一种烧结机及其制造烧结矿的方法与流程

1.本发明涉及冶金工程技术领域，尤其涉及一种烧结机及其制造烧结矿的方法。


背景技术：

2.烧结工序是指在高炉炼铁生产前，将各种粉状含铁原料，配入适量的燃料和熔剂，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，烧结成块的过程。烧结工序能够提高烧结矿质量，降低烧结固体燃耗，还有利于降低炼铁成本，是钢铁冶炼工艺流程中的一个重要环节。
3.烧结工序的主要工艺流程如图1所示，首先，将作为主原料的含铁原料的铁矿石、作为副原料的石灰石、作为固体燃料的焦炭和返矿(烧结工艺中产生的比高炉用的规定粒径小的细粒烧结矿)等各原料分别从原料配合料斗1’中倒出，将其装入到一台或多台串联配置而成的混合器2’中，根据需要按比例混合，并通过添加水分进行造粒，以形成烧结原料3’。接着，将烧结原料3’的造粒物暂且装入到缓冲料斗4’中，从筒式给料机5’倒出烧结原料3’，通过切料槽6’装入到构成烧结机的各台车内，形成也被称为烧结床的烧结原料的装入层7’。然后，通过点火炉8’对该装入层7’的表层部分的焦炭进行点火，并通过配设在台车下方的风箱9’将空气吸引至下方，从而使该装入层7’中的炭材料依次燃烧，利用此时产生的燃烧热，使上述烧结原料3’从上层到下层依次燃烧、熔融，从而得到烧结块10’。最后，将得到的烧结块10’通过排矿部排出，并利用碎矿机和筛分装置进行粉碎、整粒，约5mm以上的块状物作为成品烧结矿被供给至高炉，小于5mm的烧结矿作为返矿再次装入到烧结机中。
4.但是，在烧结过程中，由于从装入层7’上部吸引常温的空气来使装入层7’中的焦炭粉燃烧，因此容易形成装入层7’的最高温度低、高温保持时间短的情况。如果装入层7’中的温度不够高和/或高温区域保持时间缩短，烧结原料3’的燃烧熔融反应不充分，容易导致煅烧不足，令烧结矿的冷强度降低，进而降低烧结矿的成品率和生产率。


技术实现要素：

5.本发明的一个目的在于提供一种烧结机，其在烧结过程中装入层的温度高且持续时间长，制造的烧结矿的强度大，成品率和生产率高。
6.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
7.一种烧结机，包括：
8.台车；
9.原料供给机构，用于将烧结原料装填到所述台车上以形成装入层；
10.点火炉，用于对所述装入层进行点火；
11.燃料添加机构，沿所述台车运行的方向设置在所述点火炉的上游，所述燃料添加机构包括中空的储料件，所述储料件内装设有燃料，所述燃料添加机构还包括与所述储料件的内腔连通的出料口，所述出料口位于所述装入层中；
12.风箱，设置于所述台车的下方，被配置为将所述装入层上方的空气吸引至所述台
车的下方。
13.可选地，所述燃料添加机构还包括加料管，所述加料管与所述储料件的内腔连通，所述加料管沿所述台车的宽度方向插设于所述装入层中，所述出料口开设于所述加料管上。
14.可选地，所述出料口设置于所述加料管靠近所述点火炉的一侧，且所述出料口向下。
15.可选地，所述燃料添加机构还包括导料板，所述导料板沿所述台车运行的方向连接于所述加料管的上游，用于减小所述烧结原料对所述加料管的推力。
16.可选地，所述导料板包括第一连接板和第二连接板，所述第一连接板的一端和所述第二连接板的一端呈锐角相连，所述加料管连接于所述第一连接板的另一端和所述第二连接板的另一端。
17.可选地，所述出料口沿所述加料管的长度方向间隔设置有多个。
18.可选地，所述出料口与所述装入层的上端面之间的距离为50-150mm。
19.可选地，所述储料件内的燃料为流体燃料，所述燃料添加机构还包括泵送装置和流量测量装置，所述泵送装置连接于所述出料口和所述储料件之间，所述流量测量装置连接于所述泵送装置和所述出料口之间。
20.可选地，所述储料件内的燃料为液体燃料。
21.本发明的另一个目的在于提供一种制造烧结矿的方法，能够制造高强度高品质的烧结矿，且成品率和生产率高。
22.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
