CN212426094U - 一种利用转炉高温余热烟气烘烤合金的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用转炉高温余热烟气烘烤合金的系统，包括烘烤仓，烘烤仓的上部开设有合金块入口，其下部开设有合金块出口，其左侧壁开设有烟气入口，其右侧壁开设有烟气出口，烘烤仓的烟气入口通过高温导烟管与转炉高温烟道相连通，烘烤仓的烟气出口通过排烟管与转炉高温烟道相连通；烘烤仓用于盛放合金块、并使得合金块与进入烘烤仓的高温烟气进行热交换；本实用新型直接利用转炉高温余热烟对位于烘烤仓的合金块进行加热，并且将与合金块热交换完毕的烟气又通过风机回流至转炉高温烟道，利用转炉冶炼自产余热，热效率高，能源损耗小，运行成本低廉，维护简单。

Description

一种利用转炉高温余热烟气烘烤合金的系统

技术领域

本实用新型属于炼钢转炉余热回收利用领域，尤其涉及一种利用转炉高温余热烟气烘烤合金的系统。

背景技术

转炉炼钢是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程。转炉按耐火材料分为酸性和碱性，按气体吹入炉内的部位有顶吹、底吹和侧吹；按气体种类为分空气转炉和氧气转炉。碱性氧气顶吹和顶底复吹转炉由于其生产速度快、产量大，单炉产量高、成本低、投资少，为使用最普遍的炼钢设备。转炉主要用于生产碳钢、合金钢及铜和镍的冶炼。

目前行业内在转炉合金烘烤方面采用的方案有两种，一种是通过引风机将煤气燃烧所产生的热量输送至烘烤仓以加热合金；另一种是通过煤气燃烧直接烧烤合金以加热合金。目前行业内通常采用这两种方案中，第一种存在热效率低下，合金加热温度相对较低；第二中存在能源消耗较大的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种利用转炉高温余热烟气烘烤合金的系统，以解决合金烘烤热效率低下和能源消耗较大的问题。

本实用新型采用以下技术方案：一种利用转炉高温余热烟气烘烤合金的系统，包括烘烤仓，烘烤仓的上部开设有合金块入口，其下部开设有合金块出口，其左侧壁开设有烟气入口，其右侧壁开设有烟气出口，烘烤仓的烟气入口通过高温导烟管与转炉高温烟道相连通，烘烤仓的烟气出口通过排烟管与转炉高温烟道相连通；

烘烤仓用于盛放合金块、并使得合金块与进入烘烤仓的高温烟气进行热交换，排烟管上安装有风机，风机用于将烘烤仓内的烟气输送至转炉高温烟道内，烘烤仓的合金块出口通过排料管与转炉入口相连通，使得经过高温预热后的合金块进入转炉与铁水混合练成钢水。

进一步地，还包括备料仓，备料仓位于烘烤仓上方，备料仓的下部开设有出料口，出料口与烘烤仓的合金块入口通过入料管相互连通，备料仓用于盛放待烘烤的合金块。

进一步地，排料管与合金块出口之间安装有气封装置，气封装置由同轴设置的内管和外管组成，内管与排料管同轴设置、且其下端与排料管固定连接，内管和外管之间形成一个密闭空间，外管上开设有用于向密闭空间充入氮气的氮气入口，绕内管一周均匀开设有多个氮气孔，多个氮气孔用于密闭空间内的氮气向下流向排料管，氮气用于对转炉倒流入排料管的有焰气体产生风压，避免有焰气体进入烘烤仓。

进一步地，氮气孔斜向设置。

进一步地，烘烤仓左侧壁和右侧壁上、环绕烟气入口和烟气出口处均安装有炉篦条，炉篦条用于阻止合金块滚入高温导烟管和排烟管。

进一步地，高温导烟管和排烟管靠近烘烤仓的一端均为喇叭口状。

进一步地，高温导烟管和排烟管均水平设置，且排烟管的高度高于高温导烟管的高度。

进一步地，排烟管上安装有调节阀，排料管和入料管上均安装有闸阀。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的气封装置的结构示意图。

其中：1.烘烤仓；2.合金块入口；3.合金块出口；4.烟气入口；5.烟气出口；6.转炉高温烟道；7.风机；8.备料仓；9.出料口；10.排烟管；11.排料管；12.入料管；13.高温导烟管；14.内管；15.外管；16.氮气入口；17.氮气孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型公开了一种利用转炉高温余热烟气烘烤合金的系统，如图1和图2所示，包括烘烤仓1，烘烤仓1为封闭容器、且其上部开设有合金块入口2，其下部开设有合金块出口3，其左侧壁开设有烟气入口4，其右侧壁开设有烟气出口5，烘烤仓1的烟气入口4通过高温导烟管13与转炉高温烟道6相连通，烘烤仓1的烟气出口5通过排烟管10与转炉高温烟道6相连通，烘烤仓1用于盛放合金块、并使得合金块与进入烘烤仓1的高温烟气进行热交换，排烟管10上安装有风机7，风机7用于将烘烤仓1内的烟气输送至转炉高温烟道6内，烘烤仓1的合金块出口3通过排料管11与转炉入口相连通，使得经过高温的合金块进入转炉与铁水混合练成钢水。

