CN211651251U - 一种废钢连续加料预热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于一种废钢连续加料预热装置；包括带变频电机的四轴激振器、用于连续废钢加料的给料输送槽以及用于废钢预热的水冷输送槽，四轴激振器通过给料输送槽与水冷输送槽相连，给料输送槽和水冷输送槽的底部设有支架减震单元，水冷输送槽上设有水冷单元，水冷输送槽的顶部设有用于加热以及烟尘回收的烧嘴烟罩单元；具有结构简单、设计合理、使用效果好、节能环保、使用寿命长、拆装维护方便、能够有效地降低企业的使用成本和维护成本、占地空间小以及适用于转炉、精炼炉、电炉等添加废钢的优点。

Description

一种废钢连续加料预热装置

技术领域

本实用新型属于冶炼技术领域，具体涉及一种废钢连续加料预热装置。

背景技术

随着我国产业结构的调整以及在科学技术领域的发展，有利地促进了炼钢行业的长足进步，但就炼钢能耗方面与国外同行业相比，我国炼钢的综合能耗偏高，尚未达到国际先进水平，随着我国经济的发展,能源短缺对经济发展的制约问题成了国家需重点解决的问题，炼钢厂家现在正寻求更好的解决方法使炼钢更为经济、更符合生态要求及具有更大的生产灵活性的方式，目前炼钢过程中普遍采用装炉前预热的方式，其能够降低总能耗和提高炼钢效率；预热的方式主要分为以下几种：1、采用烤包器预热废钢的技术；2、利用电炉烟气预热废钢的技术；当上述两种方式存在问题以下问题，采用烤包器预热废钢的的技术，是将废钢装入钢包或废钢料斗中，放置在烤包器烧嘴下进行预热，待废钢预热好后，再将已预热好的废钢倒入转炉进行冶炼；该种预热方式技术简单便捷，但钢包添加废钢量有限，废钢料斗虽然能预热较多废钢但加热过程中料斗极易变形，造成卡料或安全事故，同时在烤包器下预热好的废钢转运至转炉过程中热量损耗大，造成能源的浪费，且不能实现对废钢的连续预热；采用电炉烟气预热废钢是废钢向电炉中输送的同时利用电炉产生的热烟气逆向进行废钢预热，该种方式由于电炉烟气温度有限，预热废钢的温度有限，且只能用于电炉炼钢，使用途径有限。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷而提供一种适用于转炉、精炼炉、电炉等添加废钢，能够有效解决冶炼时间长、废钢预热添加不连续、热量损耗大的缺陷，具有结构简单、设计合理、使用效果好、节能环保、使用寿命长、拆装维护方便、能够有效地降低企业的使用成本和维护成本以及占地空间小的废钢连续加料预热装置。

本实用新型的目的是这样实现的：包括带变频电机的四轴激振器、用于连续废钢加料的给料输送槽以及用于废钢预热的水冷输送槽，四轴激振器通过给料输送槽与水冷输送槽相连，给料输送槽和水冷输送槽的底部设有支架减震单元，水冷输送槽上设有水冷单元，水冷输送槽的顶部设有用于加热以及烟尘回收的烧嘴烟罩单元。

优选地，所述水冷输送槽的内部设有迷宫式水循环通道，迷宫式水循环通道的两端分别设有循环水进口管道和循环水出口管道，循环水进口管道通过第一金属软管与水冷单元中的冷却水管道相连，循环水出口管道通过第二金属软管与水冷单元中的回水管道相连。

优选地，所述水冷输送槽的底部以及侧壁上均设有迷宫式水循环通道，且底部以及侧壁上的迷宫式水循环通道相连通。

优选地，所述水冷输送槽包括若干个水冷输送槽单体，若干个水冷输送槽单体通过螺栓串接相连；若干个水冷输送槽单体的内部分别设有迷宫式水循环通道，若干个迷宫式水循环通道并联于冷却水管道和回水管道之间。

