CN103644733B - 一种热风烧结装置及烧结方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种热风烧结装置及烧结方法，所述热风烧结装置包括热风管道，在所述热风管道的水平段的内部设置有蒸汽管道，在所述热风管道内部的蒸汽管道上设置有喷淋装置，以用于将喷淋装置喷出的蒸汽与热风管道内的热风相混合，喷淋到烧结物料的料面。本发明还提供了一种热风烧结方法，所述方法包括利用本发明所述热风烧结装置进行烧结。根据本发明，可以大幅度提高烧结速度，提高产能；改善烧结矿强度及粒度指标；使烧结机全程采用热风与蒸汽混合烧结，提高废气的使用量。

Description

一种热风烧结装置及烧结方法

技术领域

本发明涉及一种热风烧结装置及烧结方法，更具体地说，本发明涉及一种可大幅度提高烧结速度的热风烧结装置及烧结方法。

背景技术

烧结是将粉末或粉末压坯加热到低于其中基本成分的熔点的温度，然后以一定的方法和速度冷却到室温的过程。烧结的结果是粉末颗粒之间发生粘结，烧结体的强度增加，把粉末颗粒的聚集体变成为晶粒的聚结体，从而获得所需的物理、机械性能的制品或材料。

目前粉矿烧结生产中广泛采用热风烧结，热风烧结是在烧结机点火后以热风继续向料层提供热量以补充上层热量的不足，从而使上下料层烧结温度较为均匀。然而，热风烧结的不足是热风的粘度比常温空气大，热风烧结时，料层阻力增大，风量减小，降低烧结速度，致使烧结矿产量下降。正因为如此，热风烧结往往只用于烧结机的前1/3的长度上，因此限制了废气量的使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热风烧结装置及烧结方法，根据本发明可以提高热风烧结速度，实现烧结机全程利用热风与蒸汽混合烧结，最大限度利用厂内的热废气。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一种热风烧结装置，包括热风管道，在所述热风管道的水平段的内部设置有蒸汽管道，在所述热风管道内部的蒸汽管道上设置有喷淋装置，以用于将喷淋装置喷出的蒸汽与热风管道内的热风相混合，喷淋到烧结物料的料面。

根据本发明的一方面，所述蒸汽管道与所述热风管道彼此垂直地设置。

根据本发明的一方面，所述喷淋装置为在蒸汽管道上均匀设置的孔结构。

根据本发明的一方面，所述孔结构为长方形或圆形。

根据本发明的一方面，所述喷淋装置为均匀安装在蒸汽管道上的喷嘴。

根据本发明的一方面，在所述料面的上端的热风管道内设置有辅助蒸汽管道，在所述辅助蒸汽管道上设置有喷淋装置。

根据本发明的一方面，所述蒸汽管道与所述辅助热风管道彼此平行地设置。

根据本发明的一方面，所述喷淋装置为蒸汽管道上均匀设置的喷嘴或孔结构。

根据本发明的一方面，所述热风烧结装置可应用于铁矿粉、铅矿粉烧结。

根据本发明的一种热风烧结方法，所述方法包括利用本发明所述的热风烧结装置进行烧结。

根据本发明，可以取得但不限于以下优异效果：

（1）大幅度提高烧结速度，提高产能；

（2）改善烧结矿强度及粒度指标；

（3）烧结机全程采用热风与蒸汽混合烧结，提高废气的使用量。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其它目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中：

图1是根据本发明的一种热风烧结装置；

图2是根据本发明的蒸汽管道上均匀设置的长方形孔结构；

图3是根据本发明的喷淋装置喷出的蒸汽的分布形状。

附图中：

10.热风管道，20.蒸汽管道，21.喷淋装置，22.长方形孔结构，30.辅助蒸汽管道，31.喷淋装置，32.喷淋装置喷淋的蒸汽的分布形状，40.台车。

具体实施方式

以下结合具体实施例对根据本发明的一种热风烧结装置及烧结方法进行详细说明。然而，它们可以以不同的形式实施，而不应解释为局限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并将把示例实施例的范围充分地传达给本领域技术人员。

