废钢加热装置及电弧炉烟气余热利用系统的制作方法

本实用新型属于电弧炉冶炼技术领域，具体涉及一种废钢加热装置及包括有该废钢加热装置的电弧炉烟气余热利用系统。

背景技术：

电弧炉冶炼原料一般为废钢，而不是高温的铁水，把常温的废钢用电弧加热到融化需要很长的时间，为了缩短冶炼周期，可提高废钢加入电弧炉之前的温度。电弧炉冶炼的过程中会产生大量的烟气，这些烟气的温度可达1300℃，目前一般用来加热废钢，以便回收烟气热能并缩短冶炼时间。

利用电弧炉高温烟气加热废钢的系统目前已有康斯迪、竖炉、双壳炉等几种方式，但是这些利用方式都有各种自身难以克服的缺点，比如康斯迪系统对废钢加热不均匀，堆积在下部的废钢温度最低，废钢余热平均温度只能达到150℃；竖炉的手指机构采用水冷，水冷手指温度较低容易粘钢导致无法打开下料，并且竖炉机构需要上下机械运动，同意损坏，同时要求厂房的标高很高，设备庞大，一次性投资很高，且不适应旧有电弧炉炼钢车间的改造；而双壳炉占地太大，投资大，由于只能加热一炉废钢，随着废钢温度提高，烟气废热利用越来越少，换热效率低下。

技术实现要素：

本实用新型实施例涉及一种废钢加热装置及包括有该废钢加热装置的电弧炉烟气余热利用系统，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本实用新型实施例涉及一种废钢加热装置，包括废钢加热床，所述废钢加热床入口端连接有料仓且出口端设有用于与电弧炉废钢加入口对接的进料单元，所述废钢加热床的废钢通道上部设有至少一道烟气隔挡。

作为实施例之一，所述烟气隔挡包括烟气挡板。

作为实施例之一，所述烟气挡板顶部可转动安装于所述废钢加热床上。

作为实施例之一，所述烟气挡板包括自上而下依次铰接的多块挡板板体，最上端的所述挡板板体与所述废钢加热床和所述下板体铰接。

作为实施例之一，所述烟气隔挡还包括多个链条，各所述链条呈流苏状安设于所述烟气挡板底部。

作为实施例之一，所述废钢加热床入口处设有平整机构，且平整高度位于烟气挡板以下。

作为实施例之一，所述废钢加热床底部设有至少一个吸烟罩，各所述吸烟罩均与一排烟总管连通，于所述排烟总管上设有流量调节单元。

作为实施例之一，所述料仓上部连接有排烟支管，所述排烟支管旁接于所述排烟总管上且旁接点位于所述流量调节单元与所述排烟总管出口端之间。

作为实施例之一，所述料仓为立式料仓，所述料仓上部设有可启闭的密封门。

本实用新型实施例涉及一种电弧炉烟气余热利用系统，包括如上所述的废钢加热装置，所述废钢废钢加热装置的烟气出口连接有余热回收单元。

本实用新型实施例至少具有如下有益效果：通过在废钢通道中设置烟气隔挡，用于阻挡烟气，改变烟气的流动方向，可迫使烟气向下流动而穿过废钢内部，对废钢内部深处进行加热，而不仅仅只流过废钢表面，从而有效地提高废钢加热效果，可缩短废钢加热床的水平长度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的废钢加热装置的结构示意图；

图2为图1沿A-A的剖视图；

图3为本实用新型实施例提供的烟气隔挡的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的电弧炉烟气余热利用系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图3，本实用新型实施例提供一种废钢加热装置，包括废钢加热床4，所述废钢加热床4入口端连接有料仓5且出口端设有用于与电弧炉1废钢加入口对接的进料单元2，该废钢加热床4的具体结构以及进料单元2的具体结构是本领域常规技术，此处不作赘述。该废钢加热床4具有废钢通道，一般地，在废钢加热床4中设有废钢料槽401，该废钢料槽401的槽腔即作为废钢的运行通道，废钢料槽401底部设有振动桁架404，在驱动装置10的作用下振动，可驱使废钢向电弧炉1方向移动。进一步优选地，如图1-图3，所述废钢加热床4的废钢通道上部设有至少一道烟气隔挡402，用于阻挡烟气，改变烟气的流动方向，可迫使烟气向下流动而穿过废钢内部，对废钢内部深处进行加热，而不仅仅只流过废钢表面，从而有效地提高废钢加热效果，可缩短废钢加热床4的水平长度。

