DP型废钢预热输送成套设备
一、概述
河南永之恒机械设备有限公司位于河南省新乡市振动之乡，是专业从事振动机械、DP型废钢预热输送成套设备、环保设备生产与销售的高新技术企业。
我公司生产的DP型废钢预热输送成套设备采用了废钢预热连续加料、电炉余热回收利用、，有效的解决了电炉及转炉炼钢企业能耗高、效率低、环境污染严重的问题，填补国内空白，替代进口，与国外同类产品相比具有能耗低、产量高、运行平稳等优点。
DP系列废钢预热输送成套设备能够满足20T至220T不同容量新建和改建电炉及转炉的废钢预热、连续加料要求，已在舞钢、冀南特钢、西宁特钢、芜湖新兴铸管、泰宇重工、华鑫特钢、印尼、伊朗、越南DANA-Y钢铁公司、越南东南亚钢铁、以及韩国浦项制铁公司（POSCO）等国内外钢铁企业应用，取得了较好的经济效益和环境效益，受到用户的好评和赞扬。
二、DP型废钢预热输送成套设备技术指标
采用DP型废钢预热输送设备的电炉的加料方式由传统的旋开炉盖料篮加料方法改为废钢预热连续加料方式，电炉实现了“四连续”的全封闭高效冶炼，在节能、减排、增产等方面均有明显效果，具有以下特点：
（1）出钢量提高10%以上；
（2）冶炼周期缩短10—15分钟；
（3）每吨钢节电80-100KW.h；
（4）电极消耗减少0.5-0.8%；耐火材料消耗减少5%；吨钢释放的CO2量减少20—30%；生产现场含尘量小于10mg/M3；
（5）二恶英和CO的排放量达到发达国家排放标准；灰尘含量由17Kg/t减少至11Kg/t。
（6）废钢预热温度4500C以上。
（7）小车水冷槽寿命达到6个月以上。
（8）振动器使用寿命20000小时以上。
（9）废钢输送能力100-500t/h。
三、DP型废钢预热输送成套设备的工艺特点
1） 节约电能：与传统的电炉相比，连续式加料电炉节能来源于废钢预热，另外电炉炉盖不用打开，避免了熔池暴露造成的热辐射损失，且电炉连续在精炼状态下工作，电弧一直被覆盖，使得电弧到熔池的热传导效率增高，降低了电弧对内衬、炉盖及水冷壁的热损失，使得冶炼周期由传统电炉的60-90分钟缩短到40-75分钟，易于和连铸机匹配，且电能消耗费用也被降到最低。由于电炉采用连续操作，供电曲线平稳，这至少可再减少5%的电量消耗。
2）电极消耗降低：由于冶炼电流降低，使得电极头部损耗下降；炉内为还原气氛，减少了电极表面的消耗，降低了电极折断率。
3）提高了废钢至钢水的收得率：连续式加料电炉冶炼操作降低了炉渣中氧化铁的含量及排渣时的金属损失，可使金属收得率提高1.5～2%。
4）烟尘处理量降低：烟气在通过预热段时，部分烟尘可沉积到废钢中被重新回炉利用，使吨钢烟尘产生量可降低到11kg，而顶部装料的同样电炉烟尘产生量约为17kg～20kg。
5）提高了能量的利用率：连续式加料电炉操作中，氧和碳喷入熔炉后所产生的充足的CO可用来维持一定的泡沫渣高度，实现埋弧操作，提高了能量的利用率。
6）充分进行了余热利用：在输送段上可将废钢预热至450℃以上，后部余热可通过余热锅炉产生蒸汽来发电或采暖，锅炉出来的烟气基本上可以直接进入袋式除尘器进行除尘。而普通电炉系统烟气则需要经过水冷管道、机力冷却器等设备，要消耗大量能源来进行降温后方可将烟气通到除尘器，而烟气所携带的能量则被完全浪费掉。
7）保证CO在管道内能充分燃烧的情况下有效地控制了系统漏风，使得进入除尘系统的烟气被降到了最低，减少了除尘器增大时所产生的各种费用，可将系统投资有效地降低。
8）布袋除尘器电耗低：因为加料不需要打开炉盖，连续式加料电炉工艺的布袋系统和传统顶加料电炉相比显著降低。因此，风机功率减少30%。
9）实现洁净生产及其它益处：传送设备加料期间炉盖关闭，以及整套预热一冶炼系统保持负压，所以环境清洁。连续式加料电炉以连续熔化一精炼的方式操作，也可期望得到低的磷硫含量。
四、经济效益分析
随着我国工业化水平的提高，废钢的积蓄量会逐年增加，废钢的处理量会逐年加大，新型废钢预热成套设备在国内钢铁企业中会得到广泛的推广应用，产生较大的社会、环保和经济效益.
