旋轉燒結機系統的製作方法

2023-06-05 14:45:31

專利名稱：旋轉燒結機系統的製作方法
技術領域：
本發明屬於冶金技術領域，涉及生產燒結礦的一種燒結設備。
背景技術：
燒結礦是一種供煉鐵高爐使用的人造塊礦。從全球資源情況看，可以直接用於煉鐵高爐的天然塊礦資源不足，價格上漲。並且，直接使用高比例的天然塊礦也會使得煉鐵高爐技術經濟指標變差，其原因在於，天然塊礦的冶煉性能比燒結礦要差，這樣就會使得煉鐵成本增加。為了解決上述問題，有必要大量使用以鐵礦粉為基本原料製成的燒結礦，並且提高燒結礦的質量。所以，燒結礦的生產在煉鐵工業中處於難以替代的重要位置。現有燒結礦的生產設備主要有帶式燒結設備和環式燒結設備。1、帶式燒結設備，由帶式燒結機、鋪底料裝置、布料裝置、點火器、抽風裝置等組成。目前所廣泛應用的帶式燒結機是Dwight Lioyd型帶式燒結機，由臺車、密封滑道、風箱、 頭輪、尾輪、驅動裝置、回車道、骨架等組成。帶式燒結設備的工作過程為
(1)布料將含有固體燃料、熔劑的混合料通過布料器布到帶式燒結機機頭的臺車篦床上，混合料層厚度通常為500毫米 800毫米，臺車連續的向前移動，後面空臺車連續的被混合料布滿。為了保護篦床，延長其使用壽命，並增加料層透氣性，通常在混合料布料之前， 首先在篦床上鋪上一層較薄的鋪底料，厚度通常為20 40毫米，再將混合料布在鋪底料之上，鋪底料是一種粒徑通常為10 20毫米的燒結礦；
(2)、點火布滿料的臺車連續前行，臺車上的混合料表層中的固體燃料，在經過點火器時被點火器的火焰點燃；
(3)、抽風燒結混合料層表層中的固體燃料被點燃後，臺車繼續前行，在抽風負壓的作用下，空氣穿過料層，其中的氧與料層中的固體燃料發生反應不斷燃燒，產生高溫，混合料局部軟化或熔化，發生一系列的化學反應，生成一定數量的液相，隨後，隨著燃燒帶的逐漸下移，其上層溫度降低，液相逐漸冷卻而凝固成燒結礦。臨近機尾時，燒結過程完成，臺車篦床上的混合料層全部變成具有一定強度的燒結礦餅；
(4)、折斷卸料臺車繼續前行，經過帶式燒結機尾輪時，通過臺車在尾輪上的折彎，燒結礦餅斷裂成短燒結礦餅，而後滑動進入尾輪後下部的破碎機，完成卸料過程。然後臺車經回車道、燒結機頭輪返回到布料位置。如此不斷循環，燒結生產連續進行。帶式燒結設備是目前主要的燒結設備。具有工藝及設備成熟、可靠，單機規格大， 產品質量好等優點。自從世界上第一臺Dwight Lioyd型帶式燒結機誕生以來，其設備規格一直在不斷增大。現在，大型的Dwight Lioyd型帶式燒結機臺車有效寬度為5米，燒結機有效長度為100米，設備規格即其有效燒結面積為500平方米。推動設備規格不斷增大的動力在於，(1)大型燒結機的產品質量更好。其中一個重要原因在於，在燒結過程中，邊緣的燒結礦強度較差，大型燒結機的有效寬度大，燒結礦的邊緣層所佔比例小，強度較好的中間層所佔比例大，所以，最終成品燒結礦的質量較好。(2)大型燒結機的經濟性更好。當燒結機更大時，返礦率較高的邊緣層所佔比例下降，從而使得燒結成品率提高，單位消耗下降，從而使成本下降。同時，使用大型燒結機的燒結廠的勞動生產率更高，也降低了人工成本。但是帶式燒結設備中的帶式燒結機存在固有的、無法克服的漏風率高、燒結礦噸礦電耗高、投資大、臺車有效利用率低、維修費用高等缺點，漏風率通常高達40% 60%。大量漏風會帶來以下幾個方面的危害
(1)漏風使得燒結礦噸礦電耗大幅度增加，使得燒結礦成本增加，經濟性降低。通常，燒結礦因漏風導致的電量浪費為15 20kW. h/t左右，相應增加燒結礦生產成本7 10元/ t左右；
(2)漏風使得抽風系統煙氣量大大增加，抽風系統的煙道、除塵器、風機、煙 的規格被迫增大，設備投資增加。通常，因漏風使得抽風系統投資增加35% 50%左右。相應的，維修費用升高30% 45%左右；
(3)漏風使得燒結煙氣脫硫系統脫硫效果降低。其原因在於，在總硫量不變的情況下， 漏風使得煙氣總量幾乎增加一倍，導致含硫煙氣流速提高了一倍左右，使脫硫效率大幅度降低，從而使得硫排放絕對量大大增加，導致嚴重的環境問題；
(4)為了解決硫排放量增加的問題，必須加大燒結煙氣脫硫系統的設備規格，這又增加了投資和維修費用，而這些費用也要進入到燒結礦的生產成本中去，使得經濟性變差；
