一種使用轉爐煙氣全能加熱廢鋼的加熱裝置及加熱方法與流程
2024-03-31 03:12:05
本發明涉及冶煉技術領域，具體涉及一種使用轉爐煙氣全能加熱廢鋼的加熱裝置及加熱方法。
背景技術：
在冶金工業中，煉鋼原料的來源主要有兩個：鐵水和廢鋼，廢鋼是回收的再生資源，因此相對於鐵水具有成本低的優勢。煉鋼廠在冶煉中應該儘可能的少用鐵水而多用廢鋼，既有利於保護資源，又有利於節約能源、減少環境汙染、促進資源的可持續發展。
目前在轉爐冶煉工藝中，廢鋼的比例一般在10-15％，隨著社會生產中廢鋼量的不斷積累，廢鋼較鐵水有成本低優勢的情況下，轉爐煉鋼過程中要求加入高比例的廢鋼，有利於降低冶煉成本，但轉爐冶煉過程中，減少鐵水，增加廢鋼比例後由於轉爐產生的熱量有限，難以迅速融化轉爐內的廢鋼，造成前期爐內升溫速度慢，廢鋼在轉爐中難以迅速融化，既影響作業率，又達不到提高廢鋼比例的目的。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種使用轉爐煙氣全能加熱廢鋼的加熱裝置及加熱方法，用以解決現有的轉爐煉鋼技術中存在冶煉廢鋼的比例低和冶煉效率低的問題。
為實現上述目的，本發明提供一種使用轉爐煙氣全能加熱廢鋼的加熱裝置，所述加熱裝置包括集煙罩、汽化煙道、輸料管、頂部設有進料口和底部設有出料口的廢鋼加熱倉、頂部設有進料口和底部設有出料口的廢鋼儲料倉、頂部設有進料口和底部設有出料口的廢鋼保溫倉，廢鋼儲料倉、廢鋼加熱倉以及廢鋼保溫倉依次從高到低設置，所述廢鋼加熱倉的側壁上設置有進氣口和出氣口，所述廢鋼加熱倉的進氣口內安轉有煤氣燒嘴，所述廢鋼儲料倉的出料口通過一段安裝有第一閥門的輸料管與所述廢鋼加熱倉的進料口連通，所述廢鋼加熱倉的出料口通過一段安裝有第二閥門的輸料管與所述廢鋼保溫倉的進料口連通，所述廢鋼保溫倉的出料口通過一段安裝有第三閥門的輸料管與所述汽化煙道的下端連通，所述集煙罩設置於轉爐爐口的上方，所述集煙罩的上埠與汽化煙道的下埠連接，所述煤氣燒嘴通過管線與所述汽化煙道連通。
優選的，所述加熱裝置還包括第一廢氣淨化裝置，所述第一廢氣淨化裝置的進氣口與所述汽化煙道的上埠連通。
優選的，所述加熱裝置還包括第二廢氣淨化裝置，所述第二廢氣淨化裝置的進氣口通過管線與所述廢鋼加熱倉的出氣口連通。
優選的，所述第一廢氣淨化裝置為lt幹法除塵器或og溼法除塵器，所述第二廢氣淨化裝置為布袋除塵器。
優選的，廢鋼儲料倉、廢鋼加熱倉以及廢鋼保溫倉的底部均呈漏鬥狀。
相對應的，本發明的另一目的在於提供一種使用轉爐煙氣全能加熱廢鋼的加熱方法，所述使用轉爐煙氣全能加熱廢鋼的加熱方法包括以下步驟：
步驟s1，向廢鋼儲料倉中加入廢鋼料；
步驟s2，查看廢鋼加熱倉中是否有廢鋼料；
步驟s3，若廢鋼加熱倉中沒有廢鋼料，則打開第一閥門，使廢鋼儲料倉中的廢鋼料進入廢鋼加熱倉後再關閉第一閥門，轉至步驟s4；否則轉至步驟s2；
步驟s4，將轉爐中產生的部分高溫煙氣導入廢鋼加熱倉中並將其點燃，高溫煙氣燃燒產生的熱量將廢鋼料加熱到預設溫度；
步驟s5，打開第二閥門，使加熱後的廢鋼料全部進入廢鋼保溫倉；
步驟s6，若此時轉爐處在冶煉期，則打開第三閥門使加熱後的廢鋼料進入轉爐後再關閉第三閥門，若此時轉爐處在非冶煉期，則待轉爐進入下一冶煉期後再打開第三閥門使加熱後的廢鋼料進入轉爐後再關閉第三閥門。
