CN115007844A - 一种铁水罐废钢预热的高炉接铁方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铁水罐废钢预热的高炉接铁方法，属于高炉炼铁技术领域，包括以下步骤：向铁水罐装入废钢，由火车运送至高炉平台下方，在烘烤位烘烤；将烘烤过的铁水罐通过铁牛牵引至受铁位进行接铁，接铁结束后，通过摆动溜槽运动继续接铁，充分利用高炉出铁时铁水温度高，出铁口位置高，对铁水罐中高温废钢加热，无需额外做功，效率高、成本低，采取临近在线烘烤方式，在距离每个受铁位一节火车的位置设置一个废钢烘烤位，在受铁位A1、A2接受铁水时，烘烤位A11、A21进行废钢预热，当A1位置铁水罐接铁结束时，由机车将A11位置烘烤好的废钢罐推送至A1，同理A21位置也如此操作，依次进行，烘烤后立即受铁，氧化少，热损少。
Description
技术领域
本发明属于高炉炼铁技术领域，具体地，涉及一种铁水罐废钢预热的高炉接铁方法。
背景技术
废钢是一种优良的再生资源，其品质优于原生资源，理论上可以无限循环使用，若把废钢作为一种载能资源，用废钢炼钢可以大量节约能源和水资源，可以大幅减少废水、废气、废渣的排放。逐步减少铁矿石比例和增加废钢的使用比例是钢铁产业发展的必然趋势。
在现有技术中，申请号为CN202011198171.1的一种在转炉炉内烘烤废钢的操作方法及其附属新型专利申请号为CN202022420656.2的一种在转炉内烘烤废钢的煤氧枪，其共同特征在于描述：第一步、将煤氧枪移动到工作位，在氧枪口长明火位置点火后下降至等待位；第二步、将料槽废钢加入转炉，来回摇炉3-5次，使废钢均匀分布后，将炉子摇正，将煤气、氧气开度均调节至规定参数；第三步、判断火焰正常，枪位降至一定值，根据冲击废钢声音进行压枪操作，规定时间后快速将氧枪降至一定值(相对高度)；第四步、烘烤到时间后提枪，烘烤结束后关闭氧气，再关闭煤气；第五步、最后打开氮气，吹扫2分钟后关闭氮气阀门；第六步、废钢烘烤结束后正常兑铁冶炼，冶炼结束后正常溅渣；第七步、溅渣结束后，将煤氧枪移至工作位，重复点火—下枪等待—加废钢烘烤—提枪关火—移枪操作。该发明利用煤气在转炉中对废钢进行提前加热，理论可行，最大的缺点一是延长转炉冶炼周期，降低转炉效率；二是因受冶炼周期所限，烘烤时间必然有限，废钢烘烤温度及量也有限。
在现有技术中，申请号为CN201921810043.0的一种在铁水罐对废钢进行在线预热的装置，其特征在于：悬臂梁和转臂的一端通过销轴转动连接在烘烤支架上，转臂的另一端与仰角驱动液压缸的活塞杆连接，碳化稻壳储料筒和铁水罐盖分别固定在悬臂梁上，铁水罐盖上设有烧嘴和加料孔，烧嘴与燃气管道连接。该实用新型利用铁水罐空闲等待时间对铁水罐内的废钢进行烘烤加热，并在废钢加热完成后向废钢表面喷洒碳化稻壳对预热后废钢进行保温，增加转炉热源。该方案由于铁路调运等原因，烘烤后往往不能及时接铁，需要等待，就会有温度损失。
在现有技术中，申请号为CN201921756432.X的一种可移动式预热废钢的装置，其特征在于：内轨道上设有渣罐车)渣罐车上设有渣罐，所述内轨道外侧平行设置有外轨道，所述外轨道上设有移动架，该移动架顶部设有预热室；所述渣罐车位于移动架正下方。本发明利用移动架载着预热室，预热室中放置废钢，在移动架与渣罐车同时移动时，充分利用渣罐车中转炉渣热量预热废钢，利用渣跨天车将废钢加入预热室，预热后的废钢通过倾动装置直接加入钢包内，无需再次倒运。该方法利用转炉渣热量对废钢进行预热，但因转炉渣热量有限，又依靠隔空热辐射预热，加热温度有限，且转炉后在钢包中加废钢，对品种质量会构成一定威胁。
