CN102003876B - 涵道式熔炼容器原料输送和烟尘回收装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种涵道式熔炼容器原料输送和烟尘回收装置及方法，包括原料输送槽，原料输送槽上部设有密封罩，密封罩与原料输送槽之间构成原料输送和烟气流通的通道，密封罩上方连通设置至少一个用于沉降烟气中粉尘的尘降室；本发明使烟气通过原料输送槽与密封罩构成的通道进入尘降室，烟气在尘降室内流速降低并构成旋流或折射，烟气中的部分粉尘降落在原料表面被带回熔炼容器，因此提高了原料的利用率，同时也提高了后续烟气余热锅炉的利用效果，降低了后续除尘***的负荷，减少了设备维护；本发明不仅适用于熔炼废钢的电炉，也适用于其它有熔炼特征的熔炼容器。

Description

涵道式熔炼容器原料输送和烟尘回收装置
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种熔炼容器原料输送和烟尘回收装置及方法。 
背景技术
电炉炼钢一种重要的炼钢方法，它通过电弧熔化废钢金属，在冶炼过程中会消耗大量的电能。电炉废钢连续加料及预热技术是电炉炼钢的一个重要分项技术，它可以大量节省电能并可稳定电炉的电弧冶并降低电炉工作的噪音，是一种节能环保新技术。目前国际基于振动连续加料的CONSTEEL技术是一种水平连续给料技术，CISDI也在近年开发研究高效的斜槽输送方式SKISTEEL，与CONSTEEL有类似的工艺操作方式，但不同的废钢输送原理和预热方式，可实现电炉稳弧冶炼，环保且电极消耗降低，降低电炉的生产过程费用。 
对大电炉生产过程研究时发现，某些电炉后沉降室每周的粉尘排出量达80～90t。这些粉尘的处理存在以下三个问题： 
1、增加了后续除尘***的工作负荷和操作维护；
2、降低了金属收得率和增加了原料消耗，因为这些粉尘含有原料小粉粒（也可将这些粉尘压块后再入炉，但这要增加生产工序）；
3、电炉粉尘带有较强的粘性，易堵塞换热管道并降低后续烟气余热锅炉的利用效果。
针对上述问题，需要对现有的涵道结构和抽气方式进行改进，以提高原料的利用率，同时提高后续烟气余热锅炉的利用效果，降低后续除尘***的负荷，减少设备维护。 
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种涵道式熔炼容器原料输送和烟尘回收装置及方法，提高原料的利用率，同时提高后续烟气余热锅炉的利用效果，降低后续除尘***的负荷，减少设备维护。 
本发明的目的之一是提供一种涵道式熔炼容器原料输送和烟尘回收装置，包括与水平面倾斜或平行设置的原料输送槽，所述原料输送槽的出料端伸入熔炼容器内，所述原料输送槽上部设有密封罩， 所述密封罩与原料输送槽之间构成原料输送和烟气流通的通道，所述密封罩上方连通设置至少一个用于沉降烟气中粉尘的尘降室，尘降室连通设置用于抽出烟气的抽气管。 
进一步，所述原料输送槽与密封罩之间的间隙设有动密封，所述原料输送和烟气流通的通道的进料通道口内设置原料入口动密封装置； 
进一步，所述尘降室为带有旋流分离效果的横剖面为圆形或矩形的尘降室，所述抽气管沿尘降室水平切向布置；
进一步，所述尘降室内设有用于燃烧烟气中的残留可燃气体或外加燃料燃烧的烧嘴；
进一步，所述抽气管内设有用于调节抽气量的抽气调节机构；
进一步，所述原料输送槽的进料端上方由下至上依次设置用于开闭所述进料端的封闭门、用于受料缓冲的受料辅台和用于加料的装料设备；
进一步，所述熔炼容器为熔炼废钢的电炉；
进一步，所述电炉为偏心电极电炉，所述原料输送槽的出料端从电炉侧壁伸入电炉。
