CN205482314U - 一种电弧炉抗冲击折流加料废钢预热室-除尘结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电弧炉抗冲击折流加料废钢预热室‑除尘结构，属于冶金技术领域，包括倾斜设置的废钢预热室，废钢预热室下端出料口与电弧炉相连接，其上端设有除尘管室；废钢预热室与电弧炉的接口侧设有手指类托架；废钢预热室具有至少一个弯折，其上端正上方开设有加料口，并使加料口的垂直投影面无法直接投射到手指类托架上。本实用新型通过对直立的预热室进行弯折，完全避免废钢直接砸落到手指类托架上，并且利用斜面导流改变废钢的运动方向，使得废钢内部产生内摩擦和冲击，消耗了废钢对手指类托架的冲击能量，并降低了废钢的落料高度，大大减少废钢预热装置的维护，极大的提高设备的可靠性。该技术在电弧炉上有广泛的推广价值。

Description

一种电弧炉抗冲击折流加料废钢预热室-除尘结构

技术领域

本实用新型属于冶金技术领域，具体涉及一种电弧炉抗冲击折流加料废钢预热室-除尘结构。

背景技术

电弧炉炼钢中节能、降耗、环保一直是全球电弧炉炼钢技术发展的核心技术之一。其中，利用电弧炉烟气预热废钢技术是一个二十多年来国内外均在研究的一项技术，但因其技术难度大，目前仅有少量方案投入实际使用，典型代表如手指竖炉(DE4025249A1-1992)、竖井侧推加料(US2007/0013112A1)及振动连续加料的CONSTEEL(US5400358-1992)技术。

手指竖炉电弧炉是德国FUCS公司在20世纪90年代初开放和研制的，是一种典型的电弧炉废钢预热装置，所谓“手指”是指在竖炉和电弧炉连通接口之间有单排或多排的可通过机械装置开启和关闭的手指类托架。在电弧炉冶炼过程中，通过向废气流中直接加入废钢而充分利用废气对废钢的预热能力，不仅是利用有形能量，而且利用二次燃烧的化学能。因此，这类带托料装置的废钢预热技术因烟气能穿透废钢层，预热节能效果较好，可达到吨钢60～100kw.h，但是，传统竖炉中由于废钢对手指类托架的直接冲击，容易导致被废钢砸坏，增加了设备维护，影响了废钢预热技术的推广使用。

为此，如果避免废钢直接砸落到手指类托架，便可明显的减少废钢加料过程的冲击，减少设备的维护。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于向废钢预热型电弧炉提供一种抗冲击折流加料技术，并使得用外部加料吊篮对废钢预热室加料时，避免出现废钢直接砸落在手指类托架上，同时，废钢预热室安装在弹性支撑结构上，进一步提升废钢预热室的抗冲击能力，从而减小设备的维护，提高生产的安全性；并结合折流侧和除尘管室的布置，尽量减小设备的落料高度，进而降低废钢加料过程中对设备的冲击，提高设备可靠性。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种电弧炉抗冲击折流加料废钢预热室-除尘结构，包括倾斜设置的废钢预热室，所述废钢预热室下端出料口与电弧炉相连接，其上端设有除尘管室；所述废钢预热室与电弧炉的接口侧设有手指类托架，用于隔挡废钢或控制落料，所述废钢预热室具有至少一个弯折，其上端正上方开设有加料口，并使加料口的垂直投影面无法直接投射到手指类托架上。

