本发明涉及一种烧结矿烧结系统，尤其涉及一种等温卸料烧结机和卸料方法，属于钢铁领域。
背景技术：
目前的烧结机是将铁矿石粉、焦粉、石灰石和一些添加剂均匀布置于烧结机台车上，利用台车顶部点火炉将料层点燃，在台车底部负压作用下，燃烧将逐渐向料层底部燃烧，同时烧结的料层随着台车向尾部运动，在台车运行至烧结机尾部时，燃烧同时到达料层底部，烧结完成。此时台车在烧结机尾部尾轮作用下翻转，此时台车内不同温度的烧结矿同时在重力的作用下卸料，进入单齿辊破碎机进行破碎，而后进入冷却机进行冷却，回收烧结矿的显热。
如图1所示，烧结机内烧结矿层的温度分布呈斜向等温分布，在烧结机尾部沿料层高度方向料层温度差别大，破碎后进入冷却机冷却，此时存在如下问题：
1)由图1可知，料层顶部烧结完成的烧结矿温度较低，卸料后可以直接破碎成成品烧结矿，现有工艺是在烧结机尾部统一卸料，这部分本可以提前卸料的料层顶部烧结矿，在烧结过程中将严重影响料层透气性，增加烧结机的负压，也使风机选型过大，造成能源的极大浪费；
2)不同温度的烧结矿所需冷却风量不同，其同时进入冷却机，冷却机的风量选择需按最高温烧结矿来选择，致使冷却机风量过大，造成能源浪费；
3)不同温度烧结矿同时进入冷却机，低温烧结矿大大降低了烧结矿显热回收效率。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供一种等温卸料烧结机和卸料方法，目的在于将烧结完成并满足卸料温度的烧结矿层提前卸料，使其进入冷破工序后直接筛分成成品烧结矿。该烧结机可以降低烧结机料层阻力，降低冷却机的风量，提高冷却机的余热回收效率，降低烧结机和冷却机的能耗。
本发明通过如下具体的技术方案实现上述目的。
一种等温卸料烧结机，其特征在于，所述烧结机设有等温卸料机构，所述等温卸料机构包括等温卸料装置、卸料执行装置、卸料移动装置和物料传送装置；
所述等温卸料装置包括支撑体和滑动件，所述滑动件固定在所述支撑体上方；所述支撑体具有空腔；
所述卸料执行装置包括承料板和破料收料辊，所述承料板和所述破料收料辊在所述支撑体一侧分别固定，所述承料板的出口与所述支撑体的所述空腔相通；所述破料收料辊设置在所述承料板上方；
所述卸料移动装置将所述等温卸料机构固定在所述烧结机台车上方；所述卸料移动装置包括轨道，所述卸料移动装置能够调节所述轨道位置；所述等温卸料装置通过所述滑动件吊装在所述轨道上，并能够沿所述轨道快速移动；
所述物料传送装置固定设置在所述空腔出口下方；
所述承料板在所述等温卸料装置和所述卸料移动装置带动下与满足卸料温度的低温烧结矿层平面保持平齐运行，所述破料收料辊破碎所述低温烧结矿层，并将破碎后的物料经所述承料板送入所述空腔，由所述物料传送装置承接运出，同时所述卸料移动装置逐渐升高所述轨道以适应烧结机台车运行。
进一步地，所述等温卸料机构还包括测温装置，在烧结机台车侧壁上沿高度方向和台车运行方向安装有多个所述测温装置，通过所述测温装置测量测量烧结矿层温度，获得烧结矿层的温度分布。
进一步地，所述测温装置包括套管和热电偶，所述套管安装在烧结机所述台车侧壁上，所述热电偶在所述套管内插入烧结矿层测量烧结矿层温度，并将温度传出。
进一步地，所述卸料移动装置还包括主梁、第一液压缸、第二液压缸和第三液压缸，以上部件均为两个，在台车中心线两侧对称布置，所述轨道为两个；
所述主梁固定在烧结机台车上方，每根所述主梁上，所述第一液压缸和所述第三液压缸位于所述轨道的两端，分别一端与所述主梁连接，另一端与所述轨道连接，通过所述第一液压缸和所述第三液压缸的伸缩运动控制所述轨道上下移动；所述第二液压缸一端与所述主梁连接，另一端与所述第三液压缸连接，通过所述第二液压缸的伸缩运动控制所述轨道左右移动。
进一步地，所述轨道包括上轨、下轨和连接件，所述上轨和所述下轨的一端通过所述连接件相连。
