CN109028987A - 烧结机及其散热回收组件和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及烧结机技术领域,提供一种烧结机及其散热回收组件和方法。其中,烧结机散热回收组件包括设置在烧结机的机尾罩处的热回收管,热回收管包括至少一个用于通入热交换介质的入口以及多个用于输出热交换介质的出口;多个出口沿着热交换介质的流通方向依次设置。本发明的烧结机散热回收组件可以对机尾罩的散热量进行回收,以此来达到使整条生产线节能降耗的目的。同时,极大地降低了机尾罩旁操作温度,使得操作工劳动强度得到下降,从而改善了烧结机操作环境。此外,实现了热交换介质的智能分段流出,可根据热交换介质在热回收管内加热的温度与厂区要求分段引出热交换介质,进一步强化了热量利用率。
Description
技术领域
本发明涉及烧结机技术领域,尤其涉及一种烧结机及其散热回收组件和方法。
背景技术
作为现代钢铁冶炼流程里的核心环节,烧结占据着及其重要的地位。其作用是解决从矿山来的矿粉由于粒度小、透气性差、容易导致高炉选料崩料故而不能直接入炉炼铁的问题。通过烧结,可能将矿粉变为粒度较大、结构多孔、强度也比较大的烧结矿,从而可以保证高炉的顺行。
烧结工艺里的核心装备是烧结机,从结构上来说,烧结机可分为机头、机身和机尾三个部分,如图1所示。在生产时,经过配料、混匀后的矿粉先通过机头的布料装置3被均匀布到烧结机1的台车上,形成具有一定层厚的矿粉层,随后通过机头的点火装置2将上部矿粉层内的碳粉点燃,形成一条具有一定深度的燃烧带,随着台车的前行,台车上的矿粉层进入烧结机机身部分,在该部分由于受下部风箱4的抽风影响,上部形成的燃烧带会逐渐下移,当燃烧带下移至矿粉层底部位置时,全部矿粉均已被烧结成成品烧结矿,此时台车亦已移动至烧结机机尾位置,通过机尾罩5内的特定装置作用,台车作翻转运动,将成品烧结矿卸下,并通过设置在机尾罩5内下部的单棍破碎机6将成品烧结矿破碎,随后空台车返回至机头继续下一轮循环,如图2所示。
在烧结机中,机尾罩是一个非常关键的部件装备,烧结矿在此处进行卸下、破碎的动作,机尾罩5密封效果的好坏、隔热效果的好坏以及生产运行的稳定性都决定着整台烧结机的性能。
现有技术烧结机机尾罩结构见图2所示,机尾罩5为异形结构,一端与烧结机正转水平面密封,另一端与烧结机反转弧面密封,台车在机尾罩内可完成正向移动、翻转、反向移动等动作,在机尾罩内同时安装有单棍破碎机6,用以破碎从翻转台车上卸下的物料。
现有技术下的烧结机的机尾罩装置由于缺乏将尾矿辐射热有效回收利用的手段,在生产过程中,存在以下两项缺陷:
第一、散热量未得到有效回收利用:由于在生产过程中的尾矿辐射热量未得到很好的有效利用,故大量的热量外排散发到了机尾周边大气中。根据现场生产数据显示,机尾罩温度一般在150~200℃之间,以一台360m2规模烧结机为例,机尾罩一年的总散热量约为15×109kcal,相当于2140吨标煤。这部分热量如能得到高效利用,对于提高烧结机系统的节能指标有很大的帮助;
第二、机尾罩旁操作环境差:由于机尾罩内尾矿辐射散热量未得到有效利用,故导致机尾罩旁的操作环境非常炎热,特别是夏天,罩旁最高温度可达60-70℃,不但极大增加了操作工的劳动负荷,而且增加了生产操作时的安全隐患。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
本发明的其中一个目的是:提供一种烧结机热回收组件,解决现有技术中存在的烧结机机尾罩的散热量未得到有效回收利用以及烧结机机尾罩旁操作环境差的技术问题。
为了实现该目的,本发明提供了一种烧结机散热回收组件,包括设置在烧结机的机尾罩处的热回收管,所述热回收管包括至少一个用于通入热交换介质的入口以及多个用于输出热交换介质的出口;多个所述出口沿着所述热交换介质的流通方向依次设置。
