TW201900886A - 運作燒結廠之方法 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種運作一燒結廠之方法，其中將一燒結混合物在一燒結機(10)中燃燒，該方法包含以下步驟：(a)將已燃燒的燒結物破碎成小於一較大粒子的尺寸限制；(b)篩選該經破碎燒結物以移除細粒且分離成至少兩個燒結尺寸之碎片，典型地為較小、中等及較大尺寸之碎片；(c)將該等至少兩個燒結尺寸之碎片中之每一者儲存於一各自獨立的儲存料倉(40、42、44)中。

該等經篩選燒結碎片在其被儲存於各自獨立的儲存料倉(40、42、44)中時並不再次混合於該燒結廠處，而是經轉遞至高爐廠(20')。可在中間將該等經篩選燒結碎片儲存於該燒結廠處之獨立的料倉中，之後將其轉遞至該高爐。

Description

運作燒結廠之方法

本發明大體上係關於用於煉鐵行業之燒結生產的領域。更特定言之，本發明係關於一種運作燒結廠之方法。

如在鋼鐵冶金學中為吾人所熟知，精細亞鐵化合物，比如粉礦、高爐灰塵(煙道灰塵)、鋼廠廢料、千分度盤等與精細成粒燃料(例如焦炭粉)之聚結被稱作燒結製程。

在燒結廠中，將以上提及之原料儲存於料倉中且使此等饋料之混合物(以預定量)在所謂的混合及球化鼓內經受加水，以便產生小的稻米尺寸之團塊或顆粒。將所獲得之原料燒結顆粒傳送至移動爐排式燒結爐。在爐排之頭部或饋給端附近，由氣體燃燒器在表面上將床點火，且隨著混合物沿著移動爐排移動，空氣被下拉通過混合物以藉由下吸式燃燒而燃燒燃料。隨著爐排在風箱上方朝向股線之排放端持續移動，床中之燃燒鋒面逐漸向下移動。此情形產生足夠的熱及溫度，大約1300℃至1480℃(2370℉至2700℉)，以將粉礦粒子一起燒結成多孔熟料。

在鍋爐中完成燃燒之後，所獲得之燒結餅處於約600℃至700℃之溫度。其藉助於燒結軋碎機而分解成更小尺寸且在燒結冷卻器中冷卻至例如100℃之適度溫度。冷卻產物接著穿過顎式破碎機，其中燒結物之尺寸進一步減小成更小尺寸，即小於50mm。

根據燒結廠之運作要求而篩選破碎之燒結物以便分離成預定尺寸之碎片。此在圖1中加以說明，該圖展示自燒結爐10傳遞之100%的已燃燒的燒結物在粉碎/破碎機裝置12中被粉碎成小於50mm，且通常藉由20mm、10mm及5mm之高效能篩選件(分別被指示為14a、14b及14c)使此破碎燒結物經受篩選。藉由此篩選系統，破碎燒結物在技術上分離成四個尺寸的碎片：

i.20mm至50mm碎片：此較大碎片與燒結產物完全整合。

ii.10mm至20mm碎片：需要此中等尺寸碎片之部分作為燒結機之網格上之爐床層。其餘部分與燒結產物整合。

iii.5mm至10mm碎片：此為與燒結產物完全整合之較小碎片。

iv.小於5mm之碎片：此等細粒經再循環至燒結廠18之原料區(燒結庫房16)。其典型地在高爐22中不合乎需要且因此將未被整合至燒結產物。

此處應注意，在篩選後，三個尺寸之碎片(i)、(ii)及(iii)混合在一起以形成燒結產物，該燒結產物被傳遞至高爐廠20。如上文所解釋，此習知篩選製程典型地出於篩選廠之內部運作目的來進行，以便移除再循環至原料區之細粒且拾取待在燒結爐10內部使用的一定比例的中等尺寸之燒結物(碎片ii))。

燒結廠18之最終產物因此為尺寸在5mm至50mm之範圍內的燒結物。該燒結物接著被轉遞至高爐庫房24以儲存於燒結料倉(或筒倉)24中。在高爐裝料順序期間，自料倉24提取(且較佳篩選)燒結產物而至材料輸送機上。

