帶活動(dòng)閘板低阻力的臺(tái)車(chē)式廢鋼預(yù)熱爐的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種帶活動(dòng)閘板低阻力的臺(tái)車(chē)式廢鋼預(yù)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(kāi)口設(shè)有出料爐門(mén)、右端開(kāi)口設(shè)有進(jìn)料爐門(mén)，同時(shí)，該帶活動(dòng)閘板低阻力的臺(tái)車(chē)式廢鋼預(yù)熱爐配有用于裝載廢鋼的臺(tái)車(chē)，以及，該爐腔連通有進(jìn)氣煙道和出氣煙道，所述爐腔內(nèi)設(shè)有至少1個(gè)活動(dòng)閘板，該活動(dòng)閘板和該臺(tái)車(chē)相配。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：預(yù)熱效果較好，且設(shè)備成本較低，大大減小在廢鋼預(yù)熱過(guò)程產(chǎn)生的二惡英。
【專(zhuān)利說(shuō)明】帶活動(dòng)閘板低阻力的臺(tái)車(chē)式廢鋼預(yù)熱爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及煉鋼設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種帶活動(dòng)閘板低阻力的臺(tái)車(chē)式廢鋼預(yù)熱爐。
【背景技術(shù)】
[0002]以廢鋼為主要原料的電爐煉鋼中，廢鋼預(yù)熱是降低電耗和提高產(chǎn)能的主要措施。目前在與電爐配套的廢鋼預(yù)熱中，代表性方式有豎爐方式和水平連續(xù)輸運(yùn)方式，所用設(shè)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(jìn)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(guò)。在實(shí)際生產(chǎn)中，水冷的指篦容易被廢鋼砸壞漏水，或被廢鋼卡住，設(shè)備的造價(jià)高，設(shè)備維護(hù)量大，所以篦式豎爐在電爐煉鋼上只一部份的大爐子使用?？邓沟想娀t的熱煙氣在預(yù)熱裝置中逆著廢鋼運(yùn)行流動(dòng)，由于廢鋼在水平的預(yù)熱裝置中無(wú)法充滿(mǎn)，有一大部份的氣流在廢鋼層的上部流動(dòng)，使得底部的廢鋼預(yù)熱效果差，為了達(dá)到較高的熱交換，通常需要60米長(zhǎng)的預(yù)熱隧道。由于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于800°C不完全燃燒就會(huì)產(chǎn)生二惡英，特別在300?500°C范圍內(nèi)不完全燃燒最容易產(chǎn)生二惡英，由于康斯迪爐的預(yù)熱隧道較長(zhǎng)，熱煙氣和廢鋼熱交換后，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(chǎn)生二惡英，污染環(huán)境。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種帶活動(dòng)閘板低阻力的臺(tái)車(chē)式廢鋼預(yù)熱爐，它具有預(yù)熱效果較好、設(shè)備成本較低的特點(diǎn)。進(jìn)一步，它還具有能夠大大降低在廢鋼預(yù)熱過(guò)程中二惡英的產(chǎn)生的特點(diǎn)。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:帶活動(dòng)閘板低阻力的臺(tái)車(chē)式廢鋼預(yù)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(kāi)口設(shè)有出料爐門(mén)、右端開(kāi)口設(shè)有進(jìn)料爐門(mén)，同時(shí)，該帶活動(dòng)閘板低阻力的臺(tái)車(chē)式廢鋼預(yù)熱爐配有用于裝載廢鋼的臺(tái)車(chē)，以及，該爐腔連通有進(jìn)氣煙道和出氣煙道，所述爐腔內(nèi)設(shè)有至少I(mǎi)個(gè)活動(dòng)閘板，該活動(dòng)閘板和該臺(tái)車(chē)相配。
