铁合金烘烤装置
技
术
方
案
江苏欧亚环保科技有限公司
一、前言
合金烘烤炉是烘烤铁合金的专用设备，通过对硅铁、锰铁、铬铁、钼铁、钛铁、钒铁等合金炉料进行脱水份烘烤，在200℃内进行脱游离水分烘烤，在400-600℃内进行脱结晶水分烘烤。
使合金达到要求温度，能满足炼钢工艺要求，实现缩短冶炼时间，提高钢材质量的目的。
对比传统烧嘴直接燃烧烘烤，热风式烘烤炉具有如下优势：
1、热风炉与烘烤料仓采用分离式结构。
煤气可以充分燃烧，避免一氧化碳中毒事故。
2、安全措施齐全，热风炉内设置有火焰检测装置，对炉内燃烧状态进行实时监控。
3、优化煤气管路敷设、废气排放少，减少污染源及事故源。
4、采用专利技术重新设计热风燃烧、循环管路；极大提高了热能利用效率。
5、加热后废气及合金粉尘通过接入车间现有除尘管道排出，不增加尾气及合金粉尘污染。
6、所有外露高温管路均采用双层隔离结构，内壁风冷。
7、热风烘烤料仓内布置热风放散管，合金均匀受热，避免烧结。
8、人机交互简单、直观，操作方便。
二、设备总述
铁合金烘烤是炼钢的必备工序之一。
通过采用合适的烘烤工艺,可以去除铁合金的吸附水和结晶水,降低铁合金带入钢液的水,有利于降低钢液的H含量，以满足炼钢工艺的使用要求。
本套装置采用热风式烘烤，由一套合金烘烤系统，一套热风炉；四个料仓，两个称重料斗组成。
其中两个料仓为一组，共用一个称重料斗。
热风炉产生的热量由调温风机调整至合适的温度、压力后再通过热风管道输送到各个烘烤料仓，料仓内安装有放热管，将热风分散到料仓内对合金原料进行烘烤、干燥脱水。
图一、设备预览图
三、技术参数
序号 项 目 参数
1 成品料量（单炉） 最大容积：25m3
2 料仓形式矩阵式
4 热风鼓风机 全压：8915-9698Pa
热风量8588-11883m3/h
5 冷风风量 2844 m3/h
6 燃气热值（高炉煤气） 约700KJ/Nm3
7 烘烤温度 约350℃
8 烘烤时间 连续烘烤
9 烘烤热效率 ≥75%
10 火焰监测器 紫外光型
11 点火方式 电子点火
12 燃烧率 98% 序号 名称
1 热风炉体
2 热风管路
3 热风风机
4 煤气烧嘴
5 称重下料装置
6 废气回收管路
7 烘烤料仓
8 热风回收管路
13 燃烧器形式 内混式燃烧器
14 电源 TN-S三相五线
15 操作方式 就地点火+远程检测
16 料仓出口下料能力（单仓） 5t/h
三、设备主要结构说明：
1、整体结构
1.1钢结构机架：
图2、钢结构机架
地面框架型结构架，主体材料使用H型钢焊制成，底脚板使用预埋地脚螺栓固定，应力分布均匀，刚性好，结构合理。
1.2进料系统：
本进料系统可定制两种方式：
1.2.1 顶部进料方式：由气动插板阀控制，下料按钮控制闸板阀打开，下料完毕后自动关闭。
下料量由料位计控制，可自动操作或手动操作。
采用本套进料方式造价低廉，空间利用率较高，但对料仓上部空间要求较高，且需要使用行车进料。
1.2.2 下部皮带布料方式：本套进料方式采用下料流程如下：
图三、下部皮带布料方式
1.3下部卸料系统：
由振动泵、粉尘分离系统等组成。
卸料启动后，通过震动筛，将烘烤好的铁合金料经过筛分系统缓慢而均匀的卸入称重料斗中，粉尘则由旋涡气泵送入集尘器中。
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炼钢车间
图四、下部卸料系统
1.4烘烤料仓：钢板焊制，仓外敷设专用保温层。
图四、下部卸料系统
序号 名称 1 烘烤料斗 2 扇形卸料阀 3 振动筛分机 4 称重料斗 5
扇形卸料阀
序号 名称 1 内层不锈钢 2 中间保温层 3
外层碳钢板
1.5电子称重系统：
由称重料斗、传感器、显示仪表和人机界面组成。
对预热后的合金料称重，准确且简便。
由操作人员参考显示器显示重量控制卸料阀动作将烘烤好的铁合金原料卸入料斗。
2、烘烤料斗及仓内放散管：
热风管均匀布置于料仓内，确保合金原料受热均匀。
单炉配置气动调节阀和手动调节阀，用于单炉调节温度。
图五、仓内放散管
3、热风炉：
热风炉是根据终端设备对温度的要求，输出一定温度、一定流量热烟气的设备，热风炉包含：炉体、燃烧器、煤气系统、助燃空气系统、氮气吹扫系统、煤气流量、压力检测系统、火焰检测系统、热风系统、安全报警系统等。
