CN1803702A - 用于粉煤灰烧结陶粒的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种粉煤灰或工业尾矿粉等烧结陶粒的方法及装置，采用烧结箱的循环烧结，包括如下步骤：原料处理、混合成球、烧结、引风除尘和卸料，其中：所述混合和成球步骤为：将经计量的原料混合、生成球核，然后将该球核通过成球机生成所需的生料球；所述烧结步骤为：将合格的生料球输送到位于布料位置Ⅱ的烧结箱内进行布料，再将布满料的烧结箱移动至点火位置Ⅲ点火，点火完成的烧结箱被搬运到生产线上的烧结位置Ⅴ进行烧结直至完成烧结过程并冷却；所述卸料步骤为：将烧结完成的烧结箱移动至卸料位置Ⅵ进行卸料。本发明提供了一种全面改进的粉煤灰烧结陶粒的方法及装置，可以有效的简化控制的过程和设备，并改善烧结陶粒的质量、提高成品率。
Description
技术领域
本发明涉及一种箱式烧结过程的方法及装置，特别是粉煤灰或工业尾矿粉烧结陶粒的方法及装置。
背景技术
烧结工艺广泛应用在许多工业领域，例如，在冶金、建材和环保等行业，将铁粉或金属矿原料、粉煤灰、粘土和页岩等经过一定温度烧结以后制成所需强度的球粒状产品或烧结制品。本发明人开创性地提出了多层或单层平面循环烧结机的新方法和装置，(参见：中国发明专利申请No.：200310113545.5，“一种平面循环多层烧结方法及其装置”，申请日：2003.11.17；中国实用新型专利ZL 200320103451.5，“一种平面循环多层烧结装置”，申请日：2003.11.17；中国实用新型专利ZL200420066909.9，“一种箱体烧结装置的烧结箱”，申请日：2004.6.10；中国发明专利申请No.：200410096048.3，“一种平面循环单层烧结方法及其装置”，申请日：2004.11.26)。在上述系列的专利申请提供的技术方案中，烧结箱采用步进式移动方式沿烧结位置移动，步进移动的每一步为一个烧结箱的固定位置，每个烧结箱下方有对应的引风室，引风室的管道上有控制风门；随着在烧结箱的步进移动，需要频繁的开关风门，造成烧结过程引风频繁间断、控制复杂，导致烧结时间增长，产量降低，设备故障率高。
发明内容
本发明的目的是对上述技术方案申请进行了全面改进，可以有效的减少风门的开关次数，改善成球质量、烧结质量并提高产量。
为了实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案：一种用于粉煤灰烧结陶粒的烧结方法，采用烧结箱的循环烧结，包括如下步骤：原料处理、混合成球、烧结、引风除尘和卸料，其中：所述混合和成球步骤为：将经计量的原料混合、生成球核，然后将该球核通过成球机生成所需的生料球；所述烧结步骤为：将合格的生料球输送到位于布料位置II的烧结箱内进行布料，再将布满料的烧结箱移动至点火位置III点火，点火完成的烧结箱被搬运到生产线上的烧结位置V进行烧结直至完成烧结过程并冷却；所述卸料步骤为：将烧结完成的烧结箱移动至卸料位置VI进行卸料；其中所述烧结箱的循环烧结步骤为：布料-点火-烧结-卸料-布料。
烧结箱的循环烧结步骤：先将烧结完成了的烧结箱搬运到卸料位置VI，再回到点火以后的烧结箱的待搬运位置IV，将点过火的烧结箱搬运到烧结位置V，完成一次搬运循环。
烧结箱在位置I、II和III的搬运方式为同步步进搬运。
烧结位置V上的烧结箱排列总是以点火的先后顺序有序排列。
当搬运一个烧结箱完成一个循环动作以后，下一步总是选择与前一个搬运位置最临近的烧结箱，也即循环回路上烧结和冷却时间最长的烧结箱进行下一个搬运循环。
混合和成球步骤还包括：首先将粒径45μm左右的的原料制成0.1～0.2mm的球核，然后将该球核与大量干粉状原料通过成球机，喷入雾化水，使其长大成球。
混合和成球步骤之后，还包括剔除大于所需粒径的生球团或大块的步骤。
混合和成球步骤中，所述混合后的原料一部分经成核机制成球核，另一部分送入成球机与球核一起制成所需的生料球。
