TWI396751B - 燒結台車及燒結台車系統 - Google Patents

Description

燒結台車及燒結台車系統

本發明是有關於一種燒結台車及其系統，且特別是有關於一種包含用以支撐燒結餅之支撐架的燒結台車及其系統。

在鐵礦燒結過程中，燒結料層自上而下可區分成燒成礦帶、燃燒熔融帶、乾燥預熱帶、水份冷凝帶及原始燒結料帶，其中由於第二層之燃燒熔融帶有液相生成，故以第二層之燃燒熔融帶的透氣阻力最大。此外，在燒結過程中，為了提供充分之氧氣，故需以抽氣設備來產生由上方向下且穿過燒結料層之氣流。

因為在燃燒熔融帶中，燒結溫度最高且有液相生成，同時受到上部燒成礦帶之重力的作用，使得下部料層的通氣性受到嚴重之影響。而隨著燒結過程的進行，燃燒熔融帶不斷往下移，下部料層的通氣性越加惡化，造成燃料(燒結用料)燃燒不完全、燒結速度慢、產量低且耗能源等缺點。

在習知技術中，係將實質為梯形或方形之實心板以直立之方式設置在燒結台車之底板上。當燒結料層中之燒成礦帶形成時，可利用梯形或方形實心板頂端之少量面積來支撐燒成礦帶，藉以減少燒成礦帶對於下部料層所造成之壓力，進而避免下部料層通氣性的惡化。

然而，習知技術之梯形或方形實心板支架仍具有下列之缺點。第一，支架頂端與上部已燒成的燒結餅接觸面積少，故在實際使用時，恐難以全面撐起上部的燒結餅，無法穩固地支撐燒結餅。第二，不論是梯形或方形實心板支架，其在料層中佔據了相當大的空間，亦即減少可填充於燒結台車之中的燒結用料。第三，由於梯形或方形實心支架均為實體，當其設置在料層中，會將料層區隔開，如此之設計容易影響料層中的氣流分布，進而造成燒結不均，影響燒結礦品質。

因此，本發明之目的係在提供一種燒結台車及其系統，其中燒結台車具有由柱體構成之支撐架，多個支撐架在水平面上形成多邊形，藉此可全面且穩固地撐起上部的燒結餅、提高可填充於燒結台車中的燒結用料、及降低對於料層中之氣流分布的影響以提高燒結礦品質。

根據本發明之一實施例，提供一種燒結台車。其中燒結台車包含具有平面之主體、設置上述平面之上的底板、第一側壁、第二側壁及第一支撐架。上述主體之平面具有依序連接之多個側邊，而底板具有多個貫穿通氣孔。上述第一及第二側壁分別鄰設於主體平面之其中二側邊。此外，第一支撐架接合在底板上，使得底板介於第一支撐架與主體之平面之間，其中第一支撐架包含至少三第一柱體與至少三第二柱體。上述每個第一柱體具有第一與第二端，且每個第一柱體係以第一端而實質垂直地接合於底板上，而每個第二柱體之二端跨接於上述第一柱體其中二者的第二端，且此些第二柱體排列而實質形成第一多邊形。

根據本發明之另一實施例，提供一種燒結台車系統。其中每個燒結台車包含具有平面之主體、設置上述平面之上的底板、第一側壁、第二側壁及第一支撐架。上述主體具有依序連接之第一至第四側邊。而底板具有多個貫穿通氣孔。上述第一及第二側壁分別鄰設於主體平面之第一及第三側邊。此外，第一支撐架接合在底板上，使得底板介於第一支撐架與主體之平面之間，其中第一支撐架包含至少三第一柱體與至少三第二柱體。上述每個第一柱體具有第一與第二端，且每個第一柱體係以第一端而實質垂直地接合於底板上，而每個第二柱體之二端跨接於上述第一柱體其中二者的第二端，且此些第二柱體排列而實質形成第一多邊形。上述每個燒結台車係以其主體之第二及第四側邊與其餘燒結台車之其中二者鄰接。

本發明之優點為，利用在料層中裝置由柱體所形成之支撐架，以於燒結過程中支撐起上部已燒成的燒結餅，藉此減少由於重力和抽風而引起的料層收縮，並減輕對燃燒熔融帶的影響，進而改善整個燒結料層的通氣性。因此，可讓燃料充分燃燒，並提高燒結速度，如此不僅可提高燒結生產率，更可進一步降低能源的耗損，提高能源的使用效率。

請參照第1A至1D圖，其中第1A圖係繪示根據本發明之一實施例之燒結台車的主體與側壁之俯視示意圖，第1B圖係繪示上述實施例之燒結台車的第一支撐架的立體示意圖，第1C圖係繪示上述實施例中燒結台車的俯視示意圖，而第1D圖係繪示沿著第1C圖中線1D-1D觀察之燒結台車的俯側視示意圖。燒結台車100包含主體102、底板104、第一側壁106、第二側壁108以及第一支撐架200。