(5)漏風使得燒結煙氣溫度降低，從而使得煙氣所蘊含的可利用熱能品位降低，使得本可以回收利用的餘熱資源變得沒有回收利用價值；
(6)漏風使得因發電而導致的二氧化碳的排放量大幅度增加。通常，漏風使二氧化碳排放量增加18 25kg/t彼左右。也間接導致環境問題更為突出。臺車有效利用率是指一臺燒結機上安裝的臺車中，位於布料、點火、抽風燒結、卸料區域的臺車數量與總的臺車數量之比。帶式燒結機的臺車有效利用率通常為37% 48%， 臺車有效利用率低就使得建設投資增加。2、環式燒結設備，由環式燒結機(也稱環形燒結機)、鋪底料裝置、布料裝置、點火器、犁式卸料器、抽風裝置等組成。環式燒結機由若干個扇形風箱組成的風箱環、篦條、環形梁、託輪、定心擋輪、驅動裝置、中心集煙管等組成。中國專利文獻CN209^88U、CN105^68C、 C擬808931Y公布了三種環式燒結機的專利。其中中國專利文獻CN209^88U (專利號 ZL91220108. 8)和CN1059268C (專利號ZL97108048. 8)中採用犁式卸料器將燒成的燒結礦餅從篦床上刮下完成卸料；中國專利文獻C擬808931Y (專利號ZL200420079739. 8)公開的 「無中軸環形燒結機」對卸料進行了改進，採用螺旋卸料機對燒成的燒結礦餅進行破碎和卸料。環式燒結設備的工作過程為；
(1)布料將含有固體燃料、熔劑的混合料通過布料器布到環式燒結機布料端的環形風箱篦床上，環形風箱連續的向前轉動，後面空篦床被混合料連續的布滿，料層橫截面為梯形。為了保護篦床，延長其使用壽命，並增加總的料層透氣性，通常在混合料布料之前，首先在篦床上鋪上一層較薄的鋪底料，再將混合料布在鋪底料之上；
(2)點火隨著環形風箱的繼續轉動，風箱篦床上的混合料表層中的固體燃料，在經過點火器時被點火器的火焰點燃；(3)抽風燒結表層混合料中的固體燃料被點燃後，繼續前行，在抽風負壓的作用下，空氣穿過料層，其中的氧與料層中的燃料發生反應不斷燃燒，產生高溫，混合料局部軟化或熔化，發生一系列的化學反應，生成一定數量的液相，隨後，隨著燃燒帶的逐漸下移，其上層溫度降低，液相逐漸冷卻而凝固成燒結礦。臨近卸料端時，燒結過程完成，風箱篦床上的料層全部變成燒結礦餅。(4)犁式卸料通過犁式卸料器將燒結礦餅強制刮下，在被刮的同時，燒結礦餅受擠壓碎裂成塊，同時落入環形風箱旁邊下部的破碎機進行破碎，然後風箱篦床繼續旋轉，一直到布料端。如此不斷循環，燒結生產連續進行。由於結構上的原因，環形燒結機可以採用水平環形水封槽進行密封，這就消除了一個最主要的漏風因素，所以環式燒結設備存在漏風率低、燒結礦噸礦電耗低的優點，同時，還有投資少、維修費用低的優點。但是，只適用於小型燒結機，並且產品質量差，通常設備規格為16 觀平方米，目前主要應用於小型燒結廠。自1990年我國第一臺環式燒結機投入生產以來，儘管有多家設計研究單位和燒結廠對其不斷研究及改進，但是，該工藝及設備並沒有得到很好的發展，特別是在最重要的設備大型化方面幾乎沒有進展。目前為止，設備規格最大為有效燒結面積35平方米，燒結機上料層寬度1. 7米，料層高度500毫米。這也就使得其生產的燒結礦質量較差，不能滿足大中型煉鐵高爐的需要。設備大型化沒有顯著進展的最重要原因在於該設備在大型化後無法卸料。參見附圖1所示，採用犁式卸料器將燒成的燒結礦餅從篦床上刮下完成卸料的示意圖，從圖中可以清楚地看出，燒結機的旋轉方向為ω，靜止不動的犁式卸料器13對燒結礦餅12產生一個合力為斜向的反作用力F，使得燒結礦餅受到擠壓、彎折雙重作用而碎裂成塊，其中徑向分力1 將燒結礦餅12從風箱篦床11上推下，落入破碎機的受料鬥14中， 周向分力Fy對燒結機旋轉產生阻力，同時，對燒結礦餅產生擠壓作用，這個擠壓作用還會沿著未碎裂的燒結礦餅一直傳遞到未燒完的混合料層。嚴重時，還會使燒結機機械結構產生變形。當燒結機規格較大時，尤其是燒結礦餅寬度較大，強度較高時，卸料阻力急劇增大， 犁式卸料裝置會將相當長度的燒結料層推離正常位置，導致生產過程被迫中斷。所以說，對於較大規格的燒結機而言，犁式卸料器卸料的方法完全不可行。ZL200420079739. 8公開的「無中軸環形燒結機」對卸料進行了改進，採用螺旋卸料機對燒成的燒結礦餅進行破碎和卸料。其出發點是卸料動力由螺旋卸料機單獨提供，不增加爐床傳動負擔，避免爐床擠壓變形。