一种铁烧结矿还原粉化抑制剂喷洒装置的制作方法

本实用新型涉及一种喷洒装置，具体涉及一种铁烧结矿还原粉化抑制剂喷洒装置。

背景技术：

当前高炉冶炼对入炉烧结矿质量要求越来越高，不仅要求机械强度好、化学成分稳定、有害杂质少，而且还要具有良好的热态冶金性能，即在炉身中上部500～600℃区域，在高炉还原气氛下，烧结矿粉化率低。近年来，为了降低烧结配矿成本，烧结原料中进口高铝赤铁矿粉用量增加，在生产操作上采用低碳工艺，烧结矿氧化亚铁含量下降，而次生赤铁矿数量增加，烧结矿低温还原粉化指数（RDI_+3.15）呈下降趋势。大高炉生产一般要求烧结矿的RDI_+3.15 指数控制在70以上，否则将引起高炉中上部块状带烧结矿过多粉化，造成料柱透气性恶化，影响高炉稳定顺行。

梅山钢铁公司烧结矿RDI_+3.15指数在58～62左右，为了遏制RDI_+3.15指数进一步下降，保证大高炉生产稳定顺行，对烧结矿喷洒含氯助剂可有效抑制烧结矿粉化。其原理是：在一定温度的烧结矿上喷洒含氯抑制剂，水分蒸发后，溶质结晶或晶体吸附在烧结矿表面及孔隙中形成一层保护膜。其一方面阻碍了还原气体与烧结矿表面的接触；另一方面薄膜堵塞了还原气体进入烧结矿的通道，减缓了烧结矿的低温还原速度，从而有效抑制了烧结矿的低温还原粉化。

为了改善烧结矿低温还原粉化性能，烧结技术人员不断改进粉化抑制剂喷洒工艺和设备。例如专利号为CN201120223262.6，名称为“成品烧结矿卤化物喷洒装置”有如下技术方案：在成品烧结矿皮带输送机尾轮前方、成品烧结矿下料所形成的抛物面的上面和下面分别设置一根喷淋管，喷淋管通过连接管连接卤化物输送泵，喷淋管各喷射孔的中心线垂直于成品烧结矿下料所形成抛物面的切线。从而实现对烧结矿的动态喷洒和双面喷淋。专利号为CN201010291771.2，名称为“一种烧结矿粉化抑制剂及其添加方法”技术方案，将配制并搅拌均匀的粉化抑制剂存放于贮液池内，第一喷洒点采用水泵和喷管对环冷机的烧结矿进行喷洒；第二喷洒点采用水泵和喷头向成品皮带上喷洒；第三喷洒点采用水泵和雾化喷枪在成品皮带喷洒。以上这些抑制剂喷洒工艺和装置与本实用新型相比，主要区别表现在：首先，喷洒装置结构不同。如“成品烧结矿卤化物喷洒装置”和“一种烧结矿粉化抑制剂及其添加方法”专利，没有采用搅拌罐和溶液箱相结合形式，对溶液没有采用二次搅拌技术，没有采用防溅装置等。其次，喷洒工艺不同。如选取的喷洒点不能覆盖成品矿所有粒级，没有采用均匀喷洒技术；喷洒方法工作量大，不能实现无人值守，自动喷洒。以上这些抑制剂喷洒技术在生产实践中得到应用，但也存在一些问题。首先，采用喷管开孔方式存在溶液喷洒不均匀现象，抑制剂消耗量偏高，每吨烧结矿粉剂消耗量通常在70～130g。其次，现有喷洒方法会造成运矿皮带表面过湿，粘有大量粉尘，经皮带刮料板刮料后堆积在皮带下面。对复合喷洒剂而言，因其喷洒浓度高，流量大，而喷洒罐容积只有1.8m³，需人工连续加粉剂，难以适应烧结大生产需求；同时复合喷洒剂含有较多难溶解物，机械式搅拌装置且存在搅拌死角，且连续运行故障概率高，一旦搅拌泵停下来，溶液中含有较多难溶解物，造成管道和喷头堵塞，梅钢曾在2013年利用该技术，开展复合喷洒剂工业性试验，因不能连续稳定喷洒而停用。因此，迫切需要改进现有抑制剂喷洒工艺和设备。