优选地，所述烧嘴烟罩单元包括底部开口的烟罩本体，烟罩本体的内顶部设有除尘管道以及若干个均匀设置的烧嘴，烧嘴分别与设在烟罩本体上部的煤气管道和空气管道相连，除尘管道通过引风机与除尘装置相连。

优选地，所述烟罩本体的内侧壁上设有耐热纤维棉层。

优选地，所述烧嘴烟罩单元固定设置在水冷输送槽的顶部，烟罩本体的侧壁外侧分别连接有固定支架；固定支架包括固定竖支架，固定竖支架的顶部与固定横支架的外端相连，固定横支架的内端与烧嘴烟罩单元侧壁外侧固定相连；水冷输送槽的侧壁顶部设有钢板，烟罩本体的侧壁底部设有与钢板相适配的迷宫式密封。

优选地，所述烧嘴烟罩单元与水冷输送槽的顶部活动连接，烟罩本体的侧壁外侧分别连接有活动支架；活动支架包括液压缸，液压缸的固定端底部安装有液压缸支架，液压缸的伸缩端顶部与倾斜式连接板的一端相连，倾斜式连接板的另一端与烟罩本体的侧壁相连。

优选地，所述支架减震单元包括设在给料输送槽和水冷输送槽两侧的支架框架，支架框架的下框架底部设有带螺栓孔的固定板，支架框架的上框架上开设有用于穿装减振杆的穿装孔；两侧减振杆之间设有支撑横梁，支撑横梁的外侧设有减振阻尼器，减振阻尼器的一侧通过第一连接杆与支撑横梁相连，减振阻尼器的另一侧通过第二连接杆与该侧相对应的支架框架相连。

优选地，所述穿装孔为两个，两个穿装孔内分别设置有减振杆；减振杆包括两端带有外螺纹的减振杆本体，减振杆本体的上部以及下部均设有减振体，上减振体设置在穿装孔上部的减振杆上，下减振体设置在方管式支撑横梁式支撑横梁的内部；减振体包括设在内侧的凹球面体和设在外侧与凹球面体相适配的凸球面体，凸球面体的外侧设有与减振杆本体外螺纹相适配的紧固螺栓；凹球面体和凸球面体均套装在减振杆本体的外部。

本实用新型具有结构简单、设计合理、使用效果好、节能环保、使用寿命长、拆装维护方便、能够 有效地降低企业的使用成本和维护成本、占地空间小以及适用于转炉、精炼炉、电炉等添加废钢的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中水冷输送槽的结构示意图。

图3为本实用新型中水冷输送槽的侧面结构示意图。

图4为本实用新型中烧嘴烟罩单元与水冷输送槽固定连接结构示意图。

图5为本实用新型中烧嘴烟罩单元与水冷输送槽活动连接结构示意图。

图6为本实用新型中支架减震单元的结构示意图。

图7为本实用新型中支架减震单元的侧视结构示意图。

图8为本实用新型中减振体的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部件。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。

如图1～8所示，本实用新型为一种废钢连续加料预热装置，包括带变频电机9的四轴激振器1、用于连续废钢加料的给料输送槽2以及用于废钢预热的水冷输送槽3，四轴激振器1通过给料输送槽2与水冷输送槽3相连，给料输送槽2和水冷输送槽3的底部设有支架减震单元4，水冷输送槽3上设有水冷单元5，水冷输送槽3的顶部设有用于加热以及烟尘回收的烧嘴烟罩单元6。本实用新型通过设置变频电机9能够控制四轴激振器1产生水平方向上的激振力，四轴激振器1有两个大轴以及两个小轴产生周期变化的激振力从而带动给料输送槽2与水冷输送槽3进行慢进快退的运动形式对废钢进行输送，通过上述方式能够使废钢水平运动，避免给料输送槽2与水冷输送槽3的侧壁受到冲击，从而达到延长设备使用寿命的目的，另外，该方式还能够使废钢均匀布置在给料输送槽2与水冷输送槽3的地板的上表面，以达到使物料分散均匀，为后期废钢均匀加热创造条件；同时该种传输方式与传统的链条传动以及皮带传动相比，能够避免废钢卡在相对运动位置上，避免影响设备正常运行的特点；通过设置给料输送槽2能够方便天车吸盘设备上料，天车吸盘设备将废钢运送至给料输送槽2的顶部进行持续上料即可，水冷输送槽3的内部设有水冷设备，不仅能够防止水冷输送槽3因温度过高而发生变形，还能够使废钢在水冷输送槽3能够实现均匀预热；通过设置烧嘴烟罩单元6能够实现对水冷输送槽3内的废钢进行加热，同时对烟尘进行有效回收并且有效的避免了热量的流失；本实用新型通过四轴激振器1实现对废钢的输送，因此其支架需要采用支架减震单元4的形式，以达到在输送废钢的同时减轻四轴激振器1产生激振力的影响和延长设备使用寿命的目的。

