CN111467894A - 一种高炉块矿烘干与筛分方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高炉块矿烘干与筛分方法，变截面导流管位于振动筛的下方，与振动筛的底斜面或平行、或成夹角。当热气流沿该管在振动筛下部通过时，上升的气流烘干筛上含水、粉矿、粘土的块矿，小颗粒在振动筛的作用下落入集矿槽或落入变截面导流管再进入集矿槽；粉尘和蒸汽及热气流在振动筛上方的弧形强制气流和布袋除尘负压及端口空气幕的作用下进入尘汽收集管，布袋除尘器直接处理高温尘汽，蒸汽以一定温度排放或冷凝，粉尘与筛下物都进入副产品皮带运输，筛上物作为产品进入产品皮带运输，简化了整体工艺，降低了运行成本和工序能耗。

Description

一种高炉块矿烘干与筛分方法

技术领域

本发明属于金属冶炼技术领域，尤其涉及一种高炉块矿烘干与筛分方法。

背景技术

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

在高炉冶炼中，为了充分利用高炉冶炼能量的潜力，在炉料结构中配加一定比例块矿。由于这些块矿通常不经过精选流程，而是直接从矿山采掘破碎后，装运至使用单位，其中的粉矿和粘土的含量25％左右，含水量约6％。加之露天堆放，雨季含水量更高，或粘接成块，或出现泥状物。使用过程中，粘接皮带和料仓，特别是进入高炉影响透气性操作，同时，粉矿或随高炉煤气吹出，进入炉尘而不参与冶炼，而块矿中过多的水量降低了煤气能量的再利用。

目前，高炉冶炼对于含水、粉矿、粘土的块矿的处理方法大致有2种，一是水洗法，二是烘干法。水洗法是用旋转滚筒筛或在特殊场地浸泡和冲洗，这存在需要大水量和大空间场地问题，而且产生的矿泥需要进行再处理。烘干法是采用烘干筒连接筛分及除尘设备，这种方法的运行过程中，烘干筒每小时将数百吨流量的物料进行翻转烘烤，能量消耗较高，同时，烘干与筛分是分开进行，设备庞大，工序复杂；对于处理所产生的高温粉尘，采用喷淋泡沫除尘所产生泥浆，不仅需要进行沉定排放，而且增加工序空间和排放难度；此方法运行时，由于密封等问题，烘干产生的粉尘极易污染环境。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种降低工序能耗，减少环境污染，达到对高炉用含水、粉矿、粘土的块矿更好地烘干与筛分的高炉块矿烘干与筛分方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种高炉块矿烘干与筛分方法，其特征在于，变截面导流管位于振动筛的下方，与振动筛的底斜面或平行、或成夹角；当热气流沿变截面导流管在振动筛下部通过时，上升的气流烘干筛上含水、粉矿、粘土的块矿，设定尺寸的颗粒在振动筛的作用下落入集矿槽或落入变截面导流管再进入集矿槽；粉尘和蒸汽及热气流在振动筛上方的弧形气流和布袋除尘负压及端口空气幕的作用下进入尘汽收集管，布袋除尘器直接处理高温尘汽，蒸汽以设定温度排放或冷凝，粉尘与筛下物都进入副产品皮带运输，筛上物作为产品进入产品皮带运输。

烘干与筛分系统包括上料部分、热源部分、筛分部分、除尘部分、温控部分、产品及副产品处理部分。

所述上料部分是包括电子秤皮带和收料斗槽，由电子秤皮带输送并控制含水、粉矿、粘土的块矿的物料流量，使得物料按要求流量进入收料斗槽。

所述热源部分包括燃气管、空气管、燃烧室、热流分配管、变截面导流管；燃气管、空气管安装于燃烧室的侧壁；热流分配管与燃烧室另一侧壁相通；热流分配管与一个或几个变截面导流管相连；当燃气通过燃气管，空气通过空气管，按设定比例混合进入燃烧室，燃烧产生的热气流通过燃烧室的一侧进入热流分配管，热流分配管将热流分配给一个或几个变截面导流管，热气流沿变截面导流管敞口方向，与振动筛物料流向方向一致，向前向上供给振动筛热气流。

