CN108396135A - 一种蒸汽加湿热风混匀装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种蒸汽加湿热风混匀装置及方法，包括预加湿混匀单元、充分加湿混匀单元、补偿加湿混匀单元和检测单元；预加湿混匀单元包括蒸汽分管和蒸汽支管；充分加湿混匀单元包括热风管道、蒸汽热风混匀仓、蒸汽主管和喷嘴；补偿加湿混匀单元组成结构与预加湿混匀单元相同，但喷孔方向相反；检测单元包括数据分析***及与其连接的两个湿度温度检测分析仪。蒸汽分三次对热风进行加湿混匀，分别为预加湿混匀、充分加湿混匀和补偿加湿混匀。加湿后的热风经检测后，即可应用于烧结混合料预热。本发明可降低热风预热烧结混合料引起的水分波动，改善热风预热烧结混合料的透气性，使环冷机低温段热废气得到充分利用，减少预热混合料的蒸汽使用量。
Description
技术领域
本发明属于烧结领域，特别涉及一种烧结混合料预热用的蒸汽加湿热风混匀装置及方法。
背景技术
烧结混合料温度是制约烧结生产的重要因素，直接影响烧结矿的产质量和能耗。在烧结过程中，若混合料温度低于“露点”温度，其上部水分蒸发并不能随废气排出料层,而是在料层下部冷凝成水,形成过湿带。过湿带严重影响了烧结料层的透气性,降低了垂直烧结速度,使烧结矿产量下降,质量变差。为避免过湿带对烧结过程造成不利影响,必须提高烧结混合料的温度,使其达到“露点”之上。
提高混合料温度的方法和途径很多，从热源上讲有生石灰预热、热水预热、热返矿预热和蒸汽预热等。生产实践证明蒸汽预热是最有效的预热烧结混合料的方法。但对于钢铁企业来说，一方面产生蒸汽所需设备投资和生产费用较高、工序能耗增加，烧结矿整体生产成本提高；另一方面，蒸汽多用于发电和冬季供暖，蒸汽供应严重不足。在鼓风或引风机的作用下，冷空气穿过环冷机中的烧结矿层将炽热烧结矿冷却，同时产生温度在150～400℃热风；烧结环冷机高温段热风用来发电，但低温段热风没有得到很好利用，这是因为该低温段热风温度较低不能用来发电，其用来预热烧结混合料容易使混合料水分丢失，引起混合料水分波动；另一方面热风粘度较大，预热混合料容易导致透气性降低，料层阻力增大，降低烧结速度，烧结矿产量下降。因此，目前尚无解决热风预热烧结混合料引起水分波动和透气性变差问题的有效装置和方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种蒸汽加湿热风的混匀装置及方法，以解决热风预热烧结混合料时容易引起水分波动和透气性降低的问题，使环冷机低温段热废气得到利用，减少预热混合料的蒸汽使用量，节省能源。
为此，本发明所采取的技术解决方案是：
一种蒸汽加湿热风混匀装置，包括预加湿混匀单元、充分加湿混匀单元、补偿加湿混匀单元和检测单元；预加湿混匀单元包括蒸汽分管和蒸汽支管，蒸汽分管上设有4～6个蒸汽支管，蒸汽支管上均匀分布3～6个喷孔，喷孔方向与热风运行方向相同；充分加湿混匀单元包括热风管道、蒸汽热风混匀仓、蒸汽主管和喷嘴，沿蒸汽主管圆周方向均匀分布有喷嘴，2～6个设有喷嘴的蒸汽主管对称设置在热风管道的蒸汽热风混匀仓中；补偿加湿混匀单元的组成和结构与预加湿混匀单元相同，但喷孔方向与热风方向相反；检测单元包括数据分析***及与其连接的湿度温度第一检测分析仪和第二检测分析仪，湿度温度第一检测仪设在补偿加湿混匀单元前部，湿度温度第二检测仪设在补偿加湿混匀单元后部；在蒸汽主管、蒸汽分管和蒸汽支管上均安装有蒸汽控制阀。
