CN210140606U - 一种使用转炉烟气预热废钢的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种使用转炉烟气预热废钢的装置，该装置包括竖窑、回转窑、汽化冷却三通烟道和烟气旁通管道；其中，竖窑的一端连接于回转窑的一端；烟气旁通管道的另一端连接至竖窑，烟气旁通管道内设置有烟气切换阀，用于控制烟气旁通管道的导通或闭合；汽化冷却三通烟道分别连接于回转窑的另一端、烟气旁通管道的一端和转炉，以使得转炉在吹炼期产生的高温烟气进入回转窑，转炉在非吹炼期产生的低温烟气进入竖窑。通过采用转炉炼钢过程中产生的高温烟气和低温烟气对回转窑和竖窑中的废钢进行预热，预热的废钢可根据转炉对废钢的需求量进行在线添加废钢，同时能够有效的回收高温烟气中存在的氧化铁粉尘，进而起到了节省资源的目的。

Description

一种使用转炉烟气预热废钢的装置

技术领域

本实用新型涉及冶金技术领域，尤其涉及一种使用转炉烟气预热废钢的装置。

背景技术

根据废钢铁产业十三五发展规划，2020年转炉废钢比要达到15％以上，根据东北大学戴云阁和王文忠撰写的《转炉能耗和提高废钢比问题》等学术论文可知，理论上转炉废钢比能达到30-40％，我们认为上述政策规划目标不存在技术上的障碍。

废钢消耗量自2016年出现明显回暖迹象，废钢比2017年出现大幅增长。根据统计数据，2016年我国废钢消耗量为9010万吨，2016年国内粗钢产量8.1亿吨，废钢比为11％，仍处于较低水平。进入2017年废钢比提升明显，根据统计，2017年我国粗钢产量8.3亿吨，此外，根据统计，2017年1-10月份,我国重点钢企废钢消耗量达1.14亿吨，较去年同期上涨58.6％，预计全年全国重点钢企废钢消耗量将超过1.4亿吨，由此测得2017年我国废钢比约为16.9％，同比增加5.9个百分点。

十三五期间将是我国废钢铁产业发展的重大转折期，随着全国钢铁积蓄量的不断增加，社会废钢资源量也将迎持续攀升，叠加政策推进持续落地，积极提高我国废钢铁应用比例前景可期。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种使用转炉烟气预热废钢的装置及方法，通过采用转炉炼钢过程中产生的高温烟气和低温烟气对回转窑和竖窑中的废钢进行预热，预热的废钢可根据转炉对废钢的需求量进行在线添加废钢，进而来减少转炉吹炼的时间，以提升冶炼效率，同时能够有效的回收高温烟气中存在的氧化铁粉尘，进而起到了节省资源的目的。

为了解决上述技术问题，根据本实用新型的一方面，提供了一种使用转炉烟气预热废钢的装置，该装置包括:

竖窑、回转窑、汽化冷却三通烟道和烟气旁通管道；

其中，所述竖窑的一端连接于所述回转窑的一端；

所述烟气旁通管道的另一端连接至所述竖窑，所述烟气旁通管道内设置有烟气切换阀，用于控制所述烟气旁通管道的导通或闭合；

所述汽化冷却三通烟道分别连接于所述回转窑的另一端、所述烟气旁通管道的一端和转炉，以使得所述转炉在吹炼期产生的高温烟气进入所述回转窑，所述转炉在非吹炼期产生的低温烟气进入所述竖窑。

