装载用于散装物料热处理的移动炉排的托盘车的方法和设备

摘要

本发明涉及一种装载用于散装物料热处理的移动炉排的托盘车的方法。在第一步骤中，将第一层作为底料层施加在托盘车的炉排表面上。在至少一个第二步骤中，同时或相继地将第二层作为侧料层施加在托盘车的两个相对的侧壁上并且将第三层作为生球团层施加在侧料层之间且在底料层上。用于炉排的球团和用于侧料层的球团在它们的直径和尺寸分布方面不同。

说明书

技术领域

本发明涉及一种装载用于散装物料热处理的移动炉排的托盘车的装载方法，在第一步骤中包括在托盘车的由横梁和布置在横梁上的炉条形成的炉排表面上施加第一层作为底料层，并且在至少一个第二步骤中包括同时或相继地在托盘车的两个相对的侧壁上装载第二层作为侧料层、以及在侧料层之间且在底料层上装载第三层作为生球团层。本发明还涉及用于实施该方法的设备。

背景技术

在球团固结或烧结设备中，待处理的散装物料(例如铁矿石、氧化铁、氢氧化铁、或还有锌或铅或锰矿石)被装载到托盘车上。这些托盘车由装配有轮子的框架和布置在横梁上的炉条构成。多个这样的托盘车形成环形的托盘车链，其也被称为移动炉排。

图1以举例的方式示出了其中采用了本发明的用于固化生铁矿石球团的球团固结设备1。在装载区域中，散装物料被装载到托盘车3上，托盘车形成称为移动炉排4的环形托盘车链。在罩2的下方，在托盘车3上运输的散装物料经过多个热处理工作站。详细地，这些工作站是：

1、装载区域，

2、第一干燥区域，

3、第二干燥区域，

4、预燃烧区域，

5、燃烧区域，

6、后燃烧区域，

7、冷却区域，和

8、卸载区域。

在这些区域中，托盘车装载有物料，散装物料被干燥、预热、烧制并随后被再次冷却。在罩2下方的处理工作站，移动炉排在连续传送机6的上部行程5上被引导，其中，托盘车3的链轨支重轮7在内导轨8和外导轨9之间被引导。通过驱动或提升轮10实现移动炉排4的驱动，该驱动或提升轮形成为齿轮并且其齿隙(切口11)与托盘车3的链轨支重轮7啮合。

在经过罩2之后，移动炉排4的托盘车3到达卸载区域，卸载区域与连续传送机6的降低或从动轮13相关联。在降低轮13处，与在提升轮10处一样，从动齿轮的齿隙14与托盘车3的链轨支重轮7啮合。托盘车3倾斜，使得它们的负载因重力倾倒。由于托盘车3被外导轨9引导，因此托盘车本身不会掉落，而是在连续传送机6的下部行程15中被倒置地引导回到提升轮10。

在正常操作中，移动炉排4在连续传送机6上不断循环，并且在待处理的散装物料被倾倒在卸载工作站处并以未示出的方式进一步处理之前，移动炉排将待处理的散装物料输送通过罩2下方的处理工作站。

为了能够在卸载区域中从托盘车可靠地移除经受热处理的物料，期望的是待处理的物料与托盘车没有直接接触点。这可以通过避免生球团与托盘车或托盘车的侧壁之间的接触来实现。

但是，同时，还需要保护炉条和侧壁免受高温的影响。由于生球团必须暴露在非常高的温度下，因此为了获得良好的产品质量，在炉条和侧壁的区域中使用另一种物料，使得这里的温度可以略低。

为此，一方面将所谓的底料层施加到所述的托盘车的炉排表面上，该底料层包括已烧制的球团，因此底料层粘附较少并且此外不再必须受制于一定的最低温度。

此外，托盘车通常包括两个侧壁，这两个侧壁从炉排表面平行于行进的移动炉排的运动方向而形成。这些侧壁与炉排表面的典型角度在90度和120度之间。在已施加了底料层之后，同样通过施加所谓的侧料层(即沿着侧壁的两个烧制球团床)来保护侧壁。