可以理解地，上述烟气隔挡402可以是橡胶制帘幕等结构，也可以是板体结构，本实施例中，优选为采用板体结构，特别是钢板制板体，即上述烟气隔挡402包括烟气挡板4021，一方面，避免橡胶等材料污染钢水，另一方面，使用寿命较长，工作稳定可靠。优选地，上述烟气挡板4021的板面与废钢通道中废钢运行方向垂直，对烟气的阻挡作用更佳；烟气挡板4021的宽度可稍小于上述废钢料槽401的槽宽，其可伸入至废钢料槽401中而不会卡紧在废钢料槽401内。本实施例中，优选为沿烟气流通方向依次间隔布置多道烟气隔挡402，烟气隔挡402数量及设置间距可根据实际情况选择。

进一步优选地，所述烟气挡板4021顶部可转动安装于所述废钢加热床4上，优选为是铰接在废钢料槽401的上方的床壁上，可转动轴/铰接轴的轴向与废钢料槽401的槽宽平行。设置烟气挡板4021可转动安装，当废钢料出现大块或异形时，该烟气挡板4021可被废钢带动而转动，这样大块的废料或异形废料均可顺利通过废钢料槽401，而不会卡涩，保证废钢加热床4和电弧炉1的正常工作。

作为进一步优选的实施例，如图2和图3，所述烟气挡板4021包括自上而下依次铰接的多块挡板板体，最上端的所述挡板板体与所述废钢加热床4和所述下板体铰接；本实施例中，每块烟气挡板4021包括两块挡板板体。基于该结构，烟气挡板4021更易于被大块废钢或异形废钢顶起，保证废钢的顺畅流通。

进一步优选地，如图2和图3，上述烟气隔挡402还包括多个链条4022，各所述链条4022呈流苏状安设于所述烟气挡板4021底部；链条4022的数量根据实际情况进行选择，以达到一定的密度从而获得所需的烟气阻挡效果为准。通过在烟气挡板4021底部进一步设置链条4022，链条4022易于被流通的废钢带起摆动，不会对废钢的流通产生干涉，在保证废钢畅通运行的前提下，可进一步地使烟气深入至废钢内部进行加热，提高废钢加热效果。

进一步优化上述废钢加热装置的结构，如图1，所述废钢加热床4入口处设有平整机构403，该平整机构403的平整高度位于烟气挡板4021下方，使废钢通道中的废钢料高基本一致，可以降低烟气隔挡402与废钢运行发生干涉的情况出现。该平整机构403可以采用平整辊等平整设备，具体结构此处不作赘述。

进一步优化上述废钢加热装置的结构，如图1，上述料仓5为立式料仓5，在其上部或顶部设置可启闭的密封门23，加废钢时打开，其余时候关闭，可防止烟气外泄，保证安全，避免能量损失。如图1，在料仓5上部连接有排烟支管11，从而烟气还可预热料仓5中的废钢，提高废钢加热效果，充分利用烟气余热。上述的废钢通道为与立式料仓5连通的水平废钢运行通道，形成废钢水平加热与竖直加热两种加热手段，预热效果较佳，占地少，对厂房高度要求较低。