所述筛分部分包括单层/双层筛网振动筛，筛网振动筛包括悬臂弹性条筛片，悬臂弹性条筛片包括固定板、悬臂弹性条、定位板；固定板开设圆形孔、键槽孔，键槽孔的长度比圆形孔的直径大；悬臂弹性条上开设销口孔；

安装时，定位板焊接在悬臂弹性条上，定位板到销口孔的距离等于固定板的厚度；当悬臂弹性条的一端穿过圆形孔/键槽孔后，该端用开口销固定；工作时，由于圆形孔/键槽孔是奇偶交错排列，其中定位在键槽孔内的悬臂弹性条能够随振动筛的工作频率做上下位移，当悬臂弹性条之间被颗粒物卡住或堵塞时，由于在键槽孔内悬臂弹性条能产生位移，颗粒物就会脱落，从而达到清理的作用。

所述除尘部分包括弧形空气幕供气装置、封口空气幕、尘汽收缩罩、尘汽收集管、布袋除尘器、出料溜槽、出料集尘罩、筛下集料仓；

弧形空气幕供气装置包括高压送风机、流量控制阀门、送风管道、分配主管、分配支管、分配支管阀门、支管定位板、备用强制气流管、备用强制气流管阀门、备用强制气流支管；上述部件依次与弧形空气幕集尘罩、筛下集料仓、集尘收缩罩焊接相连，形成密闭供气系统；

备用强制气流管与备用强制气流支管的夹角0°<θ<180°，备用强制气流支管的数量≥1；

集尘收缩罩、尘汽收集管、布袋除尘器依次焊接相连；

布袋除尘器包括主箱体、高温除尘布袋、送灰螺旋、送灰螺旋轴、送灰螺旋电机、出灰管、埋刮器、埋刮电机、集灰仓、集气管、抽风机、排气管道。

所述温控部分包括系统不同部位的热电偶；热源温度热电偶安装在出燃烧室热源管道上，系统对热源温度热电偶的控制在380～600℃；出料热电偶安装在出料口的上部，系统对出料热电偶的控制在≤100℃；粉尘与混合气流热电偶安装在布袋除尘主箱体和集尘收缩罩之间尘汽收集管上，系统对粉尘与混合气流热电偶的控制在180～260℃；混合气流热电偶安装在集气管上，系统对混合气流热电偶的控制在≥120℃。

所述的产品及副产品处理部分包括出料成品运输皮带和粉尘运输皮带；当含水、粉矿、粘土的块矿经过烘烤筛分后，筛上物即为合格产品，通过出料溜槽进入出料成品运输皮带运送至使用处；而筛下物和除尘灰属于副产品，其中，筛下物通过筛下集料仓进入粉尘运输皮带，同时布袋除尘灰通过集灰仓也进入粉尘运输皮带，两种副产品一同输送至指定位置，最终完成产品及副产品处理。

箱内高温除尘布袋设置在箱体内，送灰螺旋设置在送灰螺旋轴上，连接箱体外部的螺旋电机共同安装在箱体底部；出灰管一端与送灰螺旋的终端相衔接，另一端连接埋刮器，而埋刮器的另一端连接集灰仓；集气管的一端与所有高温除尘布袋的内腔相连，另一端与抽风机相连接，而抽风机出气端与排气管道中下部相连，排气管道两个端口都是敞开的，且垂直于地面；

当粉尘、蒸汽、混合气流进入高温布袋除尘器箱体内，箱内高温除尘布袋将气流和粉尘分离；粉尘由箱体底部的送灰螺旋电机带动送灰螺旋轴和送灰螺旋将粉尘推入出灰管，再进入埋刮器，埋刮电机再将埋刮器里的粉尘送入集灰仓；气流由高温布袋的内腔进入集气管，再通过抽风机进入排气管道，由于排气管道两个端口都是敞开的且垂直于地面，因此热气流向空中排出，而排放过程中蒸汽冷凝水也能够向地面排放。

