CN112048616A - 一种液气两相介质耦合移动喷吹烧结方法及喷吹装置 - Google Patents
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Abstract
一种液气两相介质耦合移动喷吹烧结方法及喷吹装置,该方法包括以下步骤:1)获取当前待烧结混合料的粒径大小D;2)将待烧结混合料通过台车送入烧结机中烧结,采用整体形式向台车烧结料面喷吹气态燃料,采用移动形式向台车料面喷吹液态燃料;3)实时监测所述待烧结混合料在台车上烧结时,各节点位置中烧结料面上的水汽浓度C水和CO浓度CCO;4)选择纯气态燃料烧结、纯液态燃料烧结、混合烧结的喷吹烧结方式中的一种喷吹烧结方式,调整步骤2)中的喷吹烧结方式。本申请的技术方案,利用雾化后的液态燃料与气态燃料混合,提高喷吹烧结技术的燃烧值,扩宽喷吹烧结技术的喷吹量的范围,满足极端燃烧喷吹量的需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种喷吹烧结方法,具体涉及一种液气两相介质耦合移动喷吹烧结方法,属于矿料烧结技术领域;本发明还涉及一种液气两相介质耦合移动喷吹装置。
背景技术
烧结工艺是炼铁流程中的一个关键环节,其原理是将各种粉状含铁原料,配入适量的液态燃料和熔剂,加入适量的水,经混合和造球后在烧结设备上使物料发生一系列物理化学变化,烧结成块,从而送往高炉进行下一步工序。烧结是我国钢铁冶炼主要的原料加工工艺,75%以上的高炉原料来源于烧结矿。但烧结是典型的高能耗、高污染行业,其能耗居钢铁工业第二位,污染负荷占钢铁工业的40%而居首位。随着环保要求的日益严格,研究和开发高能效低排放烧结清洁生产技术及其装备,对支撑我国钢铁工业产业升级、实现绿色可持续发展具有重大意义。
气态燃料喷吹强化烧结技术是现阶段较先进的一种烧结绿色化改造技术。它是通过在点火段之后往烧结料层表面喷射稀释到燃烧浓度以下的气态燃料的方式用来代替烧结添加的部分焦粉,使部分液态燃料从顶部进入烧结料层并在燃烧带上部附近燃烧。该技术可有效避免烧结峰值温度过高,延长烧结有益温度的持续时间,从而提高烧结矿强度和还原度,降低高炉生产时的焦比,并且有效降低整个生产工序中CO2的排放量。
但,采用现有技术的气态燃料喷吹烧结技术,面临燃烧能量不足的问题,气态燃料燃烧无法为烧结料面提供充足的燃烧能量,以使得不得不在制取烧结混合料阶段向球团内掺入大量煤,生产成本高。
因此,如何提供一种液气两相介质耦合移动喷吹烧结方法,利用雾化后的液态燃料与气态燃料混合,提高喷吹烧结技术的燃烧值,扩宽喷吹烧结技术的喷吹量的范围,满足极端燃烧喷吹量的需求,是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
针对上述现有技术的不足,本发明的目的在于利用雾化后的液态燃料与气态燃料混合,提高喷吹烧结技术的燃烧值,扩宽喷吹烧结技术的喷吹量的范围,满足极端燃烧喷吹量的需求。本发明提供一种液气两相介质耦合移动喷吹烧结方法,该方法包括以下步骤:1)获取当前待烧结混合料的粒径大小D;2)将待烧结混合料通过台车送入烧结机中烧结,采用整体形式向台车烧结料面喷吹气态燃料,采用移动形式向台车料面喷吹液态燃料;3)实时监测所述待烧结混合料在台车上烧结时,各节点位置中烧结料面上的水汽浓度C水和CO浓度CCO;4)根据步骤1)和步骤3)的数据D、C水、CCO,将其与系统内存储的历史平均数据比对,选择纯气态燃料烧结、纯液态燃料烧结、混合烧结的喷吹烧结方式中的一种喷吹烧结方式,调整步骤2)中的喷吹烧结方式。
根据本发明的第一个实施方案,提供一种液气两相介质耦合移动喷吹烧结方法:
一种液气两相介质耦合移动喷吹烧结方法,该方法包括以下步骤:1)获取当前待烧结混合料的粒径大小D;2)将待烧结混合料通过台车送入烧结机中烧结,采用整体形式向台车烧结料面喷吹气态燃料,采用移动形式向台车料面喷吹液态燃料;3)实时监测所述待烧结混合料在台车上烧结时,各节点位置中烧结料面上的水汽浓度C水和CO浓度CCO;4)根据步骤1)和步骤3)的数据D、C水、CCO,将其与系统内存储的历史平均数据比对,选择纯气态燃料烧结、纯液态燃料烧结、混合烧结的喷吹烧结方式中的一种喷吹烧结方式,调整步骤2)中的喷吹烧结方式。
作为优选,步骤4)中将数据代入公式(1),得到烧结机内各处烧结料面判断参数δ;
判断δ大小,选择喷吹烧结方式:
当δ≤1时,采用纯气态燃料喷吹烧结的烧结方式;
当1<δ≤2时,采用混合喷吹烧结的烧结方式;
当δ>2时,采用纯液态燃料喷吹烧结的烧结方式;
其中,D、C水、CCO的单位分别为mm、%、%;D平均为待烧结混合料的历史平均粒径大小,mm;C水平均为烧结时水汽的历史平均体积浓度,%;CCO平均为烧结时CO的历史平均体积浓度,%;k1为粒径耦合系数,取值为0.6-1.2;k2为水汽浓度耦合系数,取值为0.4-0.8;k3为CO浓度耦合系数,取值为0.4-0.8。
作为优选,步骤1)中还包括:获取待烧结混合料的配灰比例H、碱度比例J、固体燃料配比R,将其与系统内存储的历史平均数据比对;得到修正判断参数δ′;
判断δ大小,选择喷吹烧结方式:
当δ′≤2时,采用纯气态燃料喷吹烧结的烧结方式;
当2<δ′≤4时,采用混合喷吹烧结的烧结方式;
当δ′>4时,采用纯液态燃料喷吹烧结的烧结方式;
其中:H、J、R的单位分别为%、%、%;H平均为待烧结混合料配料中的历史平均配灰比例,%;J平均为待烧结混合料配料中的历史平均碱度比例,%;R平均为待烧结混合料配料中的历史平均固体燃料配比,%;k4为配灰比例耦合系数,取值为0.6-1.0;k5为碱度比例耦合系数,取值为0.6-0.8;k6为固体燃料配比耦合系数,取值为0.4-0.7。