本发明的目的之二是提供一种涵道式熔炼容器原料输送和烟尘回收方法，原料通过原料输送槽输送到熔炼容器内，熔炼容器产生的烟气沿原料输送槽进入原料输送槽上方的尘降室，烟气在尘降室内流速降低并构成旋流或折射，烟气中的部分粉尘降落在原料表面被带回熔炼容器，然后烟气从尘降室被抽出。 
进一步，所述原料为废钢，所述熔炼容器为电炉。 
本发明的有益效果在于：本发明对涵道结构和抽气方式进行了改进，使烟气通过原料输送槽与密封罩构成的通道进入尘降室，烟气在尘降室内流速降低并构成旋流或折射，烟气中的部分粉尘（颗粒较大的，金属含量较高的）降落在原料表面被带回熔炼容器，因此提高了原料的利用率，由于尘降室的降尘作用，减少了烟气中粉尘含量，因此同时也提高了后续烟气余热锅炉的利用效果，降低了后续除尘***的负荷，减少了设备维护；另外，烟气在原料输送槽与密封罩构成的通道中流动，高温烟气与原料接触传热，对原料起到了一定的预热效果；本发明具有较好的降尘环保特性和经济效益，本发明不仅适用于熔炼废钢的电炉，也适用于其它有熔炼特征的熔炼容器。 
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中： 
图1为本发明的结构示意图；
图2为原料输送槽、密封罩和尘降室的连接示意图；
图3为本发明采用横剖面为圆形的尘降室的俯视示意图；
图4为本发明采用横剖面为矩形的尘降室的俯视示意图；
图5为原料输送槽进料端加料***的结构示意图；
图6为本发明采用偏心电极电炉的结构示意图。
具体实施方式
以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。 
图1为本发明的结构示意图，如图所示，本发明的涵道式熔炼容器原料输送和烟尘回收装置，包括与水平面倾斜或平行设置的原料输送槽1，所述原料输送槽1的出料端伸入熔炼容器2内，所述原料输送槽1上部设有密封罩3， 所述密封罩3与原料输送槽1之间构成原料输送和烟气流通的通道，所述密封罩3上方连通设置三个（根据实际应用情况，可以是一个或一个以上）用于沉降烟气中粉尘的尘降室4，尘降室4连通设置用于抽出烟气的抽气管5；原料6通过原料输送槽1输送到熔炼容器2内，熔炼容器2产生的烟气通过原料输送槽1与密封罩3构成的通道进入尘降室4，烟气在尘降室4内流速降低并构成旋流或折射，烟气中的部分粉尘降落在原料6表面被带回熔炼容器2，然后烟气从尘降室4被抽出，通过外部初级除尘设备7、余热锅炉***8、精除尘及风机***9排入大气（图中箭头标出了烟气的流动方向）。 
图2为原料输送槽、密封罩和尘降室的连接示意图；本实施例中，所述原料输送槽1与密封罩3之间的间隙设有动密封10，如图2所示，设置动密封10是为了防止通道泄漏；所述原料输送和烟气流通的通道的进料通道口内设置原料入口动密封装置16，如图1所示，设置原料入口动密封装置16的目的是为了在装料时尽量减少通道口的漏风。 
图3为本发明采用横剖面为圆形的尘降室的俯视示意图，图4为本发明采用横剖面为矩形的尘降室的俯视示意图，如图所示，所述尘降室4为带有旋流分离效果的横剖面为圆形或矩形的尘降室，所述抽气管5沿尘降室4水平切向布置；数值化仿真表明，上述两种尘降室均有导致烟气旋流的作用，有利粉尘和烟气的离心分离，并增加烟气在尘降室的滞留时间。尘降室和抽气管的设计对粉尘沉降效果影响较大，除图3和图4所示的两种外，还可以选择现有技术中的各种尘降室和抽气管，比如矩形或锥台体尘降室配合折流板结构的抽气管、利用粉尘重力沉降的简化结构等，并可利用激波技术提高尘降效果。 
本实施例中，所述尘降室4内设有用于燃烧烟气中的残留可燃气体或外加燃料燃烧的烧嘴11，如图2所示；烧嘴11的作用是烧掉烟气中的有害成分，利于环保。 
本实施例中，所述抽气管5内设有用于调节抽气量的抽气调节机构12，如图1所示，以防止原料6在输送速度较低时被过度预热而粘连。 
