一种回热式废钢独立加热系统及其加热方法 |
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| 申请号 | CN202311698600.5 | 申请日 | 2023-12-11 | 公开(公告)号 | CN117739693A | 公开(公告)日 | 2024-03-22 |
| 申请人 | 中冶长天国际工程有限责任公司; | 发明人 | 曾潇; 李文辉; 张哲; | ||||
| 摘要 | 一种回热式废 钢 独立加热系统，该系统包括输料机和设置在输料机上方的废钢加热炉；按照物料走向，废钢加热炉包括依次设置的预热段、加热段、出口段；废钢加热炉在预热段的入口端设有第一烟气出口，第一烟气出口连接有第一抽 风 装置；在输料机的底部且位于废钢加热炉的预热段下方的 位置 连接有第二抽风装置。本 发明 将废钢加热炉的加热段产生的高温烟气引入预热段，在预热段通过第一抽风装置的 水 平抽风和第二抽风装置的下抽风的方式 抽取 高温烟气对预热段的废钢进行预热，在保证上层物料充分预热的前提下，使得高温烟气从上而下穿过废钢，增强预热段废钢物料的垂直换热，实现废钢物料 自上而下 地均匀预热，大大提高生产 质量 。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种回热式废钢独立加热系统，其特征在于：该系统包括输料机(1)和设置在输料机(1)上方的废钢加热炉(2)；按照物料走向，所述废钢加热炉(2)包括依次设置的预热段(201)、加热段(202)、出口段(203)；废钢加热炉(2)在预热段(201)的入口端设有第一烟气出口，所述第一烟气出口连接有第一抽风装置(3)；在输料机(1)的底部且位于废钢加热炉(2)的预热段(201)下方的位置连接有第二抽风装置(4)。 |
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| 说明书全文 | 一种回热式废钢独立加热系统及其加热方法技术领域背景技术[0002] 水平连续加料电炉又称康斯迪电炉(Consteel Arc Furnace)，冶炼过程中废钢连续加入，避免了炉盖打开造成的炉内热量损失、时间损失、通电停顿，同时避免造成高温烟气外泄，具有连续加料、连续预热、连续熔化、连续冶炼的特点，炉料适应性强，电弧辐射少，噪音低，投资成本低，在市场上具有较强的生命力和竞争力。 [0003] 废钢在循环利用前需进行预热，废钢预热能够起到节能和提高炼钢产能的双重作用。而目前废钢预热温度不高、温度不均匀则是限制水平连续加料电炉发展的关键因素，在水平预热通道内，高温烟气在上部通道流动，废钢在下部料槽运动，烟气主要是通过辐射换热方式将烟气热量传递给下部废钢，传热效率低，导致废钢入炉温度低于400℃，废钢料层上下温度不均，最大温差超过300℃。 [0004] 现有的废钢预热方案，是在进行钢包烘烤前向钢包内加入适量废钢，进入钢包烘烤器工位后通过天然气烘烤钢包的同时预热包内废钢，这部分废钢不用经过电炉熔化阶段，不受电炉生产周期限制，因此炉外废钢预热后进钢包的方法具备提高钢水产量和元素收得率的好处。 [0005] 现有的废钢进入钢包前的独立预热方式，采用在废钢水平输送机上方设计一个加热罩，当废钢通过输送机送到加热罩内时停止运动，加热罩上布置有燃烧器，对罩内废钢进行加热，加热15～20min后，当废钢温度达到600度以上时，停止加热，废钢输送机继续启动，将加热后的废钢送入钢包中，废钢独立预热完成。 [0007] 1)现有的加热受制于顶部的加热方式，钢包内仅有上部废钢可以接触到火焰产生的高温烟气，流动到钢包底部的高温烟气量较少，底部废钢预热仅能依靠上部废钢的传热，整体预热效率偏低，容易出现上层废钢被预热至红热状态、底部废钢温度偏低的情况，甚至于上部废钢出现氧化了底部预热效果依旧欠佳。若底部低温废钢较多，出钢时这些低温废钢与钢水接触容易导致钢水在钢包底部放热凝结、氩气底吹堵塞，影响生产顺行，甚至引发生产事故。 [0008] 2)由于废钢加热到所需温度要求的时间较短，一般在15～20min就需要将废钢加热至600～800℃，因此加热罩会在短时间内产生大量高温烟气对废钢加热，会有过剩的高温烟气无法进行充分利用，造成了高品位热能的浪费。 