一种钢包预热烘烤装置的制作方法

本技术涉及钢包预热设备，具体涉及一种钢包预热烘烤装置，属于钢铁生产中的钢包预热烘烤。

背景技术：

1、在炼钢流程中，钢包是用于在转炉或电炉等炼钢装置的排料口下部承接高温钢水，并将钢水运往后端精炼工序的一个重要装置。常温冷态的钢包无法直接承接高达2000摄氏度的钢水钢液，这会导致钢包的耐材瞬间开裂、破碎。所以，在承接钢水之前，通常需要将钢包用外部燃烧器整体烘烤至1150摄氏度以上，再用热包去承接钢水。

2、现有的钢包烘烤装置一般为将钢包在吊装至烘烤工位后，顶部燃烧器被移动至钢包上方，开启烧嘴上的煤气与空气阀门，对钢包内部实施烘烤，如cn207214046u，通过在钢包顶部设置自预热燃烧器，利用自预热燃烧器回收高温尾气，降低燃料消耗；内嵌式预热燃烧器将烧嘴和预热室伸入钢包烘烤装置内部，火焰能直接到达钢包底部，提高了传热效率，全纤维结构的包盖结构减少包盖吸热量，降低包盖对外散热量，节约了能源。而在当前市场内，部分回购的废钢，品质和纯度较好，不需要经过转炉或电炉冶炼，一般可直接加入后端精炼工序，而把冷废钢直接加入精炼会导致炉内出现局部冷区，所以在钢包烘烤前，加入适量废钢，使得钢包携带废钢一同被烘烤预热，一起去承接钢水再前往精炼工序，已成为当前行业市场内降本增效、提高效益的一种普遍方法。而这种方法的效益点在于能加入多少废钢，一般来说，钢包内能加入的废钢越多，带来的经济效益也就越明显。目前国内常规钢包内加废钢量在3-5吨之间，但也有部分厂家为了追求极限经济效益，将钢包内废钢量加到了8-10吨左右，由于废钢通常为形状不规则的大件，形成的料层堆密度较小，所以通常8-10吨的料层已经覆盖了将近2/3的钢包容积。而cn207214046u中仅针对空钢包具有较好的预热效果，但是未能够充分考虑钢包内加入废钢时的预热情形。

3、由于废钢大比例加入后，在钢包内会堆积成料厚较高的料柱，从而会影响甚至阻碍顶部烧嘴的火焰往下传热，这样会造成顶部废钢被高温火焰烘烤至熔融状态，底部废钢还没有及时升温，在钢包接钢水后，底部将形成局部冷区，导致钢液凝结，不但阻碍后端精炼工序钢包底部氩气底吹工艺的实施，而且凝结的钢液会不断粘接在钢包底部，导致钢包使用次数大幅减少。此外，由于钢包底部的温度得不到同步有效的提升，失去了烤包的原始初衷，在突然接触超高温钢水时容易发生开裂、破碎等事故。

技术实现思路

1、针对现有技术中，钢包内加废钢协同烤包存在废钢预热和均热效果差、钢包烘烤质量差、钢包炉衬寿命短等问题，本实用新型提供了一种钢包预热烘烤装置，本实用新型通过在钢包内设置可同时旋转和升降的中心搅拌机构，提高废钢在钢包内的实时翻滚和运动剧烈程度，以便于烧嘴产生的高温火焰可以向下穿透至废钢的最底层，使得废钢的预热和均热效果较传统模式将大幅提升，避免由于废钢温度过低导致的局部冷区现象的发生，同时钢包炉衬的使用寿命也得到显著延长。

2、为实现上述技术目的，本实用新型所采用的技术方案具体如下所述：

3、一种钢包预热烘烤装置，该装置包括钢包、烧嘴以及中心搅拌机构。所述中心搅拌机构包括顶板、搅拌轴、搅拌桨以及旋转驱动电机。所述顶板设置在钢包的顶部开口处。旋转驱动电机设置在顶板上。搅拌轴的上端穿过顶板的中心后与旋转驱动电机相连接，搅拌轴的下端向下延伸至钢包的内部。搅拌桨设置在钢包内，并与搅拌轴相连接。通过旋转驱动电机驱动搅拌轴和搅拌桨在钢包内进行旋转。所述烧嘴的上部呈偏心连接在顶板上，烧嘴的下部伸入至钢包内。