依次通过流量控制阀门，进入送风管道、分配主管、分配支管、直到支管定位板的出口，或同时经过备用强制气流管、备用强制气流管阀门、备用强制气流支管到达变截面导流管之间，或变截面导流管与单层/双层悬臂弹性动静条自清理筛网振动筛的空隙之间；由于出口上部是弧形空气幕集尘罩，能够沿弧形面形成弧形空气幕；同时，在进料端口，振动筛的上部边缘一侧，与集尘收缩罩入口相对安装的封口空气幕，封口空气幕空气动力也来自于高压送风机；当系统工作时，封口空气幕配合弧形空气幕和布袋除尘风机形成的负压将筛下上行热气流、烘干的粉尘、水分产生的蒸汽的混合气流强制推吸进入尘汽收缩罩和尘汽收集管。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果，简化了整体工艺，降低了运行成本和工序能耗。较水洗法，不需要大量用水和大空间沉定排放；较烘干筒法，不需要庞大设备成本和运行能耗，而烘干的块矿产品和粉尘副产品都直接进入运输环节，减少了排放和环境污染。

附图说明

图1为本发明实施例中提供的高炉块矿烘干与筛分方法的变截面导流管位置、形状、特征投影图；

图2为本发明的高炉块矿烘干与筛分方法的悬臂弹性动静条安装及示意图；

图3为本发明的高炉块矿烘干与筛分方法的高炉用块矿快速矿烘干系统示意图；

图4为本发明的高炉块矿烘干与筛分方法的分配气流支管和备用强制气流管及支管位置示意图；

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

参见图1-4，变截面导流管位于振动筛的下方，与振动筛的底斜面或平行、或成夹角。

当热气流沿该管在振动筛下部通过时，上升的气流烘干筛上含水、粉矿、粘土的块矿，小颗粒在振动筛的作用下落入集矿槽或落入变截面导流管再进入集矿槽；粉尘和蒸汽及热气流在振动筛上方的弧形强制气流和布袋除尘负压及端口空气幕的作用下进入尘汽收集管，布袋除尘器直接处理高温尘汽，蒸汽以一定温度排放或冷凝，粉尘与筛下物都进入副产品皮带运输，筛上物作为产品进入产品皮带运输。

系统共分为个部分：上料部分，热源部分，筛分部分，除尘部分，温控部分，产品及副产品处理部分。

上料部分是由电子秤皮带和收料斗槽组成，由电子秤皮带输送并控制含水、粉矿、粘土的块矿的物料流量，使得物料按要求流量进入收料斗槽。

热源部分是由燃气管、空气管、燃烧室、热流分配管、变截面导流管组成.燃气管、空气管安装于燃烧室的侧壁；热流分配管与燃烧室另一侧壁相通；热流分配管与一个或几个变截面导流管相连。当燃气通过燃气管，空气通过空气管，按一定比例混合进入燃烧室，燃烧产生的热气流通过燃烧室的一侧进入热流分配管，热流分配管将热流分配给一个或几个变截面导流管，热气流沿变截面导流管敞口方向，与振动筛物料流向方向一致，向前向上供给振动筛热气流。

筛分部分是单层/双层悬臂弹性动静条自清理筛网振动筛，主要部件是悬臂弹性条筛片(图2)，由固定板、悬臂弹性条、定位板组成。固定板开设圆形孔、键槽孔，键槽孔的长度比圆形孔的直径略大；悬臂弹性条上开设销口孔。

