CN203980913U - 带活动闸板低阻力的台车式废钢预热炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带活动闸板低阻力的台车式废钢预热炉，包括炉体，该炉体具有贯通该炉体的左右两端的炉腔，且该炉腔的左端开口设有出料炉门、右端开口设有进料炉门，同时，该带活动闸板低阻力的台车式废钢预热炉配有用于装载废钢的台车，以及，该炉腔连通有进气烟道和出气烟道，所述炉腔内设有至少1个活动闸板，该活动闸板和该台车相配。本实用新型的优点是：预热效果较好，且设备成本较低，大大减小在废钢预热过程产生的二恶英。

Description

带活动闸板低阻力的台车式废钢预热炉

技术领域

本实用新型涉及炼钢设备技术领域，尤其是涉及一种带活动闸板低阻力的台车式废钢预热炉。

背景技术

以废钢为主要原料的电炉炼钢中，废钢预热是降低电耗和提高产能的主要措施。目前在与电炉配套的废钢预热中，代表性方式有竖炉方式和水平连续输运方式，所用设备分别比如是篦式竖炉电弧炉和康斯迪电弧炉（即consteel电弧炉）。在篦式竖炉中，电炉的热烟气从竖井的下端进入，从竖井的上端排出。这样，竖井的断面要有足够大，才能让热烟气在废钢间缝隙中流过。在实际生产中，水冷的指篦容易被废钢砸坏漏水，或被废钢卡住，设备的造价高，设备维护量大，所以篦式竖炉在电炉炼钢上只一部份的大炉子使用。康斯迪电弧炉的热烟气在预热装置中逆着废钢运行流动，由于废钢在水平的预热装置中无法充满，有一大部份的气流在废钢层的上部流动，使得底部的废钢预热效果差，为了达到较高的热交换，通常需要60米长的预热隧道。由于废钢中具有含氯的化合物，如PVC等，理论上，这些含氯的化合物在低于800℃不完全燃烧就会产生二恶英，特别在300～500℃范围内不完全燃烧最容易产生二恶英，由于康斯迪炉的预热隧道较长，热烟气和废钢热交换后，温度不断降低，使废钢中的含氯的化合物在300～500℃之间不完全燃烧下极容易产生二恶英，污染环境。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种带活动闸板低阻力的台车式废钢预热炉，它具有预热效果较好、设备成本较低的特点。进一步，它还具有能够大大降低在废钢预热过程中二恶英的产生的特点。

本实用新型所采用的技术方案是：带活动闸板低阻力的台车式废钢预热炉，包括炉体，该炉体具有贯通该炉体的左右两端的炉腔，且该炉腔的左端开口设有出料炉门、右端开口设有进料炉门，同时，该带活动闸板低阻力的台车式废钢预热炉配有用于装载废钢的台车，以及，该炉腔连通有进气烟道和出气烟道，所述炉腔内设有至少1个活动闸板，该活动闸板和该台车相配。

    所述进气烟道通过至少2个进气口连通于该炉腔的一侧，且该些进气口从左至右排列，该出气烟道通过至少2个出气口连通于该炉腔的另一侧，且该些出气口从左至右排列，同时，该些进气口和该些出气口两两相邻，且相邻的进气口和出气口之间具有至少1个台车。

    所述炉腔的右部相邻于该进料炉门具有一进气口。

所述进气口以烧咀替代。

所述炉体的外部右方设有一液压缸。

本实用新型所具有的优点是：1、预热效果较好，设备成本较低。本实用新型的带活动闸板低阻力的台车式废钢预热炉通过若干活动闸板的引入，使热烟气流和废钢形成了强制对流传热，达到了较好的预热效果。同时，通过使热烟气流分段进入炉腔内，分别加热不同台车上的废钢，使热烟气流通过废钢的截面积增大，减小了热烟气流在废钢中流动的阻力，同样达到了较好的预热效果。以及，该设备所用部件较少，无需较大的体积，继而造价较低、易于维护。2、所产生的二恶英大大减少。本实用新型的带活动闸板低阻力的台车式废钢预热炉在设置活动闸板以及通过将进气口和出气口间隔分布的基础上，通过在炉尾设置进气口的方式，使该处的温度较高，约大于1000℃，使混入的部份空气直接点燃废钢中含氯的化合物，使得这些含氯的化合物在刚进入预热炉时就高温燃烧完成，大大减少了二恶英的排放。即，用部份的高温烟气混入适当量的空气点燃了刚进入预热装置的废钢中的含氯化合物，使得这些含氯化合物在高温下燃烧，减少了二恶英的排放。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1是本实用新型的实施例的带活动闸板低阻力的台车式废钢预热炉的主视剖视示意图；