一种蒸汽加湿热风混匀方法，蒸汽分三次对热风进行加湿混匀，分别为预加湿混匀、充分加湿混匀和补偿加湿混匀；具体混匀方法和步骤为：
(1)预加湿混匀：热风经过预加湿混匀单元时，预加湿混匀单元的蒸汽支管将热风管道中的热风从上到下分为4～6层，蒸汽顺着热风方向从每个蒸汽支管上均匀分布的3～6个蒸汽喷孔喷出，对热风进行立体全方位加湿混匀。
(2)充分加湿混匀：加湿混匀的热风进入蒸汽热风混匀仓中后，蒸汽热风混匀仓中设置的2～6个对称分布的蒸汽主管将热风分成2～6部分，通过每个蒸汽主管圆周方向均匀分布的蒸汽喷嘴喷出，使蒸汽形成对流，对蒸汽热风混匀仓中的热风进行充分加湿混匀；同时，蒸汽热风混匀仓进口和出口的蒸汽喷嘴喷出的蒸汽还分别与预加湿单元和补偿加湿单元喷嘴喷出的蒸汽形成对流，进一步对热风进行充分加湿混匀。
(3)补偿加湿混匀：补偿加湿单元的蒸汽支管将热风管道中的热风从上到下分为4～6层，通过每个蒸汽支管上均匀分布的3～6个蒸汽喷孔，使蒸汽逆着热风方向从喷孔喷出，对热风进行立体全方位加湿混匀；加湿后的热风经过检测单元检测后用于烧结混合料预热。
(4)湿度温度检测：设在补偿加湿单元前部的湿度温度第一检测分析仪检测热风的温度和湿度，计算得出需要补偿加湿蒸汽量；加湿后的热风经湿度温度第二检测分析仪检测后，即可应用于烧结混合料预热。
蒸汽总量的30～40％通过预加湿混匀过程与热风混匀；蒸汽总量的60～70％通过充分加湿混匀过程与热风混匀；补偿加湿混匀的蒸汽量由湿度温度检测单元计算得出。
所述热风是指烧结环冷机产生的低温段热风，其温度在150～300℃。
本发明的有益效果为：
本发明可以降低热风预热烧结混合料引起的水分波动，解决热风预热烧结混合料透气性降低的问题，使环冷机低温段热废气得到充分利用，减少预热混合料蒸汽使用量，节省能源，降低烧结混合料预热成本。
附图说明
图1是蒸汽和热风混匀装置结构剖面示意图；
图2是图1的A-A截面示意图；
图3蒸汽主管截面图。
图中：热风管道1、蒸汽主管2、蒸汽热风混匀仓3、蒸汽分管4、蒸汽支管5、喷孔6、湿度温度第一检测分析仪7、湿度温度第二检测分析仪8、喷嘴9、蒸汽控制阀10。
具体实施方式
由附图可见，本发明蒸汽加湿热风混匀装置，包括预加湿混匀单元、充分加湿混匀单元、补偿加湿混匀单元和检测单元四部分。
预加湿混匀单元包括蒸汽分管4和蒸汽支管5，蒸汽分管4上设有4～6个蒸汽支管5，蒸汽支管5上均匀分布3～6个喷孔6，喷孔6方向与热风运行方向相同。充分加湿混匀单元包括热风管道1、蒸汽主管2、蒸汽热风混匀仓3和喷嘴9，沿蒸汽主管2的圆周方向均匀分布有多个喷嘴9，2～6个设有喷嘴9的蒸汽主管2对称设置在热风管道1的蒸汽热风混匀仓3内。补偿加湿混匀单元的组成和结构与预加湿混匀单元相同，但喷孔6的方向与热风方向相反。检测单元包括数据分析***及与其连接的湿度温度第一检测分析仪7和第二检测分析仪8，湿度温度第一检测仪7设在补偿加湿混匀单元前部的热风管道1上，湿度温度第二检测仪8设在补偿加湿混匀单元后部的热风管道1上。为了控制蒸汽流量，在蒸汽主管2、蒸汽分管4和蒸汽支管5上均安装有蒸汽控制阀10。
实施例1：
