本發(fā)明涉及燒結(jié)機節(jié)能降耗技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種降低燒結(jié)機固體燃料消耗的混合料制備裝置及制備方法。

背景技術(shù)：

普通燒結(jié)混合料制備的工藝路線如圖1所示為：配料（鐵礦粉、返礦、熔劑、燃料）→一次混合機混合→二次混合機混合→燒結(jié)混合料。固體燃料在配料時一次性加入，大顆粒的固體燃料容易被細(xì)顆粒的鐵礦粉、熔劑等包裹在顆粒內(nèi)部，造成固體燃料燃燒活性差、燒結(jié)過程中固體燃料燃燒速度慢、燃燒時間長、燃燒效率低等問題。為了能夠提供足夠的熱能保證混合料內(nèi)部液相的生成，必須增加固體燃料數(shù)量，造成了固體燃料消耗量的增加；又因固體燃料中往往有硫元素，使固體燃料在燒結(jié)反應(yīng)中容易產(chǎn)生二氧化硫氣體，從而使燒結(jié)廢氣中二氧化硫的含量增加，導(dǎo)致燒結(jié)煙氣脫硫設(shè)備脫硫劑消耗的增加，進而增加燒結(jié)煙氣脫硫設(shè)備的運行成本。

二次混合機是燒結(jié)混合料制粒的主要設(shè)備，為了改善固體燃料在混和料中的分布，就必須采用燃料和混合料分次加入的方式，采用合適的裝置在二次混合機內(nèi)位置配加一定數(shù)量的固體燃料，就需要有一套獨立于二次混合機進料系統(tǒng)以外的單獨配加固體燃料的裝置，但是由于受到混合機處設(shè)備的空間結(jié)構(gòu)限制，空間十分狹窄，建設(shè)成本也比較高，制約了此種技術(shù)的應(yīng)用。

CN200810080228.0的專利中公開了將固體燃料按照固體燃料粒度大小分別在配料室和滾煤機進料皮帶上配加，部分的固體燃料通過氣力輸送噴吹包覆在一次混合造塊料的外表面，最后進入滾煤機進行制粒，其工藝過程存在一些缺點：一次混合料制粒時間短，混合造料塊強度低，經(jīng)過漏斗、皮帶輸送機倒運后混合料極易發(fā)生破碎形成粉狀，粉狀的混合料在配加固體燃料后進行制粒，仍有大量固體燃料被包裹在混合料治粒內(nèi)部，造成固體燃料的浪費，而因皮帶機屬于密封性差的空間，噴吹包覆焦粉又容易造成固體燃料的逸散，既造成固體燃料的浪費又容易引起環(huán)境污染。

CN201410370565.9的專利中公開其采用三次配加固體燃料的工藝方法，有以下缺陷：固體燃料需經(jīng)過2-3次篩分分成三種不同粒度的固體燃料，其中篩網(wǎng)孔徑分別為3.0mm、2.0mmm和1.0mm大小的篩分設(shè)備，固體燃料往往含有一定的水分容易造成篩網(wǎng)的糊堵，而經(jīng)過一次、二混合的混合料在轉(zhuǎn)運過程中容易發(fā)生破碎現(xiàn)象，所以仍有大量的固體燃料被混合料治粒所包裹其內(nèi)部，造成固體燃料的浪費，同時分配加需要增加輸送用皮帶等，如皮帶通廊多投資過高。

申請?zhí)柺荂N201610070115.7的專利中公開了采用二次配加固體燃料的方法，會讓大量的固體燃料被混合料制粒包裹在其內(nèi)部，造成固體燃料的浪費，而分次配加需要增加的設(shè)備（如輸送用皮帶）及建筑物（如皮帶通廊）也很多，造成建設(shè)投資過高。

申請?zhí)柺荂N201020573822.6的專利中公開了“一種鐵礦粉燒結(jié)固體燃料二次分加裝置”，其設(shè)計的裝置主要包括料倉、振動給料器、電子計量皮帶和懸臂皮帶。因其采用振動給料器給料所以無法保證固體焦炭配料精確給定，容易造成固體燃料的浪費；又因其懸臂皮帶的長度有限（4m），而進料皮帶伸入混合機內(nèi)一般在1.0m-1.5m左右，所以懸臂皮帶和進料皮帶落料點的距離也就2.5m-3.0m，混合料制粒需要要噴灑霧化水作為粘結(jié)劑，因為皮帶運輸機潮濕后容易發(fā)生打滑和跑偏的問題，所以混合機內(nèi)噴灑霧化的區(qū)域往往會避開皮帶機的區(qū)域，由于上述所說固體燃料和一次混合料落點過于相近且沒有粘接劑，所以采用此種裝置依然會有大量的固體燃料被混合料制粒包裹在其內(nèi)部，造成固體燃料的浪費；實際生產(chǎn)中有很多的二次混合機采用進料溜槽的方法將一次混合料給入二次混合機中，二次混合機進料口處的空間十分狹窄，無法放下料倉、振動給料器、電子計量皮帶和懸臂皮帶等裝置。

