一种消除低温冻结堵料的调节方法
文献发布时间：2024-04-18 20:01:55
技术领域
本发明涉及一种调节方法，具体涉及一种消除低温冻结堵料的调节方法，属于选矿、炼焦、炼铁、冶金等行业物料优化下料技术领域。
背景技术
近年来，随着钢铁工业的进一步发展，选矿、炼焦、烧结球团等工艺原料的供应对高炉生产发挥关键作用，故而选矿、炼焦、烧结球团等工艺原料通过料仓预先存储、下料器下料、筛分等工序并以皮带传输的方式用于高炉生产供应。现行料仓及下料装置设计能满足大部分干料原料的存储、下料，但对于含水量较高的湿料而言，当环境温度过低时，其由于含水量过高，出现物料之间冷冻、板结成块，进而造成下料堵塞，严重影响生产。严重时，湿料冷冻、板结成块过多，仓壁及下料器难以承受其重量，导致设备损坏，产生大量维修成本。
同时，现阶段冬季环境温度较低时，湿料冷冻、板结成块后，各企业往往采用大量人工疏通的方式，该手段不仅疏通效果差，同时存在大量安全隐患，容易发生安全事故，对员工安全和节奏生产没有保障。
经检索发现，申请号202022224463.X的中国实用新型专利公开了一种应用于水泥生产的防粘堵料仓，通过安装过滤筛、振动器、断料器、高分子PE板等特定设备，可有效实现湿料粘接内壁和堵塞下料口的问题。但该方法要求现有工艺设备进行大幅改造，同时安装多个特定设备，投资成本过高，同时仅仅考虑了湿料粘接内壁，并未考虑外部环境过低时，湿料之间冷冻、板结成块，此时该方法实施效果大打折扣。
又例如，申请号201620239654.4的中国实用新型专利公开了一种自动颤动防止堵料的下料装置，通过对下料装置的多处设备改造，以物料下料过程的碰撞作为动力，进而引发弹簧颤动，避免了下料槽经常堵料。但该方法并未实际考虑到炼铁生产中对物料强度和粒度的要求，实施该方法后，由于原料经过机械碰撞，大幅降低物料强度，同时致使其粒度破碎，无法满足生产粒度要求，制约正常生产节奏，难以应用于钢铁行业。因此，迫切的需要一种新的方案解决上述技术问题。
发明内容
本发明正是针对现有技术中存在的问题，提供一种消除低温冻结堵料的调节方法，本发明针对下料过程中低温冷冻、板结堵料，利用钢铁行业产生的蒸汽，通过对现有下料装置小幅改造，使蒸汽在下料器中合理分布并通过高导热率，迅速消除下料过程中的低温冻结堵料，有利于炼铁生产顺行，同时在下料器下部安装冷凝水回收装置，可用于钢铁行业循环利用，具有经济和环保的双重价值，符合可持续发展的要求。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种消除低温冻结堵料的调节方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1，对现有下料装置东侧、西侧、北侧三面进行设备改造(南侧为出料口)，增加蒸汽进口管路、顶部测温装置、蒸汽喷吹喷头、底板导热装置、冷凝水回收槽等装置；
步骤2，改造并安装所述步骤1步骤设备后，根据现场堵料状况进行调节；
步骤3，首先通过下料器顶部测温装置检测来料的物理温度(一定时间范围内来料的平均温度)，当其物理温度T>A℃时，该发明专利所述下料装置的蒸汽切断阀K
步骤4，当其物理温度T
