本發(fā)明涉及屬于煉鐵生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域,涉及到煉鐵原料的生產(chǎn)技術(shù),特別涉及一種提高超厚料層燒結(jié)成品率的方法和實現(xiàn)該方法的布料裝置。
背景技術(shù):
燒結(jié)生產(chǎn)過程中,燒結(jié)混合料布到臺車上點火后,通過抽風(fēng)機的抽風(fēng),從表面向內(nèi)部自上而下進行,從表面一直進行到燒結(jié)機臺車篦條表面才算完成。厚料層燒結(jié)是一項重要的廣泛采用的燒結(jié)技術(shù),具有改善燒結(jié)礦強度、降低燒結(jié)燃耗等優(yōu)點,但是厚料層燒結(jié)技術(shù)的應(yīng)用也面臨著一些難題。
隨著燒結(jié)料層的加厚,通過料層的氣流阻力增大,燒結(jié)速度減慢,這不僅增加了風(fēng)機的動力消耗,而且導(dǎo)致燒結(jié)生產(chǎn)率下降,尤其對以鐵精礦粉為主要燒結(jié)原料的企業(yè);另一方面燒結(jié)混合料經(jīng)過高溫點火后,料面迅速熔融結(jié)殼變硬,影響了自上而下抽入的空氣量,空氣量減少使垂直燒結(jié)速度變慢直接影響燒結(jié)過程進行,因此超厚料層燒結(jié)時必須改善燒結(jié)混合料尤其表層燒結(jié)混合料的透氣性。
超厚料層(>700mm)燒結(jié)時,燒結(jié)料層存在“自動蓄熱”現(xiàn)象嚴(yán)重,燃料在一次混勻時全部加入,使得燒結(jié)料層上部熱量相對不足,造成燒結(jié)料層上部結(jié)塊強度不夠,這是因為燃燒帶逐漸下移,上部的燒結(jié)礦層不斷的被冷風(fēng)冷卻,臺車表面的料層熱量很快流失,而燒結(jié)料層下部由于熱量的傳輸和自動蓄熱的作用,料層下部熱量過剩出現(xiàn)過熔,如果減少配碳又將導(dǎo)致上部燒結(jié)礦層產(chǎn)生更多的生料和燒結(jié)返礦,這對燒結(jié)成品率和燒結(jié)礦性能產(chǎn)生不利影響。另一方面燒結(jié)表層點火快速熔融結(jié)殼,導(dǎo)致應(yīng)力過于集中,極易產(chǎn)生表面碎裂現(xiàn)象,導(dǎo)致60%以上的燒結(jié)返礦來自于上部燒結(jié)料層,因此必須在不破壞表面燒結(jié)礦性能的情況下,對表面的結(jié)殼進行處理,以提高燒結(jié)成品率。
超厚料層燒結(jié)時,燒結(jié)料層“邊緣效應(yīng)”依然嚴(yán)重,臺車欄板散熱使邊緣料的熱量損失較大,液相生成量少,導(dǎo)致邊緣料欠燒,結(jié)塊物少,包裹體多,生料量增加;另一方面,邊緣燒結(jié)礦在較大的風(fēng)速作用下,受到強制冷卻,高溫保持時間短,致使混合料結(jié)晶不充分,形成硅酸二鈣,且燒結(jié)礦多呈玻璃相、它形晶及半自形晶,在孔洞邊緣形成片狀或粒狀假象赤鐵礦,致使燒結(jié)礦的強度差,經(jīng)破碎篩分后大部分轉(zhuǎn)入返礦中,降低了燒結(jié)礦 成品率和強度。
專利CN103215442A公開了一種厚料層燒結(jié)料面噴灑覆蓋劑及噴灑方法,該覆蓋劑由碳精礦、膨珠和燒結(jié)返礦加水6.5wt%~7.5wt%攪拌混合而成;其中碳精礦的重量百分?jǐn)?shù)為55%~70%,粒度≥100目;膨珠的重量百分?jǐn)?shù)為8%~15%,粒度1~2mm;燒結(jié)返礦的重量百分?jǐn)?shù)為22%~30%,粒度1~3mm。該覆蓋劑在噴射壓力的作用下射入燒結(jié)料表面以下20~30mm處。使用該發(fā)明后,燒結(jié)料上層溫度提高,表層燒結(jié)礦強度明顯的改善,燒結(jié)礦成品率提高,但是該發(fā)明所述覆蓋劑堿度與燒結(jié)混合料堿度不同,且其成分中含有膨珠,使用后不僅影響燒結(jié)礦的品位,還導(dǎo)致燒結(jié)礦堿度波動;另一方面該覆蓋劑由碳精礦、膨珠和返礦簡單混合而成,其強度較低不能被射入燒結(jié)料層較深部位,也不能在燒結(jié)料層表面形成孔洞,因而此方法處理表層燒結(jié)料深度太淺,不能有效提高通過表層燒結(jié)料的透氣性,也不能解決料面的皸裂問題。
