一种脱除石灰窑细颗粒粉尘的风选装置及其控制方法、石灰窑与流程

本发明涉及石灰生产设备
技术领域：
，具体而言，涉及一种脱除石灰窑细颗粒粉尘的风选装置及其控制方法、石灰窑。
背景技术：
：石灰是冶金行业广泛应用的重要辅助原料。在炼铁原料烧结、炼铁还原过程、铁水预处理过程及炉外精炼过程中，石灰作为添加剂，起到调节炉料碱度、造渣和脱硫等作用，对炼铁炼钢工艺的顺利进行具有重要作用。石灰窑是石灰生产工艺中的核心装备，原料石灰石在石灰窑中被加热至1100℃，煅烧生成产品石灰。目前使用较广的石灰窑窑型主要为竖式窑(参见图1)。石灰窑生产过程中会产生较多的石灰细颗粒粉尘。由于现有的石灰窑没有设置石灰窑细颗粒粉尘脱除分离系统，石灰窑下部排料口排出的成品矿内含有大量石灰粉矿、煤粉烧后的残渣等，这些粉尘在随成品矿由排出口排出时会四散飞溅，形成严重的环境粉尘污染，恶化机旁操作环境；另外，细颗粒粉尘在下料口以及皮带输送过程中，会在环境风的作用下散落在周边环境中，而这些粉尘大部分都是可以直接回收利用的石灰石粉矿，故造成了严重的资源浪费。技术实现要素：本发明的主要目的在于提供一种脱除石灰窑细颗粒粉尘的风选装置及其控制方法、石灰窑，以解决现有技术中的石灰窑出料时环境污染严重、粉矿资源浪费严重的问题。为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种脱除石灰窑细颗粒粉尘的风选装置，该风选装置包括：溜槽罩体，溜槽罩体的顶部设有进料口，溜槽罩体的底部设有出料口；风选溜槽面板，风选溜槽面板倾斜设置在溜槽罩体的内腔中，风选溜槽面板上开设有多个布风孔，风选溜槽面板的上侧面与溜槽罩体的侧壁之间形成一倾斜的风选通道，风选通道的两端分别与进料口和出料口连通；进风装置，进风装置安装在风选溜槽面板的下方，进风装置用于向风选溜槽面板的下侧鼓入气流，溜槽罩体上设有一出风口，出风口与风选通道连通。进一步地，风选溜槽面板上的多个布风孔呈矩形阵列设置或者呈环形阵列设置。进一步地，溜槽罩体上设有一变径缩口，变径缩口的一端与风选通道连通，变径缩口的另一端与出风口连通，且变径缩口靠近出风口一端的口径小于靠近风选通道一端的口径。进一步地，进风装置包括：环布式风道，设置在溜槽罩体的下部外侧；风机，风机的输出端通过一进风主管道与环布式风道连通；进风支管道，进风支管道的一端与环布式风道连通，进风支管道的另一端与溜槽罩体的内腔下部连通，进风支管道为多根，多根进风支管道布置在溜槽罩体的多个侧面。进一步地，进风主管道上安装一进风主管阀门，进风支管道上安装一进风支管阀门。进一步地，溜槽罩体的顶部通过一悬挂装置与石灰窑出料口进行软连接，悬挂装置上设有称重装置，溜槽罩体还与一清瘤装置连接。进一步地，风选装置还包括一控制系统，控制系统包括：粉尘浓度检测器，粉尘浓度检测器安装在出风口处，用于检测从出风口排出的气体中粉尘的浓度；控制器，粉尘浓度检测器、风机、进风主管阀门、进风支管阀门、称重装置和清瘤装置均与控制器连接。根据本发明的另一方面，提供了一种上述的脱除石灰窑细颗粒粉尘的风选装置的控制方法，包括：s100：通过粉尘浓度检测器获取从出风口排出的气体中的粉尘浓度信号，并将粉尘浓度信号发送至控制器与预先设定的值进行对比，由控制器判断排出的气体中的粉尘浓度是否达标；s200：若排出的气体中的粉尘浓度未达标，控制器控制加大风机的输出功率，持续运行一段时间后再次通过粉尘浓度检测器获取从出风口排出的气体中的粉尘浓度信号，并由控制器判断排出的气体中的粉尘浓度是否达标，若粉尘浓度达标则返回步骤s100；s300：若排出的气体中的粉尘浓度未达标，控制器控制加大风机的输出功率，并且调大进风主管阀门的开度，持续运行一段时间后再次通过粉尘浓度检测器获取从出风口排出的气体中的粉尘浓度信号，并由控制器判断排出的气体中的粉尘浓度是否达标，若粉尘浓度达标则返回步骤s100；s400：若排出的气体中的粉尘浓度未达标，控制器控制加大风机的输出功率，调大进风主管阀门的开度，并且调大进风支管阀门的开度，持续运行一段时间后再次通过粉尘浓度检测器获取从出风口排出的气体中的粉尘浓度信号，并由控制器判断排出的气体中的粉尘浓度是否达标，若粉尘浓度达标则返回步骤s100；若粉尘浓度仍然未达标则判定为新常态，将此时粉尘浓度定义为新的预设值。