本發明之目標

本發明之目標為提供運作燒結廠之改良之方法。

此目標藉由如技術方案1之方法來達成。

本發明已由於燒結廠之習知運作之分析及高爐裝料實踐之考慮而產生。

如為吾人所知，燒結為高爐負擔之主要部分。如上文所論述，燒結在此項技術中典型地被認為係包括自小粒子變化成典型地在5mm至50mm之範圍內的較粗粒子之粒子分佈之單一產物。亦即，在典型高爐裝料規劃中，燒結被認為係一個單產物。

與習知實踐進行對比，本發明旨在利用通常在篩選廠處不僅針對燒結廠之運作而且針對高爐之運作，尤其藉由將2個或多於2個燒結碎片帶至高爐庫房而達成的篩選運作。

因此，本發明提議一種運作一燒結廠之方法，其中使一燒結混合物在一燒結機中燃燒，該方法包含以下步驟：(a)將已燃燒的燒結物破碎成小於一較大粒子的尺寸限制；(b)篩選該破碎燒結物以移除細粒且分離成至少兩個尺寸之碎片；(c)將該等至少兩個尺寸之碎片中之每一者儲存於一各自獨立的儲存料倉中。

因此，在本發明方法中，篩選廠傳遞適當地用於燒結廠及高爐廠中的具有不同尺寸類別之兩個或多於兩個燒結產物。典型地，在步驟(b)處分離之每一尺寸之碎片具有在不重疊的情況下與其他碎片相異的預定粒子尺寸範圍。

與習知實踐相反，在燒結廠處分離的燒結碎片並不混合在一起，而是在中間將其儲存於單獨料倉中(每料倉一個分離尺寸之碎片)。如將理解，可在中間將燒結碎片儲存於燒結廠處，之後將其轉遞至高爐廠，或將燒結碎片直接轉遞及儲存於高爐庫房處。在一實施方式中，儲存一或多個碎片且 將一個碎片直接轉遞至高爐頂部裝料設備。

本發明方法將在高爐裝料策略方面具有優點，其中例如較大燒結碎片可用以降低高爐中之壓降且精細燒結碎片可用以控制高爐中之徑向偏析。

在本發明方法中，藉由步驟(b)處之習知篩選運作分離的燒結碎片因此較佳經直接轉遞至儲存料倉，以使能夠將尺寸分類之燒結物裝料於高爐中。

在一實施方式中，步驟(b)包括將破碎燒結物分離成一較大尺寸之碎片與一較小尺寸之碎片。

然而較佳地，將破碎燒結物分離成三個尺寸之碎片：一較小尺寸之碎片、一中等尺寸之碎片及一較大尺寸之碎片。實務上，將該中等尺寸之碎片作為爐床層而至少部分地返回至燒結機，且將過量的中等尺寸之碎片儲存於各自獨立的儲存料倉中。

較小尺寸之碎片可因此包括小尺寸之碎片及中等尺寸之碎片。

本發明之此等及其他特徵在隨附附屬申請專利範圍中加以敍述。

根據另一態樣，本發明係關於一種運作一高爐廠中之一高爐之方法，該高爐廠包含一高爐庫房，其中該庫房包含用於燒結物之儲存料倉。值得注意地，該等用於燒結物之儲存料倉經饋入有自一燒結廠轉遞之燒結物，其中該燒結物係根據之前在本文中所揭示之方法進行尺寸分類，至少兩個燒結尺寸之碎片經儲存於一各別的單獨儲存料倉中。每一尺寸之碎片具有在不重疊的情況下與其他燒結碎片相異的一預定粒子尺寸範圍。根據實施燒結尺寸分類之一預定高爐裝料順序而對該高爐裝料。

實務上，自對應儲存料倉提取來自所要尺寸類別的燒結物，且 將燒結物在高爐中個別地裝料(亦即，每次僅一個燒結類別-但可與其他非燒結材料混合)，以在所要位置處形成燒結層。