发明内容[0009] 针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种回热式废钢独立加热系统及其加热方法。在本发明的方案中，包括输料机和设置在输料机上方的废钢加热炉，废钢加热炉的入口端连接有第一抽风装置，输料机底部且位于废钢加热炉的预热段下方连接有第二抽风装置。本发明将废钢加热炉的加热段产生的高温烟气引入预热段，在预热段通过第一抽风装置的水平抽风和第二抽风装置的下抽风的方式抽取高温烟气对预热段的废钢进行预热，其中，第一抽风装置的水平抽风能够保证上层物料的充分预热；第二抽风装置的下抽风使得高温烟气从上而下穿过废钢，增强预热段废钢物料的垂直换热，实现废钢物料自上而下地均匀预热，大大提高生产质量；此外，在下抽风压力的作用下，通过水平抽风所抽取的部分高温烟气能够尽可能地贴近物料表面，进一步充分利用高温烟气对废钢进行均匀预热，而预热后的废钢在加热段只需要用相对少量的热量就可以将废钢加热到所需的温度，实现热能的高效利用。 [0010] 根据本发明第一种实施方案，提供一种回热式废钢独立加热系统： [0011] 一种回热式废钢独立加热系统，该系统包括输料机和设置在输料机上方的废钢加热炉。按照物料走向，所述废钢加热炉包括依次设置的预热段、加热段、出口段。废钢加热炉在预热段的入口端设有第一烟气出口，所述第一烟气出口连接有第一抽风装置。在输料机的底部且位于废钢加热炉的预热段下方的位置连接有第二抽风装置。 [0012] 在本发明中，所述废钢加热炉在预热段与加热段之间设有隔气整流装置。所述隔气整流装置包括挡墙，所述挡墙的上部与废钢加热炉的顶壁连接，挡墙的下部与输料机上的物料之间留有间隙。 [0013] 作为优选，所述隔气整流装置还包括设置在挡墙与物料间隙处的导流装置。优选，所述导流装置为导流片或导流管。 [0014] 在本发明中，在输料机的底部且位于废钢加热炉的加热段下方的位置连接有第三抽风装置。优选，所述第三抽风装置设置在与加热段相对应位置的输料机的底部两侧。 [0015] 在本发明中，所述第二抽风装置设置在与预热段相对应位置的输料机的底部两侧。 [0016] 在本发明中，废钢加热炉在出口段设有第二烟气出口，所述第二烟气出口连接有第四抽风装置。 [0017] 作为优选，所述废钢加热炉在加热段与出口段之间也设有隔气整流装置。 [0018] 在本发明中，在废钢加热炉所产生的高温烟气中，通过第一抽风装置、第二抽风装置、第三抽风装置、第四抽风装置分别抽取的烟气量的比例为10～25％、20～30％、50～60％、0～5％。 [0019] 在本发明中，该系统还包括余热及主抽除尘系统。所述第一抽风装置包括从第一烟气出口引出的第一抽风管道和设置在第一抽风管道上的预热段风机，第一抽风管道连接至余热及主抽除尘系统。 [0020] 在本发明中，第二抽风装置包括从预热段下方的输料机底部引出的第二抽风管道和设置在第二抽风管道上的第一阀门。第三抽风装置包括从加热段下方的输料机底部引出的第三抽风管道和设置在第三抽风管道上的第二阀门。优选，第二抽风管道上还设有换热装置。 [0021] 作为优选，第二抽风管道和第三抽风管道两者在合并后经由烟气回热管道连接至余热及主抽除尘系统。所述烟气回热管道上还设有调节装置、检测装置、回热风机。 [0022] 在本发明中，第四抽风装置包括从第二烟气出口引出的第四抽风管道和设置在第四抽风管道上的出口段风机，第四抽风管道连接至余热及主抽除尘系统。 [0023] 在本发明中，该系统还包括钢包。按照烟气走向，所述输料机上依次设有进料区、加热区、落料区。其中，废钢加热炉的预热段与加热段位于加热区的上方，出口段位于落料区的上方。所述钢包设置在落料区的下方。 [0025] 根据本发明的第二种实施方案，提供一种回热式废钢独立加热方法： [0026] 一种回热式废钢独立加热方法或使用第一种实施方案中所述系统的回热式废钢独立加热方法，该方法包括以下步骤： [0027] 1)废钢物料进入输料机，输料机向废钢加热炉方向输送物料。 [0028] 2)当物料输送至废钢加热炉的加热段位置时，输料机暂停，废钢加热炉的烧嘴对物料进行加热。 [0029] 3)待物料加热完成后，输料机继续启动输送物料，直至物料被送入钢包。 [0030] 在本发明中，在步骤2)的加热过程中，废钢加热炉产生高温烟气。