23.一种制造烧结矿的方法，采用上述的烧结机，制造烧结矿的方法包括：
24.原料供给机构将烧结原料装填到台车上以形成装入层；
25.燃料添加机构通过与储料件连通的出料口将燃料添加到所述装入层中；
26.点火炉对所述装入层进行点火；
27.风箱将所述装入层上方的空气吸引至所述台车的下方。
28.本发明的有益效果：
29.本发明提供的烧结机，在进行烧结作业时，首先通过原料供给机构将烧结原料装填到台车上以形成装入层；然后通过点火炉对装入层点火，进而对烧结原料进行烧结；风箱的作用是在烧结过程中将装入层上方的空气吸引至台车下方，以加快装入层中的空气流通，使烧结原料的燃烧熔融反应更加充分。在烧结过程中或点火炉点火前，均可以通过与储料件连通的出料口向装入层中添加燃料。燃料添加机构沿台车运行的方向设置在点火炉的上游，也就是说，随台车移动到点火炉处的烧结原料中均已混合有从出料口处流出的燃料。出料口位于装入层中，能够防止燃料在进入点火炉之前燃烧，且装入层中的燃料能够不断地被燃料添加机构进行补充，进而也就保证了当风箱将装入层上方的空气吸引到装入层中时，其中的燃料能够快速地与空气中的氧气发生持续的燃烧反应，以使装入层的温度升高且高温保持时间长，从而使烧结原料的煅烧更加充分，增大烧结矿的强度，提高烧结矿的成品率和生产率。
30.本发明提供的制造烧结矿的方法，通过原料供给机构将烧结原料装填到台车上以形成装入层；然后点火炉对装入层点火，进而对烧结原料进行烧结；风箱将装入层上方的空
气吸引至台车下方，以加快装入层中的空气流通，使烧结原料的燃烧熔融反应更加充分。在烧结过程中或点火炉点火前，均可以通过与储料件连通的出料口持续地向装入层中添加燃料，以使装入层中的燃料能够快速地与空气中的氧气发生燃烧反应，使装入层的温度升高且高温保持时间长，从而使烧结原料的煅烧更加充分，增大烧结矿的强度，提高烧结矿的成品率和生产率。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
32.图1是现有技术中烧结工序的工艺流程图；
33.图2是本发明实施例一提供的烧结机的结构示意图；
34.图3是图2中a处的局部放大图；
35.图4是本发明实施例一提供的燃料添加机构的结构示意图。
36.图中：
[0037]1’
、原料配合斗；2’、混合器；3’、烧结原料；4’、缓冲料斗；5’、筒式给料机；6’、切料槽；7’、装入层；8’、点火炉；9’、风箱；10’、烧结块；
[0038]
1、台车；2、原料供给机构；3、烧结原料；
[0039]
4、燃料添加机构；41、加料管；411、出料口；42、导料板；421、第一连接板；422、第二连接板；43、储料件；44、泵送装置；45、流量测量装置；
[0040]
5、燃烧熔融带；6、切料槽；7、装入层；8、点火炉；9、风箱；10、烧结块。
具体实施方式
[0041]
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
[0042]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0043]
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
[0044]
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0045]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解
为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0046]
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0047]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0048]
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0049]
