CN113074554A - 一种可调整的高效烧结机松料器装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调整的高效烧结机松料器装置及使用方法，涉及冶炼设备技术领域。该可调整的高效烧结机松料器装置，包括支撑底座，所述支撑底座的顶部通过液压油缸固定设置有可移动箱体，所述可移动箱体的两侧设置有固定滑槽，所述固定滑槽上设置有隔板和疏水装置。该可调整的高效烧结机松料器装置及使用方法，实现了分层松料棒预热烧结混合料的精确控制，从而实现在烧结物料偏析、各层持水率不同、过湿带迁移作用下的分层均一预热效果，可明显提高烧结料层的透气性，保持松料棒在烧结料层中相对合理的空间梯度分布，使烧结料层内的温度场更加均匀，过湿层更加均一化，促进后续烧结进程的均匀化发展。

Description

一种可调整的高效烧结机松料器装置及使用方法

技术领域

本发明涉及冶炼设备技术领域，具体为一种可调整的高效烧结机松料器装置及使用方法。

背景技术

烧结松料器是一种改善烧结透气性的装置，其原理是利用原料中存在气孔所导致气流分布的先会聚再发散的效应，改善烧结抽风过程中气流分布，特别是针对以粒级偏细的含铁料为主的烧结工艺具有很显著的效果，可改善烧结料层透气性，提高烧结矿质量，为烧结的产质量指标改善起很大作用。

在现有技术中，一般的烧结松料器主要由固定装置和多层固定或可拆卸的松料棒构成，其中固定装置在布料器下方，松料棒为中空或实心、圆形或它型的结构，使用时，随着铺料的进行，松料棒部位形成空洞，对烧结起改善透气性的作用。

国内专家和研究人员对烧结松料器研究较为广泛，主要是涉及到松料器的附加功能，如：振动、加热，还有松料器的操作安装方面，如可拆卸、防磨损等。CN202066359U和CN202204300U公布了一种振动式松料和可自动清料的松料装置，前者是在传统松料器的基础上增加了振动装置，后者则采用反复式拉杆去除了烧结料粘于松料棒上的问题；CN202274739U、CN202024604U公布了一种喷吹热风和压缩空气的松料器装置，即利用松料棒的中空部分喷吹热风，一方面提高料温，另外改善透气性；CN201721457389.8公开一种烧结松料器，包括支架、松料棒，松料棒设置在支架上，松料棒末端封闭，松料棒内设有加热腔，加热内管设置在加热腔，加热内管内通入热源，支架内设有与加热内管相连通的加热管道，加热腔内设有换热介质；所述的每根松料棒的加热内管上均设有阀门。其可调整每根松料棒都可以单独调节自身的温度，增加了料层的透气性，可降低烧结矿固体燃耗，提高烧结矿产量，延长松料器使用寿命，能提高烧结机的透气性，增加烧结机台时产量，特别适合精矿配比较高的烧结生产使用。在松料棒的形状方面，CN2425340Y提出了一种剑丛式松料器，其松料棒工作段的横断面为上、下两端尖，两侧向外凸的双凸面结构，该松料器可以改善料层的透气性、预防料层在负压的作用下塌落，从而可以提高烧结矿的产量和质量。CN201407897公布了一种烧结可拆卸式双层松料器，包括上下二层松料棒，所述松料棒尾端有螺纹穿过支架通过螺母固定在支架上，其拆卸方便，便于维修。

现有技术中的松料装置基本为固定式的装置,当烧结料层发生较大变化时,由于其位置固定从而导致松料棒在烧结料层中的相对位置发生明显变化，其松料效果以及烧结料层的气流分布状态将出现一定程度的弱化，同时上述松料装置的热源预热混合料不能精准和分层控制，不能适应烧结物料偏析、各层持水率不同、过湿带迁移下精确控制预热，从而导致料层透气性的改善效果弱化。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种可调整的高效烧结机松料器装置及使用方法，解决了现有技术中的松料装置基本为固定式的装置,当烧结料层发生较大变化时,由于其位置固定从而导致松料棒在烧结料层中的相对位置发生明显变化，其松料效果以及烧结料层的气流分布状态将出现一定程度的弱化，同时上述松料装置的热源预热混合料不能精准和分层控制，不能适应烧结物料偏析、各层持水率不同、过湿带迁移下精确控制预热，从而导致料层透气性的改善效果弱化的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种可调整的高效烧结机松料器装置，包括支撑底座，所述支撑底座的顶部通过液压油缸固定设置有可移动箱体，所述可移动箱体的两侧设置有固定滑槽，所述固定滑槽上设置有隔板和疏水装置，所述可移动箱体上设置有筋板，所述筋板的背部分别设置有连接金属软管、流量计和电动调节阀，所述筋板上贯穿设置有松料棒，所述松料棒上设置有接触式测温装置，所述筋板上设置有限位构件，所述松料棒上设置有通气孔和通气腔道，其中，松料棒为不锈钢材质，松料棒表面覆有氮化硅陶瓷层。

