一種廢鋼預熱裝置的製作方法
2024-04-13 14:15:05
1.本實用新型涉及廢鋼預熱技術領域，具體的說是一種廢鋼預熱裝置。
背景技術：
2.當前，鋼鐵工業發展的主題是高效、低碳和綠色，而煉鐵工序是鋼鐵工業能源消耗和碳排放最多的工序。為了實現社會的可持續發展，實現我國「碳中和」和「碳達峰」的目標，在鋼鐵生產中，用廢鋼替代一部分鐵水，提高廢鋼比已經成為鋼鐵企業生產優化的主要方向。主要做法是在轉爐、電弧爐和精煉爐加入廢鋼，而對這些廢鋼進行預熱可以提高廢鋼加入量以及縮短煉鋼時間、提升鋼鐵產量。
3.目前，使用鋼(鐵)包烘烤器對鋼(鐵)包內的廢鋼進行加熱是煉鋼廠普遍採用的一種廢鋼預熱形式。普通烘烤器一般使用鋼廠內煤氣或者天然氣作為燃料，使用鼓風機作為助燃劑，存在有升溫速度慢，預熱溫度低，只能加熱廢鋼表層，廢氣排放量大且廢氣中氮氧化物和二噁英含量高等局限性。
技術實現要素：
4.本實用新型旨在提供一種廢鋼預熱裝置，以解決廢鋼預熱過程中預熱效果較差、預熱產生的廢氣中氮氧化物和二噁英含量高的問題。
5.為了解決以上技術問題，本實用新型採用的具體方案為：一種廢鋼預熱裝置，包括機架、廢鋼容器、保溫蓋、翻轉系統和排煙系統，保溫蓋固定設置在翻轉系統的一端，翻轉系統轉動連接在機架上以控制保溫蓋開啟或關閉廢鋼容器，排煙系統設置在保溫蓋上並用於將廢鋼預熱過程中產生的煙霧排出廢鋼容器，保溫蓋上還穿設有為廢鋼容器內的廢鋼預熱提供熱源的氧燃槍，氧燃槍與保溫蓋之間設置有控制氧燃槍升降的氧燃槍升降系統。
6.進一步的，翻轉系統包括傾翻機構和轉動大臂，傾翻機構包括第一動力裝置、第一牽引繩和滑輪組，轉動大臂包括搖臂和大臂，搖臂和大臂通過轉軸焊接為一體，轉軸轉動設置在轉軸座上，轉軸座固定設置在機架上，大臂與保溫蓋連接，搖臂與滑輪組連接，第一動力裝置通過第一牽引繩和滑輪組的配合帶動轉動大臂圍繞轉軸座轉動。
7.進一步的，機架上設置有用於限制轉動大臂轉動幅度的上機械限位和下機械限位，上機械限位與搖臂配合，下機械限位與大臂配合。
8.進一步的，第一動力裝置為卷揚機或電液推桿。
9.進一步的，氧燃槍升降系統包括第二動力裝置、第二牽引繩、導向架和滑輪，導向架豎直設置在保溫蓋上，氧燃槍上連接有導向輪，導向輪轉動設置在導向架的豎向滑槽內，第二動力裝置設置在搖臂上並通過繞設在滑輪上的第二牽引繩牽引氧燃槍完成升降動作。
10.進一步的，第二動力裝置為電液推桿、電動推桿或卷揚機。
11.進一步的，排煙系統由排煙罩和排煙管道組成，排煙罩設置於保溫蓋上方，排煙罩上設置有若干個供煙霧進入排煙管道的排煙孔，排煙孔連接對應的分支排煙管道，分支排煙管道匯集於主排煙管道。
12.進一步的，主排煙管道截面為圓形且與轉軸為同軸分布。
13.進一步的，排煙罩和保溫蓋均為圓形且排煙罩直徑大於保溫蓋直徑，排煙罩罩設在保溫蓋上，排煙孔設置在排煙罩超出保溫蓋的環形部分。
14.進一步的，保溫蓋的內襯為澆注料、耐火纖維或者保溫蓋為水冷形式。
15.與現有技術相比，本實用新型的有益效果如下：
16.1、氧燃槍升降技術，氧燃槍升降系統設置在傾翻式的保溫蓋上，可以根據廢鋼容器內廢鋼量來調節氧燃槍插入廢鋼容器內的深度，以保證合理的燃燒空間。此外，氧燃槍升降系統與傾翻式保溫蓋組合使用可以使預熱裝置更加可靠，當氧燃槍升降系統故障時，可以將保溫蓋翻起，以便讓開弔運或移動空間，避免影響生產。