專利CN 202511625 U公開了燒結(jié)機釘床式松料裝置,專利CN201463551U公開了一種燒結(jié)松料裝置,兩種裝置都可以在燒結(jié)料表層經(jīng)點火形成的硬殼表面上打下深度約12mm~15mm的小洞,破壞燒結(jié)料面的結(jié)殼,改善燒結(jié)料層的透氣性;同時均勻分布的小洞可以減小料層表面的內(nèi)應(yīng)力,解決料面皸裂問題,但是該裝置不能解決燒結(jié)料層上部熱量相對不足的問題,還破壞上層料殼,加劇了燒結(jié)料上層熱量流失。
專利CN201210162845.1公開了一種改變臺車上混合料上部狀態(tài)的方法和實現(xiàn)該方法的方法,該專利所述方法能夠改善上層燒結(jié)混合料的透氣狀況,局部增大了點火面積,但依然沒有解決燒結(jié)料層上部熱量相對不足的問題。
為了抑制燒結(jié)邊緣效應(yīng),專利CN 202853373 U公開了一種用于燒結(jié)邊料的壓料裝置,專利CN201003906Y公開了一種抑制邊緣效應(yīng)的燒結(jié)機臺車擋板,兩種裝置一種是通過錐形輥把邊緣料壓實,通過降低料層透氣性來減少通過邊緣的透氣量;一種是通過在臺車欄板上安裝一塊擋板來減少通過邊緣的氣流量。這兩種裝置對緩解因邊緣通過風(fēng)速較大造成的邊緣效應(yīng)有一定作用,但對邊緣料熱量損失較大,礦化熱量不足造成的邊緣燒結(jié)礦返礦率高,成品率低沒有考慮。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是增加上部料層的熱量供應(yīng)和礦化時間,提高上層燒結(jié)礦的強度,減少燒結(jié)返礦量。增加邊緣料層熱量供應(yīng)和礦化時間,提高邊緣燒結(jié)礦強度。提高燒結(jié)料層透氣性,增加點火面積,降低料層表面的內(nèi)應(yīng)力,減輕燒結(jié)料料面皸裂的問題,增加通過燒結(jié)料層的空氣量,提高燒結(jié)成品率。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種提高超厚料層燒結(jié)成品率的方法,向燒結(jié)混合料中布入與燒結(jié)混合料堿度相同的熱壓球團,點火燒結(jié)時,使上部燒結(jié)料層內(nèi)形成透氣孔洞,具體操作如下:
(1)將55~70重量份的鐵精礦和30~45重量份的煙煤充分混勻,然后向其中加入生石灰組成混合料,調(diào)整生石灰添加量,使混合料的二元堿度與燒結(jié)混合料堿度相同,CaO/SiO2為1.8~2.4,將混合料加2~5重量份的水在混合機中充分?jǐn)嚢杌靹颍?/p>
(2)將混勻后的混合料經(jīng)壓球機進行熱壓成型,其中成型壓力為20MPa~30MPa,熱壓溫度為350℃~550℃,熱壓時間為8min~15min,所得熱壓球團的直徑為8mm~12mm;
(3)將上述熱壓球團通過設(shè)置在燒結(jié)布料器和點火器之間的布料裝置布入燒結(jié)混合料料層中,其中布入邊緣燒結(jié)混合料的熱壓球團量為布入中間燒結(jié)混合料的1~2.5倍,熱壓球團布入燒結(jié)料層深度為20mm~200mm。
所述的鐵精礦,其粒度小于200目的大于80%。
