透气率测量设备和烧结设备的制作方法

文档序号:18600656发布日期:2019-09-03 22:36阅读:201来源:国知局
透气率测量设备和烧结设备的制作方法

本公开涉及透气率测量设备和烧结设备。更具体地,本公开涉及能够持续且精确地测量经处理的材料的透气率的透气率测量设备。此外,本发明涉及能够在持续且精确地测量原材料层的基于部段的透气率时在横向上均匀地调节原材料层的透气率的烧结设备。



背景技术:

烧结矿是通过使用细铁矿、石灰石、焦炭粉和无烟煤作为原材料而生产的高炉装填材料。在高炉操作期间,将烧结矿与铁矿和焦炭一起装填到高炉中以用于生产钢水。烧结矿生产过程是烧结细铁矿并生产具有适于高炉使用的尺寸的烧结矿的方法。烧结矿生产过程涉及制备用于烧结矿生产的混合原材料、以及将混合原材料转化为烧结矿。

首先,用于烧结矿生产的混合原材料的制备如下。例如,将细铁矿、石灰石、细焦炭和无烟煤装填到混合器中。将混合材料装填到造粒机中,并根据混合材料的重量或总重量将混合材料加湿至约7%至8%的湿度。然后,将混合材料准粒化至约几毫米的粒度。由此制备了用于烧结矿生产的混合原材料。

将混合原材料转化为烧结矿的过程如下。在使烧结台车沿烧结设备的延伸方向移动的同时,混合原材料基于粒度和组分而在竖向上离析并且在烧结台车中被装填至预定高度。然后,点燃混合原材料的表面以产生燃烧区。当烧结台车中的空气被向下抽吸以便使燃烧区向下移动至混合原材料的下部中时,混合原材料被烧结以产生烧结矿。此后,通过设置在烧结设备的烧结矿排出单元中的破碎机和冷却器将烧结矿粉碎并冷却。然后,将经粉碎或冷却的烧结矿分类为具有适用于在高炉中使用的5mm至50mm的粒度。将经分类的烧结矿输送至高炉。

装填至烧结台车的混合原材料(在下文中被称为原材料层)的透气率是决定烧结矿的生产率和品质的关键因素。原材料层的透气率应当是沿原材料层的宽度均匀的,同时原材料层的透气率保持在所需的程度,使得火焰的传播速度在原材料层的宽度方向上是均匀的。因此,烧结反应在原材料层的宽度方向上的所有位置处平稳地进行,以便获得品质良好的烧结矿。

因此,在烧结矿生产中,需要控制包括原材料装填方案的过程条件,使得原材料层的透气率在原材料层的宽度方向上是均匀的,同时将原料层的透气率控制成保持在所需的值并且测量原料层的透气率。

常规上,存在一种间接估算原材料层的透气率的方法,该方法通过使用安装在烧结台车的下端部处的温度传感器来估算火焰传播的位置。在替代方案中,在烧结台车的顶部上竖向地安装中空管以接触原材料层的表面,以便测量管的内部气体流量,从而直接计算原材料层的透气率。以这种方式,获得了原材料层的透气率。

使用温度传感器的方法是估算原材料层的透气率的方法。因此,该方法的结果值具有大的误差。因此,该方法无法用于精确地控制原材料的装填模式。此外,在基于管路的方法中,由于原材料层在烧结的同时在烧结台车的方向上随着烧结台车一起移动,因此管根据原材料层的表面状况与原材料层的表面不规则地间隔开。因此,气体从接触表面泄漏,导致不精确的结果。因此,这种基于管的方法不适于精确地控制原材料的装填模式。也就是说,在烧结台车的行进路径上的固定位置处实时地测量原材料层的透气率是困难的。此外,精确地测量原材料层的宽度方向上的多个部段中的透气率是困难的。

此外,常规上,在使用原材料料斗、鼓式进料器和安装在烧结台车上方的用于装填混合原材料的装料斜道的情况下,原材料层基于粒度和组分而在竖向上离析并装填。在这种情况下,不存在能够响应于原材料层的横向透气率实时地控制宽度方向上的基于粒度的离析的独立结构。在这种情况下,鼓式进料器和装料斜道可以控制原材料的宽度方向上的装填量。然而,这种控制操作与控制原材料的横向上的基于粒度的离析的操作完全不同。因此,仅通过鼓式进料器和装料斜道,无法实现响应于原材料层的横向透气率实时地控制宽度方向上的基于粒度的离析。也就是说,常规上,响应于原材料层的横向透气率实时地控制宽度方向上的基于粒度的离析是困难的。

【现有技术文献】

【专利文献】

(专利文献1)kr10-2004-0051046a

(专利文献2)kr20-1999-0021604u

(专利文献3)kr10-2016-0062288a

(专利文献4)jp1996-182926a

(专利文献5)jp1999-236628a

【非专利文献】

(非专利文献1)f.vanloo等,improvedsintermixpreparationwhileusingchallengingmaterials(使用具有挑战性的材料时的改进的烧结混合料制备),metec&2ndestad2015,杜塞尔多夫,德国



技术实现要素:

技术目的

本公开意在提供能够持续且精确地测量经处理的材料的透气率的透气率测量设备。

本公开意在提供能够持续且精确地测量原材料层的基于横向分割部段的透气率的烧结设备。

本公开意在提供能够实时调节原材料层的基于横向分割部段的透气率的烧结设备。

本公开意在提供能够在横向上均匀地控制原材料层的透气率的烧结设备。

技术方案

在一个方面,提供了透气率测量设备,该透气率测量设备包括:多个滚子,所述多个滚子在经处理的材料的移动方向上彼此间隔开并且设置在经处理的材料上方;多个可旋转本体,每个可旋转本体安装在一个滚子的端部和另一个滚子的端部以将该滚子连接至另一个滚子;凸缘,该凸缘安装成将由多个滚子和多个可旋转本体所限定的空间的顶面密封;中空管,该中空管从凸缘向上延伸并延伸穿过凸缘;以及流量传感器,该流量传感器安装在中空管上。

在透气率测量设备的一个实施方式中,每个可旋转本体包括:多个轮,所述多个轮在经处理的材料的移动方向上彼此间隔开并且分别与一个滚子和另一个滚子对准;带,该带以可旋转的方式安装在多个轮上并且围绕多个轮安装;侧板,该侧板安装在带的内表面上以将带的内部空间密封。

在透气率测量设备的一个实施方式中,侧板与多个轮间隔开并且接触带的内表面。

在透气率测量设备的一个实施方式中,每个可旋转本体还包括狭槽,该狭槽凹入地形成在带的内表面中,其中,侧板插入到狭槽中。

在透气率测量设备的一个实施方式中,一个滚子和另一个滚子中的每一者的两个相反端部分别与两个相邻的带接触,其中,一个滚子和另一个滚子中的每一者的外周表面与两个相邻的带中的每个带的外周表面接触并且齐平。

在透气率测量设备的一个实施方式中,凸缘在其底面的周缘处与带和滚子的外周表面接触。

在透气率测量设备的一个实施方式中,第一通道限定成具有限定在凸缘、多个滚子与多个可旋转本体之间的空间,其中,凸缘、多个滚子和多个可旋转本体相应地限定第一通道的顶面和侧面,其中,第一通道的底面是敞开的,以与经处理的材料连通。

