本發(fā)明涉及屬于煉鐵生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及到煉鐵原料的生產(chǎn)技術(shù)，特別涉及一種提高超厚料層燒結(jié)成品率的方法和實(shí)現(xiàn)該方法的布料裝置。

背景技術(shù)：

燒結(jié)生產(chǎn)過程中，燒結(jié)混合料布到臺車上點(diǎn)火后，通過抽風(fēng)機(jī)的抽風(fēng)，從表面向內(nèi)部自上而下進(jìn)行，從表面一直進(jìn)行到燒結(jié)機(jī)臺車篦條表面才算完成。厚料層燒結(jié)是一項(xiàng)重要的廣泛采用的燒結(jié)技術(shù)，具有改善燒結(jié)礦強(qiáng)度、降低燒結(jié)燃耗等優(yōu)點(diǎn)，但是厚料層燒結(jié)技術(shù)的應(yīng)用也面臨著一些難題。

隨著燒結(jié)料層的加厚，通過料層的氣流阻力增大，燒結(jié)速度減慢，這不僅增加了風(fēng)機(jī)的動力消耗，而且導(dǎo)致燒結(jié)生產(chǎn)率下降，尤其對以鐵精礦粉為主要燒結(jié)原料的企業(yè)；另一方面燒結(jié)混合料經(jīng)過高溫點(diǎn)火后，料面迅速熔融結(jié)殼變硬，影響了自上而下抽入的空氣量，空氣量減少使垂直燒結(jié)速度變慢直接影響燒結(jié)過程進(jìn)行，因此超厚料層燒結(jié)時(shí)必須改善燒結(jié)混合料尤其表層燒結(jié)混合料的透氣性。

超厚料層(＞700mm)燒結(jié)時(shí)，燒結(jié)料層存在“自動蓄熱”現(xiàn)象嚴(yán)重，燃料在一次混勻時(shí)全部加入，使得燒結(jié)料層上部熱量相對不足，造成燒結(jié)料層上部結(jié)塊強(qiáng)度不夠，這是因?yàn)槿紵龓е饾u下移，上部的燒結(jié)礦層不斷的被冷風(fēng)冷卻，臺車表面的料層熱量很快流失，而燒結(jié)料層下部由于熱量的傳輸和自動蓄熱的作用，料層下部熱量過剩出現(xiàn)過熔，如果減少配碳又將導(dǎo)致上部燒結(jié)礦層產(chǎn)生更多的生料和燒結(jié)返礦，這對燒結(jié)成品率和燒結(jié)礦性能產(chǎn)生不利影響。另一方面燒結(jié)表層點(diǎn)火快速熔融結(jié)殼，導(dǎo)致應(yīng)力過于集中，極易產(chǎn)生表面碎裂現(xiàn)象，導(dǎo)致60％以上的燒結(jié)返礦來自于上部燒結(jié)料層，因此必須在不破壞表面燒結(jié)礦性能的情況下，對表面的結(jié)殼進(jìn)行處理，以提高燒結(jié)成品率。

超厚料層燒結(jié)時(shí)，燒結(jié)料層“邊緣效應(yīng)”依然嚴(yán)重，臺車欄板散熱使邊緣料的熱量損失較大,液相生成量少,導(dǎo)致邊緣料欠燒,結(jié)塊物少，包裹體多,生料量增加；另一方面，邊緣燒結(jié)礦在較大的風(fēng)速作用下,受到強(qiáng)制冷卻,高溫保持時(shí)間短,致使混合料結(jié)晶不充分,形成硅酸二鈣,且燒結(jié)礦多呈玻璃相、它形晶及半自形晶,在孔洞邊緣形成片狀或粒狀假象赤鐵礦,致使燒結(jié)礦的強(qiáng)度差，經(jīng)破碎篩分后大部分轉(zhuǎn)入返礦中，降低了燒結(jié)礦 成品率和強(qiáng)度。