安装时，定位板焊接在悬臂弹性条上，其到销口孔的距离等于固定板的厚度。当悬臂弹性条的一端穿过圆形孔/键槽孔后，该端用开口销固定。工作时，由于圆形孔/键槽孔是奇偶交错排列，其中定位在键槽孔内悬臂弹性条，可以随振动筛的工作频率做上下微位移，这样，当悬臂弹性条之间被颗粒物卡住或堵塞时，由于在键槽孔内悬臂弹性条能产生微位移，颗粒物就容易脱落，从而达到清理的作用。

除尘部分由弧形空气幕供气装置、、封口空气幕、尘汽收缩罩、尘汽收集管、布袋除尘器、出料溜槽、出料集尘罩、筛下集料仓组成。

弧形空气幕供气装置(图3)由高压送风机、流量控制阀门、送风管道、分配主管、分配支管、分配支管阀门、支管定位板、备用强制气流管(图4)、备用强制气流管阀门、备用强制气流支管组成。上述部件依次与弧形空气幕集尘罩、筛下集料仓、集尘收缩罩焊接相连，形成密闭供气系统。

其中，备用强制气流管与备用强制气流支管的夹角0°<θ<180°，备用强制气流支管的数量≥1。

当空气通过高压送风机的动力，依次通过流量控制阀门，进入送风管道、分配主管、分配支管、直到支管定位板的出口，或同时经过备用强制气流管(图)、备用强制气流管阀门、备用强制气流支管到达变截面导流管之间，或变截面导流管与单层/双层悬臂弹性动静条自清理筛网振动筛的空隙之间。由于出口上部是弧形空气幕集尘罩，因此，可以沿弧形面形成弧形空气幕，同时，在进料端口，振动筛的上部边缘一侧，与集尘收缩罩入口相对，安装的封口空气幕，封口空气幕空气动力也来自于高压送风机。当系统工作时，封口空气幕配合弧形空气幕和布袋除尘风机形成的负压将筛下上行热气流、烘干的粉尘、水份产生的蒸汽等混合气流强制推吸进入尘汽收缩罩和尘汽收集管。

集尘收缩罩、尘汽收集管、布袋除尘器依次焊接相连。

布袋除尘器由主箱体、高温除尘布袋、送灰螺旋、送灰螺旋轴、送灰螺旋电机、出灰管、埋刮器、埋刮电机、集灰仓、集气管、抽风机、排气管道组成。

箱内高温除尘布袋设置在箱体内，送灰螺旋设置在送灰螺旋轴上，连接箱体外部的螺旋电机共同安装在箱体底部。出灰管一端与送灰螺旋的终端相衔接，另一端连接埋刮器，而埋刮器的另一端连接集灰仓。集气管的一端与所有高温除尘布袋的内腔相连，另一端与抽风机相连接，而抽风机出气端与排气管道中下部相连，排气管道两个端口都是敞开的，且垂直与地面。

当粉尘、蒸汽、混合气流进入高温布袋除尘器箱体内，箱内高温除尘布袋将气流和粉尘分离。粉尘由箱体底部的送灰螺旋电机带动送灰螺旋轴和送灰螺旋将粉尘推入出灰管，再进入埋刮器，埋刮电机再将埋刮器里的粉尘送入集灰仓。气流由高温布袋的内腔进入集气管，再通过抽风机进入排气管道，由于排气管道两个端口都是敞开的且垂直于地面，因此热气流向空中排出，而排放过程中蒸汽冷凝水也可以向地面排放。

温控部分是由系统不同部位的热电偶组成。热源温度热电偶安装在出燃烧室热源管道上，系统对热源温度热电偶的控制380～600℃；出料热电偶，安装在出料口的上部，系统对出料热电偶的控制≤00℃；粉尘与混合气流热电偶，安装在布袋除尘主箱体和集尘收缩罩之间尘汽收集管上，系统对粉尘与混合气流热电偶的控制80～260℃；混合气流热电偶，安装在集气管上，系统对混合气流热电偶的控制≥20℃。

