[发明专利]基于电弧炉余热回收通道构建的预热废钢连续加料系统及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及电弧炉炼钢或铸造熔化废钢铁原料的节能配套设备，特别是一种基于电弧炉余热回收通道构建的预热废钢连续加料系统及其使用方法。

背景技术

现代电弧炉炼钢或铸造，电弧炉采用超高功率化与强化用氧技术熔化废钢，使电弧炉副产煤气量大大增加，副产煤气的出炉温度高达1200°C以上,废气带走的热量占总热量支出的15～20%，折合成电能相当于80～120KW.H/T钢。为了降低能耗、回收能量，废钢在入炉熔炼前进行预热，尤其是利用电弧炉排出的高温煤气进行废钢预热，提高炉料带入的物理热，是高效、节能最直接的办法。

到目前为止，全世界所使用的电炉废钢预热方法主要有：料蓝预热法、双壳电炉法、竖窑电炉法、炉料连续预热法。

（一）料篮预热法：

料篮预热法是日本首先发明并使用的，其工作原理是将装满废钢料的网状料篮，轮流放入二个带有同一个旋转盖的预热室内，1200°C的电炉副产煤气，由电弧炉第4孔排出，进入水冷管道，再通过水冷旋转炉盖，进入预热室，穿过料篮内废钢预热废钢；此时将另一装满废钢的料篮吊入另一个预热室。第一个预热室的预热废钢欲使用时，先旋开旋转炉盖到另一个预热室，热煤气开始预热另一个预热室内的废钢；吊出第一个预热室内的热废钢料篮，装入电弧炉，以此重复。

此法可预热废钢至200～250°C，可节电20～30KW.H/T。

此法存在的问题是：

A.煤气携带的热量，相当部分用于加热较长的水冷管道、旋转炉盖、冷预热室体，余热利用率≤30%；

B.高温煤气（或废气）使料篮局部过热，降低料篮使用寿命；

C.由于废钢附着的油漆、塑料、废油等，预热后产生白烟、臭气、二噁英等有毒有害物难以处理；

D.吊起料篮再转入电炉加料过程中与炉外空气接触，预热的废钢降温严重。

（二）双壳电炉法：

此法由日本于1992年发明，是一种电双炉法；一套可旋转的电极升降装置，交替对2个炉体进行预热、供电熔化废钢。甲炉供电融化时，产生的高温煤气，通过燃烧室煤气燃烧后进入乙炉预热乙炉内已装好的废钢，甲炉钢熔炼结束后，升起电极旋转到乙炉，此时，甲炉出钢、重装料，乙炉通电融化废钢，产生的煤气，经燃烧室煤气燃烧后，进入甲炉预热甲炉的废钢，如此重复。

此法可回收30%以上余热，可节电40～50KW.H/T；减少热停工时间约10%以上，提高生产效率15～20%。

此法存在的问题是：

A.只能预热一炉废钢，随着废钢温度的提高，尾气温度也随之升高；

B.第一炉热废钢熔化后，补加的废钢只能加冷废钢，废钢熔炼效率低；

C.有毒有害物混入尾气，较难处理。

（三）竖炉电炉法：

竖炉电炉法是德国于1988年研发，1992年实施的。竖炉电炉炉体是椭圆形，在炉顶相当炉顶第4孔的位置，配置一个竖窑烟道，并于融化室联通。在竖窑烟道底部与融化室之间有一水冷活动托架（指形阀），将竖炉与熔化室隔开。废钢分批加入竖窑中，废钢经预热后，打开托架预热废钢落入熔池，重复进行，可实现100%废钢预热。出钢时，炉体需要倾斜，需要把竖窑连同炉盖一起升起800mm左右。

竖炉法可将废钢预热到600～700°C，节电60～80KW.H/T；竖窑内废钢可起到自然除尘作用，可回收大颗粒含铁尘粒；

此法存在的问题是：

A.水冷指形托架易被重大废钢砸坏；

B.水冷指形托架易烧坏，漏水进入高温熔池，引发大事故；

C.无法实现随时倾炉自动流渣的操作；

D.废钢温度，下部高，上部低，加料时高、低温度的废钢一起加入。

（四）炉料连续预热法：

此法是意大利发明的，1987年首先在美国运行，我国至今引进十几套，最大配套电弧炉为220吨。

此法有连续加料机（链式输送机），机上所载废钢与电炉产生的高温煤气逆向而行，废钢被连续加热并不断落入电炉熔池，电弧加热熔池，熔池熔化废钢。煤气降温到一定温度转入另一余热回收系统，首先在燃烧室燃烧提高自身温度，然后进入余热锅炉，最后经除尘后放空。