进一步地，所述水冷输送槽3的内部设有迷宫式水循环通道31，迷宫式水循环通道31的两端分别设有循环水进口管道32和循环水出口管道33，循环水进口管道32通过第一金属软管34与水冷单元5中的冷却水管道51相连，循环水出口管道33通过第二金属软管35与水冷单元5中的回水管道52相连。通过设置水冷单元5能够保证水冷输送槽3不会因预热废钢时温度过高产生变形，有效的保证设备的使用寿命。

进一步地，所述水冷输送槽3的底部以及侧壁上均设有迷宫式水循环通道31，且底部以及侧壁上的迷宫式水循环通道31相连通。所述水冷输送槽3包括若干个水冷输送槽单体，若干个水冷输送槽单体通过螺栓串接相连；若干个水冷输送槽单体的内部分别设有迷宫式水循环通道31，若干个迷宫式水循环通道31并联于冷却水管道51和回水管道52之间。通过上述连接方式不仅能够有效防止水冷输送槽3因温度过高而发生变形，还能够使废钢实现均匀升温，为后续对物料加热提供良好的基础。

进一步地，所述烧嘴烟罩单元6包括底部开口的烟罩本体61，烟罩本体61的内顶部设有除尘管道62以及若干个均匀设置的烧嘴63，烧嘴63分别与设在烟罩本体61上部的煤气管道64和空气管道65相连，除尘管道62通过引风机66与除尘装置67相连。所述烟罩本体61的内侧壁上设有耐热纤维棉层68。当开始预热时，烧嘴烟罩单元6和水冷输送槽3形成一个相对密闭的空间，能够有效减少物理热能的损耗，同时能够保证废钢预热达到理想的温度；烟罩本体61由耐热钢板焊接而成，内部为耐热纤维棉层68，煤气管道64的内部为优选为：高炉、转炉、焦炉等钢厂可利用的副产燃气，煤气管道64和空气管道65均设有阀门并供给烧嘴63燃料，使烧嘴63喷射火焰来预热废钢，高温喷射火焰预热废钢产生的高温烟气亦对未进入喷射火焰范围的废钢有预热作用，在上述两者共同的作用下对废钢进行预热；另外，通过本实用新型中所述的除尘装置67的高温气体可进入换热器，换热过后的高温空气通过管道进入燃烧系统，作为助燃风，不仅能够实现循环利用又能够节约能耗；通过设置烧嘴烟罩单元6，使烧嘴烟罩单元6和水冷输送槽3形成一个相对密闭空间的形式能够节省20-30%的能耗。