进一步，所述废钢预热室具有断面为凹弧形的槽底部。

进一步，所述加料口设有密封门，所述密封门为滑动式或翻盖式结构。

进一步，所述手指类托架为挡料齿耙或手指。

进一步，所述除尘管室设于废钢预热室上端周边任意非折流侧面上。

进一步，所述废钢预热室在与电弧炉相近的折流侧或侧壁上设有激振器。

进一步，所述废钢预热室安装在弹性支撑结构上。

进一步，所述弹性支撑结构为多层悬臂板簧、多层简支板簧、蝶簧、螺旋弹簧或连杆中的一种或多种组合。

进一步，所述加料口上方还设有与外部加料斜槽相配合的防尘罩,防尘罩、外部加料斜槽及废钢预热室构成废钢折流加料的二次异侧弯折。

本实用新型的有益效果在于：

1、通过废钢预热室上端正上方开设加料口和在其侧壁上加工至少有一个弯折，并使得加料口在垂直方向上的投影面无法直接投射到手指类托架上；即这个技术特征使得由外部加料吊篮垂直加料时，其废钢物料无法直接砸落到手指类托架上，利于降低废钢物料对手指类托架的冲击，减少设备的维护，提高生产的效率和安全性。

2、通过结合弯折和除尘管室的布置，并考虑到加料口的尺寸，通常可以在废钢预热室内出现至少两个导流的斜面，该两个斜面能够有效的降低废钢的落料高度，减少落料对斜面的冲击；同时，该两个斜面还改变了落料的运动方向，使得垂直下落的料和料之间产生摩擦和相互冲击，消耗了冲击能量，从而降低废钢对设备的冲击。

3、具有弯折的废钢预热室降低了同样容积的废钢预热室的空间高度，进而减少了同量废钢对设备的冲击能量。

4、通过将废钢预热室安装在弹性支撑结构上，减少了废钢物料对废钢预热室折流面的冲击，增强了废钢预热室的寿命。

5、通过在废钢预热室下部制成凹弧形槽底，提高了废钢预热室受冲击面的抗冲击能力，并且改善了其布料与弧形炉型的配合度。

6、通过在废钢预热室上设置激振器，并与弹性支撑结构组合成具有缓冲及振动系统，该系统构成了与废钢物料的非接触式振动系统，作为可能的预热后的废钢与大倾角废钢预热室(与水平面倾斜30～65°)或多次折流的废钢的动力输送手段，即一旦出现废钢与废钢预热室粘结或卡阻的生产事故，可以采用该动力手段将废钢加入电弧炉。同时，该激振器提供的废钢振动输送，还可以带来以下间接效果：废钢预热室槽底选择较小的倾角，从而进一步减少废钢对设备的冲击，并可在废钢加入废钢预热室后被挡料齿耙勾住且稳定时(该特殊功能仅限于挡料齿耙结构的废钢预热装置)，适度抽出部分耙齿，减少关键零件齿耙的热负荷，提高废钢预热效果；而较小倾角(如倾角40度)废钢预热室可能带来的当齿耙抽出加料时废钢自然滑落不畅通，可以通过激振器诱动或强迫振动输送加以解决。并且激振器振动控制与手指类托架(挡料齿耙)开度的配合，可以实现废钢物料的可控连续加料。

总的来说，上述技术大大减少了废钢物料对手指类托架的冲击，降低了该类废钢预热装置最薄弱零件的维护量，从而提高设备运行整体的可靠性，减少维护，拥有巨大的投资及建设的优势。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：其中：

图1为本实用新型抗冲击折流加料废钢预热室-除尘结构(一次折流)的结构示意图；

图2为本实用新型抗冲击折流加料废钢预热室-除尘结构中废钢预热室的断面示意图；

图3为本实用新型抗冲击折流加料废钢预热室-除尘结构(一次折流)中手指类托架为挡料齿耙的结构示意图；

图4为本实用新型抗冲击折流加料废钢预热室-除尘结构(一次折流)中弹性支撑结构一的示意图；

图5为本实用新型抗冲击折流加料废钢预热室-除尘结构(一次折流)中弹性支撑结构二的示意图；

图6为本实用新型抗冲击折流加料废钢预热室-除尘结构(二次异侧折流)中弹性支撑结构三的示意图；

图7为本实用新型抗冲击折流加料废钢预热室-除尘结构(二次异侧折流)中废钢加料的两次折流示意图

附图标记：1-电弧炉本体；2-手指类托架；3-废钢预热室；4-密封门；5-除尘管室；6-废钢物料；7-激振器；8-弹簧支撑结构；9-除尘罩；10-外部加料斜槽；11-外部加料吊篮；图中箭头线表示废钢物料折流方向。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。

