一种喷吹辅助烧结法用燃气浓度精准控制装置及其控制方法制造方法及图纸

一种喷吹辅助烧结法用燃气浓度精准控制装置，包括烧结机台车(1)和喷吹罩(2)，喷吹罩(2)位于烧结机台车(1)的上部，并与烧结机台车(1)组成一个密封体，其特征在于：该装置还包括设置在喷吹罩(2)上的燃气喷吹装置(3)和料面检测装置(5)，燃气喷吹装置(3)包括燃气喷吹总管(301)、燃气喷吹支管(302)和燃气喷吹管(303)，料面CO检测装置(5)穿过喷吹罩(2)，位于烧结机台车(1)上方且低于燃气喷吹管(303)。本发明专利技术使得料面燃气体积浓度值在工况条件发生变化时导致波动时能够被迅速检测并予以控制，从而回归正常范围，有效确保了不会在生产中长时间出现料面燃气体积浓度过高或者过低的不利情况。

【技术实现步骤摘要】
一种喷吹辅助烧结法用燃气浓度精准控制装置及其控制方法
本专利技术属于冶金烧结设备
，具体涉及一种喷吹辅助烧结法用燃气浓度精准控制装置及其控制方法。
技术介绍
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。但现有技术下的喷吹辅助烧结法由于缺乏有效的料面燃气浓度精准控制手段，生产时当烧结机工况出现波动时，无法及时调节喷吹参数以保证料面燃气浓度在合理范围内，故易造成以下结果：1.料面燃气浓度过高：当生产时烧结机料面燃气浓度过高时，燃气燃烧点会随之降低，这样就会使得被抽入料层的燃气在还没有到达预定位置时就开始燃烧，从而在料层中形成两条燃烧带，使得燃气喷吹辅助烧结技术失去意义；另外，料面燃气浓度一旦高于燃气爆炸下限浓度值，则极易形成爆炸引发严重生产事故；2.料面燃气浓度过低：当生产时烧结机料面燃气浓度过低时，燃气燃烧点会随之升高，甚至有可能高于烧结料层内燃烧带的温度，此时燃气不会被点燃，而是从上而下穿过烧结料层直接被抽走，造成严重的能源浪费，同时喷吹辅助技术也达不到效果。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种喷吹辅助烧结法用燃气浓度精准控制装置及其控制方法，以求达到使整条生产线稳产、顺产、安全生产的目的。根据本专利技术的第一种实施方案，提供一种喷吹辅助烧结法用燃气浓度精准控制装置：一种喷吹辅助烧结法用燃气浓度精准控制装置，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上的燃气喷吹装置和料面检测装置。燃气喷吹装置包括燃气喷吹总管、(多根，优选2-25根，更优选4-22根，更优选5-20根，更优选6-18根，更优选8-15根)燃气喷吹支管和(与每一根燃气喷吹支管连接的)燃气喷吹管。燃气喷吹总管设置在喷吹罩外部，燃气喷吹支管一端连接燃气喷吹总管和另一端连接(多根，优选6-30根，更优选10-25根，更优选12-20根)(优选，沿着水平方向平行排列的)燃气喷吹管，燃气喷吹支管伸入喷吹罩内。料面CO检测装置穿过喷吹罩并延伸进入烧结机台车内以使得料面CO检测装置的检测头位于烧结机台车上方且低于燃气喷吹管。作为优选，该装置还包括设置在燃气喷吹支管上的燃气喷吹调节阀，燃气喷吹调节阀位于喷吹罩外部。作为优选，该装置还包括空气喷吹装置。空气喷吹装置设置在喷吹罩上。空气喷吹装置包括空气喷吹总管、(多根，优选2-25根，更优选4-22根，更优选5-20根，更优选6-18根，更优选8-15根)空气喷吹支管和(与每一根空气喷吹支管连接的)空气喷吹管。空气喷吹总管设置在喷吹罩外部，空气喷吹支管一端连接空气喷吹总管和另一端连接(多根，优选6-30根，更优选10-25根，更优选12-20根)空气喷吹管，空气喷吹支管伸入喷吹罩内。