CN105987612A - 烧结矿温分式冷却方法、分时卸料台车及温分式卸料装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烧结矿温分式冷却方法，包括：根据烧结机尾部烧结机台车内烧结矿层温度分布，将温度低于环冷机卸料温度的烧结矿层确定为低温烧结矿层，其余确定为高温烧结矿层；在烧结机尾部卸料时进行分时卸料，实现低温烧结矿层与高温烧结矿层分离，其中，低温烧结矿层破碎后不进入环冷机，直接传送至后续筛分工序，高温烧结矿层经破碎后进入环冷机进行冷却作业。该工艺方法通过改进烧结矿的卸料方式以及在环冷机上的布料方式，可显著减少环冷机内烧结矿的处理量，降低环冷机成本，提高烧结矿余热回收量。本发明还公开了烧结矿分时卸料台车和温分式卸料装置。

Description

烧结矿温分式冷却方法、分时卸料台车及温分式卸料装置

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，特别是在高炉炼铁中，用于对高温烧结矿进行冷却的布料方法。本发明还涉及在所述方法中使用的烧结矿分时卸料台车。

背景技术

烧结矿是高炉炼铁的一种主要原料。高温烧结矿是铁矿石、焦粉以及一些添加剂等经过充分混合后，被均匀布置在烧结机上，点火炉将料层的上表面点燃，在抽风负压作用下，沿着烧结原料层逐渐向下燃烧直到料层底部。

在料层烧结过程中，下层料层燃烧时所需的助燃空气要经过烧结完成的上层料层，此处助燃空气通常为常温空气，在经过上层已烧结完成的烧结矿层的过程中将会冷却上层烧结矿层，这样烧结机上烧结矿层上层料层温度将随烧结时间逐渐降低，而下层料层由于燃烧作用料层温度将逐渐升高，所以烧结机尾部料层任意断面上不同料层高度烧结矿层的温度不同，一般呈现上层温度低下层温度高，随料层高度逐渐变化的状态。

在烧结机尾部，台车内所有烧结矿在重力作用下卸料，经单齿辊破碎机破碎后落入环冷机布料装置内，烧结矿被均匀布置在环冷机台车上，冷却空气从台车下部篦板进入环冷机台车内部与烧结矿进行充分热交换，烧结矿冷却的同时冷却空气被加温为热烟气，热烟气从环冷机台车顶部排出。进入环冷机高温烧结矿的初始温度为全部烧结矿的平均温度，环冷机将高温烧结矿冷却到常温便于后续筛分运输等工艺。

当前余热利用的方式主要是在环冷机台车上部设置一个或多个集热罩将烧结矿冷却过程中产生热烟气收集，将收集热烟气送入余热利用系统将其加以利用。

研究表明，烧结机尾部台车内烧结矿层的温度沿高度方向分布差别较大，如图1所示，上表面烧结矿层温度已为环境温度，远低于环冷机内烧结矿的卸矿温度，而下层烧结矿层温度由于燃烧作用，处于高温状态。图2为传统冷却工艺烧结矿卸料示意图，烧结机1＇的尾部台车2＇内的烧结矿层统一进行卸料，进入单齿辊破碎机3＇进行破碎，利用烧结机卸矿斗4＇进行收集后，进入环冷机布料装置5＇，利用布料装置将破碎后烧结矿均匀布置在环冷机台车6＇上进行冷却作业，此种方式存在以下问题：

首先，低温烧结矿层温度远低于环冷机卸料温度，无需进入环冷机进行冷却作业，传统冷却工艺增加了环冷机不必要的烧结矿处理量。

其次，当前采用烧结矿循环冷却余热回收工艺，进入环冷机台车的冷却空气的温度已高于低温烧结矿层的温度，所以低温烧结矿层将会吸收冷却空气的热量，降低烧结矿余热烟气温度。

因此，如何减少了环冷机处理量，降低环冷机的成本，提高烧结矿余热回收量，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种烧结矿温分式冷却方法。该工艺方法通过改进烧结矿的卸料方式以及在环冷机上的布料方式，可显著减少环冷机处理量，降低环冷机的成本，提高烧结矿余热回收量。

