CN100507011C - 一种还原赤铁矿、褐铁矿或菱铁矿的焙烧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种能使微粉状赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿还原成磁铁矿的还原焙烧装置。由悬浮预热器、闪速焙烧炉、锁风阀、管道、热风炉等部件组成。悬浮预热器由上下排列的3～5级预热器组成，闪速焙烧炉由上蜗壳、进料口、反应室、下蜗壳组成，闪速焙烧炉的下蜗壳通过管道与热风炉连接。细粒中矿依次经过多级预热器进入闪速焙烧炉内进行还原，还原后的物料通过末级预热器后得到产品(磁铁矿)，经弱磁选后，可得到TFe＞60%的高品位铁精矿。与回转窑相比，本发明具有投资小、矿物处理量大、矿石还原速度快、时间短、能耗低等优点。
Description
技术领域：本发明涉及选矿还原铁矿物焙烧装置，尤其涉及赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿等氧化矿的还原焙烧装置。
背景技术：我国铁矿资源中贫矿占97％以上，富矿极少，含铁仅20％左右，而铁矿石总储量中又有一半属于难选氧化矿铁矿石，相当一部分红铁矿(赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿共生)脉石成分十分复杂，不仅含铁低，粒度嵌布细，还伴有相当量的物理、化学性质与其相近的透辉石、透闪石、石榴子石、碧玉等含铁硅酸盐等脉石矿物，造成分选十分难度很大。对赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿这类复杂难选矿通过磁化焙烧，使其转变为磁铁矿，再进行与脉石矿物的分离，是最有效的分离方法。但一直以来，磁化焙烧的工艺技术与装备没能取得突破性进展，规模扩大后，不能有效控制工艺参数，同时，成本较高。我国有的钢铁企业曾建有竖炉还原焙烧炉，有的钢铁企业先后都曾进行过回转窑试验，由于还原焙烧处理的矿石粒度较粗(75～15mm)，物料磁化焙烧时间长(约1～2h)、还原过程缓慢，能耗和成本高，均已停止生产。前苏联曾建有30台Φ3.5m，L50m的回转窑处理克里沃罗格氧化铁矿石，也由于能耗高、成本高，而于上世纪末停止生产。也曾有研究者将上述中矿预先制成5～10mm的球团，送入回转窑进行磁化焙烧，然后再进行磁选，可以得到很好的回收效果，但工艺流程复杂，能耗高，经济上不合算，以至这一技术一直没有成功的大规模工业应用。
发明内容：本发明的目的在于为选矿焙烧磁选提供一种能使细粒(<0.2mm)赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿等难选氧化铁矿石在在高温还原气氛条件和流态化状态下，在数以秒计的时间内实现Fe2O3(弱磁性)向Fe3O4(强磁性)转变，把微粒状赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿还原成磁铁矿的焙烧装置。
本发明的技术方案是：赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿的还原焙烧装置由悬浮预热器、闪速焙烧炉、锁风阀、管道、抽风机及热风炉等部件组成。悬浮预热器由上下交叉排列的3～5级旋风预热器组成，每个旋风筒和与之相连的管道形成一级旋风预热器，旋风筒的出口经锁风阀与下一级的管道连接，在末级旋风筒出口管装有锁风阀和双板阀；闪速焙烧炉由进料口、渐开线出气口(蜗壳形出口)、筒体、渐开线进气口(蜗壳形进口)组成，进料口在筒体顶部与筒体同轴，筒体由圆柱体的上部和倒圆锥台体的下部组成，渐开线出气口和渐开线进气口分别在筒体上下一侧；闪速焙烧炉上部进料口和出气口分别与最末两级旋风预热器管道连接，下部进气口与热风炉出口连接；热风炉的一端装有烧嘴；。
首级旋风筒进口通过管路与收尘器和抽风机连接，抽风机后一管路通大气，一回路通燃烧室，以调节燃烧室气体成分至设定值。
悬浮预热器由多级旋风预热器、立筒预热器或组合式预热器中的任何一种预热器组成。
本发明的优点在于可省去投资很大的反应设备—回转窑，矿物处理量大大提高，能源消耗显著降低，生产成本大幅度降低。用较低的能耗和投资，完成了细粒赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿等氧化矿向磁铁矿的转化，为弱磁选工艺选别出高品质的铁精矿分选技术得以在工业生产中实现，并使我国大量的难选氧化矿，得到充分回收。
附图说明：
图1为还原赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿的焙烧装置示意图。
图2为闪速焙烧炉示意图。
具体实施例：悬浮预热器采用4级旋风预热器2、3、4、5；每级旋风预热器由旋风筒和与之相连的管道组成，旋风筒采用渐开线(蜗壳形)进口(蜗壳形进口可以减少进口气流对筒体内气流的撞击和干扰)，进入筒体的气流宽度逐渐变窄，使物料向壁面移动的距离减小，而且加大了进口气管和排气管的距离，减少气流的短路机会；旋风筒的出口经锁风阀与下一级的管道连接。一定量的燃气和空气经过烧嘴9在热风炉8燃烧，热风炉8产生的高温气体从闪速焙烧炉6底部进入；同时为了控制入闪速炉气体中CO的含量，在闪速炉入口CO气体通过阀门对气体中CO进行补充，使其能稳定在设定值。细粒中矿首先喂入一级旋风筒入口的上升管道内，在管道内进行充分热交换，然后由一级旋风筒把气体和中矿颗粒分离，收下的中矿经卸料管进入二级旋风筒的上升管道内进行第二次热交换，再经二级旋风筒分离，如此依次经过三级旋风筒预热器进入闪速焙烧炉6内进行还原，还原后的物料通过四级悬浮预热器5落入收料筒7，水淬后得到产品(磁铁矿)；废气经管路连接悬浮预热器、收尘器和抽风机1排出，一部分排入大气，另一部分回到燃烧室。
上述得到的产品(磁铁矿)经弱磁选后，可得到TFe>60％的高品位铁精矿。
本发明同样可用于难选氧化矿物和这类矿物的中矿的还原焙烧。
Claims (4)
1.一种还原赤铁矿、褐铁矿或菱铁矿的焙烧装置，其特征在于：该装置包括悬浮预热器、闪速焙烧炉(6)、热风炉(8)、抽风机(1)、锁风阀、双板阀、管道，悬浮预热器由上下交叉排列的3～5级旋风预热器组成，每个旋风筒和与之相连的管道形成一级旋风预热器，旋风筒的出口经锁风阀与下一级的管道连接，在末级旋风筒出口管装有锁风阀和双板阀；闪速焙烧炉(6)的进料口(10)和出气口(11)分别与最末两级旋风预热器(4、5)管道连接，进气口(13)与热风炉(8)出口连接；热风炉(8)的一端装有烧嘴(9)。
2.根据权利要求1所述的焙烧装置，其特征在于：闪速焙烧炉(6)由进料口(10)、渐开线出气口(11)、筒体(12)、渐开线进气口(13)组成，进料口(10)在筒体(12)顶部与筒体(12)同轴，筒体(12)由圆柱体的上部和倒圆锥台体的下部组成，渐开线出气口(11)和渐开线进气口(13)分别在筒体(12)上下一侧；
3.根据权利要求1所述的焙烧装置，其特征在于：悬浮预热的首级旋风筒进口通过管路与收尘器和抽风机(1)连接，抽风机(1)后一管路通大气，一回路通燃烧室。
4.根据权利要求1所述的焙烧装置，其特征在于：预热器是旋风预热器、立筒预热器或组合式预热器中的任何一种。
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