CN214655074U - 一种分级式废钢预热装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢铁冶金技术领域，公开了一种分级式废钢预热装置，包括：料斗传送装置；预备机构；出料机构；分级处理装置，每组分级处理装置包括一个废钢布料机和一个蓄热烘烤装置。本发明具有以下优点和效果：本申请的分级式废钢预热装置，由于利用分级处理装置，可以一层铺设废钢料一次加热，进行多级多次的布料和预热，最终使得废钢料堆温度均匀稳定；另一方面，本发明中的分级加料可以先加入较为轻质的废钢料，后加入堆密度较大的重型废钢料，借助废钢料自重调整废钢的堆密度，确保废钢料的装载量。同时本申请可以根据需求灵活调整，可以适应不同的炼钢工艺。

Description

一种分级式废钢预热装置

技术领域

本申请涉及钢铁冶金技术领域，具体涉及一种分级式废钢预热装置。

背景技术

目前，环保督查力度的加大，全国各地碳排放交易系统的建立为钢铁企业加大利用废钢创造了条件，废钢相对于长流程“矿石-铁水-钢坯”的冶炼流程可以大量减少对空气和水的污染排放。在严格环保的要求下，中国钢铁企业应用废钢铁的积极性比较高，废钢的应用比例明显增加，短流程炼钢的比重呈明显上升趋势。

目前国内并无成熟的用于炼钢的废钢连续预热设备，现有部分预热装置主要有以下几种：

1、铁水罐废钢预热装置，即在铁水罐内加入废钢送至预热站，利用钢厂的煤气将废钢预热到600℃左右，再到高炉竞铁水。这种方式的优点是废钢预热温度高，预热速度快；缺点是装料量极为有限，难以大规模使用，铁水罐内温差大，影响铁水罐寿命。

2、炉后在线预热装置：即将经过严格分类的废钢通过履带输送机送进加热炉内进行预热，预热后的废钢倒入料斗内再运送至炼钢炉前。这种方式对废钢要求高，结构复杂，场地要求高，投资大，无法保证料斗的装载量。

3、废钢压块预热装置，即将废钢先进行压制成统一规格的废钢块，再利用步进装置或推钢机送至预热炉内进行加热，加热后废钢块料通过料斗进行转运至炉前。这种方式的优点是废钢预热温度高，炉内气氛易于控制，产量大。缺点是需要增加废钢制块装置，对制块用废钢有限制，结构复杂，场地要求大，投资高。

4、废钢散料连续预热装置，即废钢散料装入小车后进入预热炉内，在移动装置牵引下运行，至炉后倾翻至加料小车，运至炉前加料。这种方式预热温度不高，预热量较小，仅适用于中频炉等中小电炉的小批量废钢预热。

5、类隧道窑式连续预热装置，即废钢置于由链轮驱动的链板上在炉内和高温烟气相向运动，在炉内进行加热，在出料口卸入料斗再运至炉前。这种方式的优点的是连续性强，预热温度均匀。缺点是产量较小，且无法保证料斗的装载量，和炼钢工艺匹配有难度。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本申请的目的在于提供一种分级式废钢预热装置，一方面可以提高废钢料斗内堆密度，另一方面可以预热使得废钢料斗内的废料堆受热更加均匀，实现连续大批量均匀预热废钢料。

为达到以上目的，一方面，采取的技术方案是：

本申请提供一种分级式废钢预热装置，包括：

料斗传送装置，其架设在地面上，且所述料斗传送装置上架设有若干个废钢料斗；

预备机构，其按照料斗传送装置运输方向安装在料斗传送装置起点；

出料机构，其按照料斗传送装置运输方向安装在料斗传送装置的终点；

分级处理装置，其数量为至少三组，位于预备机构和出料机构之间，每组分级处理装置均跨设在料斗传送装置上，且高于废钢料斗，每组分级处理装置包括以料斗传送装置运送方向依次排列的一个废钢布料机和一个蓄热烘烤装置。

优选的，所述废钢布料机包括:

布料支架，其跨设于料斗传送装置上方，并高于废钢料斗；

废钢备料仓，其安装于布料支架；

卸料升降机，其其输出端与布料支架底部固定连接，所述卸料升降机低于废钢备料仓。

优选的，所述蓄热烘烤装置包括：

烘烤器支架，其跨设在料斗传送装置上方，并高于废钢料斗；

复合烘烤器，至少一组，其安装于在烘烤器支架，垂直于料斗传送装置运送方向设置；

料斗升降机，其对应设置于复合烘烤器下方，在料斗升降机未升起时，其低于废钢料斗。

优选的，每个所述复合烘烤器包括：

复合烘烤盖，具有多个，垂直于料斗传送装置运送方向安装于烘烤器支架；

蓄热式烧嘴，有多个，每个复合烘烤盖底部设置有至少一个蓄热式烧嘴。

优选的，所述多个蓄热式烧嘴分为至少两组，每组蓄热式烧嘴的数量至少有六个以上，每个复合式烘烤盖底部设置有一组蓄热式烧嘴。

优选的，当料斗升降机完全升起时，所述每组复合烘烤器中的所有复合烘烤盖构成的整体和废钢料斗互相扣合。

优选的，所述料斗传送装置为双链条输送线，所述废钢料斗跨设在两根链条上。

优选的，所述预备机构包括：

前承重板，其顶部开设有前离合槽，所述双链条输送线通过前离合槽穿过前承重板；

前升降机，其设置在前承重板底部；

料斗调整机构，有四个，设置在前承重板四角，当前升降机完全降下后，料斗调整机构的顶面低于链条顶面。

优选的，所述料斗调整机构为液压千斤顶，每个液压千斤顶的输出端设置有防损面板。

优选的，所述出料机构包括：

后承重板，其顶部设置有后离合槽，所述双链条输送线通过后离合槽穿过后承重板；

后升降机，其设在后承重板底部。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请的分级式废钢预热装置，由于利用分级处理装置，废钢料斗通过料斗传送装置运送，依次经过分级处理装置下方，且分级处理装置以运送方向依次排列一个废钢布料机和一个蓄热烘烤装置。废钢料斗中可以每铺设一层废钢料加热一次，进行多级多次的布料和预热，最终使得废钢料堆温度均匀稳定。

另一方面，本发明中的分级加料可以先加入较为轻质的废钢料，列如钢丝、钢线、钢管以及薄钢板一类的材料，后加入堆密度较大的重型废钢料，比如厚钢板、大型钢管一类的材料，借助废钢料自重调整废钢的堆密度，确保废钢料的装载量。同时本申请提供的废钢预热装置的加料装置和烘烤时间可以根据需求灵活调整，可以适应不同的炼钢工艺。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请中一个实施例的主视图。

