CN104313315B - 一种提高环冷机冷却效率的烧结矿预整粒方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种提高环冷机冷却效率的烧结矿预整粒方法，包括：将配料进行混合、制粒及布料产生烧结料；将烧结料进行点火及烧结产生烧结矿；将烧结矿进行破碎、预筛分及冷却；通过单辊实现破碎；破碎后产生大粒度烧结矿和小粒度烧结矿；预筛分过程通过预筛分设备实现；冷却为：通过环冷机实现大粒度烧结矿的冷却过程。该方法能改善环冷机上烧结矿的空隙率，明显提高环冷机的冷却效率，并有利于节能降耗，改善烧结矿产质量、节能减排、改善现场环境。
Description
技术领域
本发明涉及炼铁料烧结技术领域，特别涉及提高环冷机冷却效率的烧结矿预整粒方法。
背景技术
烧结矿的整粒对于高炉技术指标有重要意义，提供冷却后、筛分的成品烧结矿给高炉，对于改善高炉透气性有显著效果。从节省占地、能源利用角度出发，当前大型烧结机的建设主要配套大型环冷机，烧结矿在烧结机上经过高温烧结后，平均温度约700-800℃左右的烧结矿被单辊破碎后，进入环冷机被从下部鼓风冷却，冷却后进行筛分，然后成品烧结矿供给高炉使用。烧结矿的冷却效率对于环冷机风机的电耗、环冷烟气利用、烧结矿质量等均有影响。
分析认为，当前传统烧结矿存在的一大问题是，烧结矿经过单辊破碎后，产生的小粒度的烧结矿(如<3mm和<5mm)进入环冷机，对其进行冷却并没有太大意义。最主要的原因是，这部分烧结矿终将作为返矿返回配料中，而其占据了环冷机台车上大粒度烧结矿的空隙，让烧结矿的空隙率降低，对冷却效果不利，也增加后道筛分工序的负荷；所以将其直接返回配料将起到一举多得的效果：可以缓解环冷机以及后续筛分工序的压力。同时小粒度的烧结矿冷却速度很快，环冷的快速鼓风冷却可能对其矿物组成也不利。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种能改善环冷机上烧结矿的空隙率，明显提高环冷机的冷却效率，并有利于节能降耗的提高环冷机冷却效率的烧结矿预整粒方法。
本发明提供的一种提高环冷机冷却效率的烧结矿预整粒方法，包括如下步骤：
将配料进行混合、制粒及布料产生烧结料；
将所述烧结料进行点火及烧结产生烧结矿；
将所述烧结矿进行破碎、预筛分及冷却；
其中，所述将所述烧结矿进行破碎、预筛分及冷却，包括：
所述破碎通过单辊实现；所述破碎后产生大粒度烧结矿和小粒度烧结矿；
所述预筛分过程通过预筛分设备实现；所述预筛分设备包括筛板及集料斗；所述筛板设置在环冷机的上方；所述筛板上开设多个筛孔；所述筛孔的孔径控制在3-5mm；所述集料斗紧贴设置在所述筛板下方；所述集料斗底部开口设置在链板输送机上；所述筛板将直径小于所述筛孔的小粒度烧结矿从所述筛孔中筛分落入所述集料斗，并通过所述集料斗送入所述链板输送机，进而作为返矿料重新进行烧结；所述筛板将直径大于所述筛孔的大粒度烧结矿送入所述环冷机上；
所述冷却为：通过所述环冷机实现所述大粒度烧结矿的冷却过程；所述大粒度烧结矿之间的孔隙率比较大，能提高所述环冷机的冷却效率。
作为优选，所述将配料进行混合、制粒及布料产生烧结料，包括：
所述配料包括：以质量百分比计，铁矿粉50-80％、返矿10-30％、生石灰0-10％、白云石0-10％、石灰石0-10％、焦粉3-8％；
所述混合过程包括：一混及二混；所述一混的时间控制在2-4min；所述二混的时间控制为2-4min；所述二混后进行配水，所述配水量控制在所述烧结料质量的6.5-7.0％；
所述烧结料的厚度控制在400-900mm。
作为优选，所述烧结料进行点火及烧结产生烧结矿，包括：
所述点火过程的点火温度控制为1100-1200℃，点火负压为5000-9000Pa；
所述烧结过程的烧结负压控制为7000-20000Pa。
