CN108680003A - 一种铬铁合金球团焙烧用矩形竖炉及其焙烧方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种铬铁合金球团焙烧用矩形竖炉及其焙烧方法，它包括焙烧系统、集尘系统、集料斗、燃烧系统和配风系统，其特点是：所述壳体内由上至下依次设置预热带、焙烧带、强化段、混风段和整体下料段，壳体设置的喷火口位于焙烧带与强化段之间，整体下料段与集料斗连通。焙烧方法是：铬铁生球矿团运送至烘干床顶部；铬铁生球矿团在烘干床上干燥后进入预热带；铬铁生球矿团在预热带预热后进入焙烧带；铬铁生球矿团在焙烧带焙烧后进入强化段；铬铁生球矿团在强化段降温和收缩强化后进入混风段；铬铁生球矿团在混风段混风调温后进入整体下料段；铬铁生球矿团由整体下料段进入集料斗成为成品球团，然后由下料嘴排出，即获得铬铁矿成品球团。
Description
技术领域
本发明涉及铬矿生球团焙烧，是一种铬铁合金球团焙烧用矩形竖炉及其焙烧方法。
背景技术
随着地球资源的不断开采，可直接入炉冶炼的高品位块矿已经越来越少，取而代之的是经过挑选的高品位细磨铬精矿，但是这种过细精矿不能满足入炉冶炼要求，而成球性能好，细度越细，生球团强度愈高。
目前，针对铬矿生球团焙烧的设备主要有链篦机-回转窑、带式焙烧机和竖炉三种。其中链篦机回转窑设备不但投资大，而且针对铬矿球团焙烧实际应用效果并不理想；带式焙烧机污染较大，且实际应用很少；国内目前尚没有针对铬矿球团焙烧用的矩形竖炉。现有矩形竖炉主要应用于焙烧铁矿球团，但铁矿球团和铬矿球团在成球焙烧机理上差异较大，铁矿球预热带与焙烧带高度较短，且铁矿球团焙烧后有均热反应过程，均热反应后的铁矿球团配风口普遍偏下，使得铁矿球团矩形竖炉在焙烧铬矿球团容易出现爆裂、表面裂纹、生烧等缺陷，铬矿球团强度低、产量低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的缺点，提供一种铬铁合金球团焙烧用矩形竖炉及其焙烧方法，其结构合理、针对性强，生产效率高、节能环保。
本发明解决技术问题的方案是：一种铬铁合金球团焙烧用矩形竖炉，它包括焙烧系统、集尘系统、集料斗、燃烧系统和配风系统，所述焙烧系统的上面设置所述的集尘系统、下面设置所述的集料斗，所述燃烧系统置于焙烧系统的一侧或两侧，所述配风系统置于燃烧系统的下方、焙烧系统的一侧或两侧，其特征在于：所述的焙烧系统包括壳体、大水梁、导风墙和烘干床，所述壳体置于集尘系统的除尘罩下方并固连，所述大水梁置于壳体内并与壳体固连，所述导风墙砌筑于大水梁上并固连，导风墙顶部设有所述的烘干床；所述壳体内由上至下依次设置预热带、焙烧带、强化段、混风段和整体下料段，所述壳体设置喷火口，喷火口位于焙烧带与强化段之间，壳体内的焙烧带和强化段与喷火口连通、并通过喷火口与燃烧系统的混合室连通，所述整体下料段与集料斗连通。
所述焙烧系统设置的预热带、焙烧带、强化段、混风段和整体下料段之间具有以下关系：
所述焙烧系统设置的预热带与水平夹角为67°～69°。
所述焙烧系统设置的预热带与焙烧带的高度比为0.85～0.95。
所述焙烧系统设置的强化段与焙烧带高度之比为3.5～4.4。
所述焙烧系统设置的混风段与整体下料段高度之比为0.4～0.45。
所述焙烧系统设置的混风段与焙烧带高度之比为1.2～1.3。
所述焙烧系统设置的强化段立面与水平面夹角为82～85°，形成上宽下窄的漏斗型。
所述焙烧系统的壳体设置若干个进风口，若干个所述的进风口置于混风段与整体下料段之间，壳体内的混风段和整体下料段与所述的若干个进风口连通、并通过进风口与配风系统连通。
所述的集料斗固定安装在壳体的下方，下料嘴固定安装在集料斗底部。
所述集尘系统包括除尘罩、烟罩门、床顶控风箱和水冷轨道，所述除尘罩置于焙烧系统的壳体上面并固连，所述烟罩门置于除尘罩底部并铰接，所述床顶控风箱置于除尘罩中部并固连，两个所述的水冷轨道置于床顶控风箱上。
所述燃烧系统包括燃烧室支座、燃烧室筒体、燃烧嘴、燃烧室和混合室，一个或两个所述的燃烧室支座置于焙烧系统的壳体外的一侧或两侧，燃烧室筒体置于燃烧室支座上面，燃烧室筒体两端分别设置有一个燃烧嘴，燃烧室置于燃烧室筒体内，混合室置于焙烧系统的壳体墙壁内、强化段外侧，混合室与燃烧室连通的同时，还通过喷火口与焙烧带和强化段连通。
所述的配风系统包括配风管和进风管，所述配风管两端封堵置于壳体侧面、燃烧系统下方，配风管的出风口与壳体的进风口连通，所述进风管与配风管的进风口连通。