作为优选,在步骤2)中,采用整体形式向台车烧结料面喷吹气态燃料,采用移动形式向台车料面喷吹液态燃料具体为:沿台车前进方向,在烧结罩体内排列设置多组气态燃料喷吹装置,每组气态燃料喷吹装置独立控制,通过气态燃料喷吹装置向台车料面喷吹气态燃料;沿台车前进方向,在烧结罩体上设置可移动液态燃料喷吹装置,通过液态燃料喷吹装置向台车料面喷吹液态燃料。
作为优选,在步骤3)中,获得当前烧结机内各处烧结料面上的水汽浓度C水和CO浓度CCO具体为:沿烧结车前进方向,在烧结罩体内排列设置多组水汽浓度传感器和CO浓度传感器,以实时监测获得当前烧结机内各处烧结料面上的水汽浓度C水和CO浓度CCO。
作为优选,在步骤2)中,气态燃料喷吹装置和液态燃料喷吹装置位于台车烧结料面的正上方,且液态燃料喷吹装置位于气态燃料喷吹装置的正上方,气态燃料喷吹装置与液态燃料喷吹装置错位垂直向下喷吹,气态燃料的喷吹路径,液态燃料的喷吹路径。
作为优选,该方法还包括以下步骤:
5)沿台车前进方向的液态燃料喷吹装置的边缘两侧,倾斜向台车烧结料面中心中线喷吹蒸汽,形成罩设在烧结区域边缘的蒸汽罩,蒸汽喷吹的路径。
作为优选,该方法还包括以下步骤:
6)沿台车前进方向的台车边缘的两侧,水平向台车烧结料面中心中线喷吹富氧气体,富氧气体喷吹的路径P4。
作为优选,步骤2)中的气态燃料和/或液态燃料喷吹、步骤5)中的蒸汽喷吹、步骤6)中的富氧气体喷吹,按一定组合顺序进行喷吹。
作为优选,先进行步骤6)中的富氧气体喷吹,再进行步骤5)中的蒸汽喷吹,最后进行步骤2)中的气态燃料和/或液态燃料喷吹。
作为优选,先同时进行步骤6)中的富氧气体喷吹和步骤5)中的蒸汽喷吹,在进行步骤2)中的气态燃料和/或液态燃料喷吹。
根据本发明的第二个实施方案,提供一种液气两相介质耦合移动喷吹装置:
一种应用第一个实施方案液气两相介质耦合移动喷吹烧结方法的液气两相介质耦合移动喷吹装置,该移动喷吹装置包括:气态燃料喷吹装置、液态燃料喷吹装置、水汽浓度传感器、CO浓度传感器、粒径识别装置、移动装置;所述粒径识别装置设置在烧结机罩体前边缘,用于识别待烧结混合料的粒径D;多组所述水汽浓度传感器和所述CO浓度传感器沿台车移动方向,排列设置在烧结罩体内,用于监测台车烧结料面的水汽浓度C水和CO浓度CCO;
多组所述气态燃料喷吹装置设置在烧结机罩体内,且位于台车的上方,所述气态燃料喷吹装置气态燃料喷吹装置底部设置有气态燃料喷口,气态燃料喷吹装置通过气态燃料喷口向烧结料面喷吹气态燃料;
液态燃料喷吹装置通过移动装置设置在烧结罩体上,所述液态燃料喷吹装置的底部阵列设置有多个液态燃料雾化喷头,通过所述液态燃料雾化喷头向烧结料面喷吹雾化后的液态燃料。
作为优选,所述液态燃料喷吹装置位于所述气态燃料喷吹装置的正上方,且气态燃料喷吹装置的液态燃料雾化喷头与液态燃料喷吹装置的气态燃料喷口错位垂直向下喷吹。
作为优选,液态燃料喷吹装置为平面板状腔体,内部通有高压液态燃料,在液态燃料雾化喷头的作用下雾化液态燃料,并向下喷吹雾化后的液态燃料。
作为优选,液态燃料喷吹装置为方形板体或圆形板体。
作为优选,该移动喷吹装置还包括:蒸汽喷吹装置,所述蒸汽喷吹装置设置在沿台车前进方向的液态燃料喷吹装置的边缘两侧,倾斜向台车烧结料面中心中线喷吹蒸汽。
作为优选,该移动喷吹装置还包括:补氧喷吹装置,所述补氧喷吹装置设置在沿台车前进方向的台车边缘的两侧,水平向台车烧结料面中心中线喷吹富氧气体。
作为优选,该移动喷吹装置还包括:气态燃料支管、气态燃料总管、液态燃料支管、液态燃料总管;所述气态燃料总管和所述液态燃料总管设置在烧结机罩体外侧,所述气态燃料总管通过所述液态燃料支管与所述液态燃料喷吹装置连通;所述液态燃料支管为可形变管道。
作为优选,所述移动装置包括:承力台、升降机构、移动滑轨机构;所述液态燃料喷吹装置通过液态燃料支管固定在承力台上,承力台通过升降机构设置在移动滑轨机构上,移动滑轨机构设置在烧结机罩体上。
首先需要说明现有技术中气态燃料(蒸汽)喷吹工艺过程
图5为带气态燃料喷吹的烧结机结构图。与常规烧结机相比,气态燃料喷吹强化烧结技术,在点火炉后方的烧结机台车上部增设了气态燃料喷吹装置,由气态燃料喷吹总管、气态燃料喷吹支管、气态燃料喷吹管排和气态燃料喷吹罩体组成,其中气态燃料喷吹罩体内部的气态燃料喷吹管排与烧结机料面平行设置安装,通过气态燃料喷吹支管与气态燃料喷出总管相连,在料面附近设置料面CO检测仪可实时监测料面区域的CO浓度值,在气态燃料喷吹支管上设有支管流量调节阀可实时调节喷吹气态燃料量。在烧结配料时,适当降低料层配煤比,将烧结所需的一部分热量以气态燃料喷吹的形式送入料层。烧结过程中,通过气态燃料喷吹管将稀释到爆炸极限以下的气态燃料喷洒在烧结料层表面空间,使其被抽入料层内,利用气态燃料对烧结料层进行补热,强化烧结过程。而蒸汽喷吹和气态燃料喷吹类似,装置结构也基本相同。
气态燃料与蒸汽经由各自的管路系统分别在喷吹罩的左右两侧进入罩内,且蒸汽喷吹管排的安装位置要略高于气态燃料喷吹管排,这是因为蒸汽压力较高、喷出流速较快,如果将蒸汽管设置在气态燃料管下方,易出现高压蒸汽在料面形成帷幕阻碍气态燃料下行的情况,而蒸汽管排如果设置在气态燃料管排上方,能起到引流效果,将气态燃料吸附卷吸带入料层。
其次,现有技术中存在如下技术问题:
1)气态燃料与蒸汽混匀速率慢
气态燃料与蒸汽在罩内喷吹时,由于其路径不同,各自形成单独的介质流束,又没有打散装置,所以两种介质的混匀速度非常慢,同时两种介质与空气的混匀速度也非常慢,有时候甚至会出现局部区域吸入纯气态燃料或纯蒸汽的情况;
2)气态燃料与蒸汽在料面喷洒的浓度不均
由于气态燃料与蒸汽混匀速率慢,而喷吹装置距离料面的距离又很有限,所以极易出现气态燃料与蒸汽在料面喷洒的浓度不均,即烧结料面各个区域吸入的气态燃料体积浓度、蒸汽体积浓度各不相同,从而导致辅助烧结效果不佳,甚至干扰烧结正常生产的情况发生。