技术实现要素：

为了解决上述存在的问题，本实用新型公开了一种铁烧结矿还原粉化抑制剂喷洒装置，该装置结构紧凑、设计巧妙，该技术方案解决了当前生产中烧结矿抑制剂喷洒效率低，溶液溅到皮带上造成皮带大量粘料问题。喷洒装置不仅适用以氯化钙为主的易溶解品种，而且也适用于含硼、二氧化硅难溶解物，低氯环保型抑制剂。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下，铁烧结矿还原粉化抑制剂喷洒装置，其特征在于，所述喷洒装置包括搅拌罐、溶液箱、压缩空气储气包、加压泵、控制组件以及喷洒组件，所述溶液箱设置在搅拌罐和加压泵之间，所述压缩空气储气包与溶液箱相连，抑制剂经过搅拌罐、溶液箱、加压泵后输送至喷洒组件，成品烧结矿经过喷洒组件处理后输送至高炉冶炼。

作为本实用新型的一种改进，所述搅拌罐内设置有一次搅拌装置，搅拌罐的上端与电机相连，下端支撑在轴承座上，所述一次搅拌装置的叶片与水平面呈35—55°角，叶片的背面设置有加强筋。所述溶液箱内设置有二次搅拌装置，所述二次搅拌装置采用压缩空气进行搅拌，所述溶液箱内设置12-20个搅拌点。该技术方案安装双重搅拌装置，以适应使用低氯难溶抑制剂需求，第一次搅拌设在搅拌罐内，为机械式搅拌，在配液时电机带动二个叶片搅动溶液。搅拌轴上端与电机相连，下端支撑在轴承座上。叶片与水平面呈35～55°角，其背面有加强筋支撑。第二次搅拌设在溶液箱内，使用压缩空气进行搅拌，在溶液箱设置12～20个搅拌点，确保无搅拌死角。压缩空气经储气包后（出口压力≥0.45MPa），通过φ50～100mm管道输往搅拌点，根据溶液沉淀情况进行喷吹搅拌，使溶液浓度尽可能均匀，解决溶液箱沉淀技术难题。

作为本实用新型的一种改进，所述控制组件包括电磁阀、压力表以及流量计，所述控制组件设置在加压泵和喷洒组件之间。喷洒流量采用流量计、变频化工加压泵控制，根据设定流量自动控制喷洒，以满足不同流量的需求。

作为本实用新型的一种改进，所述喷洒组件包括三个喷洒点，即第一喷洒点、第二喷洒点和第三喷洒点，每个喷洒点设置有1-3个喷头，其中第一喷洒点对应皮带上大于16mm粒级烧结矿，第二喷洒点对应10-16mm粒级烧结矿，第三喷洒点对应5-10mm粒级烧结矿。由于皮带上的矿卸到第二喷洒点后，料流有一翻转，喷洒液不仅覆盖成品矿所有粒级，而且能喷洒到大块矿背面。喷洒点的位置设在皮带尾部区域，以留下足够的时间让水分蒸发，避免水汽堵塞卸料点除尘风管。要求烧结矿冷却温度在70～150℃，以保证喷洒的溶液能快速干燥形成薄膜，同时减少后道工序设备粘结潮湿粉末机会。

作为本实用新型的一种改进，所述喷洒组件还包括防喷溅装置，所述防喷溅装置设置在每个喷洒点的两侧，防止喷洒溶液喷溅到空皮带上。所述防喷溅装置包括支撑框架，支撑框架每间隔5～8cm设置一个分隔槽，在喷头两测，沿皮带运行方向，安装活动挡水帘布。在喷洒点前后，横跨皮带用角钢制作二个框架，框架每间隔5～8cm设置一个分隔槽。在喷头二测，沿皮带运行方向，安装活动挡水帘布。挡水帘布要求耐磨耐腐、耐150℃高温且不易粘料，因此选用布袋除尘器中PPS耐酸碱滤袋，双层折叠后，用螺丝固定在二片扁钢之间，以方便拆卸，扁钢放置在框架上。根据烧结矿料流和喷洒角度变化，在分隔槽中调整挡水帘布位置。由于设置挡水帘布，而且喷洒流量较低，烧结矿输送皮带粘料量少，降低沿途抛洒矿粉清扫量，不影响皮带正常运行。

