阅读说明：本技术 一种废钢预热处理系统及方法 (Scrap steel preheating treatment system and method ) 是由 陈纪东 刘刚 崔斌斌 孙智波 黄兴龙 王沛 王昭阳 马磊 孙茂华 朱丽国 赵强 于 2021-09-30 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种废钢预热处理系统及方法,系统包括送料槽和介质循环系统,送料槽的顶部设有上隔板,上隔板沿送料槽的出料端向进料端由高至低倾斜设置；送料槽的顶部设有介质加料口,介质加料口设于上隔板的高端；送料槽的出料端设有介质出料口；所述介质循环系统包括介质储存仓、前输送机构和后输送机构,介质出料口通过前输送机构连接至介质储存仓,介质储存仓通过后输送机构连接至介质加料口；所述介质储存仓内装有换热介质,所述换热介质为电炉炼钢用造渣剂或造渣剂原料。本发明是在现有技术中水平连续预热系统的基础上进行的改进,方案投资少,可以提高对烟气热量的回收利用率。(The invention relates to a scrap steel preheating system and a scrap steel preheating method, wherein the scrap steel preheating system comprises a feeding tank and a medium circulating system, an upper partition plate is arranged at the top of the feeding tank, and the upper partition plate is obliquely arranged from high to low along the discharge end of the feeding tank to the feed end; the top of the feeding groove is provided with a medium feeding port which is arranged at the high end of the upper partition plate; a medium discharge port is formed at the discharge end of the feeding groove; the medium circulating system comprises a medium storage bin, a front conveying mechanism and a rear conveying mechanism, the medium discharge port is connected to the medium storage bin through the front conveying mechanism, and the medium storage bin is connected to the medium feed port through the rear conveying mechanism; the medium storage bin is internally provided with a heat exchange medium, and the heat exchange medium is a slagging agent or a slagging agent raw material for electric furnace steelmaking. The invention is an improvement on the basis of a horizontal continuous preheating system in the prior art, has low scheme investment and can improve the recovery utilization rate of the heat of the flue gas.)

一种废钢预热处理系统及方法

技术领域

本发明涉及一种废钢预热处理系统及方法，属于炼钢技术领域。

背景技术

短流程连续炼钢利用电炉高温烟气对废钢料进行预热，可以起到明显的节能效果，降低电耗。竖炉预热系统预热效果好，但要求厂房的标高很高，设备庞大，一次性投资大，不适合旧生产线的改进，而且竖炉预热容易发生堵料，竖炉底部手指状托架易变形。传另外一种水平布置的预热系统，投资少，对厂房标高要求低，使用范围广。但预热时高温烟气从料层上方流动，只能依靠烟气辐射传热，热交换效果差，尤其是底部料层预热效果很差。现有技术中存在很多对水平预热系统进行改进的方案，大多是采用送料槽底部或侧部抽气，让高温烟气进入料层中，对料层底部的废钢进行预热。但由于料层阻力大，一是需要增加负压系统的功率，二是烟气会走捷径，也就是只有临近抽风口的局部位置烟气会穿透料层，预热效果提升不明显。

发明内容

针对上述问题，本发明首先提供了一种废钢预热处理系统及方法，具体方案为：

一种废钢预热处理系统，包括送料槽和介质循环系统，送料槽的顶部设有上隔板，上隔板沿送料槽的出料端向进料端由高至低倾斜设置；送料槽的顶部设有介质加料口，介质加料口设于上隔板的高端；送料槽的出料端设有介质出料口；所述介质循环系统包括介质储存仓、前输送机构和后输送机构，介质出料口通过前输送机构连接至介质储存仓，介质储存仓通过后输送机构连接至介质加料口；所述介质储存仓内装有换热介质，所述换热介质为电炉炼钢用造渣剂或造渣剂原料。

进一步的，所述送料槽的出料端底部设有凹陷，凹陷的上部设有与送料槽底部齐平的筛板，凹陷的底部向送料槽的一侧由高到低倾斜，介质出料口设于较低的一侧。

进一步的，所述送料槽底部设有网格板，网格板的板壁上端朝向送料槽的出料端倾斜；网格板格子尺寸小于废钢料的最小尺寸，大于造渣剂的最大尺寸；网格板的深度大于造渣剂的最大尺寸。

进一步的，所述上隔板设有多段，每段上隔板的高端位置均设有介质加料口。

进一步的，所述介质储存仓包括前仓体和后仓体，前仓体和后仓体均设有称重机构，前仓体和后仓体通过螺旋输送机连接。

进一步的，所述隔板的高端与送料槽弹性连接，低端与送料槽通过横向轴铰接。

一种废钢预热处理方法，是使用本发明的废钢预热处理系统，换热介质由介质加料口加入到上隔板，沿上隔板移动，与高温烟气换热，再从上隔板滑落，落入废钢料层中，与废钢料换热；所述换热介质为造渣剂原料，造渣剂原料经过废钢料层挤压研磨以后，粒度变小，用于制作造渣剂。

另外一种废钢预热处理方法，是使用本发明中一种改进的废钢预热处理系统，换热介质由介质加料口加入到上隔板上，沿上隔板移动，与高温烟气换热，再从上隔板滑落，落入废钢料层中，与废钢料换热；所述换热介质为造渣剂。