本发明的烧结机散热回收组件由于其包括设置在机尾罩处的热回收管,进而可以对机尾罩的散热量进行回收,以此来达到使整条生产线节能降耗的目的。同时,由于对机尾罩的余热进行了回收,极大地降低了机尾罩旁操作温度,使得操作工劳动强度得到下降,从而改善了烧结机操作环境。此外,由于存在多个热交换介质的出口沿着热交换介质的流通方向依次设置,实现了热交换介质的智能分段流出,可根据热交换介质在热回收管内加热的温度与厂区要求分段引出热交换介质,进一步强化了热量利用率。
优选的,位于最下游的所述出口连通所述入口。
优选的,在最下游的所述出口到所述入口之间设置有防止所述热交换介质从所述入口流向最下游的所述出口的止回阀。
优选的,所述热交换介质为液体,最下游的所述出口与所述入口之间设置有循环泵;
或者,
所述热交换介质为气体,最下游的所述出口与所述入口之间设置有循环风机。
优选的,除了最下游的所述出口之外,剩下的所述出口用于连接余热锅炉;所述入口用于连接厂区总管。
优选的,多个所述出口处均分别设置有温度检测元件和控制阀,所述温度检测元件用于检测流经或者即将流经当前所述出口的所述热交换介质的温度,所述控制阀满足:当测得所述热交换介质的温度达到设定温度值的时候,所述控制阀控制当前所述出口开启,并使得所述热交换介质经过当前所述出口流出所述热回收管;当所述热交换介质的温度未达到设定温度值的时候,所述控制阀控制当前所述出口关闭,并使得所述热交换介质继续沿着所述热回收管流动。
优选的,所述热回收管为设置在所述机尾罩内的蛇形管。
优选的,所述蛇形管的相邻管段之间设置有传热肋片。
本发明的另一个目的是:提供一种烧结机,包括机尾罩以及上述烧结机散热回收组件。
本发明的烧结机,通过使用以上烧结机散热回收组件,可有效强化烧结机的余能利用率,降低烧结机的能耗指标,降低烧结机旁的环境温度,改善烧结机旁的操作环境。相比较现有技术下的烧结机,本实施例的烧结机更加节能、经济、可靠与环保,可以预见其在未来市场有巨大发展潜力。
本发明的又一个目的是:提供一种烧结机散热回收方法,其中,在烧结机的机尾罩处设置有热回收管,且在热回收管上沿着热交换介质的流通方向依次设置至少一个入口和多个出口;包括以下步骤:
在热回收管中通入热交换介质,使得热交换介质和机尾罩进行热交换并温度升高;
检测各出口处热交换介质的温度:
对于最下游的出口之外的其它出口,当热交换介质的温度达到设定温度值的时候,开启当前出口使得热交换介质从当前出口流出热回收管;否则,关闭当前出口使得热交换介质继续沿着热回收管流动;
对于最下游的出口,如果出口处的热交换介质的温度没有达到设定温度值,则将热交换介质重新通过入口通入热回收管中,或者,使得热交换介质通过最下游的所述出口流出所述热回收管。
优选的,在各个出口位置均设置温度检测元件和控制阀,如果温度检测元件对应的区域具有热交换介质流过,则温度检测元件开启并将检测数据发送给相应的控制阀,控制阀根据检测数据控制当前出口的开闭。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术的烧结机的结构示意图;
图2是现有技术的机尾罩的安装示意图;
图3是实施例中烧结机散热回收组件的安装示意图;
图4是未安装传热肋片时候的图3中A处的向视示意图;
图5是安装有传热肋片时候的图3中A处的向视示意图;
图6实施例中烧结机散热回收组件的工作流程示意图;