进一步地，所述滑动件包括车轮、支撑板、移动电机和轴，所述等温卸料装置通过所述车轮吊装在所述轨道上，所述轴通过所述支撑板固定在所述支撑体上，端部与所述车轮相连，所述移动电机与所述轴相连接，所述移动电机通过所述轴带动所述车轮沿所述轨道快速移动。
进一步地，所述承料板包括侧板和底板，两块所述侧板底部通过所述底板相连。
进一步地，所述破料收料辊包括轴承座、辊体、辊齿和卸料电机，两个对称设置的所述轴承座固定在所述支撑体侧部，位于所述承料板上方，所述辊体两端支撑在所述轴承座上，所述辊齿固接在所述辊体上，所述卸料电机与所述辊体一端相连，所述卸料电机通过所述辊体带动所述辊齿旋转以进行破碎卸料。
本发明还提供了一种等温卸料方法，其特征在于，所述等温卸料方法包括如下步骤：
(1)、根据测温装置的测量结果获得烧结矿层温度分布，确定满足卸料温度的低温烧结矿层位置，卸料移动装置调整第二液压缸，使轨道的轨道平面与待卸料烧结矿层平面平行，同时逐渐伸长第一液压缸和第三液压缸，使承料板平面与待卸料矿层对齐；
(2)、等温卸料装置沿轨道向烧结机尾部运行；
(3)、破料收料辊破碎烧结完成满足卸料温度的低温烧结矿层，并向承料板收集破碎后的物料，物料沿承料板滑动运行进入空腔，被物料传送装置运送到下一破碎工序中；
在此过程中，逐渐收缩第一液压缸和第三液压缸，缓慢抬起轨道，其抬起的速度与烧结机台车运行速度相适应；
(4)、当卸料执行装置运行至烧结机尾部时，第一液压缸和第三液压缸迅速抬高轨道，使卸料执行装置远离料面；卸料执行装置迅速回到烧结机头部方向的出发点，第一液压缸和第三液压缸伸长，使承料板到初始位置等待进行下一轮等温卸料。
进一步地，在所述步骤(3)中，始终保持轨道的轨道平面与烧结完成满足卸料温度的低温烧结矿层平行，当低温烧结矿层位置不变时，第二液压缸保持不变；当低温烧结矿层的位置发生变化时，调整第二液压缸移动轨道，使轨道平面与待卸料的低温烧结矿层始终保持平行。
本发明的有益效果：
1)料层顶部烧结完成的低温烧结矿层提前卸料可以极大的改善烧结机内烧结矿层的透气性，减小烧结机的负压，可减小风机选型，烧结过程能耗得到大大降低；
2)进入冷却机的矿量大为减少，可以降低冷却机的面积和风量，降低能耗和一次性投资；
3)进入冷却机的烧结矿温度更高更均匀，能够大幅提高烧结矿显热回收效率。
附图说明
图1为现有技术中烧结机内烧结矿层温度分布图；
图2为本发明等温卸料烧结机结构示意图；
图3为本发明中等温卸料装置的结构左视示意图；
图4为本发明中等温卸料装置的结构主视示意图；
图5为本发明中卸料执行装置结构示意图；
图6为本发明中承料板结构主视示意图；
图7为本发明中侧板左视图；
图8为本发明中破料收料辊结构主视示意图；
图9为本发明中破料收料辊结构左视图；
图10为本发明中卸料移动装置结构主视示意图；
图11为本发明中卸料移动装置结构左视图；
图12为本发明中卸料移动装置结构右视图；
图13为本发明中轨道结构示意图；
图14为本发明中测温装置结构示意图。
其中：1-等温卸料装置、1.1-支撑体、1.2-车轮、1.3-支撑板、1.4-移动电机、1.5-轴、1.6-空腔、2-卸料执行装置、2.1-承料板、2.1.1-侧板、2.1.2-底板、2.2-破料收料辊、2.2.1-轴承座、2.2.2-辊体、2.2.3-辊齿、2.2.4-卸料电机、3-卸料移动装置、3.1-主梁、3.2-第一液压缸、3.3-第二液压缸、3.4-第三液压缸、3.5-轨道、3.5.1-上轨、3.5.2-下轨、3.5.3-连接件、4-物料传送装置、5-测温装置、5.1-套管、5.2-热电偶、6-台车侧壁。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，以下将通过实施例并结合附图对本发明做进一步详细说明。
本申请文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。