进一步地，所述烧嘴烟罩单元6固定设置在水冷输送槽3的顶部，烟罩本体61的侧壁外侧分别连接有固定支架8；固定支架8包括固定竖支架81，固定竖支架81的顶部与固定横支架82的外端相连，固定横支架82的内端与烧嘴烟罩单元6侧壁外侧固定相连；水冷输送槽3的侧壁顶部设有钢板36，烟罩本体61的侧壁底部设有与钢板36相适配的迷宫式密封69。通过设置迷宫式密封69，并使迷宫式密封69与钢板36相配合能够实现烧嘴烟罩单元6和水冷输送槽3形成一个相对密闭的空间；优选地，钢板36为两个且设置在内侧，迷宫式密封69为两个设在两个钢板36的外侧以达到密封以及保温的作用；该固定支架8为固定式，烧嘴烟罩单元6和水冷输送槽3之间可不发生直接接触，即当水冷输送槽3发生振动时固定支架8不会受到影响。

进一步地，所述烧嘴烟罩单元6与水冷输送槽3的顶部活动连接，烟罩本体61的侧壁外侧分别连接有活动支架7；活动支架7包括液压缸71，液压缸71的固定端底部安装有液压缸支架72，液压缸71的伸缩端顶部与倾斜式连接板73的一端相连，倾斜式连接板73的另一端与烟罩本体61的侧壁相连。所述水冷输送槽3与烧嘴烟罩单元6之间可采用活动的连接方式，需要注意的是当需要预热时，液压缸71的伸缩端缩回，同时带动烧嘴烟罩单元6下移，使烧嘴烟罩单元6套装在水冷输送槽3的外部，以实现烧嘴烟罩单元6和水冷输送槽3形成一个相对密闭的空间，烧嘴烟罩单元6和水冷输送槽3之间可以不发生接触，避免水冷输送槽3的振动给活动支架7造成影响。

上述固定密封方式和活动密封方式可根据实际情况进行选择，采用固定密封方式时，烧嘴烟罩单元6与水冷输送槽3之间留有一定间隙，通过错开焊接在烟罩与料槽上的钢板形成迷宫型密封槽，迷宫型密封槽与迷宫式密封69相配合，该方式可减少升降式过程的繁琐，同时具有较好的密封效果，防止烟尘快速扩散；采用活动密封方式时，当需要输送废钢时，烧嘴烟罩单元6上升，不影响正常送料，当需要开始对废钢预热时，烧嘴烟罩单元6下降并与水冷输送槽3形成密闭结构，以达到物理热能损耗，保证废钢预热达到理想温度的目的。

进一步地，所述支架减震单元4包括设在给料输送槽2和水冷输送槽3两侧的支架框架41，支架框架41的下框架底部设有带螺栓孔的固定板42，支架框架41的上框架上开设有用于穿装减振杆43的穿装孔；两侧减振杆43之间设有支撑横梁44，支撑横梁44的外侧设有减振阻尼器45，减振阻尼器45的一侧通过第一连接杆46与支撑横梁44相连，减振阻尼器45的另一侧通过第二连接杆47与该侧相对应的支架框架41相连。所述穿装孔为两个，两个穿装孔内分别设置有减振杆43；减振杆43包括两端带有外螺纹的减振杆本体431，减振杆本体431的上部以及下部均设有减振体，上减振体设置在穿装孔上部的减振杆43上，下减振体设置在方管式支撑横梁式支撑横梁44的内部；减振体包括设在内侧的凹球面体432和设在外侧与凹球面体432相适配的凸球面体433，凸球面体433的外侧设有与减振杆本体431外螺纹相适配的紧固螺栓434；凹球面体432和凸球面体433均套装在减振杆本体431的外部。本实用新型中变频电机9带动四轴激振器1产生水平方向上的激振力，使给料输送槽2和水冷输送槽3做水平方向慢进快退运动来输送废钢，此种方式在竖直方向上的合力为零，在水平方向上产生特殊的力，使输送过程呈现慢进快退的运动状态，使物料在摩擦力的作用下物料向前运动较多，向后运动较少，从而使物料不断向前移动，通过调节变频电机9的频率，使物料能够以要求的速度持续向前运动，物料没有在竖直方向的运动，输送物料过程中物料对设备的冲击力为零；同时本实用新型的减振支撑单元4能够减弱水平往复运动对减振支撑单元4的水平冲击，减振装置利用凹球面与凸球面相接触，运动时将水平的冲击力转化为沿球面的钟摆运动，加大了支撑装置的运动距离同时使水平的冲击力被大大减弱，极大的增加了本实用新型的寿命。

