帶活動閘板低阻力的臺車式廢鋼預熱爐的製作方法

2023-10-05 18:21:49

帶活動閘板低阻力的臺車式廢鋼預熱爐的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種帶活動閘板低阻力的臺車式廢鋼預熱爐，包括爐體，該爐體具有貫通該爐體的左右兩端的爐腔，且該爐腔的左端開口設有出料爐門、右端開口設有進料爐門，同時，該帶活動閘板低阻力的臺車式廢鋼預熱爐配有用於裝載廢鋼的臺車，以及，該爐腔連通有進氣煙道和出氣煙道，所述爐腔內設有至少1個活動閘板，該活動閘板和該臺車相配。本實用新型的優點是：預熱效果較好，且設備成本較低，大大減小在廢鋼預熱過程產生的二惡英。
【專利說明】帶活動閘板低阻力的臺車式廢鋼預熱爐

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及煉鋼設備【技術領域】，尤其是涉及一種帶活動閘板低阻力的臺車式廢鋼預熱爐。

【背景技術】
[0002]以廢鋼為主要原料的電爐煉鋼中，廢鋼預熱是降低電耗和提高產能的主要措施。目前在與電爐配套的廢鋼預熱中，代表性方式有豎爐方式和水平連續輸運方式，所用設備分別比如是篦式豎爐電弧爐和康斯迪電弧爐(即consteel電弧爐)。在篦式豎爐中，電爐的熱煙氣從豎井的下端進入，從豎井的上端排出。這樣，豎井的斷面要有足夠大，才能讓熱煙氣在廢鋼間縫隙中流過。在實際生產中，水冷的指篦容易被廢鋼砸壞漏水，或被廢鋼卡住，設備的造價高，設備維護量大，所以篦式豎爐在電爐煉鋼上只一部份的大爐子使用。康斯迪電弧爐的熱煙氣在預熱裝置中逆著廢鋼運行流動，由於廢鋼在水平的預熱裝置中無法充滿，有一大部份的氣流在廢鋼層的上部流動，使得底部的廢鋼預熱效果差，為了達到較高的熱交換，通常需要60米長的預熱隧道。由於廢鋼中具有含氯的化合物，如PVC等，理論上，這些含氯的化合物在低於800°C不完全燃燒就會產生二惡英，特別在300?500°C範圍內不完全燃燒最容易產生二惡英，由於康斯迪爐的預熱隧道較長，熱煙氣和廢鋼熱交換後，溫度不斷降低，使廢鋼中的含氯的化合物在300?500°C之間不完全燃燒下極容易產生二惡英，汙染環境。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的是提供一種帶活動閘板低阻力的臺車式廢鋼預熱爐，它具有預熱效果較好、設備成本較低的特點。進一步，它還具有能夠大大降低在廢鋼預熱過程中二惡英的產生的特點。
[0004]本實用新型所採用的技術方案是:帶活動閘板低阻力的臺車式廢鋼預熱爐，包括爐體，該爐體具有貫通該爐體的左右兩端的爐腔，且該爐腔的左端開口設有出料爐門、右端開口設有進料爐門，同時，該帶活動閘板低阻力的臺車式廢鋼預熱爐配有用於裝載廢鋼的臺車，以及，該爐腔連通有進氣煙道和出氣煙道，所述爐腔內設有至少I個活動閘板，該活動閘板和該臺車相配。
[0005]所述進氣煙道通過至少2個進氣口連通於該爐腔的一側，且該些進氣口從左至右排列，該出氣煙道通過至少2個出氣口連通於該爐腔的另一側，且該些出氣口從左至右排列，同時，該些進氣口和該些出氣口兩兩相鄰，且相鄰的進氣口和出氣口之間具有至少I個臺車。
[0006]所述爐腔的右部相鄰於該進料爐門具有一進氣口。
[0007]所述進氣口以燒咀替代。
[0008]所述爐體的外部右方設有一液壓缸。