进一步地，由控制器判断排出的气体中的粉尘浓度是否达标，具体包括：将从出风口排出的气体中的粉尘浓度值λ实时与出风口的历史平均粉尘浓度值λ平均按照以下公式进行计算，求得当前实时的粉尘差值率k实时；k实时＝(λ实时-λ平均)/λ平均将当前实时的粉尘差值率k实时与预先设定的粉尘差值率k设定进行比较；若k实时大于预先设定的粉尘差值率k设定，则排出的气体中的粉尘浓度未达标；若k实时小于或等于预先设定的粉尘差值率k设定，则排出的气体中的粉尘浓度达标；其中，k设定的具体数值根据进入石灰窑的石灰石的平均粒度确定。进一步地，控制方法还包括：s500：在风选装置运行过程中，通过称重装置获取风选装置的整体重量，并将风选装置的整体重量信息发送至控制器，当风选装置的整体重量超过设定值时，由控制器控制启动清瘤装置将风选装置中的钙化结瘤进行清理。根据本发明的又一方面，提供了一种石灰窑，包括窑体，窑体的下部设有石灰窑出料口，石灰窑还设有上述的风选装置，石灰窑出料口与风选装置中的进料口相连通。应用本发明的技术方案，通过在溜槽罩体内倾斜设置风选溜槽面板，在风选溜槽面板的上方形成倾斜的风选通道，在风选溜槽面板的下方设置进风装置，并在溜槽罩体上设置与风选通道连通的出风口；物料从进料口进入溜槽罩体内，物料在重力作用下在风选通道内沿风选溜槽面板向下缓慢下移；与此同时，通过进风装置向风选溜槽面板的下方鼓入高速气流，气流通过布风孔从而穿过在风选溜槽面板上缓慢移动的物料层，将物料中夹杂的粉尘带入气流中，再经出风口排出，在出风口处安装粉尘收集装置即可对风选出来的粉尘进行收集。该风选装置有效地解决了现有的石灰窑出料时环境污染严重、粉矿资源浪费严重的问题。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图1为现有技术中的石灰窑的结构示意图。图2为本发明实施例的石灰窑的结构示意图。图3为本发明实施例的风选装置的结构示意图。图4为本发明实施例的风选装置中进风装置的结构示意图。图5为本发明实施例的风选装置中一种风选溜槽面板的结构示意图。图6为本发明实施例的风选装置中另一种风选溜槽面板的结构示意图。图7为本发明实施例的设置有悬挂装置和称重装置的风选装置的结构示意图。图8为本发明实施例的风选装置的控制方法流程图。其中，上述附图包括以下附图标记：10、溜槽罩体；11、进料口；12、出料口；13、风选通道；14、出风口；15、变径缩口；20、风选溜槽面板；21、布风孔；30、进风装置；31、环布式风道；32、风机；33、进风支管道；34、进风主管道；35、进风主管阀门；36、进风支管阀门；40、粉尘浓度检测器；50、悬挂装置；60、称重装置；100、窑体；110、石灰窑出料口；120、承力环板。具体实施方式为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而仅仅是为了便于对相应零部件进行区别。同样，“一个”或者“一”等类似词语不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。实施例1：参见图3至图7，一种本发明实施例的脱除石灰窑细颗粒粉尘的风选装置，该风选装置主要包括溜槽罩体10、风选溜槽面板20和进风装置30。其中，溜槽罩体10的顶部设置有进料口11，溜槽罩体10的底部设置有出料口12；风选溜槽面板20倾斜设置在溜槽罩体10的内腔中，风选溜槽面板20上开设有多个布风孔21，风选溜槽面板20的上侧面与溜槽罩体10的侧壁之间形成一个倾斜的风选通道13，该风选通道13的两端分别与进料口11和出料口12连通；进风装置30安装在风选溜槽面板20的下方，该进风装置30用于向风选溜槽面板20的下侧鼓入气流，溜槽罩体10上设置有一个出风口14，该出风口14与风选通道13连通。