CN113739569A - 高比例协同循环利用含铁金属物料废钢预热方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高比例协同循环利用含铁金属物料废钢预热方法，它涉及废钢预热技术领域。将废钢装入生产线，并输送至预热段水冷料槽中进行加热，转炉煤气与助燃风在烧嘴处混合，点燃煤气对废钢进行预热，开启高效负压燃烧系统，使高温废烟气通过热交换机降温，最后并入钢厂除尘系统；待预热至要求温度后，启动输送系统，将废钢输送至出料口，卸入废钢斗，轨道衡称重计量后，由运输轨道车将盛满热废钢的废钢斗运输至指定工位，由起重机吊运至转炉平台，卸入各转炉。本发明实现一对多供应预热废钢料，连续生产、产量高，生产灵活，设备和能源利用效率高，系统性能稳定、预热效果良好，节能环保，经济社会效益显著，应用前景广阔。

Description

高比例协同循环利用含铁金属物料废钢预热方法
技术领域
本发明涉及的是废钢预热技术领域，具体涉及高比例协同循环利用含铁金属物料废钢预热方法。
背景技术
废钢预热技术在电炉炼钢中应用较为广泛而久远，废钢预热在铁不保钢的形势下，对节铁增钢、减少碳排放是必要的，提高炼钢废钢比，降低环保成本、原材料成本，利于钢铁企业降本增效，废钢预热技术从设备结构形式来分，可分为整体式和分离式。
整体式废钢预热设备与电炉联接在一起，常见的有竖炉法、双壳式、Consteel连续加料式等方式。整体式废钢预热设备适合电炉的生产组织模式，具有连续生产、加热量大、设备使用率和能源利用率高、环保等优点，但存在一次性投资大，只能一对一生产，不灵活的缺点。
分离式废钢预热设备与炉体分离，完全靠外供能源实现对废钢的加热，常见的分离式有吊篮型、钢包烘烤型、废钢槽烘烤型等方式。分离式废钢预热设备生产组织十分灵活，可以实现一对多生产，但存在产量低、烘烤温度低、局部加热、烤不透、能源和设备利用效率低，环境污染较大等缺点。
为了解决上述问题，开发一种高比例协同循环利用含铁金属物料废钢预热方法尤为必要。
发明内容
针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种高比例协同循环利用含铁金属物料废钢预热方法，操作简便，连续生产、产量高，实现一对多供应预热废钢料，提高生产效率，设备和能源利用效率高，生产灵活，节能环保，易于推广使用。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：高比例协同循环利用含铁金属物料废钢预热方法，其步骤为：
(1)准备原料：按照双上料工艺路线布置，其中第一上料路线在废钢间一侧设置上料链板机，第二上料路线通过电磁吸盘及抓斗吊将不同料型的废钢装入生产线；
(2)进料段：进料段满足两个批次的原料准备，通过设置在生产线尾部的振动器将废钢均匀、缓慢地输送至预热段水冷料槽中进行加热，废钢输送至预热段后，停止输送，开启预热系统开始预热废钢；
(3)预热段：预热用转炉煤气通过管道输送到设置在预热段顶部的烧嘴，与经过预热的助燃风在烧嘴处混合，利用电子打火器点燃煤气对废钢进行预热；预热废钢时，开启高效负压燃烧系统，使高温废烟气通过热交换机降温，最后并入钢厂除尘系统，通过烟气净化设备净化后排入大气；
(4)卸料段：热废钢卸料转运采用双侧出料，设置有两处铁轨和转运废钢斗的运输轨道车，铁轨上安装轨道衡，接料时，废钢斗通过运输轨道车开至预热段的卸料口下方，待预热至要求温度后，启动输送系统，将废钢输送至出料口，卸入废钢斗，轨道衡称重计量后，由运输轨道车将盛满热废钢的废钢斗运输至指定工位，由起重机吊运至转炉平台，卸入各转炉。
作为优选，所述的电磁吸盘及抓斗吊将来自废钢配送中心废钢车上的车载废钢或预热生产线尾部储料坑中的废钢装入生产线，电磁吸盘及抓斗吊满足不同料型的废钢同时加入。
作为优选，所述的进料段设置有挡料裙边，当废钢输送至上料段料槽上方时，挡料裙边可防止废钢掉落；进料段位于尾部振动器的出料端安装有除尘烟罩，除尘烟罩接入钢厂除尘系统。