17.2、集成了排煙系統，傳統的廢鋼預熱設備有的沒有設置排煙系統，有的設備排煙罩固定在大型結構件上，不能隨設備移動，為了留出設備移動的空間，排煙罩一般都做的很大，抽吸範圍過大，需要使用功率較大的排煙風機，使得整體造價過高，本實用新型將排煙罩和排煙管道集成在轉動大臂上，可以隨轉動大臂一起轉動，結構緊湊，抽吸範圍合理。排煙罩上多個排煙點的設計可以保證煙氣排出沒有死區。在轉動大臂旋轉時，主排煙管道與轉軸始終保持同心，不會發生位置偏移，便於和車間除塵管道對接。
18.3、本實用新型通過氧燃槍進行廢鋼預熱，氧燃槍具有全氧助燃效果，可以使燃料燃燒溫度大大提高，有效縮短廢鋼預熱時間和提升了預熱溫度。高壓氧氣助燃產生的火焰穿透力極強，燃燒的火焰和熱量可以有效通過廢鋼之間的縫隙，使加熱更加通透，避免了傳統烘烤方式只能加熱表面的情況。因為採用全氧助燃，助燃氣體中氮含量極低，極大降低了廢氣中的氮氧化物含量。全氧助燃對廢鋼的預熱溫度能達到1100℃以上，當溫度超過1000℃時，二噁英就能全部分解，因此廢氣中的二噁英含量也極低。
附圖說明
19.圖1為本實用新型的結構示意圖；
20.圖2為本實用新型氧燃槍插入廢鋼容器時的結構示意圖；
21.圖3為本實用新型的俯視圖；
22.附圖說明：1、機架，101、上機械限位，102、下機械限位，2、轉動大臂，201、搖臂，202、轉軸座，203、轉軸，204、大臂，3、傾翻機構，301、第一動力裝置，302、第一牽引繩，303、滑輪組，4、保溫蓋，5、氧燃槍，501、導向輪，6、氧燃槍升降系統，601、導向架，602、第二動力裝置，603、第二牽引繩，604、滑輪，7、排煙系統，701、排煙罩，702、分支排煙管道，703、主排煙管道，8、管路系統，9、控制系統，10、廢鋼容器。
具體實施方式
23.如圖1至圖3所示，一種廢鋼預熱裝置，包括機架1、廢鋼容器10、保溫蓋4、翻轉系統和排煙系統7。
24.機架1為塔架形結構，由型鋼焊接而成。翻轉系統轉動連接在機架1上，翻轉系統包括傾翻機構3和轉動大臂2；傾翻機構3包括第一動力裝置301、第一牽引繩302和滑輪組303，第一動力裝置301為卷揚機，第一牽引繩302為鋼絲繩；轉動大臂2包括搖臂201、大臂204、轉軸203和轉軸座202，搖臂201和大臂204通過轉軸203焊接為一體，轉軸203轉動設置在轉軸
座202上，轉軸座202固定設置在機架1上，大臂204與保溫蓋4固定連接，搖臂201與滑輪組303連接，卷揚機通過鋼絲繩和滑輪組303的配合帶動轉動大臂2圍繞轉軸座202轉動。
25.機架1上設置有用於限制轉動大臂2轉動幅度的上機械限位101和下機械限位102，上機械限位101與搖臂201配合，下機械限位102與大臂204配合。
26.排煙系統7設置在保溫蓋4上並用於將廢鋼預熱過程中產生的煙霧排出廢鋼容器10，排煙系統7由排煙罩701和排煙管道組成，排煙罩701和保溫蓋4均為圓形且排煙罩701直徑大於保溫蓋4直徑，排煙罩701罩設在保溫蓋4上，排煙罩701超出保溫蓋4的環形部分上設置有若干個排煙孔，每個排煙孔對應連接有分支排煙管道702，廢鋼預熱過程中產生的煙霧通過排煙孔進入對應連接的分支排煙管道702，分支排煙管道702匯集於主排煙管道703，煙霧通過主排煙管道703排出廢鋼容器10。主排煙管道703截面為圓形且與轉軸203為同軸分布，在轉動大臂2旋轉時，主排煙管道703與轉軸203始終保持同心，不會發生位置偏移，便於和車間除塵管道對接。
