CN103421946A

CN103421946A - 烧结混合料料层中的水分控制方法及实现该方法的方法

Info

Publication number: CN103421946A
Application number: CN2012101628447A
Authority: CN
Inventors: 黄东生; 钱纲
Original assignee: LAIWU TIANMING METALLURGICAL EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: LAIWU TIANMING METALLURGICAL EQUIPMENT CO Ltd
Priority date: 2012-05-24
Filing date: 2012-05-24
Publication date: 2013-12-04

Abstract

一种烧结混合料料层中的水分控制方法及实现该方法的方法，属于冶金行业中烧结工艺的技术领域。本发明要解决的主要技术问题在于：提高烧结矿表层附近的烧结质量，降低返矿率；显著降低过湿带的厚度超过烧结工艺的需要的程度；降低单位烧结矿的燃料消耗和水的消耗。本发明的特征在于：距烧结原料的表面150毫米范围内的那一层的平均含水率至少比距烧结原料的底面50毫米范围内的那一层的平均含水率高3％；且是通过给烧结混合料的上层补水的方式来实现的。本发明适用于冶金行业中的烧结工序中。

Description

烧结混合料料层中的水分控制方法及实现该方法的方法

技术领域

本发明涉及一种烧结混合料料层中的水分控制方法及实现该方法的方法，属于冶金行业中烧结工艺的技术领域。

背景技术

烧结是冶金行业中的关键工艺环节之一。在进行烧结作业时，通常先在烧结机台车的篦条或篦板处敷设一薄层铺底料，然后装填上烧结混合料，再从上表面点火，并在引风机的作用下，使燃烧带不断下移，以最终完成烧结的过程。

为了满足混合、造粒和烧结工艺的需要，烧结混合料中通常需要加入大约7％的水分，并使之混合均匀。烧结过程中，这些水分具有重要作用，并在燃烧带下方形成了明显的过湿带。

现有技术存在的主要问题在于：

1.由于烧结混合料中的水分是均匀分布的，在距烧结混合料上表面约120毫米范围内的水分总量十分有限，因此，在点火时，在火焰温度高且加热强度大的条件下，虽然在该部位也存在水分的冷凝和累积的过程，但是不足以形成稳定的过湿层，使烧结过程严重偏离理想条件，是导致烧结矿表层质量差、返矿率高的主要原因之一。

2.由于烧结混合料中的水分是均匀分布的，在烧结混合料的中下部，由于水分的冷凝和累积的过程的连续进行，其过湿带的厚度又远超过烧结工艺的需要，还增加的该处的风阻，浪费风机的电能。

3.在烧结过程中，加入的水分一定是要被全部去除的，不仅浪费了水，还增加了烧结工序的能耗，背离了我国节能、减排的能源政策和环保政策。

发明内容

本发明的目的，是要提供一种烧结混合料料层中的水分控制方法及实现该方法的方法，以解决现有技术存在的问题，并克服由于这些问题引发的一系列派生的问题。

本发明要解决的主要技术问题包括：

1.提高烧结矿表层附近的烧结质量，降低返矿率。

2.显著降低过湿带的厚度超过烧结工艺的需要的程度。

3.降低单位烧结矿的燃料消耗和水的消耗。

本发明的基本构思之一是：增加烧结混合料表层附近的含水量，使之能够尽早形成稳定的过湿带，以提高烧结矿表层质量，降低返矿率；利用过湿带下移过程中存着的水分的冷凝和累积的过程的特性，可以降低烧结混合料的中部及下部的含水率，在不影响烧结产品质量的条件下，取得节能、节水、环保、提高产量的效果。

