具有预冷却区的烧结机 |
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| 申请号 | CN201320173460.5 | 申请日 | 2013-04-09 | 公开(公告)号 | CN203586770U | 公开(公告)日 | 2014-05-07 |
| 申请人 | 西门子公司; | 发明人 | 安德烈亚斯·勒克沙; 维克多·塞莱兹涅夫; 贝恩德·泽亨特鲍尔; | ||||
| 摘要 | 本实用新型涉及一种 烧结 机，特别是用于 铁 矿球团（GP，FP）的烧结机，具有干燥区（TRZ）并且在下游紧随有：与干燥区相邻的加热区（WZ），与加热区相邻的燃烧区（BRZ），与燃烧区相邻的余热利用区（REZ）和冷却区（KZ），烧结机还具有：从干燥区（TRZ）和加热区（WZ）中排出暖空气的第一输出管道；和从燃烧区（BRZ）和余热利用区（REZ）中排出热空气的第二输出管道；设置在余热利用区（REZ）和冷却区（WZ）之间的预冷却区（VKZ）；带有用于新鲜空气的入口的向预冷却区（VKZ）输送由新鲜空气、暖空气和热空气构成的混合空气的输入管道；和从第一输出管道和第二输出管道导向输入管道的连接管道。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种烧结机（2），其特征在于，所述烧结机具有干燥区（TRZ）并且在下游紧随有：与所述干燥区相邻的加热区（WZ），与所述加热区相邻的燃烧区（BRZ），与所述燃烧区相邻的余热利用区（REZ）和冷却区（KZ），所述烧结机还具有：从所述干燥区（TRZ）和所述加热区（WZ）中排出暖空气（14）的第一输出管道（12）；和从所述燃烧区（BRZ）和所述余热利用区（REZ）中排出热空气（18）的第二输出管道（16）；设置在所述余热利用区（REZ）和所述冷却区（WZ）之间的预冷却区（VKZ）；带有用于新鲜空气（10）的入口（8）的向所述预冷却区（VKZ）输入由新鲜空气（10）、暖空气（14）和热空气（18）构成的混合空气（26）的输入管道（22）； |
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| 说明书全文 | 具有预冷却区的烧结机技术领域[0002] 原材料经常要被制成球团。例如，在加工铁矿石时将铁矿石制成球团是众所周知的。例如，在“‘Pelletizing’，Lurgi Metallurgie GmbH，Frankurt a.M.，1589e/6.97/20”或“‘Innovation：SIMINE PELLET/Higher Productivity，Lower Costs an New Generation Pellet Plant’，Andreas Lekscha，metals&minig，2may2006，www.siemens.com/minig”中已知的所谓Lurgi-Davy-Travelling-Grate（鲁奇-戴维-往复炉排）流程是经典的往复炉排工艺（Wanderrostverfahren）：由铁矿石构成的球状的生球团在筒式造球机或盘式造球机中形成或者是滚动。在往复排炉机或者是烧结机中生球团被干燥且最后在高温下被烧制或烘烤成成品球团，也就是经过烧制的球团。 [0003] 图2示出了一种已知的烧结机2。在已知的往复炉排工艺中，生球团GP-在此是铁矿球团-被放置在由已经烧制成的（铁矿）球团FP所构成的保护层HL上。在此，在球团进料处后面在上游的机器端部处，也就是机器头部处有吸气区域AZ或吸气风箱AWk。