另外一种废钢预热处理方法，是使用本发明中另外一种改进的废钢预热处理系统，计算前仓体和后仓体的重量差值，炼钢时造渣剂的加入量扣除所述重量差值。

本发明的有益点是：本发明是在现有技术中水平连续预热系统的基础上进行的改进，结构改变小，投资少。通过引入换热介质，换热介质吸收高温烟气的热量，再将换热介质混入到废钢料层中，可以提高对烟气热量的回收利用率，换热介质采用电炉炼钢工艺中的造渣剂或造渣剂原料，不额外增加使用成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中介质出料口的结构示意图；

图3为本发明中上隔板的连接示意图；

图4为本发明中送料槽的结构示意图；

图5为本发明中网格板的俯视示意图；

图6为本发明中网格板的截面示意图。

具体实施方式

下面结合具体实例，详细说明本发明专利的方案。

实施例1

如图1，一种废钢预热处理系统，包括送料槽1和介质循环系统，送料槽的底部设有激振轴，利用惯性力输送废钢料，槽壁采用水冷壁。送料槽的顶部设有上隔板2，上隔板沿送料槽的出料端向进料端由高至低倾斜设置；送料槽的顶部设有介质加料口6，介质加料口设于上隔板的高端；送料槽的出料端设有介质出料口3；介质循环系统包括介质储存仓、前输送机构4和后输送机构5，介质出料口3通过前输送机构4连接至介质储存仓，介质储存仓通过后输送机构5连接至介质加料口6。前输送机构和后输送机均采用螺旋输送机。介质储存仓内装有换热介质，换热介质为电炉炼钢用造渣剂原料。

在制备炼钢用造渣剂时，主要原料是石灰、二氧化硅、萤石等，磨粉后加入粘结剂混匀，压制成10～30mm的球形颗粒。

本方案使用造渣剂原料，主要是是石灰颗粒，粗碎后的石灰颗粒在送料槽底部会受到废钢料的不断挤压研磨，逐渐破碎成粉料，既可以作为换热介质加热底部废钢料，也可以同时实现原料的破碎。

如图2，介质出料口的具体结构是在送料槽的出料端底部设有凹陷，凹陷的上部设有与送料槽底部齐平的筛板7，凹陷的底部向送料槽的一侧由高到低倾斜，介质出料口设于较低的一侧。

现有技术中为保证废钢预热效果，送料槽长度可达数十米。由于上隔板采用倾斜设置，长度过长时两端高差较大。因此将上隔板设置成多段，每段上隔板的高端位置均设有介质加料口。

本发明中，由于介质在上隔板需要相对于废钢料逆向移动。采取反向倾斜上隔板的方案可以实现。如图3，本实施例将上隔板2的高端与送料槽弹性连接，具体是在连接销轴上，设置一个压簧，使其具有竖向自由度。而低端与送料槽通过横向轴铰接，只具有转动自由度，不具备竖向自由度。在送料槽振动时，上隔板高端被激振，可以促进换热介质沿上隔板的逆向滑动。为保证上隔板的单独振动，上隔板的两端连接处应预留较大的间隙。

因此本实施例可以实现以下废钢预热处理方法，换热介质由介质加料口加入到上隔板，沿上隔板移动，与高温烟气换热，再从上隔板滑落，落入废钢料层中，与废钢料换热；换热介质为造渣剂原料，造渣剂原料经过废钢料层挤压研磨以后，粒度变小，用于制作造渣剂。经过改进，底部废钢料的预热温度由原来的100℃以下可以提高到200℃以上。

实施例2

在实施例1的基础上，送料槽底部设有网格板7，网格板7的板壁上端朝向送料槽的出料端倾斜；网格板格子尺寸小于废钢料的最小尺寸，大于造渣剂的最大尺寸；网格板的深度大于造渣剂的最大尺寸。相应的，本实施例的换热介质选用造渣剂。造渣剂是粒度范围10～30mm的球形颗粒。

由于炼钢工艺对造渣剂粒度有一定要求，粒度太细容易在负压条件下随烟气抽走，因此在送料槽底部设置网格板，如图4-6，造渣剂作为换热介质加入到废钢料层中后，废钢料层孔隙大，造渣剂沿孔隙逐渐移动到料层底部，对底部废钢料进行加热。在废钢料向前方输送过程中，造渣剂落在网格板的网格中，废钢料由网格板支撑，避免废钢料对造渣剂造成挤压破碎。具体的，网格板的格子尺寸为40～100mm，深度为40～80mm，不影响废钢料的输送，倾斜设置的板壁也可以保证换热介质能够向前方移动，不会滞留于网格中。

本方案实现的废钢预热处理方法是，换热介质由介质加料口加入到上隔板上，沿上隔板移动，与高温烟气换热，再从上隔板滑落，落入废钢料层中，与废钢料换热；换热前后保证造渣剂的粒度不发生大幅变化。

实施例3

在实施例1或2的基础上，介质储存仓包括前仓体8和后仓体9，前仓体和后仓体均设有称重机构，前仓体8和后仓体9通过螺旋输送机连接。后仓体9可用于存放新料，前仓体8用于存放换热以后的返回料。

由于造渣剂的加入量有限制，而本发明使用造渣剂或造渣剂原料作为换热介质，虽然通过筛板能将造渣剂或其原料分离出来，但可能会有一部分换热介质随废钢料加入到电炉中。这部分造渣剂或其原料的加入不会影响炼钢工艺，但最好在后续加入造渣剂时将这部分量予以扣除。具体可通过计算前仓体和后仓体的重量差值，炼钢时造渣剂的加入量扣除重量差值。