本发明的技术方案之一是：一种烧结混合料料层中的水分控制方法，其特征在于：距烧结原料的表面150毫米范围内的那一层的平均含水率至少比距烧结原料的底面50毫米范围内的那一层的平均含水率高3％。这里所述的高3％仅仅是一个下限值，该值还可以是5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、50％、60％、70％、80％、95％、110％，甚至更高。同时，建议使距烧结原料的表面150毫米范围内的那一层的平均含水率至少比距烧结原料的底面50毫米范围内的那一层的平均含水率至少要高25％、30％、35％、40％、50％、60％、70％、80％、95％、110％，甚至更高；并进一步建议至少要高40％、50％、60％、70％、80％、95％、110％，甚至更高。

进一步，还可以使距烧结原料的表面96毫米范围内的那一层的平均含水率至少比距烧结原料的底面50毫米范围内的那一层的平均含水率高3％，或者距烧结原料的表面66毫米范围内的那一层的平均含水率至少比距烧结原料的底面50毫米范围内的那一层的平均含水率高3％，或者距烧结原料的表面30毫米范围内的那一层的平均含水率至少比距烧结原料的底面50毫米范围内的那一层的平均含水率高3％，或者距烧结原料的表面20毫米范围内的那一层的平均含水率至少比距烧结原料的底面50毫米范围内的那一层的平均含水率高3％等等。需要特别强调的是：本自然段内所述的高3％仅仅是一个下限值，在与距相应烧结原料的表面的距离分别是96毫米、66毫米、30毫米和20毫米的条件下，所述的3％还可以分别是5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、50％、60％、70％、80％、95％、110％，甚至更高。同时，还建议这些数值在25％、30％、35％、40％、50％、60％、70％、80％、95％、110％，甚至更高的范围内选取；特别是在40％、50％、60％、70％、80％、95％、110％，甚至更高的范围内进行选择等。

本发明的基本构思之二是：为了实现上述发明的方法，可以以给烧结混合料的上层补水的方式来实现。补给烧结混合料的上层的水，可以是液态水，也可以是蒸汽，并利用蒸汽的冷凝作用，使之保留在烧结混合料的上层；所述的液态水，可以采用“喷”(雾)的方式，也可以采用“洒”的方式，即所谓的喷洒；所述的液态水，既可以直接喷洒到烧结混合料的表面，也可以以向形成烧结混合料的上层的烧结混合料的内部进行喷洒水的方式实现。

本发明的技术方案之二是：一种实现上述发明的方法的方法，其特征在于：它是通过给烧结混合料的上层补水的方式来实现的。所述的给烧结混合料的上层补水的方式，可以是以向烧结混合料的上表面喷洒水的方式实现的；也可以是通过向形成烧结混合料上层的烧结混合料的内部喷洒水的方式实现的；还建议：给烧结混合料的上层所补的水的温度≥40℃；并建议选用更高的水温，例如还可以≥50℃、≥65℃或者≥80℃等。同时，所述的给烧结混合料的上层补水的方式，还可以是以向烧结混合料的上表面导入蒸汽的方式实现的；还可以是通过向形成烧结混合料上层的烧结混合料的内部导入蒸汽的方式实现的。

本发明的主要有益效果在于：

1.提高烧结矿上层的质量，降低返矿率；这同时意味着间接降低了烧结产品的能耗、水耗和其它成本。

2.降低了单位烧结矿的水的消耗；由于去除水分需要消耗能量，因此，它同时还降低了燃料消耗，使烧结过程更加节能。

3.能够有效降低烧结混合料的中下部的在烧结过程中存在的过湿带的超厚部分的厚度，因而增加了过湿带的透气性，还可以降低风机的能耗等等。

4.由于蒸汽和热水的使用，有利于提高烧结混合料的温度，有助于点火和节能。

附图说明

本发明有附图4页，共4幅。其中：

图1是本发明的实施例1的示意图。

图2是本发明的实施例2的示意图。

图3是本发明的实施例3的示意图。

图4是本发明的实施例4的示意图。

具体实施方式

本发明的具体实施方式将结合实施例及附图进行说明。

实施例1，如图1所示。

在图1中，1是烧结台车。2是表示烧结台车运动方向的箭头。3是烧结台车上的铺底料。10是烧结台车上的待烧结的烧结混合料。4是带有喷洒头的供水管，用于以向烧结混合料的上表面喷洒水的方式实现给烧结混合料的上层补水，此时，水温可以按照80℃进行控制。5是喷洒过程中水的流线。6是烧结机的点火装置。