图2为图1中废钢布料机的结构示意图。

图3为图1中蓄热烘烤装置的结构示意图。

图4为图1中预备机构的俯视示意图。

图5为图1中预备机构降下时的结构示意图。

图6为图1中预备机构升起时的结构示意图。

图7为图1中出料机构降下时的结构示意图。

附图标记：

1、料斗传送装置；11、链条；2、预备机构；21、前承重板；22、前升降机；23、料斗调整机构；231、液压千斤顶；232、防损面板；24、前离合槽；3、出料机构；31、后承重板；32、后升降机；33、后离合槽；4、分级处理装置；41、废钢布料机；411、布料支架；412、废钢备料仓；413、卸料升降机；42、蓄热烘烤装置；421、烘烤器支架；422、复合烘烤器；4221、复合烘烤盖；4222、蓄热式烧嘴；423、料斗升降机；5、废钢料斗。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本实施例中，如图1所示，所述分级式废钢预热装置包括料斗传送装置1、预备机构2、出料机构3和分级处理装置4，所述料斗传送装置1架设在地面上，用于运输废钢料斗5，按料斗传送方向为前计，上述预备机构2设置在料斗传送装置1前端，上述出料机构3设置在料斗传送装置1的末端，辅助废钢料斗5稳定放置于料斗传送装置1上。而所述分级处理装置4有至少三组，横贯跨设在料斗传送装置1上并高于废钢料斗5，用于对废钢料斗5布料和加热，每租分级处理装置4有依照料斗传送装置1运送方向依次排列的一个废钢布料机41和一个蓄热式烘烤装置，废钢布料机41用于铺设一层废钢料，而蓄热烘烤装置42用以加热这层废钢料，实现铺设一层加热一层的效果，而每个废钢布料机41依次序布下堆密度逐渐增大的废钢料，后堆入的废钢料可以压密实先堆入的废钢料，而先堆入的废钢料已经加热软化，即使依靠后堆入的废钢料自重也可以很好的压紧，充分利用能量，而无需传统的废钢料前处理的装置。

在一些实施例中，如图2所示，所述废钢布料机41包括布料支架411、废钢备料仓412、卸料升降机413，所述布料支架411通常架设在工厂环境中的其他支架上，使得具有一定的高度，有一些实施例中也可以架设在固定的墩柱上，废钢备料仓412安装于布料支架411上，而卸料升降机413固定设置，一般设置在固定的墩柱或者支架上，卸料升降机413输出端和布料支架411固定连接，使得卸料升降机413带动废钢备料仓412升降运动，当废钢备料仓412抵接废钢料斗5时，从废钢备料仓412将废钢料送入废钢料斗5中，完成一次布料。

在一些实施例中，如图3所示，所述蓄热烘烤装置42包括烘烤器支架421、复合烘烤器422以及料斗升降机423，烘烤器支架421跨设在料斗传送装置1上方，一般固定安装在工厂内的墩柱或者支架上，使得烘烤器支架421高于废钢料斗5以免影响废钢料斗5的运转，所述烘烤器支架421上设置有复合烘烤器422，数量至少有一组，在一些实施例中可以有两组或者更多组，而每个复合烘烤器422下方对应设置有料斗升降机423，料斗升降机423用于将废钢料斗5升起，使得废钢料斗5上部开口靠近复合烘烤器422，一方面减少废钢料斗5加热时的热损失，另一方面可以避免火焰外泄产生安全隐患。

进一步的，如图1和图3所示，每个复合烘烤器422包括至少一个复合烘烤盖4221和至少一个蓄热式烧嘴4222，复合烘烤盖4221安装于烘烤器支架421内，用以承载蓄热式烧嘴4222，蓄热式烧嘴4222用以提供火焰加热废钢料，同时为了更多更广的设置蓄热式烧嘴4222，复合烘烤盖4221的数量通常设置有多个，如图1和图3所示实施例中每组复合烘烤器422有两个复合烘烤盖4221。

更进一步的，如图3所示，所述多个蓄热式烧嘴4222分为至少两组，每组蓄热式烧嘴4222的数量至少有六个以上，每个复合式烘烤盖底部设置有一组蓄热式烧嘴4222，通常废钢料数量较多，需要的加热功率较大，同时一般废钢料斗5较大使得加热器的分布要尽可能的广。

更进一步的，如图3所示，所述料斗升降机423完全升起时，所述复合烘烤盖4221和废钢料斗5互相扣合，使得加热火焰和热空气不会外泄，进一步降低燃料外泄的风险，同时更高效利用热量进行加热。

在一些实施例中，如图1和图4所示，所述料斗传送装置1为双链条11运输线，所述废钢料斗5跨设在两根链条11上，废钢料斗5自重以及温度较高，使用双链条11可以延长料斗传送装置1的使用寿命。