在透气率测量设备的一个实施方式中,第二通道限定为中空管中的内部空间,其中,第二通道具有与第一通道的顶面连通的出口。

在透气率测量设备的一个实施方式中,该设备还包括支承件,支承件在沿横向于经处理的材料的移动方向的方向穿过多个滚子和多个可旋转本体的同时以可旋转的方式支承多个滚子和多个可旋转本体,其中,支承件具有用于将多个滚子和多个可旋转本体支承成与经处理的材料接触的下部,其中,支承件具有连接至凸缘或中空管以将凸缘支承成能够接触多个滚子和多个可旋转本体的上部。

在另一方面,提供了烧结设备,该烧结设备包括:台车,该台车安装成在台车中容纳原材料,其中,在台车行进的同时,原材料在台车中被处理;以及透气率测量设备,该透气率测量设备横跨台车的行进方向延伸并且设置在台车上方,其中,透气率测量设备包括滚子和可旋转本体,其中,滚子和可旋转本体限定与在台车内处理的原材料层连通的通道。

在烧结设备的一个实施方式中,透气率测量设备包括:安装成面向原材料层的凸缘;从该凸缘向上延伸并延伸穿过凸缘的中空管;以及安装在该中空管上的流量传感器,其中,滚子和可旋转本体安装成接触凸缘的底面的周缘,从而形成通道。

在烧结设备的一个实施方式中,滚子包括设置在台车上方并且在台车的行进方向上彼此间隔开的多个滚子,其中,可旋转本体包括多个可旋转本体,其中,每个可旋转本体安装在一个滚子的端部和另一个滚子的端部上,以将该滚子连接至另一个滚子,其中,凸缘安装成将由多个滚子和多个可旋转本体所限定的空间的顶面密封。

在烧结设备的一个实施方式中,每个可旋转本体包括:多个轮,所述多个轮在经处理的材料的移动方向上彼此间隔开并且分别与一个滚子和另一个滚子对准;带,该带以可旋转的方式安装在多个轮上并且围绕多个轮安装;狭槽,该狭槽凹入地形成在带的内表面中;以及侧板,该侧板插入到狭槽中以将带的内部空间密封。

在烧结设备的一个实施方式中,侧板与多个轮间隔开并且接触带的内表面。

在烧结设备的一个实施方式中,一个滚子和另一个滚子中的每一者的两个相反端部分别与两个相邻的带接触,其中,一个滚子和另一个滚子中的每一者的外周表面与两个相邻的带中的每个带的外周表面接触并且齐平,其中,凸缘在其底面的周缘处与带和滚子的外周表面接触,其中,第一通道限定成具有限定在凸缘、多个滚子与多个可旋转本体之间的空间。

在烧结设备的一个实施方式中,凸缘、多个滚子和多个可旋转本体相应地限定第一通道的顶面和侧面,其中,第一通道的底面是敞开的,以与经处理的材料连通,其中,第二通道限定为中空管中的内部空间,其中,第二通道具有与第一通道的顶面连通的出口。

在烧结设备的一个实施方式中,透气率测量设备还包括支承件,支承件在沿横向于经处理的材料的移动方向的方向穿过多个滚子和多个可旋转本体的同时以可旋转的方式支承多个滚子和多个可旋转本体,其中,支承件具有用于将多个滚子和多个可旋转本体支承成与经处理的材料接触的下部,其中,支承件具有连接至凸缘或中空管以将凸缘支承成能够接触多个滚子和多个可旋转本体的上部。

在烧结设备的一个实施方式中,透气率测量设备包括多个透气率测量设备,这些透气率测量设备相应地布置在多个部段中,所述多个部段布置在横向于台车的行进方向的方向上,其中,烧结设备还包括:料斗,该料斗用于将原材料装填到台车中;装料器,该装料器安装成在横向上调节装填在料斗中的原材料的基于粒度的离析;以及横向装料控制器,该横向装料控制器用于:接收从透气率测量设备输入的测量值;计算测量值之间的偏差值;并且基于偏差值来控制装料器。

技术效果

根据本公开的实施方式,透气率测量设备能够持续且精确地测量经处理的材料的透气率,并且该透气率测量设备可以持续且紧密地附着至正在处理的并在第一方向上移动的原材料层的表面。透气率测量设备可以将与原材料层的表面间隔远的位置处的气体持续且稳定地供应至原材料层的表面,而没有结构性的干扰。因此,可以精确地测量原材料层的透气率,这是因为该设备以基于横向分割部段的方式持续地测量原材料层的透气率。以这种方式,可以实时地调节原材料层的基于横向分割部段的透气率。在这种情况下,原材料层的透气率可以调节为在横向上是均匀的。

例如,在将本发明的透气率测量设备应用于钢厂中的烧结矿生产过程时,滚子和可旋转本体可以用于形成与烧结台车上方的原材料层连通的通道。利用该通道,能够在本透气率测量设备与继续行进的原材料层连通的同时通过本透气率测量设备持续且精确地测量原材料层的透气率。此外,在烧结期间,在台车上的多个位置处的原材料的透气率被精确且实时地测量。这种透气率测量设备能够以基于横向分割部段的方式计算原材料层的透气率的偏差。

基于上述特征,能够设计用于均匀的火焰传播的原材料装填模式。例如,原材料以在横向上基于粒度离析的方式被装填在原材料料斗内。因此,在烧结台车中能够实现原材料的横向上的基于粒度的离析。这允许在原材料层的烧结期间、在原材料层的所有横向分割部段上的透气率的分布是均匀的。因此,在原材料层的烧结期间,在原材料层的所有横向分割部段中可以实现均匀的火焰传播,从而允许烧结反应是平稳的,并且均匀地烧结原材料层而不会形成未烧结的部分。因此,能够使烧结矿的生产率最大化。烧结矿的强度偏差能够降低。这使得能够实现经济效益。

附图说明

图1是根据本公开的实施方式的烧结设备的示意图。

图2是根据本公开的实施方式的装料器的示意图。

图3是根据本公开的实施方式的透气率测量设备的示意图。

图4是根据本公开的实施方式的透气率测量设备的分解视图。

图5示出了根据本公开的实施方式的透气率测量设备的组装视图。

图6是对比了根据比较例与根据本公开的本发明例的透气率测量值的图表。

图7是对比了根据比较例与根据本公开的本发明例的烧结矿的基于粒度的离析的测量值的图表。

具体实施方式

在下文中,将参照附图详细地描述本公开的实施方式。然而,本公开内容不限于以下公开的实施方式,而是能够以多种形式实施。提供本公开的实施方式仅为了透彻地理解本公开并且向本领域普通技术人员全面地指示本发明的范围。为了对本公开的实施方式进行说明,附图可能是放大的,并且附图中相同的附图标记表示相同的元件。

在下面使用的术语中,术语“第一方向(x)”和术语“第二方向(y)”指的是参照部件、例如后面描述的台车的纵向方向和横向方向。竖向方向(z)指的是与由第一方向和第二方向两者限定的平面垂直的方向并且也被称为高度方向。在这种情况下,台车的纵向方向与台车行进的方向平行并且也被称为台车的行进方向。

本公开涉及能够持续且精确地测量沿第一方向移动的原材料层的透气率的透气率测量设备和烧结设备。在下文中,将基于炼钢厂的烧结矿生产过程来描述实施方式。在另一个示例中,本公开可以应用于多种工业中的多种原材料处理设施和多种处理过程中的透气率测量方法。

