CN210399936U - 一种基于燃料配制和焙烧控制的洁净烧结*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于燃料配制和焙烧控制的洁净烧结***，所述***包括输料装置、混合装置、高效蒸汽预热器、宽皮带给料机、曲线多辊布料器、全屏蔽多级密封烧结机、烧结烟气再循环装置、闪燃控制装置、烧结烟道、除尘装置、脱硫装置、冷却装置、脱硝装置和余热回收装置，原料经过混合后进行加热，加热后的混合料经过输送进行烧结处理，再依次经过循环处理、除尘处理、脱硫处理、冷却处理、脱硝处理，脱硝完成后进行余热回收，然后经烟囱排出。本实用新型与现有技术相比的优点在于：可以大幅降低烧结废气的产生量，可实现余热回收利用，可提高表层烧结矿强度，可降低成本，降低燃耗。

Description

一种基于燃料配制和焙烧控制的洁净烧结***

技术领域

本实用新型涉及冶金烧结机生产领域，具体是指一种基于燃料配制和焙烧控制的洁净烧结***。

背景技术

目前，国内冶金行业烧结机多数处于设备寿命期的中末期，普遍存在设备状况恶化，漏风率偏高，烧结矿产量、质量下降，现场环境差，能耗指标高，无法实现绿色、环保、高效烧结。而且，当前国家、地方环保政策趋严，现有烧结机设备普遍存在实施烟气后处理(脱硝脱硫除尘)的环保控制要求。影响烧结机产能与质量的主要原因如下：

1、烧结料层透气性差。

烧结过程必须向料层送风，固体燃料的燃烧反应才能进行，混合料层才能获得必要的高温，物料烧结才能顺利实现。提高通过料层的空气量，能使烧结生产率增大。但在抽风机能力不变的情况下，要增加通过料层的空气量，必须设法减少物料对气流通过的阻力，也就是通常所说的改善烧结料的透气性。混合料透气性实际上包括两个方面：一个是点火烧结料层的透气性，它决定于原料的物理化学性质、水份含量，混合料制粒情况，可以通过改进原料粒度组成，加强烧结料的准备得以改善；另一个是点火后烧结料层的透气性，随着烧结过程的进行，料层的透气性会发生急剧的变化。燃烧带温度高，并有液化气相存在，对气流阻力很大，透气性最小。烧结料层透气性好坏，是衡量烧结机效能的重要指标，也是制约烧结机达产的关键因素之一。

2、烧结机主机漏风问题

烧结机台车体密封端板长期磨损造成台车间的漏风，台车下栏板两侧磨损严重，造成车与车之间存在缝隙漏风，台车蓖条销子处漏风，因台车跑偏及台车变形弹性滑板固定滑板配合间隙大、台车变形塌腰机头机尾密封板及风箱隔断磨损大造成漏风和窜风，上述因素造成烧结机***漏风较为严重，影响生产尤为突出。

3、烧结机用风、控风不合理

主机内部因两风箱间隔断距离大出现“抢风”、“窜风”现象，烧结过程风量分布不均匀，影响烧结机效率的发挥。

4、环冷机漏风较为严重

环冷机底部密封和上部密封采用机械式密封，现场漏风很严重，造成碎料喷到平台之上，现场的空气中存在大量的粉尘，对环保带来了很大的污染。烟罩上部同样存在一定的漏风，造成烟罩内的热风损失，降低余热发电的废气温度，从而影响余热发电量。环冷机冷却效果差，冷却后的烧结矿温度过高、污染环境。