[0005]所述進(jìn)氣煙道通過(guò)至少2個(gè)進(jìn)氣口連通于該爐腔的一側(cè)，且該些進(jìn)氣口從左至右排列，該出氣煙道通過(guò)至少2個(gè)出氣口連通于該爐腔的另一側(cè)，且該些出氣口從左至右排列，同時(shí)，該些進(jìn)氣口和該些出氣口兩兩相鄰，且相鄰的進(jìn)氣口和出氣口之間具有至少I(mǎi)個(gè)臺(tái)車(chē)。
[0006]所述爐腔的右部相鄰于該進(jìn)料爐門(mén)具有一進(jìn)氣口。
[0007]所述進(jìn)氣口以燒咀替代。
[0008]所述爐體的外部右方設(shè)有一液壓缸。
[0009]本實(shí)用新型所具有的優(yōu)點(diǎn)是:1、預(yù)熱效果較好，設(shè)備成本較低。本實(shí)用新型的帶活動(dòng)閘板低阻力的臺(tái)車(chē)式廢鋼預(yù)熱爐通過(guò)若干活動(dòng)閘板的引入，使熱煙氣流和廢鋼形成了強(qiáng)制對(duì)流傳熱，達(dá)到了較好的預(yù)熱效果。同時(shí)，通過(guò)使熱煙氣流分段進(jìn)入爐腔內(nèi)，分別加熱不同臺(tái)車(chē)上的廢鋼，使熱煙氣流通過(guò)廢鋼的截面積增大，減小了熱煙氣流在廢鋼中流動(dòng)的阻力，同樣達(dá)到了較好的預(yù)熱效果。以及，該設(shè)備所用部件較少，無(wú)需較大的體積，繼而造價(jià)較低、易于維護(hù)。2、所產(chǎn)生的二惡英大大減少。本實(shí)用新型的帶活動(dòng)閘板低阻力的臺(tái)車(chē)式廢鋼預(yù)熱爐在設(shè)置活動(dòng)閘板以及通過(guò)將進(jìn)氣口和出氣口間隔分布的基礎(chǔ)上，通過(guò)在爐尾設(shè)置進(jìn)氣口的方式，使該處的溫度較高，約大于1000°C，使混入的部份空氣直接點(diǎn)燃廢鋼中含氯的化合物，使得這些含氯的化合物在剛進(jìn)入預(yù)熱爐時(shí)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?zé)煔饣烊脒m當(dāng)量的空氣點(diǎn)燃了剛進(jìn)入預(yù)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(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0010]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明:
[0011]圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例的帶活動(dòng)閘板低阻力的臺(tái)車(chē)式廢鋼預(yù)熱爐的主視剖視不意圖；
[0012]圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例的帶活動(dòng)閘板低阻力的臺(tái)車(chē)式廢鋼預(yù)熱爐的俯視示意圖；
[0013]圖3是本實(shí)用新型的實(shí)施例的帶活動(dòng)閘板低阻力的臺(tái)車(chē)式廢鋼預(yù)熱爐的斷面結(jié)構(gòu)示意圖(相對(duì)于圖1進(jìn)行了放大)。
[0014]圖中:10、爐體，11、爐腔，12、出料爐門(mén)，13、進(jìn)料爐門(mén)；20、臺(tái)車(chē)；31、進(jìn)氣煙道，311、進(jìn)氣口，32、出氣煙道，321、出氣口 ；40、活動(dòng)閘板；50、液壓缸。
【具體實(shí)施方式】