優選的，在執行步驟s4的同時還執行以下步驟：將廢鋼加熱倉中高溫煙氣燃燒產生的廢氣導入第二廢氣淨化裝置進行淨化，將汽化煙道中剩餘高溫煙氣導入第一廢氣淨化裝置進行淨化。
優選的，所述預設溫度的範圍為600-1200℃。
優選的，所述高溫煙氣的溫度範圍為1600-1800℃，所述高溫煙氣中的co濃度大於15％。
本發明具有如下優點：本發明的使用轉爐煙氣全能加熱廢鋼的加熱裝置及加熱方法通過在廢鋼進入轉爐冶煉之前，利用轉爐產生的高溫煙氣燃燒對廢鋼料進行預熱，來提高廢鋼料的進入轉爐的初始溫度，加快轉爐升溫的速度，提高轉爐冶煉的效率和冶煉中廢鋼料在原料中所在的比例，降低冶煉成本。
附圖說明
圖1為本發明使用轉爐煙氣全能加熱廢鋼的加熱裝置的結構示意圖。
圖2為本發明使用轉爐煙氣全能加熱廢鋼的加熱方法的流程示意圖。
具體實施方式
以下實施例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。
實施例1
如圖1所示，該使用轉爐煙氣全能加熱廢鋼的加熱裝置包括集煙罩1、汽化煙道2、輸料管3、廢鋼加熱倉4、廢鋼儲料倉5和廢鋼保溫倉6，廢鋼儲料倉5、廢鋼加熱倉4以及廢鋼保溫倉6依次從高到低設置，廢鋼加熱倉4、廢鋼儲料倉5以及廢鋼保溫倉6均為底部呈漏鬥狀的倉體，廢鋼加熱倉4、廢鋼儲料倉5以及廢鋼保溫倉6三個倉體中，每個倉體的頂部設置有進料口、底部設置有出料口，廢鋼加熱倉4的側壁上設置有進氣口和出氣口，廢鋼加熱倉4的進氣口內安轉有煤氣燒嘴12，煤氣燒嘴12通過管線與汽化煙道2連通，廢鋼儲料倉5的出料口通過一段安裝有第一閥門7的輸料管3與廢鋼加熱倉4的進料口連通，廢鋼加熱倉4的出料口通過一段安裝有第二閥門8的輸料管3與廢鋼保溫倉6的進料口連通，廢鋼保溫倉6的出料口通過一段安裝有第三閥門9的輸料管3與汽化煙道2的下端連通，集煙罩1呈倒置的漏鬥狀，集煙罩1設置於轉爐10爐口的上方，集煙罩1的上埠與汽化煙道2的下埠連接，集煙罩1既作為高溫煙氣進入汽化煙道2的入口，又作為加熱後的廢鋼料進入轉爐10的出口。
進一步的，為了防止環境汙染，本實施例中的加熱裝置還包括第一廢氣淨化裝置11和第二廢氣淨化裝置13，第一廢氣淨化裝置11的進氣口與汽化煙道2的上埠連通，第二廢氣淨化裝置13的進氣口通過管線與廢鋼加熱倉4的出氣口連通，第一廢氣淨化裝置11為lt幹法除塵器或og溼法除塵器，第一廢氣淨化裝置11用於將高溫煙氣的溫度降低並除去高溫煙氣中的粉塵，高溫煙氣從第一廢氣淨化裝置11的進氣口進入時，溫度在900℃左右，經過第一廢氣淨化裝置11對其進行降溫和除塵淨化後，第一廢氣淨化裝置11的出氣口排出的氣體溫度降至70℃左右，粉塵濃度降至50mg/m3左右。第二廢氣淨化裝置13為布袋除塵器，廢鋼加熱倉4中燃燒產生的廢氣進入第二廢氣淨化裝置13進行淨化，使其粉塵降低含量200mg/m3以內後從出氣口排出。通過對廢氣和高溫煙氣進行淨化，可防止廢氣和高溫煙氣直接排入空氣中造成環境汙染。
如圖2所示，本發明還提供一種使用轉爐煙氣全能加熱廢鋼的加熱方法，該加熱方法包括以下步驟：
步驟s1，向廢鋼儲料倉5中加入廢鋼料；
在向廢鋼儲料倉5中加入廢鋼料的過程中，可以加入一定量廢鋼料，也可以加滿廢鋼料，具體數量根據實際需要確定。
