[发明专利]一种合金原料预热装置及方法

说明书

本发明涉及一种合金原料预热装置，包括进料单元、预热炉、燃烧单元及排烟单元；进料单元设储料仓，储料仓设于预热炉的上方；预热炉自上至下由炉体、料斗及排料管组成；其中料斗为双层结构，由内层锥斗及外层锥斗组成，内层锥斗与外层锥斗之间形成环形烟气流道；燃烧单元包括燃烧器、助燃风机及空气换热器，燃烧器的助燃空气入口通过空气换热器连接助燃风机；环形烟气流道通过空气换热器连接储料仓，储料仓通过排烟管道连接负压废气烟道。本发明能够实现物料在线稳定预热，降低炼钢工序能耗，并且装置投资少，无需对现有冶炼工艺做大幅改动；同时实现了烟气热量分级梯度利用及二次过滤，热效率高，环保性强。

技术领域

本发明涉及铁合金生产及金属冶炼技术领域，尤其涉及一种合金原料预热装置及方法。

背景技术

随着我国经济的快速增长，钢铁领域各项技术取得了长足的进步，同时也付出了巨大的资源和环境代价，经济发展和资源短缺的矛盾日趋尖锐，影响了国民经济的可持续发展。向节能、环保，低碳、绿色方向进行转型升级，是从本质上解决上述问题的唯一途径，也是钢铁工业走出困境的唯一出路。

近年来，冶炼用合金原料在熔炼前进行预热已成为降低转炉出钢温度、降低冶炼电耗、降低铁合金生产成本的重要举措。电炉炼钢的废钢预热技术在国外已获得很好的应用，大力发展物料预热技术逐渐成为行业共识。而国内现有的炼钢生产企业中，合金原料大多不经预热就直接兑入钢水或进入电炉内，需要高温出钢或消耗大量电能用于融化低温物料，导致冶炼高能耗，电耗居高不下。

针对上述问题，个别企业采用了回转窑加热合金原料，将原料经初步加热后装入电炉，虽然此举在一定程度上起到了降低电耗的作用，但采用该方法时，原料极易出现过热情况，从而引起配料中的还原剂二次氧化，导致还原剂配量不准，影响冶炼生产，因此未能大面积推广。

针对现有技术的不足，迫切需要开发一种能够在线稳定地对物料进行预热、降低冶炼能耗，并且投资少、不需要对原有生产工艺做大幅改动的节能环保合金原料预热装置。

发明内容

本发明提供了一种合金原料预热装置及方法，能够实现物料在线稳定预热，并且装置投资少，无需对现有冶炼工艺做大幅改动；同时实现了烟气热量分级梯度利用及二次过滤，热效率高，环保性强。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种合金原料预热装置，包括进料单元、预热炉、燃烧单元及排烟单元；所述进料单元设储料仓，储料仓设于预热炉的上方，储料仓底部设下料口连接预热炉顶部的进料口；所述预热炉自上至下由炉体、料斗及排料管组成；其中料斗为双层结构，由内层锥斗及外层锥斗组成，内层锥斗与外层锥斗之间形成环形烟气流道，内层锥斗与环形烟气流道通过烟气上升通道连通；所述燃烧单元包括燃烧器、助燃风机及空气换热器，燃烧器设于炉体上部的燃料室内，燃烧器的燃气入口连接燃气管道；燃烧器的助燃空气入口通过助燃空气管道连接空气换热器的助燃空气出口，所述空气换热器的助燃空气入口连接助燃风机；环形烟气流道通过高温烟气管道连接空气换热器的高温烟气入口，空气换热器的烟气出口通过排烟管道连接储料仓底部的烟气入口，储料仓的顶部设烟气出口通过排烟管道连接负压废气烟道。

所述进料单元还包括下料管、进料管及进料阀；所述储料仓的顶部设装料口与下料管相连，储料仓底部的下料口通过进料管连接预热炉的进料口，进料管上设进料阀。

所述预热炉对应炉膛顶料面处安装料位计，炉体一侧安装温度计。

所述预热炉的炉体与料斗之间通过进口法兰可拆卸地连接，所述环形烟气流道的顶部通过进口法兰封闭；所述料斗与排料管之间通过出口法兰可拆卸地连接，所述排料管的底端设排料阀。

所述燃烧器为多个，沿燃烧室周向均匀布置，且每个燃烧器均沿燃烧室切向设置。