一种鼓风式烧结余热回收造块装置及方法

技术领域

本发明涉及回收利用领域的冶金固废物料烧结，特别是涉及一种鼓风式烧结余热回收造块装置及方法。

背景技术

冶金行业在生产过程中，产生的除尘灰、钢泥、钢渣、硫酸渣、锌渣等固废物料，含硫、钾、钠、锌等有害元素高，同时又含50%左右的铁元素。目前，这些固废物料的回收利用，大多采用压球煅烧法或者传统的带烧机平烧机引风烧结法。压球煅烧法的产品强度低，热反应后易碎，不利于冶炼回收利用；传统的带烧机平烧机引风烧结法，因为固废物料含硫、钾、钠、锌等有害元素高，所以在烧结时堵篦条严重，同时主抽风机转子易粘结挥发物，打破转子动平衡，经常发生主抽风机震动超标，频繁停机清理，影响烧结机正常生产。

可见，急需解决冶金固废物料使用压球煅烧法或者传统的带烧机平烧机引风烧结法生产时，烧结矿产品热反应后强度差、转鼓低、亚铁高，烧结过程中易堵篦条，粘主抽风机转子，烧结造块成本高的问题。

发明内容

为了能够解决冶金固废物料使用压球煅烧法或者传统的带烧机平烧机引风烧结法生产时，烧结矿产品热反应后强度差、转鼓低、亚铁高，烧结过程中易堵篦条，粘主抽风机转子，烧结造块成本高的问题，本发明提供了一种鼓风式烧结余热回收造块装置及方法。该方法通过液压破碎枪与圆锥破碎机相结合，由下向上的冷风通过高温烧结块，将冷风预热成热风，使用热风烧结，回收利用高温烧结块余热，解决冶金固废物料烧结的技术问题。

本发明解决技术问题所采用的方案是：

一种鼓风式烧结余热回收造块装置包括布料装置、破碎装置、鼓风式余热回收烧结炉、鼓风装置、卸料装置、除尘装置；所述布料装置位于鼓风式余热回收烧结炉顶部，并将冶金固废物料混合料输送至鼓风式余热回收烧结炉中烧结；所述破碎装置位于鼓风式余热回收烧结炉下部，将烧结块状料连续而均匀地从炉内破碎；所述鼓风装置连接在鼓风式余热回收烧结炉底部，在烧结过程中需要不断地鼓入空气，冷风由破碎后的热烧结矿加热成热风，回收利用高温烧结余热；所述鼓风式余热回收烧结炉将布料装置送至的冶金固废物料混合料烧结，经破碎装置与鼓风装置回收利用高温烧结块余热，小块烧结矿由卸料装置输出，烧结废气通过除尘装置排放。

一种鼓风式烧结余热回收造块方法，包括如下步骤：

1）称重配料：使用圆盘给料机与电子皮带秤称量冶金固废物料，并按照组分比例加入粘结剂与还原剂混合配制成混合料。

2）混料成球：将混合料放进混料机充分搅拌混匀，再经过造球机滚动成球形成球状混合料。

3）布料入炉：通过布料装置将球状混合料输送至鼓风式余热回收烧结炉的炉喉，球状混合料经上料皮带机汇集至布料仓，再通过单辊定量布料器、旋转布料器以及布料溜槽均匀的将球状混合料分布在炉喉的横截面上，以便装入鼓风式余热回收烧结炉烧结。

4）烧结造块：结合鼓风装置与破碎装置将球状混合料在鼓风式余热回收烧结炉内烧结；球状混合料在鼓风式余热回收烧结炉炉身上部的烧结区，经热气流加热还原，进行预热分解烧结成块；随着料柱的不断下移，经过液压破碎枪破碎成大块烧结矿，大块烧结矿下移时，遇到由鼓风机往上鼓入的空气冷却区进行冷却，冷却后的大块烧结矿经过圆锥破碎机二次破碎成小于45mm的小块烧结矿；在烧结过程中需要不断地鼓入空气，罗茨鼓风机鼓入的冷空气通过炉底锥形漏斗两边进风口向炉内鼓风，冷风由下向上，经过破碎区，被破碎后的热烧结矿加热成热风，热风继续向上经过点火区与烧结区，使用热风烧结，回收利用高温烧结块余热；同时，产生的废气进入炉顶的废气总管。