[0015]實(shí)施例，見(jiàn)圖1至圖3所示:帶活動(dòng)閘板低阻力的臺(tái)車(chē)式廢鋼預(yù)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(kāi)口設(shè)有出料爐門(mén)12、右端開(kāi)口設(shè)有進(jìn)料爐門(mén)13。該出料爐門(mén)12和該進(jìn)料爐門(mén)13可以采用升降式亦可采用對(duì)開(kāi)式。同時(shí)，該帶活動(dòng)閘板低阻力的臺(tái)車(chē)式廢鋼預(yù)熱爐配有用于裝載廢鋼的臺(tái)車(chē)20。即，廢鋼裝載于若干臺(tái)車(chē)20上，該臺(tái)車(chē)20從右至左的通過(guò)該爐腔11。以及，該爐腔11連通有進(jìn)氣煙道31和出氣煙道32。該進(jìn)氣煙道31內(nèi)通入熱煙氣。該熱煙氣可以采用余熱，也可以是燃?xì)鉄谆蚱渌剂现苯蛹訜岙a(chǎn)生的熱煙氣。也就是說(shuō)，廢鋼裝載在每部臺(tái)車(chē)20上，該些臺(tái)車(chē)20依次從爐尾推入該爐腔11內(nèi)，該些臺(tái)車(chē)20上的廢鋼經(jīng)過(guò)和熱煙氣進(jìn)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(nèi)。
[0016]進(jìn)一步的講，該爐腔11內(nèi)設(shè)有至少I(mǎi)個(gè)活動(dòng)閘板40。該些活動(dòng)閘板40可以是能夠上下移動(dòng)的。比如，該活動(dòng)閘板40通過(guò)一鋼絲繩懸掛，而該鋼絲繩連接有電機(jī)。該些活動(dòng)閘板40還可以包括位于該爐腔11的側(cè)壁上繼而能夠靠近該爐腔11的中心位置而向內(nèi)或遠(yuǎn)離該爐腔11的中心位置而向外移動(dòng)的(位于爐腔側(cè)壁上的活動(dòng)閘板在圖上未示出)。該活動(dòng)閘板40和該臺(tái)車(chē)20相配。即，該些活動(dòng)閘板40落下或向內(nèi)移動(dòng)后能夠壓在或抵壓在該臺(tái)車(chē)20上裝載的廢鋼的上部或側(cè)部用于阻止熱煙氣流從除廢鋼間隙外的空間流過(guò)，力口強(qiáng)熱煙氣流與廢鋼的強(qiáng)制對(duì)流；而該活動(dòng)閘板40升起或向外移動(dòng)后，該臺(tái)車(chē)20方可移動(dòng)。比如，更為具體的，每個(gè)臺(tái)車(chē)20的上方對(duì)應(yīng)的具有活動(dòng)閘板40、每個(gè)臺(tái)車(chē)20的兩側(cè)均對(duì)應(yīng)的分別具有一活動(dòng)閘板40。這樣，由于臺(tái)車(chē)在窯內(nèi)移動(dòng)，爐窯和廢鋼之間很難做到?jīng)]有間隙，同時(shí)，由于每部臺(tái)車(chē)20上的廢鋼裝載量不同，且每部臺(tái)車(chē)20上的廢鋼和該爐腔11間的間隙也是變化的，這會(huì)讓大量氣流從這些間隙間快速流過(guò)，致使廢鋼層的中部、底部對(duì)流傳熱較少，位于該處的廢鋼預(yù)熱的溫度就比較低。而每部臺(tái)車(chē)20上方或側(cè)方的活動(dòng)閘板40在臺(tái)車(chē)20沒(méi)有移動(dòng)時(shí)放下或向內(nèi)移動(dòng)，壓在或抵在廢鋼上，使熱煙氣流強(qiáng)制穿過(guò)廢鋼，繼而熱煙氣流和廢鋼強(qiáng)制對(duì)流傳熱。當(dāng)需要加料移動(dòng)該些臺(tái)車(chē)20時(shí)，僅需將該些活動(dòng)閘板40移開(kāi)即可。
[0017]更進(jìn)一步的講，該進(jìn)氣煙道31通過(guò)至少2個(gè)進(jìn)氣口 311連通于該爐腔11的一側(cè)，該些進(jìn)氣口 311從左至右排列。以及，該進(jìn)氣煙道31內(nèi)的熱煙氣流分段進(jìn)入該爐腔11內(nèi)。該出氣煙道32通過(guò)至少2個(gè)出氣口 321連通于該爐腔11的另一側(cè)，該些出氣口 321從左至右排列。即，熱交換后的熱煙氣流分段流出該爐腔11。更具體的講，該些進(jìn)氣口 311和該些出氣口 321兩兩相鄰。S卩，進(jìn)氣口 311和出氣口 321間隔分布，從他們的側(cè)方投影上看，