但是，螺旋卸料過程首先要將燒結礦餅破碎成尺度小於其螺距尺寸的碎塊，然後才能依靠螺旋葉片將碎塊卸下。事實上，儘管燒結礦餅是一種強度不高，脆性較大的物料，但其強度仍然遠遠超出了螺旋裝置的破碎能力。對於中型規格的燒結機而言，當燒結礦強度達到中等水平時，螺旋卸料機對燒成的燒結礦餅進行破碎和卸料就完全不可行。所以，現有卸料技術導致環式燒結機無法實現大型化。而由於邊緣及表層燒結礦質量差，小規格的環式燒結機的邊緣及表層燒結礦所佔的比例很高，導致小型的環式燒結機的產品質量差，成品率低，消耗高。同時，勞動生產率也很低。環式燒結機通常設備規格為16 觀平方米，個別達到35平方米，目前主要應用於小型燒結廠。儘管有漏風率低、電耗低的優點，但環式燒結機在產品質量、成品率、勞動生產率等方面與大中型的帶式燒結機相比完全沒有競爭力。國家產業政策將小型燒結機列入淘汰目錄。

發明內容
本發明的目的在於克服已有技術的帶式燒結設備所存在的燒結機漏風率高、燒結礦噸礦電耗高、投資大、臺車有效利用率低、維修費用高等不足，以及，環式燒結設備所存在的設備規格小、產品質量差，成品率低、勞動生產率低等不足，提供一種旋轉燒結機系統，使得低漏風率的旋轉燒結機能夠大幅度地增大單機規格，使得燒結礦生產電耗低的同時產品質量好、成品率高，適用於大中型燒結廠。本發明所述的用於燒結礦生產的一種旋轉燒結機系統，它包括旋轉燒結機、卸料裝置，其特徵在於在旋轉燒結機的卸料端的卸料裝置之前設置有將燒結礦餅切割成短燒結礦餅的切割裝置。旋轉燒結機是指整機篦床構成一個水平環形平面的燒結機，包括已有的環式燒結機、環形燒結機。靠近布料裝置的位置稱為布料端，靠近卸料裝置的位置稱為卸料端。切割裝置是利用剪力、切力、鋸割力等力將燒結礦餅切斷的機械裝置。卸料裝置是將被切割分斷的短燒結礦餅從篦床上卸下的機械裝置。在旋轉燒結機系統中設置了切割裝置，就可以將整體燒結礦餅在卸料前切割分段成短燒結礦餅，卸料裝置將被切割的短燒結礦餅卸下將不再困難，即便是已有技術中的犁式卸料器也可以將被切割的短燒結礦餅卸下，消除了已有技術中環式燒結機在設備大型化後無法卸料的缺陷，使低漏風率的旋轉燒結機可以大型化。具體的一種切割裝置是一種水平剪切裝置，也就是說，二個剪刃沿水平方向相對移動，將燒結礦餅剪切分斷。所述的水平剪切裝置在運行剪切動作時與燒結礦餅保持同步運動。在正常生產時，燒結礦餅是隨設備連續轉動的，為了順利剪切燒結礦餅，將水平剪切裝置設置為在運行剪切動作時與燒結礦餅保持同步運動。水平剪切裝置在運行剪切動作時與燒結礦餅保持同步運動的第一種技術方案是 所述的水平剪切裝置包括機架、剪刃、導向架、液壓缸，其機架上設置有導向架，剪刃設置在導向架上，液壓缸和導向杆設置在機架上，並且與導向架相連，機架下部設置有輪，輪坐落在環形軌上，機架一側設置有回程彈簧，回程彈簧一端與機架相連，另一端與設備基礎相連；保持同步運動的第二種技術方案是所述的回程彈簧用重錘滑輪組成的重力牽拉復位裝置代替，其餘與第一種技術方案相同，同樣會獲得好的效果。水平剪切裝置在運行剪切動作時與燒結礦餅保持同步運動也還有其它技術方案，是該技術領域的普通技術人員容易想到的。具體的另一種切割裝置是垂直壓切裝置，也就是說切刀的移動方向是垂直方向。所述的垂直壓切裝置在運行壓切動作時與燒結礦餅保持同步運動。所述的垂直壓切裝置在運行壓切動作時與燒結礦餅保持同步運動的第一種技術方案是所述的垂直壓切裝置包括機架、刀架、切刀、導向杆、液壓缸，機架上設置有導向杆， 刀架設置在導向杆上，切刀設置在刀架上，液壓缸設置在機架上，並且與刀架相連，機架下部設置有輪，輪坐落在環形軌上，機架一側設置有回程彈簧，回程彈簧一端與機架相連，另一端與基礎相連；保持同步運動的第二種技術方案是所述的回程彈簧用重錘滑輪組成的重力牽拉復位裝置代替，其餘與第一種技術方案相同，同樣會獲得好的效果。垂直壓切裝置在運行壓切動作時與燒結礦餅保持同步運動也還有其它技術方案，是該技術領域的普通技術人員容易想到的。優選的一種切割裝置是一種水平剪切裝置。優選的一種卸料裝置是一種主動推下式卸料裝置，也就是說，卸料力是一種由卸料裝置主動對短燒結礦餅所施加的推力，而不是來源於旋轉燒結機的旋轉動力的反作用力。所述的主動推下式卸料裝置，它的卸料方式是使用推桿裝置將短燒結礦餅推下。 