图中:1、烧结机;2、点火装置;3、布料装置;4、下部风箱;5、机尾罩;6、单辊破碎机;7、烧结机散热回收组件;71、蛇形管;72、进气/液管;73、出气/液管;731、第一出气/液管;732、第二出气/液管;733、第三出气/液管;734、第四出气/液管;74、控制阀;741、第一控制阀;742、第二控制阀;743、第三控制阀;744、第四控制阀;77、温度检测元件;771、第一温度检测元件;772、第二温度检测元件;773、第三温度检测元件;774、第四温度检测元件;8、循环风机/循环泵;9、止回阀;10、传热肋片。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参见图3,本实施例的烧结机散热回收组件7,包括设置在烧结机1的机尾罩5处的热回收管,所述热回收管包括至少一个用于通入热交换介质的入口以及多个用于输出热交换介质的出口;多个所述出口沿着所述热交换介质的流通方向依次设置。
本实施例的烧结机散热回收组件7由于其包括设置在机尾罩5处的热回收管,进而可以对机尾罩5的散热量进行回收,以此来达到使整条生产线节能降耗的目的。同时,由于对机尾罩5的余热进行了回收,极大地降低了机尾罩5旁操作温度,使得操作工劳动强度得到下降,从而改善了烧结机1操作环境。此外,由于存在多个热交换介质的出口沿着热交换介质的流通方向依次设置,实现了热交换介质的智能分段流出,可根据热交换介质在热回收管内加热的温度与厂区要求分段引出热交换介质,进一步强化了热量利用率。
其中,优选但是不必须位于最下游的出口连通入口,进而在最下游的出口和入口之间形成循环回路。当然,此处可以通过管道将最下游的出口和入口连接形成循环回路,也可以采用任何其它方式,只要使得热交换介质可以通过最下游的出口流回到入口就可以。
进而,本实施例的烧结机散热回收组件7,其热回收管形成一个闭环结构,当测得最下游的出口处的热交换介质温度没有达到设定温度值的时候,可以将热交换介质通过最下游的出口重新通过入口通入到热回收管中。该种情况下,烧结机散热回收组件7可以充分利用热交换介质的热回收能力,实现对热交换介质的最充分利用。
其中,“最下游的出口”也即:从入口通入热交换介质,热交换介质沿着热回收管流动,其中,热交换介质最后经过的出口就是最下游的出口。
进一步的,在最下游的出口到入口之间的循环回路上设置有止回阀9,该止回阀9用于防止热交换介质从入口流向最下游的出口,也即防止循环回路上的热交换介质逆向流动。
本实施例中,热交换介质具体类型不限,只要可以和机尾罩5进行热交换进而实现热回收即可。
其中一种情况,热交换介质为液体,例如热交换介质可以采用容易获得且成本低的水,也可以采用油作为热交换介质。该种情况下,可以在最下游的出口与入口之间设置循环泵。当然循环泵还可以设置在其它位置。
另一种情况,热交换介质为气体。该种情况下,最下游的出口与入口之间设置循环风机。同样,循环风机也可以设置在其它位置。
本实施例中,除了最下游的所述出口之外,剩下的出口可以连接余热锅炉,入口可以连接厂区总管。该种情况下,烧结机散热回收组件7利用厂区的设施提供热交换介质并回收热量,进而其可以充分利用现有的设施并节约制造成本。
本实施例中,各个出口处均分别设置有温度检测元件77和控制阀74。其中,温度检测元件77用于检测流经或者即将流经当前出口的热交换介质的温度。控制阀74满足:当测得热交换介质的温度达到设定温度值的时候,控制阀74控制当前出口开启,并使得热交换介质经过当前出口流出热回收管。当热交换介质的温度未达到设定温度值的时候,控制阀74控制当前出口关闭,并使得热交换介质继续沿着热回收管流动。其中,对于最下游的出口而言,当热交换介质的温度未达到设定温度值的时候,则热交换介质重新通过入口流入热回收管。
请进一步参见图3,出口的数量为四个,分别是第一出气/液口、第二出气/液口、第三出气/液口和第四出气/液口,入口的数量为一个。图6中,第一出气/液口连接第一出气/液管731,第二出气/液口连接第二出气/液管732,第三出气/液口连接第三出气/液管733,第四出气/液口连接第四出气/液管734,入口连接进气/液管72。在第一出气/液管731至第四出气/液管734上分别设置有第一控制阀741、第二控制阀742、第三控制阀743和第四控制阀744,以及第一温度检测元件771、第二温度检测元件772、第三温度检测元件773和第四温度检测元件774。其中,第一出气/液管731至第三出气/液管733接入余热过滤,第四出气/液管734通过循环回路接入进气/液管72。
