一种自适应优化料面负压的燃气喷吹装置制造方法及图纸

一种自适应优化料面负压的燃气喷吹装置，该装置包括烧结机台车(1)、喷吹罩(2)、燃气喷吹装置(3)，烧结机台车(1)位于喷吹罩(2)内，燃气喷吹装置(3)设置在烧结机台车(1)的上方；其特征在于：该装置还包括在烧结机台车(1)运行方向上，设置在喷吹罩(2)上游且位于烧结机台车(1)上方的料面打孔装置(4)；料面打孔装置(4)包括驱动板(401)、打孔钻头(402)、驱动电机(403)；驱动电机(403)安装在驱动板(401)上，打孔钻头(402)设置在驱动板(401)的底面。本实用新型专利技术使得偏离正常范围的料面负压在第一时间内得到自适应调控，安全可靠，提高了辅助烧结效果。

【技术实现步骤摘要】
一种自适应优化料面负压的燃气喷吹装置
本技术涉及一种烧结机燃气喷吹装置，具体涉及一种自适应优化料面负压的燃气喷吹装置，属于烧结

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。在应用“烧结料面气体燃料喷吹技术”时，较好的料面负压值是保证技术顺行的一个重要因素。一般来说，料面负压值受主抽风机功率、烧结机漏风率和料层透气性影响。现有技术下的喷吹装置结构见图1所示：喷吹装置由喷吹总管、喷吹支管、喷吹管排、燃气喷吹孔、喷吹罩与侧部密封件组成。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通过设置在管排上的燃气喷吹孔喷出，在喷吹罩内与空气混合稀释，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。合适的料面负压，对于燃气喷吹辅助烧结工艺技术非常关键，而现有技术下的燃气喷吹装置，由于缺乏精准可靠的料面负压检测与自适应寻优控制措施，故在生产中极易出现喷吹罩内料面负压不够或过大的情况，从而会导致以下情况：1、料层无法吸入燃气：此时从喷吹孔中喷出的燃气没有受到足够的向下抽力，燃气不会按照设计理论与罩内空气混合后稳定流向料面，而是无规律的四处逃逸，这样不但极易造成现场燃气中毒的安全事故发生，且燃气在罩内富集后，容易发生着火，损坏相关装置；2、燃气喷吹技术无效果：由于料面负压不够导致燃气没有被吸入料层，故相关的所有有益效果均无法实现，且造成了能源介质的浪费；3、燃气抽入过快浓度不均：当料面负压过大的时候，燃气刚从管内喷出就被快速吸入料层，没有足够时间与罩内空气混匀稀释，故易造成料面各区域之间燃气浓度不均，从而对辅助效果造成负面影响。常规技术下，调节烧结料面负压，主要有以下两个手段：1、增设主抽变频：该手段不仅投资昂贵、成本高，且只能降低料面负压值，在主抽风机能力本来就不够的情况下，无法凭空提高料面负压值，故不适用于解决本技术问题；2、改善烧结机漏风率：该手段一直以来都是业内人士追求探索的技术，但由于设备加工、生产水平等种种问题，国内烧结机漏风率一直在25％以上，能够用于烧结的有效风量最多占75％，有效风量不足，料面负压值也无法提高，更无法做到实时调节，故也不适用于解决本技术问题。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本技术通过对现有装置和技术的深入研究分析，研发出一种自适应优化料面负压的燃气喷吹装置。该装置可根据现场喷吹罩内料面负压值，实时自适应调节优化料面负压。同时本技术还开发出了与该装置相对应的控制方法，以求弥补现有技术的不足，达到使整条生产线稳产、顺产的目的。根据本技术的第一种实施方案，提供一种自适应优化料面负压的燃气喷吹装置：一种自适应优化料面负压的燃气喷吹装置，该装置包括烧结机台车、喷吹罩、燃气喷吹装置。