综上,目前气态燃料&蒸汽耦合喷吹装置,在结构优化上存在关键性待解决问题,急需一种能够将气态燃料与蒸汽快速混匀、使其被均匀吸入料层各区域的新装置结构技术。
在本申请的第一个实施方案中,利用液态燃料雾化喷吹与气态燃料喷吹相结合对烧结物料补充燃烧能量,从而降低在烧结物料制球工艺中煤的用量,利用性价比高的能源物质减少性价比低的能源物质的使用,从而降低生产成本。由于单位球团中煤所需含量降低,则整个球团的体积变小,直径变小,外部热量能够更快传到值烧结混合料的内部,从而降低缩减烧结时间,和提高烧结混合料烧结的内外均匀性,提高烧结质量。而在实际生产过程中,根据矿料品质的不同,烧结物料制取球团时,所需要加入的煤含量不同,导致不同批次的烧结混合料的直径有所不同。本申请的技术方案,先获取即将进入烧结机的待烧结混合料的直径大小D,然后在烧结混合料烧结过程中,实时监测各节点位置的烧结料面的水汽浓度C水和CO浓度CCO。根据步骤1)和步骤3)的数据D、C水、CCO,在纯气态燃料烧结、纯液态燃料烧结、混合烧结的三种喷吹烧结方式中选取最适合该节点位置的喷吹烧结方式进行烧结。
需要说明的是,将整个烧结机沿台车移动方向分为多段节点位置,每个节点位置中放置一组气态燃料喷吹装置,于此同时每个节点位置中还设置有多组水汽浓度传感器和CO浓度传感器。而本申请方案采用可移动的液态燃料喷吹装置,可移动液态燃料喷吹装置设置在烧结机罩体上,在罩体设置有供液态燃料喷吹装置移动的轨道,液态燃料喷吹装置在轨道上移动,从而可以在需要雾化液态燃料喷吹的位置,进行雾化燃料喷吹。
需要说明的是,根据烧结物料制球的球团大小目标数据,即可得到待烧结混合料的直径D;可以采用图像识别的方式对即将进入烧结机的台车上的球团进行扫描,获取该批次的球团的直径D。
在本申请的第一个实施方案中,判断因子δ与球团直径D、水汽浓度C水、CO浓度CCO成正比,判断因子δ的值越大,表示该节点位置的所需补充的额外燃烧能量越大,相较于气态燃料喷吹燃烧,采用液态燃料雾化喷吹燃烧,能够有效促进烧结料面的燃烧。δ越大,需选择不同的喷吹烧结方式。
需要说明的是,烧结混合料的直径越大,代表所需额外补充的燃烧能量越多;水汽浓度和CO浓度越大,代表水煤反应不够充分,需要额外补充燃烧能量。
需要进一步说明的是,待烧结混合料的球团粒径大小对于料层的透气性影响大;当球团粒径过大时,会导致球团之间的间隙过大,从而使得热气容易从料层内向外散失,导致料层内部球团烧结过程中温度波动大;当球团粒径过小时,会导致球团之间的间隙过小,从而使得外部燃烧的火焰难以进入料层,导致料层传热不足,即会存在上部烧结喷吹的温度过高,而料层内部温度不足的情况。上述两种情况,都会导致球团烧结的质量下降。
在烧结过程中,为了充分利用煤的燃烧热能,结合水煤气反应原理,过程中需不停向烧结机中喷入一定量的水汽。水煤气反应是放热反应,同时水汽浓度越高,越能够促进水煤气的反应,因此当水汽浓度达到一定值时,即可停止液态燃料的喷入。此时在其他反应参数达标的情况下,足以维持且正向激励水煤气反应的进行,液态燃料的喷入量可以自适应降低或者直接暂停液态燃料的喷入。
需要进一步说明的是,水煤气反应的过程中,会产生中间产物,在氧气充足的情况下,反应初期温度较低,反应不充分,产生大量一氧化碳。因此当检测到一氧化碳浓度高时,说明反应温度不达标,当前喷吹补热量不足,需要进一步喷吹。
综上,在公式(1)中,球团粒径大小和一氧化碳浓度的大小,对于是否采用液态燃料喷吹补热的判定影响更大。
在本申请的第一个实施方案中,配灰的比例过小则会导致无法形成粘粘球团,配灰的比例过大,则形成的球团内部过于密实,导致外部热量无法更好的对球团内部进行加热。同样的球团碱度的大小,也会影响到球团本身的透气性。当球团由于工艺参数的调整使得其透气性发生变化后,如透气性变小,即配灰量占比达,碱度大的时候,需要采用液态燃料对球团进行喷吹烧结。同样的在固体燃料的占比变大后,整个球团的透气性也受到影响,需要采用液态燃料进行喷吹。
需要说明的是,D平均、C水平均、CCO平均、H平均、J平均、R平均均为生产企业内部根据长期生产过程中得出的平均值。即,收集烧结过程中,每一次检测的得到的待烧结混合料的粒径大小、烧结时水汽的体积浓度、烧结时CO的体积浓度、待烧结混合料配料中的配灰比例、待烧结混合料配料中的碱度比例、待烧结混合料配料中的固体燃料配比,将这些数据储存,并求平均值;然后用于下一次的计算,根据公式(1)或(2)得出的结果进行相应的控制,从而保证烧结矿的品质。
在本申请的第一个实施方案中,通过沿台车方向的每个节点位置设置独立的单组气态燃料喷吹装置,和通过可移动的液态燃料喷吹装置。能够针对不同位置独立控制提供额外补充的能量值。从而精准调节烧结过程中烧结混合料的受热,提高烧结品质。
在本申请的第一个实施方案中,通过沿台车方向的每个节点位置设置独立的多组水汽浓度传感器和CO浓度传感器,精准检测每个节点位置的燃烧情况,为精准调节打下基础,提高烧结质量。
在本申请的第一个实施方案中,液态燃料喷吹装置设置在气态燃料喷吹装置的上方,有利于雾化液态燃料与气态燃料的混合,液态燃料雾化后均匀喷洒到气态燃料喷吹装置的上方,使其与气态燃料、空气快速混匀至指定浓度,一同吸入料层内参与强化烧结。
在本申请的第一个实施方案中,沿台车前进方向的液态燃料喷吹装置的边缘两侧,倾斜向台车烧结料面中心中线喷吹蒸汽,形成罩设在烧结区域边缘的蒸汽罩。蒸汽喷吹的路径如图3中。蒸汽罩能够防止雾化液态燃料和气态燃料从液态燃料喷吹装置和气态燃料喷吹装置的两侧逃逸。将雾化液态燃料和气态燃料控制在烧结区域中。
在本申请的第一个实施方案中,沿台车前进方向的台车边缘的两侧,水平向台车烧结料面中心中线喷吹富氧气体,能够在烧结料面处持续保持充足的氧气,从而促进雾化液态燃料和气态燃料在烧结区域的燃烧。另外还能够防止雾化液态燃料和气态燃料从台车的两侧逃逸。富氧气体喷吹路径如图3中。