本发明提供的一种提高环冷机冷却效率的烧结矿预整粒方法通过在冷却过程之前加入预筛分工序，且通过预筛分设备实现该预筛分工序；预筛分设备包括筛板及集料斗；筛板设置在环冷机的上方；筛板上开设多个筛孔；集料斗紧贴设置在筛板下方，且集料斗底部开口设置在链板输送机上；因此，筛板能将直径小于筛孔的小粒度烧结矿从筛孔中筛分落入集料斗，进而落入链板输送机上，作为返矿料重新进行烧结；小粒度烧结矿直接供给配料室的返矿仓，因为小粒度烧结矿具有一定的温度，有助于提高配料的温度，降低烧结过程的能耗。同时，减少环冷机上的小粒度烧结矿，能降低冷却后续的成品筛分的劳动量。由于筛板将直径大于筛孔的大粒度烧结矿送入环冷机上；这样实现了对小粒度烧结矿和大粒度烧结矿的预筛分效果，保证环冷机上为大粒度烧结矿，由于大粒度烧结矿之间的空隙率提高了，环冷机的冷却效果得到改善。同时，随着环冷机上小粒度烧结矿的减少，则被风吹出的小粒度烧结矿降低，有助于改善环冷机周围环境。因此，该方法能改善烧结矿产质量、节能减排、改善现场环境。
附图说明
图1为本发明实施例提供的提高环冷机冷却效率的烧结矿预整粒方法的工艺简图。
图2为本发明实施例提供的预筛分设备的结构简图。
图3为现有技术中落在环冷机上的烧结矿的示意图。
图4为本发明实施例提供的落在环冷机上的烧结矿的示意图。。
(其中各标号代表的部件依次是：导向板1、筛板2、集料斗3、大粒度烧结矿4、小粒度烧结矿5、壳体6、环冷机7、链板输送机8)
具体实施方式
参见附图1～4，本发明提供的一种提高环冷机冷却效率的烧结矿预整粒方法，包括如下步骤：
将配料进行混合、制粒及布料产生烧结料；
将烧结料进行点火及烧结产生烧结矿；
将烧结矿进行破碎、预筛分及冷却；
其中，所述将烧结矿进行破碎、预筛分及冷却，包括：
参见附图1，通过单辊实现破碎；破碎后产生大粒度烧结矿4和小粒度烧结矿5。
通过预筛分设备实现预筛分过程；参见附图2，预筛分设备包括：筛板2及集料斗3；筛板2设置在环冷机7的上方；筛板2上开设多个筛孔；筛孔的孔径控制在3-5mm；集料斗3紧贴设置在筛板2下方；集料斗3底部开口设置在链板输送机8上；筛板2将直径小于筛孔的小粒度烧结矿5从筛孔中筛分落入集料斗3，并通过集料斗3送入链板输送机8，进而作为返矿料重新进行烧结；筛板2将直径大于筛孔的大粒度烧结矿送入环冷机7上。
冷却为：通过环冷机7实现大粒度烧结矿4的冷却过程；大粒度烧结矿4之间的孔隙率比较大，较不预整粒方法提高7％以上，能提高所述环冷机的冷却效率，烧结矿的冷却时间较不预整粒方法减少12min以上。
参见附图2，其中，预筛分设备还包括：
壳体6，壳体6的顶部和底部为敞口结构，内部设置容置空间；壳体6固定在单辊的下方位置；壳体6设置在环冷机7及链板输送机8的上方位置；作为一种优选的实施例，壳体6采用耐磨耐800℃高温钢所制，使该壳体6可长期经受约700-800℃高温烧结矿的摩擦、撞击。该壳体6的设置角度与烧结矿料流角度相切，从而减少了被热烧结矿撞击造成的损坏。
导向板1，导向板1倾斜设置在壳体6的内壁；导向板1的一端固连在壳体6内壁；导向板1能抵消部分烧结矿的摩擦和撞击，降低烧结矿对筛板2的冲击和磨损，延长筛板2的使用寿命，保证筛孔形状的稳定，进而保证分筛效果。筛板2的端部固连在导向板1的另一端；筛板2与导向板1共面；作为一种优选的实施例，筛孔采用方孔、圆孔或梳尺孔。作为一种优选的实施例，导向板1及筛板2采用耐磨耐800℃高温钢所制，使该导向板1及筛板2可长期经受约700-800℃高温烧结矿的摩擦、撞击。
其中，烧结机送出的大体积烧结矿经过单辊破碎后形成大粒度烧结矿4和小粒度烧结矿5；大粒度烧结矿4和小粒度烧结矿5从壳体6顶部敞口落到导向板1上，在重力的作用下，大粒度烧结矿4和小粒度烧结矿5沿导向板1的顶面向筛板2上滑落，落到筛板2后，小粒度烧结矿5在自重作用下穿过筛孔，落入到集料斗3内；进而通过集料斗3底部的敞口滑落到链板输送机8上，进而返回到烧结配料中；大粒度烧结矿4沿导向板1及筛板2滑落，直至脱离筛板2落到环冷机7上；这样完成了小粒度烧结矿5与大粒度烧结矿4的筛分。
作为优选，将配料进行混合、制粒及布料产生烧结料，包括：
配料包括：以质量百分比计，铁矿粉50-80％、返矿10-30％、生石灰0-10％、白云石0-10％、石灰石0-10％、焦粉3-8％。