优选的，所述松料棒分为上、中、下三层，采用锲型结构，其远处末端封闭，松料棒内部靠锲型的中下部位置为空腔结构形成通气腔道和设置相应的通气孔，远端设置接触式测温装置。

优选的，所述可移动箱体通过支撑底座上的两个液压油缸进行高度方向的上下调节，固定滑槽起到对可移动箱体的左右方向以及前后方向的固定限位作用。

优选的，所述可移动箱体内部通过隔板隔成上中下三个相对独立的腔室，其右侧与各层的松料棒的通气腔道联通用于预热烧结混合料，其左侧通过管道以及连接金属软管与蒸汽汽包联通，各层管路设置流量计以及电动调节阀。

优选的，使用时，自动计算各层松料棒各点检测温度的均值，其均值需达到烧结过程中露点的最低温度要求，在此基础上将流量计的示值与计算的温度均值进行联锁控制，电动调节阀与流量计的示值进行PID调节，从而实现各层松料棒的预热效果和蒸汽流量的精准自动控制，通过控制液压缸的行程自动控制，实现在烧结料层变化时，松料装置的装置随之跟进自动调节，从而保持烧结料层内的透气性以及气流分布均匀一致，同时通过三层松料棒的通入蒸汽量的自动调节，使烧结料层内的温度场更加均匀，过湿层更加均一化，促进后续烧结进程的均匀化发展

一种可调整的高效烧结机松料器装置的使用方法，包括上述所述的可调整的高效烧结机松料器装置，具体操作如下：

S1、设上、中、下三层松料棒，松料棒根部带有螺纹结构与可移动箱体后侧的筋板的对应安装位置的螺孔进行固定，其对应安装位置的筋板局部厚度可沿松料棒的方向形成一定长度的增加，以满足松料棒106在工作时的抗弯曲的强度；

S2、松料棒的根部与箱体螺纹固定的外部通过限位构件形成限位固定，防止松料棒在烧结物料布料时的向下作用力作用下的扭转，使得松料棒在烧结布料料层内的契形顶尖部位始终向上,即使得透气孔始终向下方位置,避免在烧结物料作用引起透气孔的堵塞；其中限位构件为内孔尺寸与松料棒的外形尺寸基本一致，外形为圆形与筋板处的圆孔尺寸基本一致；

S3、在松料棒的通气腔道的下部与松料棒契形底面之间开若干一定直径的通气孔，其通气孔斜向松料棒的末端方向，其设置可借助松料棒的外形结构防止在长时间工作时与烧结原料接触而导致的通气孔堵塞；

S4、上、中、下层松料棒的透气孔沿松料棒末端方向布置的起始位置，根据烧结布料时物料斜面的角度进行合理设置，即上层松料棒透气孔的起始位置保持相对靠近其末端方向，中下层次之，使各层松料棒的透气孔在正常生产时始终处于烧结物料内部；