在现有技术中，申请号为CN201910796847.8的一种通过氧燃枪在铁包中预热废钢提高废钢比的冶炼方法，其特征在于：S1：装料：将兑完铁水的空铁包中装入废钢，控制废钢装入量为转炉出钢量的4％-8％；S2:废钢预热：将所述装有废钢的空铁包加热，加热时间为3分钟，控制加热后铁包中的废钢温度为500-700℃；S3:装入铁水：在所述加热后的铁包中装入铁水，铁水装入量为750kg/吨钢；S4:兑入转炉：在转炉中加入废钢，废钢装入量为转炉出钢量的20％，然后在转炉中加入所述铁包中的铁水与废钢；S5:加焦丁吹炼：转炉开吹前，通过料仓一次性加入焦丁，焦丁加入量根据铁水温度和硅含量控制在0-10kg/t。该方法在铁水折罐兑入装有预热废钢的铁水罐时，铁水会有不必要的温度损失30-50℃。
现有技术利用钢包、废钢槽、回转窑、箱式炉、铁水罐等各种手段烘烤废钢，以期达到增加废钢比的目的。但这些方法多围绕转炉炼钢前后使用，而高炉出铁不但温度高，而且出铁沟位置高，落下的势能大，可对铁水罐内的废钢形成良好的搅拌作用。但高炉出铁时间长、不断补充空罐的操作模式，使高炉利用铁水罐在线烘烤废钢、在线接受铁水、补充装有热废钢铁水罐的方式还鲜有实例。
为充分利用这一工艺优势，本人发明提出一种铁水罐废钢预热的高炉接铁方法。
发明内容
为了解决背景技术中提到的技术问题，本发明提供一种铁水罐废钢预热的高炉接铁方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种铁水罐废钢预热的高炉接铁方法，包括以下步骤：
向铁水罐内部装入废钢，由火车运送至高炉平台下方，在烘烤位烘烤 18-20min，烘烤后进行红外测温；将烘烤过的铁水罐通过铁牛牵引至受铁位进行接铁，接铁结束后，通过摆动溜槽运动继续受铁，即可，烘烤位和受铁位位于高炉的同一侧轨道上，其中烘烤位包括烘烤设备。
进一步地，铁水罐废钢装入量为15-25t，烘烤过程中烘烤喷枪中混合煤气流量为3000-3600Nm3/h。
进一步地，烘烤设备位于火车轨道平台上方，烘烤设备通过平移轨道在火车轨道上方进行移动，火车轨道上设置有铁牛，铁牛用于牵引火车箱体移动，火车轨道上方设置有摆动溜槽。
进一步地，烘烤设备包括隔热罩、外烟罩和烘烤喷枪，隔热罩和烘烤喷枪均位于铁水罐上端，隔热罩上端固定安装有外烟罩，外烟罩顶端通过连接管连通有烟道，外烟罩与烟道可拆卸连接，烘烤喷枪的一端依次贯穿外烟罩顶端和隔热罩顶端延伸至隔热罩外部，烘烤喷枪另一端通过法兰盘连通有输送管，烘烤喷枪和输送管可拆卸连接，烘烤喷枪最低点距离铁水罐有300-400mm距离。
进一步地，高炉沿顺时针方向设置A、B、C、D共四个出铁口，八个受铁位，距离每个受铁位一节火车的位置设置两个烘烤位，A出铁口包括 A1受铁位、A2受铁位、A11烘烤位和A21烘烤位，B出铁口包括B1受铁位、B2受铁位、B11烘烤位和B21烘烤位，C出铁口包括C1受铁位、C2 受铁位、C11烘烤位和C21烘烤位，D出铁口包括D1受铁位、D2受铁位、 D11烘烤位和D21烘烤位。
本发明的有益效果：
1、本发明充分利用高炉出铁时铁水温度高，出铁口位置高，势能大，对铁水罐中高温废钢加热，无需额外做功，效率高、成本低；
2、本发明采取临近在线烘烤方式，在距离每个受铁位一节火车的位置设置一个废钢烘烤位，在受铁位A1、A2接受铁水时，烘烤位A11、A21 进行废钢预热，当A1位置铁水罐接铁结束时，由机车将A11位置烘烤好的废钢罐推送至A1，同理A21位置也如此操作，依次进行，烘烤后立即受铁，无等待时间，氧化少，热损少；
3、本发明中在A、C一组交替出铁时，B、D位置预热废钢的铁水罐可以作为补充罐填补到下一次接铁，提高工作效率；
4、本发明精准控制喷枪的最低点距离铁水罐距离，在火车自由推送铁水罐时，既不会磕碰罐沿，也保证尾气外排，而且这样的距离在烘烤时也可起到一定的保温作用；
5、本发明中烘烤设备采取模块化设计，集双层烟罩与喷枪于一体，隔热罩能够阻挡烘烤时高温火焰，隔热板上面为外烟罩，收集烘烤高温尾气和部分热空气；
综上，与现有技术相比，本发明高炉接铁方法的热量损失少，废钢熔化充分，便于生产组织，且成本低廉。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明铁水罐废钢预热的高炉接铁方法的场景示意图；
