[发明专利]一种喷吹辅助烧结法用燃气浓度精准控制装置及其控制方法

说明书

一种喷吹辅助烧结法用燃气浓度精准控制装置，包括烧结机台车(1)和喷吹罩(2)，喷吹罩(2)位于烧结机台车(1)的上部，并与烧结机台车(1)组成一个密封体，其特征在于：该装置还包括设置在喷吹罩(2)上的燃气喷吹装置(3)和料面检测装置(5)，燃气喷吹装置(3)包括燃气喷吹总管(301)、燃气喷吹支管(302)和燃气喷吹管(303)，料面CO检测装置(5)穿过喷吹罩(2)，位于烧结机台车(1)上方且低于燃气喷吹管(303)。本发明使得料面燃气体积浓度值在工况条件发生变化时导致波动时能够被迅速检测并予以控制，从而回归正常范围，有效确保了不会在生产中长时间出现料面燃气体积浓度过高或者过低的不利情况。

技术领域

本发明属于冶金烧结设备技术领域，具体涉及一种喷吹辅助烧结法用燃气浓度精准控制装置及其控制方法。

背景技术

烧结工艺是炼铁流程中的一个关键环节，其原理是将各种粉状含铁原料，配入适量的燃料和熔剂，加入适量的水，经混合和造球后在烧结设备上使物料发生一系列物理化学变化，烧结成块，从而送往高炉进行下一步工序。

为了降低高炉炼铁的焦比和冶炼成本，高炉对烧结矿的要求往往是高强度和高还原性。烧结工序中，一般要求烧结矿具有较高的强度、高成品率、较低的返矿率，以及较低的燃料消耗。高强度和高还原性的烧结矿在高炉冶炼过程中消耗较少的焦炭，从而降低二氧化碳的排放。从长远角度考虑，二氧化碳减排要求将成为制约钢铁工业发展的瓶颈之一。据相关资料介绍，烧结与高炉工序二氧化碳排放量约占工业排放总量的60％。因此，无论从企业降低成本考虑还是从环境保护角度考虑，减少烧结固体燃料消耗比例与降低高炉炉料的燃料比成为炼铁技术的迫切之需。

在此大环境下，日本JFE公司开发的“烧结料面气体燃料喷吹技术”应运而生，其原理是通过在点火炉后一段距离的烧结料面上方喷吹稀释到可燃浓度下限以下的气体燃料，使其在烧结料层内燃烧供热，从而降低烧结矿生产中的固体碳用量以及CO₂排放量，同时，由于气体燃料的燃烧加宽了烧结料层在生产时的高温带宽度，所以使得1200～1400℃的烧结矿温度时间得到延长，从而使得烧结矿的强度以及5～10mm孔隙率得到有效加强。目前看来该技术具有较好的节能减排提质效果。

但现有技术下的喷吹辅助烧结法由于缺乏有效的料面燃气浓度精准控制手段，生产时当烧结机工况出现波动时，无法及时调节喷吹参数以保证料面燃气浓度在合理范围内，故易造成以下结果：

1.料面燃气浓度过高：当生产时烧结机料面燃气浓度过高时，燃气燃烧点会随之降低，这样就会使得被抽入料层的燃气在还没有到达预定位置时就开始燃烧，从而在料层中形成两条燃烧带，使得燃气喷吹辅助烧结技术失去意义；另外，料面燃气浓度一旦高于燃气爆炸下限浓度值，则极易形成爆炸引发严重生产事故；

2.料面燃气浓度过低：当生产时烧结机料面燃气浓度过低时，燃气燃烧点会随之升高，甚至有可能高于烧结料层内燃烧带的温度，此时燃气不会被点燃，而是从上而下穿过烧结料层直接被抽走，造成严重的能源浪费，同时喷吹辅助技术也达不到效果。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种喷吹辅助烧结法用燃气浓度精准控制装置及其控制方法，以求达到使整条生产线稳产、顺产、安全生产的目的。

根据本发明的第一种实施方案，提供一种喷吹辅助烧结法用燃气浓度精准控制装置：