢仓2设置有筛网21和出口22，废钢通过筛网21过筛后进入废钢仓2。在本实施例中，筛网21的直径设置为150mm，可供废钢顺利过筛，并过滤尺寸较大的废钢。激光扫描组件3固定连接料仓平台1，激光扫描组件3被配置为扫描筛网21上留存的废钢。优选地，激光扫描组件3设置在高于筛网21约2mm～5mm的两侧，扫描结果更为精确，可以精确辨识筛网21上是否堆积有大尺寸的废钢。磁吸组件4设置于废钢仓2的上方，磁吸组件4通讯连接激光扫描组件3，磁吸组件4包括电磁吸盘41，电磁吸盘41能够磁吸筛网21上留存的废钢。磁吸组件4和激光扫描组件3同时连接控制系统实现相互的通讯连接，当激光扫描组件3扫描发现筛网21上留存有废钢时，反馈信号至控制系统，控制系统控制电磁吸盘41通电并去吸附筛网21上的废钢，对其进行清理。控制系统与磁吸组件4之间如何进行信号传输，以及控制系统如何实现对电磁吸盘41的控制，为本领域内的现有技术，本实施例在此不做赘述。优选地，电磁吸盘41的吸力为5kg～20kg，即能将筛网21上留存的废钢全部吸走。

本发明实施例的高炉废钢上料装置，筛网21能够及时筛出体积过大的废钢，磁吸组件4能根据激光扫描组件3的扫描结果进行大体积废钢的自动清理，避免大体积废钢磨损高炉上料皮带100和料车，也同时避免大体积废钢进入高炉炉顶料罐，防止阀门卡阻故障而导致高炉慢风事故的发生，提高上料设备寿命。

进一步地，磁吸组件4还包括十字横梁42和电葫芦43，十字横梁42设置于废钢仓2的上方，电磁吸盘41滑动连接于十字横梁42。电葫芦43设置于十字横梁42上，电葫芦43能够控制电磁吸盘41向下运动或者向上运动，靠近筛网21或者远离筛网21。控制系统可根据大体积废钢在筛网21上的位置，控制电磁吸盘41在十字横梁42上移动至相应位置附近，电葫芦43控制电磁吸盘41下降并靠近筛网21，此时对电磁吸盘41进行通电，从而更方便吸附该区域附近的大体积废钢。电葫芦43的结构和控制电磁吸盘41运动的原理为本领域内的现有技术，本实施例在此不做赘述。

进一步地，高炉废钢上料装置还包括废钢给料机5和废钢输送皮带6，废钢给料机5连通出口22，废钢给料机5被配置为给废钢输送皮带6添加废钢，废钢输送皮带6连通高炉上料主皮带100。过筛后的废钢从废钢仓2的出口22进入废钢给料机5，废钢给料机5控制废钢进入废钢输送皮带6的顺序和重量，完成废钢最大加入量的添加，实现合理的废钢配料顺序。

进一步地，高炉废钢上料装置还包括废钢回收组件(图中未示出)，废钢回收组件包括废钢回收斗和粉碎机，废钢回收斗能够回收电磁吸盘41磁吸的废钢，粉碎机被配置为粉碎废钢回收斗内的废钢。电磁吸盘41在吸附筛网21上的大体积废钢之后，在十字横梁42上滑动至废钢回收组件上方，此时，对电磁吸盘41断电，使得大体积废钢掉入废钢回收斗，粉碎机对废钢回收斗内的废钢重新进行粉碎，并将再次粉碎后的废钢通过料仓平台1重新进入废钢仓2，避免废钢的浪费。

实施例二

本发明实施例提供一种高炉添加废钢冶炼方法，应用于实施例一中的高炉废钢上料装置，包括以下步骤：

步骤S1、废钢配料，确定高炉正常上料时的最大矿石批重W和焦炭批重M，根据最大矿石批重W、添加矿石的种类和比例，计算添加的废钢最大加入量，并修改添加废钢后的矿石的比例；