上述的脱除石灰窑细颗粒粉尘的风选装置，通过在溜槽罩体10内倾斜设置风选溜槽面板20，在风选溜槽面板20的上方形成倾斜的风选通道13，在风选溜槽面板20的下方设置进风装置30，并在溜槽罩体10上设置与风选通道13连通的出风口14；物料从进料口11进入溜槽罩体10内，物料在重力作用下在风选通道13内沿风选溜槽面板20向下缓慢下移；与此同时，通过进风装置30向风选溜槽面板20的下方鼓入高速气流，气流通过布风孔21从而穿过在风选溜槽面板20上缓慢移动的物料层，将物料中夹杂的粉尘带入气流中，再经出风口14排出，在出风口14处安装粉尘收集装置即可对风选出来的粉尘进行收集。该风选装置有效地解决了现有的石灰窑出料时环境污染严重、粉矿资源浪费严重的问题。参见图5和图6，在本实施例中，风选溜槽面板20上的多个布风孔21呈矩形阵列设置或者呈环形阵列设置。参见图3，在本实施例中，溜槽罩体10上设置有一个变径缩口15，该变径缩口15的一端与风选通道13连通，变径缩口15的另一端与出风口14连通，并且变径缩口15靠近出风口14一端的口径小于其靠近风选通道13一端的口径。如此设置，有利于更好地将细颗粒粉尘从风选通道13排出。具体来说，参见图3和图4，在本实施例中，进风装置30包括环布式风道31、风机32、进风支管道33和进风主管道34。其中，环布式风道31设置在溜槽罩体10的下部外侧；风机32的输出端通过一根进风主管道34与环布式风道31连通；进风支管道33的一端与环布式风道31连通，进风支管道33的另一端与溜槽罩体10的内腔下部连通，进风支管道33为多根，该多根进风支管道33布置在溜槽罩体10的多个侧面。如此设置，可以从溜槽罩体10的下部多个方向向溜槽罩体10内鼓入风选气流，使溜槽罩体10内各个方位的物料风选脱除效果一致。为了方便对鼓入溜槽罩体10内的气流的风速风量进行控制，参见图4，在本实施例中，在进风主管道34上安装有一个进风主管阀门35，在进风支管道33上安装有一个进风支管阀门36。通过调节进风主管阀门35和进风支管阀门36的开度，可以方便地对鼓入溜槽罩体10内的气流的风速风量进行控制和调节。方便根据物料的性质调节相应的风选工艺参数。风选装置运行过程中，当环境湿度过大时，有可能会因为溜槽罩体10内空气湿度过大导致物料产生钙化反应(cao吸收水分变成ca(oh)2，再与空气中的co2反应生成粘附性较强的caco3)，从而堵塞溜槽布风孔21甚至是堵塞溜槽风选通道13。为了解决上述问题，参见图7，可选地，可以将溜槽罩体10的顶部通过一个悬挂装置50与石灰窑出料口110进行软连接，在该悬挂装置50上设置称重装置60，将溜槽罩体10与一个清瘤装置(图中未示出)连接。通过称重装置60称取风选装置的整体重量，当风选装置整体重量陡升时判断溜槽罩体10内出现钙化结瘤，此时开启清瘤装置将溜槽罩体10内的钙化结瘤进行清理。如此，可保证风选装置在环境湿度过大时仍能正常运行。清瘤装置具体可以采用现有的电振装置、空气炮或者电弧割枪等。为了实现风选脱除过程的自动控制，可选地，该风选脱除装置还可以包括一个控制系统，该控制系统包括粉尘浓度检测器40和控制器(图中未示出)，粉尘浓度检测器40安装在出风口14处，用于检测从出风口14排出的气体中粉尘的浓度，该粉尘浓度检测器40优选采用光影式粉尘浓度检测器；粉尘浓度检测器40、风机32、进风主管阀门35、进风支管阀门36、称重装置60和清瘤装置均与控制器连接。通过设置上述的控制系统，可提高装置的自动化程度，降低人工劳动强度，同时也有利于提高工作效率和风选效果。参见图8，采用上述控制系统的风选脱除装置的控制方法如下：s100：通过粉尘浓度检测器40获取从出风口14排出的气体中的粉尘浓度信号，并将粉尘浓度信号发送至控制器与预先设定的值进行对比，由控制器判断排出的气体中的粉尘浓度是否达标；s200：若排出的气体中的粉尘浓度未达标，控制器控制加大风机32的输出功率，持续运行一段时间后再次通过粉尘浓度检测器40获取从出风口14排出的气体中的粉尘浓度信号，并由控制器判断排出的气体中的粉尘浓度是否达标，若粉尘浓度达标则返回步骤s100；s300：若排出的气体中的粉尘浓度未达标，控制器控制加大风机32的输出功率，并且调大进风主管阀门35的开度，持续运行一段时间后再次通过粉尘浓度检测器40获取从出风口14排出的气体中的粉尘浓度信号，并由控制器判断排出的气体中的粉尘浓度是否达标，若粉尘浓度达标则返回步骤s100；s400：若排出的气体中的粉尘浓度未达标，控制器控制加大风机32的输出功率，调大进风主管阀门35的开度，并且调大进风支管阀门36的开度，持续运行一段时间后再次通过粉尘浓度检测器40获取从出风口14排出的气体中的粉尘浓度信号，并由控制器判断排出的气体中的粉尘浓度是否达标，若粉尘浓度达标则返回步骤s100；若粉尘浓度仍然未达标则判定为新常态，将此时粉尘浓度定义为新的预设值。