图1是根据本公开的实施方式的烧结设备的示意图。图2是根据本公开的实施方式的装料器的示意图。图3是根据本公开的实施方式的透气率测量设备的示意图。在这种情况下,在图3中示出的透气率测量设备之中位于图3左侧的透气率测量设备被示为使得其横截面的示意性形状是可见的,因此能够清楚地看到其中的气体流动。图4是根据本公开的实施方式的透气率测量设备的分解视图。图5示出了根据本公开的实施方式的透气率测量设备的组装视图。在这种情况下,在图5中,(a)是示出了根据本公开的实施方式的透气率测量设备的组装状态的三维视图。在图5中,(b)是图5中的(a)所示的透气率测量设备的在第二方向(y)和竖向方向(z)上截取透气率测量设备的中间部分的状态下的示意性横截面图。图5中的(c)是图5中的(a)中所示的透气率测量设备的示意性侧视图。

在下文中,将参照图1至图5描述根据本公开的实施方式的透气率测量设备。根据本公开的实施方式的透气率测量设备700包括多个滚子710、多个可旋转本体720、凸缘730、中空管740和流量传感器750、以及计算单元(未示出)。透气率测量设备700安装在沿第一方向x行进的经处理的材料上方,并且可以在与经处理的材料持续接触并持续连通的同时持续且精确地测量经处理的材料的透气率。

经处理的材料可以包括例如原材料层,该原材料层被装填至下文所述的烧结设备的台车60,在台车60中沿台车行进方向行进并且在台车60中被处理。在另一个示例中,经处理的材料可以包括沿多种路线以多种方式运输的多种经处理的材料。本公开并不限于此。

滚子710中的每个滚子可以横跨经处理的材料的移动方向延伸,并且可以设置在经处理的材料上方。滚子可以在经处理的材料的移动方向上彼此间隔开。在这种情况下,经处理的材料的移动方向可以平行于台车行进方向并且在下文被称为第一方向x。横跨或横向于经处理的材料的移动方向的方向可以是横向于台车行进方向的方向并且在下文中可以称为第二方向y。

可以提供多个滚子710,例如,可以提供两个滚子710。在下文中,当涉及滚子710时,相对于经处理的材料的移动方向在前的滚子被称为一个滚子,而相对于经处理的材料的移动方向在后的滚子被称为另一个滚子。在这种情况下,首先接触移动的经处理的材料的滚子被称为前滚子,而随后接触经处理的材料的滚子被称为后滚子。

滚子710中的每个滚子形成为在第二方向y上延伸。在滚子的两个端部中的每个端部上可以形成有柱形突出部711。每个突出部711可以插入并附接至可旋转本体720,以便增大滚子710与可旋转本体720之间的接触表面。由此,滚子710和可旋转本体720彼此能够稳定地组合在一起。此外,由于突出部711中的每个突出部,每个滚子710和可旋转本体720能够以弯曲形状而不是平面形状彼此接触。因此,接触表面可以被气密地密封,同时抑制或防止气体在滚子710与可旋转本体720之间的接触表面处泄漏。

每个滚子710限定第一通道s1在第一方向x上的两个侧部中的每个侧部,第一通道s1将在后文描述。因此,每个滚子710构造成使得滚子710在第二方向y上的延伸长度是基于第一通道s1在第二方向y上的尺寸确定的,两个滚子之间的在第一方向x上的分离距离是基于第一通道s1在第一方向x上的尺寸确定的,并且滚子的直径是基于第一通道s1在竖向方向z上的尺寸确定的。在这种情况下,第一通道s1在每个方向上的尺寸是确定的,以便有助于测量经处理的材料的透气率。此外,第一通道s1在每个方向上的尺寸可以根据与透气率测量设备700连通的原材料层的面积来确定,以便在经处理的材料的处理过程中、例如在烧结矿生产过程中容易地测量原材料层的透气率。第一通道s1在第一方向x上的两个侧部中的每个侧部可以由每个滚子710密封。

每个滚子710的外表面均可以与经处理的材料紧密接触。因此,每个滚子710可以在高温气氛中稳定地使用并且可以包括多种材料,这些材料能够平滑地附着至经处理的材料的不规则和粗糙的表面上,并且这些材料可以是不限于特定材料的。例如,滚子可以由金属材料、合金材料、或比如聚氨酯或合成橡胶的树脂材料制成。在这种情况下,高温气氛是经处理的材料在进行处理时的温度下的气氛。例如,高温空气可以是在烧结矿生产过程中原材料层进行烧结时的温度下的气氛。在一个示例中,每个滚子710的外表面可以使用如上所述的材料覆盖。

可旋转本体720可以分别安装在一个滚子和另一个滚子中的每一者的两个端部上,以实现一个滚子与另一个滚子之间的连接。也就是说,可旋转本体720具有多个可旋转本体,例如,具有两个可旋转本体。两个可旋转本体720中的一个可旋转本体能够将一个滚子的一个端部与另一个滚子的一个端部彼此连接。另一个可旋转本体720能够将一个滚子的另一端部与另一个滚子的另一端部彼此连接。

每个可旋转本体720限定第一通道s1在第二方向y上的两个侧部中的每个侧部。因此,每个可旋转本体720具有与滚子710之间的间隔对应的延伸长度。两个本体720之间的间隔距离对应于每个滚子710的延伸长度。每个本体720在竖向方向z上的尺寸对应于每个滚子710的直径。第一通道s1中的在第一方向x上的两个侧部中的每个侧部可以由每个可旋转本体720密封。

在下文中,将根据一个可旋转本体720描述可旋转本体720的详细结构。下面描述的可旋转本体720的详细结构可以应用于另一可旋转本体720。

可旋转本体720可以包括多个、例如两个轮721、带722、侧板723和狭槽724。每个轮721可以在第二方向y上延伸。两个轮可以分别与一个滚子和另一个滚子对准,并且可以在经处理的材料的移动方向上彼此间隔开。也就是说,可旋转本体720中的每个可旋转本体具有多个、例如两个轮721。每个滚子710使多个、例如两个轮与每个滚子对准。每个滚子710在其一个端部处与一个轮721对准,并且在其另一个端部处与另一个轮721对准。轮721用于支承可旋转本体720。也就是说,带722可以由轮721以可旋转的方式支承。每个轮721的外周表面可以设置有呈齿轮、链条、或链轮形式的环形构件725。在这种情况下,环形构件721插入到限定在带722的内表面中的凹槽(未示出)中,从而可以防止带722发生打滑。

带722可以安装成可旋转的并且围绕多个轮721卷绕。带722可以实施为用于履带、输送器等的带,并且带可以具有其内周表面和外周表面被阻塞以防止气体泄漏的结构。在这种情况下,阻塞的结构意指:带的内周表面和外周表面不通过孔等彼此连通的结构。带722的材料可以包括多种树脂材料、比如聚氨酯或合成橡胶。在另一个示例中,带722的外表面可以形成为与经处理的材料紧密接触。带的内周表面可以接触滚子710的突出部711和侧板723。

侧板723可以安装在带722的内表面上以将带722的内部空间密封。侧板723可以沿带722的内表面延伸。侧板723可以是例如在第一方向x上延伸的竖向板。板723在第一方向x上的两个端部可以是半圆形或弓形形状。侧板723可以在横向于经处理的材料的移动方向的方向上与多个轮721间隔开,并且侧板723可以与带722的内表面接触。

狭槽724沿带722的内表面凹入带722的内表面中。侧板723插入到狭槽724中。因此,当带722旋转时,侧板723可以稳定地固定至带722的内表面。

上述可旋转本体720可以被实施为具有例如履带的结构,其中,每个轮721用作为驱动轮。在这种情况下,侧板723用作为负重轮和裙部,并且每个滚子710用于阻挡形成于可旋转本体720之间的空间前面的开口和后面的开口。此外,带722、滚子710和侧板723用于对如上所述的形成于滚子710与可旋转本体720之间的空间的在第一方向x上的侧部和第二方向y上的侧部进行密封。

