本发明属于冶金制造，特别是涉及一种水平连续加料环喷导流穿透式废钢预热装置及预热方法。
背景技术：
1、“节能降耗、环保、自动化”始终是电弧炉炼钢技术发展的核心点，欲降低电炉冶炼电耗，可通过电炉烟气的余热回收、化学能部分替代电能等技术手段。若能实现化学能变成热能、即能直接以较高效率输入电炉，则可以大大减少电炉电能的消耗。也就是说，用化学能部分替代电能是一种较为经济的生产模式。
2、废钢预热型电弧炉是一种节能型电弧炉，从上世纪80年代末兴起的电弧炉废钢烟气预热技术是典型的节能技术，在实际生产中也有发现预热涵道中只有废钢表面预热，预热槽底层废钢几乎处于冷态，从而造成在使用过程中表现出了节电效果不如竖炉的问题。从水平连续加料装置换热原理分析，电炉烟气在预热涵道内掠过废钢料层的表面，废钢料层的表面和高温烟气产生热传导，但废钢堆料通常堆料密度0.4～1.2，废钢之间存在大量的空隙，这种空隙阻碍了下层废钢和表层烟气之间的热传导和热辐射，造成整体的连续加料整体的烟气余热回收效率较低。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种水平连续加料环喷导流穿透式废钢预热装置及预热方法，用于解决现有技术中预热涵道内只有废钢表面预热，预热槽底层废钢几乎处于冷态，导致电炉冶炼电能消耗较高的技术问题。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明的技术方案如下：
3、本发明提供一种水平连续加料环喷导流穿透式废钢预热装置，包括：
4、电炉本体；
5、加料预热涵道，所述电炉本体连接于所述加料预热涵道的前端，所述加料预热涵道的顶部设有涵道上烟气口，所述加料预热涵道的底部设有多个涵道侧下风口；
6、水平热风导管，与所述加料预热涵道平行设置，所述水平热风导管的顶部通过引流热风导管与所述涵道上烟气口连接，侧部通过多个侧风口接管与多个所述涵道侧下风口一一对应连接；以及
7、环喷导流组件，连接于所述引流热风导管与所述水平热风导管之间；
8、所述涵道上烟气口依次通过所述引流热风导管、环喷导流组件、水平热风导管、侧风口接管与所述涵道侧下风口连通，所述加料预热涵道中的至少部分烟气，在所述环喷导流组件的导流作用下从所述涵道上烟气口流向所述涵道侧下风口，或者从所述涵道侧下风口流向所述涵道上烟气口。
9、可选地，所述水平热风导管设有两个，两个所述水平热风导管分别设置于所述加料预热涵道的相对两侧。
10、可选地，所述加料预热涵道的后部设置有涵道除尘口，所述涵道侧下风口位于所述涵道上烟气口与所述涵道除尘口之间，或者，所述涵道上烟气口位于所述涵道侧下风口与所述涵道除尘口之间。
11、可选地，所述侧风口接管与所述涵道侧下封口之间设置有侧风口密封件。
12、可选地，所述环喷导流组件包括烟气导流管、气体喷射环和导流蜗壳，所述烟气导流管的第一端与所述引流热风导管连通，所述烟气导流管的第二端与所述水平热风导管连通，且所述烟气导流管的一端或周侧环绕设置有所述气体喷射环，所述导流蜗壳环绕所述烟气导流管的外围设置，且所述导流蜗壳的出口端与所述气体喷射环连通。
13、可选地，所述环喷导流组件还包括环喷鼓风件、环喷冷风管和环喷热风管，所述环喷鼓风件的出风口通过导流风管与所述导流蜗壳的入口端连通，所述环喷冷风管和环喷热风管均与所述环喷鼓风件的进风口连通。
14、可选地，所述环喷热风管的第一端连接于所述环喷冷风管上，且所述环喷热风管的第二端连接于所述水平热风导管上。
15、可选地，两个以上的所述环喷导流组件串联连接，或者一个所述环喷导流组件具有两个以上且相互串联连接的气体喷射环。
16、可选地，所述烟气导流管沿垂直于轴向的横截面为圆形或多边形。
17、可选地，所述气体喷射环为围绕所述烟气导流管连续设置一圈的缝隙结构、或者围绕所述烟气导流管间隔设置的多个缝隙结构、或者围绕所述烟气导流管呈环状布置的多个通孔结构、或者从所述烟气导流管周侧伸入其内部的多个喷嘴结构。
18、可选地，所述水平热风导管上还设置有烟气测温元件和加热烧嘴，所述烟气测温元件和加热烧嘴错位布置。
19、基于同样的构思，本发明还提供一种水平连续加料环喷导流穿透式废钢预热方法，采用如上所述的水平连续加料环喷导流穿透式废钢预热装置，包括：
20、电炉本体产出的烟气从加料预热涵道的前部进入，并从所述加料预热涵道的后部抽出，所述烟气通过所述加料预热涵道时与其底部连续加入的废钢接触换热；