优选的是，空气喷吹支管上设有空气喷吹调节阀，空气喷吹调节阀位于喷吹罩外部。作为优选，燃气喷吹管为2节或2节以上(例如3或4节)的燃气喷吹套管。燃气喷吹套管采用伸缩式套管的结构。燃气喷吹套管上设有燃气喷吹孔。优选，燃气喷吹套管的每一节上设有燃气喷吹孔。作为优选，空气喷吹管为2节或2节以上(例如3或4节)的空气喷吹套管。空气喷吹套管采用伸缩式套管的结构。空气喷吹套管上设有空气喷吹孔。优选，空气喷吹套管的每一节上设有空气喷吹孔。在本专利技术中，由多根的空气喷吹管沿着水平方向平行排列以组成空气喷吹管排，由多根的燃气喷吹管沿着水平方向平行排列以组成燃气喷吹管排，并且空气喷吹管排和燃气喷吹管排均位于烧结机台车上方；优选的是，空气喷吹管的空气喷吹管排的位置高于燃气喷吹管的燃气喷吹管排，并且在横断面方向上，各空气喷吹管与各燃气喷吹管交错布置，即，相邻两根燃气喷吹管之间的间隙的上方有一根空气喷吹管。一般，沿着台车的运行方向，燃气喷吹总管上连接了一根或多根，优选2-25根，更优选4-22根，更优选5-20根，更优选6-18根，更优选8-15根，更优选10-12根的燃气喷吹支管。例如，燃气喷吹总管上连接了1-15根燃气喷吹支管，优选2-10根燃气喷吹支管，更优选为3-8根燃气喷吹支管。一般，沿着台车的运行方向，空气喷吹总管上连接了一根或多根，优选2-25根，更优选4-22根，更优选5-20根，更优选6-18根，更优选8-15根，更优选10-12根的空气喷吹支管。例如，空气喷吹总管上连接了1-15根空气喷吹支管，优选2-10根空气喷吹支管，更优选为4-8根空气喷吹支管。作为优选，燃气喷吹支管的末端连接了沿着水平方向平行排列的多根燃气喷吹管；优选的是，每一根燃气喷吹支管上连接多根(优选6-30根，更优选8-25根，更优选10-20根)的燃气喷吹管。优选的是，空气喷吹支管的末端连接了沿着水平方向平行排列的多根空气喷吹管；优选的是，每一根空气喷吹支管上连接多根(优选6-30根，更优选8-25根，更优选10-20根)的空气喷吹管。作为优选，该装置还包括设置在喷吹罩侧部、与烧结机台车连接处的侧部密封件。在本专利技术中，该装置还包括控制系统，控制系统与燃气喷吹调节阀、空气喷吹调节阀及料面CO检测装置连接，控制系统控制燃气喷吹调节阀、空气喷吹调节阀及料面CO检测装置的操作。根据本专利技术的第二种实施方案，提供一种喷吹辅助烧结法用燃气浓度精准控制方法：一种喷吹辅助烧结法用燃气浓度精准控制方法，该方法包括如下步骤：1)烧结机台车布料和点火运行，通入燃料，燃气喷吹装置开始喷吹燃料；2)喷吹燃料的同时，空气喷吹装置开始喷吹空气；3)料面CO检测装置检测CO浓度；4)根据实时检测到的CO浓度值推算出燃气体积浓度值，判断是否需要调整燃气喷吹调节阀的开度或空气喷吹调节阀的开度，控制系统控制燃气喷吹调节阀和空气喷吹调节阀的操作。其中推算公式如下：燃气体积浓度值＝测得的CO浓度值/燃气CO含量值。在本申请中，燃气是天然气、焦炉煤气、高炉煤气或转炉煤气，等等。一般，燃气CO含量值*燃气在混合气体中的体积浓度值＝测得的CO浓度值，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷吹辅助烧结法用燃气浓度精准控制装置，包括烧结机台车(1)和喷吹罩(2)，喷吹罩(2)位于烧结机台车(1)的上部，并与烧结机台车(1)组成一个密封体，其特征在于：该装置还包括设置在喷吹罩(2)上的燃气喷吹装置(3)和料面CO检测装置(5)，燃气喷吹装置(3)包括燃气喷吹总管(301)、燃气喷吹支管(302)和燃气喷吹管(303)，燃气喷吹总管(301)设置在喷吹罩(2)外部，燃气喷吹支管(302)一端连接燃气喷吹总管(301)和另一端连接多根的燃气喷吹管(303)，燃气喷吹支管(302)伸入喷吹罩(2)内，料面CO检测装置(5)穿过喷吹罩(2)并延伸进入烧结机台车(1)内以使得料面CO检测装置(5)的检测头位于烧结机台车(1)上方且低于燃气喷吹管(303)。