在本步骤S1中，首先确定高炉正常上料时的最大矿石批重W，在最大矿石批重条件下，高炉炉顶料罐的容积刚好可以平衡矿石所占据的容积；在最大矿石批重条件下，焦炭批重为M。目前，高炉均采用多环布料公益，高炉布料总环数一般为5环～15环，主要是为了均匀布料，一方面炉容越大，相应的矿石批重越大，布料环数越多，另一方面布料环数不能过多，过多易延长布料时间，降低高炉上料速度，影响高炉高产。通过加入废钢，对应减少矿石的加入量，可以实现废钢最大加入量加入高炉参与冶炼，提高废钢利用率。

步骤S2、根据焦炭批重M和废钢最大加入量，计算添加废钢后的焦炭批重M＇；

在本步骤S2中，随着废钢的加入，添加到炉内的矿石相应减少，可以同步减少焦炭量，有效降低生产能耗，因此需要相应计算添加废钢后的焦炭批重M＇，稳定高炉煤气利用率。

步骤S3、根据修改后的矿石的比例，确定废钢配料顺序；

在本步骤S3中，通过合理设置废钢布入顺序，使得废钢添加在高炉内部的中间区域，避免废钢在高炉料柱中心的低温区熔融并堵塞气流通道，影响中心气流；也可以避免废钢加入料柱边沿，从而随炉料下降过程中破损炉墙保护性渣皮，破坏冷却壁等问题，降低小套烧坏风险。

步骤S4、对废钢进行粉碎，根据废钢配料顺序，使用高炉废钢上料装置进行上料，将废钢和矿石分别添加至高炉上料主皮带100。

本发明实施例的高炉添加废钢冶炼方法，可以实现废钢最大加入量加入高炉参与冶炼，提高废钢利用率，对应减少矿石的加入量并同步减少焦炭批重，有效降低生产能耗，稳定煤气利用率，节约生产成本；通过合理设置废钢配料顺序，提高废钢冶炼过程中高炉的稳定顺行能力，避免废钢随炉料下降过程中破损炉墙保护性渣皮、破坏冷却壁等问题，降低小套烧坏风险，高炉产能得到大幅度提升。

进一步地，在步骤S1中，计算废钢最大加入量时，保持加料总体积不变，当添加的废钢重量比例为n％时，矿石的重量比例相应减少，矿石减少的重量比例计算公式如下：

X1＝A1×n％×(A2/α)，

X2＝B1×n％×(B2/α)，

……

Xn＝N1×n％×(N2/α)，

其中，Y表示矿石的种类数量，A1、B1…N1表示多种矿石各自的重量比例，A2、B2…N2表示多种矿石各自的堆比重，α表示废钢的堆比重。在高炉原有最大矿石批重的基础上，随着废钢的添加，采取废钢与矿石等体积置换，可以保证高炉的透气性，提高废钢冶炼过程中高炉的稳定顺行能力。目前，国内高炉使用矿石的种类一般为两种或三种，其中部分先进高炉使用烧矿加球矿共两种矿石。当使用A、B、C三种矿石时，假设每种矿石使用比例分别为A1、B1、C1(A1+B1+C1＝100％)，每种矿石的堆比重分别为A2、B2、C2，废钢堆比重为α。根据高炉产能提升计划，逐步确定废钢最大加入量。当添加废钢的重量为W×1％时，矿石A的比例减少A1×1％×(A2/α)，矿石B的比例减少B1×1％×(B2/α)，矿石C的比例减少C1×1％×(C2/α)；当添加废钢的重量为W×2％时，矿石A的比例减少A1×2％×(A2/α)，矿石B的比例减少B1×2％×(B2/α)，矿石C的比例减少C1×2％×(C2/α)；…当废钢的添加重量为W×n％，对应的矿石分别减少A1×n％×(A2/α)、B1×n％×(B2/α)、C1×n％×(C2/α)。采用上述计算方法，根据废钢最大加入量，计算相应的矿石减少的比例，并最终确定各种类矿石的重量，保证废钢对矿石的等体积置换，确保高炉透气性，提高废钢冶炼过程中高炉的稳定顺行能力。当矿石种类为两种、四种或者更多种时，使用上述方法进行分别计算，本实施例在此不再一一说明。