所述的煙煤為肥煤、氣肥煤、焦煤和氣煤中的一種或幾種搭配,其粒度小于180目。
一種提高超厚料層燒結(jié)成品率的布料裝置,安裝在燒結(jié)布料器與點火器之間,所述裝置由料倉、布球裝置和出球裝置組成,布球裝置設(shè)置在料倉下面,出球裝置設(shè)置在布球裝置下面;
所述布球裝置由刮刀、轉(zhuǎn)動圓盤、固定圓盤、導(dǎo)球管組成,其中刮刀固定在料倉上,緊貼轉(zhuǎn)動圓盤上表面,轉(zhuǎn)動圓盤具有3~9個布球孔,通過軸與下部的固定圓盤連接,固定圓盤具有3~9個與轉(zhuǎn)動圓盤布球孔對應(yīng)的導(dǎo)球孔,每個導(dǎo)球孔下部固定連接導(dǎo)球管,所述出球裝置由出球槍和振動盤組成,振動盤通過彈簧與固定圓盤連接,出球槍與振動盤螺紋連接,振動盤在驅(qū)動裝置的作用下,帶動出球槍上下振動,出球槍由盛球槽、儲球槽、出球管、開關(guān)、計球器,感應(yīng)器組成,盛球槽位于出球管頂部,套在導(dǎo)球管外面,儲球槽位于出球管中部,盛球槽和儲球槽之間設(shè)有開關(guān)和計球器,儲球槽下部出球管上設(shè)有開關(guān),出球管底部設(shè)有感應(yīng)器。
所述的料倉外壁上安裝有電振板,料倉和轉(zhuǎn)動圓盤之間設(shè)有擋球板。
所述的感應(yīng)器與出球管下端出球口的距離可調(diào)。
所述的轉(zhuǎn)動圓盤的轉(zhuǎn)速可調(diào)。
所述的振動盤振幅可調(diào)。
所述的出球槍高度可調(diào)。
與現(xiàn)有的技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明方法可以解決超厚料層燒結(jié)時,由“自動蓄熱”造成的上下部燒結(jié)料層熱量供應(yīng)不平衡問題,增加上部料層的熱量供應(yīng)和礦化時間,提高上層燒結(jié)礦的強度,減少燒結(jié)返礦量。
2、本發(fā)明方法可以減輕超厚料層燒結(jié)時的“邊緣效應(yīng)”,增加邊緣料層熱量供應(yīng)和礦化時間,提高邊緣燒結(jié)礦強度。
3、超厚料層燒結(jié)時,本發(fā)明方法可以使上部燒結(jié)料層形成透氣孔洞,該孔洞可以提高燒結(jié)料層透氣性,增加點火面積,降低料層表面的內(nèi)應(yīng)力,減輕燒結(jié)料面皸裂的問題,增加通過燒結(jié)料層的空氣量,提高燒結(jié)礦產(chǎn)重量。
附圖說明
圖1為布料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為轉(zhuǎn)動圓盤俯視圖。
圖中:1-料倉 2-電振板 3-刮刀 4-轉(zhuǎn)動圓盤 5-擋球板 6-軸 7-固定圓盤 8-彈簧 9-導(dǎo)球管 10-為振動盤 11-盛球槽 12-上部開關(guān) 13-計球器 14-儲球槽 15-出球管 16-感應(yīng)器 17-下部開關(guān) 18-布球孔
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進一步說明:
如圖1和圖2,一種提高超厚料層燒結(jié)成品率的布料裝置,安裝在燒結(jié)布料器與點火器之間,所述裝置包括料倉1、布球裝置和出球裝置,布球裝置設(shè)置在料倉下面,出球裝置設(shè)置在布球裝置下面;料倉1外壁上安裝有電振板2。
所述布球裝置由刮刀3、轉(zhuǎn)動圓盤4、固定圓盤7、導(dǎo)球管9組成,其中刮刀3固定在料倉1上,緊貼轉(zhuǎn)動圓盤4上表面,料倉1和轉(zhuǎn)動圓盤4之間設(shè)有擋球板5。轉(zhuǎn)動圓盤4具有3~9個布球孔18,通過軸6與下部的固定圓盤7連接,轉(zhuǎn)動圓盤4由驅(qū)動裝置驅(qū)動,轉(zhuǎn)速可調(diào)。固定圓盤7具有3~9個與轉(zhuǎn)動圓盤布球孔18對應(yīng)的導(dǎo)球孔,每個導(dǎo)球孔下部固定連接導(dǎo)球管9。