序号 名称 1 仓内放散管 2 热风调节阀 3
温度变送器
图六、热风炉体
3.1热风炉的主要性能及优点：
热风炉在运行过程中对炉内温度实时检测，保证终端设备所需要风温及风量。
燃烧器调节范围，火焰长度、扩散角和炉子合理匹配，配备火检系统，可以保证系统安全稳定运行。
3.2风炉：
本体内侧使用耐火砖砌筑，中间使用耐高温材料敷设，炉体外层另外敷设隔热材料，确保内外层温度符合使用要求。
3.3风炉结构：
检修口、观察孔、防爆盖，结构设计合理，开启灵活，关闭严密，炉气外溢和冷风吸入的现象极少。
3.4环保控制：
烟气中有害成分游离碳通过强化燃料与空气混合，经使用后的再混合加热后的外部空气再次
序号名称
1 煤气烧嘴
2 配风阀门
3 炉侧观察门
4 炉内温度监控
5 助燃风机
6 炉体
7 调温风机 8
热回收、调温管路
进入燃烧系统循环使用，不会产生烟尘外溢，不需接入二次除尘管路。
3.5燃烧器：
燃气与助燃空气经各自的仓室反方向旋转，经多级半预混，在喷出后继续混合后进行燃烧。
增加了燃气与助燃空气之间的接触面积，达到最佳掺混，使燃气得到充分燃烧；提高了火焰强度和喷射速度，高速的气流能相对地冷却喷口，使燃烧器的使用寿命提高。
3.6煤气系统：
为使烘烤装置实现温度自动控制和安全运行。
煤气系统配置有：闸阀、快速切断阀、孔板流量计、差压变送器、压力变送器、膜合压力表、压力开关、手动调节阀等组成。
快速切断阀具有电网掉线、燃气压力波动范围大等意外情况时快速切断燃气以达到保护效果。
3.7助燃系统：
本系统由高压风机、柔性接头、气动调节阀、手动调节阀等组成。
根据使用要求自动调节并满足热风炉的升温烘烤。
3.8氮气吹扫系统：
安装于煤气管路上，电磁阀控制其在开机前吹扫煤气管路；熄火后吹扫煤气管路。
3.9流量/压力检测系统：
本系统燃气管道上，由流量计、差压变送器等组件组成，可以方便的行总体控制，考核燃气耗量。
燃气管道上安装有压力变送器则实时检测燃气压力在压力过高或过低时发出声光报警，并切断总快切阀。
3.10自动点火系统：
点火系统先导燃气管路、助燃风管路、调节阀等组成。
点火系统安装于烧嘴侧，可在每次烘烤时，由点火器点燃点火烧嘴，再引燃主烧嘴。
点火煤气采用焦炉煤气或其他高热值气体。
3.11火焰监测系统：
火焰监测装置实时监测到火焰燃烧状况，如发现点火失败、熄火、断火时，立刻报警；反馈信号给控制系统执行保护等功能。
3.12温度检测与显示系统：
有热电偶、补偿导线、编程器、人机界面等组成，全过程检测控制烘烤炉内的温度。
3.13煤气泄露报警系统：
采用专用的可燃气体探测器，安装于煤气管路与阀体接口易于漏气部位，当设备周围空气中可燃气体含量浓度达到一定浓度时，发出声光报警，并同时自动切断燃气供给。
4、热风系统：
本系统由热风管道、引风机、变频器、热风阀、补偿器等组成，。
热风炉产生的热风经调温后通过高温引风机分别输送到每个合金烘烤料仓。
热风管道外壁安装有保温层，防止热流失。
5、混风段：
经燃烧产生的热风需要掺冷风降温，以保证烘烤所需的热风温度可控。
掺冷风混风段安装有调节阀，可以根据烘烤需要对掺冷风量进行调整，实时调节热风温度。
6、安全保护系统：
控制系统中设置了多段保护，即当煤气压力过低，煤气泄漏，电机的过载保护，引风机过载，引风机冷却故障，排烟风机故障等 。
故障点均有反馈信号连接编程器，控制系统迅速关闭煤气快切阀关闭鼓风机，并发出声光报警信号，等待操作人员排除故障。
当电网掉电时，控制系统自动锁闭，燃气快切阀自动关闭，快速切断燃气供给。
热风温度、料仓温度与设置温度发生偏差时系统自动调节。
8、控制系统：
本设备控制系统由主机柜与现场操作面板组成。
4个合金料仓温度、风量单独控制。
主机柜由西门子主机、数字扩展，模拟扩展，输出模块、开关电源、人机界面等组成。
四、结语
通过国内钢铁企业的实践应用，已经充分的证明铁合金热风烘烤技术是一项节能、环保、降耗、安全的新技术。
此项技术，落实国家节能减排政策，建设低成本洁净钢平台，实现绿色、环保、高效生产提供有益的借鉴。
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