[发明专利]一种一次燃烧辅助加热电弧炉炼钢设备及方法

说明书

本发明的一种一次燃烧辅助加热电弧炉炼钢设备及方法，属于冶金技术领域，选择增加在电弧炉内的一次能源燃烧来补充热能，采用一次能源替代二次能源，以获得更大的减炭效益，通过设备改进，采用废钢下料和烟气进入竖炉分道通行，废钢下料通道不走烟气，烟气单独通过烟道进入竖炉。为布气均匀，竖炉采用环形烟道多支管进入炉内。以解决因传统废钢加热采用烟气进入通道和废钢下料通道共用所造成的第一层机械手承受温度高，材料难选择，采用水冷造成安全隐患，且熔化废钢易造成机械手粘接的技术问题。综合实现减排、降本效果，降低了钢铁料烧损的同时，保证烟气排放全部达标。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种一次燃烧辅助加热电弧炉炼钢设备及方法。

背景技术

我国是世界产钢第一大国，而且都是以长流程为主。长流程钢铁冶炼工艺的碳排放量远大于短流程的电弧炉冶炼工艺，所以我国在今后的发展上一定会逐渐限制长流程，鼓励发展短流程。但是我国目前的主体电力还是来自于火电，经过二次能源转换，能源利用率低，火力发电的能源转化率仅在40％左右，且排放量仍然很大，而且很多传统电弧炉炉气余热利用不好，因此导致电耗偏高，综合碳排放量仍然偏高，因此需要开发低碳节能的短流程技术，提高能源利用率。

目前电弧炉也设有喷煤枪，但是目的是为了造泡沫渣；也设喷氧气枪，目的是加速废钢熔化和升温，但是是以钢铁料烧损为代价的。因此废钢金属收得率只有90％左右。

目前很多废钢预热尾气的治理也存在问题，硫、硝、二噁英都没有处理，造成排放超标。电弧炉的烟气温度波动太大，目前的烟气治理技术无法适应电弧炉烟气。

为解决上述问题，我们开发了一种低碳环保的电弧炉冶炼工艺及设备。可以取得很好的节能低碳环保效果。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术存在的不足，提供一种一次燃烧辅助加热电弧炉炼钢设备及工艺，选择增加在电弧炉内的一次能源燃烧来补充热能，采用一次能源替代二次能源，以获得更大的减炭效益，燃料选择煤或燃气等，根据当地的资源情况确定。传统废钢加热通常是烟气进入通道和废钢下料通道共用。这样会造成第一层机械手承受的温度高，材料难选择。采用水冷，会有安全隐患。同时熔化的废钢也容易造成机械手粘接。为此我们采用废钢下料和烟气进入竖炉分道通行。即废钢下料通道不走烟气，烟气单独通过烟道进入竖炉。为布气均匀，竖炉采用环形烟道多支管进入炉内。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种一次燃烧辅助加热电弧炉炼钢设备，包括相连接的电弧炉1和废钢预热竖炉2，所述的电弧炉1上方设有排烟管3，所述的排烟管3与废钢预热竖炉2连接。

由于电弧炉几何尺寸高度低、空间小的缺点，燃烧炉气换热时间短，燃烧的热量不能充分利用，这是制约电弧炉内燃烧的根本原因。因此在电弧炉后增加废钢预热竖炉，让逃逸的高温烟气加热废钢，通过与废钢换热，降低排烟温度，提高能源利用率。

通过废钢预热提高入炉废钢温度，缩短废钢熔化时间，既缩短了冶炼周期，也降低了二次能源-电的消耗。

所述的电弧炉1炉壁轴向上方间隔均匀设有若干个强还原性气体喷嘴5，轴向下方间隔均匀设有若干个氧煤枪/氧燃抢4。

所述的废钢预热竖炉2包括上部竖直通道和底部斜下料通道，所述的废钢预热竖炉2设置在电弧炉1的斜上方，二者通过斜下料通道连接。

所述的废钢预热竖炉2炉底设有旋转翻板阀8，并配合设置锁定插销。

所述的废钢预热竖炉2竖直段通道为N段式预热通道，具体的，由下向上依次包括一层废钢预热段，二层废钢预热段，…，N层废钢预热段，N＝2-4。