转炉高温烟道6的下端与转炉出烟口连接，上端与除尘系统连接，转炉高温烟道6内高温烟气的走向是自下而上，高温烟气由转炉通过转炉高温烟道6向除尘系统流动，通过本发明可以利用转炉高温烟道6内的高温烟气对合金块进行预热，进行废热利用。

由于烘烤仓1的容积有限，因此当烘烤仓1内的合金块经过换热后，通过排料管11排出后，无法在短时间内向烘烤仓1装入合金块，因为还可以设置备料仓8来解决这个问题，备料仓8为封闭容器、且位于烘烤仓1上方，备料仓8的下部开设有出料口9，出料口9与烘烤仓1的合金块入口2通过入料管12相互连通。

烘烤仓1和备料仓8可以设置为长方体的料仓，设置成长方体后，尽可能将长方体的宽设置的较短，并且在烘烤仓1长边所在的两个面上依次开设烟气入口4和烟气出口5，这样可以保证烟气穿过烘烤仓1的距离最短，使得合金块升温快，而且在烘烤仓1长边所在的两个面上开设烟气入口4和烟气出口5，可以使得烟气入口4和烟气出口5的开口面积尽可能的大，保证烘烤仓1内进入足量的高温烟气，进而保证合金块的升温速率。

烘烤仓1和备料仓8还可以是圆锥形仓体，烘烤仓1和备料仓8上设置称重计量，根据烘烤仓1的烘烤量向烘烤仓1和备料仓8投入合金块，最好将烘烤仓1和备料仓8的容积设置为一致，因为烘烤仓1进行一次烘烤后，将烘烤完的合金块通过排料管11排出，当烘烤仓1的合金块完全排出后，需要将烘烤仓1与备料仓8之间的入料管12打开使得备料仓8内的待烘烤的合金块进入烘烤仓1进行烘烤，因此当备料仓8和烘烤仓1的容积一致时，只需打开入料管12上的闸阀后，无须其他操作，也无须关注是否烘烤仓1可以容纳下备料仓8内的合金块，如果将备料仓8的容积设置的小于烘烤仓1，就会出现烘烤仓1不被装满的情况，此时烘烤的合金块量就会减少，影响后续的钢水的产量，如果将烘烤仓1的容积小于备料仓8容积的话，就会出现烘烤仓1装不下备料仓8的合金块，会造成烘烤的合金块热量不均一，影响后期的钢水质量。

高温导烟管13和排烟管10靠近烘烤仓1的一端均为喇叭口状，高温导烟管13和排烟管10均水平设置，且排烟管10的高度高于高温导烟管13的高度。烟气入口4的面积为高温导烟管13截面积的1.2倍，烟气出口5的面积为排烟管10截面积的1.8倍，达到减少风机7负压，提升高温烟气通行效率的目的。

烘烤仓1左侧壁和右侧壁上、环绕烟气入口4和烟气出口5处均安装有炉篦条，炉篦条用于阻止合金块滚入高温导烟管13和排烟管10，由于合金块需要经过加热后通过排料管11进入转炉与铁水混合再次加热练成钢水，因此合金块的尺寸就不能太大，太大的合金块必然受热面积小，升温的速率低，换热效率差，因为合金块就需要小一点比较好，但是小一点合金块就容易通过烟气入口4和烟气出口5流入高温导烟管13和排烟管10，容易造成高温导烟管13和排烟管10的阻塞，因为在烟气入口4和烟气出口5处安装炉篦条，炉篦条可以对合金块进行阻挡，避免较小的合金块进入高温导烟管13和排烟管10，炉篦条紧贴烘烤仓1的左侧壁和右侧壁安装。

排烟管10上安装有调节阀，排料管11和入料管12上均安装有闸阀。通过调节排烟管10上的调节阀、排料管11和入料管12上的闸阀，可以控制合金块的烘烤过程，当需要向烘烤仓1加入合金块时，打开入料管12的闸阀，关闭排料管11的调节阀，然后在烘烤合金时，打开排烟管10的调节阀，使得风机7对烘烤仓1内产生负压，进而使得转炉高温烟道6内的高温烟气通过高温导烟管13进入烘烤仓1，然后与合金块进行热交换后，合金块通过与高温烟气热交换后，可以从20℃变成600℃，而换热后的高温烟气又从排烟管10回流至转炉高温烟道6，循环的工作，为转炉提供热交换后的合金块，节约能源，利用转炉的高温余热烟气为转炉加热即将进入转炉的合金块。