进一步的，如图4-6所示，所述预备机构2包括前承重板21、前升降机22和料斗调整机构23，前承重板21顶端开设有前离合槽24，上述链条11穿过前离合槽24设置，在有些实施例中，前承重板21是一块较为厚重的耐热板，用以承载较重的废钢料斗5而不发生形变；当废钢料斗5放置在前承重板21上时，料斗调整结构会摆正废钢料斗5的位置，避免废钢料斗5在后续工序中以因为位置不正导致火焰或者废钢料泄露。当废钢料斗5摆正后，前升降机22带动前承重板21下降，所述料斗传送装置1的链条11向上离开前离合槽24，而废钢料斗5被链条11托起运输。

更进一步的，如图4所示，所述料斗传送调整机构23为液压千斤顶231，利用液压千斤顶231的推力摆正废钢料斗5，而为了防止废钢料斗5表面破损，在液压千斤顶231输出端设置有防损面板232。

进一步的，如图1和图7所示，所述出料机构3包括后承重板31和后升降机32，所述后承重板31形状也是一块较为厚重的耐热板，后承重板31顶部开设有后离合槽33，当废钢料斗5运输到出料机构3的位置时，后升降机32升起，使得链条11进入后离合槽33，而废钢料斗5被后承重板31托起，等待转运。

本实施例还提供一种基于上述分级式预热装置的预热方法，包括以下步骤：

S1.将空的废钢料斗5放置在预备机构2上，由预备机构2送入料斗传送装置1；

S2.废钢料斗5沿运送方向依次进入每一组分级处理装置4中，在每一组分级处理装置4中，先运送至废钢布料机41下方，装入堆密度低的废钢料，再运送至蓄热烘烤装置42下方，将堆放的废钢料烘烤至指定温度，后一个废钢布料机41投入的废钢料的堆密度比前一个废钢布料机41要高；

S3.将装满高温废钢料的废钢料斗5通过出料机构3送出。

特别的，以上方法在一个具体的实施例中如下所示：

S101.将空的废钢料斗5放置在预备机构2上，通过料斗调整机构23将料斗摆正，再通过前升降机22降下前承重板21，使得空废钢料斗5架在双链条11上；

S201.本实施例中具有三组分级处理装置4，每个蓄热烘烤装置42设置有两个复合烘烤器422，本步骤中空废钢料斗5首先进入第一组分级处理装置4，在第一组分级处理装置4的废钢布料机41中加入厚度为500-800mm的轻薄料型的废钢料，在第一个蓄热烘烤装置42中的第一个复合烘烤器422烘烤10分钟左右，将废钢加热到150-300℃，再进入第二个复合烘烤器422中烘烤10分钟，将废钢加热到300-400℃，此时废钢内最大温差小于80℃；

S301.废钢料斗5进入第二组分级处理装置4，在第二组分级处理装置4的废钢布料机41中加入厚度的500-800mm的压块料型的废钢料，在第二组分级处理装置4中的蓄热烘烤装置42的第一个复合烘烤器422烘烤10分钟左右，将废钢加热到400-500℃，再进入第二个复合烘烤器422中烘烤10分钟，将废钢加热到500-600℃，此时废钢内最大温差小于70℃；

S401.废钢料斗5进入第三组分级处理装置4，在第三组分级处理装置4的废钢布料机41中加入厚度的500-800mm的重废料型的废钢料，在第三组分级处理装置4中蓄热烘烤装置42的第一个复合烘烤器422种烘烤10分钟左右，将废钢加热到600-700℃，再进入第二个复合烘烤器422中烘烤10分钟，将废钢加热到700-800℃，此时废钢内最大温差小于50℃；

S501.废钢料斗5运行到出料机构3，执行出料操作。

在现有的废钢预热装置中，经常采用的是堆满废钢料之后成堆加热，一般废钢料斗5内废钢料层的高度有2米左右，火焰无法穿透到底部，因为废钢料堆孔隙率较大，同时散热面也较多，使得料堆上下温差极大，顶部平均温度可以达到1000℃左右，而在炼钢工艺所允许的加热时间内，底部温度仅有150℃左右，烘烤温度极不均匀，对料斗的损伤也大，底部未充分加热废钢料无法保证去除水分等杂质，会对炼钢炉产生不利影响，而采用本实施例所提供的预热装置及预热系统，上下温度较为均匀，对炼钢影响较小，同时逐级增加堆密度的装料方式可提高装料量10％～20％左右。