所述的焙烧系统壳体包括外壳、环形梁和立柱，所述外壳的底面固连环形梁，若干根立柱置于环形梁下面，立柱的上端与环形梁固连。
一种铬铁合金球团焙烧用矩形竖炉的焙烧方法，用于铬铁生球矿团的焙烧，其特征在于：它包括送料、烘干、预热、焙烧、强化、调温、排料，具体步骤如下：
1)送料，铬铁生球矿团经由布料机运送至烘干床顶部，所述铬铁生球矿团粒度为10～25mm；
2)烘干，运送到烘干床的铬铁生球矿团在烘干床上经过100℃～350℃干燥后进入预热带，所述烘干时间为20～35min；
3)预热，进入预热带的铬铁生球矿团在预热带进行350℃～500℃、时间为10～20min的预热，预热后铬铁生球矿团进入焙烧带；
4)焙烧，进入焙烧带的铬铁生球矿团在焙烧带进行1200℃～1300℃焙烧，焙烧带进气压力为16～18kPa，焙烧40～50min后，进入强化段；
5)强化，进入强化段的铬铁生球矿团在强化段进行缓慢降温和收缩强化，强化时间为40～50min，落料温度为800℃～850℃，进入混风段；
6)调温，强化后的铬铁生球矿团进入混风段进行混风调温，混风段进气压力为26～28kPa，经过40～50min，快速调温至200℃～300℃，降温后的铬铁生球矿团进入整体下料段；
7)排料，经过调温的铬铁生球矿团进入整体下料段，经过整体下料段的时间为80～100min，然后进入集料斗成为成品球团，然后由下料嘴排出，出料温度为150℃～180℃。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明的焙烧系统的预热带、焙烧带、混风段和整体下料段的结构分布，增加了预热带和焙烧带的高度，使得本发明的矩形竖炉适用于铬铁生球矿团焙烧，成品铬铁矿团焙烧强度高、产量大，且不结块、炉况稳定；
(2)本发明的焙烧系统设置有与水平面带夹角的强化段和偏上的高位进风口，使得焙烧后的铬铁矿球团具有充分的强化、分离过程，球团焙烧均匀，冶炼指标好。
本发明经过数月试用得出的积极效果是：解决了传统矩形竖炉不能有效焙烧铬铁矿球团的问题，焙烧后的成品球团强度高、无裂缝，且进入冶炼指标好，填补了矩形竖炉焙烧铬矿球团技术的空白。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的整体结构另一角度示意图；
图3为本发明的半剖结构示意图；
图4为本发明的内部示意图。
图中：1集尘系统；2焙烧系统；3集料斗；4燃烧系统；5配风系统；101除尘罩；102烟罩门；103水冷轨道；104床顶控风箱；201壳体；202大水梁；203导风墙；204烘干床；207喷火口；208焙烧带；209预热带；210强化段；211混风段；212整体下料段；213进风口；214立柱；215环形梁；301下料嘴；401烧嘴；402燃烧室筒体；403燃烧室支座；404混合室；405燃烧室；501进风管；502配风管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
参照图1～图4，实施例1，本实施例铬铁合金球团焙烧用矩形竖炉及其焙烧方法，它包括焙烧系统2、集尘系统1、集料斗3、燃烧系统4和配风系统5，所述焙烧系统2的上面设置所述的集尘系统1、下面设置所述的集料斗3，所述燃烧系统4置于焙烧系统2的两侧，所述配风系统5置于燃烧系统4的下方、焙烧系统2的两侧；所述的焙烧系统2包括壳体201、大水梁202、导风墙203和烘干床204，所述壳体201置于集尘系统1的除尘罩101下方并固连，所述大水梁202置于壳体201内并与壳体201固连，所述导风墙203砌筑于大水梁202上并固连，导风墙203顶部设有所述的烘干床204；所述壳体201内由上至下依次设置预热带209、焙烧带208、强化段210、混风段211和整体下料段212，所述壳体201设置喷火口207，喷火口207位于焙烧带208与强化段210之间，壳体201内的焙烧带208和强化段210与喷火口207连通、并通过喷火口207与燃烧系统4的混合室404连通，所述整体下料段212与集料斗3连通。
所述焙烧系统2设置的预热带209、焙烧带208、强化段210、混风段211和整体下料段212之间具有以下关系：
所述焙烧系统2设置的预热带209与水平夹角为67°～69°。
所述焙烧系统2设置的预热带209与焙烧带208的高度比为0.85～0.95。
所述焙烧系统2设置的强化段210与焙烧带208高度之比为3.5～4.4。
所述焙烧系统2设置的混风段211与整体下料段212高度之比为0.4～0.45。
所述焙烧系统2设置的混风段211与焙烧带208高度之比为1.2～1.3。
