CN112577321A - 一种烧结气流倾斜向下的带式抽风烧结工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烧结气流倾斜向下的带式抽风烧结工艺，解决了现有烧结工艺料层阻力大，烧结烟气中粉尘浓度高，热烧结矿竖窑冷却时热矿输送扬尘的问题。技术方案包括在烧结机头部烧结混合料通过布料装置均匀铺在烧结机台车上，再进行点火、从上向下抽风烧结，烧结气流从混合料上方穿过烧结料层、台车篦子进入风箱，台车及烧结混合料倾斜向上从机头运行到机尾，烧结气流及烧结火焰锋面垂直于台车行进方向，倾斜向下穿过烧结料层。本发明工艺流程简单、烧结过程污染物排放低、占地面积小、烧结综合运行成本低。

Description

一种烧结气流倾斜向下的带式抽风烧结工艺

技术领域

本发明涉及冶金领域的烧结工艺，具体的说是一种烧结气流倾斜向下的带式抽风烧结工艺。

背景技术

烧结是指把粉状物料转变为致密体，是粉末或粉末压坯加热到低于其中基本成分的熔点的温度，然后以一定的方法和速度冷却到室温的过程。烧结的结果是粉末颗粒之间发生粘结，烧结体的强度增加，把粉末颗粒的聚集体变成为晶粒的聚结体，从而获得所需的物理、机械性能的制品或材料。

烧结工序是现代钢铁生产的最重要的工艺单元之一，烧结过程中产生的能量消耗是钢铁工业能量消耗最为重要的部分，包括点火燃料、电能消耗以及固体燃料，其中电耗占工序能耗的13-20％。烧结工序的电耗主要来自抽风机。目前，在抽风机的功率配置上，200m2烧结机所配抽风机功率为4000kW，400m2烧结机所配抽风机功率为7000kW，600m2烧结机所配抽风机功率为10000kW。烧结料层透气性能是决定抽风机电耗的重要指标，随着烧结过程的进行，料层的透气性会发生急剧变化。

点火开始后，料层被抽风压实，气体温度快速升高、过湿现象开始形成。由于下部料层发生过湿，导致料球破坏，彼此黏结或堵塞孔隙，料层阻力增加。在预热层，由于湿料球粒干燥，预热时发生破碎，料层孔隙率变小。同时，预热层温度高，通过此层实际气流速度增大，从而增加气流阻力。燃烧层由于温度高，并伴有液相存在，气流阻力大。烧结矿层的烧结矿气孔多阻力小，透气性好。目前的带式抽风烧结工艺烧结气流穿过烧结料层产生的总曵力方向是垂直向下的，料层被抽风压实的方向也是垂直向下。料层中部分微细颗粒物在垂直向下的曵力作用下，穿过料层间隙和台车篦子进入到烧结烟气中，烧结烟气的颗粒物浓度较高。

另外，针对提高热烧结矿余热高效回收的竖式冷却炉冷却工艺，目前的带式抽风烧结工艺，必须借助其他提升设备将热烧结矿从烧结机尾输送进入竖式冷却炉内。输送路径越长，热损失越大，输送过程的扬尘量越大。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题,结合热烧结矿竖式冷却炉的工艺特点提供一种工艺流程简单、烧结过程污染物排放低、占地面积小、烧结综合运行成本低的烧结气流倾斜向下的带式抽风烧结工艺。

技术方案包括在烧结机头部烧结混合料通过布料装置均匀铺在烧结机台车上，再进行点火、从上向下抽风烧结，烧结气流从混合料上方穿过烧结料层、台车篦子进入风箱，所述台车及烧结混合料倾斜向上从机头运行到机尾，所述烧结气流及烧结火焰锋面垂直于台车行进方向，倾斜向下穿过烧结料层。