上述问题是传统烧结机普遍存在的技术问题，制约了烧结机的生产效率与产能，这些问题都有待解决，所以需要对此进行改进。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服以上的技术缺陷，提供一种从原料配料、混料、烧结布料、过程烧结、环式冷却等全过程升级优化，提升烧结质量，降低烧结能耗，改善烧结环境的一种基于燃料配制和焙烧控制的洁净烧结***。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种基于燃料配制和焙烧控制的洁净烧结***，所述***包括输料装置、混合装置、高效蒸汽预热器、宽皮带给料机、曲线多辊布料器、全屏蔽多级密封烧结机、烧结烟气再循环装置、闪燃控制装置、烧结烟道、除尘装置、脱硫装置、冷却装置、脱硝装置和余热回收装置，所述混合装置连接设在输料装置的下方，所述高效蒸汽预热器连接并设在输料装置的侧部，所述高效蒸汽预热器的一侧和宽皮带给料机连接，所述曲线多辊布料器设在宽皮带给料机的下方，所述全屏蔽多级密封烧结机设在曲线多辊布料器的下方，所述烧结烟气再循环装置设在全屏蔽多级密封烧结机和闪燃控制装置的上方，所述烧结烟气再循环装置经过烧结烟道和所述除尘装置连接，所述脱硫装置设在除尘装置的一侧，所述脱硫装置的下方连接有冷却装置，所述冷却装置的上方侧部连接有脱硝装置，所述脱硝装置的侧部连接有余热回收装置，所述余热回收装置的下部连接设有烟囱。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：一种基于燃料配制和焙烧控制的洁净烧结***，所述***包括输料装置、混合装置、高效蒸汽预热器、宽皮带给料机、曲线多辊布料器、全屏蔽多级密封烧结机、烧结烟气再循环装置、闪燃控制装置、烧结烟道、除尘装置、脱硫装置、冷却装置、脱硝装置和余热回收装置，所述混合装置连接设在输料装置的下方，所述高效蒸汽预热器连接并设在输料装置的侧部，所述高效蒸汽预热器的一侧和宽皮带给料机连接，所述曲线多辊布料器设在宽皮带给料机的下方，所述全屏蔽多级密封烧结机设在曲线多辊布料器的下方，所述烧结烟气再循环装置设在全屏蔽多级密封烧结机和闪燃控制装置的上方，所述烧结烟气再循环装置经过烧结烟道和所述除尘装置连接，所述脱硫装置设在除尘装置的一侧，所述脱硫装置的下方连接有冷却装置，所述冷却装置的上方侧部连接有脱硝装置，所述脱硝装置的侧部连接有余热回收装置，所述余热回收装置的下部连接设有烟囱。

作为改进，所述全屏蔽多级密封烧结机采用全密封结构，包括头部密封装置、尾部密封装置和台车本体密封装置。

作为改进，所述输料装置配好的原料依次进入一次锥形逆流分级圆筒混合造球机、二次锥形逆流分级圆筒混合造球机进行混合造球。

作为改进，所述宽皮带给料机采用变频调速减速电机驱动，皮带的转速可以根据混合料的需要进行调整。

作为改进，所述烧结烟道后部1/3段的高温烟气经后部大烟道、多管除尘器及小型循环风机加压，并循环到烧结机台车上方前2/3段烧结机料面上。

本实用新型的有益效果为：

1、该技术大幅降低烧结废气的产生量，大幅降低废气中各种污染物(粉尘、SO₂，NO_X等)的浓度和总量，从而减少废气再处理的能源消耗。

2、该技术利用基于烧结工艺过程多污染物自行反应脱除，特别是高于国家标准的对一氧化碳实施脱除。

3、烧结废气循环可实现余热回收利用，降低烧结风机17功率。

4、烧结废气循环***可提高表层烧结矿强度，降低燃耗。

5、采用全屏蔽密封烧结，有效风量得以提高，提高烧结矿产量。

6、改善现场环境，降低烟气含氧量，为达标排放创造有利条件。

7、烧结生产废气NO还原过程无废弃物，减少还原剂的用量，降低成本。

8、基于烧结工艺过程多污染物协同治理技术的实施减少占地，施工周期短，运行安全，运行成本低，降低综合运行成本。

附图说明

图1是本实用新型一种基于燃料配制和焙烧控制的洁净烧结***的***布局示意图。

如图所示：1、输料装置，2、混合装置，3、高效蒸汽预热器，4、宽皮带给料机，5、曲线多辊布料器，6、全屏蔽多级密封烧结机，7、烧结烟气再循环装置，8、闪燃控制装置，9、烧结烟道，10、除尘装置，11、脱硫装置，12、冷却装置，13、脱硝装置，14、余热回收装置，15、烟囱，16、点火器，17、烧结风机，18、冷却风机，19、环冷机低温段，20、环冷机高温段。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。