产品及副产品处理部分由出料成品运输皮带和粉尘运输皮带组成。当含水、粉矿、粘土的块矿经过烘烤筛分后，筛上物即为合格产品，通过出料溜槽进入出料成品运输皮带运送至用户单位。而筛下物和除尘灰属于副产品，其中，筛下物通过筛下集料仓进入粉尘运输皮带，同时布袋除尘灰通过集灰仓也进入粉尘运输皮带，两种副产品一同输送至指定用户单位，最终完成产品及副产品处理。

采用上述的方案后，简化了整体工艺，降低了运行成本和工序能耗。较水洗法，不需要大量用水和大空间沉定排放；较烘干筒法，不需要庞大设备成本和运行能耗，而烘干的块矿产品和粉尘副产品都直接进入运输环节，减少了排放和环境污染。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高炉块矿烘干与筛分方法，其特征在于，变截面导流管位于振动筛的下方，与振动筛的底斜面或平行、或成夹角；当热气流沿变截面导流管在振动筛下部通过时，上升的气流烘干筛上含水、粉矿、粘土的块矿，设定尺寸的颗粒在振动筛的作用下落入集矿槽或落入变截面导流管再进入集矿槽；粉尘和蒸汽及热气流在振动筛上方的弧形气流和布袋除尘负压及端口空气幕的作用下进入尘汽收集管，布袋除尘器直接处理高温尘汽，蒸汽以设定温度排放或冷凝，粉尘与筛下物都进入副产品皮带运输，筛上物作为产品进入产品皮带运输。

2.如权利要求1所述的高炉块矿烘干与筛分方法，其特征在于，烘干与筛分系统包括上料部分、热源部分、筛分部分、除尘部分、温控部分、产品及副产品处理部分。

3.如权利要求2所述的高炉块矿烘干与筛分方法，其特征在于，所述上料部分是包括电子秤皮带和收料斗槽，由电子秤皮带输送并控制含水、粉矿、粘土的块矿的物料流量，使得物料按要求流量进入收料斗槽。

4.如权利要求3所述的高炉块矿烘干与筛分方法，其特征在于，所述热源部分包括燃气管、空气管、燃烧室、热流分配管、变截面导流管；燃气管、空气管安装于燃烧室的侧壁；热流分配管与燃烧室另一侧壁相通；热流分配管与一个或几个变截面导流管相连；当燃气通过燃气管，空气通过空气管，按设定比例混合进入燃烧室，燃烧产生的热气流通过燃烧室的一侧进入热流分配管，热流分配管将热流分配给一个或几个变截面导流管，热气流沿变截面导流管敞口方向，与振动筛物料流向方向一致，向前向上供给振动筛热气流。

5.如权利要求4所述的高炉块矿烘干与筛分方法，其特征在于，所述筛分部分包括单层/双层筛网振动筛，筛网振动筛包括悬臂弹性条筛片，悬臂弹性条筛片包括固定板、悬臂弹性条、定位板；固定板开设圆形孔、键槽孔，键槽孔的长度比圆形孔的直径大；悬臂弹性条上开设销口孔；

安装时，定位板焊接在悬臂弹性条上，定位板到销口孔的距离等于固定板的厚度；当悬臂弹性条的一端穿过圆形孔/键槽孔后，该端用开口销固定；工作时，由于圆形孔/键槽孔是奇偶交错排列，其中定位在键槽孔内的悬臂弹性条能够随振动筛的工作频率做上下位移，当悬臂弹性条之间被颗粒物卡住或堵塞时，由于在键槽孔内悬臂弹性条能产生位移，颗粒物就会脱落，从而达到清理的作用。

6.如权利要求5所述的高炉块矿烘干与筛分方法，其特征在于，

所述除尘部分包括弧形空气幕供气装置、封口空气幕、尘汽收缩罩、尘汽收集管、布袋除尘器、出料溜槽、出料集尘罩、筛下集料仓；

弧形空气幕供气装置包括高压送风机、流量控制阀门、送风管道、分配主管、分配支管、分配支管阀门、支管定位板、备用强制气流管、备用强制气流管阀门、备用强制气流支管；上述部件依次与弧形空气幕集尘罩、筛下集料仓、集尘收缩罩焊接相连，形成密闭供气系统；