作为优选，所述的预热段采用冷却循环水对料槽进行降温，加热产生的高温烟气显热阶梯利用，500℃以上高温显热通过热交换机预热助燃风，200-500℃显热通过急冷塔进行迅速降温，防止二噁英生成，当烟气温度降至150℃以下时，并入钢厂除尘系统净化后排入大气。
作为优选，所述的预热段采用顶部为方形保温罩的隧道形通道，保温罩上方设有烧嘴，烧嘴为内混式高速烧嘴，隧道上部设有加热源，燃料采用转炉煤气，火焰方向朝下，利于废钢快速加热，烧嘴通过比例设置转炉煤气和助燃风，在助燃风道和煤气管道上安装有执行器调节燃烧控制，既达到精确的温度控制，又达到节能效果。
本发明的有益效果：本发明操作简便，实现一对多供应预热废钢料，连续生产、产量高，提高生产效率，设备和能源利用效率高，生产灵活，系统性能稳定、预热效果良好，节能环保，经济社会效益显著，符合国家产业发展政策及规划要求，应用前景广阔。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
参照图1，本具体实施方式采用以下技术方案：高比例协同循环利用含铁金属物料废钢预热方法，其步骤为：
(1)准备原料：按照双上料工艺路线布置，其中第一上料路线在废钢间1一侧设置上料链板机2，第二上料路线通过电磁吸盘及抓斗吊3将废钢装入生产线，电磁吸盘及抓斗吊3满足不同料型的废钢同时加入，其中包括来自废钢配送中心废钢车10上的车载废钢或预热生产线尾部储料坑11中的废钢装入生产线。
(2)进料段A：进料段满足两个批次的原料准备，通过设置在生产线尾部的振动器将废钢均匀、缓慢地输送至预热段水冷料槽中进行加热，废钢输送至预热段B后，停止输送，开启预热系统开始预热废钢；
(3)预热段B：预热用转炉煤气通过管道输送到设置在预热段顶部的烧嘴，与经过预热的助燃风在烧嘴处混合，利用电子打火器点燃煤气对废钢进行预热；预热废钢时，开启高效负压燃烧系统，使高温废烟气通过热交换机4降温，最后并入钢厂除尘系统，通过烟气净化设备5净化后排入大气；
(4)卸料段C：热废钢卸料转运采用双侧出料，设置有两处铁轨和转运废钢斗9的运输轨道车6，铁轨上安装轨道衡，接料时，废钢斗9通过运输轨道车6开至预热段B的卸料口下方，待预热至要求温度后，启动输送系统，将废钢输送至出料口，卸入废钢斗9，轨道衡称重计量后，由运输轨道车6将盛满热废钢的废钢斗9运输至指定工位，由起重机7吊运至转炉平台，卸入各转炉8。
值得注意的是，为防止进料段A尾部振动器在振动时横向摆动，在振动器上安装有横向阻尼装置，同时在尾部振动器的出料端安装有除尘烟罩，由于废钢内所含的杂质较多，加上烘烤过后一些浮着在废钢上的杂质脱落，在给废钢斗加料时会产生大量烟尘，通过除尘烟罩有效除尘，该除尘烟罩接入钢厂除尘系统。
此外，所述的预热段B中采用直燃烧嘴进行供热，在燃烧控制过程中，烧嘴通过比例设置转炉煤气和助燃风，在助燃风道和煤气管道上安装有执行器调节燃烧控制，采用总体大空燃比加分段空气分级燃烧的控制策略，有效控制空气与煤气的混合燃烧速度，既达到精确的温度控制，避免在小空间炉膛内形成局部高温火焰，又可有效控制NOx的生成，防止二噁英等有害物质的生成，达到节能效果。预热段B中的水冷料槽材质采用耐磨钢板，生产过程中采用循环水强制冷却，当高温烟气和炉料通过时不变形。
本具体实施方式具备废钢输送、废钢预热、定量投料功能，共分进料段A、预热段B和卸料段C三段，其中进料段A作为接受废钢的部分，通过电磁吸盘及抓斗吊3将废钢加入进料段A，其接受的废钢将在振动输送系统的振动力作用下被运送至预热段B，进料段A设置有挡料裙边，当废钢输送至上料段料槽上方时，挡料裙边可防止废钢掉落。预热段B采用顶部为方形保温罩的隧道形通道，保温罩上方设有烧嘴，烧嘴为内混式高速烧嘴，隧道上部设有加热源，燃料采用转炉煤气，火焰方向朝下，利于废钢快速加热，通过控制煤气加入量和传动速度，有效控制废钢加热能力，使之与后续生产相匹配。预热段B采用冷却循环水对料槽进行降温，加热产生的高温烟气显热阶梯利用，500℃以上高温显热通过热交换机4预热助燃风，200-500℃显热通过急冷塔12进行迅速降温，防止二噁英生成，当烟气温度降至150℃以下时，并入钢厂除尘系统净化后排入大气。预热后的废钢在出料端卸入废钢斗9内，在运输轨道车6的轨道下方设置轨道衡，轨道衡称重计量后，由运输轨道车6将废钢斗9运输至指定工位，通过起重机7卸入转炉8。