申請?zhí)柺荂N96102842.4的專利中公開了“燒結(jié)混合料成球后外粘固體燃料配加方法”，其特征是：將含鐵原料、冷熱返礦、熔劑、制粒用添加劑先按一定配比配料，隨后在混合機中加水混合，并在造球機上制粒后，再將一定量的固體燃料與制粒后的混合料混合。此專利必須使用鐵精粉（小于200目的占70%以上）質(zhì)量配比在65%以上的混合料，無法適應(yīng)現(xiàn)有的燒結(jié)礦的原料要求（0-8mm），在現(xiàn)有的燒結(jié)工程流程中無法使用，同時需要在一次混合機和二次混合機之間增加造球設(shè)備、輸送設(shè)備（皮帶運輸機）、倉儲設(shè)備（混合料倉）以及相應(yīng)的建筑物，投資成本太高。

因此，有必要發(fā)明一種更好的燒結(jié)混合料制備方法，改善固體燃料在混合料中的分布，提高固體燃料的燃燒活性、燃燒速度和燃燒效率，減少燒結(jié)機固體燃料的配加，降低燒結(jié)煙氣中二氧化硫的含量，降低煙氣脫硫設(shè)備的運行成本，減少輸送設(shè)備等以降低成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種降低燒結(jié)機固體燃料消耗的混合料制備裝置及制備方法，提高固體燃料的燃燒活性、燃燒速度和燃燒效率的。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明提供一種降低燒結(jié)機固體燃料消耗的混合料制備裝置，所述裝置包括：固體燃料倉、螺旋計量秤、輸送管道和供水管，所述固體燃料倉的底部通過螺旋計量秤連通輸送管道，所述輸送管道的一端設(shè)有固體燃料噴頭，且所述固體燃料噴頭位于二次混合機內(nèi)長度方向的1/2-2/3位置處，所述供水管的一端連接水源，另一端設(shè)有霧化水噴頭，所述霧化水噴頭固定于二次混合機內(nèi)。

所述固體燃料倉的底部通過螺旋計量秤連通輸送管道，所述輸送管道的一端連接動力設(shè)備，另一端設(shè)置固體燃料噴頭，所述固體燃料噴頭位于二次混合機內(nèi)長度方向的1/2-2/3位置處，所示供水管的數(shù)量可以設(shè)置為多根，多個霧化水噴頭分別位于二次混合機內(nèi)的不同位置處，方便為混合料提供霧化水。

固體燃料倉內(nèi)的固體燃料通過螺旋計量秤計量后輸送至輸送管道，通過輸送管道的固體燃料噴頭進入二次混合機內(nèi)的中后部并通過供水管配加霧化水，使固體燃料分布于二次混合制粒的中外層，避免了大顆粒的固體燃料被細(xì)顆粒的鐵礦粉、熔劑等包裹在顆粒內(nèi)部造成固體燃料燃燒活性差、燒結(jié)過程中固體燃料燃燒速度慢、燃燒時間長、燃燒效率低的問題。

優(yōu)選的，所述供水管上設(shè)有水流量調(diào)節(jié)閥門，以調(diào)節(jié)霧化時噴頭的出水量，進而控制混合料制粒程度。

優(yōu)選的，所述螺旋計量秤為雙管螺旋計量秤。雙管雙層結(jié)構(gòu)的，上層完成穩(wěn)流和輸送，下層實現(xiàn)計量和輸送，穩(wěn)流效果好而且節(jié)省空間。

優(yōu)選的，所述輸送管道為氣力輸送管道。所述固體燃料倉的底部通過螺旋計量秤連通輸送管道，所述輸送管道的一端連接壓縮空氣源，為輸送管道提供動力，另一端設(shè)置固體燃料噴頭。