本发明的另一目的是提供一种在所述方法中使用的烧结矿分时卸料台车。

本发明的再一目的是提供一种温分式卸料装置。

为实现上述目的，本发明提供一种烧结矿温分式冷却方法，包括：

根据烧结机尾部烧结机台车内烧结矿层温度分布，将温度低于环冷机卸料温度的烧结矿层确定为低温烧结矿层，其余确定为高温烧结矿层；

在烧结机尾部卸料时进行分时卸料，实现低温烧结矿层与高温烧结矿层分离，其中，低温烧结矿层破碎后不进入环冷机，直接传送至后续筛分工序，高温烧结矿层经破碎后进入环冷机进行冷却作业。

优选地，进行分时卸料时，首先，在低温烧结矿层卸料点对低温烧结矿层进行卸料，同时约束高温烧结矿层，使高温烧结矿层在低温烧结矿层卸料点不发生卸料；

然后，当烧结机台车运行至高温烧结矿层卸料点时，解除对高温烧结矿层的约束，对高温烧结矿层进行卸料，从而实现烧结机台车内高温与低温烧结矿层的分时卸料。

本发明还提供一种烧结矿分时卸料台车，包括：

台车体，设有左右栏板、篦板及车轮；

端部挡板，设于所述台车体烧结矿容纳区的前端和后端；

移动篦条板，设于所述台车体烧结矿容纳区内部，其前后方向上的一端与所述台车体通过旋转轴转动连接，另一端与所述台车体之间设有能够将两者相互锁定并解除锁定的限位机构，在锁定状态下，其与所述篦板平行，下方为高温烧结矿容纳区，上方为低温烧结矿容纳区。

优选地，在解锁状态下，所述限位机构解除对所述移动篦条板的锁定，所述移动篦条板能够在重力作用下绕所述旋转轴转动使高温烧结矿容纳区开启。

优选地，所述限位机构包括：

卡板，位于所述移动篦条板的左右两侧，与所述栏板之间设有能将其保持在锁定位置的弹簧，其内端设有用于卡接所述移动篦条板的卡槽，外端设有水平布置的解锁轮；

轨道，与所述解锁轮相配合，其在高温烧结矿层卸料点处设有凸起部位，以支撑所述解锁轮带动卡板克服弹簧作用力向外移动脱离移动篦条板进行解锁。

优选地，所述凸起部位呈隆起的弧形，其隆起的高度大于等于所述卡槽的卡接深度。

优选地，所述栏板的内侧设有纵向的旋转轴滑板和卡板滑板，所述旋转轴和限位机构能够沿所述旋转轴滑板和卡板滑板上下移动并定位，以调节高温烧结矿容纳区高度。

优选地，进一步包括：

温度检测装置，设于烧结机尾部，用于检测烧结机尾部烧结矿分时卸料台车内烧结矿的料层温度分布数据；

自动控制装置，用于根据所述料层温度分布数据，以料层温度为环冷机卸料上限温度的位置为移动篦条板的位置，实时调整所述移动篦条板的高度。

优选地，所述端部挡板的高度低于所述左右栏板，所述移动篦条板在锁定状态下的位置低于所述端部挡板。

本发明还提供一种温分式卸料装置，包括烧结机和烧结机卸矿斗，所述烧结机的台车为上述任一项所述的烧结矿分时卸料台车；所述烧结机卸矿斗包括位于所述烧结机尾部斜下方的第一卸矿斗和位于所述烧结机尾部正下方的第二卸矿斗；所述第一卸矿斗上方设双齿辊破碎机，所述第二卸矿斗上方设单辊破碎机，下方设冷却机布料装置和冷却机料床。

本发明根据烧结机台车内烧结矿层温度分布，将温度低于环冷机卸料温度的烧结矿层确定为低温烧结矿层，其余确定为高温烧结矿层，利用分时卸料烧结机台车，在烧结机尾部卸料时进行分时卸料，实现高温烧结矿层与低温烧结矿层分离，对两种料层采用不同的适合的冷却工艺，低温烧结矿层破碎后不再进入环冷机，直接传送至后续筛分工序，高温烧结矿层经破碎后进入环冷机进行冷却作业，如此可以解决传统冷却工艺问题：