随后，在这些所谓的侧料层之间且在底料层上施加所谓的生球团装料(即包括要进行热处理的物料的装料)。对于底料层和侧料层而言，通常使用已经经过热处理的物料(即所谓的烧制球团)。这具有的好处是，在托盘车的排泄部处，均质产品包含在托盘车中，已经烧制的球团在它们重复经过热处理过程中不会进一步反应，并且热处理前的产品提供了与热处理后的物料相同的物料特性。因此，不需要进一步分离异物。

然而，发现这种装载必须满足不同的要求。底料层必须设计成使得它要提供生球团覆盖物相当均匀且几乎不受抑制的通流，并且安全地防止在各个点处从顶部到底部或从底部到顶部流动通过的气体不会到达生球团或防止形成气体通道。另一方面，侧料层应该尽可能好地针对生球团层密封侧壁，即在理想情况下，侧料层应该几乎不被气流穿过或完全不被气流穿过。

发明内容

因此，本发明的一个目的是确保实现生球团层的均匀通流，而同时保护托盘车的侧壁。为此，底料层包括平均直径介于10mm至20mm之间的烧制球团，其中重量占至少85％的球团具有在10mm至20mm之间的范围内的直径，使得大体上底料层的球团直径的分布尽可能均匀。以这种方式，在气体通过时实现了底料层的小压降，这对于相应鼓风机的电力消耗来说产生有利影响。

与现有技术不同，现在底料层和侧料层不是由同一种物料形成，而是包括不同的物料。一方面，侧料层可含有重量占0至100％之间的球团破碎物，这意味着由于热处理和/或机械应力而破碎的球团不像以前那样从系统排出，而是重新用于形成侧料层。这种球团破碎颗粒的尺寸通常在10μm和8mm之间。

此外，侧料层另外地或排它地可以包括两部分A和B的烧制球团的混合物，其中部分A的球团的平均直径具有5mm至13mm之间的任何值，并且其中，重量占至少85％的部分A的物料的直径值在5mm至13mm之间的范围内。此外，侧料层可含有部分B的球团，其平均直径值大于14mm、优选值在14mm至20mm之间的范围内，并且其中，重量占至少85％的部分B的物料的直径值大于14mm。

侧料层可能包括重量占0％至100％的部分A。这意味着侧料层已经可以由重量占100％的非常小的球团组成，这提供了可以实现低渗透性的优点。

此外，侧料层可以是部分A的物料和球团破碎物的混合物，其中，由于球团破碎物通常甚至具有更小的颗粒尺寸，于是球团破碎物可以封闭部分A的球团之间的空隙。同样可以为侧料层选择部分B的物料和球团破碎物的混合物。

此外，侧料层也可以由部分A与部分B的混合物组成。这提供了以下优点：部分A的球团能够选择性地安放在部分B的球团之间的空隙中，由此获得了非常大的堆积密度并因此同样获得了低渗透性，而不会使包含在球团破碎物中的细小灰尘和其它小颗粒在该过程中被再循环并因此还至少部分地聚集。

此外，可行的是，侧料层是球团破碎物与部分A和部分B的混合物，由此实现最大的堆积密度和最小的渗透性。

最后，侧料层可仅由球团破碎物组成，这将导致部分A和部分B两者的重量均占0％。

所有措施的共同之处在于：以这种方式降低了侧料层的渗透性。

施加生球团层(即那些尚未经过热处理的球团)，使得未烧制的球团的平均直径比部分A的平均直径大至少2mm。因此，生球团层与侧料层明显不同。由此实现了本发明的目的，即侧料层的渗透性小于生球团层的渗透性。

结果，因此关于底料层形成高渗透性层，而侧料层具有尽可能低的渗透性，因此侧料层以较小的程度被气体横穿或几乎不再被气体横穿。因此，托盘车的侧壁受到保护以免受非常高的温度的影响，而非常高的温度会缩短侧壁的使用寿命。

优选地，侧料层含有重量占20％至90％的部分A，因为这样可以优化渗透性。

在本发明的有利实施例中，使侧料层在装入托盘车期间和/或之后振动。

这可以通过振动托盘车的邻接侧料层的侧壁和/或振动侧料层与生球团层之间的分隔件来实现。还可以将至少一个装置(同样地，该装置也振动)结合到侧料层中或将其放置在侧料层上。这种装置可以是条或冲头，或者也可以是在侧料层的上表面上行进的轮子。由此，侧料层被额外地压实并且其渗透性进一步降低。