所述出球裝置由出球槍和振動盤10組成,振動盤10通過彈簧8與固定圓盤7連接,出球槍與振動盤10螺紋連接,出球槍高度可調(diào)。振動盤10在驅(qū)動裝置的作用下,帶動出球槍上下振動,振動盤10振幅可調(diào)。
出球槍由盛球槽11、儲球槽14、出球管15、開關(guān)、計球器13,感應(yīng)器16組成,盛球槽11位于出球管15頂部,套在導(dǎo)球管9外面,儲球槽14位于出球管15中部,盛球槽11和儲球槽14之間設(shè)有上部開關(guān)12和計球器13,儲球槽14下部出球管15上設(shè)有下部 開關(guān)17,出球管15底部設(shè)有感應(yīng)器16。感應(yīng)器16與出球管15下端出球口的距離可調(diào)。
實施例1
將55重量份的鐵精礦和45重量份的煙煤充分混勻,然后向其中加入生石灰組成混合料;調(diào)整生石灰添加量,使混合料的二元堿度與燒結(jié)混合料堿度相同,CaO/SiO2為2.0;其中煙煤為肥煤和氣肥煤按1:1混合,粒度小于180目;將混合料加3重量份的水在混合機中充分?jǐn)嚢杌靹?。將混勻后的混合料?jīng)壓球機進行熱壓成型,其中成型壓力為25MPa;熱壓溫度為400℃;熱壓時間為10min;所得熱壓球團的直徑為8mm~12mm。將上述熱壓球團通過設(shè)置在燒結(jié)布料器和點火器之間的布料裝置布入燒結(jié)混合料料層中,其中布入邊緣燒結(jié)混合料的熱壓球團量為中間燒結(jié)混合料的1.5倍;布入燒結(jié)料層深度為40mm~60mm。
上述布料裝置包括料倉1、布球裝置和出球裝置,布球裝置設(shè)置在料倉下面,出球裝置設(shè)置在布球裝置下面;料倉1外壁上安裝有電振板2。所述布球裝置由刮刀3、轉(zhuǎn)動圓盤4、固定圓盤7、導(dǎo)球管9組成,其中刮刀3固定在料倉1上,緊貼轉(zhuǎn)動圓盤4上表面,料倉1和轉(zhuǎn)動圓盤4之間設(shè)有擋球板5。轉(zhuǎn)動圓盤4具有4個布球孔18,通過軸6與下部的固定圓盤7連接,轉(zhuǎn)動圓盤4由驅(qū)動裝置驅(qū)動。固定圓盤7具有4個與轉(zhuǎn)動圓盤布球孔18對應(yīng)的導(dǎo)球孔,每個導(dǎo)球孔下部固定連接導(dǎo)球管9。所述出球裝置由出球槍和振動盤10組成,振動盤10通過彈簧8與固定圓盤7連接,出球槍與振動盤10螺紋連接。振動盤10在驅(qū)動裝置的作用下,帶動出球槍上下振動。出球槍由盛球槽11、儲球槽14、出球管15、開關(guān)、計球器13,感應(yīng)器16組成,盛球槽11位于出球管15頂部,套在導(dǎo)球管9外面,儲球槽14位于出球管15中部,盛球槽11和儲球槽14之間設(shè)有上部開關(guān)12和計球器13,儲球槽14下部出球管15上設(shè)有下部開關(guān)17,出球管15底部設(shè)有感應(yīng)器16。
料倉中熱壓球團,在重力和電振板的作用下落到料倉下部轉(zhuǎn)動圓盤上,轉(zhuǎn)動圓盤帶動熱壓球團進行轉(zhuǎn)動,在刮刀的作用下熱壓球團進入布球孔;當(dāng)轉(zhuǎn)動圓盤的布球孔與固定圓盤的導(dǎo)球孔重疊時,熱壓球團通過固定圓盤的導(dǎo)球孔進入導(dǎo)球管,然后進入出球槍的盛球槽;4個出球槍固定振動盤上,振動盤在驅(qū)動電機的帶動下上下振動,振動盤帶動出球槍上下振動;盛球槽中的熱壓球團在振動力的作用下進入導(dǎo)球管,計球器記錄進入儲球槽的球團個數(shù),當(dāng)進球個數(shù)達到設(shè)定個數(shù)時,上部開關(guān)關(guān)閉;出球槍上下振動,當(dāng)出球槍進入料層,料面與感應(yīng)器距離小于20mm時,下部開關(guān)打開,熱壓球團進入燒結(jié)混合料層。