一種技術方案是該卸料裝置包括推料頭、液壓缸、導向杆、導向扁套，推料頭設置在液壓缸前端，液壓缸尾端與底座通過銷軸相連接，底座固定設置，導向杆設置在導向扁套內，推料頭下部設置有鋼絲刷，導向扁套設置有回程彈簧，回程彈簧一端與導向杆相連，另一端與導向扁套相連；另一種技術方案是該卸料裝置包括推料頭、液壓缸、導向杆、導向套、底座、 工字梁、承重輪等，推料頭設置在導向杆前端，導向杆設置在導向套內，導向杆與導向套是間隙配合，液壓缸前端與推料頭相連，液壓缸尾端與導向套通過銷軸相連接，導向套通過銷軸與底座相連，底座固定設置，推料頭下部設置有鋼絲刷，導向套一側設置有回程彈簧，在燒結礦餅上方跨越設置工字梁，推料頭通過承重輪與工字梁相連。所述的卸料裝置的液壓缸也可以用氣缸或電動推桿裝置代替，同樣會獲得好的效^ ο旋轉燒結機系統的工作過程為
(1)布料將含有固體燃料、熔劑的混合料通過布料器布到旋轉燒結機布料端的環形篦床上，篦床連續的向前轉動，後面空篦床被混合料連續的布滿，料層橫截面為梯形。為了保護篦床，延長其使用壽命，並增加總的料層透氣性，通常在混合料布料之前，首先在篦床上鋪上一層較薄的鋪底料，再將混合料布在鋪底料之上；
(2)點火隨著環形篦床的繼續轉動，篦床上的混合料表層中的固體燃料，在經過點火器時被點火器的火焰點燃；
(3)抽風燒結表層混合料中的固體燃料被點燃後，繼續前行，在抽風負壓的作用下，空氣穿過料層，其中的氧與料層中的燃料發生反應不斷燃燒，產生高溫，混合料局部軟化或熔化，發生一系列的化學反應，生成一定數量的液相，隨後，隨著燃燒帶的逐漸下移，其上層溫度降低，液相逐漸冷卻而凝固成燒結礦。臨近卸料端時，燒結過程完成，篦床上的料層全部變成燒結礦餅。(4)切割篦床上的料層燒結過程完成，全部變成燒結礦餅，然後隨篦床繼續旋轉至卸料端的切割位置，切割裝置開始切割並在與燒結礦餅同步運動狀態下將燒結礦餅切割分段成短燒結礦餅。通過切刀的作用，被切下的短燒結礦餅與未切的燒結礦餅之間形成一定寬度的間隔。(5)卸料被切割分段的短燒結礦餅，隨篦床的轉動繼續前行，到達卸料端的卸料位置，設置在卸料位置的卸料裝置在與燒結礦餅同步運動狀態下將短燒結礦餅從篦床上卸下，短燒結礦餅落入旁邊的破碎機受料鬥，再進入破碎機進行破碎，然後篦床繼續旋轉，一直到布料端。如此不斷循環，燒結生產連續進行。需要說明的是，在切割裝置的切割過程中，有可能使切下的短燒結礦餅產生一道或多道裂縫，並在切口處產生少量碎塊。短燒結礦餅的裂縫及在切口處產生的少量碎塊並不會對卸料產生不利影響。由於在旋轉燒結機系統中設置了切割裝置以及在燒結礦的生產工藝中增加了切割步驟，使得旋轉燒結機上燒結礦的卸料過程不再擠壓燒結料層及設備，即便是燒結礦達到可能的最好強度也可以順利切割，消除了制約旋轉燒結機大型化的關鍵因素，使得旋轉燒結機大型化有了可行性，其實質意義在於，使設計大型並且低漏風率的旋轉燒結機不再存在難以克服的障礙，因此，可以在降低能耗、減少排放、減少建設投資、提高燒結礦質量方面得到全面的獲益。


圖1是已有技術的犁式卸料原理圖； 圖2是本發明實施例1的原理圖； 圖3是本發明實施例1的切割裝置結構示意圖； 圖4是圖3的俯視圖5是本發明實施例2切割裝置的另一種結構示意圖； 圖6是圖5的俯視圖7是本發明實施例1的卸料裝置結構示意圖； 圖8是圖7的俯視圖9是本發明實施例2的卸料裝置另一種結構示意圖； 圖10是圖9的俯視圖； 圖11是圖9中A-A剖視圖。
具體實施例方式結合實施例參照附圖對實現本發明的具體實施方式
進行詳細的說明
為實現本發明所設計的旋轉燒結機系統為包括旋轉燒結機、鋪底料裝置、布料裝置、 點火器、抽風裝置、卸料裝置，其技術要點是在旋轉燒結機的卸料端的卸料裝置之前設置有將燒結礦餅切割成短燒結礦餅的切割裝置。實施例1
實施例1是實現本發明的一種旋轉燒結機系統，在圖2中，1是旋轉燒結機，2是切割裝置，3是卸料裝置，4是鋪底料裝置，5是布料裝置，6是點火器，8是燒結礦餅，9是短燒結礦餅，10是破碎機進料鬥。旋轉燒結機1的有效燒結面積為300平方米，中徑是觀米，篦床有效寬度是4米， 料層高度是700毫米，旋轉方向是ω，旋轉速度是1. 3轉/小時，中徑線速度為1. 92米/ 分。鋪底料裝置4與已有技術的原理相同，布料裝置5是採用已有技術的圓輥給料機加多輥布料器的已有技術，點火器6為使用煤氣點火的已有技術。 