当仅利用侧料层的振动时，当然也可以实现本发明的目的，即将侧料层中的渗透性调整为低于生球团层中的渗透性，但是侧料层由与底料层相同的物料或甚至由与生球团层具有相同直径分布的物料组成。

如果振动具有侧壁的固有频率，则侧料层的压实进行得特别好。这可以例如在振动是沿着侧壁与托盘车框架的螺纹连接部的扭转振动时产生。该扭转的轴线是在托盘车的框架和侧壁之间的界面处的、在移动炉排的移动方向上的水平轴线。根据本发明，侧壁围绕该轴线以高频率和低振幅旋转。同时，可以因此防止生球团层压实，因为由于摩擦，振动的强度随着振动性振荡的穿透深度的增加而减小。

由于振动，侧料层发生了额外的压实，因此特别是在侧料层区域中也发生了托盘车中的填充水平的下沉。

当在填充区域中的侧料层和生球团层之间布置分隔壁时，物料在通过该分隔壁之后也将下沉。为确保托盘车内各处的填充水平相同，建议利用侧料层物料、球团破碎物和/或部分A的球团和/或部分B的球团将床表面的下沉区域填充到侧壁的上边缘的高度。

底料层的层厚度优选介于3cm至10cm之间，优选为7cm+/-2.0cm。因此，如此多的球团被放置成一个位于另一个之上，这能够确保在整个炉排表面上形成均匀的流动并同时使底料层的高度最小化，以达到可用于生球团的容积不被无必要地减小的效果。此外，发现该厚度足以使过高的温度远离炉条。移动炉排以这样的比例操作，使得底料层的下部区域不再暴露于生球团的完全烧制温度。另一方面，选择底料层的厚度，使得最底部的生球团暴露于必要的烧制温度，以使它们获得足够的质量。

还优选的是侧料层的平均层厚度在5cm至15cm之间，优选7cm至11cm之间，其中，侧料层的层厚度非常好地可以沿着从炉排表面开始的高度变化，因此应该参考平均层厚度。该层厚度足以可靠地保护侧壁免受非常高的温度的影响，而不会在生球团层的区域中发生不必要的容积损失。

此外，发现有利的是在铁矿石球团固化后从托盘车的总内容物中取出用于底料层和侧料层的球团并将它们直接再循环到装料中。即使在供给物料长期波动的情况下，也可以因此确保托盘车的整个内容物总是具有相同的成分。在最有利的情况下，可以因此完全省略、或至少部分地省略维持底料层和侧料层的库存。

本发明还包括装载用于散装物料热处理的移动炉排的托盘车的设备，其中，该设备在装载区域中包括用于在托盘车的炉排表面上施加第一层作为底料层的至少一个溜槽、和用于在托盘车的两个相对的侧壁上装载至少一个第二层作为侧料层的至少一个第二溜槽。通常，采用第二溜槽和第三溜槽，第二溜槽和第三溜槽中的每个装载一个侧料层。此外，该设备包括用于在侧料层之间且在底料层上引入第三层作为生球团层的装载装置。该装载装置优选是辊筛，以便尽可能温和地输送生球团并因此使破损最小化。

根据本发明，该设备还包括两个单独的传送带，其中一个传送带供给溜槽以施加底料层，另一个传送带供给所述至少一个第二溜槽(优选地第二溜槽和第三溜槽)以装载侧料层，并且其中，两个传送带运输具有不同平均直径或直径分布的球团。

在装载区域内，该设备优选至少部分包括分隔件，分隔件平行于移动炉排的运动方向定向并且以一定角度布置，所述角度介于相应侧壁的角度和与炉排表面成90度的角度之间。在移动炉排的操作期间，所述设备至少部分地突出到托盘车中。

还优选的是以与相应侧壁相同的角度进行校准，因为侧料层因此在每个位置处具有相同的厚度。然而，相对于炉排表面介于85度和90度之间的校准也是进一步优选的，特别是当两个侧壁的角度小于90°时。这具有以下优点：侧料层的厚度随着堆积高度的增加而增加。一方面，由此可以避免生球团层经历这种扩张并且因此避免整个生球团层在其整个堆积高度上流动变得更不均匀。另一方面，由于通过振动压实和/或由于分隔件的移除而导致的堆积高度的损失可以至少部分地通过扩张的侧料层厚度来补偿。

