CN104334755A - 制铁原料附着粉的除去装置及除去方法 - Google Patents

制铁原料附着粉的除去装置及除去方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种制铁原料附着粉的除去装置，是除去附着于制铁原料的表面的附着粉的装置，其中，该制铁原料附着粉的除去装置具有倾斜网筛，该倾斜网筛以半振幅A、角速度ω进行振动，且角速度ω为(g/A)1/2以上且(3.3g/A)1/2以下。

Description

制铁原料附着粉的除去装置及除去方法
技术领域
本发明涉及用于除去附着于块状的制铁原料的表面的微粒的、制铁原料附着粉的除去装置及除去方法。
背景技术
作为高炉原料的块矿石通常以大量堆积的状态贮存于原料场。因此，在下雨时，块矿石润湿，例如在5～50mm的粒径的块矿石的表面附着5mm以下的粒径的微粒铁矿石。如果将块矿石以这样的状态装入高炉，则块矿石的平均粒径减小，炉内的通气阻力增加，所以生产性降低。
因此，在将块矿石装入高炉之前，进行将附着于块矿石的表面的5mm以下的微粒(块矿石附着粉)除去的高炉装入前处理。
目前，作为除去块矿石附着粉的方法，公开有如下这样的方法。
例如，专利文献1中提案有对块矿石进行水洗以除去附着粉的方法。
另外，提案有使用振动筛除去附着粉的方法。振动筛以半振幅：数mm、振动数：数百Hz以上使筛网振动，一边使块矿石在筛网上移动，一边将附着粉向筛网下除去。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平07－113127公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，专利文献1中所记载的对块矿石进行水洗而除去附着粉的方法中，由于使用大量的水，且进行附着粉除去后的水处理，所以不仅需要浓缩器、压滤机等设备，而且不能将水洗润湿的块矿石直接送入高炉中，所以需要用于对润湿的块矿石进行干燥的热源设备。
另外，使用振动筛除去附着粉的方法存在如下问题。即，如上所述，由于块矿石以大量堆积状态贮存于原料场，所以在下雨时块矿石表面润湿，附着粉具有粘接性。在该状态下，在使用振动筛的情况下，附着粉容易堵塞于筛孔，附着粉的除去效率降低。
本发明是鉴于上述这样的情况而做出的，其目的在于，提供一种能够高效地除去附着于制铁原料的表面的附着粉的制铁原料附着粉的除去装置及除去方法。
用于解决课题的技术方案
为解决上述课题，本发明具有如下特征。
[1]一种制铁原料附着粉的除去装置，是除去附着于制铁原料的表面的附着粉的装置，其中，所述制铁原料附着粉的除去装置具有倾斜网筛，该倾斜网筛以半振幅A、角速度ω进行振动，且角速度ω为(g/A)1/2以上且(3.3g/A)1/2以下。
[2]根据[1]所述的制铁原料附着粉的除去装置，其中，所述该倾斜网筛是进行摆动运动的倾斜网筛，所述制铁原料附着粉的除去装置具有偏心驱动机构，该偏心驱动机构实现半振幅40～50mm、转速170～210rpm的倾斜逆旋转方向的圆运动。
[3]根据[1]所述的制铁原料附着粉的除去装置，其中，所述该倾斜网筛为在上下方向进行往复运动的倾斜网筛，所述制铁原料附着粉的除去装置具有驱动机构，该驱动机构实现半振幅40～50mm、振动数170～210rpm的沿上下方向进行的往复运动。
[4]根据[1]所述的制铁原料附着粉的除去装置，其中，所述倾斜网筛具有5mm～15mm的筛孔。
[5]根据[4]所述的制铁原料附着粉的除去装置，其中，所述筛孔为5mm～10mm。
[6]根据[1]所述的制铁原料附着粉的除去装置，其中，所述倾斜网筛具有10～25度的倾斜角度。
[7]一种制铁原料附着粉的除去方法，使用具有以半振幅A、角速度ω进行振动并且角速度ω为(g/A)1/2以上且(3.3g/A)1/2以下的倾斜网筛的制铁原料石附着粉的除去装置，除去附着于制铁原料的表面的附着粉。
[8]根据[7]所述的制铁原料附着粉的除去方法，其中，所述该倾斜网筛是进行摆动运动的倾斜网筛，所述制铁原料附着粉的除去装置具有偏心驱动机构，该偏心驱动机构实现半振幅40～50mm、转速170～210rpm的倾斜逆旋转方向的圆运动。