当然,出口和入口的数量不受此处举例限制。
请参见图4和图5,本实施例中的热回收管为设置在所述机尾罩5内的蛇形管71。蛇形管71和机尾罩5充分接触,可以更好的实现热回收。并且热交换介质沿着蛇形管71做蛇形运动,实时与机尾罩5辐射换热成为高温介质,使得机尾罩5的散热得到更有效利用。
当然,蛇形管71除了设置在机尾罩5内,还可以贴设在机尾罩5的内表面或者外表面,或者也可以将蛇形管71设置在机尾罩5的附近,只要蛇形管71可以实现对机尾罩5的余热回收即可。此外,热回收管除了采用蛇形管71结构,也可以采用任何其它结构。
请参见图5,蛇形管71的相邻管段之间可以设置传热肋片10,以加强蛇形管71的辐射式散热回收的效果。图5中,相邻排的传热肋片10的倾斜方向不同,进而在加强蛇形管71结构强度的同时,还可以保证蛇形管71的热辐射均匀性。当然,传热肋片10的结构形式及分布不受此处举例的限制,任何传热肋片10均应当包括在本申请的保护范围之内。
本实施例中,热回收管的横截面积不限,优选但是不必须热回收管的横截面积呈圆形或者矩形。
以四个出口和一个入口的烧结机散热回收组件7为例,应用该种烧结机散热回收组件7进行热回收时:常温空气或是常温水先经由进气/液管72与入口进入蛇形管71内,随后一边沿着蛇形管71运动,一边通过辐射换热吸收机尾罩5内散发出的散热量,最后成为高温空气或高温水蒸汽从出口排出。请参见图6,温度检测元件77实时监测四个出口处热交换介质的温度T1、T2、T3和T4。如果热交换介质在第一个出口(沿着介质流通方向数第一个出口)的温度T1已到达厂区要求温度,则其余三个出口处的控制阀74无需工作,只需要开启第一个出口处的第一控制阀741,将热交换介质从第一个出口引出即可。同理,若是T2或者T3才能达到厂区要求温度,则对应地开启第二控制阀742或者第三控制阀743,关闭其余控制阀74,将高温的热交换介质从相应出口引出。
倘若T4仍未达到厂区要求,则表明热交换介质需要再进行一次换热,此时开启第四控制阀744,将热交换介质通过循环回路再次引回至入口,进行新一轮的循环换热,直至达到厂区要求为止。该过程中,可以开启循环风机/循环泵8,将热交换介质通过循环回路再次引进进气/液管72,进行新一轮的循环换热,直至达到厂区要求为止。
或者,倘若T4仍未达到厂区要求,也可以将热交换介质直接通过当前出口引出。
进一步的,本实施例还提供烧结机1,包括以上烧结机散热回收组件7。
本实施例的烧结机1,通过使用以上烧结机散热回收组件7,可有效强化烧结机1的余能利用率,降低烧结机1的能耗指标,降低烧结机1旁的环境温度,改善烧结机1旁的操作环境。相比较现有技术下的烧结机1,本实施例的烧结机1更加节能、经济、可靠与环保,可以预见其在未来市场有巨大发展潜力。并且,本实施例的烧结机可以通过多个不同的出口输出热交换介质,可以提高热回收效率。
进一步的,本实施例还提供一种烧结机1散热回收方法,其中,在烧结机1的机尾罩5处设置有热回收管,且在热回收管上沿着热交换介质的流通方向依次设置至少一个入口和多个出口;包括以下步骤:
在热回收管中通入热交换介质,使得热交换介质和机尾罩5进行热交换并温度升高;
检测各出口处热交换介质的温度:
对于最下游的出口之外的其它出口,当热交换介质的温度达到设定温度值的时候,开启当前出口使得热交换介质从当前出口流出热回收管;否则,关闭当前出口使得热交换介质继续沿着热回收管流动;
