[发明专利]直立式窑炉的物料均匀布料方法

说明书

技术领域

本发明涉及高炉冶炼、石灰窑等领域的直立式窑炉布料工艺技术。

背景技术

石灰、钢铁等生产过程中，燃料和原材料按一定配比混合后上料至布料装置的料筒，再通过布料器将物料分布于窑炉内。在这里，我们所面对的燃原料混合大多为简单混合。虽然有些工艺不是燃原料直接混合后马上上料至布料装置料筒，而是还有输送等其他使混合物料几次翻动从而提高了物料互混的均匀效果。但是，筒单混合的物料终究不能有效消除偏析。譬如说：燃料集中在一侧而原料则在另外一侧，大小颗粒分别在上面和下面偏析等。如果缺乏有效措施，则偏析同样很容易在窑炉内料层的某些区域出现。不克服各种物料、大或小颗粒在局部区域的过渡集中，包括物料料面的偏高（多）或偏低（少）的不正常形状等偏析，会导致窑炉内料层某些区域混合配比不一致，气流阻力差异等，凡此种种都给生产带来不利影响。譬如化学反应强弱、空气流动等不均恒，使产质量受影响，燃料消耗增加，引起炉顶温度高，严重时料面局部塌陷等等。而为了生产，对燃料品质和颗粒范围限制还必须加大。

克服偏析的直接方法是将混合料预先进行充分“搅拌”均匀再布料，但这就要增加设备投资、时间和成本，一搬来说并不可取，除非特殊需要！

显然，布料工艺应当负起尽量消除物料各种偏析对生产带来不利影响的任务，并且尽可能避免产生新的偏析。而现有布料技术，重点则基本上放在原燃料在窑炉内的分布形态上，对于应如何克服已经存在于料筒的不均匀混合物料却少有涉及。

现有布料形式主要有溜子布料和变径（螺旋式）布料二种。通过驱动机构，溜子布料器除了做水平转动外，溜子还做垂直角度的变化从而实现物料在不同径向距离的分布。溜子布料形式可以完成不同径向距离的环形布料和螺旋形布料，布料方式灵活多样。但因要兼顾水平和垂直及位置和料流速度等控制，溜子布料形式的驱动和控制复杂，难度大；而变径布料形式的布料器则一搬由若干块下沿是螺旋形的锥板拼合而成，就如同在360度的水平园周方向上有很多长短不同“溜子”直接将物料分散于窑炉膛各不相同的径向距离上。设计良好的变径布料器，能合理分配甚至调整物料在不同径向距离的分布量。通常情况下变径布料器直接与料筒刚性連接而由驱动机构控制一起转动，由料钟控制物料的开合。因为变径布料是旋转布料，所以每一次物料都会以扇面形式在水平园周方向旋转舖展开来。相较于溜子布料，变径布料是大面积摊薄堆叠的分散布料形式，分散度高，但布料器相较于溜子体形大，控制过于简单，偏析得不到有效克服。

发明内容

本发明的布料方法，是在布料水平旋转的园周方向设置若干均匀分布点。布料装置料筒的混合物料在布料角度控制装置的控制之下，每一斗料筒混合料都以旋转的方式，在实现园周方向若干均匀方位依次有序布料的同时，布料器自身的位置方位也以不断变化的均匀方式自动进行。

本发明的方法，是力图以最小的代价获取最佳的布料效果，其特点是：

1、本发明实质上就是对存在不均匀的混合物料进行科学有序的交叉分散堆叠，所以上料至布料装置料筒的燃原料可以是非均匀的简单混合；

2、控制物料径向投放的布料器水平方位的改变由逐次均匀布料过程自动完成，无需独立控制。不仅简化驱动机构，还可获得人为设置方式难以达到的效果；

3、布料的均匀方位数量有灵活的选择空间。除周向方位可4到8个或更多（若有必要），径向方位变化没有限制（10、20、…甚至无限）；

4、物料偏析以最佳快速分散的分布方式进行，体现了本发明是以整个布料空间的全方位充分分散为本的理念；

5、本发明的方法基于布料数据模型，技术效果显而易见。

以下为本方法特点的部份说明（其余见实施方法）：

本发明只要一个上料过程相对固定不变的工艺过程，燃原材料是无须经过刻意搅拌的简单混合。即输送、配料、进料位置和先后次序等这些过程环节都相对固定时，尽管我们很难获得燃原料的均匀混合状态，却可以营造一个每一次上料至布料装置料筒的物料偏析状况基本相同，然后对如此不断重复存在的每一斗“相同偏析”按本发明的方法完成物料在周向和径向均匀分散，即可达到不仅仅是料面分布的几何形态，而且燃料配比和颗粒大小等等偏析被交叉分散堆叠后，形成了针对以直立式为特点的窑炉生产条件能满足全方位均匀分散要求。特别是该方法采用能有效分散每一种物料和颗粒大小过渡集中的变径布料方式布料时，可形成物料是以摊薄的方式交叉堆叠分布，起到了解决物料偏析问题的最佳效果。