进一步地，废钢最大加入量不大于任一种矿石修改后的添加量。在添加废钢的过程中，需要相应修改矿石的重量，当确定废钢最大加入量后，需要确定相应的矿石减少的比例和重量。最终计算得到的废钢最大加入量需要不大于任一种矿石修改后的添加量，防止炉渣碱度大幅度波动。在不大于任一种矿石修改后的添加量的前提下，可尽量增加废钢加入量。

进一步地，在步骤S2中，当废钢的添加重量比例为n％时，焦炭批重M＇为(M-W×n％×0.13)～(M-W×n％×0.15)。加入废钢后，需要调节焦比，降低焦炭批重，从而降低能耗。加热融化1kg废钢至1450℃以上需要消耗大约0.065kg焦炭，1kg废钢渗碳大约消耗0.065kg焦炭，理论推算可知，增加1kg废钢时相应的焦批重量应减少0.130kg。也即：当添加1％重量的废钢参与冶炼后，焦炭批重调节为：M＇＝M-W×1％×0.13。随着废钢添加量的增加，节约焦炭效果更明显，焦炭批重维持在(M-W×n％×0.13)～(M-W×n％×0.15)之间，具体可根据冶炼工艺的需要进行选择，本实施例在此不做限制。

进一步地，在步骤S3中，当矿石为一种时，将一种矿石分为两段，废钢在两段矿石的中间进行上料，也即确保废钢在两段矿石的中间进行加料，减小废钢大量布入高炉边缘的概率，可避免废钢下降过程中破损炉墙保护性渣皮，破坏冷却壁等问题，降低小套烧坏风险。当矿石种类多于一种时，首先上料比例最小的一种或者多种矿石，然后再上料废钢，剩余矿石按照比例从小到大的顺序依次进行上料。这种加料顺序一方面保证废钢加入高炉内部时，不会完全分布在高炉中心，避免废钢在炉身上部低温区熔融后阻碍中心气流发展，进而影响高炉透气性及煤气利用率；另一方面，可以避免废钢加入高炉内部时完全分布在炉墙边沿，防止整环废钢在炉身上部紧贴炉墙下降时，破坏炉墙保护性渣皮，甚至增加炉前冷却壁的磨损。优选地，在添加废钢的过程中，需要根据炉内气流变化，在废钢最大加入量范围内调节废钢的逐步添加。

实施例三

本发明实施例提供一种优选的高炉添加废钢冶炼方法，在本实施例中，高炉有效容积为1050立方米，高炉正常上料时的最大矿石批重为W＝36000kg，焦炭批重为M＝7600kg。高炉使用矿石种类为三种，其中A代表烧结矿，B代表球团矿，C代表生矿，每种矿石的使用比例分别为：烧结矿A1＝70％、球团矿B1＝5％，生矿C1＝25％，测量得到每种矿石的堆比重分别为：A2＝1.75吨/m³、B2＝2.4吨/m³、C2＝2.0吨/m³，废钢堆比重为α＝4.5吨/m³。根据高炉产能提升计划，逐步调整废钢加入量，具体计算步骤如下：

1、首先假设每批添加废钢1％，也即废钢添加量为W×1％＝36000×1％＝360kg，矿石A的比例减少A1×(A2/α)×1％＝70％×(1.75/4.5)×1％＝0.2725％，矿石B的比例减少B1×(B2/α)×1％＝5％×(2.4/4.5)×1％＝0.027％，矿石C的比例减少C1×(C2/α)×1％＝25％×(2.0/4.5)×1％＝0.109％。计算三种矿石重量为：烧结矿A1＝36000×(70％-0.2725％)＝25101.9kg、球团矿B1＝36000×(5％-0.027％)＝1790.28kg、生矿C1＝36000×(25％-0.109％)＝8960.76kg；添加1％废钢后矿石总批重为：25101.9+1790.28+8960.76+360＝36212.94kg。此时废钢使用量小于任意一种矿石重量，可以继续增加废钢使用量；