優(yōu)選的，所述輸送管道通過鋼絲繩懸掛固定于二次混合機內(nèi)部。所述輸送管的一部分位于二次混合機的內(nèi)部，通過鋼絲繩懸掛固定。

本發(fā)明還提供一種降低燒結(jié)機固體燃料消耗的混合料制備方法，應(yīng)用于上述的裝置，所述方法包括如下步驟：

S101：將合格的固體燃料存放于固體燃料倉內(nèi)；

S102：將鐵礦粉、返礦和熔劑按預(yù)設(shè)的配比進行配料，然后輸送至一次混合機進行混合，獲取一次混合料；

鐵礦粉是鋼鐵廠通用的鐵礦粉，返礦是指燒結(jié)礦篩分后≤5mm的部分；

S103：將所述一次混合料輸送至二次混合機內(nèi)，所述一次混合料在二次混合機內(nèi)翻滾運動并配加霧化水，使混合料逐漸相互粘接，并在滾動運動中制粒；

S104：當(dāng)混合料輸送至二次混合機長度方向的1/2-2/3位置處時，將所述固體燃料倉內(nèi)的固體燃料通過輸送管道輸送至二次混合機長度方向的1/2-2/3位置處，并配加霧化水，使固體燃料包裹在混合料制粒的中外層位置。

固體燃料在二次混合機中進行制粒過程：一次混合料進入二次混合機后配加霧狀水，粉狀混合料在二次混合機內(nèi)滾動、相互粘附，混合料顆粒逐漸長大，并在中部形成直徑1.5mm-4mm大小的混合料顆粒，然后繼續(xù)滾動并粘附焦粉等固體燃料，焦粉和粉狀混合料，逐漸長大成為3mm-8mm大小的混合料顆粒并最終得到燒結(jié)混合料。

優(yōu)選的，所述步驟S101中，所述固體燃料的粒徑為0-3mm。

優(yōu)選的，所述步驟S104中，向二次混合機內(nèi)輸送固體燃料前先確認(rèn)二次混合料制粒的粒徑長為1.5-4mm。

優(yōu)選的，所述步驟S104中，當(dāng)混合料顆粒達，通過皮帶輸出，得到完整的帶有固體燃料的二次混合料。

當(dāng)混合料輸送至二次混合機長度方向的1/2-2/3范圍時，確認(rèn)二次混合料制粒的粒徑長至1.5mm-4mm，啟動連接輸送管道的壓縮空氣氣源，氣壓將固體燃料倉內(nèi)經(jīng)過計量秤的進入輸送管道內(nèi)的固體燃料，輸送噴吹至二次混合機長度方向的1/2-2/3之間位置，并配加霧化水，固體燃料包裹在二次混合料制粒的中外層位置，當(dāng)顆粒的粒徑達到3-8mm大時，通過皮帶輸送混合料顆粒，得到完整的帶有固體燃料的二次混合料。

優(yōu)選的，所述固體燃料為焦粉或煤粉，其中，所述焦粉的固定碳含量大于80%，水分小于12%；所述煤粉的水分小于10%，灰分小于15%，揮發(fā)分小于8%，硫小于1%，固定碳含量大于75%。

優(yōu)選地，所述熔劑為消石灰、生石灰、石灰石粉、白云石份中的一種或兩種以上的組合。

優(yōu)選地，所述鐵礦粉、返礦、熔劑、固體燃料的質(zhì)量配比為52-66.4:20-35:7.15-12.8:2.92-4.4。

本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案可以包含以下有益效果：

一種降低燒結(jié)機固體燃料消耗的混合料制備裝置及制備方法，所述裝置包括固體燃料倉、螺旋計量秤、輸送管道和供水管，所述固體燃料倉的底部通過螺旋計量秤連通輸送管道的一端，所述輸送管道的另一端設(shè)有固體燃料噴頭，且所述固體燃料噴頭位于二次混合機內(nèi)長度方向的1/2-2/3位置處，所述供水管的一端連接水源，另一端設(shè)有霧化水噴頭，所述霧化水噴頭固定于二次混合機內(nèi)。采用本發(fā)明提供的降低燒結(jié)機固體燃料消耗的混合料制備裝置可以將固體燃料通過輸送管道直接加入二次混合機的中后部，使得固體燃料分布于二次混合制粒的中外層，避免大顆粒固體燃料被細(xì)顆粒的鐵礦粉、熔劑等包裹在顆粒內(nèi)部，有利于提高燃燒活性、燃燒速度和燃燒效率，并且，采用本發(fā)明的裝置，可以解決二次混合機空間狹小的問題，只需要對小部分設(shè)備進行改造，不需要增加新的工藝建筑或構(gòu)筑物，能大量節(jié)約建設(shè)資金，節(jié)省項目投資，結(jié)構(gòu)簡單、可行性高、設(shè)備運行可靠。