[9]根据[7]所述的制铁原料附着粉的除去方法，其中，所述该倾斜网筛是在上下方向进行往复运动的倾斜网筛，所述制铁原料附着粉的除去装置具有驱动机构，该驱动机构实现半振幅40～50mm、振动数170～210rpm的沿上下方向进行的往复运动。
[10]根据[7]所述的制铁原料附着粉的除去方法，其中，利用所述倾斜网筛的运动使块矿石弹起，使弹起的块矿石落下到所述倾斜网筛及/或所述倾斜网筛上的块矿石上而进行碰撞，将附着于块矿石表面的粉从块矿石表面剥落，使该剥落的粉通过所述倾斜网筛而与块矿石分离。
[11]根据[7]所述的制铁原料附着粉的除去方法，其中，所述制铁原料为铁矿石、烧结矿、焦炭和煤炭。
发明效果
本发明中，通过利用倾斜网筛的摆动运动而弹起的制铁原料与倾斜网筛或倾斜网筛上的制铁原料的碰撞，能够高效地除去制铁原料表面的附着粉。
即，由于无需专利文献1那样使用大量的水，所以不需要使制铁原料干燥，可以将除去了附着粉之后的制铁原料直接送入高炉等。
另外，由于为制铁原料在倾斜网筛上飞起并在落到倾斜网筛上的同时锤击倾斜网筛的状态，所以，通过该锤击，将钩挂于倾斜网筛的筛孔的附着粉除去，难以产生使用了振动筛的情况那样的筛孔的堵塞。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的立体图；
图2是表示本发明的实施方式1的正面图；
图3是表示本发明的实施方式1的制铁原料的动作的侧面图；
图4是表示本发明的实施例的侧面图；
图5是表示本发明的实施例1的附着粉除去效果的图；
图6是表示本发明的实施例1的附着粉除去效果的图；
图7是表示本发明的实施例2的附着粉除去效果的图；
图8是表示本发明的实施例2的附着粉除去效果的图；
图9是表示本发明的实施方式2的立体图；
图10是表示本发明的实施方式2的正面图；
图11是表示本发明的实施方式2的制铁原料的动作的侧面图。
具体实施方式
首先，对本发明的原理进行说明。
网筛在垂直方向上以单侧振幅A、角速度ω进行振动，考虑到质量m的粒子在网面上的一维模型时，网面的加速度为(1)式，粒子的运动方程式为(2)式。N为从网面受到的垂直抗力。
m·d2y/dt2＝N-mg   (1)
d2Y/dt2＝－Aω2sinωt   (2)
(1)式中的y是粒子的上下方向位移，(2)式中的Y是网面的上下方向的位移。
粒子不飞起的条件(与网面一体地运动)为(3)式、(4)式。
y＝Y(3)
d2y/dt2＝d2Y/dt2   (4)
因此，根据(1)、(2)式，得到下述(5)式。
N＝m(g－Aω2sinωt)   (5)
由于N大于0，因此，根据(5)式，得到(6)式。
sinωt＜g/Aω2   (6)
由于sinωt的绝对值为1以下，因此，得到(7)式。
ω＜(g/A)1/2   (7)
因此，粒子在网面上飞起的角速度条件以(8)式表示。
ω≥(g/A)1/2   (8)
粒子在网面上飞起并再次落到网面上时，期望网面振动1周期量后落地。此时的最大角速度由(9)式表示。
ω≤(3.3·g/A)1/2   (9)
即，角速度考虑期望在以下的(10)式的范围内选择。
(g/A)1/2≤ω≤(3.3·g/A)1/2   (10)
实施方式1
基于附图说明本发明的实施方式1。
实施方式1的制铁原料附着粉的除去装置使用图1中表示立体图、图2中表示正面图的摆动弹回式分选机(摆动筛)1。
摆动弹回式分选机是利用由于投入物的形状及硬度的差异而在网筛上弹回的弹道不同的情况来进行分选的形态分选装置。摆动弹回式分选机1具有倾斜一定角度的网筛和偏心驱动机构。网筛具有倾斜网筛2和网筛架台3。偏心驱动机构具有经由轴承4偏心一定量A的曲轴5。利用偏心驱动机构使网筛向倾斜逆方向旋转(图1中箭头所示)，进行一边在倾斜方向往复，一边在上下方向振动的动作(摆动运动)。倾斜网筛的倾斜角度优选为10～25度。如果倾斜角度低于10度，则网筛上的移动速度低，因此，搬送物滞留于网筛上，处理速度容易降低。另一方面，如果倾斜角度超过25度，则搬送物出现滑落倾斜滑槽这样的举动，不能充分筛出附着粉，筛效率降低。
