專利名稱：燒結(jié)作業(yè)方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用DL(德懷特 勞埃德)式和GW(格林內(nèi)沃爾特)式等下吸氣式燒結(jié)機(jī)的鐵礦石燒結(jié)礦的制造方法及其裝置。
有關(guān)現(xiàn)有技術(shù)的概況如下正如《鋼鐵便覽Ⅱ生鐵、煉鋼，第三版》(1979年10月15日發(fā)行，日本鋼鐵協(xié)會編)第106頁以后中所記載DL式燒結(jié)法中，空氣向下方吸引，用該空氣與原料自身的粉狀焦炭燃燒，從而使小車上位于原料的厚度方向數(shù)mm乃至數(shù)十mm的燃燒熔融帶向下移動，并進(jìn)行燒結(jié)。
這種燒結(jié)法存在的問題是，燒結(jié)層的燃燒熔融帶是，靠著由上層的燒結(jié)完成帶予以預(yù)熱的空氣進(jìn)行燒結(jié)的，所以有下述傾向，即，燃燒熔融帶在熱量過剩的狀態(tài)燒結(jié)原料，與此相反，上層則是在熱量不足的狀態(tài)下燒結(jié)原料。
因此，隨著原料層厚度方向的熱傾斜，燃燒熔融帶的熔液生成量增加。
而且，由于形成的燒結(jié)塊的重力和鼓風(fēng)機(jī)的吸引所產(chǎn)生的對燒結(jié)塊向下的力的負(fù)荷，對燃燒熔融帶施加負(fù)荷，因此在該負(fù)荷的作用下，使上述熔液堵塞氣孔的傾向加劇，因此，在燃燒熔融帶中，原料中的焦炭呈現(xiàn)穩(wěn)定燃燒所需的通氣條件受到妨礙，從而降低燒結(jié)速度。其結(jié)果，由于焦炭的燃燒惡化，除了NOx增加，降低成材率之外，在質(zhì)量上還使強(qiáng)度降低，此外因氣孔減少，被還原性也惡化。
因此，以往對此問題常采取的措施有減少原料下層的通氣阻力，或添加生石灰，使原料的粒度加大，以改善通氣狀態(tài)。但是仍存在下述問題前者的方法使成材率和強(qiáng)度降低;后者需要使用昂貴的生石灰。
針對這些問題，最近在日本的特開平2-254125號公報上發(fā)表了下述的方法，即通過使用支持材料支持燒結(jié)塊，可使成本低，而不降低成材率和質(zhì)量，這種支持燒結(jié)塊的方法是有效的方法。但是還有問題是，支持所用的支架材料，經(jīng)過一定時間要磨損，因此必須進(jìn)行更換等。
本發(fā)明的目的是，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，并提供一種能夠在保證高生產(chǎn)率和高成材率下穩(wěn)定生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)燒結(jié)礦的燒結(jié)作業(yè)方法及其設(shè)備。
即，本發(fā)明的目的是，通過磁力使燒結(jié)塊懸浮，以便減輕作用于燃燒熔融帶上的負(fù)荷，提供一種能以非接觸方式減輕負(fù)荷的燒結(jié)作業(yè)方法及其設(shè)備。
其結(jié)果是，第一，通過本發(fā)明適用的、具有由有效電力和有效周波的電動機(jī)驅(qū)動的鼓風(fēng)機(jī)的燒結(jié)機(jī)械，能夠在大幅度提高生產(chǎn)率的同時改進(jìn)質(zhì)量，還能借助于抽吸負(fù)壓的降低而減少耗電。
另一方面，在沒有必要提高生產(chǎn)率時，通過改善通氣性，能夠取得大幅度提高層厚、大幅度節(jié)能等效果。
第二，通過用磁力使燒結(jié)床表層燒結(jié)塊剝離與懸浮，能夠靠燒結(jié)塊預(yù)熱的空氣在燃燒熔融帶上進(jìn)行燒結(jié)，而且是在減輕負(fù)荷的狀態(tài)下進(jìn)行燒結(jié)，從而能在維持熱量充分發(fā)揮作用、且通氣良好的狀態(tài)下，可在不降低成材率及強(qiáng)度的前提下提高生產(chǎn)率，除此之外，可制造被還原性良好的燒結(jié)礦，可進(jìn)行燒結(jié)速度高的、高效的反應(yīng)。
另外，改進(jìn)通氣，使焦炭燃燒穩(wěn)定，因此能減少NOx。
而且，采用本發(fā)明的技術(shù)，能在原料通氣條件惡化難以保證產(chǎn)量時，不按以往常規(guī)采用添加生石灰的辦法。
本發(fā)明人等為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，經(jīng)反復(fù)進(jìn)行實驗研究的結(jié)果探明，不用如支持材料等機(jī)械的手段，也能減輕作用于原料燃燒熔融帶上的負(fù)荷的有效手段。在此認(rèn)識的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步進(jìn)行研究，了解到利用磁力來減輕負(fù)荷是一種適合于實際作業(yè)的手段。也就是說，本發(fā)明人等對燒結(jié)塊的磁性進(jìn)行詳細(xì)實驗發(fā)現(xiàn)，如

圖1所示，600℃以上基本上無磁性，在600℃以下的溫度下，呈顯出弱磁性，使用工業(yè)用磁力裝置是能夠懸浮提升的。此外，在圖2中表明，即使燒結(jié)層表層部分受到驟冷、而在燃燒熔融帶還進(jìn)行燃燒的情況下，也有磁性。本發(fā)明人根據(jù)以上這些認(rèn)識發(fā)現(xiàn)，使燒結(jié)塊在懸浮的狀態(tài)下能夠進(jìn)行燒結(jié)反應(yīng)，根據(jù)這一認(rèn)識而實現(xiàn)了本發(fā)明。
當(dāng)然，本發(fā)明也能適用于鐵礦石以外的具有弱磁性的燒結(jié)體的下方吸氣式燒結(jié)法。
上述本發(fā)明的目的是靠下述燒結(jié)作業(yè)方法及其設(shè)備來實現(xiàn)的，其特征在于在下方吸氣式燒結(jié)法中，對原料層點火，原料上層部分開始燒結(jié)后，使磁場作用于燒結(jié)塊，在使磁懸浮力作用于已結(jié)束燒結(jié)的上層部分的狀態(tài)下，進(jìn)行燒結(jié)。
上述磁懸浮力的施加方法有兩種，一種方法是，在重力和由吸引壓力的壓力梯度引起的推壓力的合力范圍內(nèi)，減輕燒結(jié)塊的向下方的力;另一種方法是，施加大于重力和由吸引壓力的壓力梯度引起的推壓力合計的向下力的力。
此外，上述本發(fā)明的目的是靠下述燒結(jié)作業(yè)方法及其設(shè)備來實現(xiàn)的，其特征在于原料層點火后，進(jìn)行燒結(jié)，此后，隨著燒結(jié)的進(jìn)展，燒結(jié)塊便形成一定的厚度，此時使磁場作用于燒結(jié)塊上，使大于燒結(jié)塊重力與由于鼓風(fēng)機(jī)抽吸壓力而作用于燒結(jié)塊上的向下力的合力的磁懸浮力作用于燒結(jié)塊上，從而使燒結(jié)塊與其下邊的燒結(jié)層剝離，剝離后，使磁場作用于該剝離后的燒結(jié)塊上，使該燒結(jié)塊在保持懸浮的狀態(tài)下，進(jìn)行燒結(jié)。
現(xiàn)對附圖簡介如下。
