廢鋼預熱型電弧爐及改善側壁加料電弧爐加熱冷區的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于冶金技術領域，具體涉及一種廢鋼預熱型電弧爐及改善側壁加料電弧爐加熱冷區的方法。
【背景技術】
[0002]電爐煉鋼中節能、降耗、環保一直是全球電爐煉鋼技術發展的核心技術之一。其中，利用電爐煙氣預熱廢鋼技術是一個二十多年來國內外均在研究的一項技術，但因其技術難度大，目前僅有少量方案投入實際使用，典型代表如手指豎爐(DE4025249A1-1992)、豎井側推加料(US2007/0013112A1)及振動連續加料的CONSTEEL(US5400358-1992)技術。
[0003]豎井加料預熱因煙氣能穿透廢鋼層，預熱節能效果較好，可達到噸鋼60?10kw.h，但設備容易被廢鋼砸壞；另外，由于豎井加在爐蓋上，使爐蓋回轉系統承受的載荷大大增加，維護量大影響生產。
[0004]CONSTEEL是一種水平連續給料技術，可實現電爐穩弧冶煉，環保且電極消耗較低，大大降低了電爐的生產過程費用；但該方法存在以下幾點缺陷:首先，只有上層物料被加熱，廢鋼預熱效果不佳，只有噸鋼25kw.h;其次，為提高與原料(廢鋼)換熱效率，輸送槽內的廢鋼在輸送帶上堆高較薄，加大了預熱段長度，設備全長可達90?100m，不利于車間布置；第三，該方法動態密封漏氣較嚴重，對風機等的容量要求較大。
[0005]除上述工藝和機械設備上的各種缺點外，現有電弧爐冶煉技術還存在一個致命弊端，即廢鋼總是從電弧爐側壁或大偏心加入，造成冷料在電弧爐爐膛內一側堆積，而電弧爐電弧輻射能是四周均等的，使得該類技術在工藝存在難以克服的冶煉冷區，影響整個生產過程，進一步限制了廢鋼預熱技術推廣。
【發明內容】
[0006]有鑒于此，本發明的目的在于提供一種設備緊湊、預熱效率高、加料沖擊小、可有效改善電弧爐側壁加料冶煉冷區問題的廢鋼預熱型電弧爐及改善側壁加料電弧爐加熱冷區的方法。
[0007]為達到上述目的，本發明提供如下技術方案:一種廢鋼預熱型電弧爐，包括電弧爐本體及傾斜設置的廢鋼預熱室，所述廢鋼預熱室與水平面間的夾角為30°?65°，所述廢鋼預熱室通過設置在其下端出口處的爐體角形密封及電弧爐本體上的密封罩與電弧爐本體相連接，上端設有除塵管室，所述廢鋼預熱室與電弧爐本體的接口側設有一個用于隔擋廢鋼或控制落料的擋料齒耙，所述擋料齒耙上對應設有用于驅動擋料齒耙的驅動機構。
[0008]進一步，還包括小車，所述廢鋼預熱室傾斜固定在小車上，所述擋料齒耙設置在小車或廢鋼預熱室上并穿插于廢鋼預熱室間，所述驅動機構一端設置在小車上。
[0009]進一步，所述小車底部設有定位裝置。
[0010]進一步，所述擋料齒耙主要由橫梁、耙齒及把柄組成，所述耙齒有若干個，間隔設置在橫梁上，所述把柄有兩個，對應設置在橫梁兩端。
[0011]進一步，所述橫梁上設有一個用于牽引擋料齒耙擺動的牽引索。
[0012]進一步，所述廢鋼預熱室上端加料口處還設有翻板密封門。
[0013]進一步，還包括設置在廢鋼預熱室上端加料口處的冷料振動加料槽，所述冷料振動加料槽通過振動裝置固定在小車上。
[0014]進一步，所述冷料振動加料槽上方設有滑動密封門。
[0015]進一步，還包括設置在廢鋼預熱室上端加料口處的斜軌翻斗上料系統。
[0016]本發明還提供一種改善側壁加料電弧爐加熱冷區的方法，主要包括以下步驟:1)將與電弧爐本體相連接的廢鋼預熱室傾斜布置，傾斜角度為30°?65° ;2)在廢鋼預熱室與電弧爐本體的接口側相隔一定距離設置一個的擋料齒耙，通過調節擋料齒耙實現隔擋廢鋼或控制落料。
[0017]本發明的有益效果在于:
[0018]I)與常規的側壁加料系統相比，該加料系統能使廢鋼滑落到電極中心附近，可大大改善電弧爐側壁加料工藝中冶煉冷區問題。
[0019]2)其換熱效率與豎爐相當，節能效果比CONSTEEL好。
