CN104894326B - 基于炼钢炉的新型铁合金烘烤***及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于炼钢炉的新型铁合金烘烤***及工艺，主要针对现有铁合金烘烤工艺成本高而设计。本发明基于炼钢炉的新型铁合金烘烤***及工艺，所述***包括移动式集中斗、集中斗烘烤器以及集中斗保温盖装置，其中在所述移动式集中斗将炼钢炉所需的铁合金由受料位运送至烘烤位，集中斗烘烤器对所述铁合金进行烘烤至目标温度，所述集料斗内的铁合金通过所述集中斗保温盖装置进行保温，所述移动式集中斗运送所述铁合金至卸料位，进行卸料。本发明实现了炼钢炉每炉所需的稳定的高温铁合金供应。

Description

基于炼钢炉的新型铁合金烘烤***及工艺

技术领域

本发明属于炼钢工艺技术领域，具体涉及一种基于炼钢炉的新型铁合金烘烤***及工艺。

背景技术

钢铁是国民经济的基础产业，在国家经济快速发展的形势下，我国粗钢产量近年不断提高，2013年，我国粗钢产量已达到7.79亿吨/年，占全球粗钢产量48.48％。

降低炼钢出钢温度是减少炼钢原材料消耗、提高炼钢炉炉龄、降低炼钢生产成本的重要途径之一。国内外大中型钢铁企业对降低出钢温度和减少出钢过程温降进行了大量的实践研究(如：加强生产组织、减少钢包周转数量、加快钢包周转速度、红包出钢，钢包砌筑绝热板等，均已取得一定的效果，但是出钢过程的温降还是偏大，因此，出钢过程现常采用铁合金烘烤工艺以进一步降低炼钢炉的出钢温度。

炼钢所需铁合金烘烤的目的有：

(1)去除水分，以便减少钢中的气体，保证钢水质量；

(2)使铁合金易于熔化，减少吸收热量，缩短炼钢炉冶炼时间，相应提高炼钢产量；

(3)防止出现冷态铁合金加入钢液中产生喷溅，造成不必要的铁损。

建设铁合金烘烤炉是实现铁合金快速烘烤的常规手段，铁合金烘烤炉是炼钢生产工艺中重要的工艺设备之一，主要用于干燥脱氧铁合金化的铁合金如锰铁、硅锰、硅铁、铬铁等，并在一定时间(具体需结合炼钢炉的冶炼周期和烘烤速度而定内达到设计所需烘烤目标温度(正常400～600℃。另外，铁合金烘烤炉还具有铁合金散状物料中间储存、周转的功能。

国内外钢铁企业一般将铁合金烘烤炉建在离炼钢炉较远位置，烘烤后由推车或叉车运至炼钢炉炉后，在炼钢炉出钢过程中集中加入钢包内。常用的铁合金的烘烤方式是在铁合金高位料仓内安装多个烧嘴，通过烧嘴燃烧的火焰达到烘烤的目的，这种烘烤方式常会出现烧嘴较易灭火及燃烧火焰位置周围铁合金料和料仓易烧损等问题。由于炼钢炉出钢过程铁合金化的工作制度为间断，而常规的铁合金烘烤炉工作制度为连续，工作制度上存在着较大的冲突。另外，铁合金每炉加入量仅为10～15kg/t钢，而铁合金烘烤炉则是针对所有铁合金高位料仓(满足车间至少8小时生产所需的铁合金量)进行连续烘烤，铁合金烘烤量远远大于生产所需量，导致铁合金烘烤存在大量的燃气、电能等的浪费，工艺和经济上均存在一定的不合理性。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种实现铁合金烘烤量少、燃气和电能消耗小、温降小，实现了每炉所需的稳定的高温铁合金供应的基于炼钢炉的新型铁合金烘烤***及工艺。

为达到上述目的，本发明基于炼钢炉的新型铁合金烘烤***，包括移动式集中斗、集中斗烘烤器以及集中斗保温盖装置，其中在所述移动式集中斗将炼钢炉每炉所需铁合金由受料位送至烘烤位，集中斗烘烤器对所述铁合金进行烘烤至目标温度，所述集中斗内的铁合金通过所述集中斗保温盖装置进行保温，所述移动式集中斗运送所述铁合金至卸料位，进行卸料。