在流动方向上，球团依次被运送经过烧结机的干燥区TRZ、加热区WZ、燃烧或烧结区域BRZ、余热利用区REZ和冷却区KZ。在燃烧区BRZ中，生球团GP转化成经过烧制的球团FP。在机器的末端处，这些球团到达输出传送带CO上。 [0004] 相应的区相互间被固定的隔离壁4分隔开。冷却区KZ具有两个子区KZ1和KZ2，它们装配有共用的风箱收集器E。通过具有用于新鲜空气10的入口8的输入管道6，通过鼓风机F1向该风箱收集器输入新鲜空气10。新鲜空气10在图2所示的流动箭头的方向上（也适用于下面的描述）上经过位于冷却区KZ内的经过烧制的球团FP在水平方向上从下向上吹。在这个过程中，冷却了经过烧制的球团FP，并且加热了新鲜空气10。吸收的热量-利用空气作为热载体-从子区KZ1通过中央的主收集器HK从上输送到加热区WZ和燃烧区BRZ中，并且为了协助燃烧器BR的工作而在燃烧区BRZ和加热区WZ中加以利用。该暖空气支持着燃烧过程，在该燃烧过程中例如像天然气一样的燃料在燃烧器BR中燃烧。余热利用区REZ中的暖空气和燃烧区BRZ中的经过燃烧的气体穿过球团层，并且作为热空气18随后通过收集器C被鼓风机F3通过第二输出管道16吸出。该气体的热量被直接地、也就是说，在不使用额外的鼓风机的条件下，用于在干燥区的子区TRZ2中干燥生球团GP。在子区TRZ1中，部分气体出于相同目的通过鼓风机F2被使用。气体，在这里就是来自加热区WZ和子区TRZ2的暖空气14，被抽吸出来，借助于第一输出管道12穿过生球团GP构成的层由鼓风机F5经过收集器B和静电过滤器ESP1被吸走，并且通过烟囱K排放到大气中。 [0005] 热空气18具有比暖空气14更高的温度，并且暖空气具有比新鲜空气10更高的温度。 [0006] 所描述的烧结方法或者是根据现有技术的烧结机2仅仅有条件地符合当时的技术、经济和生态的要求。其问题在于，部分经过烧制的球团会破碎，或这些球团最终也就是在经过烧结机之后不会完全冷却并且由此损坏后面的输出传送带CO。 [0007] 对于像冷却KZ1和KZ2中的热球团、调节烧结机的上部中的压力一样的多种技术目的，仅仅应用一个鼓风机会导致技术上的冲突，并且使技术过程的稳定控制变得困难。 [0008] 已知的烧结机2具有其它的组件，这些组件对于本实用新型而言并不重要，由此在此不对其进行详细阐述。实用新型内容 [0009] 本实用新型的目的通过一种烧结机得以实现，烧结机的特征在于，所述烧结机具有干燥区并且在下游紧随有：与所述干燥区相邻的加热区，与所述加热区相邻的燃烧区，与所述燃烧区相邻的余热利用区和冷却区，所述烧结机还具有：从所述干燥区和所述加热区中排出暖空气的第一输出管道；和从所述燃烧区和所述余热利用区中排出热空气的第二输出管道；设置在所述余热利用区和所述冷却区之间的预冷却区；带有用于新鲜空气的入口的向所述预冷却区输入由新鲜空气、暖空气和热空气构成的混合空气的输入管道；和从所述第一输出管道和所述第二输出管道导向所述输入管道的连接管道。 [0010] 根据本发明，烧结机是用于铁矿球团的烧结机，该烧结机具有干燥区。在下游紧接着干燥区有与其相邻的加热区。该加热区下游是燃烧区；其再下游是与该燃烧区相邻的余热利用区。余热利用区下游紧接着是冷却区。第一输出管道从干燥区和加热区中排出暖空气，第二输出管道从燃烧区和余热利用区中排出热空气。在余热利用区和-迄今为止已知的、由子区KZ1和KZ2所构成的-冷却区之间设有预冷却区。该烧结机另外具有输入管道，该输入管道又具有用于新鲜空气的入口。该输入管道向预冷却区输送由新鲜空气、暖空气和热空气所构成的混合空气。另外，烧结机包括连接管道，该连接管道从第一和第二输出管道导向输入管道。