27.保溫蓋4的內襯為澆注料，保溫蓋4上穿設有為廢鋼容器10內的廢鋼預熱提供熱源的氧燃槍5，氧燃槍5上連接有為其輸送高壓氧氣的管路系統8，氧燃槍5的各種介質接口使用金屬軟管與管路系統8相應接口連接。通過管路系統8輸送高壓氧氣進行全氧助燃，全氧助燃技術使燃料燃燒溫度大大提高，有效縮短廢鋼預熱時間和提升了預熱溫度，可將15噸廢鋼在10分鐘內預熱至1100℃以上。高壓氧氣助燃產生的火焰穿透力極強，燃燒的火焰和熱量可以有效通過廢鋼之間的縫隙，使加熱更加通透，避免了傳統烘烤方式只能加熱表面的情況。因為採用全氧助燃，助燃氣體中氮含量極低，極大降低了廢氣中的氮氧化物含量。全氧助燃對廢鋼的預熱溫度能達到1100℃以上，當溫度超過1000℃時，二噁英就能全部分解，因此廢氣中的二噁英含量也極低。
28.氧燃槍5與保溫蓋4之間設置有控制氧燃槍5升降的氧燃槍升降系統6，通過氧燃槍升降系統6可以根據廢鋼容器10內廢鋼量來調節氧燃槍5插入廢鋼容器10內的深度，以保證合理的燃燒空間。氧燃槍升降系統6包括第二動力裝置602、第二牽引繩603、導向架601和滑輪604，第二動力裝置602為電液推桿，第二牽引繩603為鋼絲繩，導向架601的數量為兩個，兩個導向架601均由型鋼製作成且豎直設置在保溫蓋4上，兩個導向架601對稱設置在氧燃槍5的兩側，氧燃槍5的兩側分別連接有導向輪501，導向輪501轉動設置在對應導向架601的豎向滑槽內。電液推桿的底座設置在搖臂201上並通過繞設在滑輪604上的鋼絲繩牽引氧燃槍5完成升降動作，升降行程可達3米以上。
29.本實施例為本實用新型的較佳實施例，此外，在本實用新型的其它實施方式中，第一動力裝置301還可以為電液推桿或電動推桿，第一動力裝置301還可以為電動推桿或卷揚機，第一牽引繩302和第二牽引繩603也可以為鏈條，保溫蓋4的內襯也可以為耐火纖維或者保溫蓋4為水冷形式，氧燃槍5兩側連接的導向輪501與氧燃槍5固定連接或者可拆卸連接均可。
30.為了方便理解本實用新型的上述技術方案，以下就本實用新型在實際過程中的工作原理或者操作方式進行詳細說明。
31.使用時，首先，通過控制系統9開啟廢鋼預熱裝置，將廢鋼容器10中放入待預熱的廢鋼。
32.其次，通過翻轉系統調整保溫蓋4與廢鋼容器10的相對位置使保溫蓋4關閉廢鋼容
器10，如圖1、圖2中所示保溫蓋4和廢鋼容器10的相對位置即為保溫蓋4關閉廢鋼容器10時的狀態。
33.再次，通過氧燃槍升降系統6控制氧燃槍5插入廢鋼容器10中的深度，以保證合理的燃燒空間，如圖2所示即為氧燃槍5插入廢鋼容器10中一定深度。
34.廢鋼預熱過程中產生的煙霧通過排煙罩701上的排煙孔進入各分支排煙管道702，各分支排煙管道702內的煙霧匯集後排入主排煙管道703，煙霧通過主排煙管道703排出廢鋼容器10。
35.預熱完畢，調整氧燃槍升降系統6將氧燃槍5移出廢鋼容器10並關閉控制系統9，使廢鋼容器10能夠繼續執行後續操作，如圖1所示即為氧燃槍5移出廢鋼容器10時的狀態。
36.當氧燃槍升降系統6故障時，可以通過翻轉系統將保溫蓋4翻起，以便讓開弔運或移動空間，避免影響生產。