[0009]本實用新型所具有的優點是:1、預熱效果較好，設備成本較低。本實用新型的帶活動閘板低阻力的臺車式廢鋼預熱爐通過若干活動閘板的引入，使熱煙氣流和廢鋼形成了強制對流傳熱，達到了較好的預熱效果。同時，通過使熱煙氣流分段進入爐腔內，分別加熱不同臺車上的廢鋼，使熱煙氣流通過廢鋼的截面積增大，減小了熱煙氣流在廢鋼中流動的阻力，同樣達到了較好的預熱效果。以及，該設備所用部件較少，無需較大的體積，繼而造價較低、易於維護。2、所產生的二惡英大大減少。本實用新型的帶活動閘板低阻力的臺車式廢鋼預熱爐在設置活動閘板以及通過將進氣口和出氣口間隔分布的基礎上，通過在爐尾設置進氣口的方式，使該處的溫度較高，約大於1000°C，使混入的部份空氣直接點燃廢鋼中含氯的化合物，使得這些含氯的化合物在剛進入預熱爐時就高溫燃燒完成，大大減少了二惡英的排放。即，用部份的高溫煙氣混入適當量的空氣點燃了剛進入預熱裝置的廢鋼中的含氯化合物，使得這些含氯化合物在高溫下燃燒，減少了二惡英的排放。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明:
[0011]圖1是本實用新型的實施例的帶活動閘板低阻力的臺車式廢鋼預熱爐的主視剖視不意圖；
[0012]圖2是本實用新型的實施例的帶活動閘板低阻力的臺車式廢鋼預熱爐的俯視示意圖；
[0013]圖3是本實用新型的實施例的帶活動閘板低阻力的臺車式廢鋼預熱爐的斷面結構示意圖(相對於圖1進行了放大)。
[0014]圖中:10、爐體，11、爐腔，12、出料爐門，13、進料爐門；20、臺車；31、進氣煙道，311、進氣口，32、出氣煙道，321、出氣口 ；40、活動閘板；50、液壓缸。

【具體實施方式】
[0015]實施例，見圖1至圖3所示:帶活動閘板低阻力的臺車式廢鋼預熱爐，包括爐體10，該爐體10具有貫通該爐體10的左右兩端的爐腔11，且該爐腔11的左端開口設有出料爐門12、右端開口設有進料爐門13。該出料爐門12和該進料爐門13可以採用升降式亦可採用對開式。同時，該帶活動閘板低阻力的臺車式廢鋼預熱爐配有用於裝載廢鋼的臺車20。即，廢鋼裝載於若干臺車20上，該臺車20從右至左的通過該爐腔11。以及，該爐腔11連通有進氣煙道31和出氣煙道32。該進氣煙道31內通入熱煙氣。該熱煙氣可以採用餘熱，也可以是燃氣燒咀或其他燃料直接加熱產生的熱煙氣。也就是說，廢鋼裝載在每部臺車20上，該些臺車20依次從爐尾推入該爐腔11內，該些臺車20上的廢鋼經過和熱煙氣進行熱交換，使廢鋼得到加熱，加熱完畢廢鋼從爐頭推出，加入煉鋼爐內。
[0016]進一步的講，該爐腔11內設有至少I個活動閘板40。該些活動閘板40可以是能夠上下移動的。比如，該活動閘板40通過一鋼絲繩懸掛，而該鋼絲繩連接有電機。該些活動閘板40還可以包括位於該爐腔11的側壁上繼而能夠靠近該爐腔11的中心位置而向內或遠離該爐腔11的中心位置而向外移動的(位於爐腔側壁上的活動閘板在圖上未示出)。該活動閘板40和該臺車20相配。即，該些活動閘板40落下或向內移動後能夠壓在或抵壓在該臺車20上裝載的廢鋼的上部或側部用於阻止熱煙氣流從除廢鋼間隙外的空間流過，力口強熱煙氣流與廢鋼的強制對流；而該活動閘板40升起或向外移動後，該臺車20方可移動。比如，更為具體的，每個臺車20的上方對應的具有活動閘板40、每個臺車20的兩側均對應的分別具有一活動閘板40。這樣，由於臺車在窯內移動，爐窯和廢鋼之間很難做到沒有間隙，同時，由於每部臺車20上的廢鋼裝載量不同，且每部臺車20上的廢鋼和該爐腔11間的間隙也是變化的，這會讓大量氣流從這些間隙間快速流過，致使廢鋼層的中部、底部對流傳熱較少，位於該處的廢鋼預熱的溫度就比較低。而每部臺車20上方或側方的活動閘板40在臺車20沒有移動時放下或向內移動，壓在或抵在廢鋼上，使熱煙氣流強制穿過廢鋼，繼而熱煙氣流和廢鋼強制對流傳熱。當需要加料移動該些臺車20時，僅需將該些活動閘板40移開即可。
