[实用新型]一种分层复合供热式烧结装置

说明书

一种分层复合供热式烧结装置，该装置包括烧结机台车(1)、点火装置(2)、保温装置(3)、燃气喷吹装置(4)、蒸汽喷洒装置(5)；沿着烧结机台车(1)的运行方向，所述点火装置(2)设置在烧结机上游的烧结机台车(1)上方；所述保温装置(3)设置在点火装置(2)下游的烧结机台车(1)上方；所述燃气喷吹装置(4)设置在保温装置(3)下游的烧结机台车(1)上方；所述蒸汽喷洒装置(5)设置在燃气喷吹装置(4)下游的烧结机台车(1)的上方。采用本实用新型装置进行复合供热式烧结，由于复合供热对部分固体燃料的替代，因而能有效降低烧结过程固体燃耗，优化烧结料层温度分布。

技术领域

本实用新型涉及烧结生产装置，具体涉及一种分层复合供热式烧结装置，属于烧结技术领域。

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。烧结是我国钢铁冶炼主要的原料加工工艺，75％以上的高炉原料来源于烧结矿。但烧结是典型的高能耗、高污染行业，其能耗居钢铁工业第二位，污染负荷占钢铁工业的40％而居首位。随着环保要求的日益严格，研究和开发高能效低排放烧结清洁生产技术及其装备，对支撑我国钢铁工业产业升级、实现绿色可持续发展具有重大意义。

现有技术烧结工艺中，烧结过程所需热量全部由焦炭等固体燃料在料层内燃烧提供。这种单一的供热模式一方面会导致烧结工序所需固体燃耗较高，相应的燃烧污染物生产量较大；另一方面，焦炭在料层中的燃烧模式会导致燃烧带内温度分布不均匀，影响烧结矿质量的同时，局部高温会导致二噁英等污染气体的产生。

图1是现有技术中烧结机的结构简图。烧结机头部设置布料装置，布料装置后部安装有点火炉。若干个烧结机台车首尾相连安装在烧结机上，烧结机台车车轮安装在烧结机轨道上，台车沿烧结机轨道运行。轨道下方安装有底部风箱，风箱上部正对台车底部，风箱下部连接烧结大烟道。

烧结开始前，先将铁矿石和焦炭、白云石等的混合料从烧结机前部装填进烧结台车。装填满烧结料的台车在经过点火炉罩下方时，由点火烧嘴将烧结料表面的焦炭等点燃，在料层表面形成一层薄薄的燃烧带，台车继续沿轨道向烧结机尾部运行。烧结大烟道内维持一定的负压(一般约14kPa)，保证烧结机上部台车处于抽风状态，料层上方的空气被抽入烧结料层内。在抽风作用下，料层下部的物料逐渐被上部燃烧带点燃，表层的燃烧带最终移动至台车底部，完成物料的烧结。烧结完成的成品矿从烧结机尾部排出，烧结过程形成的废气则从底部大烟道抽走。

烧结过程是一个典型的抽风作业模式，烧结料层经点火在料层表面形成一定厚度的燃烧带后，在主抽风机的作用下，燃烧层逐渐向下移动，直至料层底部，伴随烧结料层由上至下的移动，热量也从料层上部不断向下迁移。对于特定料层高度内的烧结原料，其烧结过程的热量一部分来自于料层内固体燃料的燃烧，一部分来自于上部料层热量的向下迁移(即上部料层的蓄热)，显然，越靠近料层底部，料层的这种蓄热作用越明显，因此烧结所需的固体燃料也越少，即烧结理论表明，烧结料层所需的固体燃料，沿烧结料高度方向，自上而下逐渐减少。而现有烧结过程中，固体燃料与烧结原料混合均匀后，散布到烧结机台车上，由于布料过程中存在燃料偏析，大颗粒燃料往料层底部偏析，导致实际料层中，上部料层固体料层少，下部料层燃料多。这与烧结理论所需的燃料上多下少正好相反。因此，现有烧结供热模式与理论烧结需热模型严重不匹配，烧结过程固体燃耗偏高。

现有烧结技术中，烧结过程所需热量全部由配入混合料的焦炭等固体燃料提供，导致烧结工序固体燃耗高。相应的，混合料中焦炭等固体燃料过高，携带进烧结过程的NO_x和SO_x等燃料性污染物和CO₂等燃烧产物也会增加，导致烧结过程污染物排放量大。

现有烧结技术，采用混合料内配固体燃料，固体燃料在料层内燃烧供热的单一供热方式。料层内部燃烧的焦炭燃烧方式，不利于焦炭燃烧过程的发生和发展，使得实际烧结过程中，燃烧带较窄，且在燃烧带内温度分布不均匀，存在局部高温，对烧结矿整体质量有不利影响。