附圖說明

為了更清楚的說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單介紹，顯而易見的，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中混合料制備方法的工藝路線圖。

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種降低燒結(jié)機固體燃料消耗的混合料制備裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明實施例提供的一種降低燒結(jié)機固體燃料消耗的混合料制備方法的工藝路線圖。

圖4為本發(fā)明實施例提供的一種降低燒結(jié)機固體燃料消耗的混合料制備方法的流程圖。

圖中所示：固體燃料倉1、螺旋計量秤2、輸送管道3、二次混合機4、進料皮帶機5、一次混合料6、水流量調(diào)節(jié)閥門7、供水管8、二次混合料9、鋼絲繩10、霧化水噴頭11、固體燃料噴頭12。

具體實施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術(shù)方案,下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明的保護范圍。

參見圖2，所示為本發(fā)明實施例提供的一種降低燒結(jié)機固體燃料消耗的混合料制備裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

由圖2可知，所述混合料制備裝置包括：固體燃料倉1、螺旋計量秤2、輸送管道3和供水管8，所述固體燃料倉1的底部通過螺旋計量秤2連通輸送管道3，所述輸送管道3的一端設(shè)有固體燃料噴頭12，且所述固體燃料噴頭12位于二次混合機內(nèi)長度方向的1/2-2/3位置處，所述供水管8的一端連接水源，另一端設(shè)有霧化水噴頭11，所述霧化水噴頭11固定于二次混合機內(nèi)。

本實施例中，所述供水管8的數(shù)量為多根，霧化水噴頭11分散設(shè)置于二次混合機內(nèi)部，以便為二次混合機內(nèi)的混合料提供霧化水，每根供水管8上都設(shè)有水流量調(diào)節(jié)閥門7；所述輸送管道3為氣力輸送管道，所述氣力輸送管道的一端連接0.4-0.5MPa的壓縮空氣氣源，另一端設(shè)置有固體燃料噴頭12，所述固體燃料噴頭12位于二次混合機內(nèi)部，具體的，所述氣力輸送管道的一部分或全部通過鋼絲繩懸掛固定于二次混合機內(nèi)部，以便氣力輸送管道直接將固體燃料輸送至二次混合機內(nèi)部相應(yīng)的位置。

使用時，鐵礦粉、返礦、熔劑全部在配料室按照預(yù)設(shè)的配比進行配料，經(jīng)過皮帶輸送至一次混合機進行一次混合后，得到一次混合料6，一次混合料6通過進料皮帶機5進入二次混合機4的頭部進行混合制粒，當(dāng)混合料到達二次混合機4內(nèi)的1/2-2/3處時，固體燃料倉1內(nèi)的固體燃料通過螺旋計量秤2計量后輸送至輸送管道3，并通過輸送管道3的固體燃料噴頭12進入二次混合機4內(nèi)的中后部，通過供水管8配加霧化水，使混合料與固體燃料混合，固體燃料粘附于混合料制粒的中外層，最終形成二次混合料9輸出，避免了大顆粒的固體燃料被細(xì)顆粒的鐵礦粉、熔劑等包裹在顆粒內(nèi)部造成固體燃料燃燒活性差、燒結(jié)過程中固體燃料燃燒速度慢、燃燒時間長、燃燒效率低的問題，固體燃料的分別更加合理，有利于提高固體燃料燃燒的活性、速度和效率，減少了燒結(jié)機固體燃料的配加，降低了燒結(jié)煙氣中二氧化硫的含量和煙氣脫硫設(shè)備的運行成本；另一方面，本發(fā)明實施例提供的混合料制備裝置只需要對小部分設(shè)備進行改造，不需要增加新的工藝建筑或構(gòu)筑物，解決了二次混合機空間狹小的問題，能夠大量節(jié)約建設(shè)資金，節(jié)省項目投資，簡單且可行性高，設(shè)備運行可靠。

進一步，所述螺旋計量秤2為雙管雙層螺旋計量秤。雙管雙層結(jié)構(gòu)的螺旋計量秤，上層完成穩(wěn)流和輸送，下層實現(xiàn)計量和輸送，穩(wěn)流效果好而且節(jié)省空間。

