铁矿物悬浮磁化焙烧炉系统及焙烧工艺

摘要

铁矿物悬浮磁化焙烧炉系统，包括悬浮磁化焙烧炉、给料仓、电子定量给料机、悬浮预热器、悬浮冷却器、除尘器、返灰系统、引风机。电子定量给料机的出料口通过溜槽与螺旋给料机进料口连接。螺旋给料机的出料口与一级悬浮预热器的入料口连接。二级悬浮预热器出料口通过管路与悬浮磁化焙烧炉的入料口连接。悬浮磁化焙烧炉的旋风分离器的烟气出口通过管路与二级悬浮预热器的入口连接。一级悬浮预热器的烟气出口通过管路与除尘器的烟气入口连接。悬浮磁化焙烧炉的旋风分离器的排料口通过管路与停溜槽的入料口连接。停溜槽的排料口与一级悬浮冷却器的入料口连接。除尘器的出口通过管路与引风机连接。本发明具有完备的热回收系统、能耗低，无结圈、结皮、出现熔块等生产操作问题。

说明书

技术领域

本发明涉及一种铁矿物悬浮磁化焙烧装置，具体是涉及一适用于从菱铁矿、褐铁矿、针铁矿、赤铁矿、复杂多相混合铁矿、含铁矿渣和赤泥中生产铁精矿的悬浮磁化焙烧炉系统及焙烧工艺。

背景技术

磁化焙烧的原理是加热状态下将难选铁矿物中的挥发物质(二氧化碳、水)脱除、或将其中的三氧化二铁还原成四氧化三铁的过程。传统生产工艺的磁化焙烧过程是在立窑、回转窑中实现的。

立窑生产工艺比较落后，容易产生过烧和欠烧，铁矿还原率低，也不能处理像褐铁矿、菱铁矿一类易出现热粉化现象的原料。

回转窑生产工艺在一定程度上克服了立窑的上述缺点，但热耗很高，同时存在结圈、结皮、出现熔块等生产操作问题。

无论立窑还是回转窑，单台设备的生产能力都不很高。

发明内容

本发明的目的是针对已知技术中存在的上述不足，提供一种铁矿物悬浮磁化焙烧炉系统及焙烧工艺。

采用的技术方案是：

铁矿物悬浮磁化焙烧炉系统，包括悬浮磁化焙烧炉、给料仓、电子定量给料机、悬浮预热器、悬浮冷却器、除尘器、返灰系统、引风机。

给料仓出料口位于电子定量给料机物料入口的正上方或通过溜槽连接。电子定量给料机的出料口，位于螺旋给料机进料口的正上方，或者是电子定量给料机的出料口通过溜槽与螺旋给料机进料口连接。螺旋给料机的出料口与一级悬浮预热器的入料口连接。二级悬浮预热器出料口通过管路与悬浮磁化焙烧炉的入料口连接。悬浮磁化焙烧炉的旋风分离器的烟气出口通过管路与二级悬浮预热器的入口连接。一级悬浮预热器的烟气出口通过管路与除尘器的烟气入口连接。悬浮磁化焙烧炉的旋风分离器的排料口通过管路与停溜槽的入料口连接。停溜槽的排料口与一级悬浮冷却器的入料口连接。一级悬浮冷却器的排料口与二级悬浮冷却器的入料口连接。二级悬浮冷却器的排料口与三级悬浮冷却器入料口连接。三级悬浮冷却器下端设有排料口。除尘器的出口通过管路与引风机连接，引风机出口通过管路与烟囱的入气口连接。

上述悬浮预热器采用两级悬浮预热器，上述悬浮冷却器采用三级悬浮冷却器。

本发明的铁矿物悬浮磁化焙烧炉系统及焙烧工艺，具有如下优点：

1、广泛处理各类含铁矿物，包括尾矿、矿渣和赤泥等废弃物，实现资源的合理利用。

2、粉状物料悬浮于气流中进行快速热质传递和深度还原反应，焙砂质量高。

3、具有完备的热回收系统，能耗很低。

4、无结圈、结皮、出现熔块等生产操作问题。

5、自动化程度高、运转率高。

6、单台炉生产能力很大，可以达到200万吨焙砂/年，因而单位产品投资低。

附图说明

图1是本发明的铁矿物悬浮磁化焙烧炉系统的结构示意图。

具体实施方式

铁矿物悬浮磁化焙烧炉系统，包括悬浮磁化焙烧炉6，两级悬浮预热器4和5，三级悬浮冷却器7、8、9，给料仓1，电子定量给料机2，螺旋给料机3，除尘器10，引风机12，罗茨风机13和气力提升泵14。