对于最下游的出口,如果出口处的热交换介质的温度没有达到设定温度值,则将热交换介质重新通过入口通入热回收管中,或者,使得热交换介质通过最下游的所述出口流出所述热回收管。
其中,在各个出口位置均设置温度检测元件77和控制阀74,如果温度检测元件77对应的区域具有热交换介质流过,则温度检测元件77开启并将检测数据发送给相应的控制阀74,控制阀74根据检测数据控制当前出口的开闭。
以上实施方式仅用于说明本发明,而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换,都不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (11)
1.一种烧结机散热回收组件,其特征在于,包括设置在烧结机的机尾罩处的热回收管,所述热回收管包括至少一个用于通入热交换介质的入口以及多个用于输出热交换介质的出口;多个所述出口沿着所述热交换介质的流通方向依次设置。
2.根据权利要求1所述的烧结机散热回收组件,其特征在于,位于最下游的所述出口连通所述入口。
3.根据权利要求2所述的烧结机散热回收组件,其特征在于,在最下游的所述出口到所述入口之间设置有防止所述热交换介质从所述入口流向最下游的所述出口的止回阀。
4.根据权利要求2所述的烧结机散热回收组件,其特征在于,所述热交换介质为液体,最下游的所述出口与所述入口之间设置有循环泵;
或者,
所述热交换介质为气体,最下游的所述出口与所述入口之间设置有循环风机。
5.根据权利要求2所述的烧结机散热回收组件,其特征在于,除了最下游的所述出口之外,剩下的所述出口用于连接余热锅炉;所述入口用于连接厂区总管。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的烧结机散热回收组件,其特征在于,多个所述出口处均分别设置有温度检测元件和控制阀,所述温度检测元件用于检测流经或者即将流经当前所述出口的所述热交换介质的温度,所述控制阀满足:当测得所述热交换介质的温度达到设定温度值的时候,所述控制阀控制当前所述出口开启,并使得所述热交换介质经过当前所述出口流出所述热回收管;当所述热交换介质的温度未达到设定温度值的时候,所述控制阀控制当前所述出口关闭,并使得所述热交换介质继续沿着所述热回收管流动。
7.根据权利要求1至5中任意一项所述的烧结机散热回收组件,其特征在于,所述热回收管为设置在所述机尾罩内的蛇形管。
8.根据权利要求7所述的烧结机散热回收组件,其特征在于,所述蛇形管的相邻管段之间设置有传热肋片。
9.一种烧结机,其特征在于,包括机尾罩以及权利要求1至8中任意一项所述的烧结机散热回收组件。
10.一种烧结机散热回收方法,其中,在烧结机的机尾罩处设置有热回收管,且在热回收管上沿着热交换介质的流通方向依次设置至少一个入口和多个出口;其特征在于,包括以下步骤:
在热回收管中通入热交换介质,使得热交换介质和机尾罩进行热交换并温度升高;
检测各出口处热交换介质的温度:
对于最下游的出口之外的其它出口,当热交换介质的温度达到设定温度值的时候,开启当前出口使得热交换介质从当前出口流出热回收管;否则,关闭当前出口使得热交换介质继续沿着热回收管流动;
对于最下游的出口,如果出口处的热交换介质的温度没有达到设定温度值,则将热交换介质重新通过入口通入热回收管中,或者,使得热交换介质通过最下游的所述出口流出所述热回收管。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,在各个出口位置均设置温度检测元件和控制阀,如果温度检测元件对应的区域具有热交换介质流过,则温度检测元件开启并将检测数据发送给相应的控制阀,控制阀根据检测数据控制当前出口的开闭。
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