在这种情况下,每个带722和每个滚子710可以由如上所述的能够紧密附着至经处理的材料的粗糙表面的材料形成。替代性地,至少带和滚子的表皮覆盖有与粗糙表面紧密接触的材料。因此,可以抑制或防止由于经处理的材料的不规则表面引起的气体泄漏。

此外,由于每个带722和每个滚子710能够在与经处理的材料接触的同时旋转,因此每个带722和每个滚子710不会在与经处理的材料接触的同时在经处理的材料的表面上打滑。因此,可以抑制或防止由于经处理的材料的粗糙表面的移动而引起的带和滚子的摩擦损坏。在一个示例中,一个滚子和另一个滚子中的一者的两个相反端部分别与相对的带722接触。一个滚子和另一个滚子中的每一者的外表面分别与相对的带722的外表面接触。也就是说,一个滚子和另一个滚子中的每一者的外表面分别与相对的带722的外表面齐平。因此,滚子和带与经处理的材料之间的接触可以是平滑的。

凸缘730可以安装成将由多个滚子710和多个可旋转本体720形成的空间的顶面密封。例如,凸缘730可以呈具有预定厚度的矩形板的形式。凸缘730定位成面向形成于滚子710与可旋转本体720之间的空间。凸缘730的底表面的周缘可以与相对的带710和相对的滚子720的外周表面接触。凸缘730可以进一步地设置有衬里(未示出),该衬里包覆与相对的带710和相对的滚子720的外周表面接触的凸缘730的底表面的周缘,从而能够防止凸缘730在带710和滚子720的旋转期间发生磨损。

第一通道s1可以形成为包括形成在凸缘730与多个滚子710和多个可旋转本体720之间的空间。第一通道s1的顶面和侧面可以由凸缘730、多个滚子710和多个可旋转本体720形成。第一通道s1的下部面可以是敞开的以便与经处理的材料的表面连通。在这种情况下,第一通道s1的侧边缘可以由多个滚子710和多个可旋转本体720密封。第一通道s1的顶表面可以通过凸缘730与中空管740连通。

中空管740可以是例如沿竖向方向z延伸、并穿过凸缘730向上延伸的中空管。中空管740的横截面形状可以是圆形或矩形。中空管740在向上方向和竖向方向上可以与经处理的材料的表面间隔开。在这种情况下,竖向间距随着经处理的材料的处理过程而变化。例如,当处理过程是烧结矿生产过程时,中空管740可以延伸至预定高度(大约几十到几百厘米),以便减少或不受到由于台车行进所产生的气流的干扰。该高度可以根据多种过程条件、比如在烧结矿生产过程中使原材料层平稳烧结的风箱的抽吸力、台车的行进速度、以及台车周围的气氛的类型而变化。

第二通道s2形成为包括中空管740的内部空间。第二通道s2的出口可以与第一通道s1的顶面连通。气体通道形成为包括第一通道s1和第二通道s2。气体通道与经处理的材料连通。当透气率测量设备700相对于经处理的材料行进时,气体通道可以与经处理的材料连通而没有结构性干扰。通过气体通道,经处理的材料上方的气体可以平稳地到达经处理的材料而没有结构性干扰,并且能够被抽吸到经处理的材料中。在这种情况下,通过使用流量传感器750来测量气体流量,可以实时地、精确地测量经处理的材料的透气率。

也就是说,与经处理的材料向上地间隔开的位置处的气体被抽吸到中空管740中,并且流动穿过第二通道s2,然后穿过由凸缘730、滚子710和可旋转本体720包围的第一通道s1,然后到达经处理的材料的表面。然后,来自经处理的材料的表面的气体通过施加在经处理的材料上的向下抽吸力被向下抽吸到经处理的材料中。在这种情况下,气体的流动是由向下施加在经处理的材料中的抽吸力引起的。在一个示例中,流动穿过气体通道的气体的流量根据气体被抽吸的程度而不同,气体被抽吸的程度取决于经处理的材料的透气率。

流量传感器750安装在中空管740上以测量流动穿过中空管740的气体的流量。为此,流量传感器750可以是能够测量流动穿过中空管740的气体的流量的多种传感器。流量传感器750可以安装成穿过管740的与中空管740的顶部间隔开的部分。在一个示例中,传感器750可以安装成与靠近中空管740的顶部相比更靠近中空管740的底部。

当流量传感器750安装在中空管740的底部附近而不是中空管740的顶部时,可以在中空管740中的气流较稳定的状态下测量气体的流量。

计算单元(未示出)从流量传感器750接收流量值并且计算经处理的材料的透气率。在这种情况下,透气率值是可以表示为jpu的无量纲值。在这种情况下,jpu是日本透气率单位的缩写。下文简要地描述了使用气体通道中的流量值计算透气率的方法。

例如,经处理的材料在竖向方向z上的厚度值[mm]为分母。施加至经处理的材料的向下吸入压力(例如,负压力值[mmaq])为分子。然后,(分子/分母)0.6被称为第一值。此外,将通过流量值乘以第二通道s2的横截面面积所得的气体的流动总量值[m3/min]定义为分母。然后,将经处理的材料的与第一通道s1连通的表面积、例如烧制面积[m2]定义为分子。然后,该分子/分母被称为第二值。透气率值[jpu]可以通过将第一值与第二值相乘来获得。

在这种情况下,经处理的材料的厚度、施加至经处理的材料的负压、第二通道s2的横截面面积、以及烧制面积为从处理过程和设备获得的值。流量值是从透气率测量设备实时测量的值。因此,在本公开的实施方式中,透气率值可以实时且持续地测量。在另一个示例中,经处理的材料的透气率可以由在流量传感器750处以多种方式测量的流量值确定。

在一个示例中,根据本公开的实施方式的透气率测量设备700还可以包括支承件760。支承件760可以在横向于经处理的材料的移动方向的方向上穿过多个滚子710和多个可旋转本体720,以便以可旋转的方式支承多个滚子710和多个可旋转本体720。

支承件760包括多个支承杆761,支承杆761在第二方向y上延伸并且在第一方向x上彼此间隔开,并且支承杆761相应地与一个滚子和另一个滚子对准,并且支承杆761在第二方向y上穿过滚子710和可旋转本体720以用于以可旋转的方式支承滚子710和可旋转本体720。支承件760还包括支承块762、竖向杆763、第一方向延伸水平杆764、以及第二方向延伸水平杆765,支承块762安装在支承杆761中的每个支承杆的两侧端部中的每个端部上,竖向杆763从支承块762中的每个支承块向上延伸,第一方向延伸水平杆764用于连接竖向杆763的顶端并且沿第一方向x延伸,第二方向延伸水平杆765用于将第一方向延伸水平杆764中的每个第一方向延伸水平杆与中空管740连接并且沿第二方向延伸。在这种情况下,第二方向延伸水平杆765可以连接并设置在中空管740与第一方向延伸水平杆764中的每个第一方向延伸水平杆之间。

这种支承结构允许支承件760的底部支承与经处理的材料接触的滚子710和可旋转本体720,而支承件760的顶部连接至凸缘730或中空管740以支承凸缘730,从而使滚子710和可旋转本体720能够接触凸缘730。支承件760可以允许稳定地保持滚子710与可旋转本体720之间的联接。此外,支承件可以允许保持凸缘730相对于滚子710和可旋转本体720的竖向高度,因此能够保持凸缘730与滚子710和可旋转本体720的接触。