S5、松料装置与蒸汽汽包连接的总管设总管切断阀，当烧结机停机时，总管切断阀自动切断停止蒸汽；

S6、当松料装置通入蒸汽前，可适当降低烧结混合料0.10-0.15％的水份，当减水的烧结混合料至松料装置处，开始打开总管切断阀投用蒸汽预热。

(三)有益效果

本发明提供了一种可调整的高效烧结机松料器装置及使用方法。具备以下有益效果：该可调整的高效烧结机松料器装置及使用方法，实现了分层松料棒预热烧结混合料的精确控制，从而实现在烧结物料偏析、各层持水率不同、过湿带迁移作用下的分层均一预热效果，可明显提高烧结料层的透气性。同时各层松料棒的通汽量能够根据各处的烧结混合料的预热效果及要求进行自动调节。而且松料装置能够根据烧结实际生产中的料层变化进行自动精准调节，从而适应料层的变化，保持松料棒在烧结料层中相对合理的空间梯度分布，从而保持烧结料层内的透气性以及气流分布更加均匀；在此基础上强化了通蒸汽预热的效果，同时通过三层松料棒的通入蒸汽量的自动调节，使烧结料层内的温度场更加均匀，过湿层更加均一化，促进后续烧结进程的均匀化发展。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明实施前后烧结相关指标对比数据表。

图中：101.连接金属软管，102.流量计，103.电动调节阀，104.固定滑槽，105.限位构件，106.松料棒，107.通气孔，108.通气腔道，109.可移动箱体，110.筋板，111.液压油缸，112.支撑底座，113.隔板，114.疏水装置，115.接触式测温装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种可调整的高效烧结机松料器装置，包括支撑底座112，支撑底座112的顶部通过液压油缸111固定设置有可移动箱体109，可移动箱体109的两侧设置有固定滑槽104，固定滑槽104上设置有隔板113和疏水装置114，可移动箱体109上设置有筋板110，筋板110的背部分别设置有连接金属软管101、流量计102和电动调节阀103，筋板110上贯穿设置有松料棒106，松料棒106上设置有接触式测温装置115，筋板110上设置有限位构件105，松料棒106上设置有通气孔107和通气腔道108，其中，松料棒106为不锈钢材质，松料棒106表面覆有氮化硅陶瓷层，松料棒106分为上、中、下三层，采用锲型结构，其远处末端封闭，松料棒106内部靠锲型的中下部位置为空腔结构形成通气腔道108和设置相应的通气孔107，远端设置接触式测温装置115，可移动箱体109通过支撑底座112上的两个液压油缸111进行高度方向的上下调节，固定滑槽104起到对可移动箱体109的左右方向以及前后方向的固定限位作用，可移动箱体109内部通过隔板113隔成上中下三个相对独立的腔室，其右侧与各层的松料棒106的通气腔道108联通用于预热烧结混合料，其左侧通过管道以及连接金属软管101与蒸汽汽包联通，各层管路设置流量计102以及电动调节阀103，使用时，自动计算各层松料棒106各点检测温度的均值，其均值需达到烧结过程中露点的最低温度要求，在此基础上将流量计102的示值与计算的温度均值进行联锁控制，电动调节阀103与流量计102的示值进行PID调节，从而实现各层松料棒106的预热效果和蒸汽流量的精准自动控制，通过控制液压缸111的行程自动控制，实现在烧结料层变化时，松料装置的装置随之跟进自动调节，从而保持烧结料层内的透气性以及气流分布均匀一致，同时通过三层松料棒106的通入蒸汽量的自动调节，使烧结料层内的温度场更加均匀，过湿层更加均一化，促进后续烧结进程的均匀化发展。

一种可调整的高效烧结机松料器装置的使用方法，包括上述的可调整的高效烧结机松料器装置，具体操作如下：

S1、设上、中、下三层松料棒106，松料棒106根部带有螺纹结构与可移动箱体后侧的筋板110的对应安装位置的螺孔进行固定，其对应安装位置的筋板局部厚度可沿松料棒106的方向形成一定长度的增加，以满足松料棒106在工作时的抗弯曲的强度；

S2、松料棒106的根部与箱体螺纹固定的外部通过限位构件105形成限位固定，防止松料棒106在烧结物料布料时的向下作用力作用下的扭转，使得松料棒在烧结布料料层内的契形顶尖部位始终向上,即使得透气孔107始终向下方位置,避免在烧结物料作用引起透气孔107的堵塞；其中限位构件105为内孔尺寸与松料棒的外形尺寸基本一致，外形为圆形与筋板110处的圆孔尺寸基本一致；

S3、在松料棒106的通气腔道108的下部与松料棒契形底面之间开若干一定直径的通气孔107，其通气孔107斜向松料棒的末端方向，其设置可借助松料棒的外形结构防止在长时间工作时与烧结原料接触而导致的通气孔堵塞；