專利CN103215442A公開了一種厚料層燒結(jié)料面噴灑覆蓋劑及噴灑方法，該覆蓋劑由碳精礦、膨珠和燒結(jié)返礦加水6.5wt％～7.5wt％攪拌混合而成；其中碳精礦的重量百分?jǐn)?shù)為55％～70％，粒度≥100目；膨珠的重量百分?jǐn)?shù)為8％～15％，粒度1～2mm；燒結(jié)返礦的重量百分?jǐn)?shù)為22％～30％，粒度1～3mm。該覆蓋劑在噴射壓力的作用下射入燒結(jié)料表面以下20～30mm處。使用該發(fā)明后，燒結(jié)料上層溫度提高，表層燒結(jié)礦強(qiáng)度明顯的改善，燒結(jié)礦成品率提高，但是該發(fā)明所述覆蓋劑堿度與燒結(jié)混合料堿度不同，且其成分中含有膨珠，使用后不僅影響燒結(jié)礦的品位，還導(dǎo)致燒結(jié)礦堿度波動；另一方面該覆蓋劑由碳精礦、膨珠和返礦簡單混合而成，其強(qiáng)度較低不能被射入燒結(jié)料層較深部位，也不能在燒結(jié)料層表面形成孔洞，因而此方法處理表層燒結(jié)料深度太淺，不能有效提高通過表層燒結(jié)料的透氣性，也不能解決料面的皸裂問題。

專利CN 202511625 U公開了燒結(jié)機(jī)釘床式松料裝置，專利CN201463551U公開了一種燒結(jié)松料裝置，兩種裝置都可以在燒結(jié)料表層經(jīng)點(diǎn)火形成的硬殼表面上打下深度約12mm～15mm的小洞，破壞燒結(jié)料面的結(jié)殼，改善燒結(jié)料層的透氣性；同時(shí)均勻分布的小洞可以減小料層表面的內(nèi)應(yīng)力，解決料面皸裂問題，但是該裝置不能解決燒結(jié)料層上部熱量相對不足的問題，還破壞上層料殼，加劇了燒結(jié)料上層熱量流失。

專利CN201210162845.1公開了一種改變臺車上混合料上部狀態(tài)的方法和實(shí)現(xiàn)該方法的方法，該專利所述方法能夠改善上層燒結(jié)混合料的透氣狀況，局部增大了點(diǎn)火面積，但依然沒有解決燒結(jié)料層上部熱量相對不足的問題。

為了抑制燒結(jié)邊緣效應(yīng)，專利CN 202853373 U公開了一種用于燒結(jié)邊料的壓料裝置，專利CN201003906Y公開了一種抑制邊緣效應(yīng)的燒結(jié)機(jī)臺車擋板，兩種裝置一種是通過錐形輥把邊緣料壓實(shí)，通過降低料層透氣性來減少通過邊緣的透氣量；一種是通過在臺車欄板上安裝一塊擋板來減少通過邊緣的氣流量。這兩種裝置對緩解因邊緣通過風(fēng)速較大造成的邊緣效應(yīng)有一定作用，但對邊緣料熱量損失較大，礦化熱量不足造成的邊緣燒結(jié)礦返礦率高，成品率低沒有考慮。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是增加上部料層的熱量供應(yīng)和礦化時(shí)間，提高上層燒結(jié)礦的強(qiáng)度，減少燒結(jié)返礦量。增加邊緣料層熱量供應(yīng)和礦化時(shí)間，提高邊緣燒結(jié)礦強(qiáng)度。提高燒結(jié)料層透氣性，增加點(diǎn)火面積，降低料層表面的內(nèi)應(yīng)力，減輕燒結(jié)料料面皸裂的問題，增加通過燒結(jié)料層的空氣量，提高燒結(jié)成品率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種提高超厚料層燒結(jié)成品率的方法，向燒結(jié)混合料中布入與燒結(jié)混合料堿度相同的熱壓球團(tuán)，點(diǎn)火燒結(jié)時(shí)，使上部燒結(jié)料層內(nèi)形成透氣孔洞，具體操作如下：