在另一个示例中,支承件760的结构可以是变化的。该变化可以包括多种结构,通过这些结构,滚子710和可旋转本体720被以可旋转的方式支承成与经处理的材料接触,并且凸缘730被支承成与滚子710和可旋转本体720接触。

在下文中,将描述根据本公开的实施方式的烧结设备。根据本公开的实施方式的烧结设备包括台车60和透气率测量设备700,台车60安装成能够在沿第一方向行进时处理原材料m,透气率测量设备700安装在台车60上方并且横跨台车60的行进方向延伸。透气率测量设备700具有滚子和可旋转本体,滚子和可旋转本体限定了与在台车60内进行处理的原材料层连通的气体通道。在这种情况下,语段“在台车60上方”指的是“在被装填至台车60的原材料层的顶表面上”。在一个示例中,根据本公开的实施方式的烧结设备可以包括料斗10、进料器20、闸门30、斜道40、点火装置50、横向装料控制器800和装料器900。

原材料m包括用于烧结矿生产的混合原材料。该混合原材料通过将含铁原材料、粘合剂和二次原材料混合、然后给混合材料增加水分并且粉碎混合材料来制备。含铁原材料包括细铁矿和粗铁矿。粘合剂包括细焦炭和无烟煤,并且二次原材料包括石灰石或生石灰。可以将例如用于控制碱度的添加剂添加至混合原材料中。

料斗10将原材料m储存在其中。料斗可以设置在后文将描述的运输路径上方,并且面向沿运输路径行进的台车。料斗可以将原材料m装填到台车60中。进料器20在料斗10的底部处以可旋转的方式联接至料斗10。斜道40以倾斜的方式安装在进料器20下方。闸门30安装在进料器20与料斗10之间。

进料器20和斜道40在料斗10与台车60之间引导原材料m的下落和装填。当进料器20调节转数时,闸门30控制料斗10的开度以控制原材料m的供应。斜道40可以以倾斜的方式对原材料m进行装填,以便允许原材料以竖向离析的方式进行装填。在竖向方向z上基于粒度的离析和基于组分的离析能够增大原材料层的表面处的烧结矿的强度和回收率,并且能够减少包含在原材料m中的用作燃料的粘合剂(煤和细焦炭)的量。

在一个示例中,当原材料层的基于粒度的离析在横向上均匀时,透气率在横向上不均匀地形成。因此,火焰在原材料层中的传播速度在横向上变化,导致原材料层的一些区域中烧结不充分。这样导致烧结矿的生产率。为了提高烧结矿的品质和生产率,火焰在原材料层的横向方向上均匀地传播是期望的。

因此,在将原材料装填至台车60时,优选地将原材料装填成使得基于粒度的离析在横向上变化。具体地,可以优选将横向上的基于粒度的离析控制成使得相对大粒度的原材料被装填到多个横向分割部段之中的中间部段c中并且较小粒度的原材料被装填到中间部段c周围的两个外部部段e中。

然而,仅使用上述方法来以横向方式控制原材料层的基于粒度的离析是困难的。因此,根据本公开,横向装料控制器800和装料器900可以用于控制原材料层在横向上的基于粒度的离析。在这种情况下,用于调节原材料层在横向上的基于粒度的离析的参考值可以采用由透气率测量设备700测量的原材料层的每个横向分割部段中的透气率值。在以下横向装料控制器800和装料器900的详细描述中描述了控制原材料层在横向上的基于粒度的离析的具体方式。

在运输路径的开始区域中、在第二方向和竖向方向上分开的多个位置中的每个位置处,通风杆(未示出)可以安装在第一方向x上。通风杆安装在来自斜道40的原材料m的下落区域中,并且设置成在第一方向x上横跨行进的台车60的内部。当台车60沿前向方向移动并且插入到台车60中的原材料层中的通风杆从原材料层移除时,在通风杆所在的原材料层内的区域中可以形成多个空隙。

上等矿石料斗(未示出)放置在运输路径上的位于料斗10之前的一个位置处。上等矿石可以通过选择、例如从先前生产的烧结矿中选择粒度为8mm至15mm的烧结矿来制备。在装填原材料m之前将上等矿石装填至台车60,从而防止原材料附着至台车60的底部或防止原材料穿过底部间隙而产生损失。

点火装置50在第一方向上与料斗10间隔开并且设置在台车60上方。火焰能够从装置50喷射到原材料层中。点火装置50能够将火焰向下喷射至传输路径以在原材料层的表面上点燃火焰。火焰将包含在原材料层中的固体燃料点燃以形成燃烧区。燃烧区可以在原材料层中向下移动以烧结原材料层。

多个风箱(未示出)可以设置在输送路径下方并且可以在一个方向上连续布置。风箱可以与台车60的内部连通。通过风箱可以在台车中形成负压,使得台车60的内部可以是向下抽吸的。

风箱在台车60下侧安装成包围台车60的下部,并且多个风箱可以在台车60的行进方向上沿一个方向布置。风箱通过台车60的底表面与台车60的内部连通。通过排气单元(未示出)在台车60内部形成负压,使得台车60的内部能够使用负压被向下抽吸。这种抽吸力允许燃烧区从原材料层的表面穿过原材料层的上部移动至原材料层的下部以烧结原材料。

排气单元(未示出)可以与风箱的内部连通以将排出的气体抽出。排气单元包括主室和位于主室上游的用于连接风箱的多个管。排气单元还可以包括灰尘收集器和安装在主室下游的鼓风机。

鼓风机可以在主室中形成负压,使得排出的气体从主室的上游侧流动至下游侧。通到主室下游侧的排出的气体被排放至外部空气。在一个示例中,罩(未示出)可以设置在行进路径上方并且在第一方向上与点火装置50间隔开。可以从排气室向罩供应一部分排出的气体以使排出的气体循环至行进路径。

台车60可以安装成在沿行进路径的第一方向行进的同时处理原材料m。可以提供多个台车60,并且多个台车60可以布置在第一方向上并且可以彼此联接。台车60沿行进路径行进并且可以安装成对装填在台车60中的原材料m进行处理。在这种情况下,第一方向可以是烧结设备延伸的方向。第一方向可以被称为台车60沿行进路径行进的行进方向。

台车60是朝上敞开的,原材料m下落到台车60中的空间中以形成原材料层。台车60设置在底板能够通风的结构中。例如,底板可以使用具有格栅结构的格栅条形成。格栅形的格栅条允许台车60的内部空间与风箱连通,使得台车60的内部可以是向下抽吸的。这允许对装载在台车60的内部空间中的原材料层进行热处理。台车60的内部空间可以作为用于对台车60中的原材料层进行热处理的空间。原材料层可以在沿行进路径行进的同时被烧结和冷却。

多个台车60可以在第一方向上以可移动的方式支承在沿第一方向延伸的输送器上。多个台车60能够以环形方式彼此组合以在多个台车60于输送器的顶面上且沿输送器的顶面行进时形成前进路径。当台车60在输送器的底面上行进时可以形成返回路径。台车60在第一方向上的行进路径上行进以对原材料层进行热处理、例如烧结。当台车60返回到前进路径的终点(转向点)时,原材料层被排出。然后,台车60在与第一方向相反的方向上的返回路径上行进。然后,台车可以在返回路径结束的终点转向。

行进路径包括多个部段。多个部段包括装料部段、连接至装料部段的点火部段、以及连接至点火部段的烧结部段,同时点火部段置于装料部段与烧结部段之间。多个部段包括在台车行进方向上按照装料部段、点火部段和烧结部段的顺序排列的串联组合,其中台车沿原材料的行进方向行进。装料部段设置在行进路径的开始部段上,即,在行进路径的相对于原材料的移动方向的上游侧。原材料首先经过装料部段。点火部段在装料部段之后连接至装料部段的下游侧,然后,烧结部段在点火部段之后连接至点火部段的下游侧。

