一、优化设计参数,改善加热质量
从热工原理上讲,烧结混合料蒸汽预热装置是一种竖式移动散料床的逆流式气固热交换设备,该装置中的供热主体是蒸汽喷嘴。因此,蒸汽喷嘴的参数及设计直接关系着预热效果的好坏。为减少散热和工艺本身的限制,设计将预热装置安装在混合料矿槽的中间位置,此处空间小、料流速度快,蒸汽与混合料接触时间短,如蒸汽喷嘴的结构参数和安装参数设计不准确,则无法满足正常预热的需要。根据热工设备的工作特性,合理的结构参数是特定的产量和合理的操作参数相对应的,即产量、蒸汽量和蒸汽喷嘴的结构、数量、喷出速度及安装方法存在特定的对应关系。对于本装置中汽固两相间的热交换过程来说,主要取决于喷嘴的数量和蒸汽的喷出速度,而当产量一定和蒸汽量也相对一定时,则蒸汽的喷出速度又是由喷嘴的喉口尺寸决定的。根据实际生产情况,按产量220t/h为计算依据,通过计算确定蒸汽喷出速度在亚音速工作段,并参照此设计了新的蒸汽喷嘴。新喷嘴不仅供热量大、喷射角度广,而且还防堵、防锈,更换方便。通过优化结构参数和增加喷嘴数量以及采取错排密布的安装方式,使加热介质的分配和供入都更加合理。在喷嘴布局上减少了间隔,基本消除了加热盲区,加大了换热区域,改善了加热质量。
二、两次加热,强化热交换
通过测试和总结,发现在原有的预热过程中,混合料与加热蒸汽间的接触时间太短,热交换不充分,混合料大多还来不及被加热其预热过程就已结束了。所以料温偏低,效果不好。据此,将原来的1次加热过程改进为两次加热,即在第1次加热结束后立即进行第2次加热,强化换热,使混合料在第1次加热的基础上又迅速进入到第2次加热段,料温得以大幅提高。
三、缩短运输距离,减少散热损失
选择在离点火器最近的混合矿料槽为加热点,使混合料预热后立刻布到台车上并进入到点火炉内点火,最大限度减少了运输过程中的散热损失。
四、高效脱水,严控料内水量
根据工艺要求,应严格限制烧结料的含水量。而蒸汽本身经几百米的远距离输送后会产生部分冷凝水,如不将这部分水去除,混合料的水分将大量增加。所以专门采取了两项措施控制水分,一是在蒸汽管路上安装疏水器,以去除沿途产生的冷凝水;二是在预热器前专门设计高效低阻的脱水装置,采用离心、丝网和重力等多种方法以尽可能脱去蒸汽中的残留水分,严格控制了混合料内的水分不因蒸汽带入而增加。