如图1所示，本实施例中的冲击折流加料废钢预热室-除尘结构，包括与电弧炉本体1倾斜设置的废钢预热室3，所述废钢预热室3与水平面间的夹角为30°～65°，所述废钢预热室3通过设置在其下端出料口与电弧炉本体1相连接，其上端设有除尘管室5，所述废钢预热室3与电弧炉本体1的接口侧设有一个手指类托架2，用于隔挡废钢物料6或控制落料；所述废钢预热室3具有一个弯折，其上端正上方开设有加料口(未标记)，并使加料口的垂直投影面无法直接投射到手指类托架上。这样，弯折的废钢预热室3使得加料口在垂直方向上的投影面无法直接投射到手指类托架2上，使得由外部加料吊篮11垂直加料时，其废钢物料6无法直接砸落到手指类托架2上，利于降低废钢物料6对手指类托架的冲击，减少设备的维护，提高生产的效率和安全性。当然不同的实施例中，所述弯折的数量可以根据电弧炉，废钢预热室及废钢物料的大小来选择一个或多个。

如图2所示，本实施例中的所述废钢预热室3具有断面为凹弧形的槽底部。这样，有利于提高废钢预热室受冲击面的抗冲击能力，并且改善其布料与电炉圆弧形炉型的配合度。所述废钢预热室3还采用了水冷结构，用于提高废钢预热室的使用寿命。

本实施例中的所述废钢预热室3上端加料口设有滑动式密封门4。这样，可以对废钢预热室3起到关闭和开启的作用，同时滑动式结构利于操作控制。如图3所示，当滑动式密封门4从左向右关闭时，可密闭大气从加料口流入，迫使烟气穿透废钢预热室3的废钢，防止烟气外溢。当然不同的实施例中，所述密封门4还可为翻盖式结构，同样可以达到上述目的。

本实施例中的所述除尘管室5设于废钢预热室3上端周边任意非折流侧面上，以防止物料落入除尘管中。

如图3所示，本实施例中的所述手指类托架2为挡料齿耙，所述挡料齿耙包括耙齿、耙柄和横梁。使用时，如图4所示，对于采用外部加料吊篮11垂直加料方式而言，具有一个弯折的废钢预热室3有两个导料斜面3a、3b，其中导料斜面3b为抗冲击和布料特性可以做成凹弧形底。打开密封门4，除尘管室5抽风减少粉尘散发，当废钢物料6从加料口上方垂直落下，先后撞击导料斜面3a、3b时，全部废钢物料6各个部分会先后发生方向改变，并引起废钢物料6内部的相互摩擦与碰撞，最终滑落被挡料齿耙挡住，外部加料吊篮11中的废钢物料6，由于加料口的垂直投影面无法直接投射到手指类托架上，理论上不会直接自由落体直接砸在挡料齿耙上，降低废钢物料6对设备的冲击，并且大部分废钢物料6与导料斜面3a、3b接触的落差，会远小于直接砸落的空间高度。

