[发明专利]一种螺旋桨叶扰动强化制粒的方法及系统

说明书

一种螺旋桨叶扰动强化制粒的方法及系统，该系统包括制粒桶体、成粒装置以及机架。制粒桶体为圆筒型结构，所述机架为框架结构，所述制粒桶体设置在机架内。所述成粒装置包括制粒桨轴、螺旋桨叶以及制粒桨驱动装置。所述制粒桨轴和螺旋桨叶均设置在制粒桶体内部，制粒桨驱动装置设置在机架上。螺旋桨叶呈螺旋状环绕设置在制粒桨轴的外表面上，并从制粒桨轴的底端盘旋环绕上升至制粒桨轴的上部。本发明采用了螺旋螺旋桨叶，物料在制粒过程中同时受到来自螺旋桨叶作用力共同作用，使得物料在不同方向上产生分速度，物料在不同方向的分速度的作用下，沿螺旋桨叶表面产生滚动，降低了物料团聚成粒的临界条件，增加了颗粒的紧密度，提高制粒质量。

技术领域

本发明涉及一种制粒装置及方法，具体涉及一种基于螺旋桨叶扰动强化制粒的方法及系统，属于烧结制粒领域。

背景技术

在钢铁行业，烧结机用于将不同成份、不同粒度的精矿粉，富矿粉及二次含铁原料烧结成块，并部分消除矿石中所含的硫、磷等有害杂质，以备高炉炼铁使用。

由于精矿粉、富矿粉及二次含铁原料都是颗粒细小的粉料，不能直接烧结，需要加工成具有一定体积的颗粒状物料后才能投入烧结机进行烧结，因此，制粒是烧结过程的重要环节。

现有技术烧结原料制粒主要采用圆筒制粒机，圆筒制粒机为一空心圆筒体，成一定倾角布置，并绕筒体中心线持续回转。圆筒制粒机的物料从较高的一端进入，随着筒体的回转，借助重力作用，物料从较高端滚动着流向较低端，并从低端排出。圆筒制粒的原理如图8a、图8b所示，制粒机筒体在回转的过程中，会使筒体内的物料抬升，物料抬升到一定的高度时，即当抬升角大于物料的安息角，会造成料堆崩塌，使得物料沿其表面相对滑动，并在滑动过程中完成颗粒长大，实现造粒。圆筒制粒机属于被动制粒设备，物料获得的制粒运动弱，芯部物料不能获得有规律的相对滑动，不具备制粒条件，因此制粒效果差，物料成粒的临界条件要求高，如水分含量要求高，粘接济配入比要求高等，使得原料中非铁成分占比据高不下，难以满足现代技术进步的要求，已形成技术瓶径。此外，CN201911401704公开了一种多盘面激发式扰动法强迫制粒机，该制粒机设有盘面垂直于回转盘面簇轴线且沿轴线分布的多片激励盘，改善了现有制粒工艺。但物料受到激励盘的作用力的方向较为单一，导致物料之间的接触频率较低，制粒效率不够高。

发明内容

针对现有技术中存在圆筒制粒机制粒效果差，物料成粒的临界条件要求高以及现有的扰动制粒机制粒效率不高等问题，本发明提出一种螺旋桨叶扰动强化制粒方法及系统。本发明在制粒机中设置半径从下至上逐渐增大的螺旋桨叶，在成粒过程中给予物料不同方向的分力，使物料形成三维空间的滚动，增强制粒效果。同时，制粒桨轴下部的螺旋桨叶半径较大，能够同时接触较多物料，提高制粒效率。

根据本发明的第一种实施方案，提供一种螺旋桨叶扰动强化制粒系统。

一种螺旋桨叶扰动强化制粒系统，该系统包括制粒桶体、成粒装置以及机架。制粒桶体为圆筒型结构，所述机架为框架结构，所述制粒桶体设置在机架内。所述成粒装包括制粒桨轴、螺旋桨叶以及制粒桨驱动装置。所述制粒桨轴和螺旋桨叶均设置在制粒桶体内部，制粒桨驱动装置设置在机架上。制粒桨轴的顶端与制粒桨驱动装置相连接。螺旋桨叶呈螺旋状环绕设置在制粒桨轴的外表面上，并从制粒桨轴的底端盘旋环绕上升至制粒桨轴的上部。制粒桨驱动装置驱动制粒桨轴旋转。优选，制粒桨轴呈偏心设置在制粒桶体的内部螺旋桨叶。

作为优选，所述螺旋桨叶的上表面与水平面之间的夹角α为0-90°的锐角。优选的是，所述螺旋桨叶的上表面与水平面之间的夹角α为5-85°，优选为10-80°，再优选为15-75°，更优选为20-70°，例如为22°、24°、26°、28°、30°、32°、34°、36°、38°、40°、42°、44°、46°、48°、50°、52°、54°、56°、58°、60°、62°、64°、66°、68°中的任意一个角度螺旋桨叶。

作为优选，所述螺旋桨叶的上表面与水平面之间的夹角α自上而下逐渐变小或逐渐变大；优选，所述逐渐变小或逐渐变大为等差变化。