进一步地，所述移动式集中斗包括移动台车、设置在所述移动台车上的集中斗以及控制所述移动台车停靠位置的接近开关组，其中所述接近开关组包括受料位接近开关、烘烤位接近开关、卸料位接近开关，所述集中斗下设有卸料所述集中斗的电动插板阀。

进一步地，所述集中料斗由钢板焊接而成，所述料斗内壁设有耐800℃至1000℃高温的耐火材料。

进一步地，移动台车的移动速度为0～20m/min，所述移动台车的轨道两端分别设有车档。

进一步地，所述集中斗烘烤器包括固定支架、设置在所述固定支架上的升降式烘烤盖，所述烘烤盖通过电液推杆驱动升降，所述烘烤盖上设有烧嘴，移动式集中斗移动至烘烤器下方，所述烧嘴通过采用焦炉煤气或炼钢炉煤气或天然气或其它燃气介质通过鼓风机混合燃烧对所述移动式集中斗运送的铁合金进行烘烤。

进一步地，所述烘烤盖的升降行程为200～240mm，所述烘烤盖的升降速度为10m/min，所述集中斗烘烤器的铁合金烘烤速度为40℃/min～60℃/min。

进一步地，所述集中斗保温盖装置包括保温盖和盖体加揭装置，所述盖体加揭装置包括对称设置的叉指结构，所述保温盖上表面设有与所述叉指结构配合的插孔，所述保温盖上迎移动集中斗运动方向的一侧设有脱离叉指结构的叉指挡板，所述保温盖上的两叉指分别设有限位挡块，其中所述限位挡块为角钢；

当移动集中斗向炼钢炉方向运动时，保温盖上的叉指挡板与集中料斗相撞，则保温盖脱离所述叉指结构，保温盖盖设在集中斗上方，随着集中斗一起运动；当移动台车加料完成，反方向运动时，所述叉指结构***保温盖上的插孔内，所述叉指结构上的叉指限位挡块与所述保温盖相撞，所述保温盖脱离集中斗，再次停靠在所述叉指结构上。

进一步地，所述保温盖的内壁设有耐火材料，所述叉指挡板～300mm高，30mm厚，所述角钢的规格为L100×10。

为达到上述目的，本发明基于炼钢炉的新型铁合金烘烤工艺，通过所述移动式集中斗将炼钢炉每炉所需的铁合金由受料位运送至烘烤位，通过集中斗烘烤器对所述铁合金进行烘烤至目标温度，所述料斗内的铁合金通过所述集中斗保温盖装置进行保温，所述移动式集中斗运送所述铁合金至卸料位，进行卸料。

1.本发明采用移动式集中斗，满足了每炉烘烤前后的定量铁合金存储和运输，另外，全过程实现远程操作，大大降低了现场工作人员的劳动强度。

2.本发明采用集中斗烘烤器，只需对每炉所需铁合金进行烘烤作业，不同于常规的铁合金烘烤炉，燃气、电能等大大降低。

3.本发明采用保温盖及加揭装置，不仅有效延缓了烘烤后的铁合金降温速率，还能降低烘烤的目标温度，从而进一步降低燃气、电能的等消耗。

附图说明

图1是本发明基于炼钢炉的新型铁合金烘烤设施平面布置图；

图2是图1的A-A向视图；

图3是本发明叉指结构及保温盖平面图；

图4是图3的B-B向视图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明做进一步的描述。

本发明基于炼钢炉的新型铁合金烘烤***，包括移动式集中斗、集中斗烘烤器以及集中斗保温盖装置，其中在所述移动式集中斗将各炼钢炉所需的铁合金由受料位运送至烘烤位，集中斗烘烤器对所述铁合金进行烘烤至目标温度，所述集中斗内的铁合金通过所述集中斗保温盖装置进行保温，所述移动式集中斗运送所述铁合金至卸料位，进行卸料。