S4、上、中、下层松料棒106的透气孔107沿松料棒末端方向布置的起始位置，根据烧结布料时物料斜面的角度进行合理设置，即上层松料棒透气孔的起始位置保持相对靠近其末端方向，中下层次之，使各层松料棒的透气孔107在正常生产时始终处于烧结物料内部；

S5、松料装置与蒸汽汽包连接的总管设总管切断阀，当烧结机停机时，总管切断阀自动切断停止蒸汽；

S6、当松料装置通入蒸汽前，可适当降低烧结混合料0.10-0.15％的水份，当减水的烧结混合料至松料装置处，开始打开总管切断阀投用蒸汽预热。

实施例：

以900mm厚料层烧结为例详细说明本松料装置的高度自动调节功能：三层松料棒之间的间距设置为，上、中层之间间距为200mm，中、下层松料棒之间间距为250mm，烧结布料厚度由层厚仪进行自动检测。正常生产时料层厚度为900mm，上层松料棒距离料层顶面距离为200mm，此时液压油缸的行程记为L0，当料层900mm降低至700mm时，油缸行程按(h-450)/2即125mm的位移量回缩，此时的L1＝-125mm，依此实现可移动箱体109以及各层松料棒106的总体移动，此时上下层松料棒分别距离烧结料层顶面及篦条的距离均为125mm。当料层在700-900mm之间波动时，液压油缸按上述(h-450)/2的量进行行程自动调节；

通过上述控制实现烧结料层变化时，松料装置的装置随之跟进自动调节，从而保持烧结料层内的透气性以及气流分布更加均匀；同时通过三层松料棒的通入蒸汽量的自动调节，更进一步的强化了烧结料层内的温度场更加均匀，过湿层更加均一化，促进后续烧结进程的均匀化发展。

综上所述，该可调整的高效烧结机松料器装置及使用方法，实现了分层松料棒预热烧结混合料的精确控制，从而实现在烧结物料偏析、各层持水率不同、过湿带迁移作用下的分层均一预热效果，可明显提高烧结料层的透气性。同时各层松料棒的通汽量能够根据各处的烧结混合料的预热效果及要求进行自动调节。而且松料装置能够根据烧结实际生产中的料层变化进行自动精准调节，从而适应料层的变化，保持松料棒在烧结料层中相对合理的空间梯度分布，从而保持烧结料层内的透气性以及气流分布更加均匀；在此基础上强化了通蒸汽预热的效果，同时通过三层松料棒的通入蒸汽量的自动调节，使烧结料层内的温度场更加均匀，过湿层更加均一化，促进后续烧结进程的均匀化发展，其具体的有益效果如下：

(1)实现分层松料棒预热烧结混合料的精确控制，从而实现在烧结物料偏析、各层持水率不同、过湿带迁移作用下的分层均一预热效果，可明显提高烧结料层的透气性。

(2)各层松料棒的通汽量能够根据各处的烧结混合料的预热效果及要求进行自动调节。

(3)本松料装置能够根据烧结实际生产中的料层变化进行自动精准调节，从而适应料层的变化，保持松料棒在烧结料层中相对合理的空间梯度分布，从而保持烧结料层内的透气性以及气流分布更加均匀；在此基础上强化了通蒸汽预热的效果，同时通过三层松料棒的通入蒸汽量的自动调节，使烧结料层内的温度场更加均匀，过湿层更加均一化，促进后续烧结进程的均匀化发展。

(4)一种可调整的高效烧结机松料器装置及使用方法，可明显提高烧结的透气性从而提高烧结生产率，并能实现烧结矿转鼓强度的提升，有效降低烧结主抽电耗以及固体燃料消耗。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种可调整的高效烧结机松料器装置，其特征在于：包括支撑底座(112)，所述支撑底座(112)的顶部通过液压油缸(111)固定设置有可移动箱体(109)，所述可移动箱体(109)的两侧设置有固定滑槽(104)，所述固定滑槽(104)上设置有隔板(113)和疏水装置(114)，所述可移动箱体(109)上设置有筋板(110)，所述筋板(110)的背部分别设置有连接金属软管(101)、流量计(102)和电动调节阀(103)，所述筋板(110)上贯穿设置有松料棒(106)，所述松料棒(106)上设置有接触式测温装置(115)，所述筋板(110)上设置有限位构件(105)，所述松料棒(106)上设置有通气孔(107)和通气腔道(108)，其中，松料棒(106)为不锈钢材质，松料棒(106)表面覆有氮化硅陶瓷层。