作为本实用新型的一种改进，所述喷头上方通过90°弯头连接。喷洒采用可调节式雾化喷头。由于皮带料流常有偏析，并要求喷洒尽可能均匀。因此本实用新型采用可调节雳化喷头进行喷洒，每个喷头流量控制在0.2～0.5t/h范围。喷洒液沿螺旋高速旋转后，从喷头中心出口伞喷出，具有雾化效果好、喷洒均匀特点。喷头下部出水口采用螺纹连接，可旋转拧下，方便内部清堵。为了实现灵活调节喷头方向，在管道垂直方向采用90°弯头连接，弯头上缘在不漏水前提下不拧到底，使喷头可沿皮带横向转动，保证溶液喷在料流上；在管道水平方向也用90°弯头连接，使喷头能在垂直方向转动，调节喷头与皮带间的垂直距离，喷头与皮带垂直距离保持0.3～0.5m。

相对于现有技术，本实用新型的优点如下，1）整个技术方案设计巧妙，结构紧凑，该技术方案安装双重搅拌装置，以适应使用低氯难溶抑制剂需求，第一次搅拌设在搅拌罐内，为机械式搅拌，在配液时电机带动二个叶片搅动溶液；第二次搅拌设在溶液箱内，使用压缩空气进行搅拌，在溶液箱设置12～20个搅拌点，确保无搅拌死角，通过φ50～100mm管道输往搅拌点，根据溶液沉淀情况进行喷吹搅拌，使溶液浓度尽可能均匀，双重搅拌装置使本实用新型也能用于喷洒低氯易沉淀品种，解决了稳定使用复合喷洒剂最大技术难题；2）使用本实用新型后，烧结矿RDI_+3.15指数提高12～20，有效改善烧结矿低温还原粉化性能；吨矿抑制剂耗量比现有喷洒方式下降30～50%，喷洒成本明显降低，由于抑制剂耗量下降，带入高炉的氯离子含量下降，减少对高炉上部设备和煤气管的侵蚀。另外，由于喷洒点设置在皮带尾轮区域，水汽沿途蒸发掉，降低了卸料点除尘风管堵塞的可能性；3）为了减少喷洒溶液喷溅到空皮带上，安装防喷溅装置，在喷洒点前后，横跨皮带用角钢制作二个框架，框架每间隔5～8cm设置一个分隔槽。在喷头二测，沿皮带运行方向，安装活动挡水帘布。挡水帘布要求耐磨耐腐、耐150℃高温且不易粘料，因此选用布袋除尘器中PPS耐酸碱滤袋，双层折叠后，用螺丝固定在二片扁钢之间，以方便拆卸，扁钢放置在框架上。根据烧结矿料流和喷洒角度变化，在分隔槽中调整挡水帘布位置。由于设置挡水帘布，而且喷洒流量较低，烧结矿输送皮带粘料量少，降低沿途抛洒矿粉清扫量，不影响皮带正常运行；4）该技术方案减少了设备维护的工作量，结构简单，成本低廉，值得推广使用。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型立体图；

图3为喷洒装置结构示意图；

图4为图3局部俯视图；

图中：1、搅拌罐，2、一次搅拌装置，3、溶液箱，4、二次搅拌装置， 5、压缩空气储气包，6、变频加压泵，7、电磁阀，8、压力表，9、流量计，10、第一喷洒点，11、第二喷洒点，12、第三喷洒点，13、雾化喷洒装置，14、防喷溅装置，15、支撑框架，16、挡水帘布，17、喷头。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的认识和理解，下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型。