現在將參看隨附圖式作為實例來描述本發明，在該等圖式中：圖1：為說明先前技術燒結廠中之破碎燒結物之傳遞的流程圖；圖2：為說明根據本發明之方法之實施方式的流程圖。

如在背景章節中所解釋及在圖1中所概述，在習知燒結廠運作中產生不同燒結尺寸之碎片，其之後被再次混合，以便形成具有廣粒子尺寸分佈之最終燒結產物。

本發明利用在習知燒結廠運作中產生的此等不同燒結尺寸之碎片，且因而將其用於高爐中而非將其用於單一產物混合物中。結果，可達成較靈活高爐運作且尤其達成高爐爐身中之減小之壓力損失。

現將參看圖2描述本發明方法之實施方式，其中相同或相似元件係由相同參考記號指示。如在此項技術中已知及上文在背景技術章節中簡要描述，燒結廠18'包含燒結庫房16、供製備待在燒結機10中燃燒的原料燒結團塊或顆粒之燒結混合製備區(圖中未示)。

使團塊或顆粒在燒結機10中燃燒(熱處理/硬化)，且所獲得燒結餅較佳典型地藉助於燒結軋碎機而分解成較小尺寸且在燒結冷卻器(圖中未示)中冷卻至例如100℃之適度溫度。

使經冷卻產物接著穿過粉碎/破碎機裝置12，其中燒結物之尺寸進一步減小成更小尺寸，此處小於50mm。破碎機裝置12可為任何適當粉碎或 壓碎機，尤其是顎式破碎機、齒形破碎機或錐形破碎機。藉由例如20mm、10mm及5mm之高效能篩選件(分別被指示為14a、14b及14c)使破碎燒結物經受篩選。藉由此篩選系統，破碎燒結物在技術上分離成四個尺寸的碎片：i.20mm至50mm碎片，其形成較大類別/碎片；ii.10mm至20mm碎片：此中等尺寸碎片之部分在燒結機中作為爐床層再循環；iii.5mm至10mm碎片，其在此處形成較小碎片；iv.小於5mm之碎片：此等細粒經再循環至燒結廠18'之原料區(燒結庫房16)。

應瞭解，在本製程中，不同尺寸之碎片(i)、(ii)及(iii)在燒結廠中篩選後並不被重新混合而形成單一燒結產物，而是將每一尺寸之碎片個別地儲存於料倉(料斗或筒倉)中，例如儲存於高爐廠20'處。亦即，將一個分離尺寸之碎片儲存於一專用料倉中。換言之，一個料倉含有分離尺寸之碎片中之僅一者，但可存在含有相同尺寸之碎片的兩個或多於兩個料倉。

參考記號40、42及44指示此等單獨燒結料斗被提供為含有如自燒結廠18'之篩選件14a、14b及14c獲得的給定尺寸之燒結碎片。

應注意，以不同燒結碎片(或尺寸類別)彼此相異且並不重疊之方式來進行篩選。因此，高爐廠包含料倉40、42及44，該等料倉包含不同尺寸的燒結碎片，此將允許高爐裝料策略實施燒結尺寸分類。

在本實施方式中，三個料倉40、42及44可典型地配置於高爐庫房中，其中：料倉40含有5mm至10mm之燒結碎片；料倉42含有10mm至20mm之燒結碎片；料倉44含有20mm至50mm之燒結碎片。

舉例而言，經篩選燒結碎片係經由專用各別輸送機配置46a、46b、46c自篩選件14a、14b及14c直接轉遞至各別料倉40、42及44。通常，當自各別料倉40、42、44拖拽尺寸分類之燒結物時，細粒篩可經配置以移除例如小於5mm之細粒粒子。

不同尺寸類別之燒結物在高爐庫房處之單獨料倉中之可用性允許將尺寸分類之燒結物裝料至高爐中。亦即，可在鍋爐中之所要位置處將來自所要尺寸類別之燒結物層個別地裝料於高爐中。

總體上，將尺寸分類之燒結物裝料於高爐中將允許將不同粒子尺寸類別之燒結物(如自料倉40、42或43所排放)裝料至高爐之不同徑向位置中且藉此調整氣流分佈。

下文中概述本發明之一些益處。

增大高爐(BF)中之燒結碎片中之空隙會允許根據使用者情形進行靈活利用，例如：BF生產率增加，使用較精細燒結碎片會減小返回精細率，在具有使用低成本燒結原料之可能性的情況下，允許BF之燒結品質降低，使用較便宜焦炭。