圖3、圖4是切割裝置2的結構原理圖，該切割裝置是一種剪切裝置，該剪切裝置在運行剪切動作時與燒結礦餅保持同步運動，包括機架21、導向架22、剪刃23、液壓缸Μ。該剪切裝置設置在旋轉燒結機1的卸料端的切割位置，並跨越篦床上的燒結礦餅8。其機架 21上左右對稱設置有二個導向架22，左右對稱設置的二個剪刃23分別設置在左右導向架 22上，二個左右對稱設置的液壓缸M和導向杆25分別設置在機架21上的左右兩側，並且分別與導向架22相連，機架21下部四角設置有四個輪沈，二條環形軌27分別固定設置在旋轉燒結機1的篦床內側和外側的設備基礎上，二個輪26坐落在內側環形軌27上，二個輪沈坐落在外側環形軌27上，機架21背對旋轉燒結機旋轉方向ω —端的內側、外側分別設置有一個回程彈簧28，回程彈簧一端與機架21相連，另一端與設備基礎相連。圖7、圖8是卸料裝置3的結構原理圖，該卸料裝置是一種主動推下式卸料裝置，也就是說是一種推料裝置，該推料裝置在運行推料動作時與燒結礦餅保持同步運動，包括推料頭31、液壓缸32、導向杆34。該推料裝置設置在旋轉燒結機1的卸料端的卸料位置，並位於篦床上的已經被切割分斷的短燒結礦餅9的內側。其推料頭31設置在液壓缸32前端， 液壓缸32尾端與底座33通過銷軸38相連接，底座33固定設置，導向杆34設置在導向扁套35內，導向扁套35固定設置，推料頭31下部設置有鋼絲刷36，導向扁套35 —側設置有回程彈簧37，回程彈簧37 —端與導向杆34相連，另一端與設備基礎相連。導向杆34與導向扁套35的上下方向間隙較小，是間隙配合，水平方向有較大的活動空間，導向杆34被導向扁套35所限制，不能上下移動及轉動，可以自由地水平移動及在水平面內轉動。它的工作原理是旋轉燒結機1在其驅動裝置的作用下連續的向前轉動，鋪底料裝置4將鋪底料鋪在旋轉燒結機1的篦床上，厚度20毫米 30毫米，布料裝置5將混合料鋪在鋪底料之上，厚度為700毫米，斷面形狀為上窄下寬的梯形，隨著旋轉燒結機1的轉動，篦床連續的向前移動，篦床上的料層，在經過點火器6時表層中的固體燃料被點火器的火焰點燃，然後在抽風負壓的作用下空氣穿過料層，使料層不斷燃燒，產生高溫，混合料局部軟化或熔化，發生一系列的化學反應，生成一定數量的液相，隨著燃燒帶的逐漸下移，上層溫度降低，液相逐漸冷卻凝固成燒結礦，當篦床臨近卸料端時，燒結過程完成，料層全部變成燒結礦餅。當燒結礦餅到達切割位置時，切割裝置2開始切割，裝置的機架21的內外側設置的二個液壓缸M動作，在同步裝置的控制下，以相同的速度，推動二個導向架22相向運動，設置在導向架22上的二個剪刃23也從初始位置開始向燒結礦餅8剪切，將燒結礦餅8剪切分斷為短燒結礦餅9。導向杆25使得導向架22的受力狀態優化。當剪刃23開始剪入燒結礦餅8時，燒結礦餅8仍然隨旋轉燒結機1轉動，切割裝置2藉助於其設置的走形輪沈在環形軌27上運動，使切割裝置2與旋轉燒結機1上的燒結礦餅8相對位置保持不變，當剪切完成剪刃23回復到初始位置時，切割裝置2在回程彈簧觀的作用力下也回復到初始位置，為下一次剪切做好準備，剪切裝置的一個工作循環結束。液壓缸M的行程為 2. 5米，剪刃23的剪切速度為1. 25米/秒，剪切時間為2秒，返回時間為1. 5秒，剪切力為 100千牛頓，往返時間為3. 5秒，切割裝置2在切割及剪刃返回的過程中與旋轉燒結機1同步行走112毫米(以燒結機的中徑弧長計)，短燒結礦餅的長度為2. 5米。被剪切分斷的短燒結礦餅9到達卸料位置時，卸料裝置3的液壓缸32動作，推動推料頭31運動，接觸並推動短燒結礦餅9，將短燒結礦餅9從旋轉燒結機1的篦床上推下，落入破碎機的受料鬥10。 導向杆34和導向扁套35使推料頭31保持水平前進。當推料頭31開始接觸短燒結礦餅9 時，短燒結礦餅9仍然隨旋轉燒結機1轉動，同時，推料頭31在與燒結礦餅9的摩擦力作用下和液壓缸32、導向杆34 —起以銷軸38為中心擺動，導向杆34在導向扁套35的支撐下做水平運動，推料頭31與旋轉燒結機1上的短燒結礦餅9相對位置保持不變，直到短燒結礦餅9被推下落入破碎機的受料鬥10內，推料頭31推動短燒結礦餅9 一起向前運動時，鋼絲刷36將遺留的細碎顆粒清理乾淨，也推至受料鬥10內，卸料完成。此時，短燒結礦餅9對