进一步地，所述竖窑的一端通过柔性连接部连接于所述回转窑的一端，所述柔性连接部还设置有控制单元，用于控制所述竖窑内的废钢进入所述回转窑内。

进一步地，所述控制单元包括：驱动电机、震动器和控制阀；

其中，所述驱动电机连接至所述震动器，用于震动所述柔性连接部，以使竖窑中的废钢顺利的通过所述柔性连接部进入所述回转窑内；

所述控制阀用于控制所述竖窑与所述回转窑的导通或闭合。

进一步地，所述回转窑设置有传动部，所述传动部用于驱动所述回转窑进行旋转。

进一步地，所述传动部包括主传动单元和副传动单元，所述副传动单元采用单独的供电系统，所述副传动单元内设置有制动器。

进一步地，所述回转窑还设置有升降部，用于调整所述回转窑的倾斜角度。

进一步地，所述使用转炉烟气预热废钢的装置还包括除尘器，所述除尘器的一端连接至所述竖窑的另一端。

根据本实用新型的另一方面，提供一种使用转炉烟气预热废钢的方法，用于上述任一项所述的使用转炉烟气预热废钢的装置，该方法包括：

检测转炉是否处于吹炼期或非吹炼期；

若所述转炉处于所述吹炼期，控制烟气切换阀闭合烟气旁通管道，使所述转炉内的高温烟气进入所述回转窑内；

若所述转炉处于所述非吹炼期，控制所述烟气切换阀导通所述烟气旁通管道，使所述转炉内的低温烟气通过所述进入所述竖窑内。

进一步地，所述预设温度为900摄氏度-950摄氏度。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本实用新型一种用转炉高温烟气预热废钢的装置可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：

1、通过将转炉在吹炼期产生的高温烟气导入回转窑内，对回转窑内的废钢进行加热到预设温度，进而将加热后的废钢导入转炉内进行冶炼，能够有效的节省转炉冶炼所需的燃料，并提升了冶炼效率。

2、通过将转炉在非吹炼期产生的低温烟气导入到竖窑内，对竖窑内的废钢进行预热，进而使得在废钢进入回转窑后能够更加快速的使温度达到预设温度，有效的减少了冶炼过程的时间，提升了冶炼效率。

3、在高温烟气对回转窑内的废钢进行加热的过程中，高温烟气中包含的氧化铁烟尘能够附着于废钢上，进而能够有效的回收氧化铁烟尘，节省了资源，并且减轻了对大气的污染。

4、在高温烟气中包含有大量的一氧化碳，在高温烟气对回转窑内的废钢加热过程中，可以引燃该一氧化碳，既能够有效的对废钢进行加热，并减轻了对大气的污染。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的使用转炉烟气预热废钢的装置的示意图。

附图标记说明：

1：竖窑 2：回转窑

3：汽化冷却三通烟道 4：烟气旁通管道

5：烟气切换阀 6：柔性连接部

7：传动部 8：升降部

9：除尘器

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种使用转炉烟气预热废钢的装置及方法的具体实施方式及其功效，详细说明如后。

图1为本实用新型一实施例提供的使用转炉烟气预热废钢的装置的示意图,如图1所示，该装置包括:竖窑1、回转窑2、汽化冷却三通烟道3和烟气旁通管道4。

其中，竖窑1的一端(即竖窑1下料口)与回转窑2的一端相互连接，进而能够使得竖窑1中的废钢进入到回转窑2中，在一个具体实施例中，为了保证竖窑1内的废钢能够顺利的进入到回转窑2中，在竖窑1与回转窑2的连接处设置有柔性连接部6，即通过该柔性连接部6将竖窑1与回转窑2进行连接，并且在柔性连接部6还设置有控制单元(图中未示出)，该控制单元包括有驱动电机、震动器和控制阀，其中驱动电机连接至震动器，在竖窑1内的废钢进入到回转窑2的过程中，驱动电机驱动震动器震动，进而带动柔性连接部6震动，以使得废钢能够顺利的通过柔性连接部6进入到回转窑2中，而控制阀则用于导通或闭合该柔性连接部6，以控制竖窑1中的废钢进入回转窑2。

如图1所示，烟气旁通管道4的一端连接至竖窑1，具体地可以连接至竖窑1的窑体部分，当然也可以连接至竖窑1的下料口处，汽化冷却三通烟道3的三条通道分别连接至烟气旁通管道4的另一端、回转窑2的另一端以及转炉(图中未示出)，进而使得回转窑2内的废钢能够进入转炉中以进行冶炼，并且能够使得转炉在冶炼废钢过程中产生的烟气进入到回转窑2与竖窑1中。