混合和成球步骤中，所述成球机上安装有引风罩，由除尘器15内的负压引风给引风罩提供引风，用来吸除成球机成球时产生的粉尘。
烧结步骤中，将合格的生料球输送到烧结箱之后，还包括烧结箱的表面平整步骤。
所述点火为电点火。
为了进一步实现上述目的，本发明还提供了如下的技术方案：一种用于粉煤灰烧结陶粒的烧结装置，采用烧结箱在生产线上的循环烧结，包括如下系统：原料计量、混合和成球、烧结、引风除尘和卸料，其中：所述混合和成球系统包括：混合经计量的原料的混合器(5)、将所述原料输送至成核机(9)的输送装置，将得到的球核生成生料球的成球机(11)；所述烧结系统(13)包括：放置合格的生料球的烧结箱(13-1)，点火器(13-2)、移位机(13-3)和电动小车(13-4)，用于控制烧结箱完成以下烧结步骤：将合格的生料球输送到位于布料位置II的烧结箱内进行布料，再将布满料的烧结箱移动至点火位置III点火，点火完成的烧结箱被搬运到生产线上的烧结位置V进行烧结直至完成烧结过程并冷却。
烧结箱从布料位置II到点火位置III的搬运是通过移位机(13-3)实现的。
等待布料的空箱位置I、布料位置II、点火位置III和点火以后的烧结箱的待搬运位置IV在一条直线上。
每个烧结位置V都有对应的引风室，每个引风室内带有电动或手动的风量控制阀。
引风室内壁有隔热耐高温材料。
引风室的顶部有耐高温密封橡胶圈，以防止烧结箱和引风室之间的漏风。
多个所述烧结位置V按U型方式布置或回路方式布置。
电动小车(13-4)的搬运点为：点火以后的烧结箱的待搬运位置IV、烧结位置V和卸料位置VI。
电动小车(13-4)搬运完成一个循环动作以后，总是选择前一个搬运位置最临近的烧结箱，也即循环回路上烧结和冷却时间最长的烧结箱进行下一个搬运循环。
电动小车(13-4)有两个动作行程机构：升降机构和行走机构。
电动小车(13-4)还可使用电葫芦或类似的设备。
电动小车(13-4)的循环搬运动作为：(1)由提升机构将烧结箱提升，(2)提升以后由行走机构将烧结箱搬运到烧结位置V，(3)到达烧结位置V后再由提升机构将烧结箱下降到引风室平台上的橡胶密封圈上，(4)由行走机构将电动小车(13-4)回到下一个搬运的位置。
当烧结完成后的烧结箱被搬运离开烧结位置V进行卸料之前，关闭烧结位置V的引风室内的风量控制阀；在新的刚点过火的烧结箱搬运到该位置以后，再打开该风量控制阀。
所有烧结位置V的引风室(13-7)与集尘室(13-8)相通，由集尘室(13-8)统一给各引风室(13-7)提供引风。
所述集尘室(13-8)为一个或多个，多个集尘室之间由管道或通道相通。
集尘室(13-8)为气体密封的，该集尘室(13-8)与引风机(16)通过管道(14)、除尘器(15)相连接，该集尘室顶部开有人孔。
输送装置包括第二输送机(6)、提升机(7)、第三输送机(8)。
成球机(11)的出料口配置有大块剔除器(12-1)。
烧结系统中，烧结箱(13-1)上方还有可升降的布料表面平整器(13-5)。
综上所述，本发明的用于粉煤灰烧结陶粒的工艺流程方面进行了如下改进。
改进生产生料球的方法
一般粉末状原料的粒径在45μ左右，尤其粉煤灰在没有粘结剂或添加少量粘结剂的情况下与水混合很难成球，必须先将粉末状原料生成球核，一般球核的粒径为0.1mm～0.2mm，利用球核再造粒成球。现有成球技术中没有专门的成核工艺，通常通过普通搅拌机将粉状料与水混合进行搅拌。这样可以生成一定数量的球核，但球核强度很低，球核中粉状物颗粒之间通过水或粘结剂的连接为松散型，不利于下一步的成球工艺中球径的增大。。
本发明改进的成球工艺是：利用新发明的成核机将粉状料与水混合生成球核，再将球核通过皮带输送机输送到成球机，同时将没有加过水的干粉输送到成球机，形成干粉材料区。在成球机里细核集中的地方喷入大量的雾化水，使带雾化水的细小球核通过成球机的转动进入外加的干粉材料区，使球核越滚越大，以达到成球的功能，用该发明的方法进行成球，不但成球容易，生料球的强度高，表面光滑，控制粒径容易。