烧结机台车位于喷吹罩内。燃气喷吹装置设置在烧结机台车的上方。该装置还包括在烧结机台车运行方向上，设置在喷吹罩上游且位于烧结机台车上方的料面打孔装置。料面打孔装置包括驱动板、打孔钻头、驱动电机。驱动电机安装在驱动板上，打孔钻头设置在驱动板的底面。在本技术中，该装置还包括料面负压检测装置。料面负压检测装置包括取气主管、取气支管、压力变送器。压力变送器设置在喷吹罩的外侧，取气主管的一端连接压力变送器和另一端伸入喷吹罩内，取气主管伸入喷吹罩内的一端位于烧结机台车的上方。取气支管设置在烧结机台车的上方且位于喷吹罩内，取气支管连接取气主管。作为优选，料面负压检测装置还包括取气喇叭罩。取气喇叭罩设置在喷吹罩内并位于烧结机台车的上方。取气支管的一端连接取气主管和另一端连接取气喇叭罩。在本技术中，烧结机台车下部设有多个风箱，且烧结机台车下部的每一个风箱的出气口处设有风箱阀门。优选的是，料面打孔装置的驱动板底面设有多个打孔钻头。作为优选，多个打孔钻头均匀分布在驱动板的底面。作为优选，多个打孔钻头在从驱动板底面的边缘到中心设置成多圈，优选为1～5圈，更优选为2～4圈。更优选的是，驱动板底面外圈上的打孔钻头多于内圈上的打孔钻头，打孔钻头的个数在驱动板底面从外到内逐圈递减。优选的是，驱动电机的个数与打孔钻头在驱动板底面分布的圈数相同，且每一圈打孔钻头分别对应一个驱动电机。。优选的是，驱动板底面的形状为圆形。作为优选，多个打孔钻头在驱动板底面呈圆形分布。优选的是，驱动板底面的形状为矩形。作为优选，多个打孔钻头在驱动板底面呈矩形分布。在本技术中，打孔钻头的底部为平面、圆锥面或圆台面中的一种。在本技术中，打孔钻头的轴向方向与烧结机台车上表面的夹角为30-90°，优选为45-85°。在本技术中，料面打孔装置还包括移动装置，移动装置驱动驱动板在垂直于烧结机台车运行方向上移动。优选的是，取气喇叭罩水平设置，且取气喇叭罩的缩口向上和放口向下，取气支管与取气喇叭罩的缩口连接。作为优选，取气喇叭罩的放口设置在烧结机台车料面上方30～120mm的位置，优选在50～100mm的位置。优选的是，取气主管上设有多根取气支管，优选为1～8根取气支管，更优选为2～6根取气支管。作为优选，每根取气支管连接一个取气喇叭罩。多根取气支管竖直设置。在本技术中，该装置还包括控制系统。控制系统与料面负压检测装置、风箱阀门、驱动电机、移动装置连接，并控制风箱阀门、驱动电机和移动装置的操作。根据本技术的第二种实施方案，提供一种自适应优化料面负压的燃气喷吹方法：一种自适应优化料面负压的燃气喷吹方法或使用上述燃气喷吹装置的方法，该方法包括以下步骤：1)装置开始运行，燃气喷吹装置开始喷吹燃气，控制系统通过料面负压检测装置实时监测喷吹罩内的料面负压；2)实时监测过程中，一旦喷吹罩内的料面负压偏离正常范围，控制系统根据料面负压检测装置反馈的情况，自动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应优化料面负压的燃气喷吹装置，该装置包括烧结机台车(1)、喷吹罩(2)、燃气喷吹装置(3)，烧结机台车(1)位于喷吹罩(2)内，燃气喷吹装置(3)设置在烧结机台车(1)的上方；其特征在于：该装置还包括在烧结机台车(1)运行方向上，设置在喷吹罩(2)上游且位于烧结机台车(1)上方的料面打孔装置(4)；料面打孔装置(4)包括驱动板(401)、打孔钻头(402)、驱动电机(403)；驱动电机(403)安装在驱动板(401)上，打孔钻头(402)设置在驱动板(401)的底面；其中：烧结机的长度是70‑140米。