1)低温烧结矿层直接进入后续筛分工序，减少了环冷机处理量，环冷机面积和风量可以大大减少，降低了环冷机的建造成本和运行成本。

2)仅高温烧结矿层进入环冷机内烧结矿初始温度提高，热烟气的温度将大幅升高，提高了烧结矿余热回收量。

附图说明

图1为烧结机任意高度料层温度随时间变化的示意图；

图2为传统冷却工艺烧结矿卸料示意图；

图3为本发明所提供烧结矿分时卸料台车的侧视图；

图4为图3的剖视图；

图5为图4的A-A视图；

图6为图5中解锁轮与轨道在高温烧结矿层卸料点处的配合示意图；

图7为本发明所提供温分式卸料装置的结构示意图。

图1、图2中：

烧结机1＇ 尾部台车2＇ 单齿辊破碎机3＇ 烧结机卸矿斗4＇环冷机布料装置5＇ 环冷机台车6＇

图3至图7中：

1.台车体 2.端部挡板 3.移动篦条板 4.旋转轴 41.旋转轴滑板5.限位机构 51.卡板 511.卡板滑板 52.弹簧 53.轨道 531.凸起部位 54.解锁轮 6.烧结机71.第一卸矿斗 72.第二卸矿斗 81.双齿辊破碎机 82.单辊破碎机 9.环冷机布料装置 10.环冷机料床 11.左右栏板 12.篦板 13.车轮

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

本发明提供的烧结矿温分式冷却方法如下：

首先，根据烧结机台车内烧结矿层温度分布，将温度低于环冷机卸料温度的烧结矿层确定为低温烧结矿层，其余确定为高温烧结矿层；

然后，在烧结机尾部卸料时进行分时卸料，实现低温烧结矿层与高温烧结矿层分离，其中，低温烧结矿层破碎后不进入环冷机，直接传送至后续筛分工序，高温烧结矿层经破碎后进入环冷机进行冷却作业。

具体地，使用下文中的烧结矿分时卸料台车，进行分时卸料时，首先，在低温烧结矿层卸料点对低温烧结矿层进行卸料，同时约束高温烧结矿层，使高温烧结矿层在低温烧结矿层卸料点不发生卸料；

然后，当烧结机台车运行至高温烧结矿层卸料点时，解除对高温烧结矿层的约束，对高温烧结矿层进行卸料，从而实现烧结机台车内高温与低温烧结矿层的分时卸料。

请参考图3、4、5，图3为本发明所提供烧结矿分时卸料台车的侧视图；图4为图3的剖视图；图5为图4的A-A视图。

在一种具体实施方式中，本发明提供的烧结矿分时卸料台车，主要由台车体1、端部挡板2、移动篦条板3等部件构成。

其中，台车体1设有左右栏板11、篦板12及车轮13，端部挡板2设于台车体1烧结矿容纳区的前端和后端，端部挡板2的高度低于左右栏板11，移动篦条板3在锁定状态下的位置低于端部挡板2。

移动篦条板3设于台车体1烧结矿容纳区内部，其前后方向上的一端与台车体1通过旋转轴4转动连接，另一端与台车体1之间设有能够将两者相互锁定并解除锁定的限位机构5。

在锁定状态下，限位机构5将移动篦条板3锁定在与篦板12平行的位置，移动篦条板3与篦板12之间为高温烧结矿容纳区，移动篦条板3以上为低温烧结矿容纳区；在解锁状态下，限位机构5解除对移动篦条板3的锁定，且台车体1开口向下，使移动篦条板3在重力作用下绕旋转轴4转动将高温烧结矿容纳区打开。

限位机构5主要有卡板51、弹簧52、轨道53、解锁轮54等部件构成，其中，卡板51位于移动篦条板3的左右两侧，与栏板11之间设有能将其保持在锁定位置的弹簧52，其内端设有用于卡接移动篦条板3的卡槽，外端设水平布置的解锁轮54。