备用强制气流管与备用强制气流支管的夹角0°<θ<180°，备用强制气流支管的数量≥1；

集尘收缩罩、尘汽收集管、布袋除尘器依次焊接相连；

布袋除尘器包括主箱体、高温除尘布袋、送灰螺旋、送灰螺旋轴、送灰螺旋电机、出灰管、埋刮器、埋刮电机、集灰仓、集气管、抽风机、排气管道。

7.如权利要求6所述的高炉块矿烘干与筛分方法，其特征在于，所述温控部分包括系统不同部位的热电偶；热源温度热电偶安装在出燃烧室热源管道上，系统对热源温度热电偶的控制在380～600℃；出料热电偶安装在出料口的上部，系统对出料热电偶的控制在≤100℃；粉尘与混合气流热电偶安装在布袋除尘主箱体和集尘收缩罩之间尘汽收集管上，系统对粉尘与混合气流热电偶的控制在180～260℃；混合气流热电偶安装在集气管上，系统对混合气流热电偶的控制在≥120℃。

8.如权利要求7所述的高炉块矿烘干与筛分方法，其特征在于，所述的产品及副产品处理部分包括出料成品运输皮带和粉尘运输皮带；当含水、粉矿、粘土的块矿经过烘烤筛分后，筛上物即为合格产品，通过出料溜槽进入出料成品运输皮带运送至使用处；而筛下物和除尘灰属于副产品，其中，筛下物通过筛下集料仓进入粉尘运输皮带，同时布袋除尘灰通过集灰仓也进入粉尘运输皮带，两种副产品一同输送至指定位置，最终完成产品及副产品处理。

9.如权利要求8所述的高炉块矿烘干与筛分方法，其特征在于，箱内高温除尘布袋设置在箱体内，送灰螺旋设置在送灰螺旋轴上，连接箱体外部的螺旋电机共同安装在箱体底部；出灰管一端与送灰螺旋的终端相衔接，另一端连接埋刮器，而埋刮器的另一端连接集灰仓；集气管的一端与所有高温除尘布袋的内腔相连，另一端与抽风机相连接，而抽风机出气端与排气管道中下部相连，排气管道两个端口都是敞开的，且垂直于地面；

当粉尘、蒸汽、混合气流进入高温布袋除尘器箱体内，箱内高温除尘布袋将气流和粉尘分离；粉尘由箱体底部的送灰螺旋电机带动送灰螺旋轴和送灰螺旋将粉尘推入出灰管，再进入埋刮器，埋刮电机再将埋刮器里的粉尘送入集灰仓；气流由高温布袋的内腔进入集气管，再通过抽风机进入排气管道，由于排气管道两个端口都是敞开的且垂直于地面，因此热气流向空中排出，而排放过程中蒸汽冷凝水也能够向地面排放。

10.如权利要求9所述的，当空气通过高压送风机的动力，依次通过流量控制阀门，进入送风管道、分配主管、分配支管、直到支管定位板的出口，或同时经过备用强制气流管、备用强制气流管阀门、备用强制气流支管到达变截面导流管之间，或变截面导流管与单层/双层悬臂弹性动静条自清理筛网振动筛的空隙之间；由于出口上部是弧形空气幕集尘罩，能够沿弧形面形成弧形空气幕；同时，在进料端口，振动筛的上部边缘一侧，与集尘收缩罩入口相对安装的封口空气幕，封口空气幕空气动力也来自于高压送风机；当系统工作时，封口空气幕配合弧形空气幕和布袋除尘风机形成的负压将筛下上行热气流、烘干的粉尘、水分产生的蒸汽的混合气流强制推吸进入尘汽收缩罩和尘汽收集管。

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