一种带式焙烧机球团生产过程中废气循环方法

本发明涉及一种带式焙烧机球团生产过程中废气循环方法，属于钢铁铁矿球团生产。

背景技术：

1、带式焙烧机是生产铁矿球团的主要设备，在球团设备大型化、国内原料条件多变。但是带式焙烧机球团质量不均匀的问题一直被人们所诟病，主要表现为焙烧过程中上部料层高温保持时间和最高温度均高于下部料层，下部料层有效焙烧时间不足，虽然均热段的作用是将上部料层温度传递到下层，进而减少这种不均匀，但是实际生产过程中，均热段和冷却段之间串风严重，料层上部热量得不到有效的向下传递，所以均热段达不到预期效果。此外，由均热段高温状态的料层进入冷却段时，常温的冷却风自下而上通过球团料层，球团降温速度过快，且下部料层降温更快，不符合适宜的球团冷却速率曲线，恶化球团质量。

2、此外，二冷段热废气通过鼓干风机传递到鼓风干燥段，由于鼓风干燥段的风温风量的限制，导致二冷段热废气有不同程度的放散，造成了风量和能量的损失。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是在于提供一种带式焙烧机球团生产过程中二冷段废气循环方法，该方法通过增加前冷段、延长二冷段，并将二冷段废气可控循环至鼓风干燥段和前冷段，能够减少均热段和冷却段之间的串风作用，提升均热段的效果，降低初始冷却速度，增大了鼓风干燥段风温风量的可调节范围，避免了二冷段风量放散，可使带式焙烧机燃耗降低1％～8％，放散风量减少5％～15％。

2、为了实现上述技术目的，本发明提供了一种带式焙烧机球团生产过程中废气循环方法，主要改进在于：所述带式焙烧机从均热段结束至排料端划分为三个冷却段，所述三个冷却段依次包括前冷段、一冷段和二冷段；所述二冷段的废气一部分通往前冷段，另一部分通往鼓风干燥段。

3、本发明技术方案的关键改进是在于：一方面，在均热段与一冷段之间设置了前冷段，利用前冷段来减弱向均热段的串风，使得均热段的效果得到增强，上部料层的热量可以充分向下层扩散，进而减少上下料层的温度曲线差异，增强下部球团质量；另一方面，将二冷段的出口废气一部分通往前冷段，另一部分通往鼓风干燥段，使得二冷段废气满足鼓风干燥过程所需的风温风量，而多余的风量传输到冷却前端的风箱，避免了鼓风干燥段所需风温风量与二冷段烟罩风温风量不匹配造成的放散，提高了气体及能源的利用率。

4、作为一个优选的方案，所述前冷段的入口风压为1000pa～2500pa，其小于一冷段的入口风压。一般一冷段的入口风压大于2500pa。通过控制前冷段风箱入口风压小于一冷段风箱入口风压，可以减弱其向均热段的串风，使得均热段的效果得到增强，上部料层的热量可以充分向下层扩散，进而减少上下料层的温度曲线差异，增强下部球团质量。

5、作为一个优选的方案，所述前冷段的入口风温高于环境空气风温。一方面，可以减弱球团的初始冷却速度，增加料层保温时间，另一方面，优化了料层的冷却速率曲线，进而增强了球团料层热状态。

6、作为一个优选的方案，所述前冷段的废气循环至均热段，若前冷段的出口风量大于均热段所需风量，则富余部分随一冷段废气通往预热段和焙烧段，否则由一冷段的废气补足均热段所需风量。通过该操作可以提升均热段的入口风温，增强了均热段的效果，提高了均热段料层的热状态水平。

7、作为一个优选的方案，所述二冷段的废气成分与空气相当，温度为150℃～600℃，废气量占整个冷却段废气总体积的25％～35％。

8、作为一个优选的方案，所述二冷段通过废气切换阀来调整废气走向，以调节鼓风干燥段和前冷段废气的风温和风量，废气切换阀调节策略为：先开后闭。

9、作为一个优选的方案，所述废气切换阀安装在二冷段的烟罩出口管道相应位置，用于调整鼓风干燥段和前冷段的风温、风量。二冷段设置有一组烟罩，每个烟罩的出口管道均设有废气切换阀，废气切换阀调节策略为：先开后闭，能够避免出现同一烟罩风管两支路均闭合的状态出现。同时通过对不同烟罩的废气切换阀的开合度调节通过鼓风干燥段的风温和风量，然后将剩余气体通往前冷段。