料斗10放置在装料部段中以将原材料装载到行进通过该部段的台车60中。点火装置50放置在点火部段中以将装载在行进通过该部段的台车60中的原材料层点燃。烧结部段是用于在使形成于装载到台车60上的原材料层的表面上的燃烧区向原材料层的下部移动的同时对原材料层进行烧结的部段。原材料层在沿第一方向行进的同时被烧结,从而产生烧结矿。

矿石排放斜道可以安装在多个部段结束位置处的终点(行进路径的烧结区的下游侧)附近。当台车60经过烧结部段中的某点处并且燃烧区到达台车60的底部时,原材料层的烧结完成。然后,台车60移动至行进路径的终点并对烧结矿进行冷却。也就是说,原材料层的烧结完成的点可以是行进路径的终点。此后,烧结矿可以在行进路径的终点处(如下所述的多个部段结束的终点)被排放至斜道(未示出)。

破碎机(未示出)可以设置在与烧结部段的终点间隔开的、并且与邻近于点火部段的烧结部段的起点相反的位置处。排放斜道(未示出)安装成在破碎机与行进路径的终点之间伸延,并且安装成连接在前向的行进路径的终点处转向的台车之间。破碎机可以形成为将从台车排放的原材料层粉碎成预定的粒度。已在破碎机中粉碎成预定粒度的烧结矿被引导至预定的斜道并装填至冷却器。

冷却单元(未示出)可以实施为例如基于空气的冷却单元。例如,当冷却台车可以在环形的冷却路径中循环时,将空气吹入冷却台车以对装填至冷却台车内的烧结矿进行冷却。冷却单元中冷却的烧结矿可以转移至高炉过程。

烧结设备的部件、比如料斗10、进料器20、闸门30、斜道40、点火装置50、台车60、风箱、排气单元、破碎机、排放斜道和冷却单元可以具有除上述限定的构型以外的多种构型。因此,这些部件的构型没有被特别限制。

透气率测量设备700安装在多个部段中的每个部段中,并且沿横向于台车的行进方向的方向延伸。在每个部段中,由原材料层的横向上的基于粒度的离析而引起的透气率可以通过透气率测量设备700来持续地测量。在这种情况下,多个部段布置在原材料层的宽度方向上。多个部段可以通过下述方式限定:在原材料层的顶面和底面上定位沿纵向方向延伸且在横向上间隔开的多个边界线,并且在竖向方向上将这些边界线连接以形成限定形成于台车60上的多个部段的多个平面。

多个部段中的每个部段沿纵向方向延伸。多个部段可以在横向上布置。在本公开的实施方式中,多个部段被示为与中间部段c和中间部段c周围的两个外部部段e对应。在本公开的实施方式中,透气率测量设备700可以用于持续且精确地测量原材料层的基于部段的透气率、即原材料层的在每个部段中的透气率。由于上文已经详细地描述了透气率测量设备700,因此下文将简要描述透气率测量设备700的部件之间的连接关系。

透气率测量设备700包括:布置在台车60上方的多个间隔开的滚子710;多个可旋转本体720,每个本体720安装在一个滚子的端部和另一个滚子的端部上,以便将一个滚子连接至另一个滚子;安装成面向原材料层的凸缘730,凸缘730的底部外周缘接触滚子710和可旋转本体720;向上延伸穿过凸缘730并从凸缘730向上延伸的中空管940;安装在中空管940上的流量传感器750;以及连接至流量传感器950的计算单元(未示出)。此外,透气率测量设备700可以包括支承件760,支承件760在横向于台车的行进方向的方向上穿过多个滚子710和多个可旋转本体720,同时以可旋转的方式支承多个滚子710和多个可旋转本体720。

滚子710和可旋转本体720可以限定与原材料层连通的第一通道。凸缘930可以安装成将如上所述的由滚子710和可旋转本体720限定的空间的顶面密封。

可旋转本体920包括多个轮721、带722、狭槽724、侧板723,多个轮721在台车的行进方向上彼此间隔开并且分别与一个滚子和另一个滚子对准,带722以可旋转的方式安装在多个轮721周围,狭槽724凹入带722的内表面中,并且侧板723与多个轮721间隔开并且接触带722的内表面,并且侧板723插入到狭槽724中以密封带722的内部空间。

一个滚子的一个端部和另一个滚子的一个端部与带722接触。一个滚子和另一个滚子的外周表面与相应的带722接触并且与带的外表面齐平。凸缘730的底部外周缘与带722和滚子710的外周表面接触。

第一通道s1可以形成为包括形成在多个滚子710与多个可旋转本体720之间的空间。第一通道s1的顶面和侧面由凸缘730、多个滚子710和多个可旋转本体720限定。第一通道的底面是敞开的以便与原材料层连通。形成包括中空管730的内部的第二通道s2。第二通道s2的出口可以与第一通道s1的顶面连通。

支承件760的下部将多个滚子710和多个可旋转本体720以能够与原材料层接触的方式支承。支承件760的上部可以连接至中空管740,以便支承与多个滚子710和多个可旋转本体720接触的凸缘730。

流量传感器750可以测量通过中空管740内部的气体的流量。计算单元可以使用从流量传感器750测量的流量值来计算原材料层的透气率。

将描述如上所述地形成的透气率测量设备700的操作。当原材料层在被容纳于台车60中的同时以数米/秒的速度沿行进路径行进时,与原材料层接触的滚子710和可旋转本体720可以旋转以便保持与原材料层的紧密接触。因此,第一通道s1的侧面被平稳地密封,并且第一通道s1的底面与原材料层持续地连通。由于原材料层中的气体被向下抽吸,因此第一通道s1中的气体被向下抽吸到原材料层中。与原材料层的表面竖向间隔开的位置处的气体可以通过与第一通道s1连通的第二通道s2持续且稳定地被引导至原材料层的表面。

也就是说,透气率测量设备700中的通道可以在滚子和可旋转本体紧密接触行进的原材料层的表面时连通至原材料层。在这种情况下,可以抑制或防止由于与原材料层的粗糙表面的摩擦而导致的滚子和可旋转本体的损坏。可以抑制或防止气体穿过滚子与本体之间的间隙和原材料层的粗糙表面而泄漏。也就是说,在透气率测量设备700的操作期间,透气率测量设备700的耐久性和气密性可以得到改善。流量传感器740测量流动穿过第二通道s2的气体的流量,然后计算单元使用测量值精确地计算透气率。也就是说,可以提高操作透气率测量设备700时的测量精度。

在横向方向上布置的透气率测量设备700中的每个透气率测量设备可以重复相同的过程,从而实时地计算基于横向分割部段的透气率。基于横向分割部段计算的原材料层的透气率可以用于控制原材料层的横向上的基于粒度的离析。此外,透气率值可以用于计算由于原材料层的横向粒度偏差引起的孔隙率。

在下文中,在描述用于控制原材料层的横向上的基于粒度的离析的特定方法和应用于该方法的横向装料控制器800和装料器900之前,将描述为何要调节原材料层的横向上的基于粒度的离析。