所述台车通过头部星轮由下部轨道经头部弯道抬升到上部轨道，并推动前面台车向机尾方向移动，所述头部星轮通过传动装置驱动。

所述上部轨道由机头到机尾倾斜向上，倾斜度为5-15％，所述下部轨道与所述上部轨道平行。

所述台车及台车上的烧结混合料倾斜向上从机头运行到机尾，倾斜度为5-15％。

所述进入上部轨道的台车在移动过程中经布料装置将铺底料和混合料装到台车上，所述铺底料和混合料随着台车移动到点火器下面点火、抽风、烧结。

所述进入上部轨道的台车在后面台车的推动下沿着上部轨道运行到机尾，经尾部弯道或尾部星轮卸料后进入下部轨道。

所述烧结机采用开环式烧结机台车轨道，所述烧结机台车轨道包含上层轨道、中层轨道和下层轨道，所述上层轨道倾斜5-15％布置在头部星轮装置及尾部星轮装置或尾部固定弯道的上方，所述中层轨道水平布置在尾部星轮装置或尾部固定弯道的下方，所述下层轨道水平布置在头部星轮装置的下方，所述开环处通过链带连接。

所述上层轨道一端连接烧结机头部星轮或固定弯道，另一端连接烧结尾固定弯道或尾部星轮，所述上层轨道从烧结机头到机尾向上倾斜 5-15％，所述中层水平轨道一端连接尾部固定弯道或尾部星轮，另一端连接链带，所述下层水平轨道一端连头部星轮，另一端连接链带。

所述台车在头部星轮装置驱动下，沿着上层轨道从机头向移机尾，再进入尾部固定弯道卸料后进入中层水平轨道，再通过链带移到下层轨道上，所述链带通过链带驱动轮驱动将台车沿着下层轨道拖向烧结机头部星轮，再通过头部星轮装置驱动进入烧结机上层轨道。

所述中层水平轨道长度一般设置为能放置2-4个台车。进入中层水平轨道的台车再通过链带，输送到下层水平轨道,再通过链带沿着轨道拖向机头部，与该处台车相接触连接。

所述下层水平轨道设置台车检修平台，所述台车检修平台通过链带连接上层水平轨道。

所述烧结混合料从机头运行机尾完成烧结过程，并形成热烧结矿，所述热烧结矿在机尾卸料进入烧结矿竖式冷却炉。

针对背景技术提到的问题，发明人作出如下改进：将原水平布置的带式抽风烧结机进行改进，改成机头低，机尾高的倾斜布置，倾斜度为 5-15％。发明人研究发现，所述倾斜布置的烧结机在进行抽风烧结时，改变了烧结混合料的受力方向，烧结混合料所受到的气流曵力与混合料的重力形成了一定的夹角，料层被抽风压实的方向不再是垂直台车篦子平面；料层中的微细颗粒物受气流曵力作用不再是垂直台车篦子平面；燃烧层的液相除受到垂直于台车篦子平面方向的气流曵力作用外，还受到垂直向下的重力作用，增加了液相流向预热层的概率；同样在预热层，增加了湿料球粒预热破碎形成的微细颗粒物穿过料层的距离，增加了被料层拦截下来的可能性，减少了烧结烟气中颗粒物浓度。

进一步，考虑到烧结生产过程中，烧结机台车起拱，并经常出现隔热垫烧损脱落、炉篦条脱落、台车栏板松动、开裂、台车轮子轴脱出、台车梁烧损、密封滑块脱落等故障，发明人将烧结机台车轨道设置成开环式，即烧结机台车轨道设置为上层轨道、中层轨道和下层轨道；上层轨道倾斜 5-15％布置在头部星轮装置及尾部星轮装置或尾部固定弯道的上方；中层轨道水平布置在尾部星轮装置或尾部固定弯道的下方；下层轨道水平布置在头部星轮装置的下方。上层轨道一端连接烧结机头部星轮或固定弯道，另一端连接烧结尾固定弯道或尾部星轮，上层轨道从烧结机头到机尾向上倾斜5-15％；中层水平轨道一端连接尾部固定弯道或尾部星轮，另一端连接链带；下层水平轨道一端连头部星轮，另一端连接链带。