轨道53与解锁轮54相配合，并位于解锁轮54内侧，沿台车的行进轨迹铺设，其在高温烧结矿层卸料点处设有凸起部位531(见图6)，凸起部位531呈隆起的弧形，其隆起的高度大于等于卡板51卡槽的卡接深度，以支撑解锁轮54带动卡板51克服弹簧52作用力向外移动脱离移动篦条板3进行解锁。

进一步地，栏板11的内侧设有纵向的旋转轴滑板41和卡板滑板511，旋转轴4和限位机构5能够沿旋转轴滑板41和卡板滑板511上下移动并定位，以调节高温烧结矿容纳区高度。

具体地，旋转轴4和限位机构5的高度调节通过温度检测装置和自动控制装置(图中未示出)实现。

温度检测装置可设于烧结机尾部，以检测烧结机尾部烧结终点处烧结矿分时卸料台车内烧结矿的料层温度分布数据。

自动控制装置用于根据所述料层温度分布数据，以料层温度为环冷机卸料上限温度的位置为移动篦条板的位置，实时调整移动篦条板的高度。

该台车利用移动篦条板3和台车端部挡板2约束高温烧结矿层，使高温烧结矿层在烧结机尾部不发生卸料，继而当台车到达高温烧结矿层卸料点时，利用对移动篦条板卡板51的控制来控制移动篦条板3的打开时间，从而实现烧结机台车内高温与低温烧结矿层的分时卸料。

移动篦条板3的一端为旋转轴4结构，旋转轴4固定于台车的一端，另一端由移动篦条板卡板51卡住，卡板51利用弹簧52和轮轨结构实现对指定位置的开闭。如图5所示，利用弹簧52实现卡板51始终与移动篦条板3接触，实现移动篦条板3限位；如图6所示，利用解锁轮54在轨道53突出位置向外运动，使卡板51脱离移动篦条板3，实现控制高温烧结矿层的卸料。

移动篦条板3的旋转轴4和卡板51位置设置滑板(或滑槽)，使旋转轴4和卡板51位置可以根据烧结机尾部烧结矿层温度分布进行调节，其高度位置的确定由烧结机尾部设置温度检测装置检测料层的温度分布，以检测数据作为调整移动篦条板高度的依据。由自动化控制根据烧结机尾部台车内烧结矿的料层温度分布，实时调整移动篦条板的高度，以料层温度为环冷机卸料上限温度的位置为移动篦条板的位置。

由于低温烧结矿层直接进入后续筛分工序，减少了环冷机处理量，环冷机面积和风量可以大大减少，降低了环冷机的建造成本和运行成本，同时，仅高温烧结矿层进入环冷机，环冷机内烧结矿初始温度提高，热烟气的温度将大幅升高，提高了烧结矿余热回收量。

请参考图7，图7为本发明所提供温分式卸料装置的结构示意图。

本发明还提供一种温分式卸料装置，包括烧结机6和烧结机卸矿斗，其中，烧结机6的台车为上文中的烧结矿分时卸料台车，烧结机卸矿斗包括位于烧结机6尾部斜下方的第一卸矿斗71和位于烧结机尾部正下方的第二卸矿斗72；第一卸矿斗71上方设双齿辊破碎机81，第二卸矿斗72上方设单辊破碎机82，下方设环冷机布料装置9和环冷机料床10，其余结构请参考现有技术，本文不再赘述。

当然，烧结矿冷却机并不局限于环式冷却机，还可以是立式冷却机或带式冷却机等，而且，第一卸矿斗71和第二卸矿斗72的位置并不完全局限在斜下方和正下方，可以根据需要进行调整。

以上对本发明所提供的烧结矿温分式冷却方法、分时卸料台车及温分式卸料装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种烧结矿温分式冷却方法，其特征在于，包括：

