一种多热源耦合加热块矿的烘干装置及烘干方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及高炉精料技术领域，具体涉及一种多热源耦合加热块矿的烘干装置及烘干方法。本发明专利技术提供的多热源耦合加热块矿的烘干装置，包括烧结台车、点火保温炉及微波加热单元；所述点火保温炉布设于所述烧结台车料层前段的上方，其布设高度应满足所述点火保温炉的火焰外焰与所述烧结台车料层的上层物料实现接触加热的要求；所述微波加热单元布设于所述烧结台车料层后段的两侧。本发明专利技术首次提出利用钢铁厂欲淘汰的烧结机作为高炉精料用块矿烘干设备，通过多热源煤气燃料与微波的耦合加热烘干，既能够使旧装置发挥新功能，又提高了块矿烘干效率，满足在线连续供给大型高炉高质量块矿的要求。矿的要求。矿的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种多热源耦合加热块矿的烘干装置及烘干方法


[0001]本专利技术涉及高炉精料
，具体涉及一种多热源耦合加热块矿的烘干装置及烘干方法。

技术介绍

[0002]众所周知，高炉的精料技术水平对炼铁技术经济指标影响高达70％，精料是强化高炉冶炼，实现高产、优质、低耗的物质基础。稳定原料化学成分、重视原料整粒、降低粉末率及含水率等都有利于高炉的顺行，节约炼铁能耗。
[0003]当前主流的炉料结构为高碱度烧结矿+块矿或酸性球团矿，而提高其中块矿的配比，成为缩短工艺流程、降低环境污染、稳定高炉炉况、减少生产成本的有效措施。
[0004]然而，由于块矿通常未经精细化处理直接从矿山运送至炼铁厂，矿石的粒度不均，其中细粉和粘土含量占25％～30％，含水量约6％～10％。特别是进口块矿，采用水路运输，距离远，露天堆存，在物流各环节都易造成块矿含水率增加，使得其黏度大、含粉高的特点更加明显，在使用过程中易粘接皮带和料仓，堵塞筛孔，筛分效果不理想；进而致使块矿表面粘附的粉矿进入高炉，影响高炉透气性和炉况稳定；同时炉内脱附的微细粉矿或随高炉煤气吹出进入炉尘而不参与冶炼，块矿中过多的水量降低了煤气能量的再利用。
[0005]为了保证高炉入炉精料质量，目前钢铁厂主要采取块矿烘干
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筛分技术来解决上述问题。其中使用的块矿烘干
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筛分系统由燃烧炉，空气、煤气管路，烘干机，输送及筛分系统，烟气处理及排烟系统组成；其中烘干机种类较多，包括转筒烘干机、球团竖炉、球团烘干机及其它。专利CN201320640715.4、CN 201520859157.X和CN201520865318.6介绍了高炉块矿成套烘干装置，均采用转筒烘干机。文献《竖炉烘干块矿生产实践》提出采用生产球团的竖炉，在停炉阶段烘干块矿。专利CN 201710861964.9介绍了一种降低块矿含粉率的装置和方法，主要是利用烧结机高温段烟气的余热来烘干块矿并进行烟气循环利用。
[0006]然而，在普遍应用的块矿烘干
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筛分技术的运行过程中，存在以下问题：转筒烘干机处理量大(600t/h)，但热风仅与块矿物料表面接触，气
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固换热效率低，能量消耗较高；对于处理所产生的高温粉尘，采用喷淋泡沫除尘所产生泥浆，不仅需要进行沉淀排放，而且增加工序空间和排放难度；在运行时，由于密封等问题，烘干产生的粉尘极易污染环境。而球团竖炉与球团烘干机的改造过程中都存在场地小、运输与转运难度高、粉尘污染严重、烘干不均匀等问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的第一方面提供一种利用多热源耦合加热块矿的烘干装置。利用该烘干装置可显著提高气
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固换热效率，大幅降低能耗；同时该装置可防止粉尘逃逸，除尘效率更高。
[0008]本专利技术提供的多热源耦合加热块矿的烘干装置，包括：烧结台车、点火保温炉及微波加热单元；其中：
[0009]所述点火保温炉布设于所述烧结台车料层前段的上方，其布设高度应满足所述点
火保温炉的火焰外焰与所述烧结台车料层的上层物料实现接触加热的要求；
[0010]所述微波加热单元布设于所述烧结台车料层后段的两侧；
[0011]所述点火保温炉与所述微波加热单元的热辐射区域覆盖所述烧结台车的整个料层。
[0012]本专利技术加大烧结机原有点火保温炉的热辐射区域，同时配以微波热源辅助，通过多热源煤气燃料与微波的耦合加热烘干，可减少对料层上部的持续加热时间，避免块矿过干燥、能源浪费；同时在中上部高温热风干燥基础上，利用外场微波加热对料层下部块矿物料提供二次辅助热源，保证其获得充足的所需热量。
[0013]本专利技术首次提出利用钢铁厂欲淘汰的烧结机作为高炉精料用块矿烘干设备，既能够使旧装置发挥新功能，又提高了块矿烘干效率，满足在线连续供给大型高炉高质量块矿的要求。
[0014]优选地，所述点火保温炉与所述微波加热单元的热辐射长度比例为(1