[0020]3)加料系統分為冷區和熱區兩個區域，把一次性加料所需承受的巨大沖擊力放在了冷加料區(即冷料振動加料槽)，優化加料系統力學分配；冷料振動加料槽設備強度高、受沖擊零件無冷卻水，生產安全，更便于維護；預熱室槽底為斜面，且廢鋼預熱室和擋料齒耙采取可控振動加料，使擋料齒耙所受沖擊力減小了 80?90%以上；可靠性高，漏水和變形問題得到極大改善；擋料齒耙作弧形擺動，降低了廢鋼纏繞在擋料齒耙上的概率，不僅提高了擋料齒耙的維護性(漏水時可以抽出預熱室)，同時提高了整個加料系統的可靠性和對廢鋼物料的寬容度(即單塊廢鋼尺度和重量可以增加)。
[0021 ] 4)冷料振動加料槽可實現全封閉加料，廢鋼預熱室內的熱煙氣不會外冒。
[0022]5)廢鋼預熱室、擋料齒耙、冷料振動加料槽、除塵管室等集成在一輛可后退的小車上，通過程序控制便可與電弧爐本體脫開，同相關密封結構配合即可完成廢鋼預熱、密封加料、電弧爐小角度傾動、大角度出鋼等工藝動作，便于設備的維護。
[0023]總的來說，該技術消除了電弧爐側壁堆料冷區現象；系統整體更加節能、便于維護，擁有巨大的投資及建設的優勢。
【附圖說明】
[0024]為了使本發明的目的、技術方案和有益效果更加清楚，本發明提供如下附圖進行說明:
[0025]圖1為全密封廢鋼預熱電弧爐結構示意圖；
[0026]圖2為擋料齒耙的結構示意圖(方案一)；
[0027]圖3為擋料齒耙的結構示意圖(方案二)；
[0028]圖4為擋料齒耙的結構示意圖(方案三)；
[0029]圖5為冷料振動加料槽向廢鋼預熱室加料過程示意圖；
[0030]圖6為廢鋼預熱室向電弧爐本體加料過程示意圖；
[0031 ]圖7為廢鋼預熱室與電弧爐本體脫離狀態示意圖；
[0032]圖8為半密封廢鋼預熱電弧爐結構示意圖。
【具體實施方式】
[0033]下面將結合附圖，對本發明的優選實施例進行詳細的描述。
[0034]如圖所示，本實施例中的廢鋼預熱型電弧爐，包括電弧爐本體I及傾斜設置的廢鋼預熱室4，所述廢鋼預熱室4與水平面間的夾角為30°?65°，所述廢鋼預熱室4通過設置在其下端出口處的爐體角形密封8及電弧爐本體I上的密封罩2與電弧爐本體I相連接，上端設有除塵管室5，所述廢鋼預熱室4與電弧爐本體I的接口側設有一個用于隔擋廢鋼12或控制落料的擋料齒耙3，所述擋料齒耙3上對應設有用于驅動擋料齒耙3的驅動機構9。
[0035]具體的，擋料齒耙3穿透廢鋼預熱室4上方殼壁，擋住廢鋼預熱室4內的廢鋼并控制其落料，擋料齒耙3間具有間隙允許煙氣穿透，電弧爐煙氣通過擋料齒耙3進入廢鋼預熱室4，穿透廢鋼12間隙被除塵管室5抽走，廢鋼12得到預熱。預熱一定時間后，在驅動機構9作用下，擋料齒耙3打開，預熱后的廢鋼12沿著傾斜的廢鋼預熱室4槽底滑向電弧爐本體I中心。本實施例中的驅動機構可采用油缸、液壓缸等裝置。
[0036]因廢鋼落料點取決于料的位置高度和傾角，而本實施例中廢鋼預熱室4的傾斜角度較大，為30°?65°，當擋料齒耙3快速打開時，廢鋼會沿著斜面拋出，在水平分速度和慣性作用下，廢鋼以拋物線拋向電弧爐本體I中心，大幅度改善了側壁加料電弧爐偏側堆料的問題，改善冷區。另一方面，因廢鋼預熱室4槽底為斜面，廢鋼12經廢鋼預熱室4底部滑落到擋料齒耙3上，由于料少且為滑落，擋料齒耙3的受到的沖擊力會減小80?90%以上，只有整體一次性裝料的10%?20%，極大的提高了設備的可靠性。
[0037]本實施例中還包括小車10，所述廢鋼預熱室4傾斜固定在小車10上，所述擋料齒耙3設置在小車10上并穿插于廢鋼預熱室4間，(擋料齒耙3的耙齒3b穿透廢鋼預熱室4上方殼壁)，所述驅動機構9 一端設置在小車10上；小車10底部設有定位裝置16。將廢鋼預熱室4、擋料齒耙3等裝置集成在小車10上，可輕松實現廢鋼預熱室4與電弧爐本體I相脫離，不僅利于電弧爐本體I小角度傾動、大角度