图2为烘烤位置的场景示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
11、铁牛；12、平移轨道；13、摆动溜槽；14、高炉；15、隔热罩； 16、外烟罩；17、烘烤喷枪；18、输送管；19、烟道；20、铁水罐。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图2所示，预热烘烤位置包括铁水罐20和烘烤设备，烘烤设备包括隔热罩15、外烟罩16和烘烤喷枪17，隔热罩15和烘烤喷枪 17均位于铁水罐20上端，隔热罩15阻挡烘烤时高温火焰，隔热罩15上端固定安装有外烟罩16，外烟罩16顶端通过连接管连通有烟道19，外烟罩16收集烘烤高温尾气和部分热空气通过弯管进入烟道19，外烟罩16 与烟道19可拆卸连接，烟道19将烘烤高温尾气和部分热空气运输至余热回收利用装置内，烘烤喷枪17的一端依次贯穿外烟罩16顶端和隔热罩 15顶端延伸至隔热罩15外部，烘烤喷枪17另一端通过法兰盘连通有输送管18，烘烤喷枪17和输送管18可拆卸连接，烘烤喷枪17最低点距离铁水罐20有300-400mm距离，烘烤喷枪17喷吹煤气和氧气的混合气体进入铁水罐20中，对废钢进行烘烤。
烘烤设备位于火车轨道平台上方，烘烤设备通过平移轨道12在火车轨道上方进行移动，火车轨道上设置有铁牛11，铁牛11用于牵引火车箱体移动，火车轨道上方设置有摆动溜槽13，摆动溜槽13将高炉14中的铁水分配至需要位置，高炉14沿顺时针方向设置A、B、C、D共四个出铁口，八个受铁位，距离每个受铁位一节火车的位置设置两个烘烤位，A出铁口包括A1受铁位、A2受铁位、A11烘烤位和A21烘烤位，B出铁口包括B1受铁位、B2受铁位、B11烘烤位和B21烘烤位，C出铁口包括C1受铁位、C2受铁位、C11烘烤位和C21烘烤位，D出铁口包括D1受铁位、 D2受铁位、D11烘烤位和D21烘烤位。
实施例1
一种铁水罐废钢预热的高炉接铁方法，包括以下步骤：
第一步、将铁水罐20装废钢15t，在A11烘烤位烘烤18min，烘烤喷枪17中混合煤气流量3000Nm3/h，烘烤喷枪17最低点距离铁水罐20有 300mm距离，烘烤后，红外测温1130℃；
第二步、通过铁牛11将装有铁水罐20的火车牵引至A1受铁位，出铁18min结束，摆动溜槽13摆向A2受铁位继续出铁，火车将A21烘烤位处废钢烘烤好的铁水罐20推到A2受铁位，待A2受铁位处铁水罐20接铁结束后，摆动溜槽13摆回A1受铁位继续受铁；
第三步、摆动溜槽13在A1受铁位出铁时，机车将A21烘烤位处废钢烘烤好的铁水罐20推到受铁位A2，依次进行；
第四步、A1受铁位或A2受铁位每囤积2罐铁水即由火车拖向炼钢厂，在B11烘烤位烘烤废钢铁水罐2018min，红外测温1100℃，然后由火车拖至B1受铁位等待受铁，在等待期间，由B11烘烤位进行保温烘烤，煤气流量控制在300Nm3/h；铁水罐20离开炼铁厂25min后，在炼钢厂进行铁水测温，平均1370℃。
实施案例2
一种铁水罐废钢预热的高炉接铁方法，包括以下步骤：
第一步、将铁水罐20装废钢25t，在B11烘烤位烘烤20min，烘烤喷枪17中混合煤气流量3200Nm3/h，烘烤喷枪17最低点距离铁水罐20有 350mm距离，烘烤后，红外测温1210℃；
第二步、通过铁牛11将装有铁水罐20的火车牵引至B1受铁位，出铁16min结束，摆动溜槽13摆向B2受铁位继续出铁，火车将B21烘烤位处废钢烘烤好的铁水罐20推到B2受铁位，待B2受铁位处铁水罐20接铁结束后，摆动溜槽13摆回B1受铁位继续受铁；
第三步、摆动溜槽13在B1受铁位出铁时，机车将B21烘烤位处废钢烘烤好的铁水罐20推到受铁位B2，依次进行；
第四步、B1受铁位或B2受铁位每囤积3罐铁水即由火车拖向炼钢厂，在A11烘烤位烘烤废钢铁水罐2025min，红外测温1250℃，然后由火车拖至A1受铁位等待受铁，在等待期间，由A11烘烤位进行保温烘烤，煤气流量控制在400Nm3/h，实现铁水罐离开炼铁厂20min后，在炼钢厂进行铁水测温，1365℃。