在本實施例中，如第1A圖所示，主體102具有平面102a，其中平面102a實質為一矩形。此外，平面102a更具有依序連接且形成上述矩形的第一側邊102b、第二側邊102c、第三側邊102d及第四側邊102e。主體102主要係以金屬加以製造，藉著金屬材料所具備之強度來提供燒結台車100所承載之燒結用料所需之支撐。在其他實施例中，上述平面102a可為其他之幾何形狀，而不以本實施例之矩形為限。

在本實施例中，如第1C與1D圖所示，底板104係設置在主體102之平面102a之上。底板104具有多個貫穿通氣孔104a，當底板104使用於燒結製程中，此些貫穿通氣孔104a使得抽氣設備(未繪示)產生之氣流能穿過底板104。在本實施例中，如第1D圖所示，由於底板104之底面具有凸出之凸塊104b，故底板104之底面與主體102之平面102a之間具有間隙空間104c。此間隙空間104c主要係做為抽氣設備產生之氣流之流通管道，使得燒結用料在燒結過程中能獲得充分之氧氣，藉此降低燒結用料燃燒不完全之狀況。然而，底板104底面的結構並不以本實施例為限，熟悉此技藝者當可根據設計所需而輕易的加以變化或進行修改。在其他實施例中，例如，可將底板104底面凸出之凸塊104b取消，而在主體102上與底板104之貫穿通氣孔104a對應之位置設置多個貫穿孔(未繪示)，同樣可提供抽氣設備產生之氣流所需的流通管道。根據以上與第1C與1D圖相關之說明及其所示結構，熟悉此技藝者當可輕易得知以上所述於主體102上設置多個貫穿孔之結構與應用，故並未針對此實施例提供相關之圖式。

在本實施例中，如第1C圖所示，一部燒結台車100包含有三個底板104。然而，每部燒結台車100所包含之底板104的數量並不以本實施例為限，底板104的數量可根據設計需求加以變化。此外，在本實施例中，底板104之貫穿通氣孔104a之幾何形狀係為長條狀。然而，在其他實施例中，貫穿通氣孔104a之幾何形狀可為任何之幾何形狀(例如圓形、三角形、四邊形或其他多邊形等)。

如第1A、1C及1D圖所示，在本實施例中，第一側壁106與第二側壁108係設置在主體102之平面102a上，且第一側壁106鄰設於第一側邊102b旁，而第二側壁108則鄰設於第三側邊102d旁。第一側壁106與第二側壁108主要功能在於形成容置燒結用料所需之空間。此外，由於在連續式燒結製程之燒結台車系統(未繪示)中，係以多部燒結台車進行串接而形成上述之燒結台車系統。故為了將燒結台車100應用於連續式燒結製程中，僅於燒結台車100之第一側邊102b與第三側邊102d旁設置第一側壁106與第二側壁108。再者，在上述包含多部燒結台車100之燒結台車系統中，每部燒結台車100係以其主體102之第二側邊102c及第四側邊102e與其他多部燒結台車100之其中二者鄰接。

在其他實施例中，當上述主體102之平面102a為其他之幾何形狀時，平面102a具有多個側邊，而上述第一側壁106鄰設於多個側邊其中一者旁，第二側壁108則鄰設於多個側邊其中另一者旁。

請參照第1B至1D圖，第一支撐架200係接合在底板104上，亦即底板104係介於第一支撐架200與上述主體102之平面102a之間。第一支撐架200包含三個第一柱體202與三個第二柱體204，其中每個第一柱體202具有第一端202a與第二端202b(請參照第1B圖)，且每個第一柱體202係以第一端202a實質垂直地接合於底板104上，而每個第二柱體204之二端係跨接於上述第一柱體202其中二者之第二端202b。此外，此些第二柱體204排列而實質形成第一多邊形，在此實施例中，更具體地來說，三個第二柱體204係形成一三角形。再者，如第1D圖所示，第一柱體202之高度低於第一側壁106及第二側壁108之高度，亦即當燒結用料填充至第一側壁106及第二側壁108與底板104所形成之容置空間(未繪示)時，第二柱體204係被包含於燒結用料之中。

在本實施例中，採用第一支撐架200之設計方式，可使得已燒成的燒結餅之重量落在如第1C圖所示之三個第二柱體204上，故第一支撐架200可較習知之梯形或方形實心板獲得更穩固的支撐效果。此外，由於第一支撐架200係由多個細小之第一柱體202與第二柱體204所組成，相較於習知梯形或方形實心板，第一支撐架200在燒結用料佔據較少之體積，提高可填充於燒結台車之中的燒結用料。另外，由於第一支撐架200在燒結用料佔據較少之體積，故第一支撐架200相較於習知梯形或方形實心板，可降低對料層中氣流分布的影響。