通过摆动运动，在倾斜网筛2上弹回的强的重量物被向倾斜网筛2的倾斜下方向回收，弹回的弱的轻量物被向倾斜网筛2的倾斜上方回收，比倾斜网筛2的筛孔小的小径物被向倾斜网筛2的正下回收。
在实施方式1的块矿石附着粉除去装置1中，优选倾斜网筛2通过偏心驱动机构(轴承4、曲轴5)进行上下方向的振动的半振幅为40～50mm、向倾斜逆方向旋转的圆运动的转速为170～210rpm的摆动运动。
而且，倾斜网筛2可以使用冲孔板、梳齿中的任一种，无论形状如何都可以选择。其材质可以使用钢板制、树脂制、橡胶制中的任一种，但从耐摩耗性、耐冲击性、粉的剥离性优异的方面考虑，更优选由树脂布强化了硬质橡胶、软质橡胶的橡胶网筛。
另外，倾斜网筛2优选具有5～15mm的筛孔，以能够有效地除去附着于制铁原料上的5mm以下的附着粉。附着于制铁原料上的大部分粉细达5mm以下，所以只要筛孔为5mm以上即可，从防止堵塞、处理能力的方面考虑，优选筛孔大，但如果筛孔过大，则较小的制铁原料会穿过筛孔，所以优选筛孔为5～15mm，更优选为5～10mm。
此外，曲轴5在图1、图2中为单侧2个，但也可以以单侧1个进行驱动，或者就3个以上而言，也可以用链条等将驱动轴彼此连结起来。
在实施方式1的制铁原料附着粉的除去装置1中，如图3所示，如果向以半振幅40～50mm、转速170～210rpm进行圆运动(摆动运动)的倾斜网筛2上投入制铁原料10，则在曲轴5的1旋转内，如图3(a)所示，在上半部分的旋转中，利用倾斜网筛2的动作抬起制铁原料10，使其向上方弹起。此时，产生制铁原料10彼此的搅拌/碰撞，附着于制铁原料10表面的微粉(附着粉)11被剥去。进而，在曲轴5的1旋转内，如图3(b)所示，在下半部分的旋转中，弹起的制铁原料10落到倾斜网筛2上，通过制铁原料10和倾斜网筛2的碰撞，进一步掸掉附着粉11。而且，除去了附着粉11的制铁原料10沿倾斜网筛2的倾斜而向倾斜下方向搬送，在倾斜下方向端部被回收。另一方面，被除去的附着粉11被回收到倾斜网筛2的正下。
这样，在该实施方式中，能够高效地除去附着于制铁原料10的表面的附着粉11。作为成为对象的制铁原料，优选铁矿石、烧结矿、焦炭、煤炭。
实施例1
作为本发明的实施例，如图4所示，由带式输送机20搬送在表面附着有10质量％程度的5mm以下的微粒铁矿石11的10～50mm的品种A的块矿石10A，将其投入到具备具有10mm的筛孔的倾斜网筛(橡胶网筛)2的摆动筛1，在倾斜网筛2的倾斜下方向端部回收块矿石10B，并在倾斜网筛2的正下方回收附着粉11。此时，倾斜网筛2的半振幅设为30mm、45mm、60mm这3个模式，转速设定为120～250rpm。
而且，通过对投入到摆动筛1之前的块矿石(除去处理前的块矿石)10A和回收了的块矿石(除去处理后的块矿石)10B分别在干燥后测定通过了筛孔5mm的筛的筛下粉量，算出除去处理后的块矿石10B的附着粉残留比例。在此，附着粉残留比例为将除去处理后的块矿石10B干燥而测得的筛下粉量(残留附着粉量)相对于将除去处理前的块矿石10A干燥而测得的筛下粉量(最初附着粉量)的质量比率(％)。即，附着粉残留比例＝块矿石10B的筛下粉量/块矿石10A的筛下粉量×100。
图5、图6表示该实施例的附着粉残留比例。
从图5可知，在各半振幅中，存在附着粉残留比例成为最小的转速。而且，图6是描绘出各半振幅的最小附着粉残留比例的图。
根据该图5、图6，如果将倾斜网筛2的摆动运动设定在半振幅40～50mm的区域，且将其转速设为170～210rpm，则可以使附着粉残留比例非常小，所以优选。
实施例2
表示本发明的实施例2。附着粉除去的方法与实施例1相同，但块矿石使用其它品种B(第一实施例为品种A)。供给的块矿石品种B使用附着有10％程度的5mm以下的微粒的品种。
网筛的半振幅设定为30、45、60mm这3个模式，转速设定为120～250rpm。
图7、8表示实施例的附着粉残留比例。