实施例一
[0050]
烧结工序是钢铁冶炼工艺流程中的一个重要环节，本实施例提供了一种烧结机，其在烧结过程中装入层的温度高且持续时间长，制造的烧结矿的强度大，成品率和生产率高。如图2所示，该烧结机包括台车1、原料供给机构2、点火炉8、燃料添加机构4和风箱9。
[0051]
具体地，原料供给机构2经切料槽6将烧结原料3装填到台车1上，进而形成装入层7；点火炉8用于对装入层7进行点火，以对烧结原料3进行烧结；风箱9设置于台车1的下方，被配置为将装入层7上方的空气吸引至台车1的下方，以加快装入层7中的空气流动，提高燃烧效率。燃料添加机构4包括中空的储料件43，储料件43内装设有燃料，燃料添加机构4还包括与储料件43的内腔连通的出料口411，出料口411位于装入层7中。通过出料口411能够持续地向装入层7中添加燃料，保证装入层7中燃烧熔融反应的充分和持续。
[0052]
在本实施例中，工作人员在进行烧结作业时，首先通过原料供给机构2将烧结原料3装填到台车1上以形成装入层7；然后通过点火炉8对装入层7点火，进而对烧结原料3进行烧结；风箱9的作用是在烧结过程中将装入层7上方的空气吸引至台车1下方，以加快装入层7中的空气流通，使烧结原料3的燃烧熔融反应更加充分。通过点火炉8点燃装入层7内的炭材料，然后利用从上向下吸引的空气而使装入层7内继续燃烧，从而在厚度方向上形成具有宽度的燃烧熔融带5。在沿着台车1运行的方向上，燃烧熔融带5的上游是未被点燃的装入层7，下游是烧结成型的烧结块10。在烧结过程中或点火炉8点火前，均可以通过与储料件43连通的出料口411向装入层7中添加燃料。燃料添加机构4沿台车1运行的方向设置在点火炉8的上游，也就是说，随台车1移动到点火炉8处的烧结原料3中均已混合有从出料口411处流出的燃料。出料口411位于装入层7中，能够防止燃料在进入点火炉8之前燃烧，且装入层7中的燃料能够不断地被燃料添加机构4进行补充，进而也就保证了当风箱9将装入层7上方的空气吸引到装入层7中时，其中的燃料能够快速地与空气中的氧气发生持续的燃烧反应，以使装入层7的温度升高且高温保持时间长，从而使烧结原料3的煅烧更加充分，增大烧结矿
的强度，提高烧结矿的成品率和生产率。
[0053]
可选地，如图3所示，燃料添加机构4还包括加料管41，加料管41与储料件43的内腔连通，加料管41沿台车1的宽度方向插设于装入层7中，出料口411开设于加料管41上。通过加料管41向装入层7中添加燃料，且加料管41沿台车1的宽度方向设置，能够保证在装入层7中添加的燃料的均衡性，保证装入层7中各处所添加的燃料大致相等，进而确保燃料燃烧时产生的热量相等，防止出现热度不均的情况，影响烧结矿的成品质量。
[0054]
可选地，如图3所示，出料口411设置于加料管41靠近点火炉8的一侧，且出料口411向下，有利于防止出料口411被装入层7中的烧结原料3堵塞，影响燃料的添加。优选地，出料口411设置于加料管41下方向点火炉8方向偏移30-45
°
的位置。
[0055]
优选地，在本实施例中，出料口411沿加料管41的长度方向间隔设置有多个，以通过多个出料口411同时向装入层7中添加燃料，提高燃料的添加速度，进一步提高烧结工序的效率。
[0056]
进一步优选地，在本实施例中，出料口411为开设在加料管41侧壁上的出料孔，出料口411的直径为1-2mm。当然，在其他实施例中，出料口411也可以是沿加料管41的长度方向开设的长条状孔，同样能够达到出料速度快且出料均匀的作用。
[0057]
可选地，继续参见图2，出料口411与装入层7的上端面之间的距离为50-150mm。优选为50-100mm。也就是说，在本实施例中，加料管41插设于装入层7的中上部，从出料口411排出的燃料，不会到达装入层7的上表面，也就不会在进入点火炉8之前燃烧，既提高了安全性，又减少了燃料消耗。
[0058]