图5为原料输送槽进料端加料***的结构示意图，如图所示，本实施例中，所述原料输送槽1的进料端上方由下至上依次设置用于开闭所述进料端的封闭门13、用于受料缓冲的受料辅台14和用于加料的装料设备15；原料输送槽1的进料端上方的封闭门13、受料辅台14和装料设备15共同构成一个封闭的加料***，所述装料设备15（可以是磁盘吊、爪斗、底开式料罐或带状输送设备）向原料输送槽1装料时，封闭门13打开，加料结束则关闭，受料辅台14提供了受料缓冲区，使得加料更加便利快捷，受料辅台14可做成固定的，也可做成翻版或振动结构的，以加快物料受料速度和均匀性。当然，也可以设计为其它加料***。 
本实施例中，所述熔炼容器2为熔炼废钢的电炉，所述原料为废钢；当然，本发明也适用于其它有熔炼特征的熔炼容器，原料也可以为其它原料。 
图6为本发明采用偏心电极电炉的结构示意图，如图所示，作为另一种优选的实施例，所述电炉为偏心电极电炉，所述原料输送槽1的出料端从电炉侧壁伸入电炉；原料输送槽1从更靠近电炉中心的侧壁加料，以加快废钢熔化。 
若本发明工作在高温环境，在需要的部分，本发明的结构可做成水冷（或汽化冷却）或涂有耐材或多种方法结合。针对控制需要，可增设各种必要的检测与控制元件。此外，若有必要，也可在原料输送和烟气流通的通道上设置必要的烧嘴。 
本发明的涵道式熔炼容器原料输送和烟尘回收方法，原料通过原料输送槽输送到熔炼容器内，熔炼容器产生的烟气沿原料输送槽进入原料输送槽上方的尘降室，烟气在尘降室内流速降低并构成旋流或折射，烟气中的部分粉尘降落在原料表面被带回熔炼容器，然后烟气从尘降室被抽出。 
作为一种具体的应用，所述原料为废钢，所述熔炼容器为电炉；当然也可以是其它熔炼容器和原料。 
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。 

Claims (7)

1.涵道式熔炼容器原料输送和烟尘回收装置，包括与水平面倾斜或平行设置的原料输送槽（1），所述原料输送槽（1）的出料端伸入熔炼容器（2）内，其特征在于：所述原料输送槽（1）上部设有密封罩（3）， 所述密封罩（3）与原料输送槽（1）之间构成原料输送和烟气流通的通道，所述密封罩（3）上方连通设置至少一个用于沉降烟气中粉尘的尘降室（4），尘降室（4）连通设置用于抽出烟气的抽气管（5）；所述尘降室（4）为带有旋流分离效果的横剖面为圆形或矩形的尘降室，所述抽气管（5）沿尘降室（4）水平切向布置。
2.根据权利要求1所述的涵道式熔炼容器原料输送和烟尘回收装置，其特征在于：所述原料输送槽（1）与密封罩（3）之间的间隙设有动密封（10），所述原料输送和烟气流通的通道的进料通道口内设置原料入口动密封装置（16）。
3.根据权利要求1所述的涵道式熔炼容器原料输送和烟尘回收装置，其特征在于：所述尘降室（4）内设有用于燃烧烟气中的残留可燃气体或外加燃料燃烧的烧嘴（11）。
4.根据权利要求1所述的涵道式熔炼容器原料输送和烟尘回收装置，其特征在于：所述抽气管（5）内设有用于调节抽气量的抽气调节机构（12）。
5.根据权利要求1所述的涵道式熔炼容器原料输送和烟尘回收装置，其特征在于：所述原料输送槽（1）的进料端上方由下至上依次设置用于开闭所述进料端的封闭门（13）、用于受料缓冲的受料辅台（14）和用于加料的装料设备（15）。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的涵道式熔炼容器原料输送和烟尘回收装置，其特征在于：所述熔炼容器（2）为熔炼废钢的电炉。
7.根据权利要求6所述的涵道式熔炼容器原料输送和烟尘回收装置，其特征在于：所述电炉为偏心电极电炉，所述原料输送槽（1）的出料端从电炉侧壁伸入电炉。
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