具体来说，由控制器判断排出的气体中的粉尘浓度是否达标，包括：将从出风口14排出的气体中的粉尘浓度值λ实时与出风口14的历史平均粉尘浓度值λ平均按照以下公式进行计算，求得当前实时的粉尘差值率k实时；k实时＝(λ实时-λ平均)/λ平均将当前实时的粉尘差值率k实时与预先设定的粉尘差值率k设定进行比较；若k实时大于预先设定的粉尘差值率k设定，则排出的气体中的粉尘浓度未达标；若k实时小于或等于预先设定的粉尘差值率k设定，则排出的气体中的粉尘浓度达标；其中，k设定的具体数值根据进入石灰窑的石灰石的平均粒度确定。若经过步骤s400后，粉尘浓度仍然未达标，则默认此时已达到工况新常态，重新确定历史平均粉尘浓度值λ平均。上述的控制方法中，k设定与进入石灰窑的石灰石的平均粒度之间的关系如下表所示。本实施例的石灰窑细颗粒粉尘的风选脱除装置，利用流体力学中流体对细小颗粒的“带走”和“悬浮”作用，将从下部进入溜槽罩体10内的气流风速控制在对于粒径较大的石灰石物料颗粒为“悬浮”，对于粒径较小的石灰石物料颗粒为“带走”的范围内。对于不同颗粒石灰石物料其流体起不同作用的流速参数范围如下表所示：静止悬浮带走>8mm石灰石物料<7m/s7-10m/s>10m/s<8mm石灰石物料<5m/s5-8m/s>8m/s从上表可看出，采用本实施例的风选脱除装置对粒径小于8mm的石灰石颗粒进行风选时，其风速一般应控制在8-10m/s之间。但这只是基础工况，当使用不同设备进行风选时，由于设备结构不同引起颗粒运动状态不同，对风速的要求也各不一样。一般可以系数k来对风速进行修正，不同的装置设备结构k值不同。本实施例的风选脱除装置，采用溜槽式结构，可使物料在缓慢下移过程中在风选溜槽面板20上实现较大颗粒物料和较小颗粒粉料的有效分离，其k值在0.8-0.9之间。进一步地，在风选装置运行过程中，通过称重装置60获取风选装置的整体重量，并将风选装置的整体重量信息发送至控制器，当风选装置的整体重量超过设定值时，由控制器控制启动清瘤装置将风选装置中的钙化结瘤进行清理。实施例2：参见图2至图7，一种本发明实施例的石灰窑，该石灰窑包括窑体100，窑体100的下部设有石灰窑出料口110，该石灰窑还设置有本发明实施例1的风选装置，石灰窑出料口110与风选装置中的进料口11相连通。该风选装置的结构与实施例1相同，在此不再赘述。在窑体100上于石灰窑出料口110处设置有一个承力环板120，溜槽罩体10的顶部通过一个悬挂装置50与承力环板120连接，使得溜槽罩体10的进料口11与石灰窑出料口110之间软连接，在该悬挂装置50上设置称重装置60，将溜槽罩体10与一个清瘤装置(图中未示出)连接。通过称重装置60称取风选装置的整体重量，当风选装置整体重量陡升时判断溜槽罩体10内出现钙化结瘤，此时开启清瘤装置将溜槽罩体10内的钙化结瘤进行清理。总体而言，采用本发明的风选装置及具有该风选装置的石灰窑，可将石灰成品矿内含有的大量石灰粉矿、煤粉烧后的残渣等粉尘有效地被高速风带走；出料时，细颗粒粉尘不会在石灰窑出料口110处四散飞溅，从而有效地改善了机旁操作环境；通过在出风口14处安装粉尘收集装置，可以将风选出来的粉尘物料予以收集，可实现资源的回收利用，对于节省工序成本、提高工序经济效益具有明显的效果；通过将风选装置与石灰窑窑体100进行软连接，并设置称重装置60和清瘤装置，可以及时将风选装置内的钙化结瘤进行清理，使得风选装置在环境湿度较大的情况下仍能正常运行。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3