CN209468470U - 一种可利用热钢渣余热烘烤合金的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可利用热钢渣余热烘烤合金的装置，包括上部箱体、下部箱体和轨道，上部箱体由两个合金料仓并排组成，下部箱体为钢渣存放室，合金料仓顶部铰接有封闭仓口的盖板，合金料仓底部为锥形下料斗，合金料仓的锥形下料斗底端开有下料口，两个合金料仓分别通过管道与钢渣存放室相连通，每个管道靠近钢渣存放室的一端安装有风机；下部箱体侧壁上升降滑动安装有钢渣存放室大门，轨道一端穿过运输车进出口并置于钢渣存放室中，轨道另一端置于下部箱体外部，轨道上滑动安装有渣盘运输车，渣盘运输车顶部设有渣盘。本实用新型可以有效利用炼钢渣余热对合金、脱氧剂等炼钢用原辅料的进行烘烤，降低了炼钢能源消耗，提高了钢水质量。

Description

一种可利用热钢渣余热烘烤合金的装置

技术领域

本实用新型涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种可利用热钢渣余热烘烤合金的装置。

背景技术

转炉钢渣的温度高于钢水温度，转炉钢渣倒入渣盘时的温度一般在1400℃以上，而后续钢渣磁选或者热焖操作均在较低温度进行，因此高温钢渣需采用空冷或水冷方式进行冷却，一般冷却到600℃以下，即使采用水淬方式对钢渣进行改性，所需钢渣温度也在700～800℃。因钢渣热熔值较大，约为1.25KJ/(Kg.℃)，冷却周期较长，同时也大大浪费了能源，一般炼钢钢渣量在90～150Kg/吨钢，每吨钢产出的钢渣在此过程中损失热量在90000KJ以上，造成了资源浪费。

目前关于如何回收钢渣高温显热一直是个难题，易于操作的方式有通过换热装置将高温钢渣热量回收为蒸汽，由于钢渣的不连续性，产出的蒸汽波动较大，不利于后续的供热或者发电。较先进的方式有采用流化床余热回收装置，在流化床中，通过高压空气使钢渣淬化，并将热量传递给空气，再用空气加热其它介质，进而回收余热，但流化床对钢渣粒度要求苛刻，由于钢渣的特性，粒度难以满足要求，而目前还没有可靠的钢渣粒化装置，从而导致该技术难以实现。

随着钢铁行业质量提升，对钢水中氢含量控制愈加重视，因此对原材料的水分控制愈加严格，对炼钢原辅料中水分含量的要求不再局限于保证炼钢安全及减少炼钢能耗，而更加重视如何控制钢水中氢含量，提升钢水质量。对于原辅料水分控制大多数钢厂采用烘烤的方式进行，烘烤通常采用燃气和其它的能源介质气体，这种方法会增加炼钢工序成本和CO₂的排放量。因此有效利用炼钢各类余热、降低炼钢工序成本以及减少废气排放成为炼钢工作的重心之一。

对比文件1，中国专利名称为“一种利用转炉钢渣余热废钢与合金的装置及使用方法”(公开号为CN 107779543A)，该装置采用简单的双层箱体，下层放置高温钢渣，上层放置废钢或合金，通过辐射及导热的传热方式实现合金或废钢的烘烤，此种方法投入较低，易于在钢铁厂实现。但是，该传热方式是在一维半无限空间进行，传热效率大大折扣，钢渣热量先通过加热双层箱体中间隔层，然后再向废钢或合金导热，尽管两层箱体之间有200*200mm的网眼，可实现辐射传热，在一定程度上提高传热效率，但当上部加入废钢或合金后，此时传热主要以导热方式进行，即传热方式为先辐射传热，后导热传热，在废钢或合金中形成一定的温度梯度，需要较长时间才能达到平衡。而且该装置大量使用了液压装置，在高温环境下存在安全隐患，并且增加了成本。