本实施例中所述废钢预热室3在与电弧炉本体1相近的折流侧或侧壁上设有激振器7，且安装在弹性支撑结构8上。这样，通过在废钢预热室3上联接的激振器7，并与弹性支撑结构8组合构成了废钢预热室3的缓冲及振动系统，预热室3在接受废钢物料6时起到缓冲废钢物料6对废钢预热室3的冲击效果，也可以作为可能的预热后的废钢物料6堵塞大倾角废钢预热室3时的一个动力输送手段。具体的，大倾角(与水平面30～65度)废钢预热室3是废钢的主要输送手段，且主要输送力为废钢的重力。比如，考虑废钢与槽的摩擦系数为0.5，废钢预热室3底面与水平面倾角45度，则打开挡料齿耙，废钢物料6能够自然滑落；但，废钢预热使得废钢热膨胀产生对预热室3壁的挤压，存在可能使得废钢被挤压在预热室3壁上而使得废钢无法自然脱落，此会造成生产事故；此时激振器7的对预热室的震动，提供一定的动力输送力，并可以振散废钢块之间的桥接结构，释放废钢与预热室壁的过量挤压，松散堆放缠绕一体的废钢脱离于预热室的槽底和侧壁产生滑移，诱发废钢物料在预热室内的滑落。激振器7(激振器工作时必须打开手指类托架)可以在废钢物料6与废钢预热室3出现废钢高温粘结时，可以采用该动力手段以非接触式诱发或强力驱动帮助废钢物料6与废钢预热室3槽底部脱离，并输送滑落至电弧炉中。此外，激振器7提供的废钢振动输送，还可以带来以下间接效果：废钢预热室3槽底选择相对较小的倾角值(如取30～40°)，该设计一方面减少预热室3和设备的总高度，另一方面较小倾角预热室可能带来的挡料齿耙抽出加料时废钢自然滑落不畅通，可以通过在打开齿耙后激振器诱动或强迫振动输送加以解决。

另外，废钢物料6加入废钢预热室3后被挡料齿耙勾住且稳定后，利用废钢的相互缠绕特性和倾斜预热室废钢下滑力减弱特性，可以适度抽出部分耙齿，以减少关键零件的热负荷，提高挡料齿耙的寿命，并提高对废钢物料的预热效果(该特殊仅限于齿耙结构的废钢预热装置)。并且激振器7振动控制与手指类托架(挡料齿耙)开度的配合，可以实现废钢物料的可控连续加料。

需要特别说明的是，为消除挡料齿耙被废钢粘结或诱发废钢物料6在废钢预热室3槽底的输送滑落，也可以在挡料齿耙的横梁或耙柄设置激振器。

如图4所示，图中的弹性支座8为多层悬臂板簧结构，并与小车(未标记)固定连接。在不同的实施例中，也可做成多层简支板簧结构、或图5中由多个蝶簧串联构成、或图6中由螺旋弹簧和连杆组合构成的，或其它各类弹性或摆动支撑结构。

本实施例还有一个进一步优化实施方案，如图6、图7所示，即外部加料吊篮11替换成外部加料斜槽10(可被吊车吊走，作为废钢运输工具)，同时所述加料口上方还设有与该外部加料斜槽10相配合的防尘罩9，在外部加料斜槽10的出口设有做直线升降运动的密封门(未标记)，外部加料斜槽10和除尘罩9与废钢预热室3一起构成了多弯折抗冲击结构，并且防尘罩9对加料过程进行了烟气密封，保证了热烟气不会外冒。即当废钢预热室3的废钢物料6预热时，外部加料斜槽10吊装安置与除尘罩9侧向对接，打开废钢预热室3的密封门4也构成了一个除尘结构，打开外部加料斜槽10上的密封门便可完成对废钢预热室3的加料工作。该方案中防尘罩、外部加料斜槽及废钢预热室对废钢加料过程实现了对废钢流的两次弯折折流加料，大量消耗废钢重力势能，大大减少了对齿耙、预热室槽底等零部件的冲击载荷，提高设备寿命。

图6施例，外部加料斜槽10也可以作为固定料斗，此时，可以取消外部加料斜槽10内设有的密封门或废钢预热室3上设置的密封门4中的一个，以简化结构。

下面结合附图说明本实用新型的动作过程：

如图3，电弧炉正在冶炼，滑动式密封门4关闭，防止空气进入除尘管室5，此时电弧炉烟气被导向废钢预热室3内，穿透挡料齿耙和废钢物料6被除尘管室5抽走，废钢物料6得到预热。当预热一定时间后，驱动挡料齿耙打开，预热后的废钢物料6沿着倾斜的废钢预热室3槽底滑向电弧炉本体1中心。