上层轨道从烧结机头到机尾向上倾斜5-15％设置是基于两个方面因素考虑：(1)倾斜度过小，发挥不出烧结气流倾斜向下烧结的技术优势，即在提高烧结矿质量、增加料层透气性、减少烟气中颗粒物浓度等方面的效果不大；(1)倾斜度过大，导致驱动台车行进的负荷过大，对头部星轮的材质及加工要求过高，烧结机建设投资大。

台车在头部星轮装置驱动下，沿着上层轨道从机头向移机尾，再进入尾部固定弯道卸料后进入中层水平轨道，再通过链带移到下层轨道上；链带通过链带驱动轮驱动将台车沿着下层轨道拖向烧结机头部星轮，再通过头部星轮装置驱动进入烧结机上层轨道。

中层水平轨道长度设置为能放置2-4个台车。进入中层水平轨道的台车再通过链带，输送到下层水平轨道,再通过链带沿着轨道拖向机头部，与该处台车相接触连接。

以上设置可彻底解决台车受热出现的起拱现象。

为了减少因台车故障导致烧结机停机时间，提高设备作业率，在下层水平轨道设置台车检修平台。需要维修的台车从中层水平轨道通过链带移到检修平台，修理完好的台车通过检修平台轨道移到下层水平轨道。

有益效果：

(1)改变了烧结液相的流动方向，扩大了液相的流动范围，增加了水平方向物料的烧结混合，提高了烧结矿质量。

(2)增加了烧结料层的透气性，降低抽风机的电耗。倾斜布置后改变了烧结混合料的受力方向，由于受重力作用料层被抽风压实的方向不再是垂直台车篦子平面，压实力有所减弱，料层透气性有所改善。同时燃烧层的液相除受到垂直于台车篦子平面方向的气流曵力作用外，还受到垂直向下的重力作用，增加了液相流向预热层的概率，强化了料层内的热传导，提高了预热层的预热效果，进而提高了混合料的燃烧效果，减少燃烧层厚度，降低料层阻力。

(3)降低了烧结烟气中的颗粒物浓度。料层中的微细颗粒物除受垂直于台车篦子平面的气流曵力作用外，还受到垂直向下的重力作用，增加了微细颗粒物逃逸料层的距离，进而增加了被料层拦截下来的可能性。同样在预热层，由于受到两个不同方向的力的作用，增加了湿料球粒预热破碎形成的微细颗粒物迁移到过湿层的概率，强化了传热效果，增加了微细颗粒物在过湿层被黏附下来的概率，减少了烧结烟气中颗粒物浓度。

(4)提高烧结机的作业率。通过设置台车检修平台，实现台车在线维修，减少了因台车故障而导致的烧结机停机时间。

(5)提高了热烧结矿的余热回收率。烧结机倾斜设置，增加了机尾卸料高度，热烧结矿可直接卸到竖式冷却炉的进料斗内，减少了热烧结矿的中间运输、倒运环节，从而减少了热烧结矿的散热损失，同时还减少了热烧结矿运输过程的扬尘。

附图说明

图1为本发明实施例1工艺流程图。

图2为本发明实施例2和实施例3工艺流程图。

图3为本发明实施例4工艺流程图。

其中，1－烧结机台车、2－烧结机风箱、3－烧结料层、4－铺底料、 5－点火系统、6－下料溜槽、7－布料系统、7.1－下料斗、7.2－布料机、8－头部传动机构、8.1－头部星轮、9－烧结机台车轨道、9.1－上层倾斜轨道、9.2－尾部固定轨道、9.3－下层倾斜轨道、9.4－上层水平轨道、 9.5－下层水平轨道、10－主烟道、11－抽风机、12－除尘器、13－链带、 14－台车检修平台、15－竖式冷却炉。