对比文件2，中国专利名称为“钢渣余热回收系统”(公开号为CN 104046711 A)，所发明的钢渣余热回收系统，旨在回收热焖法处理钢渣时的热量，通过该系统中的热管吸收钢渣余热，然后对加热装置中的水进行加热，然后产生蒸汽，该加热装置与蒸汽管网连通，最终以回收蒸汽的方式实现钢渣余热的回收，该装置通过增加毛细芯，大大的增加了接触面积，提高了余热回收效率。但是，对于钢厂而言，热焖渣系统一般离炼钢厂较远，炼钢产出的钢渣需倒运到热焖渣系统，由于钢渣刚产出时为液态，需冷却到一定温度后方进行倒运，该阶段温度无法回收，此外部分钢厂无热焖渣系统，因此无法按照该系统回收钢渣余热。

对比文件3，中国专利名称为“钢渣余热回收系统”(公开号为CN 201421269 Y)，所发明的回收系统将高温液态钢渣倒运至处理站，然后将钢渣倒入装置中的流量分配器，液态钢渣在下落过程中被旋转的水冷粒化轮击碎，然后进入流化床经筛选后到储存仓中，然后将碎渣粒连续排除，在此过程中通入空气，实现与空气的换热，换热后的渣粒温度在350℃，此时将钢渣运走进行下一步的磁选或热焖处理，此方法可大大回收钢渣余热，并且所产出的碎渣粒易于完成后续的磁选或热焖。但该发明忽视了钢渣的特性，炼钢钢渣属于非晶体，碱度一般在3.0以上，在1400℃以下时流动性极差，而转炉溅渣护炉后炉渣倒出温度略高于此温度，倒出过程以及后续的倒运，钢渣温度进一步降低，钢渣流动性进一步变差，因此钢渣倒入流量分配器中无法连续下落，目前市场上也缺乏能够稳定可靠运行的高温钢渣粒化或破碎装置，从而导致该方法回收钢渣显热技术难以实现。

对比文件4，中国专利名称为“一种高温钢渣余热回收装置和方法”(公开号为CN108220512 A)，该发明也采用双层箱体，下层放置钢渣，上层为换热室，采用风机引风并循环的方式实现对流传热，进一步以辐射或导热方式加热箱体壁的介质，从而产生蒸汽进行发电，该方法充分回收了钢渣高温阶段的热量，而且回收效率较高。但因转炉炼钢的不连续性，不能实现蒸汽回收的稳定性，同时由于蒸汽发电效率低下，而且离钢厂较远，在蒸汽传输过程中热量一般会大打折扣，发电效率远低于煤气发电。

对比文件5，中国专利名称为“一种铁/钢渣余热利用装置”(公告号为CN204495083 U)，所发明的为热焖渣过程的余热利用，最终以回收蒸汽的方式回收余热，该发明不能回收高温钢渣的余热。

对比文件6，文献“转炉钢渣热能回收利用的理论分析和实践”(新疆钢铁，赵旭章，俞海明.总136期(2015)04：42-44)，利用盛装热态钢渣的渣罐预热炼钢物料，在渣罐倒出钢渣后，将渣罐运回炼钢并装入炼钢物料，此时渣罐本体温度在350～550℃，炼钢物料在渣罐放置3～6h，利用渣罐本体热能实现干燥目的，此方法易于实现。但该文献探讨的方法，未能有效利用热钢渣高温时的热量，并且炼钢物料烘烤后的温度只能达到50℃，冬季更低，此温度下不能彻底去除炼钢物料水分，不能保证炼钢物料干燥。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种可利用热钢渣余热烘烤合金的装置，可以有效利用炼钢渣余热对合金、脱氧剂等炼钢用原辅料的进行烘烤，降低了炼钢能源消耗，提高了钢水质量。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种可利用热钢渣余热烘烤合金的装置，包括上部箱体、下部箱体和轨道，上部箱体由两个合金料仓并排组成，下部箱体为钢渣存放室，所述合金料仓顶部具有仓口，所述合金料仓顶部铰接有封闭仓口的盖板，所述合金料仓底部为锥形下料斗，所述合金料仓的锥形下料斗底端开有置于钢渣存放室中的下料口，两个合金料仓分别通过管道与钢渣存放室相连通，每个管道靠近钢渣存放室的一端安装有风机；所述下部箱体开有与钢渣存放室相连通的运输车进出口，所述下部箱体侧壁上升降滑动安装有封闭运输车进出口的钢渣存放室大门，所述轨道一端穿过运输车进出口并置于钢渣存放室中，所述轨道另一端置于下部箱体外部，所述轨道上滑动安装有渣盘运输车，所述渣盘运输车顶部设有渣盘。