10、作为一个优选的方案，所述前冷段、一冷段和二冷段的长度分别占整个冷却段长度的5％～15％、50％～65％和25％～35％。二冷段的长度相对延长，使得二冷段的废气能够满足鼓干段所需风量，且富余一定量的热风进入前冷段，从而增强均热段和前冷段效果。

11、作为一个优选的方案，所述二冷段与前冷段之间通过小功率的前冷风机连接，且风机耐受温度需要达到250℃～500℃。

12、与现有技术相比，本发明的技术方案的优点在于：

13、(1)本发明在均热段与一冷段之间设置了前冷段，均热段与一冷段不相连，而是与前冷段相连，前冷段风箱入口风压小于一冷段风箱入口风压，因此减弱了其向均热段的串风，均热段的效果得到增强，上部料层的热量可以充分向下层扩散，进而减少上下料层的温度曲线差异，增强下部球团质量。

14、(2)本发明的前冷段风箱入口风温大于一冷段风箱入口风温，可以减弱球团的初始冷却速度，增加料层保温时间的同时，优化了料层的冷却速率曲线，进而增强了球团料层热状态，同时可以提升均热段入口风温，增强了均热段的效果，提高了均热段料层的热状态水平。

15、(3)本发明的二冷段不同温度烟罩的出口热废气经过废气切换阀调节，首先满足鼓风干燥过程所需的风温风量，然后将剩余所有风量传输到冷却前端的风箱，避免了鼓风干燥段所需风温风量与二冷段烟罩风温风量不匹配造成的放散，提高了气体及能源的利用率。

16、综上所述，本发明提供的带式焙烧机球团生产过程中废气循环方法，通过改变冷却过程气体循环方式，减少了均热段和冷却段之间的串风，增加了下部料层的最高温度及高温保持时间，提高带式焙烧机利用率，减少了上下料层焙烧不均匀的现象，提高了抗压强度及分布均匀性，同时针对鼓干段风温风量进行了精准控制，避免了冷却段的气体放散，增加了气体利用率，对带式焙烧机球团产量、质量的提升和能耗指标的降低具有重要意义。

技术特征：

1.一种带式焙烧机球团生产过程中废气循环方法，所述带式焙烧机从均热段结束至排料端划分为三个冷却段，其特征在于：所述三个冷却段依次包括前冷段、一冷段和二冷段；所述二冷段的废气一部分通往前冷段，另一部分通往鼓风干燥段。

2.根据权利要求1所述的一种带式焙烧机球团生产过程中废气循环方法，其特征在于：所述前冷段的入口风压为1000pa～2500pa，其小于一冷段的入口风压。

3.根据权利要求1和2所述的一种带式焙烧机球团生产过程中废气循环方法，其特征在于：所述前冷段的入口风温高于环境空气风温。

4.根据权利要求1和2所述的一种带式焙烧机球团生产过程中废气循环方法，其特征在于：所述前冷段的废气循环至均热段，若前冷段的出口风量大于均热段所需风量，则富余部分随一冷段的废气通往预热段和焙烧段，否则由一冷段的废气补足均热段所需风量。

5.根据权利要求1所述的一种带式焙烧机球团生产过程中废气循环方法，其特征在于：所述二冷段的废气成分与空气相当，温度为150℃～600℃，废气量占整个冷却段废气总体积的25％～35％。

6.根据权利要求1所述的一种带式焙烧机球团生产过程中废气循环方法，其特征在于：所述二冷段通过废气切换阀来调整废气走向，以调节鼓风干燥段和前冷段气体的风温和风量，废气切换阀调节策略为：先开后闭。

7.根据权利要求1、2、5和6所述的一种带式焙烧机球团生产过程中废气循环方法，其特征在于：所述前冷段、一冷段和二冷段的长度分别占整个冷却段长度的5％～15％、50％～65％和25％～35％。

技术总结
本发明公开了一种带式焙烧机球团生产过程中废气循环方法，所述带式焙烧机从均热段结束至排料端划分为三个冷却段，所述三个冷却段依次包括前冷段、一冷段和二冷段；所述二冷段的废气一部分通往前冷段，另一部分通往鼓风干燥段。该方法可减少均热段和冷却段之间的串风作用，提升均热段的效果，降低初始冷却速度，增大了鼓风干燥段风温风量的可调节范围，避免了二冷段风量放散，最终可使带式焙烧机燃耗降低1％～8％，放散风量减少5％～15％。

技术研发人员：甘敏,范晓慧,曹风,周志安,陈许玲,黄晓贤,郑绥旭,季志云,孙增青,冯振湘,毛帅东,杜一鸣
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8