【技术特征摘要】
1.一种自适应优化料面负压的燃气喷吹装置，该装置包括烧结机台车(1)、喷吹罩(2)、燃气喷吹装置(3)，烧结机台车(1)位于喷吹罩(2)内，燃气喷吹装置(3)设置在烧结机台车(1)的上方；其特征在于：该装置还包括在烧结机台车(1)运行方向上，设置在喷吹罩(2)上游且位于烧结机台车(1)上方的料面打孔装置(4)；料面打孔装置(4)包括驱动板(401)、打孔钻头(402)、驱动电机(403)；驱动电机(403)安装在驱动板(401)上，打孔钻头(402)设置在驱动板(401)的底面；其中：烧结机的长度是70-140米。2.根据权利要求1所述的燃气喷吹装置，其特征在于：该装置还包括料面负压检测装置(5)；料面负压检测装置(5)包括取气主管(501)、取气支管(502)、压力变送器(504)；压力变送器(504)设置在喷吹罩(2)的外侧，取气主管(501)的一端连接压力变送器(504)和另一端伸入喷吹罩(2)内，取气主管(501)伸入喷吹罩(2)内的一端位于烧结机台车(1)的上方；取气支管(502)设置在烧结机台车(1)的上方且位于喷吹罩(2)内，取气支管(502)连接取气主管(501)。3.根据权利要求2所述的燃气喷吹装置，其特征在于：料面负压检测装置(5)还包括取气喇叭罩(503)，取气喇叭罩(503)设置在喷吹罩(2)内并位于烧结机台车(1)的上方，取气支管(502)的一端连接取气主管(501)和另一端连接取气喇叭罩(503)。4.根据权利要求1-3中任一项所述的燃气喷吹装置，其特征在于：烧结机台车(1)下部设有多个风箱(6)，且烧结机台车(1)下部的每一个风箱(6)的出气口处设有风箱阀门(601)。5.根据权利要求1-3中任一项所述的燃气喷吹装置，其特征在于：料面打孔装置(4)的驱动板(401)底面设有多个打孔钻头(402)。6.根据权利要求4所述的燃气喷吹装置，其特征在于：料面打孔装置(4)的驱动板(401)底面设有多个打孔钻头(402)。7.根据权利要求5所述的燃气喷吹装置，其特征在于：多个打孔钻头(402)均匀分布在驱动板(401)的底面。8.根据权利要求6所述的燃气喷吹装置，其特征在于：多个打孔钻头(402)均匀分布在驱动板(401)的底面。9.根据权利要求7或8所述的燃气喷吹装置，其特征在于：多个打孔钻头(402)在从驱动板(401)底面的边缘到中心设置成多圈。10.根据权利要求9所述的燃气喷吹装置，其特征在于：多个打孔钻头(402)在从驱动板(401)底面的边缘到中心设置成1～5圈。11.根据权利要求10所述的燃气喷吹装置，其特征在于：多个打孔钻头(402)在从驱动板(401)底面的边缘到中心设置成2～4圈。12.根据权利要求9所述的燃气喷吹装置，其特征在于：驱动板(401)底面外圈上的打孔钻头(402)多于内圈上的打孔钻头(402)，打孔钻头(402)的个数在驱动板(401)底面从外到内逐圈递减。13.根据权利要求9所述的燃气喷吹装置，其特征在于：驱动电机(403)的个数与打孔钻头(402)在驱动板(401)底面分布的圈数相同，且每一圈打孔钻头(402)分别对应一个驱动电机(403)。14.根据权利要求12所述的燃气喷吹装置，其特征在于：驱动电机(403)的个数与打孔钻头(402)在驱动板...

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