圖1是表示向燒結(jié)塊施加10Koe(千奧斯特)的磁場時，作用于燒結(jié)塊上的磁化與溫度之間的關(guān)系(導(dǎo)磁率與溫度的相互關(guān)系)的圖表。
圖2是表示，在燒結(jié)床表面下100mm處的時間與冷卻溫度的關(guān)系(燒結(jié)床表層溫度的變化)的圖表。
圖3是，用DL式燒結(jié)機(jī)實施本發(fā)明提出的燒結(jié)作業(yè)方法時所用設(shè)備例的說明圖。
圖4是，將磁鐵設(shè)置于小車上方的本發(fā)明的磁力懸浮裝置一例的示意斜視圖。
圖5(a)是，圖4所示本發(fā)明的磁鐵結(jié)構(gòu)例的放大示意平面說明圖;圖5(b)是圖5(a)的V(b)-V(b)剖視說明圖。
圖6是，實施本發(fā)明的燒結(jié)作業(yè)方法所用設(shè)備的電氣設(shè)備總體系統(tǒng)示例圖。
圖7是，將磁鐵設(shè)置在小車上方及側(cè)面的本發(fā)明的磁力懸浮裝置第二實施例的示意斜視圖。
圖8是，將永久磁鐵設(shè)置在小車上方的本發(fā)明的磁力懸浮裝置第三實施例的示意斜視圖。
圖9(a)是，將履帶狀磁鐵群設(shè)置在小車上方的本發(fā)明的磁力懸浮裝置第四實施例的示意側(cè)視圖;圖9(b)是，圖9(a)的Ⅳ(b)-Ⅳ(b)剖面說明圖。
圖10(a)是，表示在未減輕重力的現(xiàn)用燒結(jié)方法中，燒結(jié)床深度(隨著燒結(jié)的進(jìn)展而生成的燒結(jié)塊的厚度)與作用于燃燒熔融帶上的重量的關(guān)系曲線圖。
圖10(b)是，表示在減輕一定重力的、下述本發(fā)明的第一種燒結(jié)方法中，燒結(jié)床深度與燃燒熔融帶上承受的重量的關(guān)系曲線圖。
圖10(c)是，表示隨著重力的增加而增加懸浮力，在層的下部，不管什么位置都有一定量負(fù)荷作用的、下述本發(fā)明的第二種燒結(jié)方法中，燒結(jié)床深度與燃燒熔融帶上承受的重量的關(guān)系曲線圖。
圖10(d)是，表示使燒結(jié)塊剝離，然后使其保持懸浮，以便減輕一定數(shù)值的重力的、下述本發(fā)明的第四種燒結(jié)方法中，燒結(jié)床深度與燃燒熔融帶所承受的重量的關(guān)系曲線圖。
圖11(a)-(e)是表示根據(jù)圖10(a)-(d)進(jìn)行燒結(jié)的結(jié)果的曲線圖。圖中
、□、△和○分別表示按照圖10(a)、(b)、(c)和(d)進(jìn)行的燒結(jié)方法。
圖12(a)表示，在不減輕重力的以往的燒結(jié)方法中，燒結(jié)床深度與燃燒熔融帶上所承受的重量(生成的燒結(jié)帶的重量與鼓風(fēng)機(jī)抽吸負(fù)壓的合力)之間的關(guān)系曲線圖。
圖12(b)表示，在小車的一定燒結(jié)床深度區(qū)域內(nèi)使作用于燃燒熔融帶上的重力為0的、下述本發(fā)明第三種燒結(jié)方法中，燒結(jié)床深度與燃燒熔融帶所承受的重量之間的關(guān)系曲線圖。
圖12(c)表示，在小車的一定燒結(jié)床深度區(qū)域內(nèi)施加通常作業(yè)時的一半的重力的、下述本發(fā)明第二種燒結(jié)方法中，燒結(jié)床深度與燃燒熔融帶所承受的重量之間的關(guān)系曲線圖。
圖13(a)-(h)是表示按照圖12(a)-(c)進(jìn)行燒結(jié)的結(jié)果的曲線圖。圖中，基本負(fù)荷(總負(fù)荷)、半負(fù)荷以及無負(fù)荷，分別表示按照圖12(a)、圖12(c)及圖12(b)進(jìn)行的燒結(jié)方法。
圖14(a)-(e)表示，將層厚度和鼓風(fēng)機(jī)抽吸負(fù)壓按表3所示數(shù)據(jù)修改后進(jìn)行燒結(jié)的結(jié)果曲線圖。圖中，○表示負(fù)壓為1000mmaq、無磁力作用時的情況;●表示負(fù)壓為1000mmaq、有磁力作用時的情況;□表示負(fù)壓為2000mmaq、無磁力作用時的情況;■表示負(fù)壓為2000mmaq、有磁力作用時的情況。另外，磁力的大小，要使得作用于燃燒熔融帶上的重量為0。
現(xiàn)對本發(fā)明的燒結(jié)作業(yè)方法及其設(shè)備評述如下。
首先說明燒結(jié)機(jī)內(nèi)的燒結(jié)反應(yīng)帶的結(jié)構(gòu)。在燒結(jié)床上，小車沿著縱長行進(jìn)方向移動的過程中，在下方逐漸地發(fā)生燒結(jié)反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束的部分形成燒結(jié)塊。在燒結(jié)機(jī)內(nèi)，這個反應(yīng)結(jié)束的燒結(jié)塊部分，整個連成一塊磐石狀物。燒結(jié)塊下邊是燃燒熔融帶，焦炭在此處燃燒，礦石靠該熱能一部分一部分地被熔化，因此粉礦石互相連結(jié)起來形成燒結(jié)塊。此時，一方面燃燒熔融帶部分與其上部已固化的燒結(jié)塊部分保持著連結(jié)狀態(tài)，一方面形成燒結(jié)塊。燃燒熔融帶下邊是原料層，靠著來自上邊的燃燒熔融帶的傳熱，而使原料中的焦炭燃燒，它一直繼續(xù)到下層，形成燒結(jié)塊，從而結(jié)束反應(yīng)。
如上所述，燒結(jié)塊位于燃燒熔融帶的上層，使磁懸浮力作用在其任意部分都可以，但是，所形成的燒結(jié)塊是由表面層依次被冷卻，且如圖2所示，表面層附近在點火后較短的時間內(nèi)就被冷卻，以此為前提，考慮如圖1所示那樣，燒結(jié)塊溫度較低部分具有較好磁性的特性，而決定將磁場施加于燒結(jié)塊的上層部分，使懸浮力作用于該部分。因此，本發(fā)明的技術(shù)不適用于在燒結(jié)床上層進(jìn)行燒結(jié)中的縱長上前部的初期燒結(jié)部分。但是，即便要對上層部分進(jìn)行磁力懸浮，也是無效果的，所以此現(xiàn)象并無妨礙。
這種磁懸浮力的施加方法有下述兩種一種是，在重力與抽吸壓力的壓力梯度引起的壓力的合力的范圍內(nèi)，為減輕燒結(jié)塊向下方向的力而施加的;另一種是，施加大于重力與抽吸壓力的壓力梯度引起的壓力的向下力的合力的力。前者，燒結(jié)塊不會發(fā)生剝離，形成以往那樣的一整塊巖石狀的燒結(jié)塊;而后者，在施加大于向下方向的力的懸浮力之處，燒結(jié)塊剝離破斷，形成2塊燒結(jié)塊。
下面參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行說明。
圖3表示，用DL式燒結(jié)機(jī)來實施本發(fā)明的燒結(jié)作業(yè)方法時的設(shè)備例。儲存于燒結(jié)原料調(diào)節(jié)料斗1中的燒結(jié)原料，通過原料填裝裝置3，裝入燒結(jié)機(jī)2之后，用點火爐4點燃，燃燒熔融帶從表面層逐漸向下層移動的過程中被燒結(jié)。通過點火爐4之后，在縱長方向前進(jìn)的同時，從燒結(jié)床的上層開始，完成燒結(jié)，經(jīng)過固結(jié)并冷卻而形成燒結(jié)塊。