步驟s2，查看廢鋼加熱倉4中是否有廢鋼料；
步驟s3，若廢鋼加熱倉4中沒有廢鋼料，則打開第一閥門7，使廢鋼儲料倉5中的廢鋼料進入廢鋼加熱倉4後再關閉第一閥門7，轉至步驟s4；否則轉至步驟s2；
在向廢鋼加熱倉4中加入廢鋼料時，若廢鋼加熱倉4中沒有廢鋼料，則打開第一閥門7，廢鋼料在重力的作用下會自動進入廢鋼加熱倉4中，當廢鋼加熱倉4中的廢鋼料達到一定量時，關閉第一閥門7；廢鋼加熱倉4中有廢鋼料，此時不能打開第一閥門7，因為如果廢鋼加熱倉4中有廢鋼料，打開第一閥門7，廢鋼儲料倉5中未加熱的廢鋼料與廢鋼加熱倉4中已經加熱過廢鋼料混合，會使已經加熱過的廢鋼料進入轉爐10的初始溫度降低，達不到在冶煉過程中提高廢鋼比例的目的，因此，若廢鋼加熱倉4中有廢鋼料，則轉至步驟s2。
步驟s4，將轉爐10中產生的高溫煙氣導入廢鋼加熱倉4中並將其點燃，高溫煙氣燃燒產生大量的熱量將廢鋼料加熱到預設溫度；
廢鋼料進入廢鋼加熱倉4後，汽化煙道2將集煙罩1收集到部分高溫煙氣通過煤氣燒嘴12噴入廢鋼加熱倉4中並將其點燃，高溫煙氣的溫度範圍為1600-1800℃，高溫煙氣中的co濃度大於15％，高溫煙氣燃燒產生大量的熱量將廢鋼加熱倉4中的廢鋼料加熱到預設溫度，預設溫度的取值範圍為600-1200℃，在不考慮熱量散失的情況下，預設溫度等於廢鋼料進入轉爐10的初始溫度，因此預設溫度越高，越有利於在冶煉過程中提高廢鋼的比例，汽化煙道2將集煙罩1收集到剩餘部分高溫煙氣直接導入第一廢氣淨化裝置11進行淨化。
步驟s5，打開第二閥門8，使加熱後的廢鋼料全部進入廢鋼保溫倉6；
步驟s6，若此時轉爐10處在冶煉期，則打開第三閥門9使加熱後的廢鋼料進入轉爐10後再關閉第三閥門9，若此時轉爐10處在非冶煉期，則待轉爐10進入下一冶煉期後再打開第三閥門9使加熱後的廢鋼料進入轉爐10後再關閉第三閥門9；
廢鋼加熱倉4中的廢鋼料全部進入廢鋼保溫倉6後，若此時轉爐10處在冶煉期，則打開第三閥門9，加熱後的廢鋼通過輸料管3後從集煙罩1下埠進入轉爐10中，待轉爐10中的廢鋼達到一定量後再關閉第三閥門9，若此時轉爐10處在非冶煉期，則待轉爐10進入下一冶煉期後再打開第三閥門9使一定量加熱後的廢鋼料進入轉爐10後再關閉第三閥門9。
進一步的，為了節能環保，在執行步驟s4的同時還執行以下步驟：將廢鋼加熱倉中高溫煙氣燃燒產生的廢氣導入第二廢氣淨化裝置進行淨化，將汽化煙道中剩餘高溫煙氣導入第一廢氣淨化裝置進行淨化。
本發明的加熱裝置及加熱方法有以下特點：
1、廢鋼含熱量高
廢鋼由常溫增加至600-1200攝氏度，每噸廢鋼10可提高熱量405mj以上。
2、縮短爐內升溫時間
轉爐10冶煉初期，相同的比例的廢鋼，如40％廢鋼比時，爐內溫度升至1650℃時通過本法的本發明的加熱廢鋼並提高冶煉廢鋼比的方法可縮短時間40-60秒。
3、提高冶煉廢鋼比
採用該技術後，60-180噸轉爐10冶煉中可將廢鋼比提高至60％，有效降低轉爐10冶煉成本，減少能耗。
雖然，上文中已經用一般性說明及具體實施例對本發明作了詳盡的描述，但在本發明基礎上，可以對之做一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬於本發明要求保護的範圍。