根據以上所述，為了提供燒結餅更穩固的支撐效果，第一支撐架200需包含至少三個第一柱體與至少三個第二柱體。請參照第2至4圖，在此些實施例中，燒結台車100a至燒結台車100c係類似於第1C圖所示之燒結台車100，故以下僅就差異部分加以說明，相同部分即不再重複。在第2至4圖中，燒結台車100a至燒結台車100c均僅包含一個較大之底板104’，而燒結台車100則包含三個較小之底板104。此外，在第2圖中，第一支撐架200a包含四個第一柱體202與四個第二柱體204’，亦即此些第二柱體204’排列而實質形成四邊形之第一多邊形。在第3圖中，第一支撐架200b包含五個第一柱體202與五個第二柱體204’，亦即此些第二柱體204’排列而實質形成五邊形之第一多邊形。在第4圖中，第一支撐架200c包含六個第一柱體202與六個第二柱體204’，亦即此些第二柱體204’排列而實質形成六邊形之第一多邊形。

請參照第5圖，在此實施例中，燒結台車100d係類似於第1C圖所示之燒結台車100，故以下僅就差異部分加以說明，相同部分即不再重複。在第5圖中，燒結台車100d僅包含一個較大之底板104’，而燒結台車100則包含三個較小之底板104。此外，燒結台車100d包含第一支撐架200d與第二支撐架200e，其中第一支撐架200d係類似於第一支撐架200而包含三個第一柱體202以及三個第二柱體204’，其差異在於第一支撐架200d之第二柱體204’尺寸小於第一支撐架200之第二柱體204尺寸。在本實施例中，第一支撐架200d係實質等同於第二支撐架200e，亦即第二支撐架200e仍然由三個第一柱體202以及三個第二柱體204’所構成，其差異僅在於其設置方向不同。

在特定之實施例中，上述第二支撐架200e並不以第5圖所示之結構為限，其可具有如第2至4圖所示之其他結構。

在特定之實施例中，上述第一支撐架200至200d之第一柱體202均未覆蓋底板104或底板104’上的每個貫穿通氣孔104a。採用此一設計主要目的在於，可藉此保持抽氣設備所產生之氣流在燒結用料中的流暢性，避免阻塞，進而提升燒結之速率(生產率)。

請參照以下表一。在表一中，記錄了使用如第1B圖所示之三角形第一支撐架200、未使用支撐架及習知梯形實心板之燒結時間、火焰燃燒速度、燒結料層之收縮量及生產率。在獲得表一資料的試驗中，為了驗證本發明之支撐架對於生產率之影響，故除了支撐架之變因之外，其餘之燒結條件均保持一致。

在表一中，「燒結時間」係以分(min)為單位，其定義為燒結料層完全轉變成燒成礦所需時間。「火焰燃燒速度」係以毫米/分(mm/min)為單位，其定義為燒結料層之高度除以上述之「燒結時間」。「燒結料層之收縮量」係以毫米為單位，其定義為燒結料層之高度減去燒結料層完全轉變成燒成礦後之高度。「生產率」則以噸/天.平方米(ton/day.m² )為單位，其定義為在每平方米中，每天能夠產出之燒成礦之噸數。

根據以上表一可知，相較於採用習知梯形實心板，採用本發明第一支撐架200，其生產率增加了7.72%，其中生產率增加量之計算方式為(第一支撐架200生產率-梯形梯形實心板生產率)/第一支撐架200生產率[(34.9-32.4)/32.4]。

此外，要強調的是，為了簡化說明及清楚起見，在以上各實施例所對應之圖式中，並未完全揭露燒結台車所具有之細部結構，其中僅揭露與本發明之支撐架相關的結構。然而，熟悉此技藝者在參考本說明之後，當可輕易的將本發明之支撐架應用於各式之燒結台車中。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．燒結台車

100a．．．燒結台車

100b．．．燒結台車

100c．．．燒結台車

100d．．．燒結台車

102．．．主體

102a．．．平面

102b．．．第一側邊

102c．．．第二側邊

102d．．．第三側邊

102e．．．第四側邊

104．．．底板

104’．．．底板

104a．．．貫穿通氣孔

104b．．．凸塊

104c．．．間隙空間

106．．．第一側壁

108．．．第二側壁

200．．．第一支撐架

200a．．．第一支撐架

200b．．．第一支撐架

200c．．．第一支撐架

200d．．．第一支撐架

200e．．．第二支撐架

202．．．第一柱體

202a．．．第一端

202b．．．第二端

204．．．第二柱體

204’．．．第二柱體

1D-1D．．．線

為了能夠對本發明之觀點有較佳之理解，請參照上述之詳細說明並配合相應之圖式。要強調的是，根據工業之標準常規，附圖中之各種特徵並未依比例繪示。事實上，為清楚說明上述實施例，可任意地放大或縮小各種特徵之尺寸。相關圖式內容說明如下。

