一种利用钢渣热闷余热加热废钢的装置和方法与流程

1.本发明涉及炼钢领域，具体地说是一种利用钢渣热闷余热加热废钢的装置和方法。


背景技术：

2.钢渣是炼钢过程中的主要副产物，产生量约为粗钢产量的8%~15%。中国钢铁行业每年产生的钢渣数量近1亿吨，由于钢渣中含有fe、cao等有价元素，故对其进行资源化利用意义重大。目前钢铁行业的钢渣主要通过破碎、筛分以及磁选等工序回收金属铁，尾渣主要作为水泥的生产原料或者水泥混凝土掺合料，而在钢渣、筛分、磁选之前，钢渣需要经过预处理来将热态钢渣冷却至常温，同时使钢渣粉碎和渣铁分离。热闷工艺是钢渣预处理的主流工艺，但热闷工艺处理钢渣过程中，钢渣由1200℃冷却至100℃以下过程中的热量无法被利用，造成了能源的浪费。
3.中国钢铁工业主要以高炉-转炉长流程炼钢为主，电炉短流程炼钢为辅，短流程钢产量 仅占粗钢总量的10％，而以废钢为直接原料炼钢的方法省去了烧结、炼铁等铁前工序，减少 了能源消耗和二氧化碳排放，提高废钢使用量是钢铁行业的发展趋势。
4.因此基于钢渣热闷工艺，可用于加热废钢，提高废钢入炉温度，可显著起到降低能耗和缩短冶炼周期的作用，有利于废钢使用比例和使用水平的提升。
5.有公开号为cn107779543b的发明提出了一种利用转炉钢渣余热预热废钢与合金的装置及使用方法，主要由废钢与合金加入室1#室和高温炉渣存放室2#室构成，使用过程中，打开1#室的顶部盖板将废钢或合金放入到底板上，盖好保温盖板，之后将高温渣罐通过渣罐小车运送到2#室，完成对废钢或合金的烘烤加热。该装置可以使转炉高温炉渣余热得到回收利用，但将炉渣和废钢分为两个室堆放，两个室之间的换热效率较差，炉渣的余热未得到完全利用。
6.针对上述技术的缺陷，本方案提出了一种利用钢渣热闷余热加热废钢的装置和方法，能利用钢渣热闷处理过程中的显热，对废钢进行预热，提高废钢入炉温度，缩短冶炼周期，提升废钢使用比例和使用水平。


技术实现要素：

7.本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种利用钢渣热闷余热加热废钢的装置和方法，该装置可利用钢渣热闷处理过程中的显热，对废钢进行预热，提高废钢入炉温度，缩短冶炼周期，提升废钢使用比例和使用水平。
8.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种利用钢渣热闷余热加热废钢的装置，其特征在于：包括布设在基座上的钢渣热闷池、驱动装置。
9.所述钢渣热闷池包括池顶盖、池体侧壁、池底盖和废钢笼。
10.所述池顶盖布设在池体侧壁顶部，与池体侧壁顶部滑动连接；池底盖布设在池体
侧壁底部，所述池底盖与池体侧壁可拆卸连接；所述池顶盖、池体侧壁和池底盖合围构成一个密闭的空间。
11.所述废钢笼布设在钢渣热闷池内；所述钢渣热闷池内的池底盖上开设有若干个用于安装废钢笼的废钢笼槽孔；所述废钢笼槽孔与废钢笼匹配设置；废钢笼槽孔底部设有与池底盖滑动连接的若干个废钢笼底盖，所述废钢笼底盖可封盖住废钢笼槽孔。
12.所述废钢笼顶部设置有废钢笼顶盖。
13.所述驱动装置包括池顶盖驱动臂和废钢笼底盖驱动臂；所述池顶盖驱动臂一端布设在基座上，另一端连接池顶盖；所述废钢笼底盖驱动臂一端布设在基座上，另一端连接废钢笼底盖。
14.作为本发明进一步优选地，所述池底盖布设在池体侧壁底部，池底盖一侧边与池体侧壁铰接，另一侧边与池体侧壁卡扣连接；松开一侧边的卡扣连接，池底盖即可向另一侧边打开。
15.作为本发明进一步优选地，所述池体侧壁两侧分别设置有竖直方向布设的池顶盖竖直滑轨；所述池顶盖竖直滑轨一端布设在池体侧壁顶部，另一端向池体侧壁底部延伸；所述池顶盖竖直滑轨底部的高度高于废钢笼顶部的高度；所述池顶盖布设在池顶盖竖直滑轨上，且在池顶盖驱动臂的驱动下沿池顶盖竖直滑轨移动；所述钢渣热闷池滑轨底端布设有限位挡块。