2、继续增加废钢使用量至2％，每批添加废钢W×2％＝36000×2％＝720kg，矿石A的比例减少A1×(A2/α)×2％＝70％×(1.75/4.5)×2％＝0.545％，矿石B的比例减少B1×(B2/α)×2％＝5％×(2.4/4.5)×2％＝0.054％，矿石C的比例减少C1×(C2/α)×2％＝25％×(2.0/4.5)×2％＝0.218％。计算三种矿石种类为：烧结矿A1＝36000×(70％-0.545％)＝25003.8kg、球团矿B1＝36000×(5％-0.054％)＝1780.56kg、生矿C1＝36000×(25％-0.218％)＝8921.52kg；添加2％废钢后矿石总批重为：25003.8+1780.56+8921.52+720＝36425.88kg。此时废钢使用量小于任意一种矿石重量，可以继续增加废钢使用量；

3、继续增加废钢使用量至3％，每批添加废钢W×3％＝36000×3％＝1080kg，矿石A的比例减少A1×(A2/α)×3％＝70％×(1.75/4.5)×3％＝0.818％，矿石B的比例减少B1×(B2/α)×3％＝5％×(2.4/4.5)×3％＝0.08％，矿石C的比例减少C1×(C2/α)×3％＝25％×(2.0/4.5)×3％＝0.332％。计算三种矿石种类为：烧结矿A1＝36000×(70％-0.818％)＝24905.52kg、球团矿B1＝36000×(5％-0.08％)＝1771.2kg、生矿C1＝36000×(25％-0.332％)＝8880.48kg；添加3％废钢后矿石总批重为：24905.52+1771.2+8880.48+1080＝36637.2kg。此时废钢使用量小于任意一种矿石重量，可以继续增加废钢使用量；

4、继续增加废钢使用量至4％，每批添加废钢W×4％＝36000×4％＝1440kg，矿石A的比例减少A1×(A2/α)×4％＝70％×(1.75/4.5)×4％＝1.09％，矿石B的比例减少B1×(B2/α)×4％＝5％×(2.4/4.5)×4％＝0.107％，矿石C的比例减少C1×(C2/α)×4％＝25％×(2.0/4.5)×4％＝0.443％。计算三种矿石种类为：烧结矿A1＝36000×(70％-1.09％)＝24807.6kg、球团矿B1＝36000×(5％-0.107％)＝1414.8kg、生矿C1＝36000×(25％-0.443％)＝8840.52kg；添加4％废钢后矿石总批重为：24807.6+1414.8+8840.52+1440＝36502.92kg。此时，废钢使用量大于矿石B的使用量，因此，废钢最大加入量配置在3.5％较为适宜；

5、添加3.5％的废钢后，调节相应焦比：当加入废钢量3.5％冶炼后，焦炭批重调节为：M-W×3.5％×0.13＝7600-36000×3.5％×0.13＝7436.2kg；

6、废钢配料顺序确定：根据高炉使用的矿石种类，此时废钢比例没有超过三种矿石中最低比例，先添加比例最小的B矿石至炉顶上料皮带，再添加废钢至高炉上料主皮带100，第三批次添加C矿石至炉顶上料皮带，最后添加使用比例最多的A矿石至炉顶上料皮带，至此，完成废钢和所有矿石的上料。

通过上述计算过程可以看出，通过添加3.5％的废钢，能继续适应高炉有效容积，三种添加的矿石重量均减小，降低了焦炭批重，有效降低生产能耗，高炉产能得到提升，节约生产成本。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高炉废钢上料装置，其特征在于，包括：