其中，预热段风机抽取一部分烟气，该部分烟气经隔气整流装置穿过物料上层并对上层物料进行加热后进入余热及主抽除尘系统。 [0031] 回热风机抽取一部分烟气，该部分烟气自上而下分别穿过预热段和加热段并对物料进行加热后进入余热及主抽除尘系统。 [0032] 剩余部分烟气在出口段风机的作用下经过隔气整流装置后经由出口段排出至余热及主抽除尘系统。 [0033] 在本发明中，控制预热段风机、回热风机、出口段风机，使得通过各风机分别抽取的烟气量的比例为10～25％、70～90％、0～5％。 [0034] 优选的是，在回热风机所抽取的烟气量中，调节第二抽风装置的第一阀门和/或第三抽风装置的第二阀门，使得通过第二抽风装置和第三抽风装置分别抽取的烟气量的比例为25～40％、60～75％。 [0035] 在本发明中，按照物料走向，将废钢加热炉分为预热段、加热段、出口段，由加热段的喷射式烧嘴提供高温烟气，这些高温烟气的温度一般＞800℃。废钢加热炉在预热段的入口端设有第一烟气出口，在第一烟气出口设置有第一抽风装置，通过第一抽风装置将加热段燃烧产生的高温烟气水平抽回一部分至预热段，利用高温烟气对废钢上层进行预热。与此同时，在输料机的底部且位于废钢加热炉的预热段下方的位置连接有第二抽风装置，通过第二抽风装置抽取部分高温烟气自上而下穿过预热段，对预热段废钢进行预热。预热后的废钢再进入加热段，这样在加热段只需要用相对少量的热量就可以将废钢加热到所需的温度，实现热能的高效利用。采用本发明的第一抽风装置和第二抽风装置，大大改善了现有加热案例中废钢受热不均匀的问题，使得高温烟气的运动路径尽可能多地在物料表面均匀，同时高温烟气从上而下穿过废钢，充分利用高温烟气，实现废钢物料自上而下均匀预热，大大提高生产质量。此外，在第二抽风装置的下抽风压力的作用下，第一抽风装置通过水平抽风所抽取的部分高温烟气能够尽可能地贴近物料表面，进一步充分利用高温烟气对废钢进行均匀预热，提高了系统的热效率。 [0036] 在本发明中，在预热段与加热段之间设置隔气整流装置，隔气整流装置包括挡墙以及设置在挡墙与物料间隙处的导流装置，导流装置可以为导流片或导流管。挡墙的上部与废钢加热炉的顶壁连接，挡墙与输料机的料面之间的间距较小，让高温烟气不会直接在废钢上表面被抽走，保证加热段的换热效果。挡墙和输料机的物料之间留有的间隙，使得高温烟气从下方的间隙流过，保证加热段加热效果的同时提高预热段的换热效果，产生隔气作用。导流装置让烟气通过时能够比较均匀地分布在物料表面，实现整流效果，同时也能在一定程度上控制烟气从加热段向预热段流动的烟气量。 [0037] 在本发明中，在输料机的底部且位于废钢加热炉的加热段下方的位置连接有第三抽风装置。工作时，位于预热段下方的第二抽风装置开启相对较小的抽气量，其目的是改变预热段的烟气流场与温度场，让高温烟气可以有向下运动的趋势，实现一定向下传热的同时保证预热段的整体换热效果，确保废钢物料自上而下均匀预热。第三抽风装置则开启较大的抽气量，其目的是让废钢加热炉产生的高温烟气尽量向下换热，增强加热段废钢物料的垂直换热，大大加强物料垂直向的加热均匀性，从而有效避免现有技术中上层废钢被加热至红热状态、底部废钢温度仍然偏低的情况。作为优选，第三抽风装置设置在与加热段相对应位置的输料机的底部两侧，第二抽风装置设置在与预热段相对应位置的输料机的底部两侧。本发明将第二抽风装置与第三抽风装置均设置在输料机的底部两侧，使得高温烟气从上往下穿过废钢时，能够尽可能多尽可能全面地穿过料层中的所有废钢物料，从而提高废钢物料受热的均匀性，实现烟气热能的最大化利用和废钢的均匀化加热。 [0038] 在本发明中，废钢加热炉在出口段设有第二烟气出口，第二烟气出口连接有第四抽风装置，通过第四抽风装置抽取少量高温烟气对落料区的废钢进行保温，同时在落料区，当废钢进入钢包后，所抽取的烟气对溅起的热浪与烟尘有一定的吸收除尘作用。作为优选方案，本发明在加热段与出口段之间也设置有隔气整流装置，该隔气整流装置的设置能够防止高温烟气从出口段大量流失，确保加热段的加热与保温效果。此外，隔气整流装置的增设也能够避免废钢加热炉内形成负压，从而有利于控制烟气的流向。 [0039] 在本发明中，为了实现对废钢加热炉内所产生的高温烟气的合理利用，并对输料机内的废钢进行均匀预热和加热，设置通过第一抽风装置抽取废钢加热炉内的烟气量的比例为10～25％，第二抽风装置抽取废钢加热炉内的烟气量的比例为20～30％，第三抽风装置抽取废钢加热炉内的烟气量的比例为50～60％，第四抽风装置抽取废钢加热炉内的烟气量的比例为0～5％。在这一烟气抽取量的比例下，废钢在预热段与加热段都能实现较为均匀的受热，通过温度检测，此时预热段的废钢上层和下层温度均在300～500℃的温度范围内，加热段的废钢上层和下层的温度均在600～800℃(优选为650～800℃)的温度范围内。本发明通过对各个抽风装置的抽风比例进行调控实现对废钢加热炉产生高温烟气的多元梯级利用，不仅充分利用烟气余热，减少能量浪费，提升系统热效率，同时大大改善现有加热案例中物料受热不均匀的问题，让热烟气运动路径尽可能多地在物料表面均匀，从上而下穿过废钢，充分利用高温烟气，实现废钢物料自上而下地均匀预热与加热，大大提高生产质量。 [0040] 在本发明中，该系统还包括余热及主抽除尘系统。第一抽风装置包括从第一烟气出口引出的第一抽风管道和设置在第一抽风管道上的预热段风机，第一抽风管道连接至余热及主抽除尘系统。第二抽风装置包括从预热段下方的输料机底部引出的第二抽风管道和设置在第二抽风管道上的第一阀门，第三抽风装置包括从加热段下方的输料机底部引出的第三抽风管道和设置在第三抽风管道上的第二阀门。第二抽风管道和第三抽风管道两者合并至烟气回热管道，并通过烟气回热管道连接至余热及主抽除尘系统。第四抽风装置包括从第二烟气出口引出的第四抽风管道和设置在第四抽风管道上的出口段风机，第四抽风管道连接至余热及主抽除尘系统。四部分烟气汇总去往后续的余热及主抽除尘工艺流程，通过余热及主抽除尘系统对后续回收的烟气进行净化处理和循环利用。 [0041] 在本发明中，第二抽风装置包括从预热段下方的输料机底部引出的第二抽风管道和设置在第二抽风管道上的第一阀门。作为优选，在第一阀门的下游还设置了换热装置。当第二抽风管道内抽出的烟气温度过高，可以通过换热装置，降低烟气温度，对后续设备进行保护。第三抽风装置包括从加热段下方的输料机底部引出的第三抽风管道和设置在第三抽风管道上的第二阀门。相应的，当第三抽风管道内抽出的烟气温度出现过高的情况，第三抽风管道上也可以通过设置换热装置来降低管道内的烟气温度，从而对后续设备进行保护。其中，第一阀门用于控制调整第二抽风装置所抽取的烟气量，第二阀门用于控制调整第三抽风装置所抽取的烟气量。工作时，位于预热段下方的第二抽风装置开启相对较小的抽气量，其目的是改变预热段的烟气流场与温度场，让热烟气可以有向下运动的趋势，实现一定向下传热的同时保证预热段的整体换热效果，确保废钢物料自上而下均匀预热。位于加热段下方的第三抽风装置则开启较大的抽气量，其目的是让废钢加热炉产生的高温烟气尽量向下换热，增强加热段废钢物料的垂直换热，大大加强物料垂直向的加热均匀性，从而有效避免现有技术中上层废钢被加热至红热状态、底部废钢温度仍然偏低的情况。另外，在本发明系统中，第二抽风装置可以包括多根第二抽风支管，多根所述第二抽风支管均匀分布在预热段下方的输料机底部两侧。每根第二抽风支管上均设有第一阀门。相应的，所述第三抽风装置可以包括多根第三抽风支管，多根所述第三抽风支管均匀分布在加热段下方的输料机底部两侧。每根第三抽风支管上均设有第二阀门。对于第二抽风装置和第三抽风装置，本发明可根据预热段和加热段烟气量、烟气温度以及加热温度的不同进行不同设计，从而通过不同的侧抽风装置尺寸、连接抽风支管尺寸及阀门来进行调节和控制，实现烟气热能的最大化利用和废钢的均匀化加热。此外，第二抽风装置和第三抽风装置可设置检修与吹扫功能，防止抽风口堵塞。 [0042] 作为优选，本发明在第二抽风管道与第三抽风管道合并后的烟气回热管道上还设有调节装置、检测装置、回热风机，从而实现对烟气回热管道所抽取烟气的温度和风量的检测与调整。 [0043] 在本发明中，该系统还包括钢包。按照烟气走向，输料机上依次设有进料区、加热区、落料区。其中，废钢加热炉的预热段与加热段位于加热区的上方，出口段位于落料区的上方。钢包设置在落料区的下方。 [0044] 在本发明中，使用回热式废钢独立加热系统的回热式废钢独立加热方法，具体包括： [0045] 步骤1)废钢物料进入输料机，输料机向废钢加热炉方向输送物料。 [0046] 步骤2)当物料输送至废钢加热炉的加热段位置时输料机暂停，废钢预热炉的烧嘴工作对废钢进行加热，将废钢加热至需求温度(温度范围为600℃～800℃)。 [0047] 步骤3)待物料加热完成后，输料机继续启动输送物料，直至物料被送入钢包[0048] 在本发明中，在步骤2)的加热过程中，废钢加热炉通过烧嘴提供高温烟气。其中，预热段风机抽取一部分烟气，该部分烟气经隔气整流装置穿过物料上层并对上层物料进行加热后进入余热及主抽除尘系统。回热风机抽取一部分烟气，该部分烟气自上而下分别穿过预热段和加热段并对物料进行加热后进入余热及主抽除尘系统。预热后的物料在加热段只需要用相对少量的热量就可以将废钢加热到所需的温度，实现热能的高效利用。最后剩余部分烟气则在出口段风机的作用下经过隔气整流装置后经由出口段排出至余热及主抽除尘系统。 [0049] 在本发明中，为了合理分配加热段产生的高温烟气，实现废钢物料受热的均匀性，因而控制预热段风机抽取的烟气量的比例为10～25％，回热风机抽取的烟气量的比例为70～90％，出口段风机抽取的烟气量的比例为0～5％。作为优选方案，在回热风机所抽取的烟气量中，可以单独或共同调节第一阀门、第二阀门，使得通过第二抽风装置和第三抽风装置分别抽取的烟气量的比例为25～40％、60～75％。 [0050] 本发明对废钢加热产生的高温烟气进行了多元利用，不再是现有方案中的换热完成后烟气从出口段排出，而是改变为部分烟气从入口端经由第一抽风装置逆向抽出，让高温烟气对炉内废钢进行预热。同时，通过布置于输料机底部两侧的抽风回热系统(包括第二抽风装置和第三抽风装置)，将一部分烟气从输料机下方抽出，实现温度场与流场在物料垂直方向、不同工作区间内的改变，加强了废钢物料的加热均匀性。最后位于出口段的第四抽风装置抽取少量烟气，在对落料区废钢进行保温的同时，减少了落料时的飞溅，具有吸收除尘作用。而且，本发明通过第一抽风装置、第二抽风装置、第三抽风装置、第四抽风装置对废钢加热炉所产生高温烟气进行合理分配，充分利用高温烟气，做到对预热和加热的热效率最优。相较于现有技术方案，本发明对高温烟气实现了多元与梯级利用，提高了系统热效率，减少烟气热量的浪费。同时利用烟气回热，对物料加热的情况进行了改善，让高温烟气运动路径尽可能多地在表面均匀，以及自上而下穿过废钢，充分利用高温烟气，实现废钢物料自上而下地均匀预热，大大提高生产质量。 [0051] 与现有技术相比，本发明具有如下有益技术效果： [0052] 1、本发明通过设置多个烟气流向对废钢加热炉产生的高温烟气进行多元梯级利用，不仅实现了烟气余热的利用，减少了能量浪费，提升了系统热效率，同时大大改善了现有加热中物料受热不均匀的问题，有效避免了现有低温废钢出钢时与钢水接触易导致钢水在钢包底部放热凝结、氩气底吹堵塞的情况。 [0053] 2、本发明通过对高温烟气的烟气量抽取比例的控制来对物料加热的情况进行改善，让高温烟气运动路径尽可能多地在表面均匀，从上而下穿过废钢，充分利用高温烟气，实现废钢物料自上而下地均匀预热，大大提高生产质量。 [0054] 3、本发明在预热段和加热段、加热段与出口段之间均设置隔气整流装置，通过隔气整流装置让高温烟气不会直接在物料上表面被抽走，只能从下方的间隙流过，保证加热段的换热效果以及隔气作用，同时让烟气通过时能够比较均匀地分布在物料表面，实现整流效果。 [0055] 4、本发明通过布置第一抽风装置、第二抽风装置、第三抽风装置、第四抽风装置，实现温度场与流场在物料垂直方向、不同工作区间内的改变，加强了物料的加热均匀性，最后尾端的烟气除尘，减少了落料时的飞溅。附图说明 [0056] 图1为本发明一种回热式废钢独立加热系统的结构示意图。 [0057] 图2为本发明中设有第三抽风装置和第四抽风装置的结构示意图。 [0058] 图3为本发明一种回热式废钢独立加热方法的流程图。 [0059] 附图标记：1：输料机；101：进料区；102：加热区；103：落料区；2：废钢加热炉；201：预热段；202：加热段；203：出口段；3：第一抽风装置；301：预热段风机；4：第二抽风装置； 401：第一阀门；5：隔气整流装置；501：挡墙；502：导流装置；6：第三抽风装置；601：第二阀门；7：第四抽风装置；701：出口段风机；8：换热装置；9：调节装置；10：检测装置；11：回热风机；12：钢包；K：余热及主抽除尘系统； [0060] L0：烟气回热管道；L1：第一抽风管道；L2：第二抽风管道；L3：第三抽风管道；L4：第四抽风管道。 