[发明专利]一种高效均匀混合物料的方法及其设备

说明书

所属技术领域

本发明涉及含铁矿物与还原煤粉配料后的均匀混合方法及其设备，适用于钢铁冶金工业的煤基直接还原法的球团造块原料准备工艺中对铁矿粉与煤粉的混合，也可以用于普通铁矿、钒钛磁铁矿、钛精矿等与其他添加物的混合。

背景技术

在球团造块生产中，对含铁矿粉与煤粉的混合料进行均匀混合，可以降低添加剂加入量和最大限度地解决原料配料后不均匀分布的问题。混合方法及其混合设备对混合料混合均匀程度的好坏，直接影响着物料的成型率，对球团矿的含铁品位、还原的质量和产量等都有很大影响。

现有的混合工艺普遍存在混合均匀度差和配料精度低的问题，而且工作期间现场粉尘飞扬，影响环保。

目前冶金工厂使用的多种原料的混合设备主要有以下几种：

1、圆筒式混合机，其主要缺点是混合均匀度差，因需要多级混合，所以设备结构复杂、庞大，能耗高，而且过程如果失误，存在无法补救的问题。

2、单螺旋式，混合均匀度很差，而且均匀度控制困难。

3、双螺旋式，混合均匀度差，设备笨重、复杂、电耗高，工艺控制灵活性差，操作不灵活，使均匀度调整困难，不能充分混合。

4、强力式混合机，由多台电机垂直与水平传动组合，电耗高，筒内易堆积料粘料，很难清理，混合均匀度不理想。

5、轮碾式混合机，能力小，电耗高，设备笨重，混合均匀度差。

发明内容

针对现有铁矿粉及多种附加物料混合工艺及其混合设备存在的缺点和不足，本发明提供一种能够高效高均匀度混合物料的方法及其混合设备，通过干混、湿混和再加压连续作业，进、出物料均不产生粉尘外泄，以满足煤基直接还原工艺对造块成分均匀度和环境友好的高要求，有利于快速还原，而且成本低。

为了实现上述目的，本发明的高效均匀混合物料的方法包括以下步骤，首先，分别将按重量要求称好的铁矿粉和煤粉原料配料后，批量装入混合机内以多桨叶多方向交叉方式进行干混，通过对混合料进行多耙、多向、交叉掀翻操作，实现不同料间成分均匀的快速混合，再向同一混合机内加入含水的粘结剂，含水粘结剂的加入由PLC控制，按体积或时间根据工艺要求进行计量和作业，充分混合加入的物料，连续完成“湿混”作业，使混合物料混合均匀度为70％-95％，配料精度大于等于5‰，然后，将混合机排出的物料进行预压处理，再批量输送到直接还原造块装置。

本发明的造块混合料的高效均匀混合机包括：铁矿粉计量称1、煤粉计量称2、加料装置7、排气孔6、粘结剂罐3、粘结剂计量器4、在混合机机壳5内的混合桨叶9、出料门10和与其相连接的第一输送机11，所述的铁矿粉计量称1和煤粉计量称2位于加料装置7之前，分别用于根据工艺要求按重量和水分，计量待混合的铁矿粉和还原煤粉，所述的加料装置7采用硬软连接方式，加料装置7、排气孔6和出料门10与混合机机壳5之间均采用密封连接，使进、出物料均不产生粉尘外泄，且不影响计量，所述的混合机机壳5采用曲面与平面结合的混合结构，有助于混合时不粘料、不磨损，所述的混合桨叶9为多耙、多向、交叉的掀翻装置，由电机带动耙齿和推料板掀动输入的混合料高速旋转，混合桨叶对干混或湿混的混合料以多桨叶多方向交叉方式完成成分均匀的混合，其角度的设置应使混合料无死区。本发明的混合装置还包括粘结剂喷管8，具有多孔多方向雾化功能，粘结剂喷管8根据PLC的控制，逐步将在粘结剂计量器4上根据工艺要求按重量和水分备好的粘结剂加入混合机，所述的粘结剂计量器4位于粘结剂喷管8和粘结剂罐3之间。压辊装置12，对由第一输送机11传送的连续经过混合桨叶9干混合、湿混合处理后的混合机排出的物料施压，增加物料的紧密度，和第二输送机13，设置在压辊装置12的下游，用于将由压辊装置12处理后的物料输送到造块装置。

本发明采用的矿粉与煤粉计量称是机械或电子式的，该称可以用电子拉头式传感器，或电子压头式传感器，或机械杠杆式。所述的硬软连接方式的加料装置7包括带有闸门14的喇叭形的称斗、软质的玻纤针织布袋和加料装置7的孔，使物料从称斗密封不漏粉地经过软质的玻纤针织布袋送入加料装置7的孔，并且使铁矿粉称和煤粉称的称量精度不受外力的影响。

本发明混合机的机壳5的顶盖是平面，侧壁与顶盖的平面是垂直的，底部为一个弧面，底部和侧面光滑过渡，采用PV光滑材料做衬板。所述的混合机桨叶9采用高强钢制作，所述的多耙、多向、交叉的掀翻装置设置在双轴上，相邻桨叶的叶片斜角方向一正一反，每根轴上的桨叶在安装关系上允许进入另一根轴桨叶的旋转范围内，但不能碰轴，所述混合桨叶的叶片与混合机的内壁不接触，它们之间始终留有大于或等于2mm的间隙。