一种烧结料面喷吹燃气防逃逸系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种烧结料面喷吹燃气防逃逸系统及其控制方法，所述防逃逸系统包括：喷吹罩，位于烧结机台车顶部；喷吹管排，设于所述喷吹罩内部并位于所述烧结机台车上方；燃气管道，用于向所述喷吹管排输送可燃气体；其特征在于，还包括：气流装置，包括传动连接的料面传力驱动机构和旋转叶轮装置，所述旋转叶轮装置设于所述喷吹罩顶部区域，用于驱动外部空气产生气流并将产生的气流从所述喷吹罩顶部向下输入所述喷吹罩内部，以在所述喷吹管排上方位置形成使可燃气体无法向上穿过的风压带区域。该防逃逸系统可基本消除燃气逃逸现象，有助于吸入罩外空气，进而达到使烧结生产线稳产、顺产、优产的目的。

A kind of anti escape system and its control method of gas injection on sintering material surface

【技术实现步骤摘要】
一种烧结料面喷吹燃气防逃逸系统及其控制方法
本专利技术涉及冶金
，尤其涉及在烧结矿生产过程中，用于防止喷吹的燃气从喷吹罩泄露的防逃逸系统。本专利技术还涉及用于控制所述防逃逸系统运行的方法。
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，从而可以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，一种“烧结料面气体燃料喷吹技术”应运而生，其原理是通过喷吹装置在点火炉后一段距离的烧结台车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。该技术可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5mm～10mm孔隙率得到有效加强，具有较好的节能减排提质效果。上述喷吹技术所采用的喷吹装置，在长期生产中被发现存在以下缺陷：一方面，仍然存在煤气逃逸现象。由于其密封方式为静态翼型防逃逸板式密封，在密封板与密封板之间存在的缝隙依然能穿透煤气，甚至有的煤气被压制在翼型板底部，出现周期性的井喷逃逸(即每隔几十分钟高浓度逃逸一次)。另一方面，罩内空气吸入难度较大。由于采用静态翼型防逃逸板密封，料面大部分面积区域被翼型板覆盖，这样料面的负压对罩外空气的吸引力度受到了很大限制，罩外空气很难被吸入罩内进入料层内，从而对烧结效果造成了负面影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种烧结料面喷吹燃气防逃逸系统。该防逃逸系统可基本消除燃气逃逸现象，有助于吸入罩外空气，进而达到使烧结生产线稳产、顺产、优产的目的。本专利技术的另一目的是提供一种用于控制所述烧结料面喷吹燃气防逃逸系统运行的方法。为实现上述目的，本专利技术提供一种烧结料面喷吹燃气防逃逸系统，包括：喷吹罩，位于烧结机台车顶部；喷吹管排，设于所述喷吹罩内部并位于所述烧结机台车上方，用于向所述烧结机台车的烧结料面喷吹可燃气体；燃气管道，用于向所述喷吹管排输送可燃气体；还包括：气流装置，包括料面传力驱动机构和旋转叶轮装置，所述旋转叶轮装置设于所述喷吹罩顶部区域，与所述喷吹管排之间具有上下间隔的距离；所述料面传力驱动机构与所述旋转叶轮装置传动连接，以通过料面的直线运动驱动所述旋转叶轮装置；所述旋转叶轮装置用于驱动外部空气产生气流并将产生的气流从所述喷吹罩顶部向下输入所述喷吹罩内部，以在所述喷吹管排上方位置形成使可燃气体无法向上穿过的风压带区域。