可选地，如图3和图4所示，燃料添加机构4还包括导料板42，导料板42沿台车1运行的方向连接在加料管41的上游，用于减小烧结原料3对加料管41的推力。由于装入层7中的烧结原料3在不断地进行燃烧熔融，燃烧熔融带5不断沿台车1的运行方向向上游移动。也就是说，装入层7不断地变为燃烧熔融带5最终变成烧结块10，但是，加料管41始终位于装入层7中，其相对位置不会发生改变，当装入层7沿台车1运行方向移动时，加料管41也就相对于装入层7向反方向移动，导料板42则用于减小烧结原料3对加料管41的移动产生的阻力。
[0059]
具体地，如图3所示，导料板42包括第一连接板421和第二连接板422，第一连接板421的一端和第二连接板422的一端呈锐角相连，加料管41连接于第一连接板421的另一端和第二连接板422的另一端。通过第一连接板421和第二连接板422之间形成的锐角，当装入层7沿台车1运行方向移动时，加料管41与装入层7之间的接触方式由面接触转变成点接触并分散至第一连接板421和第二连接板422的倾斜面上，有效削弱了装入层7中的烧结原料3对加料管41的移动产生的阻力。
[0060]
可选地，如图4所示，储料件43内的燃料为流体燃料，燃料添加机构4还包括泵送装置44和流量测量装置45，泵送装置44连接于出料口411和储料件43之间，流量测量装置45连接于泵送装置44和出料口411之间。泵送装置44用于将储料件43中的燃料输送至出料口411，进而使燃料从出料口411流出，添加到装入层7中。流量测量装置45用于检测流体的流量，从而便于控制燃料的配加量。
[0061]
优选地，在本实施例中，储料件43内的燃料为液体燃料。燃料可选为如甲醇和乙醇等醇类液体燃料；如甲醚和乙醚等醚类液体燃料；如戊烷、己烷和庚烷等其他烃类化合物类液体燃料；如煤油、轻油和重油等石油类液体燃料，上述的一种或几种的组合。液体燃料配
加后，能够向下渗透，与烧结原料3混合，不仅有利于提升烧结过程的速度，快速提高烧结过程中装入层7的温度，还能够减少固体燃料的消耗，降低成本。
[0062]
可选地，燃料添加机构4还包括设置在点火炉8的下游，且位于装入层7上方的喷料管，喷料管上开设有喷料口，喷料管与储料件43连通。喷料管能够将液体燃料喷射在装入层7的上表面，液体燃料在高温下气化，当风箱9将装入层7上方的空气向台车1下方吸引时，气化的燃料分子进入燃烧熔融带5中，并发生燃烧反应，进而使烧结原料3的燃烧熔融反应更加充分，增大了烧结矿的强度，并有利于提高烧结矿的成品率和生产率。
[0063]
本实施例还提供了一种制造烧结矿的方法，采用上述的烧结机，制造烧结矿的方法包括：
[0064]
原料供给机构2将烧结原料3装填到台车1上以形成装入层7；
[0065]
燃料添加机构4通过与储料件43连通的出料口411将燃料添加到装入层7中；
[0066]
点火炉8对装入层7进行点火；
[0067]
风箱9将装入层7上方的空气吸引至台车1的下方。
[0068]
本实施例提供的制造烧结矿的方法，通过原料供给机构2将烧结原料3装填到台车1上以形成装入层7；然后点火炉8对装入层7点火，进而对烧结原料3进行烧结；风箱9将装入层7上方的空气吸引至台车1下方，以加快装入层7中的空气流通，使烧结原料3的燃烧熔融反应更加充分。在烧结过程中或点火炉8点火前，均可以通过与储料件43连通的出料口411持续地向装入层7中添加燃料，以使装入层7中的燃料能够快速地与空气中的氧气发生燃烧反应，使装入层7的温度升高且高温保持时间长，从而使烧结原料3的煅烧更加充分，增大烧结矿的强度，提高烧结矿的成品率和生产率。
[0069]
实施例二
[0070]
本实施例提供了一种烧结机，本实施例与实施例一的区别在于，在本实施例中，出料口411为沿加料管41的长度方向开设的长条状孔。出料口411的直径为1-2mm，长度可根据实际需求自行设计。也就是说，出料口411既可以是一个比加料管41的长度略短的长条孔，开设于加料管41的侧壁，保证其能够沿台车1的宽度方向向装入层7内均匀地添加燃料，且长条孔的出料速度比圆孔更快。出料口411也可以是多个长条孔，错位间隔开设于加料管41的侧壁，同样能够达到出料速度快且出料均匀的作用。
[0071]
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。