排料管11与合金块出口3之间安装有气封装置，气封装置由同轴设置的内管14和外管15组成，内管14与排料管11同轴设置、且其下端与排料管11固定连接，内管14和外管15之间形成一个密闭空间，外管15上开设有用于向密闭空间充入氮气的氮气入口16，绕内管14一周均匀开设有多个氮气入口16，多个氮气入口1用于密闭空间内的氮气向下流向排料管11，氮气用于对转炉倒流入排料管11的有焰气体产生风压，避免有焰气体进入烘烤仓1。氮气孔17斜向设置，这可以形成湍流，促进氮气进入，保证有焰气体不进入烘烤仓1。

本实用新型的使用方法，由以下步骤组成：

打开排烟管10上的调节阀，打开入料管12上的闸阀，使得备料仓8内的合金块通过入料管12进行烘烤仓1；

关闭入料管12上的闸阀；

将转炉高温烟道6内的高温烟气导入烘烤仓1内，使得合金块与进入烘烤仓1的高温烟气进行热交换；

利用风机7对烘烤仓1产生负压，使得烘烤仓1内换热后的烟气流出烘烤仓1，通过排烟管10回流至转炉高温烟道6内；

打开排料管11的闸阀，使得换热后的合金块通过排料管11进入转炉与铁水混合练成钢水。

Claims (8)

1.一种利用转炉高温余热烟气烘烤合金的系统，其特征在于，包括烘烤仓(1)，所述烘烤仓(1)的上部开设有合金块入口(2)，其下部开设有合金块出口(3)，其左侧壁开设有烟气入口(4)，其右侧壁开设有烟气出口(5)，所述烘烤仓(1)的烟气入口(4)通过高温导烟管(13)与转炉高温烟道(6)相连通，所述烘烤仓(1)的烟气出口(5)通过排烟管(10)与转炉高温烟道(6)相连通；

所述烘烤仓(1)用于盛放合金块、并使得合金块与进入烘烤仓(1)的高温烟气进行热交换，所述排烟管(10)上安装有风机(7)，所述风机(7)用于将烘烤仓(1)内的烟气输送至转炉高温烟道(6)内，所述烘烤仓(1)的合金块出口(3)通过排料管(11)与转炉入口相连通，使得经过高温预热后的合金块进入转炉与铁水混合练成钢水。

2.根据权利要求1所述的一种利用转炉高温余热烟气烘烤合金的系统，其特征在于，还包括备料仓(8)，所述备料仓(8)位于烘烤仓(1)上方，所述备料仓(8)的下部开设有出料口(9)，所述出料口(9)与烘烤仓(1)的合金块入口(2)通过入料管(12)相互连通，所述备料仓(8)用于盛放待烘烤的合金块。

3.根据权利要求2所述的一种利用转炉高温余热烟气烘烤合金的系统，其特征在于，所述排料管(11)与合金块出口(3)之间安装有气封装置，所述气封装置由同轴设置的内管(14)和外管(15)组成，所述内管(14)与排料管(11)同轴设置、且其下端与排料管(11)固定连接，所述内管(14)和外管(15)之间形成一个密闭空间，所述外管(15)上开设有用于向密闭空间充入氮气的氮气入口(16)，绕所述内管(14)一周均匀开设有多个氮气孔(17)，多个所述氮气孔(17)用于密闭空间内的氮气向下流向排料管(11)，所述氮气用于对转炉倒流入排料管(11)的有焰气体产生风压，避免有焰气体进入烘烤仓(1)。

4.根据权利要求3所述的一种利用转炉高温余热烟气烘烤合金的系统，其特征在于，所述氮气孔(17)斜向设置。

5.根据权利要求3所述的一种利用转炉高温余热烟气烘烤合金的系统，其特征在于，所述烘烤仓(1)左侧壁和右侧壁上、环绕烟气入口(4)和烟气出口(5)处均安装有炉篦条，所述炉篦条用于阻止合金块滚入高温导烟管(13)和排烟管(10)。

6.根据权利要求5所述的一种利用转炉高温余热烟气烘烤合金的系统，其特征在于，所述高温导烟管(13)和排烟管(10)靠近烘烤仓(1)的一端均为喇叭口状。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种利用转炉高温余热烟气烘烤合金的系统，其特征在于，所述高温导烟管(13)和排烟管(10)均水平设置，且所述排烟管(10)的高度高于高温导烟管(13)的高度。

8.根据权利要求1-6任一所述的一种利用转炉高温余热烟气烘烤合金的系统，其特征在于，所述排烟管(10)上安装有调节阀，所述排料管(11)和入料管(12)上均安装有闸阀。

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