蒸汽加湿热风的混匀装置，预加湿混匀单元的蒸汽分管4上设有4个蒸汽支管5，顶部和下部两个蒸汽支管5上设有均匀分布3个喷孔6，中间两个蒸汽支管5上分别设有5个喷孔6；喷孔6方向与热风方向相同。充分加湿混匀单元的蒸汽热风混匀仓3内设有4个对称分布的蒸汽主管2，每个蒸汽主管2沿圆周方向均匀分布有喷嘴9，见图3。补偿加湿混匀单元的的蒸汽分管4上设有6个蒸汽支管5，顶部和下部两蒸汽支管5上设有均匀分布3个喷孔6，中间四个蒸汽支管5上分别设有5个喷孔6，喷孔6方向与热风方向相反。
蒸汽分三次对烧结环冷机低温段150～200℃热风(以下简称热风)进行加湿混匀。热风首先经过预加湿混匀，预加湿单元的蒸汽支管5将蒸汽管道1中的热风从上到下分为4层，顶部和下部两蒸汽支管5上均匀分布的3个喷孔6，中间两个蒸汽支管5上分别设有5个喷孔6；蒸汽顺着热风方向从喷孔6喷出，对热风进行立体全方位加湿混匀。
热风充分加湿在蒸汽热风混匀仓3中进行；蒸汽主管2将蒸汽混匀仓3中的热风分成4部分，不同蒸汽主管2上的喷嘴9喷出的蒸汽形成对流，对蒸汽混匀仓3中的热风充分加湿混匀。蒸汽热风混匀仓3进口和出口的喷嘴9喷出的蒸汽分别与预加湿单元和补偿加湿单元喷嘴9喷出的蒸汽形成对流，对热风进行充分加湿混匀。蒸汽总量的40％通过预加湿与热风混匀，蒸汽总量的60％通过充分加湿与热风混匀。
设在补偿加湿单元前部的湿度温度第一检测分析仪7检测热风的温度和湿度，计算得出需要补偿加湿总量5％的蒸汽。补偿加湿单元的蒸汽支管5将蒸汽管道1中的热风从上到下分为6层，顶部和下部两蒸汽支管5上设有均匀分布的3个喷孔6，中间四个蒸汽支管5上分别设有5个喷孔6；蒸汽逆着热风方向从喷孔6喷出，对热风进行立体全方位加湿混匀。加湿后的热风经湿度温度第二检测分析仪8检测后应用于烧结混合料预热。
实施例1预热烧结混合料所需蒸汽量降低50～60％；热风预热混合料后，水分波动≤±0.08％；烧结固体燃耗降低2～3kg/t。
实施例2：
蒸汽加湿热风的混匀装置，预加湿混匀单元的蒸汽分管4上设有6个蒸汽支管5，顶部和下部两蒸汽支管5上均匀分布3个喷孔6，中间四个蒸汽支管5上分别设有5个喷孔6，喷孔6方向与热风方向相同。充分加湿混匀单元的蒸汽热风混匀仓3内设有6个对称分布的蒸汽主管2，每个蒸汽主管2沿圆周方向均匀分布有喷嘴9，见图3。补偿加湿混匀单元的蒸汽分管4上设有4个蒸汽支管5，顶部和下部两蒸汽支管5上均匀分布4个喷孔6，中间两个蒸汽支管5上分别设有6个喷孔6，喷孔6方向与热风方向相反。
蒸汽分三次对烧结环冷机低温段150～200℃热风(以下简称热风)进行加湿混匀。热风经过预加湿混匀单元时，预加湿混匀单元的蒸汽支管5将热风管道1中的热风从上到下分为6层，蒸汽顺着热风方向从每个蒸汽支管5上均匀分布的喷孔6喷出，对热风进行立体全方位加湿混匀。加湿混匀的热风进入蒸汽热风混匀仓3内后，蒸汽热风混匀仓3中设置的蒸汽主管2将热风分成6部分，通过每个蒸汽主管2圆周方向均匀分布的喷嘴9喷出，使蒸汽形成对流，对蒸汽热风混匀仓3中的热风进行充分加湿混匀。同时，蒸汽热风混匀仓3进口和出口的喷嘴9喷出的蒸汽还分别与预加湿单元和补偿加湿单元喷嘴9喷出的蒸汽形成对流，进一步对热风进行充分加湿混匀。蒸汽总量的30％通过预加湿与热风混匀，蒸汽总量的70％通过充分加湿与热风混匀。