本实用新型在具体实施时，提供一种基于燃料配制和焙烧控制的洁净烧结***，所述***包括输料装置1、混合装置2、高效蒸汽预热器3、宽皮带给料机4、曲线多辊布料器5、全屏蔽多级密封烧结机6、烧结烟气再循环装置7、闪燃控制装置8、烧结烟道9、除尘装置10、脱硫装置11、冷却装置12、脱硝装置13和余热回收装置14，其特征在于：所述混合装置2连接设在输料装置1的下方，所述高效蒸汽预热器3连接并设在输料装置1的侧部，所述高效蒸汽预热器3的一侧和宽皮带给料机4连接，所述曲线多辊布料器5设在宽皮带给料机4的下方，所述全屏蔽多级密封烧结机6设在曲线多辊布料器5的下方，所述烧结烟气再循环装置7设在全屏蔽多级密封烧结机6和闪燃控制装置8的上方，所述烧结烟气再循环装置7经过烧结烟道9和所述除尘装置10连接，所述脱硫装置11设在除尘装置10的一侧，所述脱硫装置11的下方连接有冷却装置12，所述冷却装置12的上方侧部连接有脱硝装置13，所述脱硝装置13的侧部连接有余热回收装置14，所述余热回收装置14的下部连接设有烟囱15。

所述全屏蔽多级密封烧结机6采用全密封结构，包括头部密封装置、尾部密封装置和台车本体密封装置。

所述输料装置1配好的原料依次进入一次锥形逆流分级圆筒混合造球机、二次锥形逆流分级圆筒混合造球机进行混合造球。

所述宽皮带给料机4采用变频调速减速电机驱动，皮带的转速可以根据混合料的需要进行调整。

所述烧结烟道9后部1/3段的高温烟气经后部大烟道、多管除尘器及小型循环风机加压，并循环到烧结机台车上方前2/3段烧结机料面上。

本实用新型的工作原理是：本实用新型的一种基于燃料配制和焙烧控制的洁净烧结***，从原料配料、混料、烧结布料、过程烧结、环式冷却等全过程升级优化，提升烧结质量，降低烧结能耗，改善烧结环境，为了解决以上问题，本实用新型的技术方案为：

