一种延长转底炉出料螺旋机刮刀寿命的方法与流程

1.本发明涉及转底炉出料螺旋机技术领域，具体而言，涉及一种延长转底炉出料螺旋机刮刀寿命的方法。


背景技术：

2.螺旋刮刀：螺旋刮刀由耐热合金浇铸而成，主要含有cr、ni、w等耐高温金属，工作温度为600～1000℃，叶片厚度：30mm；弧长307mm，高125mm。需长期承受复杂应力的作用而不断裂，需耐高温耐磨。
3.现状：因长期工作于高温状态下，螺旋刮刀严重，使用寿命短，更换频率高。因现在螺旋出料机刮刀的磨损速度太快，更换刀片的资金消耗远跟不上生产所带来的效益收入，在这种情况下降低螺旋出料机的刮刀磨损速度，延长其刮刀寿命已迫在眉睫。
4.传统延长出料螺旋机刮刀寿命的方法是购买含钨金属成分较高的刀片，提高刮刀的硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃时仍有很高的硬度。缺点是售价成本高，没有从根本上解决出料螺旋机刮刀磨损快的问题。
5.鉴于上述问题的存在，有必要提供一种延长转底炉出料螺旋机刮刀寿命的方法。


技术实现要素：

6.本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种延长转底炉出料螺旋机刮刀寿命的方法。
7.本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
8.本发明实施例提供一种延长转底炉出料螺旋机刮刀寿命的方法，将转底炉沿物料行进方向分为加热区、n段还原区以及出料区，并将转底炉沿物料行进方向的还原n区的煤气烧嘴关闭，关小空气烧嘴开度，再合理控制空燃比，控制加热区至还原n-1区的温度逐步升高以使球团在还原n-1区内完成还原反应，在还原n区将球团中剩余的碳燃完，最终得到合格的成品金属化球团，并使出料螺旋机刮刀使用温度处于合理温度控制范围内。
9.本发明具有以下有益效果：
10.本发明提供的一种延长转底炉出料螺旋机刮刀寿命的方法，通过控制转底炉还原温度优化转底炉燃烧工艺使出料螺旋机刮刀使用温度在合理控制范围内，以及在转底炉出料螺旋机盖上增加氮气气冷装置使刮刀与刮刀间隙不易结料，从而避免结渣腐蚀出料螺旋刮刀，最终延长出料螺旋刮刀的使用寿命。
附图说明
11.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
12.图1为转底炉结构示意图。
具体实施方式
13.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
14.下面对本发明实施例提供的一种延长转底炉出料螺旋机刮刀寿命的方法进行具体说明。
15.本发明实施例提供一种延长转底炉出料螺旋机刮刀寿命的方法，将转底炉沿物料行进方向分为加热区、n段还原区以及出料区，并将转底炉沿物料行进方向的还原n区的煤气烧嘴关闭，关小空气烧嘴开度，再合理控制空燃比，控制加热区至还原n-1区的温度逐步升高以使球团在还原n-1区内完成还原反应，在还原n区将球团中剩余的碳燃完，最终得到合格的成品金属化球团，并使出料螺旋机刮刀使用温度处于合理温度控制范围内。
16.转底炉主体部分是一个以中垂线为轴进行旋转的密封环形腔体，其原料是由铁矿粉、煤粉和粘结剂经配料、混料、制球和干燥后制成的含碳球团，含碳球团随着炉底旋转的10-20min中，铁氧化物被碳快速还原，产生金属化球团，经岀料螺旋连续排岀，含碳球团的焙烧温度不合理将直接造成球团质量的下降，过烧对于球团矿的抗压强度影响不大，但热损失增加，能耗高；失烧则不利于球团矿的还原度和还原膨胀性。
17.为了合理控制含碳球团的焙烧，同时控制转底炉出料螺旋机刮刀的合理的使用温度范围内，发明人经长期实践，提出一种延长转底炉出料螺旋机刮刀寿命的方法，将转底炉沿物料行进方向分为加热区、n段还原区以及出料区，生产过程中：先放空转底炉的还原n区，再合理控制空燃比，设置加热区到还原n-1区的温度逐步升高以使球团在还原n-1区就已充分还原，完成了还原反应，在还原n区将球团剩余的碳基本上燃烧完，球团也不会形成过烧，使成品金属化球团在成品仓内保存时不会发生自燃，控制最后的出料区温度也使出料螺旋机刮刀使用温度在合理控制范围内(刮刀在出料区)。