在图1中，还建立了一个直角坐标系。其中0Y轴表示烧结混合料的厚度；0X轴则表示烧结混合料中的含水率；该直角坐标系的数据显示的是截面A-A处的情形。其中，线段7表示现有技术中，烧结混合料的含水率约为7％的状态，由于在现有技术中，烧结混合料的含水率基本为常数，不随料层的厚度而改变，因此，线段7平行于Y轴。线段8表示在本发明中，烧结混合料的初始含水率为5％，此含水率可以通过配水来解决，也可以利用人工干燥的方法来获得，特别是采用废弃的热气对其干燥的方法来获得。曲线9表示在本发明中经过喷洒水且喷洒的水经过进一步扩散后，在烧结混合料上层约66毫米范围内的水分的分布情况，且取其平均含水率为8.5％。这时，距烧结原料的表面66毫米范围内的那一层的平均含水率比距烧结原料的底面50毫米范围内的那一层的平均含水率高了70％。

只要注意到烧结混合料上部的水分通过冷凝作用是不断向下移动并累积的，就可以理解本发明仅仅是大幅度降低了烧结过程中存在的多余的水，而没有对烧结工艺所需的必要的水分进行变化。

实施例2，如图2所示。

本实施例是在实施例1的基础上进行的一种变化。在本实施例中，利用蒸汽罩11和蒸汽通道12取代了实施例1的带有喷洒头的供水管4，以向烧结混合料的上表面导入蒸汽的方式，给烧结混合料的上层补水。在引风机的作用下，汽态的水进入烧结混合料，在其表层冷凝并积累，以取得表层含水率比底层高的效果，同时，也对烧结混合料进行了预热。

在本实施例中，线段8.1表示在本发明中，烧结混合料的初始含水率为5.7％，此含水率可以通过配水来解决，也可以利用人工干燥的方法来获得，特别是采用废弃的热气对其干燥的方法来获得。曲线9.1表示在本发明中经过导入蒸汽且导入的蒸汽经过进一步扩散、冷凝、累积和渗透后，在烧结混合料上层约96毫米范围内的水分的分布情况，且取其平均含水率为8％。这时，距烧结原料的表面96毫米范围内的那一层的平均含水率比距烧结原料的底面50毫米范围内的那一层的平均含水率高了约40％。

其余，可参见实施例1的有关说明。

实施例3，如图3所示。

本实施例也是在实施例1的基础上进行的一种变化。在图3中，13是烧结混合料的落料溜槽，当然，该落料溜槽还可以是多辊布料器或者其它的形式。14是落料溜槽4上的烧结混合料。15是烧结混合料的落料流线。在本实施例中，是将带有喷洒头的供水管4前移到落料料流处，通过向烧结混合料的上表面喷洒水的方式和向形成烧结混合料上层的烧结混合料的内部喷洒水的方式的结合，实现给烧结混合料的上层补水，以取得表层含水率比底层高的效果。此时，水温可以按照85℃进行控制。

在本实施例中，线段8.2表示在本发明中，烧结混合料的初始含水率为5.5％，此含水率可以通过配水来解决，也可以利用人工干燥的方法来获得，特别是采用废弃的热气对其干燥的方法来获得。曲线9.2表示在本发明中，在烧结混合料上层的水分的分布情况，且取其距烧结原料的表面96毫米范围内的那一层的平均含水率为7.5％。这时，距烧结原料的表面96毫米范围内的那一层的平均含水率比距烧结原料的底面50毫米范围内的那一层的平均含水率高了约36％。