混合过程包括：一混及二混；一混的时间控制在2-4min；二混的时间控制为2-4min；二混后进行配水，配水量控制在烧结料质量的6.5-7.0％。
烧结料的厚度控制在400-900mm。
作为优选，烧结料进行点火及烧结产生烧结矿，包括：
点火过程的点火温度控制为1100-1200℃，点火负压为5000-9000Pa。
烧结过程的烧结负压控制为7000-20000Pa。
下面通过具体实施例来详细说明本发明提供的烧结矿预整粒方法的工艺流程：
实施例1
1)准备烧结配料，该配料包含：铁矿粉64％、返矿22％，生石灰4％、白云石1％、石灰石5％、焦粉4％。
2)混合：将该配料在一混内混合，混合时间为2min。
3)制粒：将该配料在二混内制粒，制粒时间3min；二混后配水控制在6.5-7.0％，这样产生烧结料。
4)布料：将制粒后的烧结料均匀布撒在烧结机台车上，使烧结料的料层厚度控制在750mm。
5)点火：控制烧结机的点火温度为1150℃，点火时间3min，控制点火负压为8000Pa。
6)烧结：烧结机点火完毕后，烧结料中的焦粉开始燃烧，控制烧结负压为14000Pa，这样产生烧结矿。
7)破碎：通过单辊将烧结矿破碎成小粒度烧结矿5和大粒度烧结矿4。
8)冷却：在环冷机7上使大粒度烧结矿4的温度降低至200℃以下。
通过以上工艺过程后，统计出各项数据，包括：预筛分比例(筛下的重量比例)为0％，环冷机7上烧结矿平均粒径为27.275，环冷机7烧结矿空隙率为35％，冷却过程需要的冷却时间为77min。
实施例2
1)准备烧结配料，该配料包含：铁矿粉64％、返矿22％，生石灰4％、白云石1％、石灰石5％、焦粉4％。
2)混合：将该配料在一混内混合，混合时间为2min。
3)制粒：将该配料在二混内制粒，制粒时间3min；二混后配水控制在6.5-7.0％，这样产生烧结料。
4)布料：将制粒后的烧结料均匀布撒在烧结机台车上，使烧结料的料层厚度控制在750mm。
5)点火：控制烧结机的点火温度为1150℃，点火时间3min，控制点火负压为8000Pa。
6)烧结：烧结机点火完毕后，烧结料中的焦粉开始燃烧，控制烧结负压为14000Pa，这样产生烧结矿。
7)破碎：通过单辊将烧结矿破碎成小粒度烧结矿和大粒度烧结矿。
8)预筛分：通过预筛分设备将小粒度烧结矿5从筛孔中筛分落入集料斗3，并通过集料斗3送入链板输送机8，进而作为返矿料重新进行烧结；筛板2将直径大于筛孔的大粒度烧结矿4送入环冷机7上；其中筛孔的直径为3mm。
9)冷却：在环冷机7上使大粒度烧结矿4的温度降低至200℃以下。
通过以上工艺过程后，统计出各项数据，包括：预筛分比例(筛下的重量比例)为10％，环冷机7上烧结矿平均粒径为30.139，环冷机7烧结矿空隙率为42％，较不预整粒方法提高7％，冷却过程需要的冷却时间为65min，较不预整粒方法减少12min。
实施例3
1)准备烧结配料，该配料包含：铁矿粉64％、返矿22％，生石灰4％、白云石1％、石灰石5％、焦粉4％。
2)混合：将该配料在一混内混合，混合时间为2min。
3)制粒：将该配料在二混内制粒，制粒时间3min；二混后配水控制在6.5-7.0％，这样产生烧结料。
4)布料：将制粒后的烧结料均匀布撒在烧结机台车上，使烧结料的料层厚度控制在750mm。
5)点火：控制烧结机的点火温度为1150℃，点火时间3min，控制点火负压为8000Pa。
6)烧结：烧结机点火完毕后，烧结料中的焦粉开始燃烧，控制烧结负压为14000Pa，这样产生烧结矿。
7)破碎：通过单辊将烧结矿破碎成小粒度烧结矿5和大粒度烧结矿4。
8)预筛分：通过预筛分设备将小粒度烧结矿5从筛孔中筛分落入集料斗3，并通过集料斗3送入链板输送机8，进而作为返矿料重新进行烧结；筛板2将直径大于筛孔的大粒度烧结矿4送入环冷机7上；其中筛孔的直径为5mm。
9)冷却：在环冷机7上使大粒度烧结矿4的温度降低至200℃以下。