9推料頭31的摩擦力消失，導向杆34以及推料頭31、液壓缸32在回程彈簧37的作用力下也回復到初始位置，液壓缸32收回，當推料頭31回復到初始位置時，一個工作循環結束，為下一次推料做好準備。液壓缸32的行程為5米，推料頭31的前進速度為2米/秒，推料時間為2. 5秒，返回時間為1. 5秒，推料力為80000牛頓，往返時間為4秒，推料頭31在推料的過程中與旋轉燒結機1同步轉動80毫米，導向杆34和液壓缸32的擺動角度為0. 4度。該實施例每小時生產優質燒結礦375噸，可滿足大型高爐的燒結礦供應需要。實施例2
實施例2是實現本發明的一種旋轉燒結機系統，在圖2中，1是旋轉燒結機，2是切割裝置，3是卸料裝置，4是鋪底料裝置，5是布料裝置，6是點火器，8是燒結礦餅，9是短燒結礦餅，10是破碎機進料鬥。旋轉燒結機1的有效燒結面積為500平方米，中徑是40米，篦床有效寬度是5米， 料層高度是800毫米，旋轉方向是ω，旋轉速度是1. 34轉/小時，中徑線速度為2. 78米/ 分。圖5、圖6是切割裝置2的結構原理圖，該切割裝置是一種垂直壓切裝置，該壓切裝置在運行壓切動作時與燒結礦餅保持同步運動，包括機架201、刀架202、切刀203、液壓缸204。該壓切裝置設置在旋轉燒結機1的卸料端的切割位置，並跨越篦床上的燒結礦餅 8。其機架201上設置有二個導向杆205，導向杆205下端設置有刀架202，刀架202上設置有多個切刀203，設置在機架201上的液壓缸204和刀架202相連，機架201下部四角設置有四個輪206，二條環形軌207分別設置在旋轉燒結機1的篦床內側和外側的設備基礎上， 二個輪206坐落在內側環形軌207上，二個輪206坐落在外側環形軌207上，機架201背對旋轉燒結機旋轉方向ω —端的內側、外側分別設置有一個回程彈簧208，一端與機架201相連，另一端與設備基礎相連。圖9、圖10、圖11是卸料裝置3的結構原理圖，該卸料裝置是一種有動力推下式卸料裝置，也就是說是一種主動推料裝置，該推料裝置在運行推料動作時與燒結礦餅保持同步運動，包括推料頭301、液壓缸302、導向杆304。該推料裝置設置在旋轉燒結機1的卸料端的卸料位置，並位於篦床上的已經被切割分斷的短燒結礦餅9的內側。其推料頭301設置在液壓缸302前端，液壓缸302尾端與導向套305通過銷軸308相連接，導向套305尾端與底座303通過銷軸309相連，底座303固定設置，導向杆304設置在導向套305內，其前端與推料頭301相連，推料頭301下部設置有鋼絲刷306，導向套305背對旋轉燒結機旋轉方向ω的一側設置有回程彈簧307，回程彈簧307另一端與設備基礎相連。導向杆304與導向套305是一種間隙配合，導向杆304、導向套305以及與其設置在一起的液壓缸302推料頭301可以自由地以銷軸309為中心在水平面內轉動。在跨越燒結礦餅9的上方固定設置有工字梁311，推料頭301上部設置有承重輪310，推料頭301通過承重輪310懸掛在工字梁311上。它的工作原理是旋轉燒結機1在其驅動裝置的作用下連續的向前轉動，鋪底料裝置4將鋪底料鋪在旋轉燒結機1的篦床上，厚度20毫米 30毫米，布料裝置5將混合料鋪在鋪底料之上，厚度為800毫米，斷面形狀為上窄下寬的梯形，隨著旋轉燒結機1的轉動， 篦床連續的向前移動，篦床上的料層，在經過點火器6時表層被點火器的火焰點燃，然後在抽風負壓的作用下空氣穿過料層，使料層不斷燃燒，產生高溫，混合料局部軟化或熔化，發生一系列的化學反應，生成一定數量的液相，隨著燃燒帶的逐漸下移，上層溫度降低，液相逐漸冷卻凝固成燒結礦，當篦床臨近卸料端時，燒結過程完成，料層全部變成燒結礦餅。當燒結礦餅到達切割位置時，機架201上設置的液壓缸204動作，推動刀架202向下運動，設置在刀架202上的切刀203從初始位置開始向燒結礦餅8切割，將燒結礦餅8切割分斷為短燒結礦餅9。導向杆205控制刀架202的切割方向。當切刀203開始切入燒結礦餅8時，燒結礦餅8仍然隨旋轉燒結機1轉動，切割裝置2藉助於其上設置的走形輪206在環形軌207 上運動，使切割裝置2與旋轉燒結機1上的燒結礦餅8相對位置保持不變，當切割完成切刀 203回復到初始位置時，切割裝置2在回程彈簧208的作用力下也回復到初始位置，為下一次切割做好準備，切割裝置的一個工作循環結束。液壓缸204的行程為1米，切刀23的切割速度為1米/秒，切割時間為1秒，返回時間為0. 75秒，切割力為150千牛頓，往返時間為1. 