当原材料层的基于粒度的离析和横向装料密度在宽度方向上均匀地形成时,与台车60的两个侧边缘中的每个侧边缘处的侧壁(指的是沿第一方向延伸的侧壁)接触的原材料层部分中的孔隙(指的是位于横向外部部段e的原材料层部分)大于原材料层的其余部分(位于横向中间部段c中的原材料层部分)的孔隙。这是因为:在两个横向外部部段e中的每个横向外部部段中,原材料层中的孔隙的形成受到台车60的侧壁的影响。也就是说,原材料m与台车60的侧壁之间的间隙是增大两个横向外部部段e中的每个横向外部部段中的原材料层中的孔隙率的因素。

在这种情况下,被吸入横向中间部段c中的原材料层中的气体流量相对较小,而穿过两个横向外部部段e中的每个横向外部部段中的原材料层的气体流量相对较大。当流量的差值超过一定值时,烧结原材料(也被称为准颗粒)所需的热能无法充分地供应至装填至两个横向外部部段e中的每个横向外部部段的原材料层。在两个横向外部部段e中的每个横向外部部段中,原材料层并未完全烧结。因此,装填在两个横向外部部段e中的每个横向外部部段中的原材料层的烧结矿回收率下降,并且烧结矿的强度降低。

因此,为了提高烧结矿的回收率和强度,在原材料层的横向分割部段中实时地测量透气率,并且调节原材料层的横向上的基于粒度的离析,以便减小测量的透气率之间的偏差。

在本公开的实施方式中,横向装料控制器800在接收到由如上所述的透气率测量设备700测量的透气率值之后,使用所接收的值来控制装料器800。以这种方式,粒度可以在横向分割部段之间差异地离析,使得原材料层在横向上的孔隙率是均匀的。因此,火焰传播速度在原材料层的横向上变得均匀,并且可以提高烧结矿的回收率并降低烧结矿的强度偏差。

在下文中,将连同横向装料控制器800和装料器900的描述来对用于控制原材料层的横向上的基于粒度的离析的具体方法进行描述。

横向装料控制器800可以包括计算单元810和控制器820。计算单元810可以从透气率测量设备接收测量值并计算测量的透气率值之间的偏差值。在这种情况下,在本公开的一个实施方式中,可以通过将多个部段中的两个外部部段e中的透气率值与多个部段中的横向中间部段c中的透气率值进行比较来计算偏差值。在另一个示例中,偏差值能够以多种方式获得。根据部段的数量可以获得多个偏差值。偏差值可以传递至控制器820。然后,控制器820使用输入的偏差值来确定横向中间部段c中的流量与两个外部部段e中的流量之间的差值。控制器可以控制横向装料控制器,使得具有大粒度的原材料被装填在横向中间部段c和两个外部部段e之中的低流量的部段中,而具有小粒度的原材料被装填至横向中间部段c和两个外部部段e中的高流量部段。因此,由装料器900装填至台车60的原材料层的横向上的基于粒度的离析可以被调节。

也就是说,在本发明的实施方式中,当原材料m下落到台车60上时,原材料m的粒度在横向上离析,使得在原材料经历基于粒度的竖向离析的同时,原材料被注入到台车中。这可以通过装料器900来完成。装料器900可以安装成在横向上调节装填在料斗10中的原材料m的基于粒度的离析。

装料器900可以被称为例如梭式输送器。装料器900可以包括能够输送原材料m的输送器910、以及能够使输送器910的下游端部在第二方向y上(例如在横向上)往复移动的往复机构920。在这种情况下,往复机构920的结构没有被特别限定并且可以是输送器910的下游端部能够在横向上来回移动的结构。例如,往复机构的结构具有筒形结构。

装料器900安装成使得输送器910的下游端部定位在料斗10的入口开口上方,并且输送器910的上游端部接纳原材料m,该原材料m被输送至输送器910的下游端部。然后,使原材料m下落并装填在料斗10上。

输送器910的下游端部在通过往复机构920于横向上往复移动的同时将原材料m装填在料斗10内。如在图2中示出的,原材料m可以被装填成使得横向中间部段能够具有凹形形状的谷状部,并且两个横向外部部段中的每个横向外部部段形成为凸形形状。在这种情况下,装填在料斗10内的原材料m的顶面形状被称为v形。替代性地,与图中所示的相反,原材料m可以装填成使得横向中间部段能够形成凸形的丘状部,而两个横向外部部段中的每个横向外部部段形成为凹形的谷状部。在这种情况下,装填在料斗10内的原材料m的顶面形状被称为倒v形。

在v形的顶面形状中,相对大量的具有较大粒度的原材料m聚集在横向方向上的中间部段中。谷状部的深度越深,相对大量的具有较大粒度的原材料m在横向方向上的中间部段中的聚集程度越大。在这种情况下,谷状部的深度定义为丘状部的高度h2减去谷状部的高度h1。

相反,在顶面形状为倒v形的情况下,相对大量的具有较大粒度的原材料m聚集在两个横向外部部段中的每个横向外部部段中。在横向中间部段中,存在相对大量的具有小粒度的原材料m。在这种情况下,倒v形顶面的谷状部的深度越深,相对大量的具有较大粒度的原材料m在横向外部部段中的每个横向外部部段中的聚集程度越大。

这是因为:粗颗粒由于原材料m的颗粒的物理性质、比如静止角、恢复系数、静摩擦系数和滚动摩擦系数而流动,使得在横向上发生基于粒度的离析。换句话说,这是因为:具有大粒度的原材料m倾向于从丘状部朝向谷状部滚落,而小粒度的原材料m保持在丘状部上或仅从丘状部朝向谷状部滚动短的距离并且随后倾向于保持在与该短距离相对应的位置。

利用这种原理,本方法可以控制料斗10中的原材料m的横向上的基于粒度的离析。这使得能够对装填至台车60的原材料层的横向上的基于粒度的离析进行调节。也就是说,料斗10中的原材料m能够以在横向上基于粒度离析的方式装填至台车60。在原材料的装填期间,进料器20、闸门30和斜道40无法控制原材料的横向上的基于粒度的离析。因此,原材料层的横向上的基于粒度的离析可以通过在料斗10中调节横向上的基于粒度的离析来进行控制。

例如,当往复机构920的横向往复速度和输送器910的进给量和进给速率调节成使得装填在料斗10中的原材料m具有v形的顶面形状时,相对大粒度的原材料m被装填至原材料层的横向分割部段中的中间部段c,而相对小粒度的原材料m被装填至两个外部部段e中的每个外部部段。在这种情况下,谷状部深度越大,在横向分割部段中的基于粒度离析的颗粒之间的粒度差异越大。谷状部深度越小,在横向分割部段中的基于粒度离析的颗粒之间的粒度差异越小。

相反,当往复机构920的横向往复速度和输送器910的进给量和进给速率调节成使得装填在料斗10中的原材料m具有倒v形的顶面形状时,相对小粒度的原材料m被装填至原材料层的横向中间部段c,而相对大粒度的原材料m被装填至两个外部部段e中的每个外部部段。在这种情况下,谷状部深度越大,在横向分割部段中的基于粒度离析的颗粒之间的粒度差异越大。谷状部深度越小,在横向分割部段中的基于粒度离析的颗粒之间的粒度差异越小。

利用这种原理,当在料斗10内的期望位置处形成多个谷状部和丘状部时,在各横向宽度部段之间能够针对性地控制原材料层的颗粒的基于粒度的离析。

如上所述的装料器900的操作方式可以由横向装料控制器800控制。横向装料控制器800能够控制装料器900的操作,使得基于原材料层的基于横向分割部段的透气率差值的透气率在原料层的横向上是均匀的。用于该目的的装料器900的操作模式可以变化。装料器900的操作模式可以根据比如用于每个烧结矿生产过程的料斗尺寸、原材料装填量和台车行进速度等过程条件而不同地限定。

