CN108253794B - 一种折叠侧壁式等温卸料烧结机和等温卸料方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种折叠侧壁式等温卸料烧结机和等温卸料方法，烧结机包括烧结机台车、折叠侧壁、阶梯铲料装置和测温装置；折叠侧壁包括多个侧壁分段和多个第一液压缸；在同侧的侧壁分段上沿烧结机高度和长度方向分别安装多个测温装置，测温装置测量并传出烧结矿层温度；阶梯铲料装置设置在烧结机台车一侧，阶梯铲料装置包括第二液压缸和铲料铲，铲料铲安装在第二液压缸端部。当所测温度达到预设温度时，两侧折叠侧壁对应的第一液压缸同时收缩，打开两侧对应高度的折叠侧壁，第二液压缸带动铲料铲分离料层并卸料。本发明降低了烧结矿层高度，降低了风机的功率，最终降低烧结机的能耗，减少了冷却机处理量，提高了余热回收效率，降低了冷却机的成本。

Description

一种折叠侧壁式等温卸料烧结机和等温卸料方法

技术领域

本发明涉及一种烧结矿烧结设备，特别涉及一种折叠侧壁式等温卸料烧结机和等温卸料方法。

背景技术

烧结机的工作原理如图1所示，将铁矿石粉、焦粉、石灰石和一些添加剂均匀布置于烧结机台车1上，烧结机台车1两侧设有固定式侧壁3(见图2)阻挡物料，料层上表面被设置在烧结机台车1顶部的点火炉装置2点燃，在烧结机台车1底部负压的作用下，逐渐向下燃烧，烧结矿层4沿烧结机台车1长度方向和深度方向的温度分布如图3所示，可以看出，不同位置烧结矿层4温度差异非常大，当烧结到下层物料时，部分上层物料已完成烧结过程，并且烧结矿的温度较低，这部分烧结矿已满足成品烧结矿的性能和温度要求。目前烧结机是待物料全部完成烧结后，将烧结矿在烧结机台车1尾部一次性卸料，存在如下问题：

1)由于部分早已完成烧结的烧结矿持续存在，烧结机台车1上的烧结矿层4厚度增加，增大了助燃空气通过烧结矿层4的阻力，需要增加风机的风压才能保证有足够的助燃空气，造成风机能耗过大，进而造成烧结机能耗过大；

2)满足温度要求的烧结矿进入冷却机，增大了冷却机的处理量，致使烧结机需匹配大型的冷却机，增加了不必要的能耗和成本；

3)温度低的烧结矿可能低于现有循环冷却空气的温度，其进入冷却机对烧结矿显热回收将产生严重的不利影响。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种折叠侧壁式等温卸料烧结机和等温卸料方法，其对现有烧结机台车的结构进行改造，并增加等温卸料装置，对完成烧结过程并且满足成品烧结矿的性能和温度的烧结矿进行提前卸料，以降低烧结机台车内烧结矿层的厚度，降低烧结机风机的阻力和功率，同时减少冷却机处理量，提高烧结矿的平均温度，降低冷却机能耗和一次性投资。

一种折叠侧壁式等温卸料烧结机，其特征在于，所述烧结机包括烧结机台车、折叠侧壁、阶梯铲料装置和测温装置；

所述折叠侧壁为所述烧结机台车的两侧侧壁，所述折叠侧壁包括多个侧壁分段和多个第一液压缸，所述第一液压缸两端分别与两个上下相邻的所述侧壁分段相连，通过所述第一液压缸的长度变化改变两个相邻所述侧壁分段之间的位置关系；

在同侧的所述侧壁分段上沿所述烧结机高度和长度方向分别安装多个所述测温装置，所述测温装置与所述烧结机台车内部相通，所述测温装置测量并传出所述烧结矿层温度；

所述阶梯铲料装置设置在所述烧结机台车一侧，所述阶梯铲料装置包括第二液压缸和铲料铲，所述铲料铲安装在所述第二液压缸端部，所述第二液压缸推动所述铲料铲相对所述烧结矿层运动。

进一步地，所述阶梯铲料装置还包括升降气缸，所述第二液压缸固定于所述升降气缸顶部，所述升降气缸用于调节所述铲料铲的高度位置，使所述铲料铲的位置对应所述烧结矿层的分离层。