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2):1。通过控制两种热源的热辐射区域，可在提高气
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固换热效率、保证烘干效果的前提下，大幅降低能耗，避免了能源的浪费。
[0015]优选地，所述点火保温炉的布设高度应满足所述点火保温炉的火焰外焰与烧结台车料层的上层物料实现接触加热的要求，从而可以更少的能耗达到块矿烘干效果。
[0016]本专利技术所述的烘干装置还包括控制系统；所述控制系统包括后台控制中心、空气及煤气流量控制器、空气及煤气供应装置，以及非接触式红外水分检测仪；其中：
[0017]所述空气及燃气供应装置通过所述空气及煤气流量控制器与所述点火保温炉相连；
[0018]所述非接触式红外水分检测仪设置于所述烧结台车的料层的下层；
[0019]所述后台控制中心与所述空气及煤气流量控制器、所述非接触式红外水分检测仪电连接。
[0020]所述控制系统的工作原理为：利用非接触式红外水分检测仪监测料层的下层块矿物料水分变化，并将采集信息传至后台控制中心，后台控制中心计算后将所需空气量和煤气量传至空气及煤气流量控制器进行调控，从而合理控制烘干烟气流量，产生合适的烟气温度，既能保障烘干效果又避免能源浪费。
[0021]优选地，所述非接触式红外水分检测仪至少设置于料层的首尾两端及所述点火保温炉与所述微波加热单元的热辐射交汇处；通过此设置安排，既保证以水分数据采集的准确性，同时又避免因仪表过多造成的浪费。
[0022]本专利技术中，所述非接触式红外水分检测仪是通过孔洞安装在烧结台车的料层的下层。
[0023]除上述单元设备外，所述烘干装置还包括布料单元、抽风除尘系统及筛分单元；其中：
[0024]所述布料单元包括反射板或多辊布料器；优选地，所述布料单元的布料角度为45％～60％，以满足实现块矿粒度预分级，使料层上部粒度小，料层下部粒度大，保证料层初始透气性良好。同时，在烘干过程中，由于受到负压抽风作用，料层上部的微细粒粉尘和水分会因透气性良好而随气流向下运动进入料层下部，由于下部的粗颗粒块矿之间孔隙大，粉尘与水分的吸附与沉降对其透气性影响较小，保证了烘干效率。
[0025]所述抽风除尘系统包括风箱、电除尘器及主抽风机；所述电除尘器优选为干式电除尘器。研究表明，风箱在主抽风机作用下，为负压抽风，风箱与烧结机之间的密封问题会产生空气抽入风箱，而不会产生粉尘扩散逃逸，造成环境污染；块矿烘干烟气的特点是温度波动大以及烟气含湿量大，由其特点决定，选择现有烧结机配套的电除尘技术，净化效率高，运行费用低；更优选干式电除尘器，不会产生除尘废水，造成二次污染，无需建水处理和污泥处理系统。
[0026]所述筛分单元包括震动筛。研究发现，采用本专利技术所述的烘干装置时，为了使底层块矿烘干，上层块矿须更加干燥，结果显示料层上、中、下部块矿的水分分布不均匀但仍达标；而通过筛分处理，可以起到混匀、中和作用，即较干燥与普通干燥块矿融合一体，最终达到块矿均匀烘干，解决了现有烘干不均匀问题。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多热源耦合加热块矿的烘干装置，其特征在于，包括：烧结台车、点火保温炉及微波加热单元；所述点火保温炉布设于所述烧结台车料层前段的上方，其布设高度应满足所述点火保温炉的火焰外焰与所述烧结台车料层的上层物料实现接触加热的要求；所述微波加热单元布设于所述烧结台车料层后段的两侧；所述点火保温炉与所述微波加热单元的热辐射区域覆盖所述烧结台车的整个料层。2.根据权利要求1所述的多热源耦合加热块矿的烘干装置，其特征在于，所述点火保温炉与所述微波加热单元的热辐射长度比例为(1
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2):1。3.根据权利要求1或2所述的多热源耦合加热块矿的烘干装置，其特征在于，所述的烘干装置还包括控制系统；所述控制系统包括后台控制中心、空气及煤气流量控制器、空气及煤气供应装置，以及非接触式红外水分检测仪；所述空气及燃气供应装置通过所述空气及煤气流量控制器与所述点火保温炉相连；所述非接触式红外水分检测仪设置于所述烧结台车的料层的下层；所述后台控制中心与所述空气及煤气流量控制器、所述非接触式红外水分检测仪电连接。4.根据权利要求3所述的多热源耦合加热块矿的烘干装置，其特征在于，所述非接触式红外水分检测仪至少设置于料层的首、尾两端，及所述点火保温炉与所述微波加热单元的热辐射区域交汇处。5.根据权利要求4所述的多热源耦合加热块矿的烘干装置，其特征在于，所述烘干装置还包括布料单元、抽风除尘系统及筛分单元；所述布料单元包括反射板或多辊布料器；优选地，所述布料单元的布料角度为45％～60％；所述抽风除尘系统包括风箱、电除尘器及主抽风机；优选地，所述电除尘器为干式电除尘器；所述筛分单元包括震动筛；优选地，所述震动筛的尺寸为5mm。6.一种烘干方法，其特征在于，利用权利要求1
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5任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘臣，王兆才，魏进超，胡兵，师本敬，
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：