根据烧结机尾部烧结机台车内烧结矿层温度分布，将温度低于环冷机卸料温度的烧结矿层确定为低温烧结矿层，其余确定为高温烧结矿层；

在烧结机尾部卸料时进行分时卸料，实现低温烧结矿层与高温烧结矿层分离，其中，低温烧结矿层破碎后不进入环冷机，直接传送至后续筛分工序，高温烧结矿层经破碎后进入环冷机进行冷却作业。

2.根据权利要求1所述的烧结矿温分式冷却方法，其特征在于，进行分时卸料时，首先，在低温烧结矿层卸料点对低温烧结矿层进行卸料，同时约束高温烧结矿层，使高温烧结矿层在低温烧结矿层卸料点不发生卸料；

然后，当烧结机台车运行至高温烧结矿层卸料点时，解除对高温烧结矿层的约束，对高温烧结矿层进行卸料，从而实现烧结机台车内高温与低温烧结矿层的分时卸料。

3.一种烧结矿分时卸料台车，其特征在于，包括：

台车体(1)，设有左右栏板(11)、篦板(12)及车轮(13)；

端部挡板(2)，设于所述台车体烧结矿容纳区的前端和后端；

移动篦条板(3)，设于所述台车体烧结矿容纳区内部，其前后方向上的一端与所述台车体(1)通过旋转轴(4)转动连接，另一端与所述台车体(1)之间设有能够将两者相互锁定并解除锁定的限位机构(5)，在锁定状态下，其与所述篦板(12)平行，下方为高温烧结矿容纳区，上方为低温烧结矿容纳区。

4.根据权利要求3所述的烧结矿分时卸料台车，其特征在于，在解锁状态下，所述限位机构(5)解除对所述移动篦条板(3)的锁定，所述移动篦条板(3)能够在重力作用下绕所述旋转轴转动使高温烧结矿容纳区开启。

5.根据权利要求4所述的烧结矿分时卸料台车，其特征在于，所述限位机构(5)包括：

卡板(51)，位于所述移动篦条板(3)的左右两侧，与所述栏板(11)之间设有能将其保持在锁定位置的弹簧(52)，其内端设有用于卡接所述移动篦条板(3)的卡槽，外端设有水平布置的解锁轮(54)；

轨道(53)，与所述解锁轮(54)相配合，其在高温烧结矿层卸料点处设有凸起部位(531)，以支撑所述解锁轮(54)带动卡板(51)克服弹簧(52)作用力向外移动脱离移动篦条板(3)进行解锁。

6.根据权利要求5所述的烧结矿分时卸料台车，其特征在于，所述凸起部位(531)呈隆起的弧形，其隆起的高度大于等于所述卡槽的卡接深度。

7.根据权利要求3所述的烧结矿分时卸料台车，其特征在于，所述栏板(11)设有纵向的旋转轴滑板(41)和卡板滑板(511)，所述旋转轴(4)和限位机构(5)能够沿所述旋转轴滑板(41)和卡板滑板(511)上下移动并定位，以调节高温烧结矿容纳区高度。

8.根据权利要求7所述的烧结矿分时卸料台车，其特征在于，进一步包括：

温度检测装置，设于烧结机尾部，用于检测烧结机尾部烧结矿分时卸料台车内烧结矿的料层温度分布数据；

自动控制装置，用于根据所述料层温度分布数据，以料层温度为环冷机卸料上限温度的位置为移动篦条板的位置，实时调整所述移动篦条板的高度。

9.根据权利要求4至8任一项所述的烧结矿分时卸料台车，其特征在于，所述端部挡板(2)的高度低于所述左右栏板(11)，所述移动篦条板(3)在锁定状态下的位置低于所述端部挡板(2)。

10.一种温分式卸料装置，包括烧结机和烧结机卸矿斗，其特征在于，所述烧结机的台车为上述权利要求3至9任一项所述的烧结矿分时卸料台车；所述烧结机卸矿斗包括位于所述烧结机尾部的第一卸矿斗(71)和位于所述烧结机尾部的第二卸矿斗(72)；所述第一卸矿斗(71)上方设双齿辊破碎机(81)，所述第二卸矿斗(72)上方设单辊破碎机(82)，下方设冷却机布料装置(9)和冷却机料床(10)。