在圖3中，用一條點劃線5表示小車2-2至2-9上的原料層中燃燒熔融帶(燒結(jié)反應(yīng)帶)逐漸向下移動的情況。這條線(燒結(jié)反應(yīng)帶)5以上的部分是燒結(jié)反應(yīng)完畢的所謂的燒結(jié)塊;此線以下的部分是原料。8是燒結(jié)燃燒終止點，在小車2-10的位置排出燒結(jié)塊。
在燒結(jié)塊表面層下50-150mm的范圍內(nèi)，燒結(jié)塊的溫度為600℃以下(室溫～500℃的范圍較好，室溫～345℃的范圍更好)時，將電磁線圈的電流值以及磁極端面與燒結(jié)層表面之間的間隙的大小控制在一定范圍內(nèi)，調(diào)節(jié)磁懸浮力，與此同時，由通過安裝架7設(shè)置在小車2-5～2-9上面的磁力懸浮裝置6-1～6-5施加磁場。
這樣，燒結(jié)塊受到磁懸浮力的作用后，可使作用于燃燒熔融帶5及燃燒熔融帶5下邊的原料層上的負(fù)荷減輕。通過作用于原料層的負(fù)荷減輕，而使原料層的通氣性獲得改善，原料中焦炭風(fēng)(coke breeze)的燃燒可保持穩(wěn)定，并提高燒結(jié)速度。
現(xiàn)對本發(fā)明中的磁懸浮力的施加方法說明如下。
第一種方法是，如圖10(b)所示，點燃了原料層之后，隨著燒結(jié)的進(jìn)展，從燒結(jié)塊達(dá)到一定厚度時開始，向燒結(jié)完成的上層部的燒結(jié)塊上，在不超過燒結(jié)塊重力與鼓風(fēng)機(jī)抽吸壓力引起的作用于該燒結(jié)塊上的向下力的合力的范圍內(nèi)，施加一定大小的磁懸浮力的狀態(tài)下進(jìn)行燒結(jié)。以往該合力越靠近下層部分越大，但是，與不加磁力的現(xiàn)用方法相比，向下的力被減輕了一下程度。該一定大小的磁懸浮力，在0以上即可，既使少量懸浮也有效果。這時，此法與現(xiàn)用方法相比，生產(chǎn)率和成材率均有提高，而且質(zhì)量(被還原性、粒度分布)也有一定的提高。
第二種方法是，如圖10(c)或圖12(c)所示，點燃了原料層之后，隨著燒結(jié)的進(jìn)展，從燒結(jié)塊達(dá)到一定厚度之處開始，向燒結(jié)生成的燒結(jié)塊施加磁場。這時，隨著燒結(jié)的進(jìn)展，燒結(jié)塊厚度不斷增厚，因此，此方法是在向燒結(jié)塊如下述那樣施加磁力的狀態(tài)下進(jìn)行燒結(jié)，就是說，要使磁懸浮力的增大相當(dāng)于由于燒結(jié)塊厚度增大造成的燒結(jié)塊重力增大。要隨著燃燒熔融帶向下層發(fā)展，將磁懸浮力增大，把作用在燃燒熔融帶的向下力控制在一定程度。在這種情況下，此法與現(xiàn)用方法相比，生產(chǎn)率和成材平均有提高，而且質(zhì)量(被還原性和粒度分布)也獲得顯著的提高。
第三種方法是在無負(fù)荷狀態(tài)下進(jìn)行燒結(jié)的方法，即如圖12(b)所示，點燃原料層之后，隨著燒結(jié)的進(jìn)展，從燒結(jié)塊達(dá)到一定厚度時開始，向生成的燒結(jié)塊施加磁力，磁力的大小正好等于燒結(jié)塊的重力與由鼓風(fēng)機(jī)抽吸壓力引起的作用于該燒結(jié)塊上的向下力的合力的狀態(tài)下進(jìn)行燒結(jié)的方法。使所施加的磁懸浮力保持與燃燒熔融帶上所承受的向下的力相等的狀態(tài)。由于燃燒熔融帶在燒結(jié)塊與其下邊的原料層之間多少有些伸縮，所以施加一個大小與該合力大致相等的磁懸浮力也是可以的。在這種情況下，此法與現(xiàn)用方法相比，生產(chǎn)率與成材率均有提高，而且質(zhì)量(被還原性和粒度分布)也獲得顯著的提高。
在上述第一至第三種方法中，依燒結(jié)原料的成分及燒結(jié)床表面等的不同而異，使磁極端面與燒結(jié)層表面之間的間隙保持在例如10-50mm的范圍內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)。并且，控制從電磁線圈中流過的電流，例如對燒結(jié)塊施加0.3T(Tesra)以上的磁場，使磁懸浮力作用于燒結(jié)塊上。
第四種方法是，點燃原料層之后，隨著燒結(jié)的進(jìn)展，從燒結(jié)塊達(dá)到一定厚度時開始，向燒結(jié)塊急劇地施加一個大于燒結(jié)塊重力與鼓風(fēng)機(jī)抽吸壓力作用于燒結(jié)塊上的向下力的合力的磁力，使燒結(jié)塊與其下邊的燒結(jié)層剝離。而后，向該剝離的燒結(jié)塊施加磁力，并在下述兩種狀態(tài)下進(jìn)行燒結(jié)的方法。即，使磁極端面與燒結(jié)層表面之間的間隙大小在一定的范圍內(nèi)，讓燒結(jié)塊保持懸浮狀態(tài);或使其吸附在磁極端面上，讓磁極端面與燒結(jié)層表面之間的間隙為零，將該燒結(jié)塊保持懸浮狀態(tài)。這時施加大于燃燒熔融帶所承受的向下的力的懸浮力后，保持懸浮狀態(tài);因此，此法與現(xiàn)用方法相比，生產(chǎn)率和成材率均有提高，而且質(zhì)量(被還原性和粒度分布)也獲得顯著改進(jìn)。
上述第四種方法，依燒結(jié)原料的成分等的不同而異。例如，隨著燒結(jié)的進(jìn)展，在燒結(jié)塊表面下50-150mm的范圍內(nèi)，燒結(jié)塊溫度為室溫～500℃的范圍，更好的是室溫～418℃的范圍時，以及(或者)燒結(jié)塊厚度在200-400mm的范圍時，使燒結(jié)塊與其下邊的燒結(jié)層剝離。此外，使燒結(jié)塊與其下邊的燒結(jié)層剝離后，控制從電磁線圍流過的電流，向燒結(jié)塊施加磁場，使磁懸浮力作用于燒結(jié)塊上，并使磁極端面與燒結(jié)層表面之間的間隙例如保持在10-50mm的范圍，同時使該剝離的燒結(jié)塊保持在懸浮的狀態(tài)下進(jìn)行燒結(jié);或者，控制流過電磁線圈的電流，向燒結(jié)塊施加磁場，使磁懸浮力作用于燒結(jié)塊上，并使其吸附在磁極端面上，即使磁極端面與燒結(jié)層表面之間的間隙維持在零，同時使該剝離的燒結(jié)塊保持在懸浮的狀態(tài)下進(jìn)行燒結(jié)。
以往，原料層中的燃燒熔融帶通氣不良，容易出現(xiàn)熔融過剩，因而導(dǎo)致不均勻燒結(jié)(由焦炭燃燒不均勻而引起的燒結(jié)不均勻)，從而使成材率下降，質(zhì)量不穩(wěn)定。但在本發(fā)明的情況下，即便是燃燒熔融帶，燒結(jié)床的通氣也保持良好的狀態(tài)，焦炭風(fēng)(coke breeze)可在充分發(fā)揮熱效應(yīng)的狀態(tài)下進(jìn)行燃燒，因而燒結(jié)速度快，反應(yīng)效率高。由于上述原因，提高了成材率，燒結(jié)礦的質(zhì)量也穩(wěn)定在一個較高的水準(zhǔn)上。此外，因氣孔堵塞而降低被還原性的問題也同時得到改善。