步骤5，当其物理温度T 其中，步骤1中，所述的蒸汽来源于钢铁生产的蒸汽，且其在源头位置设置电气蒸汽切断阀、蒸汽流量调节阀及现场机械蒸汽切断阀、调节阀； 所述电气蒸汽切断阀、流量调节阀门开关由中控室控制； 步骤1中，在所述的蒸汽进口管路设置紧急安全切断阀； 步骤1中，蒸汽进口管路的开口位置应为底部导热板自上而下方向1/6h-1/10h处； 步骤1中，蒸汽喷吹喷头的布置方式为对称型布置，且布置喷头有A、B两个系列； A系列喷头数量为3个，其中A B系列喷头数量为2个，其中B 对所述的下料装置东侧、西侧、北侧三面通过焊接等方式进行全封闭处理； 对所述的底板导热装置应为导热率高、价格低廉的常见金属板； 对所述的冷凝水回收槽的布置位置位于底板导热装置的底部，且其宽应为1.5-2.5cm，且其高应为3.5-4.5cm，其最右侧安装冷凝水循环管道，用于钢铁行业循环水利用。 步骤3中，所述的A值为来料低温结块所需的最低物理温度，℃，其值根据来料的物理化学性质决定； 步骤4中，所述的B值为来料满足现场工艺要求的下料速度，kg/min或t/h，其值根据现场工艺及原料配料要求决定； 步骤5中，所述的蒸汽调节阀K a＝Q Q Q 所述Q Q C为比热容，KJ/(Kg*℃)，一般取4.2； M为来料的总质量，Kg，M＝P*t； w为来料含水量，％； ε为过剩系数，取值1.1-1.3，由原料特性决定； 所述Q Q H为喷吹蒸汽的焓值，KJ/Kg； q为喷吹蒸汽的流量，g/min； t为喷吹蒸汽的总时间，min； 步骤6，经上述步骤5蒸汽切断阀K 所述的蒸汽调节阀K 所述的蒸汽调节阀K b＝μ*a，％； 所述b值计算式中，μ为调节系数，0.1≤μ≤0.6。 经上述步骤6步骤蒸汽切断阀K 步骤7中，所述的来料物理温度C值通过计算设定； 所述的来料物理温度C值的计算公式为： C＝A+T 所述C值的计算公式中T 所述的来料下料速度D值通过计算设定； 所述的来料下料速度D值的计算公式为： D＝η*B，kg/min或t/h； 所述D值的计算公式中η为修正参数，1.05≤η≤1.25。 相对于现有技术，本发明具有如下优点，(1)该技术方案通过对现有设备的小幅改造，引入钢铁生产的蒸汽，通过蒸汽管路和空间位置的合理布置，可有效消除低温冻结堵料，确保生产顺行。 (2)本发明通过蒸汽预热金属底板，利用金属的高导热率，结合适宜的辅助蒸汽流量，可迅速消除低温冻结堵料，提高消除效率，最大幅度降低低温冻结堵料的影响。 (3)本发明对下料器安装测温装置及对蒸汽管路安装流量蒸汽调节阀和蒸汽切断阀，通过测温装置反馈和程序热值计算模块控制蒸汽开关及流量，可实现蒸汽流量自动调节；同时通过测温装置程序和热值计算模块反馈，可实现下料堵塞预警，有助于料仓下料料速调节。 (4)本发明通过合理布置蒸汽管路和空间位置，大幅减少人力消耗成本，同时有效消除了人工安全隐患，减少事故率。 (5)本发明通过在下料器下部安装冷凝水回收装置，用于钢铁行业循环利用，满足企业环保政策，具有经济和环保的双重价值，符合可持续发展的要求。 附图说明 图1为高炉下料装置的侧视图及设备简要图； 图2为本申请下料装置蒸汽管路布置简要图； 图3为本申请下料装置蒸汽喷头布置的简要尺寸图； 图4为本申请蒸汽开关及流量自动控制的流程图。 T为下料器顶部测温装置检测来料的物理温度(一定时间范围内来料的平均温度)，A、C为设定值； P为料速测定装置检测的来料下料速度(一定时间范围内来料下料的平均速度)，B、D为设定值； K 具体实施方式 为了加深对本发明的理解，下面结合附图对本实施例做详细的说明。 实施例1：参见图1-图4，一种消除低温冻结堵料的调节方法，由蒸汽进口管路、顶部测温装置、蒸汽喷吹喷头、底板导热装置、冷凝水回收槽等构成，包括以下步骤： 步骤1，对现有下料装置东侧、西侧、北侧三面进行设备改造(南侧为出料口)，增加蒸汽进口管路、顶部测温装置、蒸汽喷吹喷头、底板导热装置、冷凝水回收槽等装置； 所述的蒸汽来源于钢铁生产的蒸汽，且其在源头位置设置电气蒸汽切断阀、蒸汽流量调节阀及现场机械蒸汽切断阀、调节阀； 所述电气蒸汽切断阀、流量调节阀门开关由中控室控制； 在所述的蒸汽进口管路设置紧急安全切断阀； 蒸汽进口管路的开口位置应为底部导热板自上而下方向1/6h-1/10h处； 