在本申请的第一个实施方案中,步骤2)中的气态燃料和/或液态燃料喷吹、步骤5)中的蒸汽喷吹、步骤6)中的富氧气体喷吹,按一定组合顺序进行喷吹。能够促进烧结区域的雾化液态燃料和气态燃料的燃烧。
具体地第一个实施例中,先进行步骤6)中的富氧气体喷吹,再进行步骤5)中的蒸汽喷吹,最后进行步骤2)中的气态燃料和/或液态燃料喷吹。能够先在烧结料面上喷吹入富氧气体,做好氧气准备;再通过蒸汽罩封锁液态燃料喷吹装置两侧的间隙;最后喷吹入雾化液态燃料和气态燃料进行充分燃烧。
具体地第二个实施例中,先同时进行步骤6)中的富氧气体喷吹和步骤5)中的蒸汽喷吹,在进行步骤2)中的气态燃料和/或液态燃料喷吹。能够同时在烧结料面上喷吹入富氧气体和通过蒸汽罩封锁液态燃料喷吹装置两侧的间隙,最后再喷吹入雾化液态燃料和气态燃料进行充分燃烧。
在本申请的第二个实施方案中,一种液气两相介质耦合移动喷吹装置,结合水汽浓度传感器、CO浓度传感器、粒径识别装置的数据,控制气态燃料喷吹装置、液态燃料喷吹装置、移动装置对烧结物料进行喷吹烧结,能够精准的控制燃烧能量的补充。从而减少制球的煤用量的同时,提高整体烧结的质量,节约生产成本。
需要说明的是,液态燃料喷吹装置通过移动装置设置在烧结罩体上,从而实现在烧结机罩体上的移动,一个液态燃料喷吹装置的移动范围可以是整个烧结机罩体的范围,也可以是几个节点位置中多组气态燃料喷吹装置的长度范围。整个移动喷吹装置可设置有多套液态燃料喷吹装置。
在本申请的第二个实施方案中,所述液态燃料喷吹装置位于所述气态燃料喷吹装置的正上方提高雾化液态燃料和气态燃料的混合速率。
在本申请的第二个实施方案中,如图7-10所示,液态燃料喷吹装置为方形板体或圆形板体。
在本申请的第二个实施方案中,通过蒸汽喷吹装置从沿台车前进方向的液态燃料喷吹装置的边缘两侧喷吹蒸汽,形成蒸汽罩。
在本申请的第二个实施方案中,通过补氧喷吹装置从沿台车前进方向的台车边缘的两侧喷入富氧气体。
在本申请的第二个实施方案中,通过气态燃料支管、气态燃料总管为气态燃料喷吹装置提供气态燃料;气态燃料喷吹装置具体为气态燃料喷吹排管,进一步的气态燃料喷吹排管还包括多根气态燃料喷吹管,气态燃料喷吹管平行设置在台车上方,气态燃料喷吹管底部开设有喷吹孔(气态燃料喷口),气态燃料从喷吹孔喷出与雾化液态燃料混合后进入料层。
在本申请的第二个实施方案中,通过液态燃料支管、液态燃料总管为液态燃料喷吹装置提供高压液态燃料;通过液态燃料雾化喷头将高压液态燃料雾化,向下喷吹,与气态燃料混合,液态燃料支管为可形变管道,能够调整自身形态以满足液态燃料喷吹装置不同位置的需要。
需要补充说明的是,当使用本发明进行气态、液态燃料复合喷吹生产时,气态燃料、燃油分别经由各自的总管、支管,最终由管排喷出至料面附近,燃油喷吹位置在气态燃料上方且喷吹前经过雾化处理。可确保对喷吹浓度不够的工艺段实施燃油补吹,以保障料面气态燃料喷吹技术的技术效果。
在本申请的第二个实施方案中,承力台与液态燃料支管紧密相连,其下部设有升降机构和移动滑轨机构,通过升降机构可实现承力台以及与其相连的液态燃料支管、液态燃料喷吹装置和液态燃料雾化喷头在烧结机横截面方向上的高度升降,通过移动滑轨机构可实现承力台以及与其相连的液态燃料支管、液态燃料喷吹装置和液态燃料雾化喷头在烧结机运行方向上的前后位置移动。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1、本申请的技术方案,能够让钢厂在应用气态燃料喷吹技术时可以有更多选择,一些厂内没有煤气,或煤气介质价格较昂贵的厂况企业可以选择成本较低廉的重油、燃油等液态燃料进行雾化喷吹,自由度更高;
2、本申请的技术方案,由于可使用气、液两相燃料进行复合补热喷吹,所以可以调节的喷吹流量范围较现有技术大幅提高(即喷吹的燃烧热量大幅提高),操作工可灵活根据当前工况要求来决定是否开启两相喷吹,以及两相喷吹的流量比例值,当遇到特殊工况需要大幅变化喷吹量时,也能做到游刃有余。
附图说明
图1为本发明实施例中液气两相介质耦合移动喷吹烧结方法的流程图;
图2为本发明实施例中液气两相介质耦合移动喷吹装置的结构示意图;
图3为本发明实施例中蒸汽喷吹装置和补氧喷吹装置布置示意图;
图4为本发明实施例中粒径识别装置的位置示意图;
图5为现有技术中气态燃料喷吹装置结构示意图;
图6为现有技术中气态燃料喷吹装置外部侧视图;
图7为本发明实施例中液态燃料喷吹装置为方形板体的主视图;
图8为本发明实施例中液态燃料喷吹装置为方形板体的俯视图;
图9为本发明实施例中液态燃料喷吹装置为圆形板体的主视图;
图10为本发明实施例中液态燃料喷吹装置为圆形板体的俯视图;
图11为本发明实施例中可移动液态燃料喷吹装置沿台车前进方向布置的俯视图。
附图标记:
RQ1:气态燃料喷吹装置;RQ101:气态燃料喷口;RQ2:气态燃料支管;RQ3:气态燃料总管;RL1:液态燃料喷吹装置;RL101:液态燃料雾化喷头;RL2:液态燃料支管;RL3:液态燃料总管;ZQ1:蒸汽喷吹装置;BY1:补氧喷吹装置;Y:移动装置;
C1:水汽浓度传感器;C2:CO浓度传感器;C3:粒径识别装置;A:烧结区域;B:蒸汽罩;L中:台车烧结料面中心中线;P1:气态燃料的喷吹路径;P2:液态燃料的喷吹路径;P3:蒸汽喷吹的路径;P4:富氧气体喷吹的路径;S1:台车;S2:罩体。
具体实施方式
根据本发明的第一个实施方案,提供一种液气两相介质耦合移动喷吹烧结方法:
一种液气两相介质耦合移动喷吹烧结方法,该方法包括以下步骤:1)获取当前待烧结混合料的粒径大小D;2)将待烧结混合料通过台车送入烧结机中烧结,采用整体形式向台车烧结料面喷吹气态燃料,采用移动形式向台车料面喷吹液态燃料;3)实时监测所述待烧结混合料在台车上烧结时,获得当前烧结机内各处烧结料面上的水汽浓度C水和CO浓度CCO;4)根据步骤1)和步骤3)的数据D、C水、CCO,将其与系统内存储的历史平均数据比对,选择纯气态燃料烧结、纯液态燃料烧结、混合烧结的喷吹烧结方式中的一种喷吹烧结方式,调整步骤2)中的喷吹烧结方式。
作为优选,步骤4)中将数据代入公式(1),得到烧结机内各处烧结料面判断参数δ;
判断δ大小,选择喷吹烧结方式:
当δ≤1时,采用纯气态燃料喷吹烧结的烧结方式;
当1<δ≤2时,采用混合喷吹烧结的烧结方式;
当δ>2时,采用纯液态燃料喷吹烧结的烧结方式;
其中,D、C水、CCO的单位分别为mm、%、%;D平均为待烧结混合料的历史平均粒径大小,mm;C水平均为烧结时水汽的历史平均体积浓度,%;CCO平均为烧结时CO的历史平均体积浓度,%;k1为粒径耦合系数,取值为0.6-1.2;k2为水汽浓度耦合系数,取值为0.4-0.8;k3为CO浓度耦合系数,取值为0.4-0.8。
作为优选,步骤1)中还包括:获取待烧结混合料的配灰比例H、碱度比例J、固体燃料配比R,将其与系统内存储的历史平均数据比对;得到修正判断参数δ′;
判断δ大小,选择喷吹烧结方式:
当δ′≤2时,采用纯气态燃料喷吹烧结的烧结方式;
当2<δ′≤4时,采用混合喷吹烧结的烧结方式;
当δ′>4时,采用纯液态燃料喷吹烧结的烧结方式;
其中:H、J、R的单位分别为%、%、%;H平均为待烧结混合料配料中的历史平均配灰比例,%;J平均为待烧结混合料配料中的历史平均碱度比例,%;R平均为待烧结混合料配料中的历史平均固体燃料配比,%;k4为配灰比例耦合系数,取值为0.6-1.0;k5为碱度比例耦合系数,取值为0.6-0.8;k6为固体燃料配比耦合系数,取值为0.4-0.7。
作为优选,在步骤2)中,采用整体形式向台车烧结料面喷吹气态燃料,采用移动形式向台车料面喷吹液态燃料具体为:沿台车前进方向,在烧结罩体内排列设置多组气态燃料喷吹装置,每组气态燃料喷吹装置独立控制,通过气态燃料喷吹装置向台车料面喷吹气态燃料;沿台车前进方向,在烧结罩体上设置可移动液态燃料喷吹装置,通过液态燃料喷吹装置向台车料面喷吹液态燃料。
作为优选,在步骤3)中,获得当前烧结机内各处烧结料面上的水汽浓度C水和CO浓度CCO具体为:沿烧结车前进方向,在烧结罩体内排列设置多组水汽浓度传感器和CO浓度传感器,以实时监测获得当前烧结机内各处烧结料面上的水汽浓度C水和CO浓度CCO。
作为优选,在步骤2)中,气态燃料喷吹装置和液态燃料喷吹装置位于台车烧结料面的正上方,且液态燃料喷吹装置位于气态燃料喷吹装置的正上方,气态燃料喷吹装置与液态燃料喷吹装置错位垂直向下喷吹,气态燃料的喷吹路径P1,液态燃料的喷吹路径P2。
作为优选,该方法还包括以下步骤:5)沿台车前进方向的液态燃料喷吹装置的边缘两侧,倾斜向台车烧结料面中心中线L中喷吹蒸汽,形成罩设在烧结区域A边缘的蒸汽罩B,蒸汽喷吹的路径P3。
作为优选,该方法还包括以下步骤:6)沿台车前进方向的台车边缘的两侧,水平向台车烧结料面中心中线L中喷吹富氧气体,富氧气体喷吹的路径P4。
作为优选,步骤2)中的气态燃料和/或液态燃料喷吹、步骤5)中的蒸汽喷吹、步骤6)中的富氧气体喷吹,按一定组合顺序进行喷吹。
作为优选,先进行步骤6)中的富氧气体喷吹,再进行步骤5)中的蒸汽喷吹,最后进行步骤2)中的气态燃料和/或液态燃料喷吹。
作为优选,先同时进行步骤6)中的富氧气体喷吹和步骤5)中的蒸汽喷吹,在进行步骤2)中的气态燃料和/或液态燃料喷吹。
根据本发明的第二个实施方案,提供一种液气两相介质耦合移动喷吹装置:
一种应用第一个实施方案液气两相介质耦合移动喷吹烧结方法的液气两相介质耦合移动喷吹装置,该移动喷吹装置包括:气态燃料喷吹装置RQ1、液态燃料喷吹装置RL1、水汽浓度传感器C1、CO浓度传感器C2、粒径识别装置C3、移动装置Y;所述粒径识别装置C3设置在烧结机罩体S2前边缘,用于识别待烧结混合料的粒径D;多组所述水汽浓度传感器C1和所述CO浓度传感器C2沿台车S1移动方向,排列设置在烧结罩体内,用于监测台车烧结料面的水汽浓度C水和CO浓度CCO;多组所述气态燃料喷吹装置RQ1设置在烧结机罩体内,且位于台车的上方,所述气态燃料喷吹装置RQ1气态燃料喷吹装置底部设置有气态燃料喷口RQ101,气态燃料喷吹装置RQ1通过气态燃料喷口RQ101向烧结料面喷吹气态燃料;液态燃料喷吹装置RL1通过移动装置Y设置在烧结罩体上,所述液态燃料喷吹装置RL1的底部阵列设置有多个液态燃料雾化喷头RL101,通过所述液态燃料雾化喷头RL101向烧结料面喷吹雾化后的液态燃料。
作为优选,所述液态燃料喷吹装置位于所述气态燃料喷吹装置的正上方,且气态燃料喷吹装置的液态燃料雾化喷头与液态燃料喷吹装置的气态燃料喷口错位垂直向下喷吹。
作为优选,该移动喷吹装置还包括:蒸汽喷吹装置ZQ1,所述蒸汽喷吹装置ZQ1设置在沿台车前进方向的液态燃料喷吹装置的边缘两侧,倾斜向台车烧结料面中心中线L中喷吹蒸汽。
作为优选,该移动喷吹装置还包括:补氧喷吹装置BY1,所述补氧喷吹装置BY1设置在沿台车前进方向的台车边缘的两侧,水平向台车烧结料面中心中线L中喷吹富氧气体。
作为优选,该移动喷吹装置还包括:气态燃料支管RQ2、气态燃料总管RQ3、液态燃料支管RL2、液态燃料总管RL3;所述气态燃料总管RQ3和所述液态燃料总管RL3设置在烧结机罩体外侧,所述气态燃料总管RQ3分出所述气态燃料支管RQ2与所述气态燃料喷吹装置RQ1连通;所述液态燃料总管RL3通过所述液态燃料支管RL2与所述液态燃料喷吹装置RL1连通;所述液态燃料支管RL2为可形变管道。