他們的分布是:進(jìn)氣口 311、出氣口 321、進(jìn)氣口 311、出氣口 321......，以此類(lèi)推。而且，相鄰的進(jìn)氣口 311和出氣口 321之間具有至少I(mǎi)個(gè)臺(tái)車(chē)20。這樣，熱煙氣分為多個(gè)通道到入該爐腔11，每一個(gè)通道中的熱煙氣流進(jìn)入該爐腔11后，從臺(tái)車(chē)20的一側(cè)進(jìn)入，從另一側(cè)抽出，抽出的熱煙氣可以單獨(dú)進(jìn)入下一級(jí)的預(yù)熱，也可以匯總到總管道，再分至各通道進(jìn)入下一級(jí)的預(yù)熱中，從而使熱煙氣流的余熱進(jìn)一步回收，達(dá)到提高熱效率的作用。
[0018]前述進(jìn)氣口 311和出氣口 321的分布而形成的煙氣流動(dòng)方式可以稱(chēng)為并聯(lián)式預(yù)熱。而傳統(tǒng)的隧道式的廢鋼預(yù)熱裝置中，全部的熱煙氣從預(yù)熱裝置的高溫段一端進(jìn)入，從低溫段一端排出，可以稱(chēng)為串聯(lián)式預(yù)熱。假設(shè)有一個(gè)隧道式預(yù)熱裝置，爐內(nèi)充滿(mǎn)廢鋼，總長(zhǎng)度為L(zhǎng)，現(xiàn)用流量為Q的熱煙氣預(yù)熱該裝置中的廢鋼，這兩種排煙方式進(jìn)行粗略比較，分析其氣流在廢鋼中的壓力損失比。
[0019]假定預(yù)熱裝置的廢鋼間的空隙不變，且空隙的當(dāng)量直徑為D，氣流在廢鋼中的摩擦阻力系數(shù)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(lián)方式，即全部的煙氣從爐頭進(jìn)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(lián)式預(yù)熱的廢鋼中流動(dòng)速度。
[0023]并聯(lián)方式，從進(jìn)氣煙道31分為η個(gè)進(jìn)氣口進(jìn)入爐窯，進(jìn)入爐窯的熱煙氣與相鄰的臺(tái)車(chē)廢鋼強(qiáng)制對(duì)流后，從出氣口排出，假設(shè)每個(gè)進(jìn)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為并聯(lián)方式下氣流在廢鋼中的流動(dòng)速度。
[0026]由于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(shè)并聯(lián)方式預(yù)熱爐有6部臺(tái)車(chē)，三個(gè)進(jìn)氣口，熱煙氣在廢鋼中的阻力為500Pa，那么用串聯(lián)方式預(yù)熱的氣流在同樣6個(gè)臺(tái)車(chē)的廢鋼中的阻力則為108000Pa。S卩，串聯(lián)方式形成的這么大的阻力在實(shí)際生產(chǎn)中煙氣是無(wú)法抽得動(dòng)的。
[0030]所以，在以往的隧道式的廢鋼預(yù)熱中，沒(méi)有解決好在長(zhǎng)隧道預(yù)熱爐中，熱煙氣和廢鋼強(qiáng)制對(duì)流時(shí)，煙氣在廢鋼中的阻力太大的問(wèn)題，全部都是做成為非強(qiáng)制對(duì)流的，即熱煙氣可以在廢鋼層的上方自由流動(dòng)，這樣的預(yù)熱爐不可避免都存在幾個(gè)問(wèn)題:1)底部預(yù)熱效果差；2)爐窯太長(zhǎng)；3)爐尾低溫?zé)煔馊ヮA(yù)熱剛進(jìn)爐窯的廢鋼，產(chǎn)生大量的二惡英。
[0031]為此，本實(shí)施例中爐腔11的右部相鄰于該進(jìn)料爐門(mén)13具有一進(jìn)氣口 311。亦即，該進(jìn)氣口 311盡量靠近該進(jìn)料爐門(mén)13。也就是說(shuō)，串聯(lián)式廢鋼預(yù)熱容易產(chǎn)生大量的二惡英，當(dāng)預(yù)熱隧道較長(zhǎng)時(shí)，熱煙氣與廢鋼熱交換后，溫度不斷下降，當(dāng)廢煙氣的溫度在600?300°C之間去預(yù)熱剛進(jìn)入預(yù)熱裝置的廢鋼，廢鋼中含有氯的化合物在這個(gè)溫度下不完全燃燒，極容易產(chǎn)生二惡英。