优选地，所述料面传力驱动机构包括：料面耙齿器，设于主传动轴，用于和料面相接触并将料面的直线运动转变为旋转运动；次传动轴，通过主传动带与所述主传动轴传动连接；从传动轴，通过次传动带与所述次传动轴传动连接，所述次传动带的侧面带有齿部；所述旋转叶轮装置设有的旋转齿轮盘，所述次传动带通过其侧面的齿部与所述旋转齿轮盘啮合传动，以驱动所述旋转叶轮装置。优选地，进一步设有提升装置，所述提升装置包括提升架、绞盘和拉升索，所述提升架安装在烧结机平台上，所述绞盘设于所述提升架，所述拉升索的一端连接于所述绞盘，另一端连接所述主传动轴，所述绞盘通过所述拉升索提升或下放所述主传动轴。优选地，所述旋转叶轮装置包括旋转框架、旋转叶片和旋转轴；所述旋转叶片通过旋转轴安装在所述旋转框架内部，所述旋转齿轮盘安装于所述旋转轴，以驱动所述旋转叶片以所述旋转轴为中心进行转动。优选地，所述旋转叶轮装置还包括承力框架，所述承力框架连接于所述喷吹罩，所述旋转框架连接并定位于所述承力框架内部。优选地，所述旋转叶片的数量为2～8片，且相对于旋转平面具有自倾斜角度，所述自倾斜角度在5°～30°之间。优选地，还包括：风压检测部件，其在所述喷吹罩内的安装位置高于所述喷吹管排，以检测所述喷吹管排上方的风压值；可燃气体浓度检测部件，用于检测所述风压带区域内的可燃气体浓度值；控制装置，用于接收所述风压检测部件所测得的风压值和所述可燃气体浓度检测部件所测得的可燃气体浓度值，并根据所述风压值和可燃气体浓度值控制所述气流装置在所产生的气流能够使所述可燃气体无法向上穿过所述风压带区域的工况下运行。为实现上述另一目的，本专利技术提供一种烧结料面喷吹燃气防逃逸控制方法，用于上述任一项所述的烧结料面喷吹燃气防逃逸系统，包括：运行烧结机，由烧结机料面通过料面传力驱动机构带动旋转叶轮装置开始产生气流；通过风压检测部件和可燃气体浓度检测部件实时监测所述喷吹管排上方的风压值和风压带区域的可燃气体浓度值；当监测到的风压值K偏出设定范围k1～k2时，对气流装置进行调节；若风压值K＞k2，则减小料面传力驱动机构与料面的接触程度或料面的移动速度，以降低旋转叶轮装置开所产生的气流流速，若风压值K＜k1，则增大料面传力驱动机构与料面的接触程度或料面的移动速度，以提高旋转叶轮装置开所产生的气流流速；继续判断监测到的风压值K是否偏出设定范围k1～k2，若判断结果为是，则重复上述调节步骤，若判断结果为否，则结束本次调节；当监测到的可燃气体浓度值高于临界值k3时，开始进行计时，若监测到的可燃气体浓度值高于k3的连续持续时间大于设定时间t，则增大料面传力驱动机构与料面的接触程度或料面的移动速度，以提高旋转叶轮装置所产生的气流流速；继续判断监测到的可燃气体浓度值是否低于临界值k3，若判断结果为否，则重复上述调节步骤，若判断结果为是，则结束本次调节。进一步地，若k1≤K≤k2，同时，监测到的可燃气体浓度值高于临界值k3，且监测到的可燃气体浓度值高于k3的连续持续时间大于设定时间t，则调整k1和k2，以根据调整后的k1和k2对料面传力驱动机构与料面的接触程度或料面的移动速度进行调节，使监测到的可燃气体浓度值低于临界值k3。进一步地，将k1调整为k1′，k1′＝k1-Δk1，将k2调整为k2′，k2′＝k2+Δk2。进一步地，若烧结矿料层透气性指数δ<0.2，则K1的取值为400Pa，K2的取值为1000Pa；若0.2<烧结矿料层透气性指数δ<0.7，则K1的取值为300Pa，K2的取值为1500Pa；若0.7<烧结矿料层透气性指数δ<1，则K1的取值为200Pa，K2的取值为2000Pa。