料仓平台(1)，所述料仓平台(1)被配置为提供粉碎后的废钢；

废钢仓(2)，所述废钢仓(2)设置有筛网(21)和出口(22)，所述废钢能够通过所述筛网(21)过筛后进入所述废钢仓(2)；

激光扫描组件(3)，所述激光扫描组件(3)固定连接所述料仓平台(1)，所述激光扫描组件(3)被配置为扫描所述筛网(21)上留存的所述废钢；以及

磁吸组件(4)，所述磁吸组件(4)设置于所述废钢仓(2)的上方，所述磁吸组件(4)通讯连接所述激光扫描组件(3)，所述磁吸组件(4)包括电磁吸盘(41)，所述电磁吸盘(41)能够磁吸所述筛网(21)上留存的所述废钢。

2.根据权利要求1所述的高炉废钢上料装置，其特征在于，所述磁吸组件(4)还包括十字横梁(42)，所述十字横梁(42)设置于所述废钢仓(2)的上方，所述电磁吸盘(41)滑动连接于所述十字横梁(42)。

3.根据权利要求2所述的高炉废钢上料装置，其特征在于，所述磁吸组件(4)还包括电葫芦(43)，所述电葫芦(43)设置于所述十字横梁(42)上，所述电葫芦(43)能够控制所述电磁吸盘(41)向下运动或者向上运动，靠近所述筛网(21)或者远离所述筛网(21)。

4.根据权利要求1所述的高炉废钢上料装置，其特征在于，还包括废钢给料机(5)和废钢输送皮带(6)，所述废钢给料机(5)连通所述出口(22)，所述废钢给料机(5)被配置为给所述废钢输送皮带(6)添加废钢，所述废钢输送皮带(6)连通高炉上料主皮带(100)。

5.根据权利要求1所述的高炉废钢上料装置，其特征在于，还包括废钢回收组件，所述废钢回收组件包括废钢回收斗和粉碎机，所述废钢回收斗能够回收所述电磁吸盘(41)磁吸的所述废钢，所述粉碎机被配置为粉碎所述废钢回收斗内的所述废钢。

6.一种高炉添加废钢冶炼方法，应用于权利要求1-5任一项所述的高炉废钢上料装置，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、开始废钢配料，确定高炉正常上料时的最大矿石批重W和焦炭批重M，根据所述最大矿石批重W、添加矿石的种类和比例，计算废钢最大加入量，并修改添加废钢后的所述矿石的比例；

步骤S2、根据所述焦炭批重M和所述废钢最大加入量，计算添加废钢后的焦炭批重M＇；

步骤S3、根据修改后的所述矿石的比例，确定废钢配料顺序；

步骤S4、对所述废钢进行粉碎，按照所述废钢配料顺序，应用所述高炉废钢上料装置进行上料，将所述废钢和所述矿石分别添加至高炉上料主皮带(100)。

7.根据权利要求6所述的高炉添加废钢冶炼方法，其特征在于，在所述步骤S1中，计算所述废钢最大加入量时，保持加料总体积不变：当添加的所述废钢重量比例为n％时，所述矿石的重量比例相应减少，所述矿石重量减少的比例计算公式如下：

X1＝A1×n％×(A2/α)，

X2＝B1×n％×(B2/α)，

……

Xn＝N1×n％×(N2/α)，

其中，N1表示所述矿石的种类包括N种，A1、B1…N1表示多种所述矿石的重量比例，A2、B2…N2表示多种所述矿石各自的堆比重，α表示所述废钢的堆比重。

8.根据权利要求6所述的高炉添加废钢冶炼方法，其特征在于，所述废钢最大加入量不大于任一种所述矿石修改比例后的添加量。

9.根据权利要求7所述的高炉添加废钢冶炼方法，其特征在于，在所述步骤S2中，当所述废钢的添加重量比例为n％时，所述焦炭批重M＇为(M-W×n％×0.13)～(M-W×n％×0.15)。

10.根据权利要求6所述的高炉添加废钢冶炼方法，其特征在于，在所述步骤S3中，当所述矿石为一种时，将一种所述矿石分为两段加入，所述废钢在两段所述矿石的中间进行上料；当所述矿石的种类多于一种时，首先上料比例最小的一种所述矿石，然后再上料所述废钢，剩余所述矿石按照比例从小到大的顺序依次进行上料。

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