实施案例3
一种铁水罐废钢预热的高炉接铁方法，包括以下步骤：
第一步、将铁水罐20装废钢20t，在C11烘烤位烘烤20min，烘烤喷枪17中混合煤气流量3600Nm3/h，烘烤喷枪17最低点距离铁水罐20有 400mm距离，烘烤后，红外测温1360℃；
第二步、通过铁牛11将装有铁水罐20的火车牵引至C1受铁位，出铁16min结束，摆动溜槽摆13向C2受铁位继续出铁，火车将C11烘烤位处废钢烘烤好的铁水罐20推到C2受铁位，待C2受铁位处铁水罐20接铁结束后，摆动溜槽13摆回C1受铁位继续受铁；
第三步、摆动溜槽13在C1受铁位出铁时，机车将C21烘烤位处废钢烘烤好的铁水罐20推到受铁位C2，依次进行；
第四步、C1受铁位或C2受铁位每囤积3罐铁水即由火车拖向炼钢厂，在D11烘烤位烘烤废钢铁水罐2018min，红外测温1320℃，然后由火车拖至D1受铁位等待受铁，在等待期间，由D11烘烤位进行保温烘烤，煤气流量控制在500Nm3/h，实现铁水罐离开炼铁厂20min后，在炼钢厂进行铁水测温，1365℃。
本发明工作原理：
将废钢装入铁水罐20后，由火车运送至高炉14平台下方。启动摆动溜槽13对A1受铁位、A2受铁位出铁时(并列于两条铁路的两个位置)，通过铁牛11将高炉14运输至A11烘烤位、A21烘烤位进行废钢预热，当受铁位A1的铁水罐20接铁结束时，由火车将A11烘烤好的铁水罐20推送至A1受铁位，同理A2受铁位、A21烘烤位也如此操作，依次进行；在不出铁的其他烘烤位置(B11烘烤位、B21烘烤、C11烘烤位、C21烘烤位、 D11烘烤位、D21烘烤位)进行预热废钢的铁水罐20，预热后作为补充罐填补到下一次接铁；本发明通过在高炉14的A、B、C、D共四个出铁口设置八个受铁位，并且距离每个受铁位一节火车的位置设置两个烘烤位，使烘烤和受铁流程紧密联系，节约时间，减少不必要的等待时间以及热量损耗，充分利用高炉14出铁时铁水温度高(出铁温度在1480℃左右)，出铁口位置高，势能大，铁水从高空落下转变成动能也大的特点，对铁水罐 20中高温废钢(一般大于1100℃)加热，接触铁水即熔化，而无需额外做功，效率高、成本低。
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种铁水罐废钢预热的高炉接铁方法，其特征在于，包括以下步骤：
向铁水罐(20)装入废钢，由火车运送至高炉(14)平台下方，在烘烤位烘烤18-20min，烘烤后进行红外测温；将烘烤过的铁水罐(20)通过铁牛(11)牵引至受铁位进行接铁，接铁结束后，通过摆动溜槽(13)运动继续接铁，即可，烘烤位和受铁位位于高炉(14)的同一侧轨道上，烘烤位包括烘烤设备。
2.根据权利要求1所述的一种铁水罐废钢预热的高炉接铁方法，其特征在于，烘烤设备位于火车轨道平台上方，烘烤设备通过平移轨道(12)在火车轨道上方进行移动。
3.根据权利要求1所述的一种铁水罐废钢预热的高炉接铁方法，其特征在于，烘烤设备包括隔热罩(15)、外烟罩(16)和烘烤喷枪(17)，隔热罩(15)上端固定安装有外烟罩(16)，外烟罩(16)顶端连通有烟道(19)，外烟罩(16)与烟道(19)可拆卸连接，烘烤喷枪(17)的一端依次贯穿外烟罩(16)顶端和隔热罩(15)顶端延伸至隔热罩(15)外部，烘烤喷枪(17)另一端连通有输送管(18)，烘烤喷枪(17)和输送管(18)可拆卸连接。
4.根据权利要求1所述的一种铁水罐废钢预热的高炉接铁方法，其特征在于，铁水罐(20)废钢装入量为15-25t。
5.根据权利要求3所述的一种铁水罐废钢预热的高炉接铁方法，其特征在于，烘烤过程中烘烤喷枪(17)中混合煤气流量为3000-3600Nm3/h，烘烤喷枪(17)最低点距离铁水罐(20)300-400mm。
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