[发明专利]一种喷吹辅助烧结法用多向管排式喷吹装置及其喷吹方法

说明书

一种喷吹辅助烧结法用多向管排式喷吹装置，包括烧结机台车和喷吹罩，喷吹罩位于烧结机台车的上部，并与烧结机台车组成一个密封体。该装置还包括设置在喷吹罩顶部的顶部管排装置和设置在喷吹罩侧部的侧部管排装置。顶部管排装置包括顶部总管、顶部支管、顶部喷吹管及顶部喷吹孔，顶部支管贯穿喷吹罩顶部，一端连通位于喷吹罩顶部外的顶部总管，另一端连通位于喷吹罩顶部内的顶部喷吹管，顶部喷吹孔设置在顶部喷吹管上。侧部管排装置包括侧部总管、侧部支管、侧部喷吹管及侧部喷吹孔，侧部支管贯穿喷吹罩侧壁，一端连通位于喷吹罩侧壁外的侧部总管，另一端连通位于喷吹罩侧壁内的侧部喷吹管，侧部喷吹孔设置在侧部喷吹管上。

技术领域

本发明属于冶金烧结设备技术领域，具体涉及一种喷吹辅助烧结法用多向管排式喷吹装置及其喷吹方法。

背景技术

烧结工艺是炼铁流程中的一个关键环节，其原理是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，从而送往高炉进行下一步工序。

为了降低高炉炼铁的焦比和冶炼成本，高炉对烧结矿的要求往往是高强度和高还原性。烧结工序中，一般要求烧结矿具有较高的强度、高成品率、较低的返矿率，以及较低的燃料消耗。高强度和高还原性的烧结矿在高炉冶炼过程中消耗较少的焦炭，从而降低二氧化碳的排放。从长远角度考虑，二氧化碳减排要求将成为制约钢铁工业发展的瓶颈之一。据相关资料介绍，烧结与高炉工序二氧化碳排放量约占工业排放总量的60％。因此，无论从企业降低成本考虑还是从环境保护角度考虑，减少烧结固体燃料消耗比例与降低高炉炉料的燃料比成为炼铁技术的迫切之需。

在此大环境下，日本JFE公司开发的“烧结料面气体燃料喷吹技术”应运而生，其工艺简图如图1所示，其原理是通过喷吹装置6在点火炉7后一段距离的烧结机台车1上方喷吹稀释到可燃浓度下限以下的气体燃料，使其在烧结料层内燃烧供热。该技术可降低烧结矿生产中的固体碳用量以及CO₂排放量，同时，由于气体燃料的燃烧加宽了烧结料层在生产时的高温带宽度，所以使得1200～1400℃的烧结矿温度时间得到延长，从而使得烧结矿的强度以及5～10mm孔隙率得到有效加强。目前看来该技术具有较好的节能减排提质效果，日后将会有很好的市场发展潜力，本发明也将针对该技术进行阐述。

现有技术下的喷吹装置结构如图2所示：喷吹装置由喷吹总管、喷吹支管、喷吹管排、喷吹罩及侧部密封件组成。其中喷吹总管一端与厂区燃气管道相连，另一端通过喷吹支管与喷吹管排相连，喷吹管排位于喷吹罩内，并位于烧结机台车上方。燃气在生产时，从厂区燃气管道进入喷吹总管后再进入喷吹支管，最后进入喷吹管排并喷出，在喷吹罩内与空气混合，形成设计要求浓度的混合性气体，进入烧结料层内部辅助烧结，侧部密封件可有效保证罩内燃气与混合性气体不会外溢至罩外。

但现有技术下的喷吹装置采取的是单向管排形式，在生产中存在以下缺陷：

1、罩内燃气与大气混匀不足：由于现有技术受单向管排结构形式所限，燃气喷出点位置单一，且燃气喷吹管排与料层距离很近，这样易造成喷出的燃气没有足够的时间与罩内空气混合均匀，形成浓度适中的混合性气体，这样就会对喷吹辅助烧结法生产效果造成负面影响；

2、易引起料层内各处位置燃气浓度不均：由于现有技术是单向管排，相当于一根喷吹管对应一定面积区域的烧结料面，这样一旦出现喷吹管内由于焦油过多堵塞喷吹孔的情况，其对应的烧结料面就没有燃气进入，这样就会导致同一水平面上的料层内燃气浓度不均，而浓度是影响燃气着火点和燃烧位置的，这样就会导致料层内燃气在不同水平位置燃烧，起不到辅助烧结的效果。

发明内容

针对现有技术存在的上述两项缺陷，本发明的目的在于提供一种喷吹辅助烧结法用多向管排式喷吹装置。本发明在现有喷吹装置结构基础上进行了优化改进，研发出了一种燃气与喷吹罩内空气有充足时间混合均匀、一旦发生焦油堵塞喷吹孔也不会影响料层内燃气浓度均匀性的多向管排式喷吹装置，从而达到使整条生产线稳产、顺产的目的。