本发明中，术语“安装”、“相连”、“相接”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是一体地连接，也可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信，也可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个零件内部的联通，也可以是两个零件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本实施例记载了一种等温卸料烧结机，该烧结机在原有烧结机的基础上增加了等温卸料机构，该等温卸料机构设置在烧结机台车上方。
等温卸料机构如图2所示，包括等温卸料装置1、卸料执行装置2、卸料移动装置3、物料传送装置4和测温装置5，其中卸料移动装置3固定在烧结机台车上方，支撑整个等温卸料机构，等温卸料装置1可在卸料移动装置3上快速移动，卸料执行装置2固定在等温卸料装置1右侧下部，将烧结完成满足卸料温度的低温烧结矿层破碎后送入等温卸料装置1内，物料传送装置4固定在等温卸料装置1下方，将等温卸料装置1内的物料运出。
如图3和图4所示，等温卸料装置1包括支撑体1.1、车轮1.2、支撑板1.3、移动电机1.4和轴1.5。
支撑体1.1由型钢拼接而成，其中间具有空腔1.6，卸料执行装置2固定在支撑体1.1右侧，且卸料执行装置2的出口端与空腔1.6相通，将卸料执行装置2卸下的物料经过空腔1.6送入物料传送装置4；
轴1.5通过支撑板1.3固定在支撑体1.1上，端部与车轮1.2相连。本实施例中该等温卸料装置1包括多个车轮1.2、两块相对设置的支撑板1.3和两根轴1.5，两块支撑板1.3对称焊接在支撑体1.1上，两根轴1.5分别设置在支撑板1.3上，每根轴1.5的两端分别穿过支撑板1.3与车轮1.2固接。移动电机1.4与轴1.5相连接，移动电机1.4通过轴1.5带动车轮1.2转动，进而车轮1.2带动等温卸料装置1移动，移动电机1.4为等温卸料装置1移动提供动力。该等温卸料装置1通过车轮1.2与卸料移动装置3相连。
如图5所示，卸料执行装置2包括承料板2.1和破料收料辊2.2，承料板2.1和破料收料辊2.2在支撑体1.1右侧分别固定，破料收料辊2.2设置在承料板2.1上方。
承料板2.1用于承接破料收料辊2.2破碎的物料，并且将物料导向等温卸料装置1的空腔1.6中。如图6和图7所示，本实施例中承料板2.1由两块三角形侧板2.1.1与一块底板2.1.2拼接而成，两块侧板2.1.1底部通过底板2.1.2相连。承料板2.1焊接固定在支撑体1.1右侧部，且承料板2.1的出口与支撑体1.1的空腔1.6相通。如图8所示，破料收料辊2.2包括轴承座2.2.1、辊体2.2.2、辊齿2.2.3和卸料电机2.2.4，轴承座2.2.1焊接在等温卸料装置1的支撑体1.1右侧，位于承料板2.1上方，本实施例的破料收料辊2.2包括两个对称设置的轴承座2.2.1，辊体2.2.2为圆轴结构，其两端支撑在轴承座2.2.1上。辊齿2.2.3由圆钢弯制而成，辊齿2.2.3固接在辊体2.2.2上，如图9所示，本实施例中三个辊齿2.2.3均匀环绕辊体2.2.2焊接固定形成辊齿组，多个辊齿组均匀焊接在辊体2.2.2上。为方便卸料，本实施例中的辊齿2.2.3顶端以钝角形式弯折，多个辊齿2.2.3的顶端钝角方向保持一致。卸料电机2.2.4与辊体2.2.2一端相连，卸料电机2.2.4通过辊体2.2.2带动辊齿2.2.3旋转以进行破碎卸料。
如图10、图11和图12所示，卸料移动装置3包括主梁3.1、第一液压缸3.2、第二液压缸3.3、第三液压缸3.4和轨道3.5，以上部件均为两个，在台车中心线两侧对称布置。主梁3.1固定在烧结机台车上方，如焊接在厂房上，用于支撑整个等温卸料机构。主梁3.1由型钢焊接而成，两根主梁3.1在烧结机台车上方对称设置。