具体实施方式[0062] 根据本发明的第一种实施方案，提供一种回热式废钢独立加热系统。 [0063] 一种回热式废钢独立加热系统，该系统包括输料机1和设置在输料机1上方的废钢加热炉2。按照物料走向，所述废钢加热炉2包括依次设置的预热段201、加热段202、出口段203。废钢加热炉2在预热段201的入口端设有第一烟气出口，所述第一烟气出口连接有第一抽风装置3。在输料机1的底部且位于废钢加热炉2的预热段201下方的位置连接有第二抽风装置4。 [0064] 在本发明中，所述废钢加热炉2在预热段201与加热段202之间设有隔气整流装置5。所述隔气整流装置5包括挡墙501，所述挡墙501的上部与废钢加热炉2的顶壁连接，挡墙 501的下部与输料机1上的物料之间留有间隙。 [0065] 作为优选，所述隔气整流装置5还包括设置在挡墙501与物料间隙处的导流装置502。所述导流装置502为导流片或导流管。 [0066] 在本发明中，在输料机1的底部且位于废钢加热炉2的加热段202下方的位置连接有第三抽风装置6。优选，所述第三抽风装置6设置在与加热段202相对应位置的输料机1的底部两侧。 [0067] 在本发明中，所述第二抽风装置4设置在与预热段201相对应位置的输料机1的底部两侧。 [0068] 在本发明中，废钢加热炉2在出口段203设有第二烟气出口，所述第二烟气出口连接有第四抽风装置7。 [0069] 作为优选，所述废钢加热炉2在加热段202与出口段203之间设有隔气整流装置5。 [0070] 在本发明中，在废钢加热炉2所产生的高温烟气中，通过第一抽风装置3、第二抽风装置4、第三抽风装置6、第四抽风装置7分别抽取的烟气量的比例为10～25％、20～30％、50～60％、0～5％。 [0071] 在本发明中，该系统还包括余热及主抽除尘系统K。所述第一抽风装置3包括从第一烟气出口引出的第一抽风管道L1和设置在第一抽风管道L1上的预热段风机301，第一抽风管道L1连接至余热及主抽除尘系统K。 [0072] 在本发明中，第二抽风装置4包括从预热段201下方的输料机1底部引出的第二抽风管道L2和设置在第二抽风管道L2上的第一阀门401。第三抽风装置6包括从加热段202下方的输料机1底部引出的第三抽风管道L3和设置在第三抽风管道L3上的第二阀门601。优选，第二抽风管道L2上还设有换热装置8。 [0073] 作为优选，第二抽风管道L2和第三抽风管道L3两者在合并后经由烟气回热管道L0连接至余热及主抽除尘系统K。所述烟气回热管道L0上还设有调节装置9、检测装置10、回热风机11。 [0074] 在本发明中，第四抽风装置7包括从第二烟气出口引出的第四抽风管道L4和设置在第四抽风管道L4上的出口段风机701，第四抽风管道L4连接至余热及主抽除尘系统K。 [0075] 在本发明中，该系统还包括钢包12。按照烟气走向，所述输料机1上依次设有进料区101、加热区102、落料区103。其中，废钢加热炉2的预热段201与加热段202位于加热区102的上方，出口段203位于落料区103的上方。所述钢包12设置在落料区103的下方。 [0076] 实施例1 [0077] 如图1所示，一种回热式废钢独立加热系统，该系统包括输料机1和设置在输料机1上方的废钢加热炉2。按照物料走向，所述废钢加热炉2包括依次设置的预热段201、加热段202、出口段203。废钢加热炉2在预热段201的入口端设有第一烟气出口，所述第一烟气出口连接有第一抽风装置3。在输料机1的底部且位于废钢加热炉2的预热段201下方的位置连接有第二抽风装置4。 [0078] 实施例2 [0079] 如图2所示，重复实施例1，只是所述废钢加热炉2在预热段201与加热段202之间设有隔气整流装置5。所述隔气整流装置5包括挡墙501，所述挡墙501的上部与废钢加热炉2的顶壁连接，挡墙501的下部与输料机1上的物料之间留有间隙。 [0080] 实施例3 [0081] 重复实施例2，只是所述隔气整流装置5还包括设置在挡墙501与物料间隙处的导流装置502。所述导流装置502为导流片。 [0082] 实施例4 [0083] 重复实施例2，只是隔气整流装置5还包括设置在挡墙501与物料间隙处的导流装置502。