如图4或5，当废钢预热室3内预热完毕后的废钢物料6进入电弧炉本体1后，滑动式密封门4由右向左打开时，此时等待在废钢预热室3加料口上方的外部加料吊篮11为废钢预热室3进行半封闭式加料，其废钢物料6在废钢预热室内3下落过程中受废钢预热室3上弯折产生的导流斜面的影响，产生不同方向的折流及料与料间的相互碰撞和摩擦，最后被挡料齿耙挡住，该滑落过程降低了挡料齿耙受到的冲击力。期间，若较小倾角(如倾角40度)的废钢预热室3可能带来的当挡料齿耙抽出加料时废钢物料6自然滑落不畅通，或若废钢物料6在废钢预热室3上出现废钢落料卡阻时，可通过激振器7废钢的振动，振散废钢进行振动输送，让废钢物料6得以正常进入电弧炉内。并且激振器7振动控制与挡料齿耙开度的配合，可以实现废钢物料6的可控连续加料。

或如图6、图7，当通过吊运或固定的外部加料斜槽10对废钢预热室3进行加料时，滑动式密封门4打开，挡料齿耙2关闭，加料斜槽10加入的废钢必须经过两次折流才滑落到挡料齿耙，利用废钢与槽底、废钢与防尘罩9、废钢与废钢之间的摩擦大量消耗废钢重力势能，这样就降低了挡料齿耙2受到的冲击力，提高了挡料齿耙2的可靠性。同时，外部加料斜槽10、除尘管室5、防尘罩9又构成了对烟尘密封的改善，使得烟气外溢比图1～图4所示的直接加料得到极大改善。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。

Claims (9)

1.一种电弧炉抗冲击折流加料废钢预热室-除尘结构，包括倾斜设置的废钢预热室，所述废钢预热室下端出料口与电弧炉相连接，其上端设有除尘管室；所述废钢预热室与电弧炉的接口侧设有手指类托架，用于隔挡废钢或控制落料，其特征在于：所述废钢预热室具有至少一个弯折，其上端正上方开设有加料口，并使加料口的垂直投影面无法直接投射到手指类托架上。

2.根据权利要求1所述的电弧炉抗冲击折流加料废钢预热室-除尘结构，其特征在于：所述废钢预热室具有断面为凹弧形的槽底部。

3.根据权利要求1所述的电弧炉抗冲击折流加料废钢预热室-除尘结构，其特征在于：所述加料口设有密封门，所述密封门为滑动式或翻盖式结构。

4.根据权利要求1所述的电弧炉抗冲击折流加料废钢预热室-除尘结构，其特征在于：所述手指类托架为挡料齿耙或手指。

5.根据权利要求1所述的电弧炉抗冲击折流加料废钢预热室-除尘结构，其特征在于：所述除尘管室设于废钢预热室上端周边任意非折流侧面上。

6.根据权利要求1所述的电弧炉抗冲击折流加料废钢预热室-除尘结构，其特征在于：所述废钢预热室在与电弧炉相近的折流侧或侧壁上设有激振器。

7.根据权利要求1所述的电弧炉抗冲击折流加料废钢预热室-除尘结构，其特征在于：所述废钢预热室安装在弹性支撑结构上。

8.根据权利要求7所述的电弧炉抗冲击折流加料废钢预热室-除尘结构，其特征在于：所述弹性支撑结构为多层悬臂板簧、多层简支板簧、蝶簧、螺旋弹簧或连杆中的一种或多种组合。

9.根据权利要求1所述的电弧炉抗冲击折流加料废钢预热室-除尘结构，其特征在于：所述加料口上方还设有与外部加料斜槽相配合的防尘罩，防尘罩、外部加料斜槽及废钢预热室构成废钢折流加料的二次异侧弯折。