16.作为本发明进一步优选地，所述池体侧壁的外侧面设置有垂直于池体侧壁的池顶盖水平滑轨；所述池顶盖水平滑轨布设在池体侧壁的顶部，与池顶盖竖直滑轨垂直连接；所述池顶盖可在池顶盖驱动臂的驱动下沿池顶盖水平滑轨移动，即可实现池顶盖的打开和闭合。
17.作为本发明进一步优选地，所述钢渣热闷池还包括钢渣筛网层；所述钢渣筛网层高度低于限位挡块高度，高于废钢笼顶部的高度；所述钢渣筛网层为由钢条交错连接构成网格状的、可覆盖整个钢渣热闷池水平面的过滤装置，可用于筛选钢渣，使不大于钢渣筛网层网格孔的钢渣落入钢渣热闷池；所述钢渣筛网层底部固定有钢渣筛网支架，用于在将钢渣筛网层置入钢渣热闷池时支撑钢渣筛网层。
18.作为本发明进一步优选地，所述池体侧壁上还布设有喷淋装置，用于冷却钢渣，以及在热闷时喷水；所述喷淋装置的高度低于限位挡块的高度；所述喷淋装置设置有斜朝向池顶盖和池底盖的喷射方向。
19.作为本发明进一步优选地，所述若干个废钢笼底盖之间设置有废钢笼底盖连接杆；所述废钢笼底盖驱动臂与废钢笼底盖连接杆固定，并控制若干个废钢笼底盖的打开和关闭。
20.作为本发明进一步优选地，所述若干个废钢笼间设置有废钢笼连接杆，用于将若干个废钢笼固定住；所述废钢笼顶盖上设置有吊耳，便于行车通过吊耳将废钢笼整体起吊和落位。
21.作为本发明进一步优选地，所述基座底部设置有料斗小车滑轨；料斗小车滑轨上设置有可沿料斗小车滑轨自由移动的料斗小车；所述料斗小车可移动至钢渣热闷池底部，运走池底盖打开后落下的钢渣、以及废钢笼底盖打开后落下的废钢。
22.一种利用钢渣热闷余热加热废钢的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
s1、操作池顶盖驱动臂，驱动池顶盖沿池顶盖水平滑轨移动，打开池顶盖；s2、利用行车，将废钢笼整体起吊后，放入与废钢笼匹配设置的钢渣热闷池内的废钢笼槽孔中；打开废钢笼顶盖，填入待加热的废钢，完成后，关闭废钢笼顶盖；s3、利用行车，将带有钢渣筛网支架的钢渣筛网层起吊，落入钢渣热闷池内；s4、利用行车，向钢渣热闷池内填入钢渣；部分块径小的钢渣通过钢渣筛网层的网格孔落入钢渣热闷池内，部分块径大的钢渣留在钢渣筛网层上；s5、打开喷淋装置，对钢渣进行打水冷却，钢渣表面凝固并龟裂；s6、钢渣表面水分蒸干后，操作池顶盖驱动臂，驱动池顶盖沿池顶盖水平滑轨移动，关闭池顶盖后，再操作池顶盖驱动臂，使池顶盖沿池顶盖竖直滑轨向池底盖方向移动；下降过程中即可碾碎经打水冷却后的块径大的钢渣，钢渣被碾碎后，落入钢渣热闷池内；池顶盖移动到限位挡块的位置后停止移动；s7、此时开始钢渣热闷，在此过程中，通过喷淋装置向钢渣热闷池内若干次喷水；s8、热闷结束后，将料斗小车通过料斗小车滑轨移动至废钢笼底部；操作废钢笼底盖驱动臂，打开废钢笼底盖，加热完成的废钢即从废钢笼落入至料斗小车内，并运送至炼钢车间进行利用；s9、废钢全部运输完成后，操作废钢笼底盖驱动臂，关闭废钢笼底盖；将空的料斗小车移动至池底盖底部，松开池底盖一侧边的卡扣连接，池底盖即可向另一侧边打开，钢渣即落入料斗小车内，并运送至储存间待下一步处理。
23.本发明具有如下有益效果：1.本装置能够使钢渣热闷处理过程中的显热得到充分回收利用，达到能源回收再利用的效果。
24.2.本装置能够使转炉的废钢使用比例和使用水平得到进一步的提高，达到降低生产成本的效果。
25.3.本装置对废钢进行加热，提高了废钢入炉温度，缩短冶炼周期；降低了气候和季节对原材料的影响。
附图说明
26.图1是本发明一种利用钢渣热闷余热加热废钢的装置的主视图。