进一步地，所述阶梯铲料装置还包括底部运行装置，所述升降气缸设置在所述底部运行装置上，所述底部运行装置带动所述阶梯铲料装置运动。

进一步地，所述底部运行装置包括电机、连接轴、第二基板、滚轮和轴承座，所述电机与所述连接轴相连接，并与所述第二基板固定相连，所述连接轴两端分别与所述滚轮相连，所述电机通过所述连接轴带动所述滚轮转动，所述第二基板设置在所述连接轴上方，其两端分别通过所述轴承座与所述连接轴相连。

进一步地，沿所述烧结机长度方向设置多组所述阶梯铲料装置，所述铲料铲的数量与待卸料的所述烧结机台车数量对应，所述铲料铲的宽度与所述烧结机台车宽度相匹配。

进一步地，所述铲料铲端部为楔形结构。

进一步地，所述折叠侧壁还包括转轴，所述侧壁分段由第一基板和多个轴套组成，所述轴套交错焊接于所述第一基板上下两侧，通过将所述转轴伸入两个相邻所述侧壁分段的所述轴套内，两个相邻所述第一基板连接，所述侧壁分段能够围绕所述转轴转动。

进一步地，所述测温装置包括套管和热电偶，所述套管垂直安装在所述侧壁分段上，并与所述烧结机台车内部相通，所述热电偶设置在所述套管内，插入所述烧结矿层测量所述烧结矿层温度，并将所测温度传出。

进一步地，所述烧结机还包括导料板和烧结矿输送装置，所述导料板与所述阶梯铲料装置相对，设置在所述烧结机台车另一侧，所述导料板为斜向钢板结构，所述烧结矿输送装置设置在所述导料板底端出口。

本发明还公开了一种烧结机的等温卸料方法，其特征在于，所述等温卸料方法按如下步骤实现：

(1)、在烧结过程中，通过测温装置获得烧结矿层的温度分布；

(2)、当阶梯铲料装置对应位置的烧结机台车内某层烧结矿最高温度达到预设温度时，在烧结矿层高度方向，调节升降气缸，使铲料铲的位置对应该层烧结矿；

(3)、在烧结机高度方向，铲料铲位置与待分离的烧结矿层相对应时，两侧对应的第一液压缸同时收缩，使两侧对应高度的折叠侧壁同时打开，启动第二液压缸，铲料铲迅速向烧结矿层推进，将待卸料烧结矿层推向对侧导料板，在卸料过程中，底部运行装置与烧结机台车同步向前运行；等温卸料烧结矿进入烧结矿输送装置，被运送至下一道工序；

(4)、当等温卸料完成后，铲料铲退出烧结机台车后，底部运行装置进行反向运动，回到卸料开始位置，等待下一轮卸料；同时第一液压缸伸长，使折叠侧壁直立，恢复阻挡烧结矿层的状态。

本发明的有益效果：

1)利用等温卸料装置将部分早已完成烧结的烧结矿提前卸料，减薄烧结机台车烧结矿层厚度，减小了助燃空气通过烧结矿层的阻力，可以降低风机风压，以减小风机能耗，进而降低烧结机能耗；

2)减少了冷却机的处理量，可匹配小功率冷却机，降低能耗和节约成本；

3)提高冷却机中烧结矿平均温度，提高了冷却机对烧结矿显热的回收效率。

附图说明

图1为现有技术中烧结工艺及烧结机运行示意图；

图2为现有技术中固定式侧壁结构示意图；

图3为现有技术中烧结机内烧结矿层仿真结果温度场云图；

图4为本发明折叠侧壁式等温卸料烧结机结构示意图；

图5为图4中A-A方向折叠侧壁式等温卸料烧结机结构示意图；

图6为本发明中折叠侧壁结构示意图；

图7为本发明中侧壁分段结构示意图；

图8为本发明中阶梯铲料装置结构示意图；

图9为本发明中底部运行装置结构示意图；

图10为本发明中测温装置结构示意图。

其中：1-烧结机台车、2-点火炉装置、3-固定式侧壁、4-烧结矿层、5-折叠侧壁、5.1-侧壁分段、5.1.1-第一基板、5.1.2-轴套、5.2-转轴、5.3-支座、5.4-第一液压缸、6-阶梯铲料装置、6.1-第二液压缸、6.2-铲料铲、6.3-升降气缸、6.4-底部运行装置、6.4.1-电机、6.4.2-连接轴、6.4.3-第二基板、6.4.4-滚轮、6.4.5-轴承座、7-导料板、8-烧结矿输送装置、9-测温装置、9.1-套管、9.2-热电偶。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，以下将通过实施例并结合附图对本发明做进一步详细说明。