【技术特征摘要】
1.一种喷吹辅助烧结法用燃气浓度精准控制装置，包括烧结机台车(1)和喷吹罩(2)，喷吹罩(2)位于烧结机台车(1)的上部，并与烧结机台车(1)组成一个密封体，其特征在于：该装置还包括设置在喷吹罩(2)上的燃气喷吹装置(3)和料面CO检测装置(5)，燃气喷吹装置(3)包括燃气喷吹总管(301)、燃气喷吹支管(302)和燃气喷吹管(303)，燃气喷吹总管(301)设置在喷吹罩(2)外部，燃气喷吹支管(302)一端连接燃气喷吹总管(301)和另一端连接多根的燃气喷吹管(303)，燃气喷吹支管(302)伸入喷吹罩(2)内，料面CO检测装置(5)穿过喷吹罩(2)并延伸进入烧结机台车(1)内以使得料面CO检测装置(5)的检测头位于烧结机台车(1)上方且低于燃气喷吹管(303)。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：该装置还包括设置在燃气喷吹支管(302)上的燃气喷吹调节阀(304)，燃气喷吹调节阀(304)位于喷吹罩(2)外部。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：该装置还包括空气喷吹装置(4)，空气喷吹装置(4)设置在喷吹罩(2)上，空气喷吹装置(4)包括空气喷吹总管(401)、空气喷吹支管(402)和空气喷吹管(403)，空气喷吹总管(401)设置在喷吹罩(2)外部，空气喷吹支管(402)一端连接空气喷吹总管(401)和另一端连接多根的空气喷吹管(403)，空气喷吹支管(402)伸入喷吹罩(2)内，优选的是，空气喷吹支管(402)上设有空气喷吹调节阀(404)，空气喷吹调节阀(404)位于喷吹罩(2)外部。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：燃气喷吹管(303)为2节或2节以上(例如3节或4节)的燃气喷吹套管(30301)，燃气喷吹套管(30301)采用伸缩式套管的结构，燃气喷吹套管(30301)上设有燃气喷吹孔(30302)；优选的是燃气喷吹套管(30301)的每一节上设有燃气喷吹孔(30302)；和/或空气喷吹管(403)为2节或2节以上(例如3节或4节)的空气喷吹套管(40301)，空气喷吹套管(40301)采用伸缩式套管的结构，空气喷吹套管(40301)上设有空气喷吹孔(40302)；优选的是空气喷吹套管(40301)的每一节上设有空气喷吹孔(40302)。5.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于：由多根的空气喷吹管(403)沿着水平方向平行排列以组成空气喷吹管排，由多根的燃气喷吹管(303)沿着水平方向平行排列以组成燃气喷吹管排，并且空气喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：周浩宇，魏进超，李俊杰，
申请(专利权)人：中冶长天国际工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43