为了更好地实现本实用新型，两个合金料仓上分别安装设有振动器，两个振动器分别与两个合金料仓的下料口一一对应。

作为优选，所述上部箱体或下部箱体侧壁上安装有链条提升装置，所述链条提升装置包括绕线电机和链条，所述绕线电机具有绕线轴，所述链条一端固定并缠绕于绕线轴上，所述链条另一端固定于钢渣存放室大门顶部。

作为优选，所述合金料仓的锥形下料斗由不锈钢钢板制造而成，所述合金料仓的锥形下料斗侧壁上均匀开有若干个网眼，所述网眼的孔径为10mm。

作为优选，所述合金料仓的箱体壁由钢板、隔热层、耐火砖三层组成。

作为优选，所述盖板由钢板及耐火泥两层组成。

作为优选，所述钢渣存放室大门由钢板及耐火泥两层组成。

本实用新型较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本实用新型充分利于钢渣高温时显热，对炼钢用合金、生料等粒状物料进行烘烤，可有效的避免钢水增氢，极大地提高了钢水质量。

(2)本实用新型节约了炼钢烘烤合金用的煤气，降低了钢渣冷却水等能源消耗；同时本实用新型厂房用地较少，设备简单，方便维护。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的侧面结构示意图；

图3为图2左视方向的结构示意图。

其中，附图中的附图标记所对应的名称为：

1－轨道，2－渣盘运输车，3－渣盘，4－下料口，5－合金料仓，6－振动器，7－盖板，8－管道，9－风机，10－链条提升装置，11－钢渣存放室大门，12－钢渣存放室，13－锥形下料斗，14－箱体壁。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明：

实施例

如图1～图3所示，一种可利用热钢渣余热烘烤合金的装置，包括上部箱体、下部箱体和轨道1，上部箱体由两个合金料仓5并排组成，下部箱体为钢渣存放室12，合金料仓5顶部具有仓口，合金料仓5顶部铰接有封闭仓口的盖板7，合金料仓5底部为锥形下料斗13，锥形下料斗13的锥形角优选为30～60°。合金料仓5的锥形下料斗13底端开有置于钢渣存放室12中的下料口4，两个合金料仓5分别通过管道8与钢渣存放室12相连通，每个管道8靠近钢渣存放室12的一端安装有风机9，通过风机9引风实现对流传热，提高合了金烘烤效率。下部箱体开有与钢渣存放室12相连通的运输车进出口，下部箱体侧壁上升降滑动安装有封闭运输车进出口的钢渣存放室大门11，轨道1一端穿过运输车进出口并置于钢渣存放室12中，轨道1另一端置于下部箱体外部，轨道1上滑动安装有渣盘运输车2，渣盘运输车2顶部设有渣盘3。

如图1所示，两个合金料仓5上分别安装设有振动器6，两个振动器6分别与两个合金料仓5的下料口4一一对应，在合金烘烤结束后，通过锥形下料斗13及振动器6进行下料。

如图3所示，上部箱体或下部箱体侧壁上安装有链条提升装置10，链条提升装置10包括绕线电机和链条，绕线电机具有绕线轴，链条一端固定并缠绕于绕线轴上，链条另一端固定于钢渣存放室大门11顶部。本实用新型考虑钢渣存放室大门11的厚重及场地占用，采用链条提升装置10进行钢渣存放室大门11的开启及关闭操作。

本实用新型合金料仓5的锥形下料斗13由不锈钢钢板制造而成，合金料仓5的锥形下料斗13侧壁上均匀开有若干个网眼，网眼的孔径为10mm。

本实用新型合金料仓5的箱体壁14由钢板、隔热层、耐火砖三层组成，其中钢板的厚度为150～350mm，隔热层的厚度为5～15mm，耐火砖的厚度为50～80mm。

本实用新型优选的盖板7由钢板及耐火泥两层组成，其中钢板的厚度为30～50mm，耐火泥的厚度为200～300mm。钢渣存放室大门11由钢板及耐火泥两层组成，其中钢板的厚度为30～50mm，耐火泥的厚度为200～300mm。