此外，发现当分隔件被校准成在操作期间其突出到托盘车中、以使得分隔件恰好终止在底料层的表面的高度处时是有利的。结果，分隔件不会透入到底料层中并在此改变局部床，但另一方面，侧料层与生球团层完全分离并且没有用于侧料层的物料渗入生球团层的区域中、或者没有用于生球团层的物料渗入侧料层的区域中。

此外，当分隔件附接到所述至少一个第二溜槽时是有利的。优选地，存在附接到第二溜槽和第三溜槽的两个分隔件，以用于装载相应的侧料层，分隔件因此精确地在装载位置处设置侧料层，而不需要进一步的紧固装置。

在本发明的一个开发方案中，还提供了一种用于振动邻接侧料层的侧壁和/或振动位于侧料层和生球团层之间的分隔件的装置、和/或放置在侧料层上和/或结合在侧料层中的至少一个装置。由此可以振动侧料层而不压实生球团层，压实生球团层将是不利的，因为此时不再能够存在未受干扰的气流。在一个特别优选的变型方案中，该振动装置设计成使得例如在侧壁中该振动装置传递处于侧壁的固有频率范围内的振动。这具有的优点是，振动驱动器的机械功率可以选择成低于采用其它频率的振动的情况。在任何情况下，必须限制振动功率，从而仅压实侧料层而不压实生球团。

此外，本发明还包括一种设备，其中，引入侧料层的所述至少第二溜槽(优选第二溜槽和第三溜槽)被设计成使得它还在如下位置处进行填充，在所述位置处在移动炉排的操作中托盘车已经通过分隔件和/或用于振动侧料层的振动装置。这例如可以通过在移动炉排的移动方向上扩张溜槽的开口区域来实现。结果，在通过分隔件之后和/或振动之后，不需要单独的装载装置来补偿床表面的下沉区域。

最后，本发明还具体地包括专门运输物料以便为托盘车装载底料层的传送带(其中该底料层作为第一层施加到至少一个托盘车的炉排表面上)，和用于在所述至少一个托盘车的两个相对的侧壁上为所述至少一个托盘车装载侧料层的第二传送带。

总之，本发明的基本思想是，由于底料层的更高的渗透性，底料层中的压降减小，由此可以降低用于实现气体通流经过底料层和生球团层的鼓风机的电功率。

由于侧料层的较低渗透性，明显减小了通过侧料层的不希望的气流(旁路效应)，由此在侧壁处获得较低的温度。由此降低了侧壁的温度应力。在最好的情况下，还可以实现减小侧料层的厚度(通常在7cm和8cm之间)，从而对生球团层具有更高的装载容量，并且因此总体上提高该方法的生产率，并且可以增加相关设备的生产力。

本发明的另一个优点在于：流过侧料层的气流显着减少，从而更强烈地迫使处理气体通过生球团床。由于通过侧料层的气流仅导致侧壁的不必要的热应力，因此通过减少在移动炉排的上部行程的整个长度上的这种气流可以增加设备的生产力。第一次模拟也表明能效的提高。这是合理的，因为作为本发明的结果，托盘车的侧壁被加热到较低的最高温度，因为侧壁在移动炉排的下部行程中再次被冷却，其中由此消耗的热量仅可以以不合理的大开支供应到废热利用部。

附图说明

本发明的其他特征、优点和可能的应用可以从以下对附图的说明中获得。所描述和/或示出的所有特征本身或以任何组合形成本发明的主题，而与它们包含在权利要求中或它们的反向引用无关。

在附图中：

图1示出了移动炉排的结构，

图2示出了根据本发明的托盘车的装载，和

图3示出了根据本发明的托盘车的装载。

具体实施方式

已经详细讨论了图1并且图1表示移动炉排的基本布置，它也是本发明的基础。

图2示出了托盘车3。托盘车的框架30配备有辊31并且还包括横梁32。在这些横梁32上布置炉条33。

在这些炉条33上施加所谓的底料层R，底料层基本上延伸为托盘车3的由横梁32和炉条33形成的炉排表面上方的区域。根据本发明，底料层R包括平均直径介于10mm至20mm之间的烧制球团，其中重量占至少85％的球团的直径在10mm至20mm的范围内。