在下面的描述中,描述了当由安装在横向中间部段c中的透气率测量设备700测量的透气率值相对较小、而由安装在两个横向外部部段e中的每个横向外部部段中的透气率测量设备700测量的透气率相对较大时通过装料器900来控制原材料层的横向上的基于粒度的离析的方法。

横向装料控制器800控制装料器900以多种模式调节原材料的进料量、原材料的进料速率、以及原材料的横向下落位置,使得料斗10中的大粒度的原材料被装填至横向中间部段并且小粒度的原材料被装填至两个横向外部部段中的每个横向外部部段。当各部段中的透气率值之间的偏差较大时,原材料以在横向上基于粒度离析的方式被装填成使得粒度差值较大。当各部段中的透气率值之间的偏差较小时,原材料以在横向上基于粒度离析的方式被装填成使得粒度差值较小。因此,当在横向上调节料斗10内的原材料的基于粒度的离析时,随着将原材料从料斗10分配并装填至台车60,可以在横向上产生粒度变化。因此,可以调节台车60中的原材料层的横向上的基于粒度的离析。例如,相对大粒度的原材料被装填在原材料层的横向中间部段c中,而相对小粒度的原材料被装填至原材料层的两个横向外部部段e中的每个横向外部部段。

这增大了横向中间部段c中的原材料层的透气率,并且减小了两个横向外部部段e中的每个横向外部部段中的原材料层的透气率。以这种方式,原材料层的透气率能够在横向上均匀地分布。因此,抽吸到原材料层内部的气体在原材料层的横向方向上的所有位置之间被均匀地向下抽吸,从而能够使火焰的传播在横向上是均匀的。

在一个示例中,在实施该过程时实时地对原材料层的横向上的基于粒度的离析进行控制的同时,可以将原材料层的横向上的基于粒度的离析状态变得相反。在下文中,描述了当由安装在横向中间部段c中的透气率测量设备700测量的透气率值相对较大、而由安装在两个横向外部部段e中的每个横向外部部段中的透气率测量设备700测量的透气率相对较小时通过装料器900来控制原材料层的横向上的基于粒度的离析的方法。

横向装料控制器800控制装料器900以多种模式调节原材料的进料量、原材料的进料速率、以及原材料的横向下落位置,使得料斗10中的小粒度的原材料被装填至横向中间部段c并且大粒度的原材料被装填至两个横向外部部段e中的每个横向外部部段。当各部段中的透气率值之间的偏差较大时,原材料以在横向上基于粒度离析的方式被装填成使得粒度差值较大。当各部段中的透气率值之间的偏差较小时,原材料以在横向上基于粒度离析的方式被装填成使得粒度差值较小。

因此,当在横向上调节料斗10内的原材料的基于粒度的离析时,随着将原材料从料斗10分配并装填至台车60,可以在横向上产生粒度变化。因此,可以调节台车60中的原材料层的横向上的基于粒度的离析。例如,相对小粒度的原材料被装填在原材料层的横向中间部段c中,而相对大粒度的原材料被装填至原材料层的两个横向外部部段e中的每个横向外部部段。

这减小了横向中间部段c中的原材料层的透气率,并且增大了两个横向外部部段e中的每个横向外部部段中的原材料层的透气率。以这种方式,原材料层的透气率能够在横向上均匀地分布。因此,抽吸到原材料层内部的气体在原材料层的横向方向上的所有位置之间被均匀地向下抽吸,从而能够使火焰的传播在横向上是均匀的。

因此,当穿过两个横向外部部段e中的每个横向外部部段中的原材料层的气体的流量相对低于或高于穿过横向中间部段c中的原材料层的气体的流量时,控制器800可以对装料器900进行控制,以便通过对进入到料斗10中的原材料的横向粒度进行离析来控制原材料层的横向上的基于粒度的离析。

因此,穿过原材料层的气体的流量在横向上变得均匀,使得火焰的传播在横向上可以是均匀的。因此,可以实现原材料层内的横向上的均匀热能分布。因此,提高了烧结矿的回收率和生产率,降低了强度偏差并且提高了烧结矿的品质。

在该过程期间,由于料斗10内的水分蒸发和灰尘散射,使用光学或机械仪器来测量料斗10中的原材料的横向上的基于粒度的离析是困难的。在这种情况下,使用由透气率测量设备700所测量的原材料层的基于横向位置或部段的透气率值可以实时地估算料斗10中的原材料的横向上的基于粒度的离析。例如,根据由透气率测量设备所测量的原材料层的基于横向位置或部段的透气率值的变化来预测料斗10中的原材料的横向上的基于粒度的离析的变化。因此,可以实时地预测料斗10中的原材料的横向上的基于粒度的离析。

图6是对比了根据比较例与根据本公开的本发明例的透气率测量结果的图表。图7是对比了根据比较例与根据本公开的本发明例的烧结矿的基于粒度的离析的实际测量值的图表。

为了对比根据比较例与根据本公开的本发明例的透气率测量结果,准备了根据本公开的上述实施方式的透气率测量设备。然后,在使用具有面积为450m2的显示区域的烧结设备执行烧结矿生产过程的同时,通过透气率测量设备来测量台车的横向中间部段和外部部段中的流量值。

在比较例中,该过程在不调节原材料层的横向粒度偏差的情况下实施。在这种情况下,图表示出了台车中的各部段中的流量是不同的。

在本公开的本发明例的情况下,根据测得的流量值来计算透气率并将该透气率传输至横向装料控制器800。横向装料控制器800利用这些值之间的偏差来控制装料器900的操作,使得装料器900控制粒度在台车中的侧壁附近的外部部段与中间部段之间发生离析并且将原材料装填到料斗10中。因此,在这种情况下,图表示出了台车中的各部段之间的流量差值是显著减小的。

然后,在比较例的烧结矿生产过程中,对装填在台车中的原材料层进行取样以用于粒度分析。在本公开的本发明例的烧结矿生产过程中,对装填在台车中的原材料层进行取样以用于粒度分析。与比较例的情况不同,如在图7中示出的,在本发明例中,基于粒度的离析实施成使得台车的中间部段中的粒度大于台车的左侧外部部段和右侧外部部段中的粒度。也就是说,基于粒度的离析被调节成使得台车的中间部段中的粒度大于台车的左侧外部部段和右侧外部部段中的粒度。在本发明例中,台车中的各部段之间的流量的差值是显著减小的。

此外,证实了本发明例的烧结矿生产过程中的烧结矿的回收率比比较例中的烧结矿生产过程中的回收率提高了1.0%以上。

如上所述,在本公开的实施方式中,在持续且精确地测量原材料层的基于部段的透气率时,原材料层的基于部段的透气率可以调节为在横向上是均匀的。更具体地,通过使用能够实时测量原材料层的透气率的透气率测量设备、能够对原材料层的横向上的基于粒度的离析进行调节的装料器和横向装料控制器,可以测量原材料层中的被向下抽吸的气体的流量,并且可以控制原材料层的横向上的基于粒度的离析,使得流量在横向上是均匀的。因此,能够提高烧结矿的回收率,并且能够降低烧结矿的强度偏差。

本公开的实施方式是为了说明本公开而进行阐述的,而不是为了限制本公开而进行阐述的。此外,在本公开的上述实施方式中呈现的配置和模式将以多种方式修改。应注意的是,这些变型可以在本公开的范畴中看到。换句话说,本公开将在权利要求和等同物的范围内以多种不同的形式实现。本领域技术人员将理解的是,本公开易于在本公开的范围和精神内进行多种修改。

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