图2是本实用新型的实施例的带活动闸板低阻力的台车式废钢预热炉的俯视示意图；

图3是本实用新型的实施例的带活动闸板低阻力的台车式废钢预热炉的断面结构示意图（相对于图1进行了放大）。

图中：10、炉体，11、炉腔，12、出料炉门，13、进料炉门；20、台车；31、进气烟道，311、进气口，32、出气烟道，321、出气口；40、活动闸板；50、液压缸。

具体实施方式

实施例，见图1至图3所示：带活动闸板低阻力的台车式废钢预热炉，包括炉体10，该炉体10具有贯通该炉体10的左右两端的炉腔11，且该炉腔11的左端开口设有出料炉门12、右端开口设有进料炉门13。该出料炉门12和该进料炉门13可以采用升降式亦可采用对开式。同时，该带活动闸板低阻力的台车式废钢预热炉配有用于装载废钢的台车20。即，废钢装载于若干台车20上，该台车20从右至左的通过该炉腔11。以及，该炉腔11连通有进气烟道31和出气烟道32。该进气烟道31内通入热烟气。该热烟气可以采用余热，也可以是燃气烧咀或其他燃料直接加热产生的热烟气。也就是说，废钢装载在每部台车20上，该些台车20依次从炉尾推入该炉腔11内，该些台车20上的废钢经过和热烟气进行热交换，使废钢得到加热，加热完毕废钢从炉头推出，加入炼钢炉内。

进一步的讲，该炉腔11内设有至少1个活动闸板40。该些活动闸板40可以是能够上下移动的。比如，该活动闸板40通过一钢丝绳悬挂，而该钢丝绳连接有电机。该些活动闸板40还可以包括位于该炉腔11的侧壁上继而能够靠近该炉腔11的中心位置而向内或远离该炉腔11的中心位置而向外移动的（位于炉腔侧壁上的活动闸板在图上未示出）。该活动闸板40和该台车20相配。即，该些活动闸板40落下或向内移动后能够压在或抵压在该台车20上装载的废钢的上部或侧部用于阻止热烟气流从除废钢间隙外的空间流过，加强热烟气流与废钢的强制对流；而该活动闸板40升起或向外移动后，该台车20方可移动。比如，更为具体的，每个台车20的上方对应的具有活动闸板40、每个台车20的两侧均对应的分别具有一活动闸板40。这样，由于台车在窑内移动，炉窑和废钢之间很难做到没有间隙，同时，由于每部台车20上的废钢装载量不同，且每部台车20上的废钢和该炉腔11间的间隙也是变化的，这会让大量气流从这些间隙间快速流过，致使废钢层的中部、底部对流传热较少，位于该处的废钢预热的温度就比较低。而每部台车20上方或侧方的活动闸板40在台车20没有移动时放下或向内移动，压在或抵在废钢上，使热烟气流强制穿过废钢，继而热烟气流和废钢强制对流传热。当需要加料移动该些台车20时，仅需将该些活动闸板40移开即可。

更进一步的讲，该进气烟道31通过至少2个进气口311连通于该炉腔11的一侧，该些进气口311从左至右排列。以及，该进气烟道31内的热烟气流分段进入该炉腔11内。该出气烟道32通过至少2个出气口321连通于该炉腔11的另一侧，该些出气口321从左至右排列。即，热交换后的热烟气流分段流出该炉腔11。更具体的讲，该些进气口311和该些出气口321两两相邻。即，进气口311和出气口321间隔分布，从他们的侧方投影上看，他们的分布是：进气口311、出气口321、进气口311、出气口321......，以此类推。而且，相邻的进气口311和出气口321之间具有至少1个台车20。这样，热烟气分为多个通道到入该炉腔11，每一个通道中的热烟气流进入该炉腔11后，从台车20的一侧进入，从另一侧抽出，抽出的热烟气可以单独进入下一级的预热，也可以汇总到总管道，再分至各通道进入下一级的预热中，从而使热烟气流的余热进一步回收，达到提高热效率的作用。

前述进气口311和出气口321的分布而形成的烟气流动方式可以称为并联式预热。而传统的隧道式的废钢预热装置中，全部的热烟气从预热装置的高温段一端进入，从低温段一端排出，可以称为串联式预热。假设有一个隧道式预热装置，炉内充满废钢，总长度为L，现用流量为Q的热烟气预热该装置中的废钢，这两种排烟方式进行粗略比较，分析其气流在废钢中的压力损失比。