作为优选,所述移动装置Y包括:承力台Y1、升降机构Y2、移动滑轨机构Y3;所述液态燃料喷吹装置RL1通过液态燃料支管RL2固定在承力台Y1上,承力台Y1通过升降机构Y2设置在移动滑轨机构Y3上,移动滑轨机构Y3设置在烧结机罩体S2上。
实施例1
根据本发明的第一个实施方案,提供一种液气两相介质耦合移动喷吹烧结方法:
一种液气两相介质耦合移动喷吹烧结方法,该方法包括以下步骤:1)获取当前待烧结混合料的粒径大小D;2)将待烧结混合料通过台车送入烧结机中烧结,采用整体形式向台车烧结料面喷吹气态燃料,采用移动形式向台车料面喷吹液态燃料;3)实时监测所述待烧结混合料在台车上烧结时,获得当前烧结机内各处烧结料面上的水汽浓度C水和CO浓度CCO;4)根据步骤1)和步骤3)的数据D、C水、CCO,将其与系统内存储的历史平均数据比对,选择纯气态燃料烧结、纯液态燃料烧结、混合烧结的喷吹烧结方式中的一种喷吹烧结方式,调整步骤2)中的喷吹烧结方式。
实施例2
重复实施例1,只是步骤4)中将数据代入公式(1),得到烧结机内各处烧结料面判断参数δ;
判断δ大小,选择喷吹烧结方式:
当δ≤1时,采用纯气态燃料喷吹烧结的烧结方式;
当1<δ≤2时,采用混合喷吹烧结的烧结方式;
当δ>2时,采用纯液态燃料喷吹烧结的烧结方式;
其中,D、C水、CCO的单位分别为mm、%、%;D平均为待烧结混合料的历史平均粒径大小,mm;C水平均为烧结时水汽的历史平均体积浓度,%;CCO平均为烧结时CO的历史平均体积浓度,%;k1为粒径耦合系数,取值为0.6-1.2;k2为水汽浓度耦合系数,取值为0.4-0.8;k3为CO浓度耦合系数,取值为0.4-0.8。
作为优选,步骤1)中还包括:获取待烧结混合料的配灰比例H、碱度比例J、固体燃料配比R,将其与系统内存储的历史平均数据比对;得到修正判断参数δ′;
判断δ大小,选择喷吹烧结方式:
当δ′≤2时,采用纯气态燃料喷吹烧结的烧结方式;
当2<δ′≤4时,采用混合喷吹烧结的烧结方式;
当δ′>4时,采用纯液态燃料喷吹烧结的烧结方式;
其中:H、J、R的单位分别为%、%、%;H平均为待烧结混合料配料中的历史平均配灰比例,%;J平均为待烧结混合料配料中的历史平均碱度比例,%;R平均为待烧结混合料配料中的历史平均固体燃料配比,%;k4为配灰比例耦合系数,取值为0.6-1.0;k5为碱度比例耦合系数,取值为0.6-0.8;k6为固体燃料配比耦合系数,取值为0.4-0.7。
实施例3
重复实施例2,只是在步骤2)中,采用整体形式向台车烧结料面喷吹气态燃料,采用移动形式向台车料面喷吹液态燃料具体为:沿台车前进方向,在烧结罩体内排列设置多组气态燃料喷吹装置,每组气态燃料喷吹装置独立控制,通过气态燃料喷吹装置向台车料面喷吹气态燃料;沿台车前进方向,在烧结罩体上设置可移动液态燃料喷吹装置,通过液态燃料喷吹装置向台车料面喷吹液态燃料。
实施例4
重复实施例3,只是在步骤3)中,获得当前烧结机内各处烧结料面上的水汽浓度C水和CO浓度CCO具体为:沿烧结车前进方向,在烧结罩体内排列设置多组水汽浓度传感器和CO浓度传感器,以实时监测获得当前烧结机内各处烧结料面上的水汽浓度C水和CO浓度CCO。
实施例5
重复实施例4,只是在步骤2)中,气态燃料喷吹装置和液态燃料喷吹装置位于台车烧结料面的正上方,且液态燃料喷吹装置位于气态燃料喷吹装置的正上方,气态燃料喷吹装置与液态燃料喷吹装置错位垂直向下喷吹,气态燃料的喷吹路径P1,液态燃料的喷吹路径P2。
实施例6
重复实施例5,只是该方法还包括以下步骤:5)沿台车前进方向的液态燃料喷吹装置的边缘两侧,倾斜向台车烧结料面中心中线L中喷吹蒸汽,形成罩设在烧结区域A边缘的蒸汽罩B,蒸汽喷吹的路径P3。
实施例7
重复实施例6,只是该方法还包括以下步骤:6)沿台车前进方向的台车边缘的两侧,水平向台车烧结料面中心中线L中喷吹富氧气体,富氧气体喷吹的路径P4。
实施例8
重复实施例7,只是步骤2)中的气态燃料和/或液态燃料喷吹、步骤5)中的蒸汽喷吹、步骤6)中的富氧气体喷吹,按一定组合顺序进行喷吹。
实施例9
重复实施例8,只是先进行步骤6)中的富氧气体喷吹,再进行步骤5)中的蒸汽喷吹,最后进行步骤2)中的气态燃料和/或液态燃料喷吹。
实施例10
重复实施例8,只是先同时进行步骤6)中的富氧气体喷吹和步骤5)中的蒸汽喷吹,在进行步骤2)中的气态燃料和/或液态燃料喷吹。
实施例11
一种液气两相介质耦合移动喷吹装置,该移动喷吹装置包括:气态燃料喷吹装置RQ1、液态燃料喷吹装置RL1、水汽浓度传感器C1、CO浓度传感器C2、粒径识别装置C3、移动装置Y;所述粒径识别装置C3设置在烧结机罩体S2前边缘,用于识别待烧结混合料的粒径D;多组所述水汽浓度传感器C1和所述CO浓度传感器C2沿台车S1移动方向,排列设置在烧结罩体内,用于监测台车烧结料面的水汽浓度C水和CO浓度CCO;多组所述气态燃料喷吹装置RQ1设置在烧结机罩体内,且位于台车的上方,所述气态燃料喷吹装置RQ1气态燃料喷吹装置底部设置有气态燃料喷口RQ101,气态燃料喷吹装置RQ1通过气态燃料喷口RQ101向烧结料面喷吹气态燃料;液态燃料喷吹装置RL1通过移动装置Y设置在烧结罩体上,所述液态燃料喷吹装置RL1的底部阵列设置有多个液态燃料雾化喷头RL101,通过所述液态燃料雾化喷头RL101向烧结料面喷吹雾化后的液态燃料。
实施例12
重复实施例11,只是所述液态燃料喷吹装置位于所述气态燃料喷吹装置的正上方,且气态燃料喷吹装置的液态燃料雾化喷头与液态燃料喷吹装置的气态燃料喷口错位垂直向下喷吹。液态燃料喷吹装置为平面板状腔体,内部通有高压液态燃料,在液态燃料雾化喷头的作用下雾化液态燃料,并向下喷吹雾化后的液态燃料。液态燃料喷吹装置为方形板体。
实施例13