具体实施方式

实施例1

参见图1，包括烧结机台车1，所述台车1下方设有烧结机风箱2，所述台车1内有烧结料层3和铺底料4，烧结料层3和铺底料4随台车1 在头部传动机构8的驱动下，由头部星轮8.1推动从烧结机头沿着烧结机台车轨道9的上层倾斜轨道9.1运行到机尾部，在尾部固定轨道9.2处卸料，并进入下层倾斜轨道9.3。所述进入下层倾斜轨道9.3的台车1在其后面台车1的推动下，沿下层倾斜轨道9.3行进到烧结机头，并在头部星轮8.1推动下进入上层倾斜轨道9.1。所述进入上层倾斜轨道9.1的台车 1行进到布料系统7的下方，烧结混合料经过下料斗7.1和布料机7.2，并通过下料溜槽6均布到烧结机台车1上。在后方台车1的推动下，载有烧结混合料的台车1行进到点火系统5下方，并点火烧结，同时在抽风机 11的抽吸作用下，烧结气流从烧结料层3的上方进入穿过烧结料层3和铺底料4，烧结机台车1的篦子，进入烧结机风箱2，经主烟道10进入烟气除尘器12，最后进入烟气净化系统。

实施例2

参见图2，包括烧结机台车1，所述台车1下方设有烧结机风箱2，所述台车1内有烧结料层3和铺底料4，烧结料层3和铺底料4随台车1 在头部传动机构8的驱动下，由头部星轮8.1推动从烧结机头沿着烧结机台车轨道9的上层倾斜轨道9.1运行到机尾部，在尾部固定轨道9.2处卸料，并进入上层水平轨道9.4。所述进入上层水平轨道9.4的台车1在其后面台车1的推动下前行到连通上层水平轨道9.4和下层水平轨道9.5 的链带13上，并通过链带13牵移到下层水平轨道9.5，沿下层水平轨道 9.5行进到烧结机头。所述沿下层水平轨道9.5行进到烧结机头的台车1 在头部星轮8.1推动下，进入上层倾斜轨道9.1。所述进入上层倾斜轨道 9.1的台车1行进到布料系统7的下方，烧结混合料经过下料斗7.1和布料机7.2，并通过下料溜槽6均布到烧结机台车1上。在后方台车1的推动下，载有烧结混合料的台车1行进到点火系统5下方，并点火烧结，同时在抽风机11的抽吸作用下，烧结气流从烧结料层3的上方进入穿过烧结料层3和铺底料4，烧结机台车1的篦子，进入烧结机风箱2，经主烟道10进入烟气除尘器12，最后进入烟气净化系统。

实施例3

参见图2，包括烧结机台车1，所述台车1下方设有烧结机风箱2，所述台车1内有烧结料层3和铺底料4，烧结料层3和铺底料4随台车1 在头部传动机构8的驱动下，由头部星轮8.1推动从烧结机头沿着烧结机台车轨道9的上层倾斜轨道9.1运行到机尾部，在尾部固定轨道9.2处卸料，并进入上层水平轨道9.4。所述进入上层水平轨道9.4的台车1若需要维修，则在其后面台车1的推动下并通过链带13上，牵移到台车检修平台14上进行维修。维修完好的台车通过台车检修平台14的轨道进入下层水平轨道9.5，再行进到烧结机头。所述沿下层水平轨道9.5行进到烧结机头的台车1在头部星轮8.1推动下，进入上层倾斜轨道9.1。所述进入上层倾斜轨道9.1的台车1行进到布料系统7的下方，烧结混合料经过下料斗7.1和布料机7.2，并通过下料溜槽6均布到烧结机台车1上。在后方台车1的推动下，载有烧结混合料的台车1行进到点火系统5下方，并点火烧结，同时在抽风机11的抽吸作用下，烧结气流从烧结料层3的上方进入穿过烧结料层3和铺底料4，烧结机台车1的篦子，进入烧结机风箱2，经主烟道10进入烟气除尘器12，最后进入烟气净化系统。

实施例4

参见图3，包括烧结机台车1，所述台车1下方设有烧结机风箱2，所述台车1内有烧结料层3和铺底料4，烧结料层3和铺底料4随台车1 在头部传动机构8的驱动下，由头部星轮8.1推动从烧结机头沿着烧结机台车轨道9的上层倾斜轨道9.1运行到机尾部，在尾部固定轨道9.2处卸料，由台车1卸下的热烧结矿进入竖式冷却炉15内。卸料后的台车进入上层水平轨道9.4，其余同实施例2。

Claims (12)