2.根据权利要求1所述的一种可调整的高效烧结机松料器装置，其特征在于：所述松料棒(106)分为上、中、下三层，采用锲型结构，其远处末端封闭，松料棒(106)内部靠锲型的中下部位置为空腔结构形成通气腔道(108)和设置相应的通气孔(107)，远端设置接触式测温装置(115)。

3.根据权利要求1所述的一种可调整的高效烧结机松料器装置，其特征在于：所述可移动箱体(109)通过支撑底座(112)上的两个液压油缸(111)进行高度方向的上下调节，固定滑槽(104)起到对可移动箱体(109)的左右方向以及前后方向的固定限位作用。

4.根据权利要求1所述的一种可调整的高效烧结机松料器装置，其特征在于：所述可移动箱体(109)内部通过隔板(113)隔成上中下三个相对独立的腔室，其右侧与各层的松料棒(106)的通气腔道(108)联通用于预热烧结混合料，其左侧通过管道以及连接金属软管(101)与蒸汽汽包联通，各层管路设置流量计(102)以及电动调节阀(103)。

5.根据权利要求1所述的一种可调整的高效烧结机松料器装置，其特征在于：使用时，自动计算各层松料棒(106)各点检测温度的均值，其均值需达到烧结过程中露点的最低温度要求，在此基础上将流量计(102)的示值与计算的温度均值进行联锁控制，电动调节阀(103)与流量计(102)的示值进行PID调节，从而实现各层松料棒(106)的预热效果和蒸汽流量的精准自动控制，通过控制液压缸(111)的行程自动控制，实现在烧结料层变化时，松料装置的装置随之跟进自动调节，从而保持烧结料层内的透气性以及气流分布均匀一致，同时通过三层松料棒(106)的通入蒸汽量的自动调节，使烧结料层内的温度场更加均匀，过湿层更加均一化，促进后续烧结进程的均匀化发展。

6.一种可调整的高效烧结机松料器装置的使用方法，其特征在于：包括权利要求1所述的可调整的高效烧结机松料器装置，具体操作如下：

S1、设上、中、下三层松料棒(106)，松料棒(106)根部带有螺纹结构与可移动箱体后侧的筋板(110)的对应安装位置的螺孔进行固定，其对应安装位置的筋板局部厚度可沿松料棒(106)的方向形成一定长度的增加，以满足松料棒106在工作时的抗弯曲的强度；

S2、松料棒(106)的根部与箱体螺纹固定的外部通过限位构件(105)形成限位固定，防止松料棒(106)在烧结物料布料时的向下作用力作用下的扭转，使得松料棒在烧结布料料层内的契形顶尖部位始终向上,即使得透气孔(107)始终向下方位置,避免在烧结物料作用引起透气孔(107)的堵塞；其中限位构件(105)为内孔尺寸与松料棒的外形尺寸基本一致，外形为圆形与筋板(110)处的圆孔尺寸基本一致；

S3、在松料棒(106)的通气腔道(108)的下部与松料棒契形底面之间开若干一定直径的通气孔(107)，其通气孔(107)斜向松料棒的末端方向，其设置可借助松料棒的外形结构防止在长时间工作时与烧结原料接触而导致的通气孔堵塞；

S4、上、中、下层松料棒(106)的透气孔(107)沿松料棒末端方向布置的起始位置，根据烧结布料时物料斜面的角度进行合理设置，即上层松料棒透气孔的起始位置保持相对靠近其末端方向，中下层次之，使各层松料棒的透气孔(107)在正常生产时始终处于烧结物料内部；

S5、松料装置与蒸汽汽包连接的总管设总管切断阀，当烧结机停机时，总管切断阀自动切断停止蒸汽；

S6、当松料装置通入蒸汽前，可适当降低烧结混合料0.10-0.15％的水份，当减水的烧结混合料至松料装置处，开始打开总管切断阀投用蒸汽预热。

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