5）卸料贮存：冷却后的大块烧结矿经过圆锥破碎机二次破碎成小于45mm的小块烧结矿，由卸料装置的料封出料管和振动给料机卸出，经成品输送机送入烧结贮存场地。

6）除尘排放：烧结产生的废气，通过废气总管经除尘装置处理；除尘风机吸入干法脱硫布袋除尘器，经过脱硫除尘后的废气经烟囱达标排放。

积极效果，由于本发明采用液压破碎枪与圆锥破碎机相结合，由下向上的冷风通过高温烧结块，将冷风预热成热风，使用热风烧结，回收利用高温烧结块余热，降低还原剂使用量，无需煤气点火，FeO被充分还原，烧结矿亚铁降低，有利于高炉降低焦比。同时，混合料在烧结过程中，经过软化压缩区，将熔融的烧结物挤压，增强了烧结矿的强度，有利于高炉冶炼块状带的透气性，有利于高炉顺行。同时解决了烧结冶金固废物料时，易堵篦条，粘主抽风机转子的问题。适宜作为一种鼓风式烧结余热回收造块装置及方法应用。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为鼓风式余热回收烧结炉结构剖面图；

图3为一种鼓风式烧结余热回收造块方法流程图。

图中，1.上料皮带机，2.布料仓，3.单辊定量布料器，4.旋转布料器，5.液压破碎枪，6.塔形通风篦风帽，7.静鄂板，8.动鄂板，9.料封出料管，10.振动给料机，11.成品输送机，12.立轴，13.罗茨鼓风机，14.干法脱硫布袋除尘器，15.除尘风机，16.烟囱，17.鼓风式余热回收烧结炉，17.1.炉壳，17.2.炉体，17.3.炉胆，17.4.保温岩棉，17.5.珍珠岩，17.6.炉腔，17.7.传感器，17.8.锥形喇叭腔，17.9.烧结区，17.10.点火区，17.11.软化压缩区，17.12.冷却区，17.13.破碎区，18.锥形漏斗。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，在不矛盾或冲突的情况下，本发明的所有实施例、实施方式以及特征可以相互组合。在本发明中，常规的设备、装置、部件等，既可以商购，也可以根据本发明公开的内容自制。在本发明中，为了突出本发明的重点，对一些常规的操作和设备、装置、部件进行的省略，或仅作简单描述。

据图所示，一种鼓风式烧结余热回收造块装置包括布料装置、破碎装置、鼓风式余热回收烧结炉17、鼓风装置、卸料装置、除尘装置；

所述布料装置位于鼓风式余热回收烧结炉17顶部，并将冶金固废物料混合料输送至鼓风式余热回收烧结炉17中烧结；

所述破碎装置位于鼓风式余热回收烧结炉17下部，将烧结块状料连续而均匀地从炉内破碎；

所述鼓风装置连接在鼓风式余热回收烧结炉17底部，在烧结过程中需要不断地鼓入空气，冷风由破碎后的热烧结矿加热成热风，回收利用高温烧结余热；

所述鼓风式余热回收烧结炉17将布料装置送至的冶金固废物料混合料烧结，经破碎装置与鼓风装置回收利用高温烧结块余热，小块烧结矿由卸料装置输出，烧结废气通过除尘装置排放。

为了保证本发明结构的稳定性，所述布料装置包括上料皮带机1、布料仓2、单辊定量布料器3和旋转布料器4，将冶金固废物料混合料均匀而连续的装入鼓风式余热回收烧结炉17；在鼓风式余热回收烧结炉17的炉顶平台，设置有悬挂在上料皮带机1上的布料仓2；在鼓风式余热回收烧结炉17炉顶的炉喉上设有单辊定量布料器3和旋转布料器4，并通过布料溜槽均匀的将混合料分布在炉喉的横截面上。

为了进一步保证本发明结构的稳定性，所述布料溜槽由电动机、皮带机和齿轮减速机带动，以7转/分的速度旋转，布料溜槽角度变化由电动机控制带动，溜槽角度的极限位置根据布料需要安装限位开关；为适应不同的操作要求，可采用正反转电机来操作，可以做到停滞或沿弧线往复运动布料。

为了优化本发明的结构，所述破碎装置由液压破碎枪5和圆锥破碎机组成，其作用是将烧结块状料连续而均匀地从鼓风式余热回收烧结炉17内破碎，首先通过液压破碎枪5将烧成料破碎成较大的烧结块，再经过圆锥破碎机将较大的烧结块破碎成45mm以下的合格烧结块矿；