18.在可选的实施方式中，将转底炉沿物料行进方向分为1个加热区、5个还原区以及1个出料区；
19.优选地，转底炉且沿物料行进方向依次为：加热区、还原1区、还原2区、还原3区、还原4区、还原5区和出料区；
20.在可选的实施方式中，将还原5区的煤气烧嘴关闭，空气烧嘴开度调整为20％-30％，控制加热区、还原1区和还原2区的空燃比为2:1，还原3区和还原4区的空燃比为3:1。
21.在可选的实施方式中，控制加热区至还原4区的温度如下：加热区的温度在1060-1100℃，还原1区温度在1120-1150℃，还原2区温度控制在1180-1200℃，还原3区温度在1230-1250℃，还原4区温度在1255-1260℃。
22.在可选的实施方式中，控制还原5区和出料区的温度如下：还原5区温度在1140-1150℃，出料区的温度在990-1000℃。
23.本发明实施例中取n＝5，以还原区划分为5个为例，首先关闭还原5区的煤气烧嘴，关小空气烧嘴开度(手阀开度约20-30％)，再合理控制空燃比，调整好转底炉其余各区的温
度，设置加热区至还原4区的温度逐步升高以利于还原反应的进行，并且在进入还原4区就完成还原反应，由于在转底炉的烟气随着炉盘转动而流动，这时还原5区的温度会在1140-1150℃，还原5区会将球团含的碳基本上燃烧完，球团也不会形成过烧，得到合格的成品金属化球团，并且成品金属化球团在成品仓内保存时不会发生自燃，另出料区在990-1000℃，也使出料螺旋机刮刀使用温度在合理控制范围内(刮刀在出料区)，刮刀温度在合理温控范围内，延长了刮刀的使用寿命。
24.在可选的实施方式中，转底炉的煤气压力值为7kpa以上，煤气热值为8500cal/nm3以上。
25.在可选的实施方式中，还包括：在转底炉出料螺旋盖上设置氮气气冷装置以降低出料螺旋机刮刀的温度；
26.优选地，设置氮气气冷装置包括：在转底炉氮气总管上连接氮气气冷管，氮气气冷管通过支管平均分布在出料螺旋机盖的前、中、后部。
27.在转底炉出料螺旋盖增加氮气气冷装置，出料螺旋刮刀在转底炉正常生产时，气冷装置可以吹掉刮刀上的结块，使刮刀与刮刀间隙不易结料，从而避免结渣腐蚀出料螺旋刮刀，保护刮刀，其次，降低刮刀生产时的表面温度，最终延长出料螺旋刮刀的使用寿命。
28.在可选的实施方式中，氮气总管通过截止阀与氮气气冷管连接，氮气气冷管通过球阀与螺旋机盖连接；
29.优选地，氮气总管使用硬管，氮气气冷管使用软管。
30.在可选的实施方式中，氮气气冷装置使用时将截止阀全开，现场根据出料区的温度，微调支管上球阀开度为5％-10％，即可。
31.在可选的实施方式中，氮气总管的氮气压力值在6-7kpa及以上。
32.以上本发明实施例提供一种延长转底炉出料螺旋机刮刀寿命的方法，通过以上的方法，原本用三个月的刮刀就需更换，现在可用半年甚至更长时间，有效降低了转底炉出料螺旋机刮刀购置成本，延长了其使用寿命，给企业带来了一定的经济效益。
33.以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
34.以下实施例和对比例中所用转底炉的结构示意图参见图1，该转底炉沿物料行进方向设有：加热区、还原1区、还原2区、还原3区、还原4区、还原5区和出料区。
35.实施例1
36.一种延长转底炉出料螺旋机刮刀寿命的方法，包括：
37.首先关闭还原5区的煤气烧嘴，关小空气烧嘴开度(手阀开度约30％)，控制加热区、还原1区和还原2区的空燃比为2:1，还原3区和还原4区的空燃比为3:1，调整好转底炉其余各区的温度，加热区控制在1100℃，还原1区控制在1150℃，还原2区控制在1200℃，还原3区控制在1250℃，还原4区控制在1260℃让球团在还原4区就提前还原好，由于在转底炉的烟气随着炉盘转动而流动，这时还原5区的温度会在1150℃，还原5区会将球团含的碳基本上燃烧完，球团也不会形成过烧，使成品金属化球团在成品仓内保存时不会发生自燃，另出料区温度在1000℃，也使出料螺旋机刮刀使用温度在合理控制范围内(刮刀在出料区)。