通过以上工艺过程后，统计出各项数据，包括：预筛分比例(筛下的重量比例)为15％，环冷机7上烧结矿平均粒径为31.676，环冷机7烧结矿空隙率为44％，较不预整粒方法提高9％，冷却过程需要的冷却时间为54min，较不预整粒方法减少23min。
通过对比上述三个实施例，参见附图3和4，相较于传统工艺，增加预筛分工序后，使得环冷机7上烧结矿平均粒径提高，空隙率提高，则透气性必然大为改善，气固传热效果得到增强，冷却时间缩短。同时，不仅提高环冷工序的效率，还改善了环冷工序的环境，减少了小粒度烧结矿5被底部风吹出落到环冷机7通廊的比例，改善了作业环境，另外也减少了小粒度烧结矿继续去成品筛分造成的负荷。
本发明提供的一种提高环冷机冷却效率的烧结矿预整粒方法通过在冷却过程之前加入预筛分工序，且通过预筛分设备实现该预筛分工序；预筛分设备包括筛板及集料斗；筛板设置在环冷机的上方；筛板上开设多个筛孔；集料斗紧贴设置在筛板下方，且集料斗底部开口设置在链板输送机上；因此，筛板能将直径小于筛孔的小粒度烧结矿从筛孔中筛分落入集料斗，进而落入链板输送机上，作为返矿料重新进行烧结；小粒度烧结矿直接供给配料室的返矿仓，因为小粒度烧结矿具有一定的温度，有助于提高配料的温度，降低烧结过程的能耗。同时，减少环冷机上的小粒度烧结矿，能降低冷却后续的成品筛分的劳动量。由于筛板将直径大于筛孔的大粒度烧结矿从筛孔中筛分落入环冷机上；这样实现了对小粒度烧结矿和大粒度烧结矿的预筛分效果，保证环冷机上为大粒度烧结矿，由于大粒度烧结矿之间的空隙率提高了，环冷机的冷却效果得到改善。同时，随着环冷机上小粒度烧结矿的减少，则被风吹出的小粒度烧结矿降低，有助于改善环冷机周围环境。因此，该方法能改善烧结矿产质量、节能减排、改善现场环境。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种提高环冷机冷却效率的烧结矿预整粒方法，其特征在于，包括如下步骤：
将配料进行混合、制粒及布料产生烧结料；所述配料包括：以质量百分比计，铁矿粉50-80％、返矿10-30％、生石灰0-10％、白云石0-10％、石灰石0-10％、焦粉3-8％；所述烧结料的厚度控制在400-900mm；
将所述烧结料进行点火及烧结产生烧结矿；所述点火过程的点火温度控制为1100-1200℃，点火负压为5000-9000Pa；所述烧结过程的烧结负压控制为7000-20000Pa；
将所述烧结矿进行破碎、预筛分及冷却；
其中，所述将所述烧结矿进行破碎、预筛分及冷却，包括：
通过单辊实现所述破碎；所述破碎后产生大粒度烧结矿和小粒度烧结矿；
所述预筛分过程通过预筛分设备实现；所述预筛分设备包括筛板及集料斗；所述筛板设置在环冷机的上方；所述筛板上开设多个筛孔；所述筛孔的孔径控制在3-5mm；所述集料斗紧贴设置在所述筛板下方；所述集料斗底部开口设置在链板输送机上；所述预筛分设备还包括：壳体及导向板；所述壳体的顶部和底部为敞口结构，内部设置容置空间；所述壳体固定在所述单辊的下方位置；所述壳体设置在所述环冷机及所述链板输送机的上方位置；所述导向板倾斜设置在所述壳体的内壁；所述筛板的端部固连在所述导向板的另一端；所述筛板与所述导向板共面；所述筛板将直径小于所述筛孔的小粒度烧结矿从所述筛孔中筛分落入所述集料斗，并通过所述集料斗送入所述链板输送机，进而作为返矿料重新进行烧结；所述筛板将直径大于所述筛孔的大粒度烧结矿送入所述环冷机上；
所述冷却为：通过所述环冷机实现所述大粒度烧结矿的冷却过程；所述大粒度烧结矿之间的孔隙率比较大，能提高所述环冷机的冷却效率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述将配料进行混合、制粒及布料产生烧结料，包括：
所述混合过程包括：一混及二混；所述一混的时间控制在2-4min；所述二混的时间控制为2-4min；所述二混后进行配水，所述配水量控制在所述烧结料质量的6.5-7.0％。
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