27.图2是本发明一种利用钢渣热闷余热加热废钢的装置的俯视图。
28.图3是本发明一种利用钢渣热闷余热加热废钢的装置的左视图。
29.其中有：10.基座；11.料斗小车滑轨；12. 料斗小车；20.钢渣热闷池；21.池顶盖；22.池体侧壁；23.池底盖；231.废钢笼槽孔；24.废钢笼；241.废钢笼底盖；242.废钢笼顶盖；243.废钢笼底盖连接杆；244.废钢笼连接杆；25.池顶盖竖直滑轨；26.池顶盖水平滑轨；27.限位挡块；28.钢渣筛网层；281.钢渣筛网支架；29.喷淋装置；30.驱动装置；31.废钢笼底盖驱动臂；32.池顶盖驱动臂。
具体实施方式
30.下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。
31.本发明的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本发明的保护范围。
32.下面结合附图和和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。
33.如图1所示，一种利用钢渣热闷余热加热废钢的装置，其特征在于：包括布设在基座10上的钢渣热闷池20、驱动装置30。
34.所述钢渣热闷池20包括池顶盖21、池体侧壁22、池底盖23、废钢笼24、池顶盖竖直滑轨25、池顶盖水平滑轨26、限位挡块27、钢渣筛网层28和喷淋装置29。
35.所述池顶盖21布设在池体侧壁22顶部，与池体侧壁22顶部滑动连接。池底盖23布设在池体侧壁22底部，池底盖23一侧边与池体侧壁22铰接，另一侧边与池体侧壁22卡扣连接；松开一侧边的卡扣连接，池底盖23即可向另一侧边打开。卡扣连接住时，所述池顶盖21、池体侧壁22和池底盖23合围构成一个密闭的空间。
36.所述废钢笼24布设在钢渣热闷池20内。所述废钢笼24包括废钢笼底盖241、废钢笼顶盖242、废钢笼底盖连接杆243和废钢笼连接杆244。
37.如图2所示，所述钢渣热闷池20内的池底盖23上开设有若干个用于安装废钢笼24的废钢笼槽孔231，所述废钢笼槽孔231与废钢笼24匹配设置。废钢笼槽孔231底部设有与池底盖23滑动连接的若干个废钢笼底盖241，所述废钢笼底盖241可封盖住废钢笼槽孔231。
38.所述若干个废钢笼底盖241之间设置有废钢笼底盖连接杆243。所述废钢笼底盖驱动臂31与废钢笼底盖连接杆243固定，并控制若干个废钢笼底盖241的打开和关闭。
39.所述废钢笼24顶部设置有废钢笼顶盖242。
40.所述若干个废钢笼24间设置有废钢笼连接杆244，用于将若干个废钢笼24固定住。所述废钢笼顶盖242上设置有吊耳，行车通过吊耳将废钢笼24整体起吊和落位。
41.所述池体侧壁22两侧分别设置有竖直方向布设的池顶盖竖直滑轨25。所述池顶盖竖直滑轨25一端布设在池体侧壁22顶部，另一端向池体侧壁22底部延伸；所述池顶盖竖直滑轨25底部的高度高于废钢笼24顶部的高度；所述池顶盖21布设在池顶盖竖直滑轨25上，且在池顶盖驱动臂32的驱动下沿池顶盖竖直滑轨25移动。
42.所述池顶盖竖直滑轨25底端布设有限位挡块27。限位挡块27可在池顶盖驱动臂32驱动池顶盖21沿池顶盖竖直滑轨25向池底盖23方向移动时限制池顶盖21的最低位置，防止池顶盖21坠落。
43.所述池体侧壁22的外侧面设置有垂直于池体侧壁22的池顶盖水平滑轨26；所述池顶盖水平滑轨26布设在池体侧壁22的顶部，与池顶盖竖直滑轨25垂直连接；所述池顶盖21可在池顶盖驱动臂32的驱动下沿池顶盖水平滑轨26移动，即可实现池顶盖21的打开和闭合。
44.所述钢渣热闷池20还包括钢渣筛网层28；所述钢渣筛网层28高度低于限位挡块27高度，高于废钢笼24顶部的高度。所述钢渣筛网层28为由钢条交错连接构成网格状的、可覆