蒸汽喷吹喷头的布置方式为对称型布置，且布置喷头有A、B两个系列； A系列喷头数量为3个，其中A B系列喷头数量为2个，其中B 步骤1中，对所述的下料装置东侧、西侧、北侧三面通过焊接等方式进行全封闭处理； 步骤1中，对所述的底板导热装置应为导热率高、价格低廉的常见金属板； 步骤1中，对所述的冷凝水回收槽的布置位置位于底板导热装置的底部，且其宽应为1.5-2.5cm，且其高应为3.5-4.5cm，其最右侧安装冷凝水循环管道，用于钢铁行业循环水利用； 步骤2，改造并安装所述步骤1步骤设备后，根据现场堵料状况进行调节； 步骤3，首先通过下料器顶部测温装置检测来料的物理温度(一定时间范围内来料的平均温度)，当其物理温度T>A℃时，该发明专利所述下料装置的蒸汽切断阀K 步骤3中，所述的A值为来料低温结块所需的最低物理温度，℃，其值根据来料的物理化学性质决定； 步骤4，当其物理温度T 步骤4中，所述的B值为来料满足现场工艺要求的下料速度，kg/min或t/h，其值根据现场工艺及原料配料要求决定； 步骤5，当其物理温度T 步骤5中，所述的蒸汽调节阀K 步骤5中，所述的蒸汽调节阀K a＝Q 步骤5中，所述a值计算式中，Q 步骤5中，所述a值计算式中，Q 步骤5中，所述Q Q 步骤5所述Q 步骤5所述Q 步骤5所述Q 步骤5所述Q 步骤5中，所述Q Q 步骤5所述Q 步骤5所述Q 步骤5所述Q 步骤6，经上述步骤5蒸汽切断阀K 步骤6中，所述的蒸汽调节阀K 步骤6中，所述的蒸汽调节阀K b＝μ*a，％； 步骤6中，所述b值计算式中，μ为调节系数，0.1≤μ≤0.6； 步骤7，经上述步骤6步骤蒸汽切断阀K 步骤7中，所述的来料物理温度C值通过计算设定； 步骤7中，所述的来料物理温度C值的计算公式为： C＝A+T 步骤7中，所述C值的计算公式中T 步骤7中，所述的来料下料速度D值通过计算设定； 步骤7中，所述的来料下料速度D值的计算公式为： D＝η*B，kg/min或t/h； 步骤7中，所述D值的计算公式中η为修正参数，1.05≤η≤1.25。 具体实施例：本实施例通过某钢铁厂4#高炉工艺现场进行，其有效容积为3200m 表1 某钢铁厂4#高炉工艺现场主要原料参数 本发明的一种消除低温冻结堵料的下料装置及其调节方法，包括以下步骤： 步骤1、对现有下料装置东侧、西侧、北侧三面进行设备改造(南侧为出料口)，增加蒸汽进口管路、顶部测温装置、蒸汽喷吹喷头、底板导热装置、冷凝水回收槽等装置； 步骤1中，所述的蒸汽来源于钢铁生产的蒸汽，且其在源头位置设置电气蒸汽切断阀、流量蒸汽调节阀及现场机械蒸汽切断阀、流量蒸汽调节阀； 步骤1中，所述电气蒸汽切断阀、流量蒸汽调节阀门开关由中控室控制； 步骤1中，在所述的蒸汽进口管路设置紧急安全蒸汽切断阀； 步骤1中，蒸汽进口管路的开口位置应为底部导热板自上而下方向1/8h处； 步骤1中，蒸汽喷吹喷头的布置方式为对称型布置，且布置喷头有A、B两个系列； A系列喷头数量为3个，其中A B系列喷头数量为2个，其中B 步骤1中，对所述的下料装置东侧、西侧、北侧三面通过焊接等方式进行全封闭处理； 步骤1中，对所述的底板导热装置应为导热率高、价格低廉的常见金属板； 步骤1中，对所述的冷凝水回收槽的布置位置位于底板导热装置的底部，且其宽应为2cm，且其高应为4cm，其最右侧安装冷凝水循环管道，用于钢铁行业循环水利用； 步骤2、改造并安装所述步骤1步骤设备后，根据现场堵料状况进行调节； 步骤3，首先通过下料器顶部测温装置检测块矿的物理温度(一定时间范围内块矿的平均温度)，当其物理温度T>A℃时，该发明专利所述下料装置的蒸汽切断阀K 