圖4表示本發(fā)明的磁力懸浮裝置6-1的結(jié)構(gòu)例。該裝置6-1系由通過安裝架7配置和支持在小車2-4上方的、由電磁線圈9和鐵芯框10組成的磁鐵11、測定磁極端面與小車2-5內(nèi)形成的燒結(jié)層表面之間的間隙大小用地激光式或超聲波式間隙傳感器17及控制該間隙大小用的可手動操作的電動式升降裝置13構(gòu)成;通過調(diào)節(jié)電磁線圈的電流及調(diào)節(jié)相對于小車2-5的安裝位置、特別是調(diào)節(jié)磁極端面與燒結(jié)塊表面之間的間隙，能調(diào)節(jié)磁懸浮力。在上述的第一種及第三種方法中，磁力懸浮裝置6-1的力以形成的燒結(jié)塊的重力和鼓風(fēng)機(jī)的吸引壓力引起的對燒結(jié)塊施加的下向的力的合力為范圍，進(jìn)行剝離時的磁力懸浮裝置6-1的功率應(yīng)大于其他磁力懸浮裝置6-2～6-5的功率，但是在燒結(jié)塊剝離后，磁懸浮力的大小只需保持燒結(jié)塊浮起即可，所以磁力懸浮裝置6-1以外的磁力懸浮裝置6-2～6-5的功率，小于剝離時所需功率即可。14是移動小車2-4用的滾子。磁鐵一般采用電磁鐵，但也可能采用將一個永久磁鐵組裝于電磁鐵內(nèi)的復(fù)合型磁鐵;還可以采用起導(dǎo)磁鐵，以實現(xiàn)降低成本以及小型輕量化。此外，如果是強(qiáng)力的永久磁鐵也能使用。在有些情況下，使用水和線圈的冷卻系統(tǒng)。
圖5(a)是圖4中由電磁線圈9和鐵芯框10構(gòu)成的磁鐵11的放大平面示意圖;圖5(b)是圖5(a)的V(b)-V(b)剖視說明圖。圖中，鐵心框10的兩側(cè)下端部分15為S極時，鐵心框10的中部下端部分16為N極，S極與N極分別構(gòu)成一對，向燒結(jié)塊施加磁場，并使磁懸浮力作用于燒結(jié)塊上。
在上述第一至第四種方法中，也可以從燒結(jié)塊的兩側(cè)和(或)上方施加磁場。
圖6表示，本發(fā)明的整個電氣設(shè)備系統(tǒng)構(gòu)成的一例。沿?zé)Y(jié)機(jī)縱長方向，在從點火爐出來一側(cè)至進(jìn)入排礦部分一側(cè)的激磁范圍內(nèi)至少備有一部燒結(jié)作業(yè)裝置，該裝置設(shè)有磁力懸浮裝置6-1和測定間隙用的間隙傳感器17，而磁力懸浮裝置6-1系由通過安裝架7設(shè)置在燒結(jié)機(jī)小車上方的、磁極端面朝向小車配置的至少一個磁鐵11、以及控制磁極端面與小車內(nèi)形成的燒結(jié)層表面之間的間隙大小用的磁鐵升降裝置13構(gòu)成，控制裝置18把在燒結(jié)機(jī)縱長方向上的至少一個磁鐵11的位置所需的磁懸浮力，作為數(shù)據(jù)輸入后，便能選擇各激磁模式?？刂蒲b置18根據(jù)設(shè)定電磁力與間隙來計算通電的電流，并通過主電源設(shè)備20調(diào)節(jié)流過磁鐵11的電流，控制設(shè)定電磁力，同時還通過磁鐵升降裝置13控制間隙的大小，以調(diào)節(jié)磁懸浮力。如果有必要話，還可以利用操作盤21對磁鐵升降裝置13進(jìn)行手動操縱，可以控制間隙的大小。
利用控制裝置18調(diào)節(jié)磁懸浮力，原則上是保持間隙固定不變，而調(diào)節(jié)通電電流。但是，在電磁力小的激磁模式的情況下，由于燒蝕而使間隙增大，懸浮力減小，在下層部分激磁時，也許不能施加所需的懸浮力。對此而采取的措施是，用手動操縱磁鐵的升降，使其維持在一定的間隙，例如10-50mm，最好是20-30mm。
作為磁鐵11，可使用電磁鐵和(或)永久磁鐵對燒結(jié)塊施加磁場。只用電磁線圈雖然也可以，但如果將它與永久磁鐵復(fù)合起來使用，則可節(jié)約電力。
圖7是本發(fā)明的磁力懸浮裝置另一結(jié)構(gòu)例的說明圖，是用來實施本發(fā)明上述第一至第四種方法的一種裝置。由電磁線圈9和鐵心框10構(gòu)成的磁鐵11，通過安裝架7設(shè)置在燒結(jié)機(jī)用小車2-5的上方。
此外，關(guān)于上述本發(fā)明的第一種及第二種方法，其磁力懸浮裝置6，通過圖8所示的安裝架7將永久磁鐵11設(shè)置在燒結(jié)機(jī)用小車2-5的上方，也能在某種程度上奏效。
圖9(a)、(b)是本發(fā)明的磁力懸浮燒結(jié)作業(yè)裝置另一例的說明圖，是為實施上述本發(fā)明第四種方法而用的一種裝置，該裝置是磁力懸浮燒結(jié)作業(yè)裝置。在該裝置中，沿?zé)Y(jié)機(jī)縱長方向，在從點火爐出來一側(cè)至進(jìn)入排礦部分一側(cè)的激磁范圍內(nèi)，設(shè)置有由若干個磁鐵11構(gòu)成的可轉(zhuǎn)動式履帶22，上述磁鐵11上具有設(shè)置在燒結(jié)機(jī)小車群上方、且配置成朝向履帶外側(cè)的磁極端面。
下面，參照圖6對圖9(a)、(b)所示磁力懸浮裝置6的控制方法進(jìn)行說明。準(zhǔn)備好圖9(a)、(b)所示磁力懸浮裝置6，控制裝置18把對于燒結(jié)機(jī)縱長方向上至少一個磁鐵11的位置所需的磁懸浮力，作為數(shù)據(jù)輸入后，便能選擇各激磁模式?？刂蒲b置18根據(jù)設(shè)定電磁力來計算通電的電流，并通過主電源設(shè)備20調(diào)節(jié)流過磁鐵11的電流，控制設(shè)定電磁力，調(diào)節(jié)磁懸浮力。
當(dāng)構(gòu)成履帶的磁鐵11，被轉(zhuǎn)動至與小車群相互對置的履帶下層22-1時，在磁鐵11的電磁線圈內(nèi)通電，磁鐵11產(chǎn)生磁場，使燒結(jié)塊與其下邊的燒結(jié)層剝離。然后，產(chǎn)生磁場的磁鐵11在保持剝離的燒結(jié)塊吸附在磁極端面上的狀態(tài)下前進(jìn)，此后，磁鐵11到達(dá)燒結(jié)塊的排礦部分的位置時，磁鐵11從履帶下層22-1轉(zhuǎn)向履帶上層22-2時，磁鐵11的電磁線圈斷電，磁鐵11在不施加磁場的狀態(tài)下前進(jìn)，這樣地控制磁懸浮力。
在上述的燒結(jié)作業(yè)方法中，也可以隨著燒結(jié)的進(jìn)展而使燒結(jié)厚度達(dá)到原料層度的1/5～4/5的范圍時，使燒結(jié)塊與其下邊的燒結(jié)層剝離。
參照附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行說明如下。
先準(zhǔn)備好下列成分的燒結(jié)原料T.Fe52.47%、CaO7.35%、SiO25.27%、Al2O32.33%、MgO1.04%、C2.89%，實施下述實施例。