75秒，切割裝置2在切割及切刀返回的過程中與旋轉燒結機1同步行走90毫米(以燒結機的中徑弧長計)，短燒結礦餅9的長度為4米。被剪切分斷的短燒結礦餅9到達卸料位置時，卸料裝置3的液壓缸動作，推動推料頭301運動，接觸並推動短燒結礦餅9，將短燒結礦餅9從旋轉燒結機1的篦床上推下，落入破碎機的受料鬥10。當推料頭301開始接觸短燒結礦餅9時，短燒結礦餅9仍然隨旋轉燒結機1轉動，同時，推料頭301在與短燒結礦餅 9的摩擦力作用下和液壓缸302、導向杆304、導向套305 —起以銷軸309為中心擺動，推料頭301在承重輪310及梁311的支撐承載下水平弧線運動，推料頭301與旋轉燒結機1上的短燒結礦餅9相對位置保持不變，直到短燒結礦餅9被推下落入破碎機的受料鬥10內， 鋼絲刷306將遺留的碎料清理乾淨，卸料完成，此時，短燒結礦餅9對推料頭301的摩擦力消失，導向杆304、導向套305以及推料頭301、液壓缸302在回程彈簧307的作用力下也回復到初始位置，液壓缸302收回，當推料頭301回復到初始位置時，一個工作循環結束，為下一次推料做好準備。液壓缸302的行程為6米，推料頭301的前進速度為2米/秒，推料時間為3秒，返回時間為2秒，推料力為120千牛頓，往返時間為5秒，推料頭301在推料的過程中與旋轉燒結機1同步轉動140毫米，導向杆304、導向套305及液壓缸302的擺動角度為0.7度。該實施例每小時生產優質燒結礦650噸，可滿足特大型高爐的燒結礦供應需要。實施例3
實施例3是實現本發明的一種旋轉燒結機系統，在圖2中，1是旋轉燒結機，2是切割裝置，3是卸料裝置，4是鋪底料裝置，5是布料裝置，6是點火器，8是燒結礦餅，9是短燒結礦餅，10是破碎機進料鬥。旋轉燒結機1的總抽風面積為125平方米，其中有效燒結面積為62. 5平方米，冷卻面積是62. 5平方米，中徑是16米，篦床有效寬度是3米，料層高度是800毫米，旋轉方向是ω，旋轉速度是1. M轉/小時，中徑線速度為1. 01米/分。本實施例將旋轉燒結機總抽風面積的50%用作燒結礦冷卻，即在抽風燒結過程完成後，繼續抽風，空氣將已經燒結成的燒結餅冷卻降溫到150°C 250°C，然後再切割、卸料，卸料後的燒結礦破碎後無需冷卻，可以直接送往整粒系統處理。燒結廠也無需建設冷卻機，工廠布置簡化，除塵系統也得以簡化。圖3、圖4是切割裝置2的結構原理圖，切割裝置2的液壓缸M的行程為1. 75米， 剪刃23的剪切速度為1.25米/秒，剪切時間為1.4秒，返回時間為1. 1秒，剪切力為100 千牛頓，往返時間為2. 5秒，切割裝置2在切割及剪刃返回的過程中與旋轉燒結機1同步行
11走42毫米(以燒結機的中徑弧長計)，短燒結礦餅的長度為2. 5米，其餘與實施例1相同。圖7、圖8是卸料裝置3的結構原理圖。卸料裝置3的液壓缸32的行程為3. 5米， 推料頭31的前進速度為1.75米/秒，推料時間為2秒，返回時間為1.5秒，推料力為50000 牛頓，往返時間為3. 5秒，推料頭31在推料的過程中與旋轉燒結機1同步轉動34毫米，導向杆34和液壓缸32的擺動角度為0. 2度，其餘與實施例1相同。該實施例每小時生產優質燒結礦90噸，可滿足中型高爐的燒結礦供應需要。實施例4
實施例4大部分結構與實施例1相同，其區別在於，切割裝置2中，以重錘滑輪裝置取代回程彈簧觀，參照圖3、圖4，即將回程彈簧觀取消，在機架21迎向旋轉燒結機旋轉方向 ω 一端的內側、外側分別設置一組重錘滑輪裝置，即在設備基礎上固定設置滑輪，鋼絲繩一端與機架21相連，繞過滑輪，另一端與重錘相連，重錘的重力經鋼絲繩、滑輪後作用於機架 21。其餘與實施例1相同。實施例5
實施例5大部分結構與實施例2相同，其區別在於，卸料裝置3中，以重錘滑輪裝置取代回程彈簧307，參照圖9、圖10、圖11，即將回程彈簧307取消，在導向套305迎向旋轉燒結機旋轉方向ω —側設置一組重錘滑輪裝置，即在設備基礎上固定設置滑輪，鋼絲繩一端與導向套305相連，繞過滑輪，另一端與重錘相連，重錘的重力經鋼絲繩、滑輪後作用於導向套305。其餘與實施例2相同。有益效果