(1)將55～70重量份的鐵精礦和30～45重量份的煙煤充分混勻，然后向其中加入生石灰組成混合料，調(diào)整生石灰添加量，使混合料的二元堿度與燒結(jié)混合料堿度相同，CaO/SiO₂為1.8～2.4，將混合料加2～5重量份的水在混合機(jī)中充分?jǐn)嚢杌靹颍?/p>

(2)將混勻后的混合料經(jīng)壓球機(jī)進(jìn)行熱壓成型，其中成型壓力為20MPa～30MPa，熱壓溫度為350℃～550℃，熱壓時(shí)間為8min～15min，所得熱壓球團(tuán)的直徑為8mm～12mm；

(3)將上述熱壓球團(tuán)通過設(shè)置在燒結(jié)布料器和點(diǎn)火器之間的布料裝置布入燒結(jié)混合料料層中，其中布入邊緣燒結(jié)混合料的熱壓球團(tuán)量為布入中間燒結(jié)混合料的1～2.5倍，熱壓球團(tuán)布入燒結(jié)料層深度為20mm～200mm。

所述的鐵精礦，其粒度小于200目的大于80％。

所述的煙煤為肥煤、氣肥煤、焦煤和氣煤中的一種或幾種搭配，其粒度小于180目。

一種提高超厚料層燒結(jié)成品率的布料裝置，安裝在燒結(jié)布料器與點(diǎn)火器之間，所述裝置由料倉、布球裝置和出球裝置組成，布球裝置設(shè)置在料倉下面，出球裝置設(shè)置在布球裝置下面；

所述布球裝置由刮刀、轉(zhuǎn)動圓盤、固定圓盤、導(dǎo)球管組成，其中刮刀固定在料倉上，緊貼轉(zhuǎn)動圓盤上表面，轉(zhuǎn)動圓盤具有3～9個布球孔，通過軸與下部的固定圓盤連接，固定圓盤具有3～9個與轉(zhuǎn)動圓盤布球孔對應(yīng)的導(dǎo)球孔，每個導(dǎo)球孔下部固定連接導(dǎo)球管，所述出球裝置由出球槍和振動盤組成，振動盤通過彈簧與固定圓盤連接，出球槍與振動盤螺紋連接，振動盤在驅(qū)動裝置的作用下，帶動出球槍上下振動，出球槍由盛球槽、儲球槽、出球管、開關(guān)、計(jì)球器，感應(yīng)器組成，盛球槽位于出球管頂部，套在導(dǎo)球管外面，儲球槽位于出球管中部，盛球槽和儲球槽之間設(shè)有開關(guān)和計(jì)球器，儲球槽下部出球管上設(shè)有開關(guān)，出球管底部設(shè)有感應(yīng)器。

所述的料倉外壁上安裝有電振板，料倉和轉(zhuǎn)動圓盤之間設(shè)有擋球板。

所述的感應(yīng)器與出球管下端出球口的距離可調(diào)。

所述的轉(zhuǎn)動圓盤的轉(zhuǎn)速可調(diào)。

所述的振動盤振幅可調(diào)。

所述的出球槍高度可調(diào)。

與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明方法可以解決超厚料層燒結(jié)時(shí)，由“自動蓄熱”造成的上下部燒結(jié)料層熱量供應(yīng)不平衡問題，增加上部料層的熱量供應(yīng)和礦化時(shí)間，提高上層燒結(jié)礦的強(qiáng)度，減少燒結(jié)返礦量。

2、本發(fā)明方法可以減輕超厚料層燒結(jié)時(shí)的“邊緣效應(yīng)”，增加邊緣料層熱量供應(yīng)和礦化時(shí)間，提高邊緣燒結(jié)礦強(qiáng)度。