实施例1：参见图1—图3，一种铁烧结矿还原粉化抑制剂喷洒装置，所述喷洒装置包括搅拌罐1、溶液箱3、压缩空气储气包5、加压泵6、控制组件以及喷洒组件，所述溶液箱3设置在搅拌罐1和加压泵6之间，所述压缩空气储气包5与溶液箱3相连，抑制剂经过搅拌罐1、溶液箱3、加压泵6后输送至喷洒组件，成品烧结矿经过喷洒组件处理后输送至高炉冶炼，所述搅拌罐1内设置有一次搅拌装置2，搅拌罐的上端与电机相连，下端支撑在轴承座上，所述一次搅拌装置2的叶片与水平面呈35—55°角，叶片的背面设置有加强筋。所述溶液箱3内设置有二次搅拌装置4，所述二次搅拌装置4采用压缩空气进行搅拌，所述溶液箱内设置12-20个搅拌点。该技术方案安装双重搅拌装置，以适应使用低氯难溶抑制剂需求，第一次搅拌设在搅拌罐内，为机械式搅拌，在配液时电机带动二个叶片搅动溶液。搅拌轴上端与电机相连，下端支撑在轴承座上。叶片与水平面呈35～55°角，其背面有加强筋支撑。第二次搅拌设在溶液箱内，使用压缩空气进行搅拌，在溶液箱设置12～20个搅拌点，确保无搅拌死角。压缩空气经储气包后（出口压力≥0.45MPa），通过φ50～100mm管道输往搅拌点，根据溶液沉淀情况进行喷吹搅拌，使溶液浓度尽可能均匀，解决溶液箱沉淀技术难题。

实施例2：参见图1—图3，作为本实用新型的一种改进，所述控制组件包括电磁阀7、压力表8以及流量计9，所述控制组件设置在加压泵6和喷洒组件之间。喷洒流量采用流量计、变频化工加压泵控制，根据设定流量自动控制喷洒，以满足不同流量的需求。其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例3：参见图1—图4，作为本实用新型的一种改进，所述喷洒组件包括三个喷洒点，即第一喷洒点10、第二喷洒点11和第三喷洒点12，每个喷洒点设置有1-3个喷头17，其中第一喷洒点对应皮带上大于16mm粒级烧结矿，第二喷洒点对应10-16mm粒级烧结矿，第三喷洒点对应5-10mm粒级烧结矿。由于皮带上的矿卸到第二喷洒点后，料流有一翻转，喷洒液不仅覆盖成品矿所有粒级，而且能喷洒到大块矿背面。喷洒点的位置设在皮带尾部区域，以留下足够的时间让水分蒸发，避免水汽堵塞卸料点除尘风管。要求烧结矿冷却温度在70～150℃，以保证喷洒的溶液能快速干燥形成薄膜，同时减少后道工序设备粘结潮湿粉末机会。其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例4：参见图1—图3，作为本实用新型的一种改进，所述喷洒组件还包括防喷溅装置，所述防喷溅装置设置在每个喷洒点的两侧。所述防喷溅装置包括支撑框架15，支撑框架每间隔5～8cm设置一个分隔槽，在喷头两测，沿皮带运行上方，安装活动挡水帘布16。为了减少喷洒溶液喷溅到空皮带上，安装防喷溅装置，见图2。在喷洒点前后，横跨皮带用角钢制作二个框架，框架每间隔5～8cm设置一个分隔槽。在喷头二测，沿皮带运行上方，安装活动挡水帘布。挡水帘布要求耐磨耐腐、耐150℃高温且不易粘料，因此选用布袋除尘器中PPS耐酸碱滤袋，双层折叠后，用螺丝固定在二片扁钢之间，以方便拆卸，扁钢放置在框架上。根据烧结矿料流和喷洒角度变化，在分隔槽中调整挡水帘布位置。由于设置挡水帘布，而且喷洒流量较低，烧结矿输送皮带粘料量少，降低沿途抛洒矿粉清扫量，不影响皮带正常运行。其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例5：参见图1—图4作为本实用新型的一种改进，所述喷头上方通过90°弯头连接。喷洒采用可调节式雾化喷头，见图3。由于皮带料流常有偏析，并要求喷洒尽可能均匀。因此本实用新型采用可调节雾化喷头进行喷洒，每个喷头流量控制在0.2～0.5t/h范围。喷洒液沿螺旋高速旋转后，从喷头中心出口伞喷出，具有雾化效果好、喷洒均匀特点。喷头下部出水口采用螺纹连接，可旋转拧下，方便内部清堵。为了实现灵活调节喷头方向，在管道垂直方向采用90°弯头连接，弯头上缘在不漏水前提下不拧到底，使喷头可沿皮带横向转动，保证溶液喷在料流上；在管道水平方向用90°弯头连接，使喷头能在垂直方向转动，调节喷头与皮带间的垂直距离，喷头与皮带垂直距离保持0.3～0.5m。使用本实用新型技术后，梅钢烧结矿RDI_+3.15指数从喷洒前的58～62，上升到70～80水平，解决了烧结矿低温还原粉化性能差难题。其余结构和优点与实施例1完全相同。