本發明的旋轉燒結機系統，設置有切割裝置的技術方案，在燒結礦的生產工藝過程中採用了在旋轉燒結機上對燒結礦餅切割後卸料的方法，很好地解決了已有技術中帶式燒結設備存在固有的漏風率高、燒結礦噸礦電耗高、投資大、臺車有效利用率低、維修費用高等缺點，以及，已有技術的環形燒結機的設備規格小、產品質量差，不適用於大中型燒結廠等缺點。提供的一種旋轉燒結機系統，單機規格大，產品質量好，燒結漏風率低，燒結礦噸礦電耗低、投資少、維修費用低，適用於大中型燒結廠。單臺燒結機有效燒結面積可以達到800 平方米以上，漏風率可以低至1%以下。使用本發明建設的燒結廠，在同等產量規模下，與帶式燒結機相比，主抽風機風量降低40% 60%，主抽風機耗電量也同比降低40% 60%，同時，電除塵器設備規格降低一半，除塵效率提高；在降低硫化物、氮氧化物排放方面，配套的脫硫裝置設備規格可以減小一半，硫化物、氮氧化物捕集效率提高，硫化物、氮氧化物排放減少；工程建設投資也大幅度降低。根據計算，採用本發明建設規模300萬噸/年燒結礦的燒結機，主抽風機耗電量可減少4000萬kW. h/年，減少電費支出2000萬元/年，減少(X)2排放4100萬噸/年；減少設備維修費用1000萬元/年；減少排放3000噸/年，減少工廠建設投資1億元左右。如果中國目前的燒結廠的燒結機按面積計，有10%採用本發明進行改造，則可減少電耗2. 4億元 /年，減少(X)2排放4. 9億噸/年；減少排放3. 6萬噸/年，經濟效益與環境效益均十分顯者ο
權利要求
1.旋轉燒結機系統，它包括旋轉燒結機、卸料裝置，其特徵在於在旋轉燒結機(1)的卸料端的卸料裝置(3)之前設置有將燒結礦餅(8)切割成短燒結礦餅(9)的切割裝置(2)。
2.根據權利要求1所述的旋轉燒結機系統，其特徵在於所述的切割裝置(2)是一種水平剪切裝置。
3.根據權利要求2所述的旋轉燒結機系統，其特徵在於所述的水平剪切裝置在運行剪切動作時與燒結礦餅保持同步運動。
4.根據權利要求3所述的旋轉燒結機系統，其特徵在於水平剪切裝置包括機架 (21)、導向架(22)、剪刃(23)、液壓缸(24)，機架(21)上設置有導向架(22)，剪刃(23)設置在導向架(22)上，液壓缸(24)和導向杆(25)設置在機架(21)上，並且與導向架02)相連，機架下部設置有輪(26)，輪06)坐落在環形軌07)上，機架—側設置有回程彈簧08)。
5.根據權利要求1所述的旋轉燒結機系統，其特徵在於所述的切割裝置(2)是一種垂直壓切裝置。
6.根據權利要求5所述的旋轉燒結機系統，其特徵在於所述的垂直壓切裝置在運行壓切動作時與燒結礦餅保持同步運動。
7.根據權利要求6所述的旋轉燒結機系統，其特徵在於垂直壓切裝置包括機架、切刀、導向架、液壓缸，機架(201)上設置有導向架002)，切刀(203)設置在導向架(202)上， 液壓缸(204)和導向杆(205)設置在機架O01)上，並且與導向架(202)相連，機架Q01) 下部設置有輪006)，輪(206)坐落在環形軌Q07)上，機架O01) —側設置有回程彈簧 (208)。
8.根據權利要求1所述的旋轉燒結機系統，其特徵在於卸料裝置(3)是一種主動推下式卸料裝置。
9.根據權利要求8所述的旋轉燒結機系統，其特徵在於主動推下式卸料裝置包括推料頭、液壓缸、導向杆、導向架，推料頭(31)上設置在液壓缸(3 前端，液壓缸尾端與底座 (33)通過銷軸相連接，底座(33)固定設置，導向杆(34)設置在導向架(35)內，推料頭(31) 下部設置有鋼絲刷(36)，導向架(3 設置有回程彈簧(37)。
全文摘要
本發明屬於冶金技術領域，涉及一種旋轉燒結機系統，包括旋轉燒結機、卸料裝置，在旋轉燒結機卸料端設置有切割裝置。一種切割裝置是水平剪切裝置，一種是垂直壓切裝置，切割裝置切割時與燒結礦餅同步運動。一種卸料裝置是主動推下式卸料裝置，推料時與燒結礦餅同步運動，推料頭下部設置有鋼絲刷。該旋轉燒結機系統可使單臺燒結機有效面積達到800平方米，燒結機漏風率小於1%，配套的除塵、脫硫系統投資降低一半。採用本發明建設規模300萬噸/年燒結礦的燒結機，耗電量可減少4000萬kW.h/年，減少主抽風機電費2000萬元/年，減少CO2排放4100萬噸/年；減少維修費用1000萬元/年；減少SO2排放3000噸/年。
文檔編號F27B21/12GK102538465SQ201210056838
公開日2012年7月4日 申請日期2012年3月6日 優先權日2012年3月6日
發明者楊東進 申請人:楊東進