从托盘车3开始，两个相对的侧壁34以角度α从炉排表面延伸，侧壁的内表面平行于移动炉排的运动方向，其在图2中通向绘图平面内。

通过所描绘的溜槽52、52'，可以在这些侧壁上施加所谓的侧料层S。根据本发明，该侧料层包括球团破碎物和/或两部分A和B的球团。本发明意义上的球团破碎物是指烧制球团的一些部分。部分A包括平均直径为5mm至13mm的球团，其中重量占至少85％的部分A的球团具有介于5mm至13mm之间的直径。部分B含有平均直径大于14mm的球团，其中重量占至少85％的部分B的球团的直径大于14mm。侧料层包含重量占0至100％的部分A的球团，其余部分包含球团破碎物和/或部分B的球团。结果，在侧料层S中可以产生非常高的堆积密度并因此可以产生低渗透性。

为了确保侧料层S床在侧壁34上均匀延伸，通常使用分隔件41、41'，分隔件的角度基于炉排表面处于85°和角度α之间，并且分隔件至少部分地突出到托盘车3中。优选地，分隔件突出到托盘车3中的程度使得分隔件直接终止于底料层R的表面的高度处。为了能够省略其他紧固装置，分隔件41和41'附接到溜槽52和52'。溜槽52和52'通过传送带62和62'装载用于侧料层S的物料。

此外，提供了振动装置42、42'，侧壁34可以通过振动装置而被振动，优选地以侧壁的固有频率振动。实际上只有侧料层S由此被振动并进一步压实，从而可以进一步降低其渗透性。还提供了振动装置43、43'，可以通过振动装置43、43'振动分隔件41、41'，这同样对压实侧料层S有用。此外，振动装置44和44'也可以通过设计成例如作为振动棒而被引入侧料层S中或它们可以以冲头的方式作用在侧料层S上，从而通过振动进一步压实侧料层。还可以使用仅一个振动装置42、43或44或这些可能性的任何组合。被侧料层S和底料层R所包封的生球团层G也位于托盘车内，生球团层包含待固化的物料，其优选被配置为生球团床。

图3显示了移动炉排在装载区域内的部分。多个托盘车3_n象征性地布置。最前面的托盘车3₁刚好通过装载底料层R的装载区域，底料层R通过至少一个经由传送带61装载的溜槽51施加。托盘车3₂刚好通过装载侧料层S的装载区域，其中溜槽52形成为使得分隔件41连接到其上，分隔件41在托盘车3通过时至少部分地延伸到溜槽52下方的托盘车中，使得分隔件基本上平行于侧壁34延伸，并且因此侧料层S可以堆叠在侧壁34和分隔件41之间。溜槽52通过传送带62装载。

在所示的构造中，溜槽52的排放开口正如相对的平行溜槽52'(未示出)一样也向前突出超过分隔件41的前边缘，使得在已经被留在分隔件41的前边缘后方的区域中，可以引入物料并因此可以填充由于分隔件41在移动炉排的运动方向上通过而在侧料层S的表面中产生的下沉区域。

托盘车3₃最后处于经由装载装置53装载生球团层G的位置，装载装置53通过传送带63装载。

附图标记列表：

1 球团烧结机

2 罩

3 托盘车

4 移动炉排、托盘车链

5 上部行程

6 连续传送机

7 托盘车的链轨支重轮

8 内导轨

9 外导轨

10提升或驱动轮

11齿隙

13降低或从动轮

14齿隙

15下部行程

30托盘车框架

31辊

32横梁

33炉条

34侧壁

41、41'分隔件

42、42'用于侧壁的振动装置

43、43'用于分隔件的振动装置

44、44'待施加或待引入的振动装置

51用于底料层的溜槽

52、52'用于侧料层的溜槽

53用于生球团的装载装置

61用于底料层的传送带

62、62'用于侧料层的传送带

63用于生球团的传送带

R 底料层

S 侧料层

G 生球团层