[发明专利]一种烧结用的多自由度式喷吹装置及其使用方法

说明书

一种烧结用的多自由度式喷吹装置，包括支柱(1)、支架(2)、燃料输送管(3)、燃料支管(4)、喷吹管(5)和烧结机台车(8)，支柱(1)位于烧结机(8)的两侧，支架(2)设置在烧结机台车(8)的上方，支架(2)设置在支柱(1)上，燃料支管(4)与燃料输送管(3)连接，喷吹管(5)与燃料支管(4)连接，喷吹管(5)设置在支架(2)上，其中喷吹管(5)为2节或2节以上的喷吹套管(501)，喷吹套管(501)采用伸缩式套管的结构，喷吹套管(501)上设有喷吹孔(502)。一种可随料种、料面高度、烧结机机速等多方面工况因素变化而变化的智能型喷吹装置及其操作方法，以求弥补现有技术的缺陷，提高生产的稳定性、经济性与安全性。

技术领域

本发明涉及一种喷吹装置及其使用方法，特别涉及一种多自由度式喷吹装置及其使用方法，属于烧结领域。

背景技术

烧结工艺是炼铁流程中的一个关键环节，其原理是将各种粉状含铁原料，配入适量的燃料和熔剂，加入适量的水，经混合和造球后在烧结设备上使物料发生一系列物理化学变化，烧结成块，从而送往高炉进行下一步工序。

为了降低高炉炼铁的焦比和冶炼成本，高炉对烧结矿的要求往往是高强度和高还原性。烧结工序中，一般要求烧结矿具有较高的强度、高成品率、较低的返矿率，以及较低的燃料消耗。高强度和高还原性的烧结矿在高炉冶炼过程中消耗较少的焦炭，从而降低二氧化碳的排放。从长远角度考虑，二氧化碳减排要求将成为制约钢铁工业发展的瓶颈之一。据相关资料介绍，烧结与高炉工序二氧化碳排放量约占工业排放总量的60％。因此，无论从企业降低成本考虑还是从环境保护角度考虑，减少烧结固体燃料消耗比例与降低高炉炉料的燃料比成为炼铁技术的迫切之需。

在此大环境下，日本JFE公司开发的“烧结料面气体燃料喷吹技术”应运而生，其原理是通过在点火炉后一段距离的烧结料面上方喷吹稀释到可燃浓度下限以下的气体燃料，使其在烧结料层内燃烧供热，从而降低烧结矿生产中的固体碳用量以及CO₂排放量。同时，由于气体燃料的燃烧加宽了烧结料层在生产时的高温带宽度，所以使得1200～1400℃的烧结矿温度时间得到延长，从而使得烧结矿的强度以及5～10mm孔隙率得到有效加强。目前看来该技术具有较好的节能减排提质效果。

现有技术中的喷吹装置存在以下不足：

1.自由度不高：装置在高度、长度(沿烧结机运行方向)方向上均为固定结构，且无法改变装置的安装位置(距离点火炉尾端距离)，倘若工况改变，无法实现自由调节；

2.适应性差：由于自由度不高，故喷吹装置只能适应单一工况条件，而无法适应某些更换料种频繁或是机速变动频繁的烧结厂企业。

3.使用寿命短：由于喷吹装置无法改变高度，而料面高度是根据工况因素变化而实时变化的，故在实际生产时，装置喷吹管下沿距离料面上沿的距离很难保证在合理范围内，一旦出现距离过近的情况，则极易引起喷吹管被高温料面烧坏。

4.安全性能低：由于喷吹装置无法改变高度，而料面高度是根据工况因素变化而实时变化的，故在实际生产时，装置喷吹管下沿距离料面上沿的距离很难保证在合理范围内，一旦出现装置喷吹管下沿距离料面过近的情况，还有可能引起气体燃料在喷吹管内燃烧，从而引发安全事故。

5维护成本高：由于喷吹装置无法改变高度，而料面高度是根据工况因素变化而实时变化的，故在实际生产时，装置喷吹管下沿距离料面上沿的距离很难保证在合理范围内，由于喷吹管极易被高温料面烧坏，使得生产企业不得不频繁更换喷吹管，从而大幅提高了维护成本。

发明内容

本发明提供一种可随料种、料面高度、烧结机机速等多方面工况因素变化而变化的智能型喷吹装置及其操作方法，以求弥补现有技术的缺陷，提高生产的稳定性、经济性与安全性。

根据本发明的第一种实施方案，提供一种多自由度式喷吹装置：