在下文中，将描述根据本发明的示例性实施例。

热风烧结的不足是热风的粘度比常温空气大，热风烧结时，料层阻力增大，风量减小，降低烧结速度，致使烧结矿产量下降。正因为如此，热风烧结往往只用于烧结机的前1/3的长度上，因此限制了废气量的使用。

蒸汽烧结的原理是利用蒸汽的导热速度快、摩擦系数小，从而提高混合料透气性，混合料透气性改善后燃烧速度和传热速度都会提高，从而整个烧结速度都得到提高。然而在生产中，在使用蒸汽烧结的过程中存在以下问题：蒸汽容易冷凝，使蒸汽烧结变成喷水烧结。而喷水烧结存在这样的问题：由于快速冷却表层烧结矿，使表层烧结矿脆化，降低烧结矿成品率。因此，在使用蒸汽进行烧结的过程中，也会存在容易使表层烧结矿脆化，降低烧结矿成品率的问题。

本发明的目的在于提供一种热风烧结装置及烧结方法，根据本发明可以提高热风烧结速度，实现烧结机全程利用热风烧结，最大限度利用厂内的热废气。

根据本发明的一种热风烧结装置，包括热风管道10，其特征在于，在所述热风管道10的水平段的内部设置有蒸汽管道20，在所述热风管道10内部的蒸汽管道20上设置有喷淋装置21，以用于将喷淋装置21喷出的蒸汽与热风管道10内的热风相混合，喷淋到台车40内烧结物料的料面上。

其中，所述蒸汽管道20可根据所需热风和蒸汽的混合比设置多个。所述喷淋装置21的尺寸和分布应满足能够使热风和蒸汽混合均匀的目的。烧结厂内热风来源广泛，环冷机、烧结机最后4～6个风箱都有高温废气，热风温度为200～500℃。烧结厂内蒸汽来源也非常广泛，可以是钢铁联合企业内动力厂提供的蒸汽，也可以是烧结厂本身产生的蒸汽。蒸汽与热风的混合气体与热风相比，粘度系数减小、比热增大，且蒸汽能够促进燃料的燃烧，提高烧结过程温度缩短烧结时间。因此，有利于在提高烧结速度的前提下提高料层烧结质量，提高产能、转鼓强度、改善粒度组成并降低固体燃耗。此外，在热风管道10的水平段设置蒸汽管道20，可提供足够的时间使热风和蒸汽混合均匀，从而将混合均匀的热风和蒸汽喷洒在台车40的烧结矿料面上。

根据本发明的一个实施例，所述蒸汽管道20与所述热风管道10彼此垂直地设置。由于蒸汽管道20与热风管道10彼此垂直地设置，所以喷淋装置21喷出蒸汽的方向与热风管道10内的热风传输方向相一致，有利于热风与蒸汽快速的混合均匀。

根据本发明的一个实施例，所述喷淋装置21为在蒸汽管道20上均匀设置的孔结构。所述孔结构可以是均匀铣出的孔，形状可为长方形孔结构22、圆形孔结构，或其它形状。如图2中所示为蒸汽管道20上的长方形孔结构22。此外，所述喷淋装置21还可以是均匀安装在蒸汽管道20上的喷嘴。

根据本发明的一个实施例，在所述料面的上端的热风管道10内设置有辅助蒸汽管道30，在所述热风管道10内部的辅助蒸汽管道30上设置有喷淋装置31。直接在料面上端设置辅助蒸汽管道30，目的是根据热风管道10和蒸汽管道20的热风和蒸汽的混合情况，适当调节辅助蒸汽管道30的蒸汽。每小时喷出的蒸汽量应该以综合指标最佳为准，综合指标是指烧结矿的烧结速度、烧结矿强度及粒度指标。例如，如果热风管道10和蒸汽管道20的热风和蒸汽混合后，如果热风比例过大导致喷出的气体粘度仍旧较大，影响烧结速度，则开启辅助蒸汽管道30的蒸汽，增加混合气体的湿度，减小热风和蒸汽混合气体的粘度；如果热风管道10和蒸汽管道20的热风和蒸汽混合后，蒸汽比例过大，导致表层烧结矿脆化，则适当减小蒸汽管道20喷出的蒸汽量，以得到最佳热风和蒸汽混合比的混合气体。所述喷淋装置31的尺寸和分布应使蒸汽均匀喷洒在台车40的烧结矿料面上。