盖整个钢渣热闷池20水平面的过滤装置，可用于筛选钢渣，使不大于钢渣筛网层28网格孔的钢渣落入钢渣热闷池20内。
45.所述钢渣筛网层28底部固定有钢渣筛网支架281，用于在将钢渣筛网层28置入钢渣热闷池20时支撑钢渣筛网层28。
46.所述池体侧壁22上还布设有喷淋装置29，用于对钢渣进行打水冷却，使钢渣表面凝固并龟裂，便于钢渣破碎并落入钢渣热闷池20内。喷淋装置29还用于在进行热闷过程中向钢渣喷水，使钢渣更快、更彻底的释放出热量去加热废钢。
47.所述喷淋装置29的高度低于限位挡块27的高度；所述喷淋装置29设置有斜朝向池顶盖21和池底盖23的喷射方向。
48.如图3所示，所述驱动装置30包括废钢笼底盖驱动臂31和池顶盖驱动臂32。
49.所述废钢笼底盖驱动臂31一端布设在基座10上，另一端连接废钢笼底盖241。所述废钢笼底盖驱动臂31可打开废钢笼底盖241，使加热完成的废钢从废钢笼24落入至料斗小车12内，并运送至炼钢车间进行利用。
50.所述池顶盖驱动臂32一端布设在基座10上，另一端连接池顶盖21。所述池顶盖驱动臂32可驱动池顶盖21沿池顶盖水平滑轨26移动，用于打开和关闭池顶盖21。
51.所述基座10底部设置有料斗小车滑轨11，料斗小车滑轨11上设置有可沿料斗小车滑轨11自由移动的料斗小车12。所述料斗小车12可移动至钢渣热闷池20底部，运走池底盖23打开后落下的钢渣、以及废钢笼底盖241打开后落下的废钢。
52.本装置能够使钢渣热闷处理过程中的显热得到充分回收利用，达到能源回收再利用的效果，同时，使转炉的废钢使用比例和使用水平得到进一步的提高，达到降低生产成本的效果。
53.对废钢进行加热，提高了废钢入炉温度，缩短冶炼周期，降低了气候和季节对原材料的影响。
54.一种利用钢渣热闷余热加热废钢的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：s1、操作池顶盖驱动臂32，驱动池顶盖21沿池顶盖水平滑轨26移动，打开池顶盖21；s2、利用行车，将废钢笼24整体起吊后，放入与废钢笼24匹配设置的废钢笼槽孔231中；打开废钢笼顶盖242，填入待加热的废钢，完成后，关闭废钢笼顶盖242；s3、利用行车，将带有钢渣筛网支架281的钢渣筛网层28起吊，落入钢渣热闷池20内；s4、利用行车，向钢渣热闷池20内填入钢渣；部分块径小的钢渣通过钢渣筛网层28的网格孔落入钢渣热闷池20内，部分块径大的钢渣留在钢渣筛网层28上；s5、打开喷淋装置29，对钢渣进行打水冷却，使钢渣表面凝固并龟裂；s6、钢渣表面水分蒸干后，操作池顶盖驱动臂32，驱动池顶盖21沿池顶盖水平滑轨26移动，关闭池顶盖21后，再操作池顶盖驱动臂32，使池顶盖21沿池顶盖竖直滑轨25向池底盖23方向移动；下降过程中即可碾碎经打水冷却后的块径大的钢渣，钢渣被碾碎后，落入钢渣热闷池20内；池顶盖21移动到限位挡块27的位置后停止移动；s7、此时开始钢渣热闷，在此过程中，通过喷淋装置29向钢渣热闷池20内若干次喷水；
s8、热闷结束后，将料斗小车12通过料斗小车滑轨11移动至废钢笼24底部；操作废钢笼底盖驱动臂31，打开废钢笼底盖241，加热完成的废钢即从废钢笼24落入至料斗小车12内，并运送至炼钢车间进行利用；s9、废钢全部运输完成后，操作废钢笼底盖驱动臂31，关闭废钢笼底盖241；将空的料斗小车12移动至池底盖23底部，松开池底盖23一侧边的卡扣连接，池底盖23即可向另一侧边打开，钢渣即落入料斗小车12内，并运送至储存间待下一步处理。
55.以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。