本申请不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分级式废钢预热装置，其特征在于，包括：

料斗传送装置(1)，其架设在地面上，且所述料斗传送装置(1)上架设有若干个废钢料斗(5)；

预备机构(2)，其按照料斗传送装置(1)运输方向安装在料斗传送装置(1)起点；

出料机构(3)，其按照料斗传送装置(1)运输方向安装在料斗传送装置(1)的终点；

分级处理装置(4)，其数量为至少三组，位于预备机构(2)和出料机构(3)之间，每组分级处理装置(4)均跨设在料斗传送装置(1)上，且高于废钢料斗(5)，每组分级处理装置(4)包括以料斗传送装置(1)运送方向依次排列的一个废钢布料机(41)和一个蓄热烘烤装置(42)。

2.根据权利要求1所述的一种分级式废钢预热装置，其特征在于，所述废钢布料机(41)包括:

布料支架(411)，其跨设于料斗传送装置(1)上方，并高于废钢料斗(5)；

废钢备料仓(412)，其安装于布料支架(411)；

卸料升降机(413)，其输出端与布料支架(411)底部固定连接，所述卸料升降机(413)低于废钢备料仓(412)。

3.根据权利要求1所述的一种分级式废钢预热装置，其特征在于，所述蓄热烘烤装置(42)包括：

烘烤器支架(421)，其跨设在料斗传送装置(1)上方，并高于废钢料斗(5)；

复合烘烤器(422)，至少一组，其安装于在烘烤器支架(421)，垂直于料斗传送装置(1)运送方向设置；

料斗升降机(423)，其对应设置于复合烘烤器(422)下方，在料斗升降机(423)未升起时，其低于废钢料斗(5)。

4.根据权利要求3所述的一种分级式废钢预热装置，其特征在于，每个所述复合烘烤器(422)包括：

复合烘烤盖(4221)，具有多个，垂直于料斗传送装置(1)运送方向安装于烘烤器支架(421)；

蓄热式烧嘴(4222)，有多个，每个复合烘烤盖(4221)底部设置有至少一个蓄热式烧嘴(4222)。

5.根据权利要求4所述的一种分级式废钢预热装置，其特征在于：所述多个蓄热式烧嘴(4222)分为至少两组，每组蓄热式烧嘴(4222)的数量至少有六个以上，每个复合式烘烤盖底部设置有一组蓄热式烧嘴(4222)。

6.根据权利要求4所述的一种分级式废钢预热装置，其特征在于：当料斗升降机(423)完全升起时，所述每组复合烘烤器(422)中的所有复合烘烤盖(4221)构成的整体和废钢料斗(5)互相扣合。

7.根据权利要求1所述的一种分级式废钢预热装置，其特征在于，所述料斗传送装置(1)为双链条(11)输送线，所述废钢料斗(5)跨设在两根链条(11)上。

8.根据权利要求7所述的一种分级式废钢预热装置，其特征在于，所述预备机构(2)包括：

前承重板(21)，其顶部开设有前离合槽(24)，所述双链条(11)输送线通过前离合槽(24)穿过前承重板(21)；

前升降机(22)，其设置在前承重板(21)底部；

料斗调整机构(23)，有四个，设置在前承重板(21)四角，当前升降机(22)完全降下后，料斗调整机构(23)的顶面低于链条(11) 顶面。

9.根据权利要求8所述的一种分级式废钢预热装置，其特征在于，所述料斗调整机构(23)为液压千斤顶(231)，每个液压千斤顶(231)的输出端设置有防损面板(232)。

10.根据权利要求7所述的一种分级式废钢预热装置，其特征在于，所述出料机构(3)包括：

后承重板(31)，其顶部设置有后离合槽(33)，所述双链条(11)输送线通过后离合槽(33)穿过后承重板(31)；

后升降机(32)，其设在后承重板(31)底部。

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