我国50年代所建的烧结机点火器一般都按苏联的标准设计略加修改,使用DW-Ⅲ环缝低压涡流烧嘴(图1).
这种烧嘴与以往所用的烧嘴相比:1)适合于燃烧混合煤气、焦炉煤气及清洗干净的高炉煤气,2)混合效果较好,3)烧嘴前的煤气及空气压力较低。根据我国长期使用的结果发现此种烧嘴有以下缺点:1)这种点火炉烧嘴个数少,例如50m2烧结机每台五个,前排三个后排二个,交错布置,点火时整个烧结料面受热不均匀,若增加点火强度,烧嘴下方会出现过烧现象。2)单个烧嘴能力大,空气煤气不易进行调节,若调节不好,煤气不完全燃烧,废气含氧量降低。3)点火时间短,与当时提高料层的生产趋势不相适应。4)热量消耗大。
我国采用厚料层烧结工艺,旧的点火器不相适应。为了提高烧结矿的表层质量,降低固体燃耗,在七十年代后期,着手新型点火器和保温炉的研制。1)增设保温炉,2)台车挡板包在炉内,使点火器与台车间的密封良好,3)改为小直径套管式旋流烧嘴。其中有代表性的为1984年8月投产的武钢90米2烧结机的点火器,点火器的特点见图2。
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此种点火器系箱形罩式结构,对台车密封较严密,并采用复合炉衬及锚固结构。所使用的点火烧嘴为混合型,即在烧嘴轴向安装旋流片的强旋流结构,并在烧嘴头部开孔,部分空气与煤气预先混合,以提高混合效果。由于没有旧式的蜗形旋流机构,故烧嘴的体积较小,重量也较轻(图3)。
此种点火器的优点:1)横向点火均匀,保温效果好,表层烧结矿转鼓指数提高1~2.5%,成品率提高2~4%。2)煤气燃烧完全,向外界散热量少,与旧点火保温炉相比,可节约煤气15~25%,固体燃料3~5%。3)炉衬寿命可延长,检修便利。其缺点是煤气消耗量较国外先进厂尚高,每吨烧结矿达1.67~1.88×IO5千焦(3.97~4.48×104千卡)。
武钢1985年改进点火操作工艺,采用低温低负压的方法,拆除点火器下风箱节流翻板,另接管到水封槽中,使其点火负压由原来7845~8826帕降到3924~4903帕,点火温度自1250℃下降到1100~1150℃,煤气用量减少1000~1200米3/时,比原来减少25~35%。这时点火表面呈黑色,无过熔,整个表面点火均匀,获得了大幅度降低煤气消耗又保证点火质量的理想效果。实测表层烧结矿强度有明显下降,转鼓指数降低约3%,落下后<5毫米粒级增加6%,但表层烧结矿只占整个烧结矿量的1/8左右,对烧结矿的质量影响很有限,以致对烧结矿转鼓指数及返矿量没有什么变化。相反,由于料层表面无过熔现象,料层的透气性得到改善。
近年来国外先进烧结厂的料层高度达到500~600毫米,日本个别烧结厂的料层高度达到了750毫米,台车速度由5米/分减小到2米/分,烧结矿的强度由于料层提高而继续增加。虽然料层阻力增加,垂直速度下降,但由于成品率的提高,所以台时产量并没有明显的降低。有的厂由于钢铁工业不景气,烧结机处于低速生产状态,力图降低燃耗来达到降低烧结矿成本的目的,基于以上的实际状况,低能耗点火器应运而生。