1.一种烧结气流倾斜向下的带式抽风烧结工艺，包括在烧结机头部烧结混合料通过布料装置均匀铺在烧结机台车上，再进行点火、从上向下抽风烧结，烧结气流从混合料上方穿过烧结料层、台车篦子进入风箱，其特征在于，所述台车及烧结混合料倾斜向上从机头运行到机尾，所述烧结气流及烧结火焰锋面垂直于台车行进方向，倾斜向下穿过烧结料层。

2.如权利要求1所述的一种烧结气流倾斜向下的带式抽风烧结工艺，其特征在于，所述台车通过头部星轮由下部轨道经头部弯道抬升到上部轨道，并推动前面台车向机尾方向移动，所述头部星轮通过传动装置驱动。

3.如权利要求2所述的一种烧结气流倾斜向下的带式抽风烧结工艺，其特征在于，所述上部轨道由机头到机尾倾斜向上，倾斜度为5-15％，所述下部轨道与所述上部轨道平行。

4.如权利要求1所述的一种烧结气流倾斜向下的带式抽风烧结工艺，其特征在于，所述台车及台车上的烧结混合料倾斜向上从机头运行到机尾，倾斜度为5-15％。

5.如权利要求1或4所述的一种烧结气流倾斜向下的带式抽风烧结工艺，其特征在于，所述进入上部轨道的台车在移动过程中经布料装置将铺底料和混合料装到台车上，所述铺底料和混合料随着台车移动到点火器下面点火、抽风、烧结。

6.如权利要求1或2或3所述的一种烧结气流倾斜向下的带式抽风烧结工艺，其特征在于，所述进入上部轨道的台车在后面台车的推动下沿着上部轨道运行到机尾，经尾部弯道或尾部星轮卸料后进入下部轨道。

7.如权利要求1所述的一种烧结气流倾斜向下的带式抽风烧结工艺，其特征在于，所述烧结机采用开环式烧结机台车轨道，所述烧结机台车轨道包含上层轨道、中层轨道和下层轨道，所述上层轨道倾斜5-15％布置在头部星轮装置及尾部星轮装置或尾部固定弯道的上方，所述中层轨道水平布置在尾部星轮装置或尾部固定弯道的下方，所述下层轨道水平布置在头部星轮装置的下方，所述开环处通过链带连接。

8.如权利要求7所述的一种烧结气流倾斜向下的带式抽风烧结工艺，其特征在于，所述上层轨道一端连接烧结机头部星轮或固定弯道，另一端连接烧结尾固定弯道或尾部星轮，所述上层轨道从烧结机头到机尾向上倾斜5-10％，所述中层水平轨道一端连接尾部固定弯道或尾部星轮，另一端连接链带，所述下层水平轨道一端连头部星轮，另一端连接链带。

9.如权利要求1或8所述的一种烧结气流倾斜向下的带式抽风烧结工艺，其特征在于，所述台车在头部星轮装置驱动下，沿着上层轨道从机头向移机尾，再进入尾部固定弯道卸料后进入中层水平轨道，再通过链带移到下层轨道上，所述链带通过链带驱动轮驱动将台车沿着下层轨道拖向烧结机头部星轮，再通过头部星轮装置驱动进入烧结机上层轨道。

10.如权利要求1或8所述的一种烧结气流倾斜向下的带式抽风烧结工艺，其特征在于，所述中层水平轨道长度一般设置为能放置2-4个台车。进入中层水平轨道的台车再通过链带，输送到下层水平轨道,再通过链带沿着轨道拖向机头部，与该处台车相接触连接。

11.如权利要求7－10任一项所述的一种烧结气流倾斜向下的带式抽风烧结工艺，其特征在于，所述下层水平轨道设置台车检修平台，所述台车检修平台通过链带连接上层水平轨道。

12.如权利要求1所述的一种烧结气流倾斜向下的带式抽风烧结工艺，其特征在于，所述烧结混合料从机头运行机尾完成烧结过程，并形成热烧结矿，所述热烧结矿在机尾卸料进入烧结矿竖式冷却炉。

Images