(實施例1)準(zhǔn)備了圖3-圖6所示的磁力懸浮燒結(jié)作業(yè)裝置。將由電磁線圈9和鐵心框10構(gòu)成的、間隙30mm時具有懸浮能力為750kg/個的磁鐵(電磁鐵)11，4個組成一組，通過安裝架7設(shè)置在燒結(jié)機(jī)2的各臺小車(2-1等)的上方。每一個電磁鐵的耗電當(dāng)線圈圈數(shù)250匝、電流350A和電壓200V時，為70KW。激磁范圍為從點火爐4出來一側(cè)到進(jìn)入排礦部分一側(cè)為止，有35m。間隙傳感器17為超聲波式的，磁鐵升降裝置13是采用了也可手動升降的電動式升降裝置?？刂蒲b置18把燒結(jié)機(jī)縱長方向上至少一個磁鐵11的位置所需的磁懸浮力，作為數(shù)據(jù)輸入后，便能選擇下述的激磁模式。控制裝置18根據(jù)設(shè)定的電磁力和間隙計算通電的電流，通過主電源設(shè)備20調(diào)節(jié)流過磁鐵11的電流，控制設(shè)定的電磁力，同時還通過磁鐵升降裝置13控制間隙的大小，對磁懸浮力進(jìn)行調(diào)節(jié)。
用一臺燒結(jié)面積180m2(寬3m×縱長60m)的DL型燒結(jié)機(jī)，在層厚600mm、由鼓風(fēng)機(jī)抽吸引起的負(fù)壓為1，600mmaq的狀態(tài)下進(jìn)行燒結(jié)作業(yè)時，如圖3所示，從點火爐4出來后約15m的位置(燒結(jié)塊表面下240mm的溫度為600℃;燒結(jié)塊厚度為200mm)開始至點火爐后約50m的BTP(Born Through Point燒結(jié)燃燒完結(jié)點)之間，以1m為間隔設(shè)置如圖4所示的磁力懸浮裝置6-1～6-5。
如圖10(b)所示，在減輕燃燒熔融帶5所承受的重力下進(jìn)行燒結(jié)。在將燒結(jié)塊表面與磁極端面之間的間隙控制在30mm的狀態(tài)下，向各臺磁力懸浮裝置通以120A的電流，在該點火爐4出來后約15m的位置，把一個相當(dāng)于燃燒熔融帶5所承受的鼓風(fēng)機(jī)抽吸負(fù)壓與生成的燒結(jié)塊重量合計總量(700kg/m2)的1/2的磁懸浮力，施加于從該點火爐4出來后約15m處開始至BTP的范圍內(nèi)的隨著燒結(jié)的進(jìn)展而生成的燒結(jié)塊上，在減輕燃燒熔融帶5所承受的重力下進(jìn)行燒結(jié)。
從點火爐4出來后的層厚，通常是隨著燒結(jié)的進(jìn)展而收縮，因此，到了排礦部分附近時，相對于約100mm進(jìn)行收縮而言，在本實施例中收縮為45mm。其結(jié)果，在圖11(a)-(d)中，不施加磁力時如
所示，施加磁力時如△所示，不施加磁力時的生產(chǎn)率為28.4t/d/m2，而施加磁力時的生產(chǎn)率提高到32.2/d/m2，生產(chǎn)率提高13%，并且成材率從原來的86.25%變?yōu)?6.5%。而通常是生產(chǎn)率提高，成材率下降，因此，采用本發(fā)明的方法實際上成材率提高了2%，此外，RDI雖無變化，但被還原率從62.4%改善到64.0%。
(實施例2)準(zhǔn)備與實施例1一樣的磁力懸浮燒結(jié)作業(yè)裝置。用與實施例1一樣的DL燒結(jié)裝置，在層厚600mm，由鼓風(fēng)機(jī)而引起的抽吸負(fù)壓為1，600mmaq的狀態(tài)下進(jìn)行燒結(jié)作業(yè)時，在從圖3所示點火爐4出來后約15m處(燒結(jié)塊表面下240mm的溫度為600℃;燒結(jié)塊厚度為200mm)開始至點火爐后約50m的BTP之間，以1m為間隔設(shè)置如圖4所示的磁力懸浮裝置6-1～6-5。
如圖10(c)所示，在離開點火爐4后約15m處開始至BTP的范圍內(nèi)，在隨著燒結(jié)的進(jìn)展而減輕燃燒熔融帶5所承受的重力的情況下進(jìn)行燒結(jié)。也就是說，在將燒結(jié)塊表面與磁極端面之間的間隙控制在30mm的狀態(tài)下，使各臺磁力懸浮裝置中流通的電流，從燒結(jié)塊厚200mm處的0A連續(xù)增大到燒結(jié)塊層厚600mm處的150A，在離開點火爐4后約15m處至BTP之間，向燒結(jié)塊施加一個相當(dāng)于隨著燒結(jié)的進(jìn)展、燒結(jié)塊厚度的增大而增加的燒結(jié)塊重量的增量的磁力。
離開點火爐4后的層厚，通常是隨著燒結(jié)的進(jìn)展而收縮，因此，到了排礦部分附近，相對于約100mm進(jìn)行收縮而言，在本實施例中收縮為48mm。其結(jié)果，在圖11(a)-(d)中，用
表示不施加磁力時的情況，用○表示施加了磁力時的情況，施加磁力時與不放加磁力時相比，生產(chǎn)率提高9%，成材率提高1.2%，被還原性改善8%，且粒度分布均勻，質(zhì)量獲得顯著改善。
(實施例3)準(zhǔn)備與實施例1一樣的磁力懸浮燒結(jié)作業(yè)裝置。用與實施例1一樣的DL型燒結(jié)機(jī)進(jìn)行燒結(jié)作業(yè)時，如圖3所示，從離開點火爐4后約15m處(燒結(jié)塊表面下240mm的溫度為600℃;燒結(jié)塊厚度為200mm)開始至點火爐后約50m的BTP之間，以1.5m為間隔設(shè)置圖4所示的磁力懸浮裝置6-1～6-5。如圖10(d)所示，在減輕燃燒熔融帶5所承受的重力下進(jìn)行燒結(jié)。
也就是說，在燒結(jié)塊層厚從0mm變成200mm的期間，在不向磁力懸浮裝置6-1～6-2通電流的情況下進(jìn)行燒結(jié)，然后，在燒結(jié)層厚200mm，即在離開點火爐4后約20m處，向磁力懸浮裝置6-1～6-2通以300A的電流，向燒結(jié)塊施加磁力，該磁力超過此位置上的燃燒熔融帶5所承受的鼓風(fēng)機(jī)抽吸壓力和生成的燒結(jié)塊重力的合力(700kg/m2)，使燒結(jié)塊與其下邊的燒結(jié)層剝離開。而后，從燒結(jié)塊層厚由400mm變到600mm過程中，從剝離完結(jié)處開始至BTP的范圍內(nèi)，將燒結(jié)塊表面與磁極端面之間的間隙控制在20mm的狀態(tài)下，向磁力懸浮裝置6-3～6-5分別通以100A的電流，向該剝離了的燒結(jié)塊施加一個相當(dāng)于鼓風(fēng)機(jī)抽吸而引起的負(fù)壓與剝離的燒結(jié)塊的重量(700kg/m2)的合力的磁力，在使剝離的燒結(jié)塊保持懸浮的狀態(tài)下進(jìn)行燒結(jié)。
離開點火爐4后的層厚，通常是隨著燒結(jié)的進(jìn)展而收縮的，到了排礦部分附近相對于約100mm進(jìn)行收縮而言，在本實施例中收縮為20mm。其結(jié)果，在圖11(a)-(d)中，用
表示不施加磁力的情況，用□表示施加磁力時的情況，施加磁力時與不施加磁力時相比，生產(chǎn)率提高9%，而成材率持平。通常是生產(chǎn)率提高、成材率下降，因此，實際上成材率的改善是由生產(chǎn)率補(bǔ)償?shù)?，此外，被還原性改善7%，且粒度分布均勻，質(zhì)量得到顯著改善。
(實施例4)準(zhǔn)備與實施例1一樣的磁力懸浮燒結(jié)作業(yè)裝置。用與實施例1一樣的DL型燒結(jié)機(jī)，在層厚為600mm、由鼓風(fēng)機(jī)抽吸而引起的負(fù)壓為1600mmaq的狀態(tài)下進(jìn)行燒結(jié)作業(yè)時，如圖3的所示，從離開點火4后約20m處(燒結(jié)塊表面下200mm的溫度為600℃;燒結(jié)塊的厚度為180mm)開始至點火爐后方約50m處的BTP之間，以1.0m為間隔設(shè)置如圖4所示的磁力懸浮裝置6-1～6-5。如圖12(b)所示，在一定區(qū)域內(nèi)，在使燃燒熔融帶5所承受的壓力為零的狀態(tài)下進(jìn)行燒結(jié)。