歸因於每一燒結碎片/類別中之減小之顆粒尺寸變化的徑向偏析之較佳控制會導致BF之較佳製程控制，從而提供：增加之BF製程穩定性，減小之焦炭消耗及較佳冷卻元件保護。

Claims (15)

1. 一種運作燒結廠之方法，其中將一燒結混合物在一燒結機(10)中燃燒，該方法包含以下步驟：(a)將已燃燒的燒結物破碎成小於一較大粒子的尺寸限制；(b)篩選經破碎的燒結物以移除細粒且分離成至少兩個燒結尺寸之碎片；(c)將該等至少兩個燒結尺寸之碎片中之每一者儲存於一各自獨立的儲存料倉(40、42、44)中。
2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中在步驟(b)處分離的該等至少兩個燒結尺寸之碎片在步驟(b)或(c)處並不混合在一起。
3. 如申請專利範圍第2項之方法，其中步驟(b)包括分離成一較大尺寸之碎片與一較小尺寸之碎片。
4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中步驟(b)進一步包含分離成一中等尺寸之碎片，該中等尺寸之碎片作為爐床層而至少部分地返回至該燒結機(10)，過量的該中等尺寸之碎片被儲存於一各自獨立的儲存料倉(42)中。
5. 如申請專利範圍第4項之方法，其中該較小尺寸之碎片包括該中等尺寸之碎片及一更小尺寸之碎片。
6. 如申請專利範圍第5項之方法，其中該較大尺寸之碎片對應於具有在約20mm至50mm之範圍內之一尺寸的燒結粒子；該中等尺寸之碎片對應於具有在約10mm至20mm之範圍內之一尺寸的燒結粒子；且該更小尺寸之碎片對應於具有在約5mm至10mm之範圍內之一尺寸的燒結粒子。
7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中在該篩選步驟(b)之後直接儲存該等較大及較小尺寸之碎片。
8. 如申請專利範圍第1項之方法，其中在步驟(b)處，破碎燒結物穿過篩選單元(14a、14b、14c)且步驟(c)包含收集該等經篩選燒結碎片以將其直接轉遞至該等儲存料倉(40、42、44)。
9. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該等儲存料倉(40、42、44)為一高爐庫房之部分，且將該等經篩選燒結碎片直接轉遞至該等儲存料倉(40、42、44)。
10. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該等儲存料倉為該燒結廠之部分，且在中間將經篩選之燒結碎片儲存於其中，之後將其轉遞至一高爐裝料設備或高爐庫房儲存料倉(40、42、44)。
11. 如申請專利範圍第1項之方法，其中在步驟(b)處分離的每一尺寸之碎片具有在不重疊的情況下與其他燒結碎片相異的一預定粒子尺寸範圍。
12. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該較大粒子的尺寸限制係在40mm至100mm之範圍內，較佳約50mm。
13. 如申請專利範圍第1項之方法，其中所移除細粒之一粒子尺寸係在2mm至8mm之範圍內，較佳小於5mm。
14. 一種運作一高爐廠中之一高爐之方法，該高爐廠包含一高爐庫房，該高爐庫房包括用於燒結物之儲存料倉，其中該等用於燒結物之儲存料倉經饋入有自一燒結廠轉遞之燒結物，該燒結物係根據如申請專利範圍第1至13項中任一項之方法進行尺寸分類，至少兩個燒結尺寸之碎片經儲存於一各別的單獨儲存料倉中；其中每一尺寸之碎片具有在不重疊的情況下與其他燒結碎片相異的一預定粒子尺寸範圍；且其中根據實施燒結尺寸分類之一預定高爐裝料順序而對該高爐裝料。
15. 如申請專利範圍第14項之方法，其中將如自該對應儲存料倉提取的來自一所要尺寸類別之燒結物個別地裝料於該高爐中，以在一所要位置處形成一燒結層。