而并聯(lián)式的廢鋼預(yù)熱解決了這個(gè)問(wèn)題，一部份的高溫?zé)釤煔?一般電爐的煙氣都大于1000°C )從爐尾的進(jìn)氣口進(jìn)入，混入部份的空氣直接點(diǎn)燃廢鋼中含氯的化合物，使得這些含氯的化合物在剛進(jìn)入預(yù)熱爐時(shí)就高溫燃燒完成，大大減少了二惡英的排放。而將臨近進(jìn)料爐門(mén)13的位置設(shè)置進(jìn)氣口 311，用部份的高溫?zé)煔饣烊脒m當(dāng)量的空氣去點(diǎn)燃剛進(jìn)入預(yù)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(xù)優(yōu)化，該爐體10的外部右方設(shè)有一液壓缸50。這樣，便于通過(guò)該液壓缸50推動(dòng)臺(tái)車(chē)20移動(dòng)。該進(jìn)氣口 311以燒咀替代。即，熱熱煙氣可以是余熱，也可以是燃?xì)鉄谆蚱渌剂先紵a(chǎn)生的熱煙氣。
[0033]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專(zhuān)利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實(shí)用新型的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.帶活動(dòng)閘板低阻力的臺(tái)車(chē)式廢鋼預(yù)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(kāi)口設(shè)有出料爐門(mén)(12 )、右端開(kāi)口設(shè)有進(jìn)料爐門(mén)(13)，同時(shí)，該帶活動(dòng)閘板低阻力的臺(tái)車(chē)式廢鋼預(yù)熱爐配有用于裝載廢鋼的臺(tái)車(chē)(20)，以及，該爐腔(11)連通有進(jìn)氣煙道(31)和出氣煙道(32)，其特征在于:所述爐腔(11)內(nèi)設(shè)有至少I(mǎi)個(gè)活動(dòng)閘板(40 )，該活動(dòng)閘板(40 )和該臺(tái)車(chē)(20 )相配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶活動(dòng)閘板低阻力的臺(tái)車(chē)式廢鋼預(yù)熱爐，其特征在于:所述進(jìn)氣煙道(31)通過(guò)至少2個(gè)進(jìn)氣口( 311)連通于該爐腔(11)的一側(cè)，且該些進(jìn)氣口( 311)從左至右排列，該出氣煙道(32)通過(guò)至少2個(gè)出氣口(321)連通于該爐腔(11)的另一側(cè)，且該些出氣口(321)從左至右排列，同時(shí)，該些進(jìn)氣口(311)和該些出氣口(321)兩兩相鄰，且相鄰的進(jìn)氣口(311)和出氣口(321)之間具有至少I(mǎi)個(gè)臺(tái)車(chē)(20)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶活動(dòng)閘板低阻力的臺(tái)車(chē)式廢鋼預(yù)熱爐，其特征在于:所述爐腔(11)的右部相鄰于該進(jìn)料爐門(mén)(13 )具有一進(jìn)氣口( 311)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶活動(dòng)閘板低阻力的臺(tái)車(chē)式廢鋼預(yù)熱爐，其特征在于:所述進(jìn)氣口(311)以燒咀替代。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的帶活動(dòng)閘板低阻力的臺(tái)車(chē)式廢鋼預(yù)熱爐，其特征在于:所述爐體(10)的外部右方設(shè)有一液壓缸(50)。
【文檔編號(hào)】F27D13/00GK203980913SQ201420456815
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月14日
【發(fā)明者】張昌劍 申請(qǐng)人:張昌劍