该连接管道由此将暖空气从第一输出管道输送给输入管道，并且将热空气从第二输出管道输送给输入管道，从而在此将相应的暖空气和热空气与新鲜空气混合。 [0011] 余热利用区和（实际的、由子区KZ1和KZ2构成的）冷却区“之间的”预冷却区的位置可以以两种可替换方式实现，根据按照本实用新型的 冷却区的定义：已知的冷却区实际上被缩短并且其子区KZ1和KZ2紧跟着预冷却区。 [0012] 严格地说，连接管道还可以包括用于新鲜空气的入口。输入管道由此退化成了连接管道的一部分。重要的是，仅仅混合新鲜空气、暖空气和热空气，并且通过适合的管道系统将该混合空气输送给预冷却区。 [0013] 本实用新型涉及到了以下认知，即，在一方面具有余热利用区的燃烧区和另一方面冷却区之间具有明显的温度落差，并且在相应的过程中，经过烧制的球团由于该温度落差遭受温度突变，这经常导致球团的破碎。本实用新型涉及了以下基础认知，即，大量暖空气形式的热量通常未被利用地从干燥区的第二部段TRZ2和加热区WZ中通过鼓风机F5和烟囱K排放到大气中，其中，热载体的温度在此约为160℃。 [0014] 由此，根据本实用新型在余热利用区和冷却区之间实现了预冷却区。这例如可以通过将已知的风箱收集器E分开（部分E，部分D）来实现，其中，输入管道通入部分D中。因此，预冷却区与冷却区无关地在混合空气的混合温度和流经的空气量方面是可调节的。由此确保整个冷却过程的更好的选择性。通过以下方式减小球团的温度突变，即，当预冷却区中的冷却气体的温度处在燃烧区、余热利用区和冷却区的较为度之间时，经过时间变化流程中，也就是说，在通过期间由烧结机实现均匀的或者是分级的球团冷却。同时通过从两个输出管道到输入管道的连接管道来生产性地使用来自干燥热量和燃烧区的部分热量。 [0015] 结果将产生出更少爆裂或破碎的球团，并且由此提高了成品球团的质量和制造方法的具体效率。这为烧结机中的冷却流程给出了更大的技术灵活性，以及更好地使用了流程中已存在的余热，并且由此通过更加合理地使用该热量而降低了燃料消耗。因此，提高了生产力，降低了运行成本并且减小了环境负担。 [0016] 在本实用新型的一个优选的实施方式中，输入管道包括鼓风机。通过控制该鼓风机还可以影响预冷却区中实际输送的混合空气量。烧结机运转的自由度得到提高。在烧结机中，由此在预冷却区中实现了新的鼓风循环。 [0017] 通过在机器的冷却区中装入另一个鼓风机，可以分离地在冷却区和预冷却区的空气通过量方面独立地一方面控制冷却区和预冷却区。因为不仅预冷却区的鼓风机而且冷却区的鼓风机都将空气输送到主收集装置中，并且由此影响燃烧器上方的压力，此外现在可以通过两个鼓风机在此在加热区WZ、燃烧区BRZ中的和在冷却区KZ1中的燃烧器之上进行压力调节。 [0018] 在本实用新型的实施方式的一个有利的变体中，所述连接管道连接在所述输入管道的抽吸侧的部段上。 [0019] 在这个实施方式的一个有利的变体中，连接管道随后-参照输出管道中的鼓风机的位置-被连接在输入管道的抽吸侧的部段上。输入管道中的鼓风机的抽吸功率由此被用来抽吸经过连接管道的暖空气和热空气。 [0020] 在本实用新型的实施方式的一个有利的变体中，所述第一输出管道和所述第二输出管道包括鼓风机，并且所述连接管道连接在所述第一输出管道和/或所述第二输出管道的压力侧的部段上。 [0021] 通常，第一和/或第二输出管道也包括鼓风机。连接管道随后在一个优选的实施方式中分别连接在第一和/或第二输出管道的压力侧的部段上，也就是说，连接在鼓风机的鼓风机侧上。 [0022] 在本实用新型的实施方式的一个有利的变体中，所述烧结机具有控制所述混合空气中所述暖空气、所述热空气和所述新鲜空气的份额的控制装置。 [0023] 在另一个优选的实施方式中，烧结机包括对混合空气中的暖空气、热空气和新鲜空气的份额进行控制的控制装置。这种控制装置在大多数时候 是阀门，该阀门可以布置在连接管道或输入管道中。由此可以在新鲜空气和热空气的温度之间设置混合空气的期望的混合温度。 [0024] 在本实用新型的实施方式的一个有利的变体中，所述烧结机具有通过对所述控制装置起作用来调节所述混合空气的混合温度的调节装置。 [0025] 在这个实施方式的一个变体中，烧结机还包括调节装置，该调节装置这样作用于控制装置，即对混合空气的混合温度-通常几乎恒定地保持在可预设的额定值上-进行调节。这可以实现均匀的混合温度，并且由此实现了不变的生产质量或者是生产条件。适合的混合温度是可能例如大约100℃。 [0026] 在本实用新型的实施方式的一个有利的变体中，所述烧结机具有布置在所述冷却区下游的吸气冷却区，和从所述吸气冷却区中排出含尘空气的第三输出管道。 [0027] 在本实用新型的一个优选的实施方式中，在烧结机中，在冷却区下游额外地还装配有吸气冷却区AC，吸气冷却区具有对此所属的风箱。该吸气冷却区配属于第三输出管道，该第三输出管道将含尘气体从吸气冷却区中排出。 [0028] 在冷却区中，由于冷却空气是从下方流向球团，因此通常下面的球团被充分冷却。此时，上面的球团则被较少地冷却。通过建立附加的吸气冷却区AC而给出了以下可能，即，在那里利用空气从上方流经球团并且同时吸出积累的灰尘。由此更好地冷却了迄今为止还较热的、上球团层。垂直方向上的球团层中的温度差被减小，使得特别是在上下球团之间进行温度补偿。总之，离开机器的球团由此均具有几乎相同的温度。由于个别过热的球团导致使输出传送带受损的情况得以避免。 [0029] 在本实用新型的实施方式的一个有利的变体中，所述第三输出管道连接在所述烧结机的额外地配属于与所述吸气冷却区不同的区域的吸气鼓风机上。 [0030] 在这个实施方式的一个优选的变体中，第三输出管道连接在吸气鼓风机上，其中，该处在吸气冷却区旁的吸气鼓风机附加地也配属于烧结机的不同于该吸气冷却区的区。这种吸气鼓风机例如在传送带端部总归也配属于给冷却腔（Kuehlbunker）中的吸气区。换而言之，这个现有的鼓风机因此共用于吸气冷却区。 [0031] 在本实用新型的实施方式的一个有利的变体中，所述烧结机是用于铁矿球团的烧结机。 [0032] 在一个优选的实施方式中，烧结机上游的端部上的吸气区AZ与其下游相邻的干燥区（TRZ）之间的面积比具有确定的值。换而言之，机器上游的端部上的干燥区根据在此存在的吸气区的成本而被延长。由此扩大了干燥区中的干燥面。这个变体涉及到了以下认知，即，在已知的机器中存在迄今为止仍没有被充分利用的储备面，以用于运走灰尘并且在此设置吸气区。为此所使用的排放装置（吸气风箱AWk）可以连接在适合的鼓风机上。通过变小和/或移动吸气面，新获得的面积那么连接在上游在已存在的干燥面上，并且后者由此根据本实用新型与已知的机器相比更大。干燥区的两个子区TRZ1和TRZ2在此以另一个适合的份额彼此改变，特别是两者皆被扩大。球团被更均匀和更好地干燥，并且由此更好地适用于其它处理流程。附图说明 [0033] 通过以下对通过附图更详尽地得以阐述的实施例的描述，使以上描述的本实用新型的特性、特点和优点以及实现这些特点和优点的方式和方法变得更加清楚并且更易理解。其在示意性的原理图中示出： [0034] 图1是从图2中按照本实用新型扩展得到的烧结机， [0035] 图2示出了根据现有技术的烧结机。 具体实施方式[0036] 图1示出了图2中的已知的烧结机2的按照本实用新型的扩展20。为此，处在其上游端部上的已知的风箱收集器E被缩短。