    假定预热装置的废钢间的空隙不变，且空隙的当量直径为D，气流在废钢中的摩擦阻力系数λ保持不变，忽略烟气的温度和粉尘的影响，烟气的体积密度ρ保持不变：

    串联方式，即全部的烟气从炉头进入、从炉尾排出方式。其气流在废钢中的压力损失为：

△P1=λ（L/D）(V12*ρ/2)       (1)

V1为气流在串联式预热的废钢中流动速度。

    并联方式，从进气烟道31分为n个进气口进入炉窑，进入炉窑的热烟气与相邻的台车废钢强制对流后，从出气口排出，假设每个进气口到出气口的距离相等。其气流在废钢中的压力损失为：

△P2=λ（L/（2n）/D）(V22*ρ/2)   (2)

V2为并联方式下气流在废钢中的流动速度。

    由于V2=V1/(2n)      (3)

    将方程（3）代入方程（2）

    △P2=λ（L/D）(V12*ρ/2)* (0.5n-1)*(0.25n^-2)=0.125n^-3△P1  

假设并联方式预热炉有6部台车，三个进气口，热烟气在废钢中的阻力为500Pa，那么用串联方式预热的气流在同样6个台车的废钢中的阻力则为108000Pa。即，串联方式形成的这么大的阻力在实际生产中烟气是无法抽得动的。

所以，在以往的隧道式的废钢预热中，没有解决好在长隧道预热炉中，热烟气和废钢强制对流时，烟气在废钢中的阻力太大的问题，全部都是做成为非强制对流的，即热烟气可以在废钢层的上方自由流动，这样的预热炉不可避免都存在几个问题：1）底部预热效果差；2）炉窑太长；3）炉尾低温烟气去预热刚进炉窑的废钢，产生大量的二恶英。

    为此，本实施例中炉腔11的右部相邻于该进料炉门13具有一进气口311。亦即，该进气口311尽量靠近该进料炉门13。也就是说，串联式废钢预热容易产生大量的二恶英，当预热隧道较长时，热烟气与废钢热交换后，温度不断下降，当废烟气的温度在600～300℃之间去预热刚进入预热装置的废钢，废钢中含有氯的化合物在这个温度下不完全燃烧，极容易产生二恶英。而并联式的废钢预热解决了这个问题，一部份的高温热烟气（一般电炉的烟气都大于1000℃）从炉尾的进气口进入，混入部份的空气直接点燃废钢中含氯的化合物，使得这些含氯的化合物在刚进入预热炉时就高温燃烧完成，大大减少了二恶英的排放。而将临近进料炉门13的位置设置进气口311，用部份的高温烟气混入适当量的空气去点燃刚进入预热装置的废钢中的含氯化合物，使得这些含氯化合物在高温下燃烧，减少了二恶英的排放。

    继续优化，该炉体10的外部右方设有一液压缸50。这样，便于通过该液压缸50推动台车20移动。该进气口311以烧咀替代。即，热热烟气可以是余热，也可以是燃气烧咀或其他燃料燃烧产生的热烟气。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (5)

1.带活动闸板低阻力的台车式废钢预热炉，包括炉体（10），该炉体（10）具有贯通该炉体（10）的左右两端的炉腔（11），且该炉腔（11）的左端开口设有出料炉门（12）、右端开口设有进料炉门（13），同时，该带活动闸板低阻力的台车式废钢预热炉配有用于装载废钢的台车（20），以及，该炉腔（11）连通有进气烟道（31）和出气烟道（32），其特征在于：所述炉腔（11）内设有至少1个活动闸板（40），该活动闸板（40）和该台车（20）相配。

2.根据权利要求1所述的带活动闸板低阻力的台车式废钢预热炉，其特征在于：所述进气烟道（31）通过至少2个进气口（311）连通于该炉腔（11）的一侧，且该些进气口（311）从左至右排列，该出气烟道（32）通过至少2个出气口（321）连通于该炉腔（11）的另一侧，且该些出气口（321）从左至右排列，同时，该些进气口（311）和该些出气口（321）两两相邻，且相邻的进气口（311）和出气口（321）之间具有至少1个台车（20）。

3.根据权利要求2所述的带活动闸板低阻力的台车式废钢预热炉，其特征在于：所述炉腔（11）的右部相邻于该进料炉门（13）具有一进气口（311）。

4.根据权利要求2所述的带活动闸板低阻力的台车式废钢预热炉，其特征在于：所述进气口（311）以烧咀替代。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的带活动闸板低阻力的台车式废钢预热炉，其特征在于：所述炉体（10）的外部右方设有一液压缸（50）。