所述导流装置502为导流管。 [0084] 实施例5 [0085] 重复实施例4，只是在输料机1的底部且位于废钢加热炉2的加热段202下方的位置连接有第三抽风装置6。所述第三抽风装置6设置在与加热段202相对应位置的输料机1的底部两侧。 [0086] 实施例6 [0087] 重复实施例5，只是第二抽风装置4设置在与预热段201相对应位置的输料机1的底部两侧。 [0088] 实施例7 [0089] 重复实施例6，只是废钢加热炉2在出口段203设有第二烟气出口，所述第二烟气出口连接有第四抽风装置7。 [0090] 实施例8 [0091] 重复实施例7，只是所述废钢加热炉2在加热段202与出口段203之间设有隔气整流装置5。 [0092] 实施例9 [0093] 重复实施例8，只是该系统还包括余热及主抽除尘系统K。所述第一抽风装置3包括从第一烟气出口引出的第一抽风管道L1和设置在第一抽风管道L1上的预热段风机301，第一抽风管道L1连接至余热及主抽除尘系统K。 [0094] 实施例10 [0095] 重复实施例9，只是第二抽风装置4包括从预热段201下方的输料机1底部引出的第二抽风管道L2和设置在第二抽风管道L2上的第一阀门401。第三抽风装置6包括从加热段202下方的输料机1底部引出的第三抽风管道L3和设置在第三抽风管道L3上的第二阀门 601。第二抽风管道L2上还设有换热装置8。 [0096] 实施例11 [0097] 重复实施例10，只是第二抽风管道L2和第三抽风管道L3两者在合并后经由烟气回热管道L0连接至余热及主抽除尘系统K。所述烟气回热管道L0上还设有调节装置9、检测装置10、回热风机11。 [0098] 实施例12 [0099] 重复实施例11，只是第四抽风装置7包括从第二烟气出口引出的第四抽风管道L4和设置在第四抽风管道L4上的出口段风机701，第四抽风管道L4连接至余热及主抽除尘系统K。 [0100] 实施例13 [0101] 重复实施例12，只是该系统还包括钢包12。按照烟气走向，所述输料机1上依次设有进料区101、加热区102、落料区103。其中，废钢加热炉2的预热段201与加热段202位于加热区102的上方，出口段203位于落料区103的上方。所述钢包12设置在落料区103的下方。 [0102] 应用实施例1 [0103] 一种回热式废钢独立加热方法，使用实施例13中所述的系统，该方法包括以下步骤： [0104] 1)废钢物料进入输料机1，输料机1向废钢加热炉2方向输送物料。 [0105] 2)当物料输送至废钢加热炉2的加热段202位置时，输料机1暂停，废钢加热炉2的烧嘴对物料进行加热。 [0106] 3)待物料加热完成后，输料机1继续启动输送物料，直至物料被送入钢包12。 [0107] 应用实施例2 [0108] 如图3所示，一种回热式废钢独立加热方法，使用实施例13中所述的系统，该方法包括以下步骤： [0109] 1)废钢物料进入输料机1，输料机1向废钢加热炉2方向输送物料。 [0110] 2)当物料输送至废钢加热炉2的加热段202位置时，输料机1暂停，废钢加热炉2的烧嘴对物料进行加热。 [0111] 3)待物料加热完成后，输料机1继续启动输送物料，直至物料被送入钢包12。 [0112] 在步骤2)的加热过程中，废钢加热炉2产生高温烟气。其中，预热段风机301抽取一部分烟气，该部分烟气经隔气整流装置5穿过物料上层并对上层物料进行加热后进入余热及主抽除尘系统K。 [0113] 回热风机11抽取一部分烟气，该部分烟气自上而下分别穿过预热段201和加热段202并对物料进行加热后进入余热及主抽除尘系统K。 [0114] 剩余部分烟气在出口段风机701的作用下经过隔气整流装置5后经由出口段203排出至余热及主抽除尘系统K。 [0115] 应用实施例3 [0116] 重复应用实施例2，只是在步骤2)对物料预热和加热的过程中，控制预热段风机301、回热风机11、出口段风机701，使得通过各风机分别抽取的烟气量占废钢加热炉2所产生高温烟气总量的比例为15％、80％、5％。 [0117] 在回热风机11所抽取的烟气量中，调节第二抽风装置4的第一阀门401和第三抽风装置6的第三阀门601，使得通过第二抽风装置4和第三抽风装置6分别抽取的烟气量的比例为31％、69％，即分别占废钢加热炉2所产生高温烟气总量的25％和55％。 [0118] 应用实施例4 [0119] 重复应用实施例2，只是在步骤2)对物料预热和加热的过程中，控制预热段风机301、回热风机11、出口段风机701，使得通过各风机分别抽取的烟气量占废钢加热炉2所产生高温烟气总量的比例为20％、76％、4％。 [0120] 在回热风机11所抽取的烟气量中，调节第二抽风装置4的第一阀门401和第三抽风装置6的第三阀门601，使得通过第二抽风装置4和第三抽风装置6分别抽取的烟气量的比例为30％、70％，即分别占废钢加热炉2所产生高温烟气总量的23％和53％。 [0121] 对比例1 [0122] 重复应用实施例2，只是在步骤2)对物料预热和加热的过程中，控制预热段风机301、回热风机11、出口段风机701，使得通过各风机分别抽取的烟气量占废钢加热炉2所产生高温烟气总量的比例为25％、50％、25％。 [0123] 在回热风机11所抽取的烟气量中，调节第二抽风装置4的第一阀门401和第三抽风装置6的第三阀门601，使得通过第二抽风装置4和第三抽风装置6分别抽取的烟气量的比例为50％、50％，即分别占废钢加热炉2所产生高温烟气总量的25％和25％。 [0124] 对比例2 [0125] 重复应用实施例3，只是在该对比例中，所述废钢独立加热系统仅设置第一抽风装置，通过第一抽风装置抽取一定量的高温烟气对废钢进行加热。 [0126] 对比例3 [0127] 重复应用实施例3，只是在该对比例中，所述废钢独立加热系统仅设置第二抽风装置和第三抽风装置，通过第二抽风装置和第三抽风装置分别抽取一定量的高温烟气对废钢进行加热。 [0128] 对比例4 [0129] 重复应用实施例3，只是在该对比例中，所述废钢独立加热系统仅设置第一抽风装置和第二抽风装置，通过第一抽风装置和第二抽风装置分别抽取一定量的高温烟气对废钢进行加热。 [0130] 对比例5 [0131] 重复应用实施例3，只是在该对比例中，所述废钢独立加热系统仅设置第一抽风装置和第三抽风装置，通过第一抽风装置和第三抽风装置分别抽取一定量的高温烟气对废钢进行加热。 [0132] 分别对应用实施例3‑4、对比例1‑5中预热段及加热段的废钢上下层进行温度检测，各实施例中的相关实验数据记录如下表： [0133] [0134] [0135] 根据上述表格中的实验数据，如应用实施例3‑4所示，预热段的废钢上下层温度均在300～500℃的温度范围内，且上下层温差在110℃左右的的正常范围内，同样的，加热段的废钢上下层温度均在600～800℃的温度范围内，且上下层温差在100℃左右的正常范围内。也就是说，采用了本发明所述的回热式废钢独立加热系统对废钢进行预热和加热的应用实施例3‑4，实现了对废钢加热炉产生的高温烟气的多元梯级利用，使得高温烟气的运动路径尽可能多地在物料表面均匀，从上而下穿过废钢，实现废钢物料自上而下地均匀预热与加热，大大改善现有加热物料受热不均匀的问题，从而有效避免现有技术中上层废钢被加热至红热状态、底部废钢温度仍然偏低的情况。 [0136] 在对比例1中，各抽风装置分别抽取的烟气量比例均为25％，该烟气比例明显不同于应用实施例3，此时出现了加热段下层废钢的温度低于600℃的情况，且废钢上下层温差超过170℃。即当各抽风装置分别抽取的烟气量比例不在本发明所设置的烟气抽取比例范围内时，废钢上下层温度不均的情况仍然存在。 [0137] 相较于本申请中应用实施例3的技术方案，对比例2‑5中抽风装置的设置则具有明显不同。应用实施例3在预热段的入口端、预热段下方、加热段下方、出口段分别设置有第一抽风装置、第二抽风装置、第三抽风装置、第四抽风装置，而在对比例2‑5中则仅设置其中的一个或两个抽风装置。根据上表中数据显示，对比例2‑5中则出现了下层废钢温度低于600℃、甚至低于400℃的情况，废钢上下层温度明显不均，最大温差达到270℃。 [0138] 综上，采用本发明所述回热式废钢独立加热系统及其加热方法，能够实现不同烟气量和热量的梯级抽取及充分利用，从而实现烟气热能的最大化利用和废钢的均匀化加热，有效解决现有技术中废钢预热温度不高、废钢上下层温度不均匀的问题，大大提高生产质量。 |
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