本申请文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。

本发明中，术语“安装”、“相连”、“相接”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是一体地连接，也可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信，也可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元器件内部的联通，也可以是两个元器件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例记载了一种折叠侧壁式等温卸料烧结机，该烧结机包括烧结机台车1、折叠侧壁5、阶梯铲料装置6、导料板7、烧结矿输送装置8和测温装置9，如图4和图5所示。在烧结机台车1上还设有现有技术中的点火炉装置2，其位置关系与现有技术中相同。

折叠侧壁5为烧结机台车1的两侧侧壁，其包括侧壁分段5.1、转轴5.2、支座5.3和第一液压缸5.4，数量均为多个，如图6所示。多个侧壁分段5.1上下设置，且每个侧壁分段5.1由第一基板5.1.1和多个轴套5.1.2组成，如图7所示，第一基板5.1.1用于阻挡物料，轴套5.1.2交错焊接于第一基板5.1.1上下两侧。转轴5.2用于连接上下相邻的两个侧壁分段5.1，为轴类零件结构，通过将转轴5.2伸入相邻两个侧壁分段5.1的轴套5.1.2内使其两个相邻第一基板5.1.1连接，侧壁分段5.1可围绕转轴5.2转动。第一液压缸5.4两端分别通过支座5.3与两个上下相邻的侧壁分段5.1相连，支座5.3焊接在侧壁分段5.1上，且两个支座5.3的间距根据两个相邻侧壁分段5.1之间的位移确定，通过第一液压缸5.4的长度变化改变两个相邻侧壁分段5.1之间的位置关系，第一液压缸5.4伸长，相邻侧壁分段5.1将逐渐平行，即将折叠侧壁5立起阻挡物料；第一液压缸5.4缩短，相邻侧壁分段5.1将逐渐呈垂直分布，准备实施等温卸料。

阶梯铲料装置6与导料板7相对设置在烧结机台车1的两侧，阶梯铲料装置6包括第二液压缸6.1、铲料铲6.2、升降气缸6.3和底部运行装置6.4，如图8所示。第二液压缸6.1固定于升降气缸6.3顶部，铲料铲6.2安装在第二液压缸6.1端部，第二液压缸6.1推动铲料铲6.2相对烧结矿层4运动，为铲料铲6.2等温卸料提供动力，并控制其行程。铲料铲6.2用于分离料层并卸料，为钢板拼接结构，其端部为楔形结构，此结构便于将铲料铲6.2的力集中于分离料层，同时又能够将分离后的烧结矿进行卸料。为更好的实现分离、卸料，本例中的铲料铲6.2端部的楔形角度A大于烧结矿的安息角，铲料铲6.2端部的楔形高度H大于1.5倍待卸料烧结矿层4的高度。升降气缸6.3设置在底部运行装置6.4上，用于调节铲料铲6.2的高度位置，使铲料铲6.2的位置对应烧结矿分离层，以便实现等温卸料。底部运行装置6.4如图9所示，包括电机6.4.1、连接轴6.4.2、第二基板6.4.3、滚轮6.4.4和轴承座6.4.5。电机6.4.1的输出轴与连接轴6.4.2相连接，且电机6.4.1与第二基板6.4.3固定相连，连接轴6.4.2两端分别与滚轮6.4.4相连，电机6.4.1通过连接轴6.4.2带动滚轮6.4.4转动，进而带动阶梯铲料装置6运动。第二基板6.4.3设置在连接轴6.4.2上方，其两端分别通过轴承座6.4.5与连接轴6.4.2相连。升降气缸6.3固定在第二基板6.4.3上，并随底部运行装置6.4一起运动。

在该烧结机中阶梯铲料装置6可沿烧结机长度方向设置多组，铲料铲6.2的数量与待卸料的烧结机台车1数量对应，其宽度与烧结机台车1宽度相匹配。

导料板7为钢板焊接的斜向钢板结构，烧结矿输送装置8设置在导料板7底端出口，如图5所示，本例中导料板7的钢板表面与水平面夹角C大于烧结矿安息角，可使烧结矿全部迅速进入烧结矿输送装置8中。