4、作为优选，所述中心搅拌机构还包括有传动器。所述传动器设置在顶板的上表面中心处。搅拌轴的上端穿过顶板的中心后与传动器相连接，旋转驱动电机设置在传动器上。

5、作为优选，所述中心搅拌机构还包括有升降驱动电机。所述升降驱动电机设置在传动器上并位于旋转驱动电机的一旁。通过升降驱动电机驱动搅拌轴和搅拌桨在钢包内进行升降。

6、作为优选，所述中心搅拌机构包括有多个搅拌桨。具体为：在钢包的内部，多个所述搅拌桨沿着搅拌轴的表面自上而下呈螺旋环绕式分布设置。

7、作为优选，所述中心搅拌机构包括有多个搅拌桨。具体为：在钢包的内部，沿着搅拌轴的表面自上而下设置有多圈搅拌桨。每圈搅拌桨包括有1-20个搅拌桨。

8、作为优选，所述搅拌桨为搅拌叶片或搅拌杆。搅拌桨的轴线与搅拌轴的轴线相垂直或倾斜相交。

9、作为优选，该装置包括有多个烧嘴。多个所述烧嘴的上部均呈偏心连接在顶板上，并沿顶板的周向均匀分布设置。

10、作为优选，烧嘴的数量为1-20个，优选为3-15个，更优选为5-12个。

11、作为优选，多个所述烧嘴向下伸入至钢包内的深度相同或不相同。

12、作为优选，该装置还包括有弹簧称重装置，所述弹簧称重装置设置在钢包的底部。

13、在本实用新型中，由于现有技术中钢包协同烤包时，废钢处于静止不动的状态，使得废钢烘烤不均匀，因此，本实用新型通过在钢包内部设置可同时旋转和升降的中心搅拌机构，通过中心搅拌机构的搅拌和升降动作，进而提高废钢在钢包内的实时翻滚和运动剧烈程度，即使得废钢在钢包内始终属于动态状态，底层废钢不会长期遮挡住钢包底部区域，以便于烧嘴产生的高温火焰可以向下穿透至废钢的最底层，提高对废钢和钢包底部的整体均热效果，因此废钢的预热和均热效果较传统模式将大幅提升，避免了由于废钢温度过低导致的局部冷区现象的发生，同时钢包炉衬的使用寿命也得到显著延长。

14、需要说明的是，在本实用新型中，加入至钢包内的废钢一般为粒径较低的废钢颗粒，例如废钢的平均粒径不大于100mm，优选不大于80mm，更优选不大于50mm，进一步优选为为1mm、2mm、3mm、5mm、8mm、10mm、12mm、15mm、18mm、20mm、25mm、30mm中的一种。废钢粒径不宜过大，粒径过大时，不利于搅拌机构对废钢进行搅拌。

15、在本实用新型中，还通过在钢包顶部呈偏心设置有一圈烧嘴(即在顶板的中心外侧沿周向设置有多个烧嘴)，烧嘴的数量可根据实际工况进行合理调整。即通过顶部环向一圈的多烧嘴布置，极大地强化了烧嘴火焰与高温烟气对废钢料层的多区域烘烤均匀性，并大大提高了边缘换热效率。

16、进一步地，环向一圈的多烧嘴伸入至钢包内的深度可调节，并且各个烧嘴的伸入深度可相同或不同，或者各个烧嘴的燃气供气量相同或不同。通过各个烧嘴不同伸入深度或各个烧嘴燃气供气量的不同，提高钢包内的烟气流动剧烈程度，有利于促进高温烟气对废钢的均热效果。

17、在本实用新型中，在钢包的底部还设置有弹簧称重装置，其目的是为了在进行钢包烘烤作业前，准确获取钢包内废钢的加入重量，进而便于精确调节烘烤预热的各项参数(例如单位时间内的燃气输入量、搅拌轴的下行深度和旋转速率等)，保证烘烤效率和系统安全运行。

18、在本实用新型中，还可以设置有用于中央调控的控制装置，所述控制装置的设置位置没有固定设定点，可以设置在钢包旁进行近侧控制，也可以采用远离包体的中控室进行远程控制，根据实际工况需要，只要能够满足钢包烘烤时的各项参数的控制调节功能即可。本实用新型的控制装置属于成熟的参数反馈调节控制装置类产品，可通过市场直接购买现有产品即可，并根据工况需求进行相应的参数调整即可。

19、与现有技术相比较，本实用新型的有益技术效果如下：

20、1：本实用新型通过在钢包内部设置可同时旋转和升降的中心搅拌机构，大大提高废钢在钢包内的实时翻滚和运动剧烈程度，提高对底层废钢和钢包底部的整体均热效果，避免了由于废钢温度过低导致的局部冷区现象的发生，同时钢包炉衬的使用寿命也得到显著延长。

21、2：本实用新型还通过在钢包顶部呈偏心设置有一圈烧嘴，进一步强化了烧嘴火焰与高温烟气对废钢料层的多区域烘烤均匀性，极大地提高了边缘换热效率。

22、3：本实用新型还具有结构简单、生产和维护成本低、易操作、可进行大规模推广和应用的优点。