一种提高竖冷炉回收烧结矿余热效率的排料方法

摘要

本发明涉及一种提高烧结矿余热利用率的方法，特别涉及一种提高竖式冷却炉（竖冷炉）回收烧结矿余热效率的排料方法，属于烧结技术领域和能源环保领域。该方法步骤如下，1）定义竖冷炉排料矩阵的排料口，由左至右由上至下依次为A口、B口、C口、D口、E口、F口；2）排料矩阵的排料顺序为A口→E口→C口→D口→B口→F口→A口，且每个排料口到下一个排料口的切换时间为，打开3-5s，停顿2-5s，各排料口依顺序切换，并根据上述排料顺序不断循环。本发明提出了一种以切换开关顺序和时间同步进行的方式，使得余热回收效率得到了提升。

权利要求

1.一种提高竖冷炉回收烧结矿余热效率的排料方法，其特征在于执行如下步骤：1）定义竖冷炉排料矩阵的排料口，由左至右由上至下依次为A口、B口、C口、D口、E口、F口；

2）排料矩阵的排料顺序为A口→E口→C口→D口→B口→F口→A口，且每个排料口到下一个排料口的切换时间为，打开3-5s，停顿2-5s，各排料口依顺序切换，并根据上述排料顺序不断循环。

说明书

一种提高竖冷炉回收烧结矿余热效率的排料方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种提高烧结矿余热利用率的方法，特别涉及一种提高竖式冷却炉（竖冷炉）回收烧结矿余热效率的排料方法，属于烧结技术领域和能源环保领域。

背景技术

[0002]

[0003] 钢铁工业能耗约占全国工业总能耗的10%～16%，而烧结能耗约占钢铁生产总能耗的10%～15%，仅次于高炉炼铁工序。烧结具有优良的资源适应性，可处理冶金企业大量内生固体废弃物，在钢铁联合企业中，是为高炉提供原料的重要工序之一。

[0004] 余热利用是烧结厂实现节能减排、清洁高效生产的重要途径。目前烧结工序中烧结矿余热回收主要采用环冷机余热锅炉工艺，然而，环冷机工艺属于半开放式系统，对烧结矿的余热回收效率很低，得到较低的废气温度又进一步导致锅炉运转率降低，降低了烧结矿余热的利用率。造成这种现象的原因许多是工艺固有缺陷，不改变工艺，很难从根本上得到改善。

[0005] 竖式冷却回收烧结矿显热是烧结过程余热资源高效回收利用的一项新技术，该工艺核心目标是在对烧结矿冷却的同时实现烧结矿显热的高效回收，其工作原理是烧结矿与冷却气在密闭的竖冷炉本体内相向运动时发生热量交换，升温过后的气体把烧结矿余热带走并送往余热回收锅炉。对比传统余热回收技术，竖冷回收烧结矿显热技术能够从根本上改变平铺并联换热回收热风温度低，环冷漏风导致回收热风温度更低、热品质进一步下降等问题；同时，该技术还能从原理上减少粉尘排放，达到环境保护的目的。然而，由于竖冷炉工艺在近两年才开始工业试验，在理论转化为工业应用的过程中不可避免的存在余热回收效率不理想或未达到设计标准，这就需要在工艺设计或工艺操作方面对其进行完善和改进。

[0006] 上海梅山钢铁股份有限公司3#烧结机为198 m2带式烧结机，日产烧结矿6060 t，初始采用环冷机冷却热烧结矿。2017年开始在此烧结机后建设一座竖冷炉，并于2018年3月投产。所建竖冷炉为矩形截面竖冷，底部设置6个排料口，其中6个排料口的排料顺序和排料口切换时间所组成的排料矩阵一直是生产投产后所关注的重点内容之一。一般来说，常用的排料口切换方案有“单排料口切换”、“双排料口切换”、和“单双排料口交叉切换”等，每一种方案又涉及很多的切换顺序组合，而每一种组合的测试至少要经四个小时才能看出效果，在实际生产中很难通过大量调整布料矩阵的方式总结出排料规律。烧结矿竖冷炉投产以后，现场操作人员进行了若干次排料矩阵的调试，但竖冷炉换热效率的上下浮动并无明显规律可循，排料口的切换和排料时间的改变只与生产产量相关，从调试过后的其它生产实时数据中也分析不出有效的信息和规律。

