[发明专利]一种强化边部烧结的喷吹装置及其烧结工艺

说明书

一种强化边部烧结的喷吹装置，包括烧结机台车(1)、密封罩(2)、边部喷吹装置(3)，边部喷吹装置(3)包括边部喷吹总管(301)、边部喷吹支管(302)、边部喷吹管(303)，烧结机台车(1)位于密封罩(2)内，边部喷吹总管(301)设置在密封罩(2)的外侧，边部喷吹管(303)设置在烧结机台车(1)的侧部上方，边部喷吹支管(302)一端连接边部喷吹总管(301)和另一端连接边部喷吹管(303)，边部喷吹管(303)上设有边部喷吹孔(304)。可及时解决“边缘效应”，同时可随料种、料面高度、烧结机机速等工况变化而变化的喷吹装置及其操作方法，提高生产的优质性、稳定性、安全性与经济性。

技术领域

本发明涉及一种喷吹装置及其使用方法，特别涉及一种强化边部烧结的喷吹装置及其烧结工艺，属于烧结领域。

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，其原理是通过在点火炉后一段距离的烧结料面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，从而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。

传统烧结料面气体燃料喷吹装置，由于缺乏应对烧结机“边缘效应”问题，即无法有效地强化对应侧的边部烧结效果，故在长期应用后，被证明存在以下缺陷：

1.成品率不高：“边缘效应”是指在生产过程中由于个别台车变形、侧密封装置失效或是布料不佳所导致的边部抽入大量冷风状况，这样会导致一段区域内的台车边部烧结矿焙烧温度变低，从而导致在位于台车两侧位置的矿呈现未烧结或欠烧结的情况，倘若未及时给予有效的处理，就会形成该段区域台车两侧的烧结矿最终都是次品，对烧结机整体成品率造成严重的负面影响。

2.成品矿质量指标差：同第一点，由于出现“边缘效应”时在边部抽入大量冷风，这样对整个台车端面料层内的风流平衡造成了破坏，导致同一台车断面内的烧结矿焙烧速度不一，这样会对最终的成品矿质量形成非常严重的负面影响，如转鼓强度、落下强度、还原率等指标都会下降。

3.自由度不高：装置在高度、长度(沿烧结机运行方向)方向上均为固定结构，且无法改变装置的安装位置(距离点火炉尾端距离)，倘若工况改变，无法实现自由调节。

4.适应性差：由于自由度不高，故喷吹装置只能适应单一工况条件，而无法适应某些更换料种频繁或是机速变动频繁的烧结厂企业。

5.使用寿命短：由于喷吹装置无法改变高度，而料面高度是根据工况因素变化而实时变化的，故在实际生产时，装置喷吹管下沿距离料面上沿的距离很难保证在合理范围内，一旦出现距离过近的情况，则极易引起喷吹管被高温料面烧坏。