从图7可知，与实施例1相同，在各半振幅中存在有附着粉残留比例取最小值的转速区域。另外，图8描绘出各半振幅的最小附着粉残留比例。根据图8，与实施例1相同，可以说，如果将半振幅设定在40～50mm的区域，则可以使附着粉残留比例为最小。
实施方式2
图9表示摆动筛的立体图，图10表示正面图。
倾斜了一定角度的网筛2被约束为仅在上下方向往复运动(未图示)，在4角安装有使凸轮从动件7在左右方向往复的加入了切缝的部件8。另外，经由凸轮从动件7安装有偏心了一定量B的曲轴9。是重复如下动作的装置，即，通过使曲轴9旋转，进行使网筛2在上下方向振动的动作，使投入物弹起，再次落下到网筛2上而进行碰撞。
向该装置投入块矿石时，如图11所示，在曲轴9的1旋转内，在从最下点到最高点的旋转中，通过网筛2的运动，使块矿石抬起，向网筛2的倾斜上方弹起。此时，块矿石彼此产生搅拌/碰撞，将附着于矿石表面的粉剥去。进而，在从曲轴5的最高点到最下点的旋转中，弹起的块矿石落下到网筛6上，通过块矿石和网筛2的碰撞，进一步掸掉附着粉。重复上述动作，将块矿石向倾斜下方向进行搬送。
曲轴9在图9、10中为单侧2个，但也可以通过单侧1个驱动，或者就3个以上而言，也可以用链条等将驱动轴彼此连结起来。
网筛6的形状、筛孔可以选择与第一实施方式相同的形状、筛孔。
标号说明
1 制铁原料着粉除去装置(摆动弹回式分选机、摆动筛)
2 倾斜网筛
3 网筛架台
4 轴承
5 曲轴
7 凸轮从动件
8 使凸轮从动件7在左右方向往复的加入了切缝的部件
10 制铁原料
10A 除去处理前的制铁原料
10B 除去处理后的制铁原料
11 附着粉
20 带式输送机

Claims (11)

1.一种制铁原料附着粉的除去装置，是除去附着于制铁原料的表面的附着粉的装置，其中，
所述制铁原料附着粉的除去装置具有倾斜网筛，该倾斜网筛以半振幅A、角速度ω进行振动，且角速度ω为(g/A)1/2以上且(3.3g/A)1/2以下。
2.根据权利要求1所述的制铁原料附着粉的除去装置，其中，
所述该倾斜网筛是进行摆动运动的倾斜网筛，所述制铁原料附着粉的除去装置具有偏心驱动机构，该偏心驱动机构实现半振幅40～50mm、转速170～210rpm的倾斜逆旋转方向的圆运动。
3.根据权利要求1所述的制铁原料附着粉的除去装置，其中，
所述该倾斜网筛为在上下方向进行往复运动的倾斜网筛，所述制铁原料附着粉的除去装置具有驱动机构，该驱动机构实现半振幅40～50mm、振动数170～210rpm的沿上下方向进行的往复运动。
4.根据权利要求1所述的制铁原料附着粉的除去装置，其中，
所述倾斜网筛具有5mm～15mm的筛孔。
5.根据权利要求4所述的制铁原料附着粉的除去装置，其中，
所述筛孔为5mm～10mm。
6.根据权利要求1所述的制铁原料附着粉的除去装置，其中，
所述倾斜网筛具有10～25度的倾斜角度。
7.一种制铁原料附着粉的除去方法，使用具有以半振幅A、角速度ω进行振动并且角速度ω为(g/A)1/2以上且(3.3g/A)1/2以下的倾斜网筛的制铁原料石附着粉的除去装置，除去附着于制铁原料的表面的附着粉。
8.根据权利要求7所述的制铁原料附着粉的除去方法，其中，
所述该倾斜网筛是进行摆动运动的倾斜网筛，所述制铁原料附着粉的除去装置具有偏心驱动机构，该偏心驱动机构实现半振幅40～50mm、转速170～210rpm的倾斜逆旋转方向的圆运动。
9.根据权利要求7所述的制铁原料附着粉的除去方法，其中，
所述该倾斜网筛是在上下方向进行往复运动的倾斜网筛，所述制铁原料附着粉的除去装置具有驱动机构，该驱动机构实现半振幅40～50mm、振动数170～210rpm的沿上下方向进行的往复运动。
10.根据权利要求7所述的制铁原料附着粉的除去方法，其中，
利用所述倾斜网筛的运动使块矿石弹起，使弹起的块矿石落下到所述倾斜网筛及/或所述倾斜网筛上的块矿石上而进行碰撞，将附着于块矿石表面的粉从块矿石表面剥落，使该剥落的粉通过所述倾斜网筛而与块矿石分离。
11.根据权利要求7所述的制铁原料附着粉的除去方法，其中，
所述制铁原料为铁矿石、烧结矿、焦炭和煤炭。
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