发明内容

[0007]

[0008] 本发明要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提出一种提高竖冷炉回收烧结矿余热效率的排料方法。

[0009] 本发明为了解决上述技术问题提出的技术方案是：一种提高竖冷炉回收烧结矿余热效率的排料方法，执行如下步骤：1）定义竖冷炉排料矩阵的排料口，由左至右由上至下依次为A口、B口、C口、D口、E口、F口；

[0010] 2）排料矩阵的排料顺序为A口→E口→C口→D口→B口→F口→A口，且每个排料口到下一个排料口的切换时间为，打开3-5s，停顿2-5s，各排料口依顺序切换，并根据上述排料顺序不断循环。

[0011] 本发明采用上述技术方案的有益效果是：本发明提出了一种以切换开关顺序和时间同步进行的方式，使得余热回收效率得到了提升。从看似无规律可循的排料过程中寻找到了可以有效进行余热回收的方式。

附图说明

[0012]

[0013] 下面结合附图对本发明作进一步说明：

[0014] 图1是本发明实施例中的竖冷炉排料口的结构示意图。

[0015] 附图说明：竖冷炉本体1、排料口2（6个排料口的命名分别为A、B、C、D、E、F）具体实施方式

[0016]

[0017] 实施例

[0018] 实施例1：一次排料矩阵调整前后数据对比：排料顺序由A→B→C→D→E →F→A调整为A→E→C→D→B→F→A，排料时间由单个排料口开12 s、停10 s调整为开5s、停5s后切换到下一个排料口，整个循环周期由132s缩至60s。调整前后竖冷炉工艺主要参数对比如表1所示。

[0019] 从表1可以看出，排料矩阵调整后气体终了温度在不断上升的同时烧结矿的终了温度在不断下降并在6h小时后趋于稳定，整个工艺的余热回收率有明显改善。

[0020] 表1：

[0021]

[0022] 实施例2：另外一次排料矩阵调整前后数据对比：排料顺序由A→D→E→B→C→F→A调整为A→E→C→D→B→F→A，排料时间由单个排料口开15 s、停10 s调整为开3 s、停2 s后切换到下一个排料口，整个循环周期由150s缩至30s。调整前后竖冷炉工艺主要参数对比如表2所示。

[0023] 从表2可以看出，排料矩阵调整前后的工艺参数变化趋势与实例1相同，调整后气体终了温度在不断上升的同时烧结矿的终了温度在不断下降并在6h小时后趋于稳定，整个工艺的余热回收率有较大改善，余热回收率最高已达60%以上。

[0024] 表2：

[0025]

[0026] 本发明提供的方法看似简单，但由于调试次数相比排料切换组合的总样本来说太少，且看不到竖冷炉内部颗粒的运动情况等原因，不能明确调整开口和改变开口及停顿时间能否取得好的效果。而本发明发现了这之间的联系，借由大量的模拟运算通过分析和总结计算的结果得到了排料过程中烧结矿颗粒的运动规律，颗粒的运动规律显示：1）排料口的切换顺序和开关时间不仅与烧结矿产量息息相关，还与烧结矿颗粒运动过程的“蓬料”和“鼠洞”现象有内在联系；2）“双排料口切换”时排料速度较快，与烧结矿产量匹配不佳，“单双排料口交叉切换”会加剧烧结矿运动的不均匀性，即增大烧结矿在炉内停留时间的差异。最后，根据这种被提炼出的据颗粒运动规律对排料矩阵的选取和优化进行了反推。
本发明不局限于上述实施例。凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。