实施例1

本实施例基于炼钢炉的新型铁合金烘烤***，包括移动式集中斗、集中斗烘烤器以及集中斗保温盖装置，其中在所述移动式集中斗将各炼钢炉所需的铁合金由受料位运送至烘烤位，集中斗烘烤器对所述铁合金进行烘烤至目标温度，所述集中斗内的铁合金通过所述集中斗保温盖装置进行保温，所述移动式集中斗运送所述铁合金至卸料位，进行卸料。

所述的移动式集中斗

移动式集中斗组成：移动台车、集中斗、电动插板阀、接近开关等组成。

炼钢炉每炉所需合金量由“高位料仓—电动振动给料器—称量小车—电动扇形阀”加料流程加入集中斗内。集中斗本体由钢板焊接而成，内衬耐火材料(耐高温800～1000℃)，满足铁合金脱除游离水和结晶水所需的高温要求(400～600℃)。集中斗下设电动插板阀，可进行烘烤后的铁合金料在受料仓上方的卸料作业。

集中斗布置在移动台车上，移动台车通过电机驱动，接近开关布置在受料位、烘烤位、卸料位，移动台车在三个工位之间可以可靠停车，移动速度：～20m/min。移动台车在轨道两头设置了车挡，安全可靠。

所述的集中斗烘烤器

烘烤器为门式结构，固定支架布置移动台车的轨道两侧，烘烤盖为升降式，由电液推杆对烘烤盖进行升降作业。集中斗受料结束后，移动台车将装有铁合金的集中斗运行至集中斗烘烤器下方进行烘烤作业。集中斗烘烤器的主要参数：正常升降行程：200mm，最大升降行程：240mm，升降速度：～10m/min。烘烤器的烧嘴布置在烘烤盖上，采用焦炉煤气或炼钢炉煤气或天然气或其他燃气介质与鼓风混合燃烧对铁合金进行烘烤，烘烤速度根据燃气种类、流量等不同而有所不同，正常烘烤速度控制在40℃/min～60℃/min。

所述的集中斗保温盖及加揭装置

集中斗保温盖的框架本体为钢板焊接结构，盖内侧为耐火材料捣打成型，保温盖的一侧设有～300mm高挡板(30mm厚)，两侧设有～100mm的角钢(L100×10规格)，形成保温盖的两侧限位挡块。加揭装置为两个固定叉指结构，钢板结构，厚度～30mm，连接两个固定叉指的连接体吊挂在上层平台框架大梁的下方。

当移动台车向炼钢炉方向运行时，保温盖的一侧叉指挡板与集中斗相碰，则保温盖自动随移动台车运行并搁置在集中斗上方进行保温，保温盖脱离加揭装置上的固定叉指；当移动台车加料完成后向称量小车方向运动时，加揭装置上的固定叉指***保温盖上方的插孔内，保温盖遇叉指挡块而脱离移动台车。

本实施例中的铁合金加料***包括铁合金高位料仓、手动插板阀、电动振动给料器、称量小车、电动扇形阀等。称量小车分别称量炼钢炉每次所需的各种铁合金料，采用累积的计量方式汇总所有合金。称量小车汇总所有合金后将其加入移动式集中斗内，移动台车加完料后运行至烘烤器下方停住，烘烤器的烘烤盖下降，烘烤器开始进行烘烤作业。烘烤10～15min后，烘烤盖上升，烘烤器停止作业，移动台车向炼钢炉方向运行。当运经保温盖及加揭装置时，保温盖与加揭装置脱离，保温盖落在集中斗上方，随移动台车同步运行至受料斗的上方，停止。当炼钢炉出钢时，集中斗打开电动插板阀，将烘烤后的铁合金物料加入受料斗内，受料斗将物料随后加入旋转溜槽，旋转溜槽最终将铁合金物料顺行加入钢包内。

集中斗内铁合金物料全部卸料结束后，移动台车向铁合金加料***方向移动，当经过保温盖及加揭装置时，保温盖与加揭装置通过固定叉指而自动联接，保温盖离开移动式集中斗。移动台车继续前进，运行至铁合金称量小车卸料位即集中斗受料位时，停住。