进一步的，所述液压破碎枪5阵列在鼓风式余热回收烧结炉17的圆周，若干液压破碎枪5定时向鼓风式余热回收烧结炉17内挤压烧结料柱，将烧结料柱破碎成大块烧结矿；

再进一步的，所述圆锥破碎机设置在鼓风式余热回收烧结炉17内底部，包括立轴12和沿立轴12旋转的塔形通风篦风帽6，塔形通风篦风帽6的轮毂固定在立轴12的顶端；

优选的，所述塔形通风篦风帽6由偏心圆环梁组成，圆环梁上装有破碎齿，空气可从圆环梁之间的篦条缝隙均匀地进入鼓风式余热回收烧结炉17内；塔形通风篦风帽6四周安装动鄂板8，动鄂板8外围绕鼓风式余热回收烧结炉17炉身筒体上安装有静鄂板7，烧结料由动鄂板8、静鄂板7之间破碎卸出，经锥形漏斗18进入卸料装置的料封出料管9。

进一步优选的，所述立轴12的回转是由电磁调速电动机传动，经齿轮减速机、蜗轮减速机、和大、小齿轮驱动；传动部分均安装在鼓风式余热回收烧结炉17体外的下部，易于维修和检查；立轴12上下装有滚动轴承，并设有注油器及密封装置；塔形通风篦风帽6的转速，通过电磁调速电动机或变频调速电动机控制转速，并具备实现逆回转运行，以满足生产需求。

为了更加优化本发明结构的稳定性，所述鼓风式余热回收烧结炉17的炉体17.2是由钢板制作而成，由下至上划分为破碎区17.13、冷却区17.12、软化压缩区17.11、点火区17.10、烧结区17.9；在炉体17.2底部内衬砌筑保温砖、耐火砖及铁砖，炉体17.2与保温砖、耐火砖之间填充保温岩棉17.4、珍珠岩17.5隔热，炉体17.2底部设有检修人孔，方便检修，炉体17.2外部笼罩有炉壳17.1；在炉体底部阵列设有静鄂板7环绕动鄂板8，烧结料由动鄂板8、静鄂板7之间破碎卸出，经锥形漏斗18进入卸料装置的料封出料管9，塔形通风篦风帽6装配在炉体17.2底部中央的立轴12上，并在炉体17.2底部形成破碎区17.13，破碎区17.13上部横向阵列有液压破碎枪5；炉体17.2的中部设有炉胆17.3，炉胆17.3的内腔为冷却区17.12，炉胆17.3上设置传感器17.7监测烧结工艺参数；炉胆17.3的上部设有炉腔17.6，炉腔17.6下部为直通的软化压缩区17.11将熔融的烧结物挤压，炉腔17.6上部锥形喇叭腔，由下至上为点火区17.10与烧结区17.9，使用热风烧结，回收利用高温烧结块余热；炉体17.2顶部炉喉与布料装置连接。

为了再进一步优化本发明的结构，所述卸料装置设置在鼓风式余热回收烧结炉17底部，将液压破碎枪5与圆锥破碎机破碎后的烧结块矿卸出，同时又保证鼓风式余热回收烧结炉17内密闭不漏风；包括锥形漏斗、料封出料管9、振动给料机10和成品输送机11，烧结矿经下料锥形漏斗18进入料封出料管9，烧结矿在料封出料管9内保持一定高度进行封闭，料封出料管9下部安装振动给料机10，将烧结矿均匀排放到成品输送机11，经输送设备送至烧结矿贮存场地。

在较佳的一个具体实施例中，所述鼓风装置为罗茨鼓风机13，罗茨鼓风机13鼓入的冷空气通过鼓风式余热回收烧结炉17炉底锥形漏斗18两边进风口向鼓风式余热回收烧结炉17内鼓风，冷风由下向上，经过破碎区17.13，被破碎后的热烧结矿加热成热风，热风继续向上经过点火区17.10与烧结区17.9，使用热风烧结，回收利用高温烧结块余热，进入鼓风式余热回收烧结炉17炉顶的废气总管。

作为常规的技术选择，所述除尘装置包括干法脱硫布袋除尘器14、除尘风机15和烟囱16，烧结产生的废气，通过鼓风式余热回收烧结炉17炉顶废气总管，被除尘风机15吸入干法脱硫布袋除尘器14，脱硫除尘后的废气经烟囱16达标排放。

一种鼓风式烧结余热回收造块方法，包括如下步骤：

1）称重配料：使用圆盘给料机与电子皮带秤称量冶金固废物料，并按照组分比例加入粘结剂与还原剂混合配制成混合料。

2）混料成球：将混合料放进混料机充分搅拌混匀，再经过造球机滚动成球形成球状混合料。

3）布料入炉：通过布料装置将球状混合料输送至鼓风式余热回收烧结炉的炉喉，球状混合料经上料皮带机1汇集至布料仓2，再通过单辊定量布料器3、旋转布料器4以及布料溜槽均匀的将球状混合料分布在炉喉的横截面上，以便装入鼓风式余热回收烧结炉17烧结。