其余，可参见实施例1的有关说明。

实施例4，如图4所示。

本实施例是在实施例2和实施例3的基础上进行的一种变化。它是在实施例3的烧结混合料的落料流线15内加装了蒸汽喷雾装置16，并利用蒸汽的即时冷凝作用将水分保留在烧结混合料中，同时，也对烧结混合料进行了初步预热。其余，则与实施例2相似。

在本实施例中，同时使用了向形成烧结混合料上层的烧结混合料的内部导入蒸汽的方式和向烧结混合料的上表面导入蒸汽的两种方式，来给烧结混合料的上层补水，以取得表层含水率比底层高的效果。

在本实施例中，线段8.3表示在本发明中，烧结混合料的初始含水率为6％，此含水率可以通过配水来解决，也可以利用人工干燥的方法来获得，特别是采用废弃的热气对其干燥的方法来获得。曲线9.3表示在本发明中经过导入蒸汽且导入的蒸汽经过进一步扩散、冷凝、累积和渗透后，在烧结混合料上层的水分的分布情况，且在距表层约96毫米范围内，其平均含水率为7.5％。这时，距烧结原料的表面96毫米范围内的那一层的平均含水率比距烧结原料的底面50毫米范围内的那一层的平均含水率高了25％。

其余，可参见上述各实施例的有关说明。

另外需要注意的是：上述各实施例都是本发明的个案，它们的作用之一是对本发明起解释的作用，而不应理解为对本发明做出的任何限制。

Claims

1.一种烧结混合料料层中的水分控制方法，其特征在于：距烧结原料的表面150毫米范围内的那一层的平均含水率至少比距烧结原料的底面50毫米范围内的那一层的平均含水率高3％。

2.如权利要求1所述的烧结混合料料层中的水分控制方法，其特征在于：距烧结原料的表面96毫米范围内的那一层的平均含水率至少比距烧结原料的底面50毫米范围内的那一层的平均含水率高3％。

3.如权利要求1或2所述的烧结混合料料层中的水分控制方法，其特征在于：距烧结原料的表面66毫米范围内的那一层的平均含水率至少比距烧结原料的底面50毫米范围内的那一层的平均含水率高3％。

4.如权利要求1或2所述的烧结混合料料层中的水分控制方法，其特征在于：距烧结原料的表面30毫米范围内的那一层的平均含水率至少比距烧结原料的底面50毫米范围内的那一层的平均含水率高3％。

5.如权利要求3所述的烧结混合料料层中的水分控制方法，其特征在于：距烧结原料的表面30毫米范围内的那一层的平均含水率至少比距烧结原料的底面50毫米范围内的那一层的平均含水率高3％。

6.一种实现如权利要求1、2、3、4或5所述的烧结混合料料层中的水分控制方法的方法，其特征在于：它是通过给烧结混合料的上层补水的方式来实现的。

7.如权利要求6所述的实现如权利要求1、2、3、4或5所述的烧结混合料料层中的水分控制方法的方法，其特征在于：所述的给烧结混合料的上层补水的方式，是以向烧结混合料的上表面喷洒水的方式实现的。

8.如权利要求6所述的实现如权利要求1、2、3、4或5所述的烧结混合料料层中的水分控制方法的方法，其特征在于：所述的给烧结混合料的上层补水的方式，是通过向形成烧结混合料上层的烧结混合料的内部喷洒水的方式实现的。

9.如权利要求6、7或8所述的实现如权利要求1、2、3、4或5所述的烧结混合料料层中的水分控制方法的方法，其特征在于：给烧结混合料的上层所补的水的温度≥40℃。

10.如权利要求6所述的实现如权利要求1、2、3、4或5所述的烧结混合料料层中的水分控制方法的方法，其特征在于：所述的给烧结混合料的上层补水的方式，是以向烧结混合料的上表面导入蒸汽的方式实现的。

11.如权利要求6所述的实现如权利要求1、2、3、4或5所述的烧结混合料料层中的水分控制方法的方法，其特征在于：所述的给烧结混合料的上层补水的方式，是通过向形成烧结混合料上层的烧结混合料的内部导入蒸汽的方式实现的。