本实用新型的工作原理为：启动变频电机9，使变频电机带动四轴激振器1产生水平方向上的激振力，由于四轴激振器有两个大轴，两个小轴产生周期变化的激振力从而带动输送槽进行慢进快退的运动形式，使物料在摩擦力的作用下物料向前运动较多，向后运动较少，从而使物料不断向前移动，通过调节变频电机9的频率，使物料能够以要求的速度持续向前运动；废钢可通过行车或链板机将待预热废钢添输送至给料输送槽2，在四轴激振器1产生激振力的作用下向水冷输送槽3运动，水冷输送槽3内部设有迷宫式水循环通道31，其制作方式可采用两层钢板制作水冷输送槽3的外壳和内壁，在外壳和内壁之间采用钢板制作成循环管路，整个水冷输送槽3的材质优选为20g或50CrMo钢，迷宫式水循环通道31的两端为循环水进口管道32和循环水出口管道33，其可通过金属软管与冷却水管道51和回水管道52相连，在金属软管安装前需进行保压试验，保压压力为0.5MPa，以保证水冷输送槽3不漏水且安全有效；在预热的过程中烧嘴烟罩单元6与水冷输送槽3形成相对密闭的空间，煤气管道64和空气管道65供给烧嘴63燃料，使烧嘴63喷射火焰来预热废钢，高温喷射火焰预热废钢产生的高温烟气亦对未进入喷射火焰范围的废钢有预热作用，在上述两者共同的作用下对废钢进行预热；预热后的废钢由水冷输送槽3的末端排出，并进入后续工段。本实用新型在使用四轴激振器1的同时采用了专用的减振装置，当给料输送槽2和水冷输送槽3发生振动时，给料输送槽2和水冷输送槽3带动支撑横梁44发生振动并产生位移，凹球面体432和凸球面体433的凹球面和凸球面相接触，并将水平的冲击力转化为沿球面的钟摆运动，并通过减振阻尼器45来对减振杆43的钟摆运动进行限位以及缓冲，从而达到防止支架框架41运动的目的。本实用新型主要解决了废钢预热过程不连续，导致作业流程繁琐、热能损耗大，减小了废钢预热过程中的安全隐患，大大降低了预热过程中对环境的污染,并达到了预热废钢输送量实现可调节的目的,可用于精炼炉、转炉、电炉等多个炼钢工艺，满足了多工艺要求。通过实验证明本实用新型的技术方案与烤包器预热废钢的技术方案相比，本实用新型具有不易变形，能够实现连续预热、节省能耗20-30%以及无污染的特点，与电炉烟气预热废钢的技术相比，具有在同等能耗下预热废钢量多10-15%，且预热温度高3-4℃的特点。

上文的示例仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式、变更和改造均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种废钢连续加料预热装置，其特征在于：包括带变频电机（9）的四轴激振器（1）、用于连续废钢加料的给料输送槽（2）以及用于废钢预热的水冷输送槽（3），四轴激振器（1）通过给料输送槽（2）与水冷输送槽（3）相连，给料输送槽（2）和水冷输送槽（3）的底部设有支架减震单元（4），水冷输送槽（3）上设有水冷单元（5），水冷输送槽（3）的顶部设有用于加热以及烟尘回收的烧嘴烟罩单元（6）。

2.根据权利要求1所述的一种废钢连续加料预热装置，其特征在于：所述水冷输送槽（3）的内部设有迷宫式水循环通道（31），迷宫式水循环通道（31）的两端分别设有循环水进口管道（32）和循环水出口管道（33），循环水进口管道（32）通过第一金属软管（34）与水冷单元（5）中的冷却水管道（51）相连，循环水出口管道（33）通过第二金属软管（35）与水冷单元（5）中的回水管道（52）相连。