设在补偿加湿单元前部的湿度温度第一检测分析仪7检测热风的温度和湿度，计算得出需要补偿加湿总量3％的蒸汽。补偿加湿单元的蒸汽支管5将蒸汽管道1中的热风从上到下分为4层，顶部和下部两蒸汽支管5上均匀分布的4个喷孔6，中间两个蒸汽支管5上分别设有6个喷孔6；蒸汽逆着热风方向从喷孔6喷出，对热风进行立体全方位加湿混匀。加湿后的热风经湿度温度第二检测分析仪8检测后应用于烧结混合料预热。
实施例2预热烧结混合料所需蒸汽量降低60～70％；热风预热混合料后，水分波动≤±0.08％；烧结固体燃耗降低3～4kg/t。
Claims (4)
1.一种蒸汽加湿热风混匀装置，其特征在于，包括预加湿混匀单元、充分加湿混匀单元、补偿加湿混匀单元和检测单元；预加湿混匀单元包括蒸汽分管和蒸汽支管，蒸汽分管上设有4～6个蒸汽支管，蒸汽支管上均匀分布3～6个喷孔，喷孔方向与热风运行方向相同；充分加湿混匀单元包括热风管道、蒸汽热风混匀仓、蒸汽主管和喷嘴，沿蒸汽主管圆周方向均匀分布有喷嘴，2～6个设有喷嘴的蒸汽主管对称设置在热风管道的蒸汽热风混匀仓中；补偿加湿混匀单元的组成和结构与预加湿混匀单元相同，但喷孔方向与热风方向相反；检测单元包括数据分析***及与其连接的湿度温度第一检测分析仪和第二检测分析仪，湿度温度第一检测仪设在补偿加湿混匀单元前部，湿度温度第二检测仪设在补偿加湿混匀单元后部；在蒸汽主管、蒸汽分管和蒸汽支管上均安装有蒸汽控制阀。
2.一种应用权利要求1所述蒸汽加湿热风混匀装置的方法，其特征在于：蒸汽分三次对热风进行加湿混匀，分别为预加湿混匀、充分加湿混匀和补偿加湿混匀；具体混匀方法为：
(1)预加湿混匀：热风经过预加湿混匀单元时，预加湿混匀单元的蒸汽支管将热风管道中的热风从上到下分为4～6层，蒸汽顺着热风方向从每个蒸汽支管上均匀分布的3～6个蒸汽喷孔喷出，对热风进行立体全方位加湿混匀；
(2)充分加湿混匀：加湿混匀的热风进入蒸汽热风混匀仓中后，蒸汽热风混匀仓中设置的2～6个对称分布的蒸汽主管将热风分成2～6部分，通过每个蒸汽主管圆周方向均匀分布的蒸汽喷嘴喷出，使蒸汽形成对流，对蒸汽热风混匀仓中的热风进行充分加湿混匀；同时，蒸汽热风混匀仓进口和出口的蒸汽喷嘴喷出的蒸汽还分别与预加湿单元和补偿加湿单元喷嘴喷出的蒸汽形成对流，进一步对热风进行充分加湿混匀；
(3)补偿加湿混匀：补偿加湿单元的蒸汽支管将热风管道中的热风从上到下分为4～6层，通过每个蒸汽支管上均匀分布的3～6个蒸汽喷孔，使蒸汽逆着热风方向从喷孔喷出，对热风进行立体全方位加湿混匀；
(4)湿度温度检测：设在补偿加湿单元前部的湿度温度第一检测分析仪检测热风的温度和湿度，计算得出需要补偿加湿蒸汽量；加湿后的热风经湿度温度第二检测分析仪检测后，即可应用于烧结混合料预热。
3.根据权利要求3所述的应用权利要求1所述蒸汽加湿热风混匀装置的方法，其特征在于，蒸汽总量的30～40％通过预加湿混匀过程与热风混匀；蒸汽总量的60～70％通过充分加湿混匀过程与热风混匀；补偿加湿混匀的蒸汽量由湿度温度检测单元计算得出。
4.根据权利要求3所述的应用权利要求1所述蒸汽加湿热风混匀装置的方法，其特征在于，所述热风是指烧结环冷机产生的低温段热风，其温度在150～300℃。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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