本具体实施方式所有数据采集、信号输出、程序控制及指示等功能均通过PLC系统完成，系统预留有冷废转运通道，在废钢预热生产线故障检修时，可正常按原生产组织流程将冷废钢送入转炉炼钢。
本具体实施方式实现一对多供应预热废钢料，连续生产、生产灵活，自动化程度高，降低了生产过程燃耗，保证废钢预热温度的稳定，在兼顾环保的基础上，采用热量梯级利用的方式对生产过程所产生的高温烟气进行余热回收，总体的热量利用率高，系统性能稳定、预热效果良好，节能减碳，经济社会效益显著，符合国家产业发展政策及规划要求，具有广阔的市场应用前景。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.高比例协同循环利用含铁金属物料废钢预热方法，其特征在于，其步骤为：
①准备原料：按照双上料工艺路线布置，其中第一上料路线在废钢间(1)一侧设置上料链板机(2)，第二上料路线通过电磁吸盘及抓斗吊(3)将不同料型的废钢装入生产线；
②进料段(A)：进料段满足两个批次的原料准备，通过设置在生产线尾部的振动器将废钢均匀、缓慢地输送至预热段水冷料槽中进行加热，废钢输送至预热段(B)后，停止输送，开启预热系统开始预热废钢；
③预热段(B)：预热用转炉煤气通过管道输送到设置在预热段顶部的烧嘴，与经过预热的助燃风在烧嘴处混合，利用电子打火器点燃煤气对废钢进行预热；预热废钢时，开启高效负压燃烧系统，使高温废烟气通过热交换机(4)降温，最后并入钢厂除尘系统，通过烟气净化设备(5)净化后排入大气；
④卸料段(C)：热废钢卸料转运采用双侧出料，设置有两处铁轨和转运废钢斗(9)的运输轨道车(6)，铁轨上安装轨道衡，接料时，废钢斗(9)通过运输轨道车(6)开至预热段(B)的卸料口下方，待预热至要求温度后，启动输送系统，将废钢输送至出料口，卸入废钢斗(9)，轨道衡称重计量后，由运输轨道车(6)将盛满热废钢的废钢斗(9)运输至指定工位，由起重机(7)吊运至转炉平台，卸入各转炉(8)。
2.根据权利要求1所述的高比例协同循环利用含铁金属物料废钢预热方法，其特征在于，所述的电磁吸盘及抓斗吊(3)将来自废钢配送中心废钢车(10)上的车载废钢或预热生产线尾部储料坑(11)中的废钢装入生产线。
3.根据权利要求1所述的高比例协同循环利用含铁金属物料废钢预热方法，其特征在于，所述的进料段(A)设置有挡料裙边，当废钢输送至上料段料槽上方时，挡料裙边防止废钢掉落。
4.根据权利要求1所述的高比例协同循环利用含铁金属物料废钢预热方法，其特征在于，所述的预热段(B)采用冷却循环水对料槽进行降温，加热产生的高温烟气显热阶梯利用，500℃以上高温显热通过热交换机(4)预热助燃风，200-500℃显热通过急冷塔(12)进行迅速降温至150℃以下，防止二噁英生成。
5.根据权利要求1所述的高比例协同循环利用含铁金属物料废钢预热方法，其特征在于，所述的预热段(B)采用顶部为方形保温罩的隧道形通道，保温罩上方设有烧嘴，烧嘴为内混式高速烧嘴，隧道上部设有加热源，燃料采用转炉煤气，火焰方向朝下，利于废钢快速加热。
6.根据权利要求1所述的高比例协同循环利用含铁金属物料废钢预热方法，其特征在于，所述的烧嘴通过比例设置转炉煤气和助燃风，在助燃风道和煤气管道上分别安装有调节燃烧控制的执行器。
7.根据权利要求1所述的高比例协同循环利用含铁金属物料废钢预热方法，其特征在于，所述的进料段(A)位于尾部振动器的出料端安装有除尘烟罩，除尘烟罩接入钢厂除尘系统。
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