进一步地，如图4，所述废钢加热床4底部设有至少一个吸烟罩3，各所述吸烟罩3均与一排烟总管9连通，于所述排烟总管9上设有流量调节单元8。对于上述的料仓5上部连接有排烟支管11的情况，该排烟支管11旁接于排烟总管9上且旁接点位于流量调节单元8与排烟总管9出口端之间。该流量调节单元8可采用调节阀等流量控制元器件，能够达到调节排烟总管9中的烟气流量即可；吸烟罩3的数量可为一个或多个，相邻的吸烟罩3之间可紧邻布置，也可间隔布置，可根据废钢通道的长度相应设计。通过在废钢加热床4底部设置吸烟罩3，可强制使得烟气能垂直穿透废钢层，不仅能加热表面废钢，还能加热深层废钢，从而提高废钢的加热效率和效果；通过在排烟总管9上设置流量调节单元8，可以调节废钢加热床4中的烟气流通量及流通时间，达到调节废钢预热效果的目的；同时，可以调节吸烟罩3中排出的烟气温度和排烟支管11中的烟气温度，从而达到调节排烟总管9中汇流的烟气温度的目的，利于后续的烟气余热利用工序。

如图4，本实用新型实施例还提供一种电弧炉烟气余热利用系统，包括如上所述的废钢加热装置，所述废钢废钢加热装置的烟气出口连接有余热回收单元。优选地，该余热回收单元包括沿烟气流通方向依次连接的预处理单元和余热锅炉18。其中，该预处理单元可用于烟气预除尘，可减小后续除尘设备的工作负担，同时降低余热锅炉18受热面堵塞的几率。即该预处理单元包括第一除尘器15，该第一除尘器15可以是重力除尘器、旋风除尘器等除尘设备，本实施例中，其包括沉降室15，在沉降室15内烟气因流通截面积变大而流速骤然降低至1～2m/s，烟气中的大颗粒烟尘在重力作用下下坠，从烟气中分离出来。上述余热锅炉18可以列管锅炉也可以是热管锅炉等常规的锅炉设备，具体结构此处从略。进一步优选地，如图4，该预处理单元还包括高温分解室16，沿烟气流通方向上述第一除尘器15与高温分解室16依次设置，该高温分解室16上布置有燃烧器17。通过设置该高温分解室16，烟气可在其中燃烧以及被燃烧器17的火焰加热，烟气温度可升至900℃左右，在此温度下保持2s或2s以上时，烟气中的绝大部分的二噁英可以发生分解反应，保证烟气的无害化。上述燃烧器17优选为是燃气燃烧器17，可采用天然气或其它洁净燃料，不会造成新的污染；燃烧器17的数量可根据实际工况进行选择，本实施例中，控制在2～10个。高温分解室16排出的800～900℃的烟气进入至余热锅炉18，有利于余热锅炉18的运行，加热余热锅炉18中的给水产生蒸汽，可用于发电等。

进一步地，如图4，余热锅炉18的烟气出口连接有放散管路，于放散管路上依次布置有第二除尘器20、风机21和放散烟囱22。其中，该第二除尘器20可以是袋式除尘器、电除尘器等除尘设备，保证排放烟气的洁净度即可。

进一步优选地，如图4，于余热锅炉18与第二除尘器20之间的放散管路上设有活性炭喷射装置19。通过该活性炭喷射装置19向烟气管道内喷射活性炭粉末，可吸收烟气中残留的二噁英以及在余热锅炉18中重新合成的二噁英，而吸收了二噁英的活性炭颗粒可在第二除尘器20中被去除，从而彻底净化烟气。

进一步优选地，如图4，料仓5上方设有料仓烟罩6，料仓烟罩6通过放散支管7与放散管路连接，放散支管7旁接点位于余热锅炉18与第二除尘器20之间。该料仓烟罩6可以抽走加料时从料仓5中泄漏出来的烟气，该部分烟气并入至放散管路上，与余热锅炉18出口烟气温度混合(出口烟气温度约在200℃)，混合后烟气温度可降低至100℃，可避免袋式除尘器式的第二除尘器20烧袋，混合烟气经第二除尘器20除尘净化达标后排向大气。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。