重复实施例12,只是该移动喷吹装置还包括:蒸汽喷吹装置ZQ1,所述蒸汽喷吹装置ZQ1设置在沿台车前进方向的液态燃料喷吹装置的边缘两侧,倾斜向台车烧结料面中心中线L中喷吹蒸汽。
实施例14
重复实施例13,只是该移动喷吹装置还包括:补氧喷吹装置BY1,所述补氧喷吹装置BY1设置在沿台车前进方向的台车边缘的两侧,水平向台车烧结料面中心中线L中喷吹富氧气体。
实施例15
重复实施例14,只是该移动喷吹装置还包括:气态燃料支管RQ2、气态燃料总管RQ3、液态燃料支管RL2、液态燃料总管RL3;所述气态燃料总管RQ3和所述液态燃料总管RL3设置在烧结机罩体外侧,所述气态燃料总管RQ3分出所述气态燃料支管RQ2与所述气态燃料喷吹装置RQ1连通;所述液态燃料总管RL3通过所述液态燃料支管RL2与所述液态燃料喷吹装置RL1连通;所述液态燃料支管RL2为可形变管道。
实施例16
重复实施例14,只是所述移动装置Y包括:承力台Y1、升降机构Y2、移动滑轨机构Y3;所述液态燃料喷吹装置RL1通过液态燃料支管RL2固定在承力台Y1上,承力台Y1通过升降机构Y2设置在移动滑轨机构Y3上,移动滑轨机构Y3设置在烧结机罩体S2上。
应用实施例1
某钢铁厂360㎡的烧结机,运行参数如下:待烧结混合料的历史平均粒径大小D平均为1.5mm;烧结时水汽的历史平均体积浓度C水平均为8%;烧结时CO的历史平均体积浓度CCO平均为10%。
沿烧结机台车运行方向,在烧结机的烧结区域随机抽取5个节点位置,分别为第I节点位、第II节点位、第III节点位、第IV节点位、第V节点位。烧结机在烧结过程中,分别检测各个节点位置内待烧结混合料的粒径大小D、各节点位置烧结料面上的水汽体积浓度C水、各节点位置烧结料面上的CO体积浓度CCO;根据本发明提供的方法中的公式(1),检测各节点位置的判断参数,从而在各节点位置选择纯气态燃料烧结、纯液态燃料烧结或混合烧结的喷吹烧结。其中:k1为粒径耦合系数,取值为0.8;k2为水汽浓度耦合系数,取值为0.6;k3为CO浓度耦合系数,取值为0.6。
根据本发明提供的方法进行计算和判断,该批次待烧结混合料爱烧结机内进行烧结时,通过控制气态燃料喷吹装置的状态、移动可移动液态燃料喷吹装置的位置;实现:第I节点位采用纯气态燃料的喷吹烧结方式,第II节点位采用气态+液态的喷吹烧结方式(混合喷吹烧结),第III节点位采用气态+液态的喷吹烧结方式(混合喷吹烧结),第IV节点位采用纯液态燃料的喷吹烧结方式,第V节点位采用纯液态燃料的喷吹烧结方式。
应用实施例2
安徽某钢铁厂450㎡的烧结机,运行参数如下:待烧结混合料的历史平均粒径大小D平均为1.5mm;烧结时水汽的历史平均体积浓度C水平均为8%;烧结时CO的历史平均体积浓度CCO平均为10%。待烧结混合料配料中的历史平均配灰比例H平均为2%;待烧结混合料配料中的历史平均碱度比例J平均为5%;待烧结混合料配料中的历史平均固体燃料配比R平均为5%;
沿烧结机台车运行方向,在烧结机的烧结区域上设置7个节点位置,分别为第I节点位、第II节点位、第III节点位、第IV节点位、第V节点位、第VI节点位、第VII节点位。
烧结机在烧结过程中,分别检测各节点位置内待烧结混合料的粒径大小D、各节点位置烧结料面上的水汽体积浓度C水、各节点位置烧结料面上的CO体积浓度CCO、获取该批次烧结机台车内待烧结混合料的配灰比例H、获取该批次烧结机台车内待烧结混合料的碱度比例J、获取该批次烧结机台车内待烧结混合料的固体燃料配比R;根据本发明提供的方法中的公式(2),检测各节点位置的判断参数,从而在各节点位置选择纯气态燃料烧结、纯液态燃料烧结或混合烧结的喷吹烧结。其中:k1为粒径耦合系数,取值为0.8;k2为水汽浓度耦合系数,取值为0.6;k3为CO浓度耦合系数,取值为0.6;k4为配灰比例耦合系数,取值为0.8;k5为碱度比例耦合系数,取值为0.7;k6为固体燃料配比耦合系数,取值为0.5。
根据本发明提供的方法进行计算和判断,该批次待烧结混合料爱烧结机内进行烧结时,通过控制气态燃料喷吹装置的状态、移动可移动液态燃料喷吹装置的位置;实现:第I节点位采用纯气态的喷吹烧结方式,第II节点位采用纯气态的喷吹烧结方式,第III节点位采用气态+液态的喷吹烧结方式,第IV节点位采用气态+液态的喷吹烧结方式,第V节点位采用气态+液态的喷吹烧结方式,第VI节点位采用纯液态的喷吹烧结方式,第VII节点位采用纯液态的喷吹烧结方式。
Claims (10)
1.一种液气两相介质耦合移动喷吹烧结方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
1)获取当前待烧结混合料的粒径大小D;
2)将待烧结混合料通过台车送入烧结机中烧结,采用整体形式向台车烧结料面喷吹气态燃料,采用移动形式向台车料面喷吹液态燃料;
3)实时监测所述待烧结混合料在台车上烧结时,获得当前烧结机内各处烧结料面上的水汽浓度C水和CO浓度CCO;
4)根据步骤1)和步骤3)的数据D、C水、CCO,将其与系统内存储的历史平均数据比对,选择纯气态燃料烧结、纯液态燃料烧结、混合烧结的喷吹烧结方式中的一种喷吹烧结方式,调整步骤2)中的喷吹烧结方式。
2.根据权利要求1所述的液气两相介质耦合移动喷吹烧结方法,其特征在于,步骤4)中将数据代入公式(1),得到烧结机内各处烧结料面判断参数δ;
判断δ大小,选择喷吹烧结方式:
当δ≤1时,采用纯气态燃料喷吹烧结的烧结方式;
当1<δ≤2时,采用混合喷吹烧结的烧结方式;
当δ>2时,采用纯液态燃料喷吹烧结的烧结方式;
其中,D、C水、CCO的单位分别为mm、%、%;D平均为待烧结混合料的历史平均粒径大小,mm;C水平均为烧结时水汽的历史平均体积浓度,%;CCO平均为烧结时CO的历史平均体积浓度,%;k1为粒径耦合系数,取值为0.6-1.2;k2为水汽浓度耦合系数,取值为0.4-0.8;k3为CO浓度耦合系数,取值为0.4-0.8。