參見圖3和圖4，本發(fā)明還提供一種降低燒結(jié)機固體燃料消耗的混合料制備方法，應(yīng)用于上述的裝置，圖4所示為本發(fā)明實施例提供的一種降低燒結(jié)機固體燃料消耗的混合料制備方法的流程圖，下述實施例均以圖4所示的方法流程為基礎(chǔ)。

實施例1

本實施例提供一種降低燒結(jié)機固體燃料消耗的混合料制備方法，所示方法按如下步驟進行：

S101：將合格的焦粉存放于固體燃料倉1內(nèi)，其中，焦粉的粒度在0-3mm之間的占90%以上；

S102：將鐵礦粉、返礦和生石灰按質(zhì)量份數(shù)比為52:20:7.5的配比進行配料，然后經(jīng)皮帶機I輸送至一次混合機中進行混合，得到一次混合料；

S103：將所述一次混合料經(jīng)皮帶機II輸送至二次混合機內(nèi)并配加霧化水，混合料在二次混合機內(nèi)滾動、相互粘附，混合料顆粒逐漸長大；二次混合機設(shè)備型號為：φ5x23m，筒體長23m，筒體傾角2.1°。

S104：當(dāng)混合料顆粒運動至二次混合機內(nèi)11.5m處，并形成直徑為1.5mm的大小的顆粒時，使用雙管螺旋計量秤按照鐵礦粉、返礦、熔劑、固體燃料質(zhì)量比為52:20:7.5:2.92的配比將固體燃料倉1內(nèi)的焦粉經(jīng)輸送管道3輸送至二次混合機內(nèi)的11.5m位置處，并經(jīng)過固體燃料噴頭12將焦粉均勻噴入此位置的混合料顆粒表面，并配加霧化水，混合料顆粒繼續(xù)滾動并粘附焦粉，混合料顆粒逐漸長大成為3mm大的混合料顆粒后，經(jīng)皮帶機III輸出得到二次混合料即燒結(jié)混合料。

經(jīng)測試，將采用本實施例提供的方法得到的燒結(jié)混合料用于實際燒結(jié)生產(chǎn)時，固體燃料配加量比原配加量減少了10%。

實施例2

本實施例提供一種降低燒結(jié)機固體燃料消耗的混合料制備方法，所示方法按如下步驟進行：

S101：將合格的煤粉存放于固體燃料倉1內(nèi)；

S102：將鐵礦粉、返礦、石灰石粉和白云石粉的混合物按質(zhì)量份數(shù)比為66.4:35:12.8的配比進行配料，然后經(jīng)皮帶機I輸送至一次混合機中進行混合，得到一次混合料；

S103：將所述一次混合料經(jīng)皮帶機II輸送至二次混合機內(nèi)并配加霧化水，混合料在二次混合機內(nèi)滾動、相互粘附，混合料顆粒逐漸長大；二次混合機設(shè)備型號為：φ5x24m，筒體長24m，筒體傾角2.1°。

S104：當(dāng)混合料顆粒運動至二次混合機內(nèi)16m處，并形成直徑為4.0mm的大小的顆粒時，使用雙管螺旋計量秤按照鐵礦粉、返礦、熔劑、固體燃料質(zhì)量比為66.4:35:12.8:4.4的配比將固體燃料倉1內(nèi)的煤粉經(jīng)輸送管道3輸送至二次混合機內(nèi)的16m位置處，并經(jīng)過固體燃料噴頭12將煤粉均勻噴入此位置的混合料顆粒表面，并配加霧化水，混合料顆粒繼續(xù)滾動并粘附煤粉，混合料顆粒逐漸長大成為8mm大的混合料顆粒后，經(jīng)皮帶機III輸出得到二次混合料即燒結(jié)混合料。

經(jīng)測試，將采用本實施例提供的方法得到的燒結(jié)混合料用于實際燒結(jié)生產(chǎn)時，固體燃料配加量比原配加量減少了9%。

當(dāng)然，上述說明也并不僅限于上述舉例，本發(fā)明未經(jīng)描述的技術(shù)特征可以通過或采用現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)，在此不再贅述；以上實施例及附圖僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案并非是對本發(fā)明的限制，參照優(yōu)選的實施方式對本發(fā)明進行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換都不脫離本發(fā)明的宗旨，也應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求保護范圍。