具体地，在转炉的吹炼期，转炉内会产生高温烟气，该高温烟气通过汽化冷却三通烟道3进入到回转窑2中，以对回转窑2中的废钢进行加热，为了保证回转窑2内废钢的加热效率，在连接于竖窑1的烟气旁通管道4中设置有烟气切换阀5，在转炉处于吹炼期时，烟气切换阀5会闭合烟气旁通管道4，以防止高温烟气进入到竖窑1中。当然，回转窑2内的部分高温烟气会通过柔性连接部6进入到竖窑1中，对竖窑1内的废钢进行预热。

可知的是，在转炉冶炼废钢的过程中，吹炼期产生的高温烟气中会含有大量的氧化铁粉尘，而在高温烟气对回转窑2内的废钢进行加热时，氧化铁粉尘会与废钢发生碰撞进而吸附在废钢上，以此来实现氧化铁粉尘的回收，经研究数据表明，在加热过程中能够吸附65％左右的氧化铁粉尘。

同时，在高温烟气中，还含有大量的一氧化碳成分，因此，在高温烟气进入到回转窑2内可以将该高温烟气引燃，进而使得一氧化碳进行燃烧，以此来提高高温烟气加热废钢的效率，并消耗了一氧化碳，防止了一氧化碳对大气的污染。

而在转炉的非吹炼期，转炉内仍存在有低温烟气，此时烟气切换阀5导通烟气旁通管道4，因为回转窑2内存在有高温烟气，气压较大，低温烟气并不会进入到回转窑2中，因此低温烟气会通过烟气旁通管道4进入到竖窑1中，对竖窑1内的废钢进行预加热，进而来减少废钢在回转窑2内的加热时间以此来提升回转窑2内废钢的加热效率。

因会对竖窑1和回转窑2内的废钢进行加热，所以竖窑1和回转窑2的内壁均采用防磨耐火材料，具体地，可以使用耐磨、耐高温的耐热合金铸钢板。

在一实施例中，如图1所示，在回转窑2中还设置有传动部7，该传动部7能够驱动回转窑2旋转，进而带动回转窑2内的废钢旋转，进而使得加热更加均匀彻底，同时通过传动部7能够使得回转窑2内的加热完成的废钢能够顺利进入到转炉中，以进行后续冶炼过程。

具体地，该传动部7可以包括主传动单元和副传动单元，主传动单元包括有电机、减速器、小齿轮和大齿圈。而副传动单元的电机采用单独的供电系统，具体的可以采用自备的发电机进行供电，以便在安装、维护及主传动单元电源供电中断时仍能操作，防止在回转窑2冷却过程中出现弯曲变形的情况，同时副传动单元还设置有制动器，以防止电机停转后，在废钢偏重作用下产生翻转。

在一具体实施例中，传动部7驱动回转窑的旋转速度为0-10r/mi n。

在一实施例中，为了进一步保证回转窑2内的废钢能够顺利的进入到转炉中进行冶炼，如图1所示，使用转炉烟气预热废钢的装置还设置有升降部8，通过该升降部8能够调整回转窑2的倾斜角度，具体的，该升降部8设置于回转窑2的下方，可以包括一个或多个液压装置。

在一具体实施例中，通过升降部8调整回转窑的倾斜角度为2°-15°。

在一个实施例中，如图1所示，使用转炉烟气预热废钢的装置还设置有除尘器9，该除尘器9连接于竖窑1的另一端(即进料口)，通过该除尘器9来对进入竖窑1中的高温烟气和低温烟气进行除尘，以防止对空气的污染。