本实施例还可通过“称量小车-汇总斗-叉车-受料斗-旋转溜槽”的方式进行常规的铁合金加入钢包作业。

采用本发明降低燃气(按转炉煤气计)消耗近60％，降低电能消耗近50％，大幅度降低了生产运行成本，提高了经济效益。

工作原理：铁合金加料***将炼钢炉每炉所需合金加入至移动集中斗内，移动台车采用电机驱动，移动台车运输过程共设三个工作位：受料位、烘烤位、卸料位，停靠位的定位由接近开关控制。当移动台车运行至烘烤位时，移动台车停止，烘烤器对集中斗内铁合金进行烘烤，烘烤到达目标温度(400～600℃后，烘烤器停止加热。移动台车继续向卸料位方向运动，运动过程中保温盖叉指挡板被集中斗驱使而脱离叉指结构，实现其自动加盖。移动台车到达卸料位时，铁合金炉后加料采用流程：集中斗—受料斗—旋转溜槽—钢包。移动台车返回过程中，叉指结构挡块将保温盖阻挡，从而实现其自动揭盖。移动台车运行至受料位时，停止。

工作过程：出钢前，放置钢包9和盛渣器7的钢包车8行至炼钢炉1炉后停住。铁合金上料采用吊车16吊运方式加入铁合金高位料仓14内，根据每炉钢所需铁合金的种类和重量，由称量小车13称量、储存，最终运行至卸料位。此时，放置有集中斗6的移动台车5已运行至称量小车的正下方，称量小车13将铁合金料卸至集中斗6后，移动台车5向炼钢炉1方向运动，当其运行至烘烤器11位置时，停止，升降式烘烤盖12下降，将集中斗6的上口盖住，同时，烘烤器11点火烘烤作业，10～15min后，集中斗6内的铁合金升高温度至400℃以上，烘烤器停止，升降式烘烤盖12上升，移动台车5开出。当移动台车5运行至叉指结构本体24和保温盖4时，集中斗6与叉指挡板21和限位挡块22相接触，移动台车5驱动叉指挡板21将保温盖4从插孔23脱离叉指结构本体24，保温盖4覆盖在集中斗6上方保温。当移动台车5运行至受料斗2位时，停止。打开集中斗5的电动插板阀Ⅰ17，经过溜板3将铁合金物料卸入受料斗2，受料斗2将物料卸入旋转溜槽18，并最终加入钢包9内。集中斗6内铁合金物料卸料结束后，移动台车5从卸料位向受料位返回，当移动台车5经过叉指结构本体24时，保温盖4的插孔23被叉指挡块25阻挡，从而实现了保温盖4的揭盖作业，最终，移动台车5停在受料位即称量小车13的卸料位。

另外，当铁合金烘烤设施出现故障或需设备进行检修维护时，依然可采用常规的铁合金加料方式。工作过程：通过称量小车13将每炉所需铁合金物料卸入汇总斗19内，打开电动插板阀Ⅱ20便可将物料卸入叉车15，再通过叉车15将物料转运至受料斗2，受料斗将铁合金物料卸入旋转溜槽，并最终加入钢包9内。

本实施例通过移动式集中斗将每炉所需铁合金进行定量烘烤，烘烤结束后将铁合金在线保温运输至铁合金受料斗上方，再通过旋转溜槽将高温铁合金加入钢包内。整个过程铁合金烘烤量少、燃气和电能消耗小、温降小，实现了每炉所需的合格、稳定的高温铁合金供应，进一步降低了炼钢炉的出钢温度，为炼钢实现降本增效提供了新思路。

实施例2

本实施例基于炼钢炉的新型铁合金烘烤工艺，该工艺通过上述实施例1中所述的***实现，通过所述移动式集中斗将各炼钢炉所需的铁合金由受料位运送至烘烤位，通过集中斗烘烤器对所述铁合金进行烘烤至目标温度，所述料斗内的铁合金通过所述集中斗保温盖装置进行保温，所述移动式集中斗运送所述铁合金至卸料位，进行卸料。

1.本发明采用移动式集中斗，满足了每炉的铁合金存储和运输，全过程可实现远程操作，大大降低了现场人员的劳动强度，采用移动式集中斗对炼钢炉每炉所需铁合金进行存储和运输作业，完全不同于常规铁合金烘烤工艺。