五、用户效益
1） 降低电耗。每吨钢耗电减少80-100 Kw.h，按目前工业用电0.5元Kw/h。吨钢成本下降50元，以100t电炉年产钢125万吨计算，总成本降低6250万元。
2）废钢在输送过程中并通过了1100度以上的炉气进行预热，提高了料温，缩短了冶炼时间。一天可多出3炉钢，日增产300吨，月增产9000吨，每年可提高产量10万吨左右。
3）每吨钢节省电极0.5-0.8公斤,年产钢50万吨的企业每年节省电极2500-4000吨左右,年节约资金4000-6400万元。
六、 电炉连续供料系统简介
此系统主要包括水平加料装置、烟道及检修平台、加料溜槽、密封装置、压料装置等组成。当物料通过有高温烟气经过的烟道时，烟道内烟气温度可被有效地降低至500～600℃，物料则可被预热至400℃左右，这样也就可以使废钢在进到炉内后吸收热量降低，使冶炼效率提高且耗能降低。
电炉节能炼钢输送装置系统优点
我公司所开发的连续炼钢技术与普通炼钢技术相比主要有以下几个方面的优点：
1、节约生产成本
与传统的电炉相比，连续式加料电炉节能来源于废钢预热，另外电炉炉盖不用打开，避免了熔池暴露造成的热辐射损失，且电炉连续在精炼状态下工作，电弧一直被覆盖，使得电弧到熔池的热传导效率增高，降低了电弧对内衬、炉盖及水冷壁的热损失，故使得冶炼周期由普通电炉的60～100分钟缩短到38～40分钟，易于和连铸机匹配，且电能消耗费用也被降到最低。由于电炉采用连续操作，供电曲线平稳，这至少可再减少5%的电量消耗。
2、电极消耗降低
这主要是由于冶炼电流降低，使得电极头部损耗下降；炉内为还原气氛，减少了电极表面的消耗，这也就降低了电极折断率。
3、提高了废钢至钢水的收得率
连续式加料电炉冶炼操作降低了炉渣中氧化铁的含量及扒渣时的金属损失，一般可使金属收得率提高1.5～2%。
4、烟尘处理量降低
烟气在通过预热段时，部分烟尘可沉积到废钢中被重新回炉利用，使吨钢烟尘产生量可降低到11kg，而顶部装料的同样电炉烟尘产生量约为17kg～20kg。
5、提高了能量的利用率
连续式加料电炉操作中，氧和碳喷入熔池后所产生的充足的CO可用来维持一定的泡沫渣高度，实现埋弧操作，提高了能量的利用率。
6、充分进行了余热利用
在输送段上可将废钢预热至400℃，后部余热可通过余热锅炉产生蒸汽来发电或采暖，锅炉出来的烟气基本上可以直接进入袋式除尘器进行除尘。而普通电炉系统烟气则需要经过水冷管道、机力冷却器等设备，要消耗大量能源来进行降温后方可将烟气通到除尘器，而烟气所携带的能量则被完全浪费掉。
7、保证CO在管道内能充分燃烧的情况下有效地控制了系统漏风，使得进入除尘系统的烟气被降到了最低，减少了除尘器增大时所产生的各种费用，可将系统投资有效地降低。
总之，连续炼钢技术大大提高了炼钢效率降低了炼钢成本，节约建设投资。我公司正是结合了多个学科对该项目进行了长时间地深入研究，在废钢连续炼钢成套设备中的关键设备——废钢的连续输送预热装置的研究方面已取得了成功,并在舞钢、西宁特钢、芜湖新兴铸管、华鑫特钢、浦项、河北永洋钢铁有限公司等单位投产使用。
电炉节能炼钢输料装置结构及特点
1、水平加料装置，包括尾部非谐振式输送机和小车非谐振式输送机。
1.1 尾部非谐振式输送机结构特点：
本输送机主要由预热部分、给料部分、支撑装置、尾部振动器、驱动装置等部分组成。（图1）
1.1.1 预热部分
预热部分位于输送机的出料端，由输送槽、侧板、底板等零部件组成。输送槽内设有冷却水路，工作时通入循环水，防止输送槽受热变形。
1.1.2 给料部分
给料部分位于输送机的进料端，由输送槽、侧板、底板等零部件组成。输送槽底板采用高强度耐磨钢板，可有效降低加料时物料对槽体的冲击和磨损。
1.1.3 支撑装置
支撑装置由支架、凸面垫圈、凹面垫圈、双头螺柱等零部件组成。输送槽通过凸面垫圈、凹面垫圈、双头螺柱悬挂在支架上，工作时输送槽作往复摆动。
1.1.4 尾部振动器