本实用新型一实施例还提供一种使用转炉烟气预热废钢的方法，用于上述任一实施例所述的使用转炉烟气预热废钢的装置，该方法包括：

检测转炉是否处于吹炼期或非吹炼期；

若所述转炉处于所述吹炼期，控制烟气切换阀闭合烟气旁通管道，使所述转炉内的高温烟气进入所述回转窑内；

若所述转炉处于所述非吹炼期，控制所述烟气切换阀导通所述烟气旁通管道，使所述转炉内的低温烟气通过所述进入所述竖窑内。

可知的是，在转炉的吹炼期，转炉内会产生高温烟气，该高温烟气通过汽化冷却三通烟道进入到回转窑中，以对回转窑中的废钢进行加热，为了保证回转窑内废钢的加热效率，在连接于竖窑的烟气旁通管道中设置有烟气切换阀，在转炉处于吹炼期时，烟气切换阀会闭合烟气旁通管道，以防止高温烟气进入到竖窑中。当然，回转窑内的部分高温烟气会进入到竖窑中，对竖窑内的废钢进行预热。

可知的是，在转炉冶炼废钢的过程中，吹炼期产生的高温烟气中会含有大量的氧化铁粉尘，而在高温烟气对回转窑内的废钢进行加热时，氧化铁粉尘会与废钢发生碰撞进而吸附在废钢上，以此来实现氧化铁粉尘的回收，经研究数据表明，在加热过程中能够吸附65％左右的氧化铁粉尘。

同时，在高温烟气中，还含有大量的一氧化碳成分，因此，在高温烟气进入到回转窑内可以将该高温烟气引燃，进而使得一氧化碳进行燃烧，以此来提高高温烟气加热废钢的效率，并消耗了一氧化碳，防止了一氧化碳对大气的污染。

而在转炉的非吹炼期，转炉内仍存在有低温烟气，此时烟气切换阀导通烟气旁通管道，因为回转窑内存在有高温烟气，气压较大，低温烟气并不会进入到回转窑中，因此低温烟气会通过通烟气旁通管道进入到竖窑中，对竖窑内的废钢进行预加热，进而来减少废钢在回转窑内的加热时间以此来提升回转窑内废钢的加热效率。

在一实施例中，预设温度为900摄氏度-950摄氏度。

具体的，通过高温烟气将回转窑内的废钢加热至900摄氏度-950摄氏度，而后即可将加热完成的废钢传输至转炉中，进行冶炼。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种使用转炉烟气预热废钢的装置，其特征在于，所述装置包括竖窑、回转窑、汽化冷却三通烟道和烟气旁通管道；

其中，所述竖窑的一端连接于所述回转窑的一端；

所述烟气旁通管道的另一端连接至所述竖窑，所述烟气旁通管道内设置有烟气切换阀，用于控制所述烟气旁通管道的导通或闭合；

所述汽化冷却三通烟道分别连接于所述回转窑的另一端、所述烟气旁通管道的一端和转炉，以使得所述转炉在吹炼期产生的高温烟气进入所述回转窑，所述转炉在非吹炼期产生的低温烟气进入所述竖窑。

2.根据权利要求1所述的使用转炉烟气预热废钢的装置，其特征在于，所述竖窑的一端通过柔性连接部连接于所述回转窑的一端，所述柔性连接部还设置有控制单元，用于控制所述竖窑内的废钢进入所述回转窑内。

3.根据权利要求2所述的使用转炉烟气预热废钢的装置，其特征在于，所述控制单元包括：驱动电机、震动器和控制阀；

其中，所述驱动电机连接至所述震动器，用于震动所述柔性连接部，以使竖窑中的废钢顺利的通过所述柔性连接部进入所述回转窑内；

所述控制阀用于控制所述竖窑与所述回转窑的导通或闭合。

4.根据权利要求1所述的使用转炉烟气预热废钢的装置，其特征在于，所述回转窑设置有传动部，所述传动部用于驱动所述回转窑进行旋转。

5.根据权利要求4所述的使用转炉烟气预热废钢的装置，其特征在于，所述传动部包括主传动单元和副传动单元，所述副传动单元采用单独的供电系统，所述副传动单元内设置有制动器。

6.根据权利要求5所述的使用转炉烟气预热废钢的装置，其特征在于，所述回转窑还设置有升降部，用于调整所述回转窑的倾斜角度。

7.根据权利要求1所述的使用转炉烟气预热废钢的装置，其特征在于，所述装置还包括除尘器，所述除尘器的一端连接至所述竖窑的另一端。

Images