烧结以前对布料进行平整
本发明还增加了烧结箱布料后表面的生料球进行平整的步骤，当空的烧结箱移动到布料位置后，布料表面平整机需要下降到最低位置，即稍低于烧结箱的表面高度。布料表面平整机下降到位后烧结箱开始布料，当生料球在烧结箱内的堆积高度高于布料表面平整机的底边时，布料表面平整机开始旋转，高于平整叶片底边的生料球开始随着叶片的旋转缓慢的向烧结箱的边缘移动，以达到表面原料铺平的目的。在烧结箱的料布满以后，布料表面平整机提升，布满料的烧结箱移位到下一个点火位置。(如果平整机不提升，烧结箱在移动时同样会使烧结箱表面的生料球破损)。
烧结箱在烧结位置完成烧结和冷却全过程需要频繁的步进式搬运改
为一次性搬运。
当合格的生料球被送入到布料位置II的烧结箱13-1以后，由布料表面平整机13-5将烧结箱13-1的表面堆尖的原料平整，再通过移位机13-3将布满生料球的烧结箱13-1移位到点火器13-2的位置III进行点火。同时由移位机13-3将点火位置III点过火的烧结箱同步步进到待搬运位置IV。再由电动小车13-4将待搬运位置IV的烧结箱13-1搬运到烧结位置V上刚空出的引风室13-7上的橡胶密封圈。到位后将引风室内的风量控制阀打开，实行下引风烧结。此时，电动小车13-4移动到下一个已经完成了烧结和冷却的烧结箱(通常与前一个刚搬运的烧结箱临近，也是所有烧结位置V上烧结和冷却时间最长的一个烧结箱)，将该烧结箱搬运到卸料位置VI进行卸料。搬运前必须先将该烧结位置引风室内的风量控制阀关闭。卸料以后电动小车13-4再回到待搬运位置IV进行下一个循环的搬运。
采用这种搬运方法可以减少风量控制阀的频繁开闭，避免频繁间断引风造成对烧结工艺的不利。
与现有技术相比，本发明提供了一种全面改进的粉煤灰烧结陶粒的方法及装置，其有益效果在于：可以有效的简化控制的过程和设备，并改善烧结陶粒的质量，提高产量。
附图说明
图1是本发明粉煤灰烧结陶粒烧结装置结构布置图。
图2是图1中烧结系统中引风室、集尘室和电动小车的结构示意图。
图3是图1中引风除尘系统的结构示意图。
图4是图1中混合成球系统的结构示意图。
图5是图1中卸料机、卸料输送机、移位机、点火器和电动小车位置示意图。
附图标记：
1粉煤灰仓 2煤粉仓
3添加剂仓 4第一输送机
5混合器 6第二输送机
7提升机 8第三输送机
9成核机 10皮带机
11成球机 12-1大块剔除器
12皮带机 13烧结系统
13-1烧结箱 13-2点火器
13-3移位机 13-4电动小车
13-5布料表面平整器 13-6卸料输送机
13-7引风室 13-8集尘室
14烟气管道 15除尘器
16引风机 17烟囱
18卸料机 19卸料皮带输送机
20堆料场
具体实施方式
下面结合附图介绍本发明的一个实施例。
参见图1-5，该发明采用烧结箱的循环烧结，其中包括原料处理系统、混合和成球系统、烧结系统、引风除尘系统和卸料系统。
原料处理系统
原料处理系统是由粉煤灰仓1、煤粉仓2和添加剂仓3组成。每种原料经计量以后通过第一输送机4(可以采用螺旋输送，也可以采用皮带机输送)，将计量以后的原料输送到混合器5。
混合和成球系统
包括：混合器5、第二输送机6、提升机7、第三输送机8、成核机9、皮带机10、成球机11、大块剔除器12-1和皮带输送机12组成。混合器5将各种原料进行混合均匀，通过输送机6输送到提升机7，由提升机7将原料一部分输送到成球机11，另一部分输送到成核机9。成核机9内喷入水将原料成核后通过输送机10将核送入成球机11进行成球，形成生料球。成球以后通过大块剔除器12-1将生料球中的大块剔除，合格的生料球通过皮带机12送入烧结系统13。
烧结系统13
烧结系统13包括：烧结箱13-1、点火器13-2、移位机13-3、电动小车13-4、布料表面平整器13-5和卸料输送机13-6。当合格的生料球被送入烧结箱13-1以后，由布料表面平整器13-5将烧结箱13-1的表面堆尖的原料平整，再通过移位机13-3将布满生料球的烧结箱13-1移位到点火器13-2的位置进行点火。点火后由电动小车13-4将烧结箱13-1搬运到烧结位置的引风室13-7上。