38.再次参见图1，在转底炉出料螺旋盖增加氮气气冷装置，氮气气冷管连接于转底炉氮气总管上，支管平均分布在出料螺旋机盖前、中、后部，氮气气冷管前设置截止阀，支管上设置球阀，气冷总管使用硬连接方式，气冷支管使用软连接(便于出料螺旋机开盖检修)，气
冷装置使用时只需将截止阀全开，根据出料区现场具体温度，微调支管上球阀开度8％即可。
39.以上转底炉煤气压力值为7kpa，煤气热值为8500cal/nm3，炉盘为逆时针正常转动，出料螺旋机亦为逆时针正常转动。氮气压力值为6kpa。
40.实施例2
41.一种延长转底炉出料螺旋机刮刀寿命的方法，包括：
42.首先关闭还原5区的煤气烧嘴，关小空气烧嘴开度(手阀开度约20％)，控制加热区、还原1区和还原2区的空燃比为2:1，还原3区和还原4区的空燃比为3:1，调整好转底炉其余各区的温度，加热区控制在1060℃，还原1区控制在1120℃，还原2区控制在1180℃，还原3区控制在1230℃，还原4区控制在1255℃让球团在还原4区就提前还原好，由于在转底炉的烟气随着炉盘转动而流动，这时还原5区的温度会在1140℃，还原5区会将球团含的碳基本上燃烧完，球团也不会形成过烧，使成品金属化球团在成品仓内保存时不会发生自燃，另出料区温度在1000℃，也使出料螺旋机刮刀使用温度在合理控制范围内(刮刀在出料区)。
43.再次参见图1，在转底炉出料螺旋盖增加氮气气冷装置，氮气气冷管连接于转底炉氮气总管上，支管平均分布在出料螺旋机盖前、中、后部，氮气气冷管前设置截止阀，支管上设置球阀，气冷总管使用硬连接方式，气冷支管使用软连接(便于出料螺旋机开盖检修)，气冷装置使用时只需将截止阀全开，根据出料区现场具体温度，微调支管上球阀开度5％即可。
44.以上转底炉煤气压力值为8kpa，煤气热值为9000cal/nm3，炉盘为逆时针正常转动，出料螺旋机亦为逆时针正常转动。氮气压力值为7kpa。
45.实施例3
46.一种延长转底炉出料螺旋机刮刀寿命的方法，包括：
47.首先关闭还原5区的煤气烧嘴，关小空气烧嘴开度(手阀开度约20％)，控制加热区、还原1区和还原2区的空燃比为2:1，还原3区和还原4区的空燃比为3:1，调整好转底炉其余各区的温度，加热区控制在1080℃，还原1区控制在1140℃，还原2区控制在1200℃，还原3区控制在1240℃，还原4区控制在1260℃，由于在转底炉的烟气随着炉盘转动而流动，这时还原5区的温度会在1150℃，另一方面，让球团在还原4区就提前还原好，还原5区会将球团含的碳基本上燃烧完，球团也不会形成过烧，使成品金属化球团在成品仓内保存时不会发生自燃，另出料区温度在1000℃，也使出料螺旋机刮刀使用温度在合理控制范围内(刮刀在出料区)。
48.再次参见图1，在转底炉出料螺旋盖增加氮气气冷装置，氮气气冷管连接于转底炉氮气总管上，支管平均分布在出料螺旋机盖前、中、后部，氮气气冷管前设置截止阀，支管上设置球阀，气冷总管使用硬连接方式，气冷支管使用软连接(便于出料螺旋机开盖检修)，气冷装置使用时只需将截止阀全开，根据出料区现场具体温度，微调支管上球阀开度5％即可。
49.以上转底炉煤气压力值为7kpa，煤气热值为8500cal/nm3，炉盘为逆时针正常转动，出料螺旋机亦为逆时针正常转动。氮气压力值为6kpa。
50.对比例1
51.与实施例1的步骤相似，不同之处仅在于：温度控制如下：将加热区控制在900℃，
还原1区控制在1000℃，还原2区控制在1100℃，还原3区控制在1200℃，还原4区控制在1250℃，还原5区控制在1300℃，结果为：还原反应无法精准控制，还原5区的高温容易使含碳球团过烧，同时出料区的温度较高，以致螺旋机刮刀的温度超过其合适的使用温度，缩短出料螺旋机刮刀的使用寿命。
52.对比例2
53.与实施例1的步骤相似，不同之处仅在于：没有设置氮气气冷装置，结果为：出料螺旋刮刀在转底炉正常生产时，刮刀与刮刀间隙结料多，结渣腐蚀出料螺旋刮刀，缩短出料螺旋刮刀的使用寿命。
54.对比例3
55.与实施例1的步骤相似，不同之处仅在于：还原1区至还原5区的空燃比为2:1，结果为:还原2区以后区域的空气和煤气的比例不均匀，煤气不能完全燃烧，金属化球团不能完全被还原。