一种利用炼钢热钢渣余热烘烤合金的装置，可进行炼钢用合金的烘烤，同时为了避免炼钢生料潮湿影响钢水质量及生产安全，还可进行石灰石、生白云石等炼钢粒状物料的烘烤，具体操作方法如下：

步骤一：使用工厂车间内的天车将合金料仓5顶部的盖板7打开，装入合金或其他炼钢物料，并关闭盖板7，确保盖板7盖严合金料仓5顶部的仓口，防止漏风，影响烘烤效率；

步骤二：将装有炼钢热钢渣的渣盘3吊至渣盘运输车2上，将渣盘运输车2通过轨道1开至钢渣存放室大门11处，采用链条提升装置10开启钢渣存放室大门11，然后将渣盘运输车2通过轨道1开至热钢渣存放室12中，再采用链条提升装置10关闭钢渣存放室大门11；

步骤三：开启本实用新型箱体两侧的风机9，实现对流传热，将渣盘3中的热量带入到合金料仓5中，并将两个合金料仓5中的合金或其他炼钢物料烘烤至500℃后关闭风机9；

步骤四：采用链条提升装置10打开钢渣存放室大门11，并开出渣盘运输车2，将渣盘3倒运至磁选或热焖渣处理，将接合金的合金料斗放到渣盘运输车2上，并将渣盘运输车2开至钢渣存放室12；

步骤五：打开合金料仓5的下料口4，并开启振动器6，将烘烤好的合金或其它物料放入合金料斗中运出，并通过链条提升装置10关闭钢渣存放室大门11，然后转至步骤一。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可利用热钢渣余热烘烤合金的装置，其特征在于：包括上部箱体、下部箱体和轨道(1)，上部箱体由两个合金料仓(5)并排组成，下部箱体为钢渣存放室(12)，所述合金料仓(5)顶部具有仓口，所述合金料仓(5)顶部铰接有封闭仓口的盖板(7)，所述合金料仓(5)底部为锥形下料斗(13)，所述合金料仓(5)的锥形下料斗(13)底端开有置于钢渣存放室(12)中的下料口(4)，两个合金料仓(5)分别通过管道(8)与钢渣存放室(12)相连通，每个管道(8)靠近钢渣存放室(12)的一端安装有风机(9)；所述下部箱体开有与钢渣存放室(12)相连通的运输车进出口，所述下部箱体侧壁上升降滑动安装有封闭运输车进出口的钢渣存放室大门(11)，所述轨道(1)一端穿过运输车进出口并置于钢渣存放室(12)中，所述轨道(1)另一端置于下部箱体外部，所述轨道(1)上滑动安装有渣盘运输车(2)，所述渣盘运输车(2)顶部设有渣盘(3)。

2.按照权利要求1所述的一种可利用热钢渣余热烘烤合金的装置，其特征在于：两个合金料仓(5)上分别安装设有振动器(6)，两个振动器(6)分别与两个合金料仓(5)的下料口(4)一一对应。

3.按照权利要求1或2所述的一种可利用热钢渣余热烘烤合金的装置，其特征在于：所述上部箱体或下部箱体侧壁上安装有链条提升装置(10)，所述链条提升装置(10)包括绕线电机和链条，所述绕线电机具有绕线轴，所述链条一端固定并缠绕于绕线轴上，所述链条另一端固定于钢渣存放室大门(11)顶部。

4.按照权利要求1所述的一种可利用热钢渣余热烘烤合金的装置，其特征在于：所述合金料仓(5)的锥形下料斗(13)由不锈钢钢板制造而成，所述合金料仓(5)的锥形下料斗(13)侧壁上均匀开有若干个网眼，所述网眼的孔径为10mm。

5.按照权利要求1所述的一种可利用热钢渣余热烘烤合金的装置，其特征在于：所述合金料仓(5)的箱体壁(14)由钢板、隔热层、耐火砖三层组成。

6.按照权利要求1所述的一种可利用热钢渣余热烘烤合金的装置，其特征在于：所述盖板(7)由钢板及耐火泥两层组成。

7.按照权利要求1所述的一种可利用热钢渣余热烘烤合金的装置，其特征在于：所述钢渣存放室大门(11)由钢板及耐火泥两层组成。