CN1072265C - 烧结含锰细碎料的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种在基本上连续操作的传输型烧结装置(9)中利用一些含碳材料烧结颗粒尺寸小于6mm的具有高氧化程度的含锰化合物的细碎材料的方法和装置。按照本发明，导引热气体(15，18)穿过在烧结装置(9)中要被烧结的材料(8)，所述热气体引起包含在所述材料中的具有高氧化程度的锰化合物与包含在燃烧材料中的碳之间的燃烧反应。这样实质上是利用由材料(8)释放的燃烧热来进行烧结(18)。
Description
本发明涉及一种利用包含在材料中的并具有高氧化程度的锰化合物的燃烧热在传输式烧结装置中烧结细碎的含锰材料的方法和装置。
随同开采和破碎锰矿，会得到大量的颗粒尺寸小于6mm的粉矿。现在这种粉矿只部分地被利用，而其大部分被闲置起来。由于细碎的材料容易在冶炼中广泛采用的电炉中的熔炼料层的顶部引起固态渣的形成，所以在矿物冶炼中不用大量粉矿。所述渣的形成阻止要送入冶炼炉中的批料的均匀沉淀且形成在冶炼过程中产生的还原气体的气沟。
通常在带有活动炉篦的炉中烧结细碎的锰矿，或在敞开的炉篦式钢带或分批地在盘式烧结机中烧结细碎的锰矿。开始提到的带式焙烧炉结构上比较复杂且需要高的维修成本。此外，这种类型的带式焙烧炉只是因为它具有很大的容量而比较经济。当在敞开的带式焙烧炉钢带上烧结料层时，因为环绕钢带的车间的空气被直接抽吸透过料层，所以对所述料层的温度调节不是很准确。在盘式烧结中，烧结容量低，得到的烧结产品的质量是不均匀的。
本发明的目的是消除现有技术中的一些缺陷，利用一些含碳材料并利用包含在材料中的具有高氧化程度的锰化合物的燃烧热来烧结粉碎的含锰材料的改进的更高能量效率的方法和装置。本发明的必要的新颍特征通过附加的权利要求会更清楚明白。
按照本发明，为了以先进的方式进行烧结，要烧结的细碎含锰材料首先经过预处理。在预处理中，在细碎的含锰材料中加入一些粘结剂，且必要的话加入一些燃烧材料。获得的混合物呈小球状，此后准备烧结该材料。为了在连续操作过程中进行必要的烧结，将本发明要烧结的预处理过的材料以一必要的均匀料层的形式送进传输型烧结装置中。按照本发明，这种传输型烧结装置最好具有用于要烧结的材料的烘干和烧结以及烧结后产品的冷却的隔离的区域。从冷却区域得到的烧结材料最好被进一步安排进行例如破碎这样的工序，用来调节材料的颗粒尺寸，以便适合于冶炼炉。在破碎中产生的细碎材料最好返回到烧结过程中的预处理步骤。
当按本发明处理含锰材料时，要被运至传输型烧结装置上的料层最好由两部分组成。在烧结装置的传输表面上，送入已烧结和破碎的底料层，这种底料层最好由一种相同材料组成。用作底层的这一料层的目的是使用于传输材料的传输表面免于粘附所述材料。然后在底料层上传递要被烧结的合适的含锰材料料层，可以在已被送到传输表面上的要被烧结的材料表面添加至少部分所需的燃烧材料。
按照本发明的装置，用于传送要被烧结的材料的传输表面提供有气流孔，该气流孔沿传输表面的运动方向排列并间隔开，以便气流孔沿传输表面整个长度排列。就气流孔彼此之间，这些气流孔的设置使得它们沿传输表面的传输方向也互相间隔开。这样，当按本发明处理材料时，气体最好穿过经受处理的材料而导入。
在本发明的传输型烧结机中，围绕用作材料传送体的传输表面的烧结带且在该烧结带的中部区域安装气道，用来将用于绕结过程中的气体最好从一个区域导引至另一区域，以便产生温度不同的区域。安装所述气道最好使在过程中循环的气体首先进入冷却区域。所述冷却区域最好由所述气道分成至少两部分，以便部分气体通过在材料传输表面上提供的气流孔被导引穿过热的已烧结材料，而部分气体通过在材料传输表面上提供的气流孔被导引穿过已在其它气体部分被冷却的烧结材料。来自冷却区域较热部分的气体，即，来自冷却区域开始部分的气体借助气道被进一步导引到反应区域，在该反应区域发生完全地材料烧结。冷却区域末端部分喷出气体的温度低于来自冷却区域开始部分的气体的温度，气体借助气道从冷却区域末端部分被导引至较冷的干燥预热区，该预热区在热反应区之前。来自反应区域和干燥预热区域的气体被导引至气体清洁和冷却区，气体可优选地从这些区域返回到烧结装置。
在传输型烧结装置中，要烧结的含锰材料首先经过干燥预热区，从已烧结材料的最后冷却中获得的循环气体，在此区穿过料层。在干燥预热区域，最好只部分地干燥材料，这有利于在通过反应区域之前料层保持在一起。
按照本发明，穿过在反应区要被烧结的含锰料层，有从已烧结材料的初始冷却中获得的循环气体。所述气体的温度范围为700-800℃，这种情况下料层被迅速加热。伴随着加热包含在锰化合物中的氧从含锰料层中释放出来，与在材料中包含的或加进去的含碳燃烧材料强烈反应。由于由氧引起的放热反应，料层的温度迅速升到烧结温度，达到1350-1450℃。由于达到这一高温的结果，要被烧结的料层被部分熔炼，且借助于反应气体和从料层中释放的气体在该料层中形成气沟和部分多孔结构。此外，由于材料中包含的碳和在所述反应中生成的一氧化碳的作用，在反应区域也会进行还原过程，这些还原过程会影响锰化合物和在材料中包含的氧化铁。