3.根据权利要求2所述的液气两相介质耦合移动喷吹烧结方法,其特征在于,步骤1)中还包括:获取待烧结混合料的配灰比例H、碱度比例J、固体燃料配比R,将其与系统内存储的历史平均数据比对;得到修正判断参数δ′;
判断δ大小,选择喷吹烧结方式:
当δ′≤2时,采用纯气态燃料喷吹烧结的烧结方式;
当2<δ′≤4时,采用混合喷吹烧结的烧结方式;
当δ′>4时,采用纯液态燃料喷吹烧结的烧结方式;
其中:H、J、R的单位分别为%、%、%;H平均为待烧结混合料配料中的历史平均配灰比例,%;J平均为待烧结混合料配料中的历史平均碱度比例,%;R平均为待烧结混合料配料中的历史平均固体燃料配比,%;k4为配灰比例耦合系数,取值为0.6-1.0;k5为碱度比例耦合系数,取值为0.6-0.8;k6为固体燃料配比耦合系数,取值为0.4-0.7。
4.根据权利要求3所述的液气两相介质耦合移动喷吹烧结方法,其特征在于,在步骤2)中,采用整体形式向台车烧结料面喷吹气态燃料,采用移动形式向台车料面喷吹液态燃料具体为:沿台车前进方向,在烧结罩体内排列设置多组气态燃料喷吹装置,每组气态燃料喷吹装置独立控制,通过气态燃料喷吹装置向台车料面喷吹气态燃料;沿台车前进方向,在烧结罩体上设置可移动液态燃料喷吹装置,通过液态燃料喷吹装置向台车料面喷吹液态燃料;作为优选,在步骤2)中,气态燃料喷吹装置和液态燃料喷吹装置位于台车烧结料面的正上方,且液态燃料喷吹装置位于气态燃料喷吹装置的正上方,气态燃料喷吹装置与液态燃料喷吹装置错位垂直向下喷吹,气态燃料的喷吹路径(P1),液态燃料的喷吹路径(P2);和/或
在步骤3)中,获得当前烧结机内各处烧结料面上的水汽浓度C水和CO浓度CCO具体为:沿烧结车前进方向,在烧结罩体内排列设置多组水汽浓度传感器和CO浓度传感器,以实时监测获得当前烧结机内各处烧结料面上的水汽浓度C水和CO浓度CCO。
5.根据权利要求4所述的液气两相介质耦合移动喷吹烧结方法,其特征在于,该方法还包括以下步骤:
5)沿台车前进方向的液态燃料喷吹装置的边缘两侧,倾斜向台车烧结料面中心中线(L中)喷吹蒸汽,形成罩设在烧结区域(A)边缘的蒸汽罩(B),蒸汽喷吹的路径(P3)。
6.根据权利要求5所述的液气两相介质耦合移动喷吹烧结方法,其特征在于,该方法还包括以下步骤:
6)沿台车前进方向的台车边缘的两侧,水平向台车烧结料面中心中线(L中)喷吹富氧气体,富氧气体喷吹的路径(P4)。
7.根据权利要求6所述的液气两相介质耦合移动喷吹烧结方法,其特征在于,步骤2)中的气态燃料和/或液态燃料喷吹、步骤5)中的蒸汽喷吹、步骤6)中的富氧气体喷吹,按一定组合顺序进行喷吹;作为优选,先进行步骤6)中的富氧气体喷吹,再进行步骤5)中的蒸汽喷吹,最后进行步骤2)中的气态燃料和/或液态燃料喷吹;作为优选,先同时进行步骤6)中的富氧气体喷吹和步骤5)中的蒸汽喷吹,在进行步骤2)中的气态燃料和/或液态燃料喷吹。
8.一种应用权利要求1-7中任一项液气两相介质耦合移动喷吹烧结方法的液气两相介质耦合移动喷吹装置,其特征在于,该移动喷吹装置包括:气态燃料喷吹装置(RQ1)、液态燃料喷吹装置(RL1)、水汽浓度传感器(C1)、CO浓度传感器(C2)、粒径识别装置(C3)、移动装置(Y);
所述粒径识别装置(C3)设置在烧结机罩体(S2)前边缘,用于识别待烧结混合料的粒径D;
多组所述水汽浓度传感器(C1)和所述CO浓度传感器(C2)沿台车(S1)移动方向,排列设置在烧结罩体内,用于监测台车烧结料面的水汽浓度C水和CO浓度CCO;
多组所述气态燃料喷吹装置(RQ1)设置在烧结机罩体内,且位于台车的上方,所述气态燃料喷吹装置(RQ1)气态燃料喷吹装置底部设置有气态燃料喷口(RQ101),气态燃料喷吹装置(RQ1)通过气态燃料喷口(RQ101)向烧结料面喷吹气态燃料;
液态燃料喷吹装置(RL1)通过移动装置(Y)设置在烧结罩体上,所述液态燃料喷吹装置(RL1)的底部阵列设置有多个液态燃料雾化喷头(RL101),通过所述液态燃料雾化喷头(RL101)向烧结料面喷吹雾化后的液态燃料。
9.根据权利要求8所述的液气两相介质耦合移动喷吹装置,其特征在于,所述液态燃料喷吹装置位于所述气态燃料喷吹装置的正上方,且气态燃料喷吹装置的液态燃料雾化喷头与液态燃料喷吹装置的气态燃料喷口错位垂直向下喷吹;和/或
该移动喷吹装置还包括:蒸汽喷吹装置(ZQ1),所述蒸汽喷吹装置(ZQ1)设置在沿台车前进方向的液态燃料喷吹装置的边缘两侧,倾斜向台车烧结料面中心中线(L中)喷吹蒸汽;和/或
该移动喷吹装置还包括:补氧喷吹装置(BY1),所述补氧喷吹装置(BY1)设置在沿台车前进方向的台车边缘的两侧,水平向台车烧结料面中心中线(L中)喷吹富氧气体。
10.根据权利要求9所述的液气两相介质耦合移动喷吹装置,其特征在于,该移动喷吹装置还包括:气态燃料支管(RQ2)、气态燃料总管(RQ3)、液态燃料支管(RL2)、液态燃料总管(RL3);所述气态燃料总管(RQ3)和所述液态燃料总管(RL3)设置在烧结机罩体外侧,所述气态燃料总管(RQ3)分出所述气态燃料支管(RQ2)与所述气态燃料喷吹装置(RQ1)连通;所述液态燃料总管(RL3)通过所述液态燃料支管(RL2)与所述液态燃料喷吹装置(RL1)连通;所述液态燃料支管(RL2)为可形变管道;和/或
所述移动装置(Y)包括:承力台(Y1)、升降机构(Y2)、移动滑轨机构(Y3);所述液态燃料喷吹装置(RL1)通过液态燃料支管(RL2)固定在承力台(Y1)上,承力台(Y1)通过升降机构(Y2)设置在移动滑轨机构(Y3)上,移动滑轨机构(Y3)设置在烧结机罩体(S2)上。
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