經(jīng)過上述方法實施,燒結(jié)料層表層溫度和邊緣溫度提高,燒結(jié)成品率由78.5%提高到83.4%。
實施例2
將65重量份的鐵精礦和35重量份的煙煤充分混勻,然后向其中加入生石灰組成混合料;調(diào)整生石灰添加量,使混合料的二元堿度與燒結(jié)混合料堿度相同,CaO/SiO2為2.2;其中煙煤為肥煤,粒度小于180目;將混合料加5重量份的水在混合機中充分?jǐn)嚢杌靹?。將混勻后的混合料?jīng)壓球機進行熱壓成型,其中成型壓力為22MPa;熱壓溫度為450℃;熱壓時間為12min;所得熱壓球團的直徑為8mm~12mm。將上述熱壓球團通過設(shè)置在燒結(jié)布料器和點火器之間的布料裝置布入燒結(jié)混合料料層中,其中布入邊緣燒結(jié)混合料的熱壓球團量為中間燒結(jié)混合料的2倍;布入燒結(jié)料層深度分別為100~120mm。
上述布料裝置包括料倉1、布球裝置和出球裝置,布球裝置設(shè)置在料倉下面,出球裝置設(shè)置在布球裝置下面;料倉1外壁上安裝有電振板2。所述布球裝置由刮刀3、轉(zhuǎn)動圓盤4、固定圓盤7、導(dǎo)球管9組成,其中刮刀3固定在料倉1上,緊貼轉(zhuǎn)動圓盤4上表面,料倉1和轉(zhuǎn)動圓盤4之間設(shè)有擋球板5。轉(zhuǎn)動圓盤4具有6個布球孔18,通過軸6與下部的固定圓盤7連接,轉(zhuǎn)動圓盤4由驅(qū)動裝置驅(qū)動。固定圓盤7具有6個與轉(zhuǎn)動圓盤布球孔18對應(yīng)的導(dǎo)球孔,每個導(dǎo)球孔下部固定連接導(dǎo)球管9。所述出球裝置由出球槍和振動盤10組成,振動盤10通過彈簧8與固定圓盤7連接,出球槍與振動盤10螺紋連接。振動盤10在驅(qū)動裝置的作用下,帶動出球槍上下振動。出球槍由盛球槽11、儲球槽14、出球管15、開關(guān)、計球器13,感應(yīng)器16組成,盛球槽11位于出球管15頂部,套在導(dǎo)球管9外面,儲球槽14位于出球管15中部,盛球槽11和儲球槽14之間設(shè)有上部開關(guān)12和計球器13,儲球槽14下部出球管15上設(shè)有下部開關(guān)17,出球管15底部設(shè)有感應(yīng)器16。
料倉中熱壓球團,在重力和電振板的作用下落到料倉下部轉(zhuǎn)動圓盤上,轉(zhuǎn)動圓盤帶動熱壓球團進行轉(zhuǎn)動,在刮刀的作用下熱壓球團進入布球孔;當(dāng)轉(zhuǎn)動圓盤的布球孔與固定圓盤的布球孔重疊時,熱壓球團通過固定圓盤的布球孔進入導(dǎo)球管,然后進入出球槍的盛球槽;6個出球槍固定振動盤上,振動盤在驅(qū)動電機的帶動下上下振動,振動盤帶動出球槍上下振動;盛球槽中的熱壓球團在振動力的作用下進入導(dǎo)球管,計球器記錄進入儲球槽的球團個數(shù),當(dāng)進球個數(shù)達到設(shè)定個數(shù)時,上部開關(guān)關(guān)閉;出球槍上下振動,當(dāng)出球槍進入料層,料面與感應(yīng)器距離小于20mm時,下部開關(guān)打開,熱壓球團進入燒結(jié)混合料層指定位置。
經(jīng)過上述方法實施,燒結(jié)料層表層溫度和邊緣溫度提高,燒結(jié)成品率由80.4%提高到84.5%。
上面所述僅是本發(fā)明的基本原理,并非對本發(fā)明作任何限制,凡是依據(jù)本發(fā)明對其進行等同變化和修飾,均在本專利技術(shù)保護方案的范疇之內(nèi)。