根据本发明的一个实施例，所述辅助蒸汽管道30与所述热风管道10彼此平行地设置。目的是使蒸汽均匀喷淋在台车40内的烧结矿料面上，如图3所示为根据本发明一个实施例的喷淋装置喷出的蒸汽的分布形状32。

根据本发明的一个实施例，所述喷淋装置31为辅助蒸汽管道30上均匀设置的喷嘴或孔结构。所述喷嘴或孔结构的尺寸和分布应使蒸汽均匀喷洒在台车40的烧结矿料面上。所述孔结构可为均匀铣出的长方形孔结构、圆形孔结构或其它孔结构。

根据本发明，除蒸汽管道20、辅助蒸汽管道30外，还可以在热风管道内安装其它蒸汽管道，根据所需的热风和蒸汽混合程度，相应的对蒸汽管道喷出的蒸汽量进行调节。

本发明可应用于铁矿粉烧结、铅矿粉烧结工艺，但本发明不限于此，还可用于本领域技术人员所知的其它粉矿烧结工艺。

根据本发明的一种热风烧结方法，该方法包括利用任一项示例性实施例的热风烧结装置进行热风烧结。根据本发明实施例，以360平方米烧结机为例，如果热风流量为57311m³/h，蒸汽流量可优选为0.8t/h、1.2t/h、1.5t/h。

通过使用根据本发明实施例的烧结装置及烧结方法，由于将热风与蒸汽混合使用，在这种情况下，由于热风的温度一般在200-400℃，因此可以使蒸汽不会出现冷凝现象。因此，可减小过湿层的厚度，提高混合料的透气性。此外，热风与蒸汽形成的混合气体的粘度比单独通入的热风的粘度小，因此空气与混合料热交换的速度更快，燃料的燃烧速度更快。因此采用热风和蒸汽混合烧结，可提高烧结产量，进而实现烧结机全程均采用热风与蒸汽混合烧结，最大限度利用厂内的热废气。

根据本发明，可以大幅度提高烧结速度，提高产能；改善烧结矿强度及粒度指标；使烧结机全程采用热风与喷蒸汽混合烧结，提高废气的使用量。

以360平方米烧结机为例，如果烧结机的2/3面积实现蒸汽与热风混合烧结，与单纯烧结机的1/3面积采用热风烧结相比，能够提高产量8～12%、固体燃耗降低3～4%、转鼓强度提高2～3个百分点、平均粒度提高1～2个mm。

虽然已经参照附图详细地描述了本发明的示例性实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离如权利要求书所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对这些实施例进行形式和细节上的各种改变。

Claims (10)

1.一种热风烧结装置，包括热风管道，其特征在于，在所述热风管道的水平段的内部设置有蒸汽管道，在所述热风管道内部的蒸汽管道上设置有喷淋装置，以用于将喷淋装置喷出的蒸汽与热风管道内的热风相混合，喷淋到烧结物料的料面。

2.根据权利要求1所述的热风烧结装置，其特征在于，所述蒸汽管道与所述热风管道彼此垂直地设置。

3.根据权利要求1所述的热风烧结装置，其特征在于，所述喷淋装置为在蒸汽管道上均匀设置的孔结构。

4.根据权利要求3所述的热风烧结装置，其特征在于，所述孔结构为长方形或圆形。

5.根据权利要求1所述的热风烧结装置，其特征在于，所述喷淋装置为均匀安装在蒸汽管道上的喷嘴。

6.根据权利要求1所述的热风烧结装置，其特征在于，在所述料面的上端的热风管道内设置有辅助蒸汽管道，在所述辅助蒸汽管道上设置有喷淋装置。

7.根据权利要求6所述的热风烧结装置，其特征在于，所述辅助蒸汽管道与所述热风管道彼此平行地设置。

8.根据权利要求6所述的热风烧结装置，其特征在于，所述喷淋装置为蒸汽管道上均匀设置的喷嘴或孔结构。

9.根据权利要求1所述的热风烧结装置，其特征在于，所述热风烧结装置应用于铁矿粉、铅矿粉烧结。

10.一种热风烧结方法，其特征在于所述方法包括利用权利要求1-9任一项所述的热风烧结装置进行热风烧结。