引风除尘系统
引风除尘系统有引风室13-7、集尘室13-8、烟气管道14、除尘器15、引风机16、烟囱17。引风室13-7由引风机16通过烟气管道14、集尘室13-8产生负压引风。点火后的烧结箱13-1内的料球在负压引风的作用下，烧结层由上而下的进行自燃，并冷却。生产过程中产生的粉尘由除尘器15集中负压收尘，不产生任何粉尘污染。在烧结并冷却完成以后由电动小车13-4将烧结箱13-1搬运到卸料输送机13-6上进行卸料。
卸料系统
有卸料机18、卸料皮带输送机19和堆料场20组成。通过卸料输送机13-6将烧结箱13-1输送到卸料机18上，卸料机18进行翻转180°卸料，再通过卸料皮带机19将成品料输送到堆料场20。
卸完料以后的烧结箱13-1再通过卸料机18回转，将烧结箱13-1输送到反转的卸料输送机13-6上，烧结箱13-1进入布料位置，形成了一个烧结循环。
Claims (30)
1、一种用于粉煤灰烧结陶粒的烧结方法，采用烧结箱的循环烧结，包括如下步骤：原料处理、混合成球、烧结、引风除尘和卸料，其特征在于：
所述混合和成球步骤为：将经计量的原料混合、生成球核，然后将该球核通过成球机生成所需的生料球；
所述烧结步骤为：将合格的生料球输送到位于布料位置II的烧结箱内进行布料，再将布满料的烧结箱移动至点火位置III点火，点火完成的烧结箱被搬运到生产线上的烧结位置V进行烧结直至完成烧结过程并冷却；
所述卸料步骤为：将烧结完成的烧结箱移动至卸料位置VI进行卸料；
其中所述烧结箱的循环烧结步骤为：布料-点火-烧结-卸料-布料。
2、根据权利要求1所述的用于粉煤灰烧结陶粒的烧结方法，其特征在于：所述烧结箱的循环烧结步骤：先将烧结完成了的烧结箱搬运到卸料位置VI，再回到点火以后的烧结箱的待搬运位置IV，将点过火的烧结箱搬运到烧结位置V，完成一次搬运循环。
3、据权利要求1所述的用于粉煤灰烧结陶粒的烧结方法，其特征在于：所述烧结箱在位置I、II和III的搬运方式为同步步进搬运。
4、根据权利要求1所述的用于粉煤灰烧结陶粒的烧结方法，其特征在于：所述烧结位置V上的烧结箱排列总是以点火的先后顺序有序排列。
5、根据权利要求1所述的用于粉煤灰烧结陶粒的烧结方法，其特征在于：当搬运一个烧结箱完成一个循环动作以后，下一步总是选择与前一个搬运位置最临近的烧结箱，也即循环回路上烧结和冷却时间最长的烧结箱进行下一个搬运循环。
6、根据权利要求1所述的用于粉煤灰烧结陶粒的烧结方法，其特征在于：所述混合和成球步骤还包括：首先将粒径45μm左右的的原料制成0.1～0.2mm的球核，然后将该球核与大量干粉状原料通过成球机，喷入雾化水，使其长大成球。
7、根据权利要求1所述的用于粉煤灰烧结陶粒的烧结方法，其特征在于：所述混合和成球步骤之后，还包括剔除大于所需粒径的生球团或大块的步骤。
8、根据权利要求1所述的用于粉煤灰烧结陶粒的烧结方法，其特征在于：所述混合和成球步骤中，所述混合后的原料一部分经成核机制成球核，另一部分送入成球机与球核一起制成所需的生料球。
9、根据权利要求1所述的用于粉煤灰烧结陶粒的烧结方法，其特征在于：所述混合和成球步骤中，所述成球机上安装有引风罩，由除尘器15内的负压引风给引风罩提供引风，用来吸除成球机成球时产生的粉尘。
10、根据权利要求1所述的用于粉煤灰烧结陶粒的烧结方法，其特征在于：所述烧结步骤中，将合格的生料球输送到烧结箱之后，还包括烧结箱的表面平整步骤。
11、根据权利要求1所述的用于粉煤灰烧结陶粒的烧结方法，其特征在于：所述点火为电点火。
12、一种用于粉煤灰烧结陶粒的烧结装置，采用烧结箱在生产线上的循环烧结，包括如下系统：原料计量、混合和成球、烧结、引风除尘和卸料，其特征在于：
所述混合和成球系统包括：混合经计量的原料的混合器(5)、将所述原料输送至成核机(9)的输送装置，将得到的球核生成生料球的成球机(11)；