3.根据权利要求2所述的一种废钢连续加料预热装置，其特征在于：所述水冷输送槽（3）的底部以及侧壁上均设有迷宫式水循环通道（31），且底部以及侧壁上的迷宫式水循环通道（31）相连通。

4.根据权利要求2或3所述的一种废钢连续加料预热装置，其特征在于：所述水冷输送槽（3）包括若干个水冷输送槽单体，若干个水冷输送槽单体通过螺栓串接相连；若干个水冷输送槽单体的内部分别设有迷宫式水循环通道（31），若干个迷宫式水循环通道（31）并联于冷却水管道（51）和回水管道（52）之间。

5.根据权利要求1所述的一种废钢连续加料预热装置，其特征在于：所述烧嘴烟罩单元（6）包括底部开口的烟罩本体（61），烟罩本体（61）的内顶部设有除尘管道（62）以及若干个均匀设置的烧嘴（63），烧嘴（63）分别与设在烟罩本体（61）上部的煤气管道（64）和空气管道（65）相连，除尘管道（62）通过引风机（66）与除尘装置（67）相连。

6.根据权利要求5所述的一种废钢连续加料预热装置，其特征在于：所述烟罩本体（61）的内侧壁上设有耐热纤维棉层（68）。

7.根据权利要求1或5所述的一种废钢连续加料预热装置，其特征在于：所述烧嘴烟罩单元（6）固定设置在水冷输送槽（3）的顶部，烟罩本体（61）的侧壁外侧分别连接有固定支架（8）；

固定支架（8）包括固定竖支架（81），固定竖支架（81）的顶部与固定横支架（82）的外端相连，固定横支架（82）的内端与烧嘴烟罩单元（6）侧壁外侧固定相连；

水冷输送槽（3）的侧壁顶部设有钢板（36），烟罩本体（61）的侧壁底部设有与钢板（36）相适配的迷宫式密封（69）。

8.根据权利要求1或5所述的一种废钢连续加料预热装置，其特征在于：所述烧嘴烟罩单元（6）与水冷输送槽（3）的顶部活动连接，烟罩本体（61）的侧壁外侧分别连接有活动支架（7）；

活动支架（7）包括液压缸（71），液压缸（71）的固定端底部安装有液压缸支架（72），液压缸（71）的伸缩端顶部与倾斜式连接板（73）的一端相连，倾斜式连接板（73）的另一端与烟罩本体（61）的侧壁相连。

9.根据权利要求1所述的一种废钢连续加料预热装置，其特征在于：所述支架减震单元（4）包括设在给料输送槽（2）和水冷输送槽（3）两侧的支架框架（41），支架框架（41）的下框架底部设有带螺栓孔的固定板（42），支架框架（41）的上框架上开设有用于穿装减振杆（43）的穿装孔；两侧减振杆（43）之间设有支撑横梁（44），支撑横梁（44）的外侧设有减振阻尼器（45），减振阻尼器（45）的一侧通过第一连接杆（46）与支撑横梁（44）相连，减振阻尼器（45）的另一侧通过第二连接杆（47）与该侧相对应的支架框架（41）相连。

10.根据权利要求9所述的一种废钢连续加料预热装置，其特征在于：所述穿装孔为两个，两个穿装孔内分别设置有减振杆（43）；

减振杆（43）包括两端带有外螺纹的减振杆本体（431），减振杆本体（431）的上部以及下部均设有减振体，上减振体设置在穿装孔上部的减振杆（43）上，下减振体设置在方管式支撑横梁式支撑横梁（44）的内部；

减振体包括设在内侧的凹球面体（432）和设在外侧与凹球面体（432）相适配的凸球面体（433），凸球面体（433）的外侧设有与减振杆本体（431）外螺纹相适配的紧固螺栓（434）；

凹球面体（432）和凸球面体（433）均套装在减振杆本体（431）的外部。

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