3、超厚料層燒結(jié)時(shí)，本發(fā)明方法可以使上部燒結(jié)料層形成透氣孔洞，該孔洞可以提高燒結(jié)料層透氣性，增加點(diǎn)火面積，降低料層表面的內(nèi)應(yīng)力，減輕燒結(jié)料面皸裂的問題，增加通過燒結(jié)料層的空氣量，提高燒結(jié)礦產(chǎn)重量。

附圖說明

圖1為布料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為轉(zhuǎn)動圓盤俯視圖。

圖中：1-料倉 2-電振板 3-刮刀 4-轉(zhuǎn)動圓盤 5-擋球板 6-軸 7-固定圓盤 8-彈簧 9-導(dǎo)球管 10-為振動盤 11-盛球槽 12-上部開關(guān) 13-計(jì)球器 14-儲球槽 15-出球管 16-感應(yīng)器 17-下部開關(guān) 18-布球孔

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)一步說明：

如圖1和圖2，一種提高超厚料層燒結(jié)成品率的布料裝置，安裝在燒結(jié)布料器與點(diǎn)火器之間，所述裝置包括料倉1、布球裝置和出球裝置，布球裝置設(shè)置在料倉下面，出球裝置設(shè)置在布球裝置下面；料倉1外壁上安裝有電振板2。

所述布球裝置由刮刀3、轉(zhuǎn)動圓盤4、固定圓盤7、導(dǎo)球管9組成，其中刮刀3固定在料倉1上，緊貼轉(zhuǎn)動圓盤4上表面，料倉1和轉(zhuǎn)動圓盤4之間設(shè)有擋球板5。轉(zhuǎn)動圓盤4具有3～9個布球孔18，通過軸6與下部的固定圓盤7連接，轉(zhuǎn)動圓盤4由驅(qū)動裝置驅(qū)動，轉(zhuǎn)速可調(diào)。固定圓盤7具有3～9個與轉(zhuǎn)動圓盤布球孔18對應(yīng)的導(dǎo)球孔，每個導(dǎo)球孔下部固定連接導(dǎo)球管9。

所述出球裝置由出球槍和振動盤10組成，振動盤10通過彈簧8與固定圓盤7連接，出球槍與振動盤10螺紋連接，出球槍高度可調(diào)。振動盤10在驅(qū)動裝置的作用下，帶動出球槍上下振動，振動盤10振幅可調(diào)。

出球槍由盛球槽11、儲球槽14、出球管15、開關(guān)、計(jì)球器13，感應(yīng)器16組成，盛球槽11位于出球管15頂部，套在導(dǎo)球管9外面，儲球槽14位于出球管15中部，盛球槽11和儲球槽14之間設(shè)有上部開關(guān)12和計(jì)球器13，儲球槽14下部出球管15上設(shè)有下部 開關(guān)17，出球管15底部設(shè)有感應(yīng)器16。感應(yīng)器16與出球管15下端出球口的距離可調(diào)。

實(shí)施例1

將55重量份的鐵精礦和45重量份的煙煤充分混勻，然后向其中加入生石灰組成混合料；調(diào)整生石灰添加量，使混合料的二元堿度與燒結(jié)混合料堿度相同，CaO/SiO₂為2.0；其中煙煤為肥煤和氣肥煤按1：1混合，粒度小于180目；將混合料加3重量份的水在混合機(jī)中充分?jǐn)嚢杌靹颉⒒靹蚝蟮幕旌狭辖?jīng)壓球機(jī)進(jìn)行熱壓成型，其中成型壓力為25MPa；熱壓溫度為400℃；熱壓時(shí)間為10min；所得熱壓球團(tuán)的直徑為8mm～12mm。將上述熱壓球團(tuán)通過設(shè)置在燒結(jié)布料器和點(diǎn)火器之間的布料裝置布入燒結(jié)混合料料層中，其中布入邊緣燒結(jié)混合料的熱壓球團(tuán)量為中間燒結(jié)混合料的1.5倍；布入燒結(jié)料層深度為40mm～60mm。