在此，安装了附加的风箱收集器D，由此也缩短了冷却区KZ的第一子区KZ1。在其位置上由此产生了一个预冷却区VKZ。根据考虑方式，由此缩短了此外由子区KZ1和KZ2所构成的冷却区KZ，并且在该冷却区和余热利用区REZ之间添加了预冷却区VKZ。在另一个等价值的考虑方式中，冷却区KZ无改变地连接在余热利用区REZ上。子区KZ1随后被缩短并且添加预冷却区VKZ作为冷却区KZ的子区。在图1中，这在余热利用区REZ和冷却区KZ之间通过括号中的分隔线来表示明。 [0037] 预冷却区通过风箱收集器D和输入管道22在箭头24的方向上输入混合空气26。输入管道22具有用于新鲜空气10的入口8。通过连接管道28，输入管道22另外与第一输出管道12和第二输出管道16相连接。连接管道28被构造成两部分的并且由此通入输入管道22的两个不同位置中。 [0038] 暖空气14和热空气18通过连接管道28从第一输出管道12和第二输出管道16中在箭头24的方向上被输入到输入管道22中，并且在此与新鲜空气10一起混合成混合空气26。 [0039] 在第一输出管道12和第二输出管道16方面，连接管道28或者是其相应的子分路接到其压力侧的部段30b上，即，分别在鼓风机F3，F4的压力侧上。由此利用其压力作用来通过连接管道28输送暖空气14和热空气18。 [0040] 在一个优选的实施方式中，输入管道22包括鼓风机F6，并且由此包括与该鼓风机相关的抽吸侧的部段30a和压力侧的部段30b。连接管道28随后通入输入管道22的第一抽吸侧部段30a中。由此，鼓风机F6的抽吸作用不仅仅被用来通过输入管道22抽吸新鲜空气10，还被用来通过连接管道28抽吸暖空气14和热空气18。 [0041] 在一个优选的实施方式中，连接管道28和/或输入管道22包括相应的控制装置32-在此是阀门-，该控制装置控制着一方面通过入口8或连接管道28所抽吸的或者是输送过来的新鲜空气10、暖空气14和热空气18的相应的量。由此，控制混合空气26中的这些空气的相应的份额。 [0042] 在一个优选的实施方式中，调节装置34配属于控制装置32中的一个或多个。这个调节装置以如下方式控制相关的控制装置32，即将混合空气26的混合温度TM设置到额定值S上。混合温度TM在此处在新鲜空气10的温度TF、暖空气14的温度TW和热空气18的温度TH的范围内。因为在烧结机运行中满足以下条件：TF [0044] 在一个优选的实施方式中，第三输出导管36连接在吸气鼓风机FA上，该吸气鼓风机在已知的机器中配属于尾侧的吸气风箱AWh。最初，该鼓风机配属于烧结机2的不同于吸气冷却区AC的区，而现在简单地使得吸气冷却区AC共用该鼓风机。 [0045] 在一个优选的实施方式中，与已知的机器相比，缩小了位于上游机器端部上的吸气风箱AWk和进而吸气区AZ，而干燥区TRZ相反被扩大。在一个未示出的实施方式中，吸气区AZ也仅仅在上游在迄今为止未被利用的机器区域中移动。干燥区TRZ在机器纵向方向上被延长并且由此扩大了其面积FT。此处所给出的吸气区域FA的面积与干燥区TRZ的面积FT之间的面积比是面积比F，该面积比在此表现为确定的值。在此，子区TRZ1和TRZ2分别对于自身通常增大。由此在干燥区TRZ中为生球团GP的干燥提供了更大的面积，更好和更均匀地干燥了生球团。 [0046] 尽管通过优选的实施例详细地说明和描述了本实用新型的细节，但本实用新型并不局限于所公开的实例，并且在不背离本实用新型的保护范围的情况下技术人员可以从中推导出其它变体。 |
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