[0017]更進一步的講，該進氣煙道31通過至少2個進氣口 311連通於該爐腔11的一側，該些進氣口 311從左至右排列。以及，該進氣煙道31內的熱煙氣流分段進入該爐腔11內。該出氣煙道32通過至少2個出氣口 321連通於該爐腔11的另一側，該些出氣口 321從左至右排列。即，熱交換後的熱煙氣流分段流出該爐腔11。更具體的講，該些進氣口 311和該些出氣口 321兩兩相鄰。S卩，進氣口 311和出氣口 321間隔分布，從他們的側方投影上看，
他們的分布是:進氣口 311、出氣口 321、進氣口 311、出氣口 321......，以此類推。而且，相鄰的進氣口 311和出氣口 321之間具有至少I個臺車20。這樣，熱煙氣分為多個通道到入該爐腔11，每一個通道中的熱煙氣流進入該爐腔11後，從臺車20的一側進入，從另一側抽出，抽出的熱煙氣可以單獨進入下一級的預熱，也可以匯總到總管道，再分至各通道進入下一級的預熱中，從而使熱煙氣流的餘熱進一步回收，達到提高熱效率的作用。
[0018]前述進氣口 311和出氣口 321的分布而形成的煙氣流動方式可以稱為並聯式預熱。而傳統的隧道式的廢鋼預熱裝置中，全部的熱煙氣從預熱裝置的高溫段一端進入，從低溫段一端排出，可以稱為串聯式預熱。假設有一個隧道式預熱裝置，爐內充滿廢鋼，總長度為L，現用流量為Q的熱煙氣預熱該裝置中的廢鋼，這兩種排煙方式進行粗略比較，分析其氣流在廢鋼中的壓力損失比。
[0019]假定預熱裝置的廢鋼間的空隙不變，且空隙的當量直徑為D，氣流在廢鋼中的摩擦阻力係數λ保持不變，忽略煙氣的溫度和粉塵的影響，煙氣的體積密度P保持不變:
[0020]串聯方式，即全部的煙氣從爐頭進入、從爐尾排出方式。其氣流在廢鋼中的壓力損失為:
[0021]Δ Pl=A (L/D) (V12*P/2)(I)
[0022]Vl為氣流在串聯式預熱的廢鋼中流動速度。
[0023]並聯方式，從進氣煙道31分為η個進氣口進入爐窯，進入爐窯的熱煙氣與相鄰的臺車廢鋼強制對流後，從出氣口排出，假設每個進氣口到出氣口的距離相等。其氣流在廢鋼中的壓力損失為:
[0024]Δ Ρ2=λ (L/ (2n)/D) (V22*P/2) (2)
[0025]V2為並聯方式下氣流在廢鋼中的流動速度。
[0026]由於V2=Vl/(2n)(3)
[0027]將方程(3)代入方程(2)
[0028]Δ Ρ2=λ (L/D) (V12*P/2)* (0.5n_l) * (0.25rT2) =0.125rT3 Λ Pl
[0029]假設並聯方式預熱爐有6部臺車，三個進氣口，熱煙氣在廢鋼中的阻力為500Pa，那麼用串聯方式預熱的氣流在同樣6個臺車的廢鋼中的阻力則為108000Pa。S卩，串聯方式形成的這麼大的阻力在實際生產中煙氣是無法抽得動的。
[0030]所以，在以往的隧道式的廢鋼預熱中，沒有解決好在長隧道預熱爐中，熱煙氣和廢鋼強制對流時，煙氣在廢鋼中的阻力太大的問題，全部都是做成為非強制對流的，即熱煙氣可以在廢鋼層的上方自由流動，這樣的預熱爐不可避免都存在幾個問題:1)底部預熱效果差；2)爐窯太長；3)爐尾低溫煙氣去預熱剛進爐窯的廢鋼，產生大量的二惡英。