进一步地，若可燃气体为焦炉煤气，则k3的取值范围位于250ppm-350ppm；若可燃气体为高炉煤气，则k3的取值范围位于750ppm-850ppm；若可燃气体为天然气，则k3的取值范围位于150ppm-250ppm；若可燃气体为高焦混合煤气，则k3的取值范围位于450ppm-550ppm；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烧结料面喷吹燃气防逃逸系统，包括：喷吹罩，位于烧结机台车顶部；喷吹管排，设于所述喷吹罩内部并位于所述烧结机台车上方，用于向所述烧结机台车的烧结料面喷吹可燃气体；燃气管道，用于向所述喷吹管排输送可燃气体；其特征在于，还包括：气流装置，包括料面传力驱动机构和旋转叶轮装置，所述旋转叶轮装置设于所述喷吹罩顶部区域，与所述喷吹管排之间具有上下间隔的距离；所述料面传力驱动机构与所述旋转叶轮装置传动连接，以通过料面的直线运动驱动所述旋转叶轮装置；所述旋转叶轮装置用于驱动外部空气产生气流并将产生的气流从所述喷吹罩顶部向下输入所述喷吹罩内部，以在所述喷吹管排上方位置形成使可燃气体无法向上穿过的风压带区域。

【技术特征摘要】
1.一种烧结料面喷吹燃气防逃逸系统，包括：喷吹罩，位于烧结机台车顶部；喷吹管排，设于所述喷吹罩内部并位于所述烧结机台车上方，用于向所述烧结机台车的烧结料面喷吹可燃气体；燃气管道，用于向所述喷吹管排输送可燃气体；其特征在于，还包括：气流装置，包括料面传力驱动机构和旋转叶轮装置，所述旋转叶轮装置设于所述喷吹罩顶部区域，与所述喷吹管排之间具有上下间隔的距离；所述料面传力驱动机构与所述旋转叶轮装置传动连接，以通过料面的直线运动驱动所述旋转叶轮装置；所述旋转叶轮装置用于驱动外部空气产生气流并将产生的气流从所述喷吹罩顶部向下输入所述喷吹罩内部，以在所述喷吹管排上方位置形成使可燃气体无法向上穿过的风压带区域。2.根据权利要求1所述的烧结料面喷吹燃气防逃逸系统，其特征在于，所述料面传力驱动机构包括：料面耙齿器，设于主传动轴，用于和料面相接触并将料面的直线运动转变为旋转运动；次传动轴，通过主传动带与所述主传动轴传动连接；从传动轴，通过次传动带与所述次传动轴传动连接，所述次传动带的侧面带有齿部；所述旋转叶轮装置设有的旋转齿轮盘，所述次传动带通过其侧面的齿部与所述旋转齿轮盘啮合传动，以驱动所述旋转叶轮装置。3.根据权利要求2所述的烧结料面喷吹燃气防逃逸系统，其特征在于，进一步设有提升装置，所述提升装置包括提升架、绞盘和拉升索，所述提升架安装在烧结机平台上，所述绞盘设于所述提升架，所述拉升索的一端连接于所述绞盘，另一端连接所述主传动轴，所述绞盘通过所述拉升索提升或下放所述主传动轴。4.根据权利要求3所述的烧结料面喷吹燃气防逃逸系统，其特征在于，所述旋转叶轮装置包括旋转框架、旋转叶片和旋转轴；所述旋转叶片通过旋转轴安装在所述旋转框架内部，所述旋转齿轮盘安装于所述旋转轴，以驱动所述旋转叶片以所述旋转轴为中心进行转动。5.根据权利要求4所述的烧结料面喷吹燃气防逃逸系统，其特征在于，所述旋转叶轮装置还包括承力框架，所述承力框架连接于所述喷吹罩，所述旋转框架连接并定位于所述承力框架内部。6.根据权利要求5所述的烧结料面喷吹燃气防逃逸系统，其特征在于，所述旋转叶片的数量为2～8片，且相对于旋转平面具有自倾斜角度，所述自倾斜角度在5°～30°之间。7.根据权利要求1至6中任一项所述的烧结料面喷吹燃气防逃逸系统，其特征在于，还包括：风压检测部件，其在所述喷吹罩内的安装位置高于所述喷吹管排，以检测所述喷吹管排上方的风压值；可燃气体浓度检测部件，用于检测所述风压带区域内的可燃气体浓度值；控制装置，用于接收所述风压检测部件所测得的风压值和所述可燃气体浓度检测部件所测得的可燃气体浓度值，并根据所述风压值和可燃气体浓度值控制所述气流装置在所产生的气流能够使所述可燃气体无法向上穿过所述风压带区域的工况下运行。8.一种烧结料面喷吹燃气防逃逸控制方法，用于上述权利要求1至7中任一项所述的烧结料面...

【专利技术属性】
技术研发人员：周浩宇，
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