[发明专利]一种煤气浓度可调节的辅助烧结喷吹装置及其控制方法

说明书

本发明提供一种煤气浓度可调节的喷吹装置，包括烧结机台车；喷吹罩；燃气喷吹装置，燃气喷吹装置包括燃气喷吹总管、燃气喷吹支管、燃气喷吹管排，烧结机台车位于密封罩内，燃气喷吹总管设置在喷吹罩的外侧，燃气喷吹管排位于喷吹罩内，并且燃气喷吹管排设置在烧结机台车的上方，燃气喷吹支管一端连接燃气喷吹总管和另一端连接燃气喷吹管排；空气调节装置，空气调节装置包括空气总管、空气支管、空气管排，空气总管设置在喷吹罩的外侧，空气管排位于喷吹罩内，并且空气管排设置在烧结机台车的上方，空气支管一端连接空气总管和另一端连接空气管排；空气支管上设有空气调节阀。本发明还提供煤气浓度调节方法。

技术领域

本发明属于烧结技术领域，具体涉及一种可改变煤气浓度的喷吹辅助烧结装置及其控制方法。

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。

现有技术下的喷吹装置结构：喷吹装置由喷吹总管、喷吹支管、喷吹管排、喷吹罩与侧部密封件组成。其中喷吹总管一端与厂区燃气管道相连，另一端通过喷吹支管与喷吹管排相连，喷吹管排位于喷吹罩内，并位于烧结机台车上方。燃气在生产时，从厂区燃气管道进入喷吹总管后再进入喷吹支管，最后进入喷吹管排喷出，在喷吹罩内与空气混合稀释，形成设计要求浓度的混合性气体，进入烧结料层内部辅助烧结，侧部密封件可有效保证罩内燃气与混合性气体不会外溢至罩外。

现有技术下的煤气喷吹辅助烧结装置，在生产中存在以下缺陷：

1、安全系数不高：由于烧结机在生产时，经常会因为布料、加水不均等因素导致料面个别区域透气性不佳，从而在通过点火炉后该区域呈现“红矿料面”，即点火炉点燃的火焰没有被风箱负压抽到料面下层，而是停留在料面。这样就会给煤气喷吹带来非常大的安全隐患，煤气在从喷吹装置中喷出后，极易在“红矿料面”被点燃，这样会形成明火高温区域，对煤气管排进行长期高温烘烤，一旦煤气管道出现损坏，则会导致生产事故的发生。

2、无法保证辅助烧结效果：一旦“红矿料面”进入煤气喷吹装置内，喷出的煤气被点燃，在料层外部燃烧，完全失去了原技术中煤气被抽入料层内在燃烧带附近燃烧的意义，这样不但无谓浪费能源，且完全没有辅助烧结、节能减排的辅助效果。

发明内容

针对以上两项缺陷，我们在现有喷吹装置结构基础上对其加以了优化改进，力图研发出一种可自动监测到“红矿料面”工况，并第一时间予以消除解决的安全型煤气喷吹辅助烧结装置，并开发出了与之对应的控制方法，以求达到使整条生产线稳产、顺产的目的。

根据本发明的第一种实施方案，提供一种煤气浓度可调节的喷吹装置，包括

烧结机台车；