[0031]為此，本實施例中爐腔11的右部相鄰於該進料爐門13具有一進氣口 311。亦即，該進氣口 311儘量靠近該進料爐門13。也就是說，串聯式廢鋼預熱容易產生大量的二惡英，當預熱隧道較長時，熱煙氣與廢鋼熱交換後，溫度不斷下降，當廢煙氣的溫度在600?300°C之間去預熱剛進入預熱裝置的廢鋼，廢鋼中含有氯的化合物在這個溫度下不完全燃燒，極容易產生二惡英。而並聯式的廢鋼預熱解決了這個問題，一部份的高溫熱煙氣(一般電爐的煙氣都大於1000°C )從爐尾的進氣口進入，混入部份的空氣直接點燃廢鋼中含氯的化合物，使得這些含氯的化合物在剛進入預熱爐時就高溫燃燒完成，大大減少了二惡英的排放。而將臨近進料爐門13的位置設置進氣口 311，用部份的高溫煙氣混入適當量的空氣去點燃剛進入預熱裝置的廢鋼中的含氯化合物，使得這些含氯化合物在高溫下燃燒，減少了二惡英的排放。
[0032]繼續優化，該爐體10的外部右方設有一液壓缸50。這樣，便於通過該液壓缸50推動臺車20移動。該進氣口 311以燒咀替代。即，熱熱煙氣可以是餘熱，也可以是燃氣燒咀或其他燃料燃燒產生的熱煙氣。
[0033]以上所述僅為本實用新型的優選實施例，並非因此限制本實用新型的專利範圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本實用新型的專利保護範圍內。
【權利要求】
1.帶活動閘板低阻力的臺車式廢鋼預熱爐，包括爐體(10)，該爐體(10)具有貫通該爐體(10 )的左右兩端的爐腔(11)，且該爐腔(11)的左端開口設有出料爐門(12 )、右端開口設有進料爐門(13)，同時，該帶活動閘板低阻力的臺車式廢鋼預熱爐配有用於裝載廢鋼的臺車(20)，以及，該爐腔(11)連通有進氣煙道(31)和出氣煙道(32)，其特徵在於:所述爐腔(11)內設有至少I個活動閘板(40 )，該活動閘板(40 )和該臺車(20 )相配。
2.根據權利要求1所述的帶活動閘板低阻力的臺車式廢鋼預熱爐，其特徵在於:所述進氣煙道(31)通過至少2個進氣口( 311)連通於該爐腔(11)的一側，且該些進氣口( 311)從左至右排列，該出氣煙道(32)通過至少2個出氣口(321)連通於該爐腔(11)的另一側，且該些出氣口(321)從左至右排列，同時，該些進氣口(311)和該些出氣口(321)兩兩相鄰，且相鄰的進氣口(311)和出氣口(321)之間具有至少I個臺車(20)。
3.根據權利要求2所述的帶活動閘板低阻力的臺車式廢鋼預熱爐，其特徵在於:所述爐腔(11)的右部相鄰於該進料爐門(13 )具有一進氣口( 311)。
4.根據權利要求2所述的帶活動閘板低阻力的臺車式廢鋼預熱爐，其特徵在於:所述進氣口(311)以燒咀替代。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的帶活動閘板低阻力的臺車式廢鋼預熱爐，其特徵在於:所述爐體(10)的外部右方設有一液壓缸(50)。
【文檔編號】F27D13/00GK203980913SQ201420456815
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月14日 優先權日:2014年8月14日
【發明者】張昌劍 申請人:張昌劍