给料仓1的出料口与电子定量给料机2的入料口连接，螺旋给料机3的出料口通过进料管16与第一级悬浮预热器的进料口连接。第一级悬浮预热器4的出料口经管路17和管路18与第二级悬浮预热器5的入料口连接，第二级悬浮预热器5的出料口经管路24与悬浮磁化焙烧炉6的进料口连接，悬浮磁化焙烧炉6的旋风分离器的烟气出口经管路18与第二级悬浮预热器5连接。第一级悬浮预热器4的烟气出口经管路19与除尘器10的进气口连接，除尘器10为静电除尘器。悬浮磁化焙烧炉6的旋风分离器排料口与停溜槽15入料口连接。停溜槽15排料口经管路21和管路27与第一级悬浮冷却器7入料口连接，第一级悬浮冷却器排气口经管路20与悬浮磁化焙烧炉6进气导管连接。第一级悬浮冷却器排料口经管路28和管路29与第二级悬浮冷却器8进料口连接，第二级悬浮冷却器排料口经管路30和管路31与第三级悬浮冷却器9进料口连接，悬浮冷却器9的下端为产品排出口。除尘器10的出气口经管路22与引风机12的进气口连接，管路22上装设有风门11。引风机12的出气口经管路23与烟囱26连接。除尘器10的排灰口与气力提升泵14进料口连接，罗茨风机13排气口与气力提升泵14进气口连接，气力提升泵排料口与第二级悬浮预热器5底部进灰管连接。

铁矿物悬浮磁化焙烧工艺，包括下列工艺步骤：

1、原燃料

原料可以是菱铁矿、褐铁矿、针铁矿、赤铁矿、复杂多相混合铁矿、含铁矿渣、赤泥中的一种，矿粉、滤饼均可，平均粒度要求为200微米以下。

燃料可以使用煤气、天然气、燃油等。

2、给料

将选定的原料送入给料仓1内，给料仓1中的原料经电子定量给料机2计量后卸入螺旋给料机3，经螺旋给料机3输送至一级悬浮预热器4的进料管16中。

3、预热

物料被气流经管路16带入悬浮预热器4的本体中并与烟气分离，然后经管路17、18与来自焙烧炉的热烟气混合进入二级悬浮预热器5中，被预热和预焙烧，预焙烧的原料同烟气在此进行二次分离。

4、磁化焙烧

经预热和预焙烧的物料经管路24进入悬浮磁化焙烧炉6内，在加热状态下进行焙烧，脱除结晶水或二氧化碳后，低杂质原料焙烧成铁精矿焙砂，可以直接作为产品；高杂质原料在受控的还原气氛下焙烧成磁铁矿焙砂。

焙烧温度根据原料的种类和性质进行选择，范围在300摄氏度到700摄氏度。

5、物料冷却

焙砂从悬浮磁化焙烧炉中与热气体分离后卸入冷却系统进行冷却。冷却是在3级悬浮冷却器7、8、9中逐级进行的，因3级悬浮冷却器垂直安装，设计紧凑，所以铁精矿可以和冷空气达到完全的逆流热交换，并将磁铁矿氧化成强磁性的γ三氧化二铁排出。冷却用的空气取自大气。

6、除尘系统

从一级悬浮预热器来的含尘烟气经管路19进入除尘器10进行除尘，除尘器下部设有空气斜槽，通过罗茨风机和气力提升泵把收集到的粉尘经管路25送入二级悬浮预热器5中，实现在闭路返尘系统中把除尘器捕集的粉尘全部回收。

除尘净化后的烟气通过引风机12送入烟囱26排空。