实施例一：

自生物质颗粒仓来的生物质颗粒经螺旋秤和皮带机落入配料皮带，进入配料，这里所述的生物颗粒是由木屑、锯末、竹屑、木制削片、刨花、大麦秸秆、燕麦秸秆、小麦秸秆、黑麦秸秆、稻草、高梁秸秆、玉米秸秆、薯类藤蔓、豆类茎秆烘干、花生藤蔓等水分35-65％物料烘干并经制粒成型的生物质燃料，目的是增强烧结过程中料层的透气性，强化改善烧结料面的组织结构，自生石灰料仓来的生石灰粉经新型双轴螺旋式消化器消化后，落入配料皮带，进入配料，所用的双轴螺旋式消化器采用螺旋式叶片，内部叶片按双头螺旋排列成螺旋线，通过双轴叶片转动，使其具有搅拌、粉碎结块和自清理等多重作用与功效，同时，由于双轴搅拌，相应压缩了生石灰的运动“螺距”使其达到完全消化的目的，由于采取生石灰提前消化，生石灰粉消化过程混合料温度提高，消化后具有胶体性质，比表面积增加100倍，是很好的造球剂，造球效果提高明显，配料容易在一次混合和二次混合强化造球的作用，从而避免了生石灰直接投加对一次混合和二次混合的不利影响，配好的原料依次进入一次锥形逆流分级圆筒混合造球机、二次锥形逆流分级圆筒混合造球机进行混合造球，所用的锥形逆流分级圆筒混合造球机通过内部结构的改变，实现混合料受力状态的改变，压缩混合料运动过程“螺距”，达到延长有效混合造球时间，增加物料有效滚动路程、提高造球效果的目的；采用机内分段分级技术，实现混和料粒度的自动分级，达到大颗粒物料先向外走，小颗粒物料返回造球的目的；采用新型布衬技术，彻底解决混合机根部积料，实现混合死料的再循环，提高造球效果和混合机有用功率，通过在传统的圆筒混合机的内部在入料端加装正螺旋导料板以利于导料、加装锥形逆螺旋导料板提高造球率及实现物料分级，改造后一混、二混滚动路程可提高30％左右，混合料成球率可以提高10％以上，混合造球后的原料经皮带机送至烧结机前部经高效蒸汽预热器、宽皮带给料机、曲线多辊布料器分布到烧结机台车上，所用的高效蒸汽预热器安装在圆辊给料机或宽皮带给料机之上，用来给混合料加热，该设备安装在原有料仓预热器下部，使混合料温度达到60℃以上，混合料仓蒸汽预热器由汽水分离器、手动调节阀、围管、蒸汽分管、高效率蒸汽喷头、不锈钢衬板、小料仓组成，高温蒸汽通过手动调节***、汽水分离器进入料仓围管内，再由各个蒸汽喷头喷入料仓的混合料内，通过热传导将混合料加热，所用的宽皮带给料机是用于混合料给料装置，该设备取代了现有布料辊给料机的传统工艺，宽皮带给料机由宽皮带、主动滚筒、从动滚筒、减速电机、机座、托辊、挡辊等主要部分组成，宽皮带给料机的电机减速机带动主滚筒转动，滚筒外侧的宽皮带靠摩擦力运转，实现将矿槽中的混合料拉出的工作过程，宽皮带给料机采用变频调速减速电机驱动，皮带的转速可以根据混合料的需要进行调整，该给料方式具有料层控制均匀，不堵料，料层透气性好的特点，所用的曲线型高效多辊布料器的各辊间隙可随意调整，一般为齿轮箱结构或链条结构，采用滑轨式单辊单电机传动,辊体两端镶嵌在两侧滑轨里,每根辊体都有单独传动***，可任意调整各辊间隙，而且不受辊数多造成的累积调整量大的影响，最大限度的利用筛辊，布料器倾斜偏析角度可以调整，布料器两侧架体设计有单独的角度调整装置，多级传动***,每辊独立,使用可靠性高，曲线多辊布料器每根辊都有一套传动***,相互独立,即使一根出现问题,不影响整体使用,提高使用的可靠性，所用的全屏蔽多级密封烧结机采用全密封结构，设头部密封装置、尾部密封装置和台车本体密封装置，所用的头尾部密封装置采用柔磁性密封结构，是一种烧结生产过程中专门用于堵住台车机头、机尾漏风的装置，柔磁性密封装置的目的在于克服现有技术存在的缺点，能有效地实现台车机头、机尾的密封，降低能耗，提高了烧结生产设备的生产效率，所用的台车台车篦条销子采用无漏风金属销轴，烧结台车滑道滑板采用无漏风耐磨滑道滑板，实施全屏蔽密封能有效地解决烧结机本体、滑道的漏风问题，使烧结机漏风率大幅度降低，提高烧结机料层厚度，增加烧结矿产量，改善现场环境，烧结机区域粉尘减少，解决烧结机因漏风存在的风响问题，消除了噪声污染，从而优化了烧结环境，控风调节器将烧结机划分为点火和烧结两个过程，设置两道弹性密封板及多道抢风阻断器，实现烧结过程用风的合理分布、减少无效的抢风，提高生产效率，由于解决了烧结生产过程的抢风，减少了烧结机下的真空地带，同时对烧结风箱合理分布，大幅度提高烧结产量、降低消耗，所用的烧结烟气再循环装置指：烧结烟道后部1/3段的高温烟气经后部大烟道、多管除尘器及小型循环风机加压，并循环到烧结机台车上方前2/3段烧结机料面上，烧结机后半段高温烟气***