烧结矿输送装置8为传送带、板式给矿机等物料输送装置，用于将等温卸料的烧结矿运送至下一道工序。

测温装置9设置在与阶梯铲料装置6同侧的折叠侧壁5上。在折叠侧壁5的侧壁分段5.1上沿烧结机高度和长度方向分别安装多个测温装置9，用于测量烧结矿层4温度分布，进而确定待卸料烧结矿层4平面位置。测温装置9由套管9.1和热电偶9.2构成，如图10所示，套管9.1垂直安装在第一基板5.1.1上，并与烧结机台车1内部相通，热电偶9.2设置在套管9.1内，插入烧结矿层4测量烧结矿层4温度，并将所测温度传出。当所测温度达到预设温度时，该烧结机进行等温卸料。

该烧结机的等温卸料方法通过如下步骤实现：

1)、在烧结过程中，通过测温装置9测量烧结矿层4的温度，并将所测温度传出，获得烧结矿层4的温度分布；

2)、当阶梯铲料装置6对应位置的烧结机台车1内某层烧结矿最高温度达到预设温度时，在烧结矿层4高度方向，调节升降气缸6.3，使铲料铲6.2的位置对应该层烧结矿；

由于烧结矿层4的等温层呈斜向分布，则铲料铲6.2对应单台烧结机台车1内温度满足要求的烧结矿层4的矿层最高点，如此使卸料的烧结矿完全满足要求；

3)、在烧结机高度方向，铲料铲6.2位置与待分离的烧结矿层4相对应时，两侧折叠侧壁5对应的第一液压缸5.4同时收缩，使两侧对应高度的折叠侧壁5同时打开，此时启动第二液压缸6.1，铲料铲6.2迅速向烧结矿层4推进，将待卸料烧结矿层4推向对侧导料板7。在导料板7的作用下，等温卸料烧结矿进入烧结矿输送装置8，被运送至下一道工序；

由于烧结机台车1为连续运行，为适应烧结机速度，在卸料过程中，阶梯铲料装置6的底部运行装置6.4与烧结机台车1同步向前运行，避免铲料铲6.2与下一烧结机台车1发生干涉事故；

4)、当等温卸料完成后，铲料铲6.2退出烧结机台车1后，底部运行装置6.4进行反向运动，回到卸料开始位置，等待下一轮卸料；同时折叠侧壁5的第一液压缸5.4伸长，使折叠侧壁5直立，恢复阻挡烧结矿层4的状态。

为完成上述等温卸料过程，该烧结机的控制方式可为：可根据烧结机的实际运行情况，对其进行人工控制；或根据烧结机的运行工况参数使用相应的工控程序，对其进行半自动化控制或自动化控制；或者通过在烧结机的合适部位布置传感器，依据传感器反馈的信息对其实施智能实时在线控制。

虽然上面结合本发明的优选实施例对本发明的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本发明的示意性实现方式的解释，并非对本发明包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本发明范围的限制，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种折叠侧壁式等温卸料烧结机，其特征在于，所述烧结机包括烧结机台车(1)、折叠侧壁(5)、阶梯铲料装置(6)和测温装置(9)；

所述折叠侧壁(5)为所述烧结机台车(1)的两侧侧壁，所述折叠侧壁(5)包括多个侧壁分段(5.1)和多个第一液压缸(5.4)，所述第一液压缸(5.4)两端分别与两个上下相邻的所述侧壁分段(5.1)相连，通过所述第一液压缸(5.4)的长度变化改变两个相邻所述侧壁分段(5.1)之间的位置关系；

在同侧的所述侧壁分段(5.1)上沿所述烧结机高度和长度方向分别安装多个所述测温装置(9)，所述测温装置(9)与所述烧结机台车(1)内部相通，所述测温装置(9)测量并传出所述烧结矿层(4)温度；

所述阶梯铲料装置(6)设置在所述烧结机台车(1)一侧，所述阶梯装置(6)包括第二液压缸(6.1)和铲料铲(6.2)，所述铲料铲(6.2)安装在所述第二液压缸(6.1)端部，所述第二液压缸(6.1)推动所述铲料铲(6.2)相对所述烧结矿层(4)运动。

2.根据权利要求1所述的折叠侧壁式等温卸料烧结机，其特征在于，所述阶梯铲料装置(6)还包括升降气缸(6.3)，所述第二液压缸(6.1)固定于所述升降气缸(6.3)顶部，所述升降气缸(6.3)用于调节所述铲料铲(6.2)的高度位置，使所述铲料铲(6.2)的位置对应所述烧结矿层(4)的分离层。