工作原理：参见图1—图4，该技术方案的喷洒装置工艺过程如下：

抑制剂粉剂经加水溶解，稀释至浓度为1.4～2.8%溶液，经过双重搅拌，贮存在溶液箱中待喷。喷洒溶液经变频防腐泵加压后，输送至三个喷洒点，通过雾化喷头喷洒到成品烧结矿表面。喷洒流量与烧结矿RDI_+3.15指标成正比，喷洒流量控制在每吨烧结矿2.5～4kg范围。流量设定后，反馈到变频加压泵自动调节，保持喷洒流量稳定。喷洒流量采用流量计、变频化工加压泵控制，根据设定流量自动控制喷洒，以满足不同流量的需求。所述喷洒组件包括三个喷洒点，即第一喷洒点10、第二喷洒点11和第三喷洒点12，每个喷洒点设置有1-3个喷头17，其中第一喷洒点对应皮带上大于16mm粒级烧结矿，第二喷洒点对应10-16mm粒级烧结矿，第三喷洒点对应5-10mm粒级烧结矿。由于皮带上的矿卸到第二喷洒点后，料流有一翻转，喷洒液不仅覆盖成品矿所有粒级，而且能喷洒到大块矿背面。喷洒点的位置设在皮带尾部区域，以留下足够的时间让水分蒸发，避免水汽堵塞卸料点除尘风管。要求烧结矿冷却温度在70～150℃，以保证喷洒的溶液能快速干燥形成薄膜，同时减少后道工序设备粘结潮湿粉末机会。为了减少喷洒溶液喷溅到空皮带上，安装防喷溅装置（见图2）。在喷洒点前后，横跨皮带用角钢制作二个框架，框架每间隔5～8cm设置一个分隔槽。在喷头二测，沿皮带运行方向，安装活动挡水帘布。挡水帘布要求耐磨耐腐、耐150℃高温且不易粘料，因此选用布袋除尘器中PPS耐酸碱滤袋，双层折叠后，用螺丝固定在二片扁钢之间，以方便拆卸，扁钢放置在框架上。根据烧结矿料流和喷洒角度变化，在分隔槽中调整挡水帘布位置。由于设置挡水帘布，而且喷洒流量较低，烧结矿输送皮带粘料量少，降低沿途抛洒矿粉清扫量，不影响皮带正常运行。使用本实用新型技术后，梅钢烧结矿RDI_+3.15指数从喷洒前的58～62，上升到70～80水平，解决了烧结矿低温还原粉化性能差难题。

本实用新型还可以将实施例2、3、4、5所述技术特征中的至少一个与实施例1组合形成新的实施方式。

需要说明的是，上述实施例仅仅是本实用新型的较佳实施例，并没有用来限定本实用新型的保护范围，在上述技术方案的基础上做出的等同替换或者替代，均属于本实用新型的保护范围。