所述烧结系统(13)包括：放置合格的生料球的烧结箱(13-1)，点火器(13-2)、移位机(13-3)和电动小车(13-4)，用于控制烧结箱完成以下烧结步骤：将合格的生料球输送到位于布料位置II的烧结箱内进行布料，再将布满料的烧结箱移动至点火位置III点火，点火完成的烧结箱被搬运到生产线上的烧结位置V进行烧结直至完成烧结过程并冷却。
13、根据权利要求12所述的用于粉煤灰烧结陶粒的烧结装置，所述烧结箱从布料位置II到点火位置III的搬运是通过移位机(13-3)实现的。
14、根据权利要求12所述的用于粉煤灰烧结陶粒的烧结装置，其特征在于：等待布料的空箱位置I、布料位置II、点火位置III和点火以后的烧结箱的待搬运位置IV在一条直线上。
15、根据权利要求12所述的用于粉煤灰烧结陶粒的烧结装置，其特征在于：所述每个烧结位置V都有对应的引风室，每个引风室内带有电动或手动的风量控制阀。
16、根据权利要求15所述的用于粉煤灰烧结陶粒的烧结装置，其特征在于：所述的引风室内壁有隔热耐高温材料。
17、根据权利要求15所述的用于粉煤灰烧结陶粒的烧结装置，其特征在于：所述引风室的顶部有耐高温密封橡胶圈，以防止烧结箱和引风室之间的漏风。
18、根据权利要求12所述的用于粉煤灰烧结陶粒的烧结装置，其特征在于：多个所述烧结位置V按U型方式布置或回路方式布置。
19、根据权利要求12所述的用于粉煤灰烧结陶粒的烧结装置，其特征在于：所述电动小车(13-4)的搬运点为：点火以后的烧结箱的待搬运位置IV、烧结位置V和卸料位置VI。
20、根据权利要求12所述的用于粉煤灰烧结陶粒的烧结装置，其特征在于：所述电动小车(13-4)搬运完成一个循环动作以后，总是选择前一个搬运位置最临近的烧结箱，也即循环回路上烧结和冷却时间最长的烧结箱进行下一个搬运循环。
21、根据权利要求12所述的用于粉煤灰烧结陶粒的烧结装置，其特征在于：电动小车(13-4)有两个动作行程机构：升降机构和行走机构。
22、根据权利要求12所述的用于粉煤灰烧结陶粒的烧结装置，其特征在于：电动小车(13-4)还可使用电葫芦或类似的设备。
23、根据权利要求12所述的用于粉煤灰烧结陶粒的烧结装置，其特征在于：电动小车(13-4)的循环搬运动作为：(1)由提升机构将烧结箱提升，(2)提升以后由行走机构将烧结箱搬运到烧结位置V，(3)到达烧结位置V后再由提升机构将烧结箱下降到引风室平台上的橡胶密封圈上，(4)由行走机构将电动小车(13-4)回到下一个搬运的位置。
24、根据权利要求12所述的用于粉煤灰烧结陶粒的烧结装置，其特征在于：当烧结完成后的烧结箱被搬运离开烧结位置V进行卸料之前，关闭烧结位置V的引风室内的风量控制阀；在新的刚点过火的烧结箱搬运到该位置以后，再打开该风量控制阀。
25、根据权利要求12所述的用于粉煤灰烧结陶粒的烧结装置，其特征在于：所有烧结位置V的引风室(13-7)与集尘室(13-8)相通，由集尘室(13-8)统一给各引风室(13-7)提供引风。
26、根据权利要求25所述的用于粉煤灰烧结陶粒的烧结装置，其特征在于：所述集尘室(13-8)为一个或多个，多个集尘室之间由管道或通道相通。
27、根据权利要求25所述的用于粉煤灰烧结陶粒的烧结装置，其特征在于：所述集尘室(13-8)为气体密封的，该集尘室(13-8)与引风机(16)通过管道(14)、除尘器(15)相连接，该集尘室顶部开有人孔。
28、根据权利要求12所述的用于粉煤灰烧结陶粒的烧结装置，其特征在于：所述输送装置包括第二输送机(6)、提升机(7)、第三输送机(8)。
29、根据权利要求12所述的用于粉煤灰烧结陶粒的烧结装置，其特征在于：所述成球机(11)的出料口配置有大块剔除器(12-1)。
30、根据权利要求12所述的用于粉煤灰烧结陶粒的烧结装置，其特征在于：所述烧结系统中，烧结箱(13-1)上方还有可升降的布料表面平整器(13-5)。
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