第1A圖係繪示根據本發明之一實施例之燒結台車的主體與側壁之俯視示意圖。

第1B圖係繪示燒結台車的第一支撐架的立體示意圖。

第1C圖係繪示燒結台車的俯視示意圖。

第1D圖係繪示沿著第1C圖中線1D-1D觀察之燒結台車的俯側視示意圖。

第2至5圖係繪示根據本發明之其他實施例之燒結台車的俯視示意圖。

100．．．燒結台車

104．．．底板

104a．．．貫穿通氣孔

106．．．第一側壁

108．．．第二側壁

200．．．第一支撐架

204．．．第二柱體

202．．．第一柱體

1D-1D．．．線

Claims (10)

1. 一種燒結台車，包含：一主體，具有一平面，其中該平面具有依序連接之複數個側邊；一底板，設置在該主體之該平面之上，其中該底板具有複數個貫穿通氣孔；一第一側壁，鄰設於該些側邊其中一者；一第二側壁，鄰設於該些側邊其中另一者；以及一第一支撐架，接合在該底板上，使得該底板介於該第一支撐架與該主體之該平面之間，其中該第一支撐架包含：至少三第一柱體，其中每一該些第一柱體具有一第一端與一第二端，且每一該些第一柱體係以該第一端而實質垂直地接合於該底板上；以及至少三第二柱體，其中每一該些第二柱體之二端跨接於該些第一柱體其中二者之該第二端，且該些第二柱體排列而實質形成一第一多邊形。
2. 如請求項1所述之燒結台車，其中該些第二柱體實質形成之該第一多邊形係選自於由三角形、四邊形、五邊形以及六邊形所組成之一群組。
3. 如請求項1所述之燒結台車，更包含一第二支撐架，接合在該底板上，使得該底板介於該第二支撐架與該主體之該平面之間，其中該第二支撐架包含：至少三第三柱體，其中每一該些第三柱體係實質垂直地接合於該底板上；以及至少三第四柱體，其中每一該些第四柱體之二端跨接於該些第三柱體其中二者未與該底板接合之一端，且該些第四柱體實質排列而形成一第二多邊形。
4. 如請求項3所述之燒結台車，其中該第一支撐架係實質等同於該第二支撐架。
5. 如請求項1所述之燒結台車，其中該第一支撐架之每一該些第一柱體均未覆蓋每一該些貫穿通氣孔。
6. 一種燒結台車系統，包含複數個燒結台車，其中每一該些燒結台車包含：一主體，具有一平面，其中該平面具有依序連接之一第一側邊、一第二側邊、一第三側邊及一第四側邊；一底板，設置在該主體之該平面之上，其中該底板具有複數個貫穿通氣孔；一第一側壁，鄰設於該第一側邊；一第二側壁，鄰設於該第三側邊；以及一第一支撐架，接合在該底板上，使得該底板介於該第一支撐架與該主體之該平面之間，其中該第一支撐架包含：至少三第一柱體，其中每一該些第一柱體具有一第一端與一第二端，且每一該些第一柱體係以該第一端而實質垂直地接合於該底板上；以及至少三第二柱體，其中每一該些第二柱體之二端跨接於該些第一柱體其中二者之該第二端，且該些第二柱體排列而實質形成一第一多邊形；其中每一該些燒結台車係以該主體之該第二側邊及該第四側邊與其餘之該些燒結台車其中二者鄰接。
7. 如請求項6所述之燒結台車系統，其中每一該些燒結台車之該些第二柱體實質形成之該第一多邊形係選自於由三角形、四邊形、五邊形以及六邊形所組成之一群組。
8. 如請求項6所述之燒結台車系統，其中每一該些燒結台車更包含一第二支撐架，接合在該底板上，使得該底板介於該第二支撐架與該主體之該平面之間，其中該第二支撐架包含：至少三第三柱體，其中每一該些第三柱體係實質垂直地接合於該底板上；以及至少三第四柱體，其中每一該些第四柱體之二端跨接於該些第三柱體其中二者未與該底板接合之一端，且該些第四柱體實質形成一第二多邊形。
9. 如請求項8所述之燒結台車系統，其中每一該些燒結台車之該第一支撐架係實質等同於該第二支撐架。
10. 如請求項6所述之燒結台車系統，其中每一該些燒結台車之該第一支撐架之每一該些第一柱體均未覆蓋每一該些貫穿通氣孔。