尾部振动器由一对反向同速转动的高速轴、一对反向同速转动的低速轴、箱体、齿轮组、润滑系统等零部件组成，两对主轴的频率比为2：1，将频率比固定为2：1的复合谐波振动，可使输送机获得差动的运动特性。详细结构及使用维护请参考《四轴（非谐振）激振器使用说明书》。
1.1.5 驱动装置
驱动装置由电动机、皮带、皮带轮、皮带轮防护罩、电动机底座等零部件组成，皮带轮防护罩固定在振动器上，随振动器一起振动。调整电动机底座座板的高度，使皮带获得适当的预紧力。1.2 小车非谐振式输送机结构特点：
本输送机由输送槽、托架、驱动装置、小车振动器、支撑移动装置等零部件组成。（图2）
1.2.1 输送槽
本输送槽加料时进入炼钢炉内，环境温度较高，为防止出料端局部受热使焊缝开裂，出料端封口采用钢管密封，并在钢管内通入冷却水。
1.2.2 驱动装置
驱动装置由电动机、皮带、皮带轮、皮带轮防护罩、电动机底座等零部件组成，电动机、电动机底座、皮带轮防护罩固定在振动器上，随振动器一起振动。调整电动机底座垫板的厚度，使皮带获得适当的预紧力。
1.2.3 小车振动器
小车振动器与尾部振动器结构及工作原理基本相同。详细结构及使用维护请参考《四轴（非谐振）激振器使用说明书》。
1.2.4 支撑移动装置
支撑移动装置由移动台车、支撑装置、振动器支架、纵向阻尼装置、垂直阻尼装置、横向阻尼装置等零部件组成。移动台车在液压推杆推动下，沿轨道纵向移动，完成输送槽进出炼钢炉作业。
2、烟道及检修平台，烟道由水冷烟道和保温烟道两段组成。
2.1 水冷烟道位于靠近电炉端，分为两段。水冷烟道由锅炉钢管密排焊合而成，特点是冷却面积大，传热效率高。每根管束的弯头采用锻压成型的异形弯头，并用CO2保护焊焊接，使之在高温条件下有足够的强度，不漏不裂。水冷烟道进出口水温差在15ºC左右。
2.2 保温烟道分为四段。保温烟道壁有二层，内层为耐火材料，中外层为保护钢板。烟道内部设有烟气导流装置，使高温烟气与废钢充分接触，废钢进入电炉时的温度可达到400℃。
3、电炉节能炼钢输料装置预热系统的密封
系统的密封问题主要表现在以下三处：废钢预热系统和电炉炉盖连接处、废钢预热段本体、废钢预热段同加料段连接处等。
3.1 预热段与电炉炉盖连接处的密封
连接小车向炉内加料开孔改在炉壳上，加料小车可以伸向炉内，由于电炉出渣和出钢倾动角度较小，倾动时，连接小车可以不用向外移动，连接处采用水冷环管密封，缝隙小，可以保证缝隙不大于50mm。
3.2 废钢预热段的密封：
目前预热段的密封多为迷宫式密封，本设备设计形式为烟道下面和输送槽上面各有一个槽钢，在检修平台下面设有一个U形槽。
由于电炉冶炼烟气中CO浓度较高，在废钢预热段建议增加几个可调的开口，通过调整开口的大小吸入助燃空气来燃烧CO，以充分利用废气中CO在预热段内燃烧所产生的化学能，另外废钢中所携带的可燃物在预热段中燃烧，也有利于对废钢进行预热，并能使废气温度在沉降室内达到进一步除尘的要求。助燃空气的引入量可通过监控预热段内废气中的氧含量来控制，以避免引入过量的空气使废气温度降低。
3.3 废钢预热段同加料段连接处密封：
本设备该处密封有两种方案可供用户选择，一种为动态密封装置，另一种为气幕密封装置。
动态密封装置的原理是：动态密封系统中有一个封闭废钢输送带的罩子，与烟道连接，用一台风机抽吸动态密封罩中的空气，使罩中压力略低于预热段内除尘系统主风机产生的压力，以避免电炉的烟气进入外部空气以及外部空气被吸入除尘系统。由于除尘系统主风机产生的气体压力随电炉操作条件变化而变化，动态密封罩内的压力也必须通过变频器进行相应的调节，自动控制要求较高。
DP系列废钢预热输送成套设备，可有效地解决电炉及转炉炼钢的高耗能、低效率、污染环境严重等严峻问题，可替代进口，是我国钢铁企业进行技术改造和产业升级的首选设备，对电炉及转炉炼钢企业实现绿色生产、节能增效，提高产品质量，赶超世界先进水平，具有十分重要的意义。