也就是說，在燒結(jié)塊的層厚從0mm變到180mm期間，在不向磁力懸浮裝置6-1～6-2通電的狀態(tài)下進(jìn)行燒結(jié)，此后，燒結(jié)塊的層厚從180mm變到600mm期間，即在離開點火爐4后約20m處至BTP之間，在將燒結(jié)塊表面與磁極端面之間的間隙控制在30mm的狀態(tài)下，向磁力懸浮裝置6-3～6-5分別通以160-330A的電流，在不使燒結(jié)塊和燃燒熔融帶以及原料層剝離的狀態(tài)下，向隨著燒結(jié)的進(jìn)展而生成的燒結(jié)塊，施加一個相當(dāng)于燃燒熔融帶5所承受的鼓風(fēng)機(jī)抽吸壓力與生成的燒結(jié)塊的重量的合力560-1200kg/m2的磁力，在使燃燒熔融帶5上所受合力為零的狀態(tài)下進(jìn)行燒結(jié)。
從點火爐4出來后的層厚，通常是隨著燒結(jié)的進(jìn)展而收縮，到了排礦部分附近時，相對于100mm進(jìn)行收縮而言，在本實施例中收縮為35mm。燒結(jié)的結(jié)果示于圖13(a)-(h)。圖中，“基礎(chǔ)(總負(fù)荷)”的意思是，如圖12(a)中所示，在不施加磁力下燃燒帶承受著鼓風(fēng)機(jī)抽吸壓力與生成的燒結(jié)塊的重力的合力時情況;“半負(fù)荷”的意思是，如圖12(c)所示，在施加磁力下使燃燒帶承受合力減輕一半左右的情況;而“無負(fù)荷”則表示，本實離例中使燃燒熔融帶5所受的合力為零時進(jìn)行燒結(jié)的情況。
第圖13(a)-(h)中，如本實施例那樣施加磁力時與不施加磁力時相比，生產(chǎn)率提高約30%弱，可以認(rèn)為這是本實施例的最佳效果。此外，成材率雖然持平，但通常是生產(chǎn)率提高、成材率下降的，因此，成材率實際上的改善是由生產(chǎn)率補(bǔ)償?shù)?。另一方面，被還原性改善8%，粒度分布更加明顯，顆粒均勻，質(zhì)量有了顯著的改善。燒結(jié)時間從原來的47分縮短到34分，每單位空氣消耗的時產(chǎn)量從原來的2.74(t/h/m2)/Nm2增加到3.58(t/h/m2)/Nm3，燒蝕由原來的115mm減少到35mm，并且NOx的總發(fā)生量減少30%。而且，焦炭燃燒速度提高約兩倍，即使在此情況下燃燒效果也沒有變化，單位時產(chǎn)量的NOx發(fā)生量也極小等。此外，SOx的生成量雖有增加的傾向，但濃縮在排礦部分的比例大。
在圖13(a)-(h)中表明，全負(fù)荷不如半負(fù)荷好，半負(fù)荷不如無負(fù)荷好，這樣，由于負(fù)荷減小可獲得好效果，考慮到負(fù)荷條件，使磁力懸浮的效果更加明確了。
(實施例5)用燒結(jié)面積為600m2(幅5m×縱長120m)的DL型燒結(jié)機(jī)，通常在層厚600mm、負(fù)壓1，800mmaq的狀態(tài)下進(jìn)行燒結(jié)作業(yè)時，如圖3所示，從離開點火爐4后約20m處開始至點火爐4后方約100m的BTP8之間，以1.5m為間隔設(shè)置圖7所示的磁力懸浮裝置6-1～6-5，向各臺磁力懸浮裝置通電流，使燒結(jié)塊懸浮。離開點火爐4后的層厚，通常隨著燒結(jié)的進(jìn)展而收縮，到了排礦部分附近，相對于約150mm進(jìn)行收縮而言，在本實施例中收縮一半左右。由此，生產(chǎn)率從35t/d/m2提高到42t/d/m2。
(實施例6)用一套燒結(jié)面積為280m2(寬4m×縱長70m)的DL型燒結(jié)機(jī)，在通常的層厚500mm、負(fù)壓1，800mmaq的狀態(tài)下進(jìn)行燒結(jié)作業(yè)時，如圖3所示，在離開點火爐4后20m處至點火爐4后方約60m的BTP8之間，沿縱長方向以1.5m為間隔設(shè)置，圖7所示磁力懸浮裝置6-1～6-5，在使燒結(jié)塊懸浮狀態(tài)下進(jìn)行作業(yè)。其結(jié)果，燒結(jié)熔融帶的下降速度變得非常快，最后，即使將層厚提高到650mm，生產(chǎn)也沒有下降。由于增大了層厚，成材率由82%提高到87%，焦炭的單耗，每噸產(chǎn)口可降低約3kg，此外，煤氣單耗也能節(jié)約0.5Nm3。
(實施例7)用燒結(jié)面積為21m2(寬3m×縱長7m)的GW型燒結(jié)機(jī)，在層厚500mm、負(fù)壓1，200mmaq的狀態(tài)下進(jìn)行燒結(jié)作業(yè)時，在點燃3分鐘后，將圖8所示磁力懸浮裝置6-1～6-5設(shè)置在燒結(jié)試驗用的鍋上，使燒結(jié)塊在懸浮狀態(tài)下進(jìn)行作業(yè)。其結(jié)果，成材率沒有降低，生產(chǎn)率由30t/d/m2提高到35t/d/m2。
(實施例8)準(zhǔn)備圖7所示的履帶式磁力懸浮燒結(jié)作業(yè)裝置，用與實施例1一樣的DL型燒結(jié)機(jī)，在層厚600mm、鼓風(fēng)機(jī)抽吸負(fù)壓1600mmaq下的狀態(tài)進(jìn)行燒結(jié)作業(yè)時，與圖3一樣，從離開點火爐4后約20m處(燒結(jié)塊表面下240mm的溫度為600℃，燒結(jié)塊厚度為220mm)開始至點火爐后方約50m的BTP處為止，在燒結(jié)塊表面的上方設(shè)置磁鐵群，該磁鐵群構(gòu)成的履帶下層22-1，呈與小車群相互對置的狀態(tài)，可使磁鐵群沿?zé)Y(jié)機(jī)縱向回轉(zhuǎn)移動。
在本實施例中，如圖10(d)所示，在減輕燃燒熔融帶5所受重力的狀態(tài)下進(jìn)行了燒結(jié)。也就是說，在燒結(jié)塊的層厚從0mm變到220mm期間，在不向磁鐵通電流的狀態(tài)下進(jìn)行燒結(jié)。其后，燒結(jié)塊的層厚成為220mm，即在離開點火爐4后約20m處，向磁鐵通以300A的電流，向燒結(jié)塊施加一個相當(dāng)于較燃燒熔融帶5所承受的由于鼓風(fēng)機(jī)的抽吸引起的負(fù)壓和生成的燒結(jié)塊的重量的合力(700lg/m2)還要大的力的磁力，使燒結(jié)塊與其下邊的燒結(jié)層剝離開。
此后，向燒結(jié)塊施加磁場的磁鐵，在保持著吸附已剝離的燒結(jié)塊的狀態(tài)下沿著縱長方向前進(jìn)。在燒結(jié)塊的層厚從220mm變到600mm，即從剝離完了之處至BTP的區(qū)域內(nèi)，為了使燒結(jié)塊表面與磁極端面之間的間隙為0，向磁鐵通以30A的電流，在使該剝離的燒結(jié)塊保持著吸附和懸浮的狀態(tài)下進(jìn)行燒結(jié)。而后，磁鐵11從履帶的下層21-1通過旋轉(zhuǎn)移動到被向履帶的上層21-2運(yùn)送過去時，停止向磁鐵11的電磁線圈9通電，在使磁鐵11在不產(chǎn)生磁場的狀態(tài)下前進(jìn)。通過上述結(jié)構(gòu)來對磁懸浮力進(jìn)行控制。