在每根主梁3.1上，第一液压缸3.2和第三液压缸3.4位于轨道3.5的两端，分别一端与主梁3.1连接，另一端与轨道3.5连接，通过第一液压缸3.2和第三液压缸3.4的伸缩运动可控制轨道3.5上下移动。第二液压缸3.3一端与主梁3.1连接，另一端与第三液压缸3.4连接，通过第二液压缸3.3的伸缩运动可控制轨道3.5左右移动。轨道3.5如图13所示，由上轨3.5.1、下轨3.5.2和连接件3.5.3构成，上轨3.5.1和下轨3.5.2的一端通过连接件3.5.3相连，等温卸料装置1的车轮1.2嵌在上轨3.5.1和下轨3.5.2之间，通过车轮1.2等温卸料装置1吊装在轨道3.5上，且可沿轨道3.5快速移动。
卸料传送装置4固定设置在支撑体1.1的空腔1.6出口下方，将空腔1.6中输出的物料承接运送到下一道破碎工序中。卸料传送装置4可为传送带。
为更好的获得烧结矿层的温度分布，在烧结机台车侧壁6上沿高度方向和台车运行方向安装有多个测温装置5。如图14所示，测温装置5由套管5.1和热电偶5.2构成，套管5.1安装在烧结机台车侧壁6上，热电偶5.2在套管5.1内插入烧结矿层测量烧结矿层温度，并将温度传输至控制系统，控制系统根据烧结矿层的温度分布控制等温卸料机构动作。
该等温卸料烧结机的等温卸料方法包括如下步骤：
(1)、根据测温装置5的测量结果获得烧结矿层温度分布，确定满足卸料温度的低温烧结矿层位置，卸料移动装置3调整第二液压缸3.3，使轨道3.5的轨道平面与待卸料烧结矿层平面平行，同时逐渐伸长第一液压缸3.2和第三液压缸3.4，使承料板2.1平面与待卸料矿层对齐；
(2)、等温卸料装置1在移动电机1.4的带动下沿轨道3.5向烧结机尾部运行；
(3)、破料收料辊2.2破碎烧结完成满足卸料温度的低温烧结矿层，并向承料板2.1收集破碎后的物料，承料板2.1内前续物料通过后续物料的挤压作用，沿承料板2.1滑动运行进入等温卸料装置1的空腔1.6，被物料传送装置4运送到下一破碎工序中；
在此过程中，由于烧结机台车向烧结机尾部运行，需逐渐收缩第一液压缸3.2和第三液压缸3.4，缓慢抬起轨道3.5，其抬起的速度与烧结机台车运行速度相适应，以避免未收集的物料碰撞承料板2.1，造成承料板2.1受损；
卸料过程中，始终保持轨道3.5的轨道平面与烧结完成满足卸料温度的低温烧结矿层平行，当低温烧结矿层位置不变时，第二液压缸3.3保持不变，保证轨道平面与水平面的角度；当低温烧结矿层的位置发生变化时，调整第二液压缸3.3移动轨道3.5，使轨道平面与待卸料的低温烧结矿层始终保持平行。
(4)、当卸料执行装置2运行至烧结机尾部时，第一液压缸3.2和第三液压缸3.4迅速抬高轨道3.5，使卸料执行装置2远离料面，在等温卸料装置1的移动电机1.4带动下，卸料执行装置2迅速回到烧结机头部方向的出发点，第一液压缸3.2和第三液压缸3.4伸长，使承料板2.1到初始位置等待进行下一轮等温卸料。
为完成上述等温卸料过程，该烧结机机的控制方式可为：可根据烧结机的实际运行情况，对其进行人工控制；或根据烧结机的运行工况参数使用相应的工控程序，对其进行半自动化控制或自动化控制；或者通过在烧结机的合适部位布置传感器，依据传感器反馈的信息对其实施智能实时在线控制。
虽然上面结合本发明的优选实施例对本发明的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本发明的示意性实现方式的解释，并非对本发明包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本发明范围的限制，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本发明保护范围之内。