步骤3中，所述的A值为块矿低温结块所需的最低物理温度，℃，在本实施例中，A＝-2℃，其中通过技术检测该块矿含水量为3.5％； 步骤4，当其物理温度T 步骤4中，在本实施例中，B值＝1.800t/h＝1800kg/min； B＝142*18.4*1000/(24*60)＝1800kg/min； 步骤5，当其物理温度T 步骤5中，所述的蒸汽调节阀K a＝Q 步骤5中，所述a值计算式中，Q 步骤5中，所述a值计算式中，Q 步骤5中，所述Q Q 步骤5所述Q 步骤5所述Q 步骤5所述Q 步骤5所述Q 步骤5中，所述Q Q 步骤5所述Q 步骤5所述Q 步骤5所述Q 在本实施例中，通过上式计算a值为40％。 步骤6，经上述步骤5步骤蒸汽切断阀K 步骤6中，所述的蒸汽调节阀K 步骤6中，所述的蒸汽调节阀K b＝μ*a，％； 在本实施例步骤6中，所述b值计算式中，μ＝0.2，b＝8％； 步骤7，经上述步骤6步骤蒸汽切断阀K 步骤7中，所述的块矿物理温度C值通过计算设定； 步骤7中，所述的块矿物理温度C值的计算公式为： C＝A+T 在本实施例步骤7中，所述C值的计算公式中T 步骤7中，所述的块矿下料速度D值通过计算设定； 步骤7中，所述的块矿下料速度D值的计算公式为： D＝η*B，kg/min或t/h； 在本实施例步骤7中，所述D值的计算公式中η＝1.1，D＝1.98t/h。 对比例1： 本对比例是作为常规生产，同实施例1一样，同样按照某钢铁厂4#高炉工艺现场参数，其有效容积为3200m 对比例2： 本对比例是作为常规生产，同实施例1一样，同样按照某钢铁厂4#高炉工艺现场参数，其有效容积为3200m 表2 实施及对比例应用效果情况对比 通过对表2实施及对比例应用效果情况对比数据分析可得出以下结论： (1)将实施例1和对比例1进行对比分析时，对比例1中堵料行为较为频繁，每班次需要2-3名工人专职定时对堵料进行清理，且处理时间间隔较短，堵料时需及时处理，严重时会影响生产，同时人工成本较高，安全隐患较大；而本申请通过对现有设备的小幅改造，引入钢铁生产的蒸汽，通过蒸汽管路和空间位置的合理布置，可有效消除低温冻结堵料，确保生产顺行，同时结合适宜的辅助蒸汽流量，可迅速消除低温冻结堵料，提高消除效率，最大幅度降低低温冻结堵料的影响，除此之外可大幅减少人力消耗成本，同时有效消除了人工安全隐患，减少事故率。 (2)将实施例1和对比例2进行对比分析时，对比例2处理手段为采用人工手持蒸汽管道，对块矿下料装置进行蒸汽直接喷吹，并未按照本申请流量调节方法进行合理调控，每班次需要1名工人专职定时对堵料进行清理，但由于并未采用冷凝水回收装置，会导致料仓周围冷凝水结冰，导致工人滑倒、摔伤，安全风险过大，同时无法满足环保要求。除此之外，由于并未采用合理的流量调节，导致对比例2中每日蒸汽总量为1.2-1.6t；而本发明的通过对下料器安装测温装置及对蒸汽管路安装流量蒸汽调节阀和蒸汽切断阀，通过测温装置反馈和程序热值计算模块控制蒸汽开关及流量，可实现蒸汽流量自动调节，在实施例1中每日蒸汽总量仅为0.2-0.6t，蒸汽节约率可高达400％，每日可节省1t蒸汽；同时通过在下料器下部安装冷凝水回收装置，用于钢铁行业循环利用，满足企业环保政策，具有经济和环保的双重价值，符合可持续发展的要求。 本发明针对下料过程中低温冷冻、板结堵料，利用钢铁行业产生的蒸汽，通过对现有下料装置小幅改造，使蒸汽在下料器中合理分布并通过高导热率，迅速消除下料过程中的低温冻结堵料，有利于炼铁生产顺行，同时在下料器下部安装冷凝水回收装置，可用于钢铁行业循环利用，具有经济和环保的双重价值，符合可持续发展的要求。 需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。