3.根据权利要求2所述的折叠侧壁式等温卸料烧结机，其特征在于，所述阶梯铲料装置(6)还包括底部运行装置(6.4)，所述升降气缸(6.3)设置在所述底部运行装置(6.4)上，所述底部运行装置(6.4)带动所述阶梯铲料装置(6)运动。

4.根据权利要求3所述的折叠侧壁式等温卸料烧结机，其特征在于，所述底部运行装置(6.4)包括电机(6.4.1)、连接轴(6.4.2)、第二基板(6.4.3)、滚轮(6.4.4)和轴承座(6.4.5)，所述电机(6.4.1)与所述连接轴(6.4.2)相连接，并与所述第二基板(6.4.3)固定相连，所述连接轴(6.4.2)两端分别与所述滚轮(6.4.4)相连，所述电机(6.4.1)通过所述连接轴(6.4.2)带动所述滚轮(6.4.4)转动，所述第二基板(6.4.3)设置在所述连接轴(6.4.2)上方，其两端分别通过所述轴承座(6.4.5)与所述连接轴(6.4.2)相连。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的折叠侧壁式等温卸料烧结机，其特征在于，沿所述烧结机长度方向设置多组所述阶梯铲料装置(6)，所述铲料铲(6.2)的数量与待卸料的所述烧结机台车(1)数量对应，所述铲料铲(6.2)的宽度与所述烧结机台车(1)宽度相匹配。

6.根据权利要求5所述的折叠侧壁式等温卸料烧结机，其特征在于，所述铲料铲(6.2)端部为楔形结构。

7.根据权利要求1所述的折叠侧壁式等温卸料烧结机，其特征在于，所述折叠侧壁(5)还包括转轴(5.2)，所述侧壁分段(5.1)由第一基板(5.1.1)和多个轴套(5.1.2)组成，所述轴套(5.1.2)交错焊接于所述第一基板(5.1.1)上下两侧，通过将所述转轴(5.2)伸入两个相邻所述侧壁分段(5.1)的所述轴套(5.1.2)内，两个相邻所述第一基板(5.1.1)连接，所述侧壁分段(5.1)能够围绕所述转轴(5.2)转动。

8.根据权利要求1所述的折叠侧壁式等温卸料烧结机，其特征在于，所述测温装置(9)包括套管(9.1)和热电偶(9.2)，所述套管(9.1)垂直安装在所述侧壁分段(5.1)上，并与所述烧结机台车(1)内部相通，所述热电偶(9.2)设置在所述套管(9.1)内，插入所述烧结矿层(4)测量所述烧结矿层(4)温度，并将所测温度传出。

9.根据权利要求1所述的折叠侧壁式等温卸料烧结机，其特征在于，所述烧结机还包括导料板(7)和烧结矿输送装置(8)，所述导料板(7)与所述阶梯铲料装置(6)相对，设置在所述烧结机台车(1)另一侧，所述导料板(7)为斜向钢板结构，所述烧结矿输送装置(8)设置在所述导料板(7)底端出口。

10.一种烧结机的等温卸料方法，其特征在于，所述等温卸料方法按如下步骤实现：

(1)、在烧结过程中，通过测温装置(9)获得烧结矿层(4)的温度分布；

(2)、当阶梯铲料装置(6)对应位置的烧结机台车(1)内某层烧结矿最高温度达到预设温度时，在烧结矿层(4)高度方向，调节升降气缸(6.3)，使铲料铲(6.2)的位置对应该层烧结矿；

(3)、在烧结机高度方向，铲料铲(6.2)位置与待分离的烧结矿层(4)相对应时，两侧对应的第一液压缸(5.4)同时收缩，使两侧对应高度的折叠侧壁(5)同时打开，启动第二液压缸(6.1)，铲料铲(6.2)迅速向烧结矿层(4)推进，将待卸料烧结矿层(4)推向对侧导料板(7)，在卸料过程中，底部运行装置(6.4)与烧结机台车(1)同步向前运行；等温卸料烧结矿进入烧结矿输送装置(8)，被运送至下一道工序；

(4)、当等温卸料完成后，铲料铲(6.2)退出烧结机台车(1)后，底部运行装置(6.4)进行反向运动，回到卸料开始位置，等待下一轮卸料；同时第一液压缸(5.4)伸长，使折叠侧壁(5)直立，恢复阻挡烧结矿层(4)的状态。