4）烧结造块：结合鼓风装置与破碎装置将球状混合料在鼓风式余热回收烧结炉17内烧结；球状混合料在鼓风式余热回收烧结炉17炉身上部的烧结区17.9，经热气流加热还原，进行预热分解烧结成块；随着料柱的不断下移，经过液压破碎枪5破碎成大块烧结矿，大块烧结矿下移时，遇到由鼓风机13往上鼓入的空气冷却区17.12进行冷却，冷却后的大块烧结矿经过圆锥破碎机二次破碎成小于45mm的小块烧结矿；在烧结过程中需要不断地鼓入空气，罗茨鼓风机13鼓入的冷空气通过炉底锥形漏斗18两边进风口向炉内鼓风，冷风由下向上，经过破碎区17.13，被破碎后的热烧结矿加热成热风，热风继续向上经过点火区17.10与烧结区17.9，使用热风烧结，回收利用高温烧结块余热；同时，产生的废气进入炉顶的废气总管。

5）卸料贮存：冷却后的大块烧结矿经过圆锥破碎机二次破碎成小于45mm的小块烧结矿，由卸料装置的料封出料管9和振动给料机10卸出，经成品输送机11送入烧结贮存场地。

6）除尘排放：烧结产生的废气，通过废气总管经除尘装置处理；除尘风机15吸入干法脱硫布袋除尘器14，经过脱硫除尘后的废气经烟囱16达标排放。

本发明的工作过程：

首先，固废物料按照一定的比例，经过圆盘给料机及电子皮带秤称重，并加入粘结剂、还原剂，配制成混合料；

其次，进入强力混料机充分混匀，再经过造球机滚动成球；

再其次，球状混合料通过单辊定量布料器3将混合料流入旋转布料器4，均匀分布到鼓风式余热回收烧结炉的炉喉处；球状混合料从上向下移动，依次经过烧结区17.9、点火区17.10，软化压缩区17.11、冷却区17.12、破碎区17.13、料封区、成品输送机11；混合料在炉身上部，经热气流加热还原，进行预热分解烧结成块；随着料柱的不断下移，经过液压破碎装置破碎成大块烧结矿，大块烧结矿下移时，遇到往上鼓入的空气进行冷却，冷却后的大块烧结矿经过圆锥破碎机二次破碎成小于45mm的小块烧结矿，由卸料装置卸出，经输送设备送入烧结矿贮存场地。

同时，在烧结过程中需要不断地鼓入空气，冷风从下向上鼓入，依次经过鼓风机13、破碎区、冷却区、软化压缩区、点火区、烧结区、炉喉布料区、干法脱硫布袋除尘器14、除尘风机15进行除尘。

其中，卸料装置、布料装置、鼓风装置三者调节恰当，以保证鼓风式余热回收烧结炉正常生产和提高烧结矿的产量。

卸料装置采用成品输送机11，使料封出料管9下的振动给料机10均匀卸料，避免或减少卸料装置积料或漏风。

开机时，先开卸料振动给料机10，后开塔形通风篦风帽6；停车时，先停塔形通风篦风帽6，后停振动给料机10。

注意料封自动卸料控制装置，经常观察其工作情况，及时进行调整以防漏风。

卸料开机，塔形通风篦风帽6启动时，应由慢速开始，待启动后再加速转动，调到所需的转速。

塔形通风篦风帽6的篦齿使用有磨损后，可堆焊修复。

炉顶平台上操作人员应注意，防止捅料铁钎等物落入炉内或掉入塔形通风篦风帽6，以防发生机械事故。

炉顶操作平台和炉下地面设有电器联络信号，以及紧急开关。

经常检查各转动部分，电动机，减速机，传动齿轮运转是否正常，出现故障应及时排除。

特别注意驱动立轴的减速机大小齿轮传动的润滑，立轴上部轴承润滑管路是否畅通。

经常检查各密封处磨损情况并及时更换。

本发明的特点：

高温烧结块的余热被充分利用，由下向上的冷风通过1200度高温烧结块，将冷风预热成热风，使用热风烧结，降低混合料的还原剂用量50%；

以日产2000吨烧结块为例，传统的引风烧结法生产2000吨烧结块，还原剂用量需要120吨,煤气点火需用120000Nm

鼓风烧结余热回收造块法，还原剂用量只需用60吨，吨烧结造块成本降低60吨×1200元/t÷2000=36元，不需用煤气点火，节省高炉煤气120000Nm

采用鼓风烧结余热回收造块法，不仅还原剂使用量减少了50%，吨烧结矿节约高炉煤气60Nm

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。