上述布料裝置包括料倉1、布球裝置和出球裝置，布球裝置設(shè)置在料倉下面，出球裝置設(shè)置在布球裝置下面；料倉1外壁上安裝有電振板2。所述布球裝置由刮刀3、轉(zhuǎn)動圓盤4、固定圓盤7、導(dǎo)球管9組成，其中刮刀3固定在料倉1上，緊貼轉(zhuǎn)動圓盤4上表面，料倉1和轉(zhuǎn)動圓盤4之間設(shè)有擋球板5。轉(zhuǎn)動圓盤4具有4個布球孔18，通過軸6與下部的固定圓盤7連接，轉(zhuǎn)動圓盤4由驅(qū)動裝置驅(qū)動。固定圓盤7具有4個與轉(zhuǎn)動圓盤布球孔18對應(yīng)的導(dǎo)球孔，每個導(dǎo)球孔下部固定連接導(dǎo)球管9。所述出球裝置由出球槍和振動盤10組成，振動盤10通過彈簧8與固定圓盤7連接，出球槍與振動盤10螺紋連接。振動盤10在驅(qū)動裝置的作用下，帶動出球槍上下振動。出球槍由盛球槽11、儲球槽14、出球管15、開關(guān)、計(jì)球器13，感應(yīng)器16組成，盛球槽11位于出球管15頂部，套在導(dǎo)球管9外面，儲球槽14位于出球管15中部，盛球槽11和儲球槽14之間設(shè)有上部開關(guān)12和計(jì)球器13，儲球槽14下部出球管15上設(shè)有下部開關(guān)17，出球管15底部設(shè)有感應(yīng)器16。

料倉中熱壓球團(tuán)，在重力和電振板的作用下落到料倉下部轉(zhuǎn)動圓盤上，轉(zhuǎn)動圓盤帶動熱壓球團(tuán)進(jìn)行轉(zhuǎn)動，在刮刀的作用下熱壓球團(tuán)進(jìn)入布球孔；當(dāng)轉(zhuǎn)動圓盤的布球孔與固定圓盤的導(dǎo)球孔重疊時(shí)，熱壓球團(tuán)通過固定圓盤的導(dǎo)球孔進(jìn)入導(dǎo)球管，然后進(jìn)入出球槍的盛球槽；4個出球槍固定振動盤上，振動盤在驅(qū)動電機(jī)的帶動下上下振動，振動盤帶動出球槍上下振動；盛球槽中的熱壓球團(tuán)在振動力的作用下進(jìn)入導(dǎo)球管，計(jì)球器記錄進(jìn)入儲球槽的球團(tuán)個數(shù)，當(dāng)進(jìn)球個數(shù)達(dá)到設(shè)定個數(shù)時(shí)，上部開關(guān)關(guān)閉；出球槍上下振動，當(dāng)出球槍進(jìn)入料層，料面與感應(yīng)器距離小于20mm時(shí)，下部開關(guān)打開，熱壓球團(tuán)進(jìn)入燒結(jié)混合料層。

經(jīng)過上述方法實(shí)施，燒結(jié)料層表層溫度和邊緣溫度提高，燒結(jié)成品率由78.5％提高到83.4％。

實(shí)施例2

將65重量份的鐵精礦和35重量份的煙煤充分混勻，然后向其中加入生石灰組成混合料；調(diào)整生石灰添加量，使混合料的二元堿度與燒結(jié)混合料堿度相同，CaO/SiO₂為2.2；其中煙煤為肥煤，粒度小于180目；將混合料加5重量份的水在混合機(jī)中充分?jǐn)嚢杌靹颉⒒靹蚝蟮幕旌狭辖?jīng)壓球機(jī)進(jìn)行熱壓成型，其中成型壓力為22MPa；熱壓溫度為450℃；熱壓時(shí)間為12min；所得熱壓球團(tuán)的直徑為8mm～12mm。將上述熱壓球團(tuán)通過設(shè)置在燒結(jié)布料器和點(diǎn)火器之間的布料裝置布入燒結(jié)混合料料層中，其中布入邊緣燒結(jié)混合料的熱壓球團(tuán)量為中間燒結(jié)混合料的2倍；布入燒結(jié)料層深度分別為100～120mm。