21、所述加料预热涵道中的至少部分烟气，在环喷导流组件的导流作用下从涵道上烟气口流向涵道侧下风口，或者从涵道侧下风口流向涵道上烟气口，以穿透预热废钢。
22、可选地，采用所述环喷导流组件引流循环电炉本体产出的烟气以穿透预热废钢。
23、如上所述，本发明的水平连续加料环喷导流穿透式废钢预热装置及预热方法，具有以下有益效果：
24、1)通过在水平连续加料电炉熔炼过程中，利用环喷导流组件引流电炉本体或加料预热涵道内的烟气，使部分烟气导流到加料预热涵道废钢料层的底部，使得该部分烟气在环喷导流组件的引导下进行内循环以强制穿透废钢间隙，增大了换热面积和烟气扰动，使底层冷态废钢获得预热，增强了废钢和高温烟气的换热，提高了预热涵道废钢被预热的平均温度，减少电能的消耗，降低冶炼成本；并且，能够维持原有的设备布局和冶炼工艺。
25、2)通过环喷导流组件用于电炉高温烟气的引流，高温烟气的冷却和环形喷射气掺混冷却导致的高温烟气的体积收缩也会带来附加的引流效应，其单级/多级环喷引流时，可以得到更高的引流效率和气压压差分布。
26、3)环喷导流组件结构简单，无运动的机械零件，其可以长期在高达1600～2000℃的高温烟气条件下工作，且能够抵抗电炉烟气的高粉尘环境的冲刷，设备维护简单。
27、4)通过控制内循环烟气的温度和循环烟气量，使得操作工艺稳定，防止料槽底部的废钢被过高温烟气熔化从而产生粘连造成生产事故。
1.一种水平连续加料环喷导流穿透式废钢预热装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的水平连续加料环喷导流穿透式废钢预热装置，其特征在于，所述水平热风导管设有两个，两个所述水平热风导管分别设置于所述加料预热涵道的相对两侧。
3.根据权利要求1所述的水平连续加料环喷导流穿透式废钢预热装置，其特征在于，所述加料预热涵道的后部设置有涵道除尘口，所述涵道侧下风口位于所述涵道上烟气口与所述涵道除尘口之间，或者，所述涵道上烟气口位于所述涵道侧下风口与所述涵道除尘口之间。
4.根据权利要求1所述的水平连续加料环喷导流穿透式废钢预热装置，其特征在于，所述侧风口接管与所述涵道侧下封口之间设置有侧风口密封件。
5.根据权利要求1所述的水平连续加料环喷导流穿透式废钢预热装置，其特征在于，所述环喷导流组件包括烟气导流管、气体喷射环和导流蜗壳，所述烟气导流管的第一端与所述引流热风导管连通，所述烟气导流管的第二端与所述水平热风导管连通，且所述烟气导流管的一端或周侧环绕设置有所述气体喷射环，所述导流蜗壳环绕所述烟气导流管的外围设置，且所述导流蜗壳的出口端与所述气体喷射环连通。
6.根据权利要求5所述的水平连续加料环喷导流穿透式废钢预热装置，其特征在于，所述环喷导流组件还包括环喷鼓风件、环喷冷风管和环喷热风管，所述环喷鼓风件的出风口通过导流风管与所述导流蜗壳的入口端连通，所述环喷冷风管和环喷热风管均与所述环喷鼓风件的进风口连通。
7.根据权利要求6所述的水平连续加料环喷导流穿透式废钢预热装置，其特征在于，所述环喷热风管的第一端连接于所述环喷冷风管上，且所述环喷热风管的第二端连接于所述水平热风导管上。
8.根据权利要求5所述的水平连续加料环喷导流穿透式废钢预热装置，其特征在于，两个以上的所述环喷导流组件串联连接，或者一个所述环喷导流组件具有两个以上且相互串联连接的气体喷射环。
9.根据权利要求5所述的水平连续加料环喷导流穿透式废钢预热装置，其特征在于，所述烟气导流管沿垂直于轴向的横截面为圆形或多边形。
10.根据权利要求5所述的水平连续加料环喷导流穿透式废钢预热装置，其特征在于，所述气体喷射环为围绕所述烟气导流管连续设置一圈的缝隙结构、或者围绕所述烟气导流管间隔设置的多个缝隙结构、或者围绕所述烟气导流管呈环状布置的多个通孔结构、或者从所述烟气导流管周侧伸入其内部的多个喷嘴结构。
11.根据权利要求1所述的水平连续加料环喷导流穿透式废钢预热装置，其特征在于，所述水平热风导管上还设置有烟气测温元件和加热烧嘴，所述烟气测温元件和加热烧嘴错位布置。
12.一种水平连续加料环喷导流穿透式废钢预热方法，其特征在于，采用如权利要求1-11中任一项所述的水平连续加料环喷导流穿透式废钢预热装置，包括：
13.根据权利要求12所述的水平连续加料环喷导流穿透式废钢预热方法，其特征在于，采用所述环喷导流组件引流循环电炉本体产出的烟气以穿透预热废钢。