结风箱和各路烟气支管，再次被引入烧结料层，经热交换和烧结料层自动蓄热作用，将低温显热供给烧结料面，改善料层上、中部热量不足情况，有利于高温烟气余热利用和改善烧结矿质量，同时，高温烟气中二恶英、多环芳烃(PAHs)、挥发性有机物(VOC)等有机污染物通过1300℃以上的烧结料面时被激烈分解，NOx通过热分解被部分破坏，尽管二恶英、PAHs、VOC等污染物在烧结预热带可能重新合成，但该废气循环烧结仍可显著减少有机污染物排放，并大幅削减废气排放总量，所用的闪燃控制装置安装于全密封屏蔽烧结机密封罩内，烧结生产时，由于点火煤气的不完全燃烧、固体燃料的不完全燃烧、固体C与铁矿石还原、固体C与水蒸汽的反应等因素，烧结废气中不同程度地产生CO，实际检测烧结废气中的CO高时可达8000mg/Nm3，闪燃控制装置的作用是向点燃后的烧结料面喷洒还原介质(焦炉煤气或高炉煤气均可)，使还原介质、连同产生的CO与烧结料周围的氧气发生急剧反应，控制进入烧结料燃烧的气氛，从而抑制氮氧化物的生成，也可与烧结中已经产生的氮氧化物反应，将氮氧化物还原成氮气，从而减少氮氧化物的排放量，成本低廉，烧结烟气经电除尘器后进入脱硫塔，经脱硫后的烟气，二氧化硫及一氧化碳的含量依然很高，不能满足环保新要求，故需将脱硫后的烟气循环至环冷机处进行精脱硫及脱一氧化碳，另外在环冷机高温段20上部设置一组脱硝反应器，以应对烧结生产过程中非正常情况所产生的大量氮氧化物，使生产过程一直能持续稳定的排放环保合格的烟气，具体实施路线是：脱硫处理后的烟气由一台冷却风机18送入环冷机低温段19，利用环冷机烧结矿床的温度进行脱白及升温，烟气经环冷机低温段19加热后循环至环冷机高温段20，利用烧结矿床吸附烟气中的二氧化硫；高温段上部设置有脱硝反应器，烟气中的NOx与烟气中的CO及其它还原剂充分混合、接触，二者在通过烧结矿床的Fe₂O₃、铁酸钙及反应器内的催化剂层时发生反应，NOx得到有效脱除，经脱硝反应器后的烟气温度大概在450～550℃之间，如果直接排放，会造成大量的能源浪费，故需对烟气进行热能的回收利用，经余热回收利用的烟气中含有大量的粉尘，为满足环保排放的要求，在余热回收风机与余热锅炉间设置一组除尘器，经除尘后的满足环保新要求的烟气通过引风机由烟囱排空。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于燃料配制和焙烧控制的洁净烧结***，所述***包括输料装置(1)、混合装置(2)、高效蒸汽预热器(3)、宽皮带给料机(4)、曲线多辊布料器(5)、全屏蔽多级密封烧结机(6)、烧结烟气再循环装置(7)、闪燃控制装置(8)、烧结烟道(9)、除尘装置(10)、脱硫装置(11)、冷却装置(12)、脱硝装置(13)和余热回收装置(14)，其特征在于：所述混合装置(2)连接设在输料装置(1)的下方，所述高效蒸汽预热器(3)连接并设在输料装置(1)的侧部，所述高效蒸汽预热器(3)的一侧和宽皮带给料机(4)连接，所述曲线多辊布料器(5)设在宽皮带给料机(4)的下方，所述全屏蔽多级密封烧结机(6)设在曲线多辊布料器(5)的下方，所述烧结烟气再循环装置(7)设在全屏蔽多级密封烧结机(6)和闪燃控制装置(8)的上方，所述烧结烟气再循环装置(7)经过烧结烟道(9)和所述除尘装置(10)连接，所述脱硫装置(11)设在除尘装置(10)的一侧，所述脱硫装置(11)的下方连接有冷却装置(12)，所述冷却装置(12)的上方侧部连接有脱硝装置(13)，所述脱硝装置(13)的侧部连接有余热回收装置(14)，所述余热回收装置(14)的下部连接设有烟囱(15)。

2.根据权利要求1所述的一种基于燃料配制和焙烧控制的洁净烧结***，其特征在于：所述全屏蔽多级密封烧结机(6)采用全密封结构，包括头部密封装置、尾部密封装置和台车本体密封装置。

3.根据权利要求1所述的一种基于燃料配制和焙烧控制的洁净烧结***，其特征在于：所述输料装置(1)配好的原料依次进入一次锥形逆流分级圆筒混合造球机、二次锥形逆流分级圆筒混合造球机进行混合造球。

4.根据权利要求1所述的一种基于燃料配制和焙烧控制的洁净烧结***，其特征在于：所述宽皮带给料机(4)采用变频调速减速电机驱动，皮带的转速可以根据混合料的需要进行调整。

5.根据权利要求1所述的一种基于燃料配制和焙烧控制的洁净烧结***，其特征在于：所述烧结烟道(9)后部1/3段的高温烟气经后部大烟道、多管除尘器及小型循环风机加压，并循环到烧结机台车上方前2/3段烧结机料面上。

Images