上述布料裝置包括料倉1、布球裝置和出球裝置，布球裝置設(shè)置在料倉下面，出球裝置設(shè)置在布球裝置下面；料倉1外壁上安裝有電振板2。所述布球裝置由刮刀3、轉(zhuǎn)動圓盤4、固定圓盤7、導(dǎo)球管9組成，其中刮刀3固定在料倉1上，緊貼轉(zhuǎn)動圓盤4上表面，料倉1和轉(zhuǎn)動圓盤4之間設(shè)有擋球板5。轉(zhuǎn)動圓盤4具有6個布球孔18，通過軸6與下部的固定圓盤7連接，轉(zhuǎn)動圓盤4由驅(qū)動裝置驅(qū)動。固定圓盤7具有6個與轉(zhuǎn)動圓盤布球孔18對應(yīng)的導(dǎo)球孔，每個導(dǎo)球孔下部固定連接導(dǎo)球管9。所述出球裝置由出球槍和振動盤10組成，振動盤10通過彈簧8與固定圓盤7連接，出球槍與振動盤10螺紋連接。振動盤10在驅(qū)動裝置的作用下，帶動出球槍上下振動。出球槍由盛球槽11、儲球槽14、出球管15、開關(guān)、計(jì)球器13，感應(yīng)器16組成，盛球槽11位于出球管15頂部，套在導(dǎo)球管9外面，儲球槽14位于出球管15中部，盛球槽11和儲球槽14之間設(shè)有上部開關(guān)12和計(jì)球器13，儲球槽14下部出球管15上設(shè)有下部開關(guān)17，出球管15底部設(shè)有感應(yīng)器16。

料倉中熱壓球團(tuán)，在重力和電振板的作用下落到料倉下部轉(zhuǎn)動圓盤上，轉(zhuǎn)動圓盤帶動熱壓球團(tuán)進(jìn)行轉(zhuǎn)動，在刮刀的作用下熱壓球團(tuán)進(jìn)入布球孔；當(dāng)轉(zhuǎn)動圓盤的布球孔與固定圓盤的布球孔重疊時(shí)，熱壓球團(tuán)通過固定圓盤的布球孔進(jìn)入導(dǎo)球管，然后進(jìn)入出球槍的盛球槽；6個出球槍固定振動盤上，振動盤在驅(qū)動電機(jī)的帶動下上下振動，振動盤帶動出球槍上下振動；盛球槽中的熱壓球團(tuán)在振動力的作用下進(jìn)入導(dǎo)球管，計(jì)球器記錄進(jìn)入儲球槽的球團(tuán)個數(shù)，當(dāng)進(jìn)球個數(shù)達(dá)到設(shè)定個數(shù)時(shí)，上部開關(guān)關(guān)閉；出球槍上下振動，當(dāng)出球槍進(jìn)入料層，料面與感應(yīng)器距離小于20mm時(shí)，下部開關(guān)打開，熱壓球團(tuán)進(jìn)入燒結(jié)混合料層指定位置。

經(jīng)過上述方法實(shí)施，燒結(jié)料層表層溫度和邊緣溫度提高，燒結(jié)成品率由80.4％提高到84.5％。

上面所述僅是本發(fā)明的基本原理，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是依據(jù)本發(fā)明對其進(jìn)行等同變化和修飾，均在本專利技術(shù)保護(hù)方案的范疇之內(nèi)。