56.综上，本发明实施例提供了一种延长转底炉出料螺旋机刮刀寿命的方法，通过优化转底炉各个区域的温度，优化转底炉燃烧工艺，使出料螺旋机刮刀使用温度在合理控制范围内，同时在转底炉出料螺旋盖增加氮气气冷装置，根本上解决了转底炉出料螺旋机刮刀磨损速度快，寿命短问题，经多次实践，原本用三个月的刮刀就需更换，现在可用半年甚至更长时间，有效降低了转底炉出料螺旋机刮刀购置成本，延长了其使用寿命。
57.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种延长转底炉出料螺旋机刮刀寿命的方法，所述转底炉沿物料行进方向分为加热区、n段还原区以及出料区，其特征在于，其包括：将所述转底炉沿物料行进方向的还原n区的煤气烧嘴关闭，关小空气烧嘴开度，再合理控制空燃比，控制加热区至还原n-1区的温度逐步升高以使球团在还原n-1区内完成还原反应，在还原n区将所述球团中剩余的碳燃完，最终得到合格的成品金属化球团，并使出料螺旋机刮刀使用温度处于合理温度控制范围内。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述转底炉沿物料行进方向分为1个加热区、5个还原区以及1个出料区；优选地，所述转底炉且沿物料行进方向依次为：加热区、还原1区、还原2区、还原3区、还原4区、还原5区和出料区。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，控制空燃比如下：将还原5区的煤气烧嘴关闭，空气烧嘴开度调整为20％-30％，控制加热区、还原1区和还原2区的空燃比为2:1，还原3区和还原4区的空燃比为3:1。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，控制加热区至还原4区的温度如下：加热区的温度在1060-1100℃，还原1区温度在1120-1150℃，还原2区温度控制在1180-1200℃，还原3区温度在1230-1250℃，还原4区温度在1255-1260℃。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，控制还原5区和出料区的温度如下：还原5区温度在1140-1150℃，出料区的温度在990-1000℃。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述转底炉的煤气压力值为7kpa以上，煤气热值为8500cal/nm3以上。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在转底炉出料螺旋机盖上设置氮气气冷装置；优选地，设置氮气气冷装置包括：在所述转底炉氮气总管上连接氮气气冷管，所述氮气气冷管通过支管平均分布在出料螺旋机盖的前部、中部和后部。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述氮气总管通过截止阀与所述氮气气冷管连接，所述氮气气冷管通过球阀与所述螺旋机盖连接；优选地，所述氮气总管使用硬管，所述氮气气冷管使用软管。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述氮气气冷装置使用时将所述截止阀全开，现场根据所述出料区的温度，微调所述支管上球阀开度为5％-10％，即可。10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述氮气总管的氮气压力值在6-7kpa及以上。

技术总结
本发明公开了一种延长转底炉出料螺旋机刮刀寿命的方法，属于转底炉出料螺旋机技术领域。通过控制转底炉还原温度优化转底炉燃烧工艺使出料螺旋机刮刀使用温度在合理控制范围内，同时在转底炉出料螺旋机盖上增加氮气气冷装置，使刮刀与刮刀间隙不易结料，从而避免结渣腐蚀出料螺旋刮刀，最终延长出料螺旋机刮刀的使用寿命。的使用寿命。的使用寿命。


技术研发人员：李见明 李华锋 彭福成 李卫国 许先发 龙芳菊 郑兴梁 罗剑锋 杨家旺 叶允海
受保护的技术使用者：广东华欣环保科技有限公司
技术研发日：2023.05.18
技术公布日：2023/8/16