在本发明的传输型烧结装置中，来自反应区的料层进入到冷却区。冷却最好在两个阶段进行。在冷却区的开始区域，被导入的气体穿过料层进一步循环至反应区。在冷却区的末端部分所用的气体被导引穿过烧结过的料层，并进一步导引至本发明烧结装置的干燥预热区。在所述冷却区烧结后的料层被冷却到适合于进一步处理的温度。与此同时，烧结后料层结构最好是凝固的。
用于制造烧结产品的本发明的方法和装置可用于一些含锰材料。这种要被烧结的材料例如是氧化物材料或碳酸盐基材料。此外，按照本发明可以使用具有高氧化度的较少量的这种锰材。根据锰的氧化程度，例如可便于确定被添加到该材料中的燃烧材料量。
当按本发明的方法处理含锰材料时，在高温处理前，在材料中加入一些粘结剂，且必要时加入一些燃烧材料。采用的粘结剂是膨润土或一些其它同类型材料，粘结剂量最好占被烧结材料重量的约1％。采用的燃烧材料是焦炭，木炭或其它同类型材料，燃烧材料量最好占要被烧结材料重量的6-9％。
下面将参考附图详细解释本发明，附图表示本发明优选实施例的流程图。
按照该图，细碎的要被处理含锰材料1、作为粘结剂的膨润土2、用作燃烧材料的焦炭3、该方法的细碎的循环材料4和循环粉尘5在混和装置6中混和，所获得的混合物被导引至造小球工序7。得到的预处理材料8被导引至传输型烧结装置9，在此经处理的材料借助绕传送弯曲圆筒10和11旋转的烧结带12被传送。
在烧结带12上，当沿运动方向看时，首先经过送料件13给烧结带12的开始端输送一层已烧结产品以形成一底料层23。当沿烧结带12的运动方向看时，在其开始端并在所述底料层的顶部，通过送料件14输送要处理的合适材料8。通过送料装置25，在要处理的材料8上送进部分在烧结中所需的燃烧材料26。要被处理的位于烧结带12上的材料8首先经过干燥预热区15，在此利用经过气道16从冷却区17后端喷出的气体进行干燥预热处理。材料8的烧结在反应区18进行，在此来自冷却17起始端的气体经过气道19循环。由于温度为700-800℃的热气体，包含在锰化合物中的氧开始从料层8中释放，这些氧与材料中包含的含碳燃烧材料剧烈反应。现在材料温度升至烧结温度，为1350-1450℃。烧结后，材料进入两段冷却区17，在此借助通过气道20和21送来的气体进行冷却。来自气道20的气体被进一步传送至气道16，而来自气道21的气体被传送至气道19。从冷却区17得到的烧结材料最好经过进一步处理，例如在破碎机22中进行破碎处理。烧结材料的一部分经过送料件13被再循环至烧结装置9，用来为新被烧结的材料再形成一底料层23。从烧结区18和干燥预热区15排放的气体被导引至气体清洁区24，如果希望的话这些气体可从清洁区再被循环回烧结过程中。
Claims (10)
1、一种在基本上连续操作的传输型烧结装置(9)中利用一些含碳材料烧结颗粒尺寸小于6mm的具有高氧化程度的含锰化合物的细碎材料的方法，其特征在于，导引热气体(15,18)穿过在烧结装置(9)中要被烧结的材料(8)，所述热气体引起包含在材料(8)中的具有高氧化程度的锰化合物与用作燃烧材料的碳之间的燃烧反应，以便实质上是利用材料(8)释放的燃烧热来进行烧结(18)，并且在从烧结装置(9)中卸下烧结材料之前，该烧结材料(8)受到冷却(17)。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，在烧结装置(9)中，在干燥预热区(15)，反应区(18)和冷却区(17)中被引导的气体穿过料层(8)。
3、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，烧结后材料的冷却(17)在两个阶段中发生。
4如前述权利要求中任何之一的方法，其特征在于，在干燥预热区(15)使用从冷却区(17)获得的气体。
5、如前述权利要求中任何之一的方法，其特征在于，在反应区(18)使用从冷却区(17)获得的气体。
6如前述权利要求中任何之一的方法，其特征在于，使用的要被烧结的材料是一些氧化物材料。
7、如权利要求1-5中任何之一的方法，其特征在于，所采用的要被烧结的材料是一些碳酸盐基材料。
8、一种实现如权利要求1所述的方法的装置，其特征在于，在用来传输通过烧结装置(9)要被烧结的材料(8)的烧结带(12)的中间区域，安装一些气道(16,17,20,21)，以便形成具有不同温度的不同区域(15,17,18)，且导引气体进入所述区域(15,17,18)之间的所述气道。
9、如权利要求8所述的装置，其特征在于，在干燥预热区(15)和冷却区(17)的最后端之间安装一气道(16)。
10、如权利要求8和9所述的装置，其特征在于，在反应区(18)和冷却区(17)的开始端之间安装一气道(19)。
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