根據(jù)上述情況，施加磁力時與不施加磁力時相比，生產(chǎn)率提高12%，成材率雖然持平，因通常是生產(chǎn)率提高、成材率下降，所以成材率實際上的改善是由生產(chǎn)率補(bǔ)償?shù)?，此外，被還原性改善6%，且粒度分布均勻，質(zhì)量得到顯著的提高。
(實施例9)用燒結(jié)面積為600m2(寬5m×縱長120m)的DL型燒結(jié)機(jī)，在層厚600mm、負(fù)壓1500mmaq的狀態(tài)下進(jìn)行燒結(jié)作業(yè)時，如圖3所示，在離開火爐4后約20m處開始至110m的BTP8之間，以1.5m為間隔設(shè)置圖4所示磁力懸浮裝置6-1～6-5，向磁力懸浮裝置6-1通電流，要滿足產(chǎn)生的懸浮力大于30m處負(fù)壓1500mmaq下至燃料熔融帶的壓力損失值與燒結(jié)塊重量相加的合力，以便使燒結(jié)塊懸浮，對此后的各臺磁力懸浮裝置6-2～6-5的操縱，使發(fā)生的懸浮力只是支持燒結(jié)塊的重量。
現(xiàn)將作業(yè)改善所取得的效果列于表1。生產(chǎn)率從30t/d/m2提高到37t/d/m2，成材率在生產(chǎn)增長的情況下也沒有降低。被還原性的JIS-RI值從67提高到72。還有一個特征是，盡管產(chǎn)品增產(chǎn)，NOx的發(fā)生量還是有所降低。此外，還在表1中列出，由于層厚降低，改善了通氣狀況而提高了生產(chǎn)率的以往情況的作業(yè)實績。
表1
(實施例10)用燒結(jié)面積為280m2(寬4m×縱長70m)的DL型燒結(jié)機(jī)，通常在層厚為500mm、負(fù)壓1000mmaq的狀態(tài)下進(jìn)行燒結(jié)作業(yè)，原料變成細(xì)顆粒狀，不能維持生產(chǎn)。因此，如圖3所示，在離開點火爐4后20m處開始至點火爐4后方約60m的BTP8之間，沿縱長方向以1.5為間隔設(shè)置磁力懸浮裝置6-1～6-5，向磁力懸浮裝置6-1通的電流，要滿足產(chǎn)生的磁懸浮力大于20m處負(fù)壓1000mmaq的狀態(tài)下至燃燒熔融帶的壓力損失值與燒結(jié)塊重量相加的合力，以便使燒結(jié)塊懸浮，使燒結(jié)塊在懸浮狀態(tài)下進(jìn)行操作。其結(jié)果如表2所示，燃燒熔融帶的下降變得非?？欤诓唤档统刹穆实那闆r下，恢復(fù)了生產(chǎn)率。以往在這種情況下，不得不添加昂貴的生石灰來保證生產(chǎn)，如果利用本發(fā)明的措施，無需添加生石灰就能保證生產(chǎn)。
表2
(實施例11)準(zhǔn)備與實施例1一樣的磁力懸浮燒結(jié)操作裝置。將層厚及由鼓風(fēng)機(jī)的抽吸所引起的負(fù)壓如表3所示那樣作了修改，并與實施例4一樣，利用DL燒結(jié)機(jī)在無負(fù)荷狀態(tài)下進(jìn)行燒結(jié)，并對采用本發(fā)明技術(shù)的新作業(yè)方法進(jìn)行了研究。
表3
研究結(jié)果如圖14(a)-(e)所示。對圖中符號的含意說明如下○表示負(fù)壓1000mmaq下無磁力作用時;
表示負(fù)壓1000mmaq下有磁力作用時;□表示負(fù)壓2000mmaq下無磁力作用時;■表示負(fù)壓2000mmaq下有磁力作用時。
如圖14(a)所示，在負(fù)壓2000mmaq的大型燒結(jié)機(jī)上采用磁力懸浮時，用負(fù)壓1000mmaq就能操作。具有VVVF(Variable Voltage Variable Frequency)的主風(fēng)機(jī)，通常耗電20KW/噸一燒結(jié)礦，采用本發(fā)明可節(jié)電8KW/噸-燒結(jié)礦。但是，磁力懸浮裝置耗電3KW/噸-燒結(jié)礦。
首先，如圖14(b)所示，以往已知，增加層厚能提高成材率，但通常因受通氣不良的影響，只能將層厚提高到600mm左右。采用本發(fā)明能實現(xiàn)以往存在困難的700mm以上的超厚層燒結(jié)，能將成材率最高提高5%。
其次，如圖14(c)所示，可以認(rèn)為單位燒結(jié)時間(即在生產(chǎn)率不變的條件下)的成材發(fā)現(xiàn)率，也比以往作業(yè)有所改善。
還有，如圖14(d)的粒度分布圖所示，作為磁力懸浮的一般特征，有粒度均勻的效果的同時，還能通過層厚大幅度地改變平均粒度。以往，可以這樣隨意改變粒度的技術(shù)是沒有的。可以認(rèn)為是一種與高爐配合的新作業(yè)方法。
將圖14(e)每噸燒結(jié)礦的NOX發(fā)生量圖與圖14(a)所示的生產(chǎn)率圖對照可以看出，生產(chǎn)相同量的燒結(jié)礦時，如果使用磁力懸浮裝置能使NOX的排放量顯著降低。
權(quán)利要求
1.一種燒結(jié)作業(yè)方法，其特征在于在下部吸氣式燒結(jié)法中，點燃原料層，原料上層部分開始燒結(jié)后，向燒結(jié)完畢部分(即燒結(jié)塊)施加磁場，在使磁懸浮力作用于燒結(jié)完畢的上層部燒結(jié)塊的狀態(tài)下進(jìn)行燒結(jié)。
2.按權(quán)利要求1所述的燒結(jié)作業(yè)方法，其特征在于在燒結(jié)塊表面下50～150mm的范圍內(nèi)，燒結(jié)塊溫度在600℃以下時，開始向燒結(jié)塊施加磁場。
3.按權(quán)利要求2所述的燒結(jié)作業(yè)方法，其特征在于在燒結(jié)塊表面下50～150mm的范圍內(nèi)，燒結(jié)塊溫度在室溫～500℃的溫度范圍時，開始向燒結(jié)塊施加磁場。
4.按權(quán)利要求1～3項中的任何一項所述的燒結(jié)作業(yè)方法，其特征在于對電磁線圈的電流以及磁極端面與燒結(jié)塊表面之間的間隙進(jìn)行控制，用來調(diào)節(jié)磁懸浮力。
5.按權(quán)利要求1～4項中的任何一項所述燒結(jié)作業(yè)方法，其特征在于點燃原料層后，向完成了燒結(jié)的上層部分的燒結(jié)塊施加磁場，在使不超過燒結(jié)塊重量與由于鼓風(fēng)機(jī)抽吸壓力而作用于該燒結(jié)塊上的向下力的合力范圍內(nèi)，以一定大小的磁懸浮力作用于燒結(jié)塊上的狀態(tài)下進(jìn)行燒結(jié)。
6.按權(quán)利要求1～4項中的任何一項所述的燒結(jié)作業(yè)方法，其特征在于點燃原料層后，向完成了燒結(jié)的上層部分的燒結(jié)塊施加磁場，隨著燒結(jié)的進(jìn)展，燒結(jié)塊的厚度增加，隨著燒結(jié)塊的厚度增加，要增大磁懸浮力，磁懸浮力的增大應(yīng)相當(dāng)于燒結(jié)塊的厚度增加導(dǎo)致的燒結(jié)塊重量增大的量，如上述那樣，在使磁懸浮力作用于燒結(jié)塊的狀態(tài)下進(jìn)行燒結(jié)。