2.本发明采用烘烤器仅对每炉所需铁合金(即集中斗内铁合金)进行烘烤作业，不同于常规的铁合金烘烤炉，燃气、电能等大大降低；

3.本发明采用保温盖及加揭装置，避免了烘烤后的铁合金辐射放热降温，有效延缓了烘烤后的铁合金降温速率，进一步降低了燃气、电能等的消耗；

4.本发明还保留了炼钢车间常规的常温态铁合金加料工艺，满足烘烤器、移动式集中斗出现故障或检修时的正常生产需要，有着较高的灵活度。

本发明具有投资低、工艺合理、运行成本低的特点，同时，还保留了炼钢车间常规的常温态铁合金加料工艺，很好地解决了当下许多钢铁企业实现低成本、高效铁合金烘烤工艺的难题，值得在炼钢生产领域中加以重点推广和应用。

以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种基于炼钢炉的铁合金烘烤***，其特征在于：包括移动式集中斗、集中斗烘烤器以及集中斗保温盖装置，其中在所述移动式集中斗将炼钢炉每炉所需铁合金由受料位送至烘烤位，集中斗烘烤器对所述铁合金进行烘烤至目标温度，所述移动式集中斗内的铁合金通过所述集中斗保温盖装置进行保温，所述移动式集中斗运送所述铁合金至卸料位，进行卸料；

所述集中斗烘烤器包括固定支架、设置在所述固定支架上的升降式烘烤盖，所述烘烤盖通过电液推杆驱动升降，所述烘烤盖上设有烧嘴，移动式集中斗移动至烘烤器下方，所述烧嘴通过采用焦炉煤气或炼钢炉煤气或天然气或其它燃气介质通过鼓风机混合燃烧对所述移动式集中斗运送的铁合金进行烘烤。

2.根据权利要求1所述的基于炼钢炉的铁合金烘烤***，其特征在于：所述移动式集中斗包括移动台车、设置在所述移动台车上的集中斗以及控制所述移动台车停靠位置的接近开关组，其中所述接近开关组包括受料位接近开关、烘烤位接近开关、卸料位接近开关，所述集中斗下设有卸料所述集中斗的电动插板阀。

3.根据权利要求2所述的基于炼钢炉的铁合金烘烤***，其特征在于：所述集中斗由钢板焊接而成，所述集中斗内壁设有耐800℃至1000℃高温的耐火材料。

4.根据权利要求2所述的基于炼钢炉的铁合金烘烤***，其特征在于：移动台车的移动速度为0～20m/min，所述移动台车的轨道两端分别设有车档。

5.根据权利要求1所述的基于炼钢炉的铁合金烘烤***，其特征在于：所述烘烤盖的升降行程为200～240mm，所述烘烤盖的升降速度为10m/min，所述集中斗烘烤器的铁合金烘烤速度为40℃/min～60℃/min。

6.根据权利要求2所述的基于炼钢炉的铁合金烘烤***，其特征在于：所述集中斗保温盖装置包括保温盖和盖体加揭装置，所述盖体加揭装置包括对称设置的叉指结构，所述保温盖上表面设有与所述叉指结构配合的插孔，所述保温盖上迎移动式集中斗运动方向的一侧设有脱离叉指结构的叉指挡板，所述保温盖上的两叉指分别设有限位挡块，其中所述限位挡块为角钢；

当移动式集中斗向炼钢炉方向运动时，保温盖上的叉指挡板与移动式集中斗相撞，则保温盖脱离所述叉指结构，保温盖盖设在移动式集中斗上方，随着移动式集中斗一起运动；当移动台车加料完成，反方向运动时，所述叉指结构***保温盖上的插孔内，所述叉指结构上的叉指限位挡块与所述保温盖相撞，所述保温盖脱离集中斗，再次停靠在所述叉指结构上。

7.根据权利要求6所述的基于炼钢炉的铁合金烘烤***，其特征在于：所述保温盖的内壁设有耐火材料，所述叉指挡板～300mm高，30mm厚，所述角钢的规格为L100×10。