7.按權(quán)利要求1～4項中的任何一項所述的燒結(jié)作業(yè)方法，其特征在于點燃原料層后，向完成了燒結(jié)的上層部分的燒結(jié)塊施加磁場，使一個大小等于燒結(jié)塊重量與由于鼓風(fēng)機(jī)抽吸壓力而作用于該燒結(jié)塊上的向下力的合力的磁懸浮力作用于燒結(jié)塊上，在無加重狀態(tài)下進(jìn)行燒結(jié)。
8.按權(quán)利要求5～7項中所述的燒結(jié)作業(yè)方法，其特征在于將磁極端面與燒結(jié)塊表面之間的間隙保持在10～50mm范圍內(nèi)的狀態(tài)下，調(diào)節(jié)電磁線圈的通電電流，使磁懸浮力作用于燒結(jié)塊上。
9.按權(quán)利要求1-4項中的任何一項所述的燒結(jié)作業(yè)方法，其特征在于點燃原料層后，進(jìn)行燒結(jié)，此后，隨著燒結(jié)的進(jìn)展，在燒結(jié)塊達(dá)到一定的厚度時，向燒結(jié)塊施加磁場，使一個大于燒結(jié)塊重量與由于鼓風(fēng)機(jī)抽吸壓力而作用于燒結(jié)塊上的向下力的合力的磁懸浮力作用于燒結(jié)塊上，使燒結(jié)塊與其下邊的燒結(jié)層剝離，然后，向剝離開的燒結(jié)塊施加磁場，在使該燒結(jié)塊保持懸浮的狀態(tài)下進(jìn)行燒結(jié)。
10.按權(quán)利要求9所述的燒結(jié)作業(yè)方法，其特征在于隨著燒結(jié)的進(jìn)展，當(dāng)燒結(jié)塊厚度達(dá)到原料層厚度的1/5～4/5的范圍時，使燒結(jié)塊與其下邊的燒結(jié)層剝離。
11.按權(quán)利要求9所述的燒結(jié)作業(yè)方法，其特征在于隨著燒結(jié)的進(jìn)展，燒結(jié)塊達(dá)到200～400mm的厚度范圍時，使燒結(jié)塊與其下邊的燒結(jié)層剝離。
12.按權(quán)利要求9所述的燒結(jié)作業(yè)方法，其特征在于隨著燒結(jié)的進(jìn)展，在燒結(jié)塊表面下50～150mm的范圍內(nèi)，燒結(jié)塊溫度達(dá)到室溫～500℃的溫度范圍時，使燒結(jié)塊與其下邊的燒結(jié)層剝離。
13.按權(quán)利要求9所述的燒結(jié)作業(yè)方法，其特征在于點燃原料層后，使磁極端面與燒結(jié)層表面之間的間隙保持在10～50mm的范圍內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)，此后，調(diào)節(jié)電磁線圈的通電電流，使磁懸浮力作用于燒結(jié)塊上，使燒結(jié)塊與其下邊的燒結(jié)層剝離。
14.按權(quán)利要求9所述的燒結(jié)作業(yè)方法，其特征在于使磁極端面與燒結(jié)塊表面之間的間隙在保持為零的狀態(tài)下，調(diào)節(jié)電磁線圈的通電電流，使磁懸浮力作用于燒結(jié)塊上，在使剝離的燒結(jié)塊保持懸浮的狀態(tài)下進(jìn)行燒結(jié)。
15.按權(quán)利要求第1～14項所述的燒結(jié)作業(yè)方法，其特征在于從燒結(jié)塊的兩側(cè)和(或)上方施加磁場。
16.一種燒結(jié)作業(yè)裝置，其特征在于在燒結(jié)機(jī)縱長方向上從點火爐的出側(cè)至排礦部的入側(cè)的激磁范圍內(nèi)，設(shè)有至少一個磁力懸浮裝置和測定下述間隙用的間隙傳感器;上述磁力懸浮裝置系由至少一個磁鐵、以及磁鐵升降裝置構(gòu)成;上述磁鐵通過安裝架設(shè)置在燒結(jié)機(jī)小車上方，且將磁極端面朝向小車地配置;上述磁鐵升降裝置用于控制磁極端面與小車內(nèi)形成的燒結(jié)塊表面之間的間隙。
17.按權(quán)利要求16所述燒結(jié)作業(yè)裝置，其特征在于該燒結(jié)作業(yè)裝置設(shè)有調(diào)節(jié)磁懸浮力的控制裝置，該裝置把在燒結(jié)機(jī)縱長方向上至少一個磁鐵位置所需的磁懸浮力，作為數(shù)據(jù)輸入后，便能選擇各激磁模式，并根據(jù)設(shè)定的電磁力和間隙，計算出通電電流，通過主電源設(shè)備對流過磁鐵的電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便對設(shè)定的電磁力進(jìn)行控制，與此同時，還通過磁鐵升降裝置對間隙的大小進(jìn)行控制，從而實現(xiàn)磁懸浮力的調(diào)節(jié)。
18.按權(quán)利要求16或17所述的燒結(jié)作業(yè)裝置，其特征在于使用電磁鐵和(或)永久磁鐵作為磁鐵。
19.一種燒結(jié)作業(yè)裝置，其特征在于在燒結(jié)機(jī)縱長方向上，從點火爐的出側(cè)至排礦部的入側(cè)的激磁范圍內(nèi)，設(shè)有磁力懸浮裝置和測定下述間隙用的間隙傳感器;磁力懸浮裝置是通過安裝架設(shè)置在燒結(jié)機(jī)用小車群的上方、并由可轉(zhuǎn)動的用若干個磁鐵形成的履帶與磁鐵升降裝置構(gòu)成，該磁鐵的磁極端面是由履帶的帶表面朝外配置;磁鐵升降裝置用于控制磁極端面與小車內(nèi)形成的燒結(jié)塊表面之間的隙間大小。
20.按權(quán)利要求19所述燒結(jié)作業(yè)裝置，其特征在于設(shè)有下述磁懸浮力控制裝置，該裝置把在燒結(jié)機(jī)縱長方向上至少一個磁鐵位置所需磁懸浮力，作為數(shù)據(jù)輸入后，便能選擇各激磁模式，而且根據(jù)設(shè)定的電磁力和間隙，計算通電的電流值，通過主電源設(shè)備對流過磁鐵的電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便對設(shè)定的電磁力進(jìn)行控制;當(dāng)構(gòu)成履帶的磁鐵，通過轉(zhuǎn)動而被送到與小車群相互對置的履帶下層時，向磁鐵的電磁線圈通電，磁鐵向燒結(jié)塊施加磁場;然后，當(dāng)磁鐵到達(dá)燒結(jié)塊的排礦部時，通過轉(zhuǎn)動面從履帶下層運(yùn)送到履帶上層后，切斷磁鐵的電磁線圈中的電流，磁鐵便在方向燒結(jié)塊施加磁場的狀態(tài)下前進(jìn)，從而實現(xiàn)對上述磁懸浮力的進(jìn)行控制。
全文摘要
本發(fā)明提供一種燒結(jié)操作方法及其裝置，其特征在于，在下部吸氣式燒結(jié)法中，點燃原料層，原料的上層部分開始燒結(jié)后，向完成了燒結(jié)的燒結(jié)塊施加磁場，在使磁懸浮力作用于此完成燒結(jié)的上層部燒結(jié)塊上的狀態(tài)下進(jìn)行燒結(jié)。
文檔編號F27D19/00GK1060312SQ9110893
公開日1992年4月15日 申請日期1991年9月14日 優(yōu)先權(quán)日1990年9月14日
發(fā)明者稻角忠弘, 藤本政美, 佐藤修一, 佐藤啟二 申請人:新日本制鐵株式會社