所述焙烧系统2设置的强化段210立面与水平面夹角为82～85°，形成上宽下窄的漏斗型。
所述焙烧系统2的壳体201设置八个进风口213，八个所述的进风口213置于混风段211与整体下料段212之间，壳体201内的混风段211和整体下料段212与所述的八个进风口213连通、并通过进风口213与配风系统5连通。
所述的集料斗3固定安装在壳体201的下方，下料嘴301固定安装在集料斗3底部。
所述集尘系统1包括除尘罩101、烟罩门102、床顶控风箱104和水冷轨道103，所述除尘罩101置于焙烧系统2的壳体201上面并固连，所述烟罩门102置于除尘罩101底部并铰接，所述床顶控风箱104置于除尘罩101中部并固连，两个所述的水冷轨道103置于床顶控风箱104上。
所述燃烧系统4包括燃烧室支座403、燃烧室筒体402、燃烧嘴401、燃烧室405和混合室404，两个所述的燃烧室支座403置于焙烧系统2的壳体201外的两侧，燃烧室筒体402置于燃烧室支座403上面，燃烧室筒体402两端分别设置有一个燃烧嘴401，燃烧室405置于燃烧室筒体402内，混合室404置于焙烧系统2的壳体201墙壁内、强化段210外侧，混合室404与燃烧室405连通的同时，还通过喷火口207与焙烧带208和强化段210连通。
所述的配风系统5包括配风管502和进风管501，所述配风管502两端封堵置于壳体201侧面、燃烧系统4下方，配风管502的八个出风口与壳体201的八个进风口213连通，所述进风管501与配风管502的进风口连通。
所述的焙烧系统2壳体201包括外壳、环形梁215和立柱214，所述外壳的底面固连环形梁215，四根立柱214置于环形梁215下面，立柱214的上端与环形梁215固连。
本实施例采用现有技术制造。
本实施例用于铬铁生球矿团的焙烧方法是：
1)送料，铬铁生球矿团经由布料机运送至烘干床204顶部，所述铬铁生球矿团粒度为10-25mm；
2)烘干，运送到烘干床204的铬铁生球矿团在烘干床204上经过100℃干燥后进入预热带209，所述烘干时间为20min；
3)预热，进入预热带209的铬铁生球矿团在预热带209进行350℃、时间为10min的预热，预热后铬铁生球矿团进入焙烧带208；
4)焙烧，进入焙烧带208的铬铁生球矿团在焙烧带208进行1200℃焙烧，焙烧带208进气压力为16kPa，焙烧40min后，进入强化段210；
5)强化，进入强化段210的铬铁生球矿团在强化段210进行缓慢降温和收缩强化，强化时间为40min，落料温度为800℃，进入混风段211；
6)调温，强化后的铬铁生球矿团进入混风段211进行混风调温，混风段211进气压力为26kPa，经过40min，快速调温至200℃，降温后的铬铁生球矿团进入整体下料段212；
7)排料，经过调温的铬铁生球矿团进入整体下料段212，经过整体下料段212的时间为80min，然后进入集料斗3成为成品球团，然后由下料嘴301排出，出料温度为150℃。
本实施例焙烧过程中生球团无爆裂，获得的成品球团无裂缝，竖炉利用系数4.6t/㎡·h，成品球团抗压强度为1000N/个。
实施例2，本实施例铬铁合金球团焙烧用矩形竖炉及其焙烧方法与实施例1基本相同，不同之处在于，焙烧参数不同，具体方法如下：
1)送料，铬铁生球矿团经由布料机运送至烘干床204顶部，所述铬铁生球矿团粒度为10-25mm；
2)烘干，运送到烘干床204的铬铁生球矿团在烘干床204上经过350℃干燥后进入预热带209，所述烘干时间为35min；
3)预热，进入预热带209的铬铁生球矿团在预热带209进行500℃、时间为20min的预热，预热后铬铁生球矿团进入焙烧带208；
4)焙烧，进入焙烧带208的铬铁生球矿团在焙烧带208进行1300℃焙烧，焙烧带208进气压力为18kPa，焙烧50min后，进入强化段210；
5)强化，进入强化段210的铬铁生球矿团在强化段210进行缓慢降温和收缩强化，强化时间为50min，落料温度为850℃，进入混风段211；
6)调温，强化后的铬铁生球矿团进入混风段211进行混风调温，混风段211进气压力为28kPa，经过50min，快速调温至300℃，降温后的铬铁生球矿团进入整体下料段212；
7)排料，经过调温的铬铁生球矿团进入整体下料段212，经过整体下料段212的时间为100min，然后进入集料斗3成为成品球团，然后由下料嘴301排出，出料温度为180℃。
本实施例焙烧过程中生球团无爆裂，获得的成品球团无裂缝，竖炉利用系数4.0t/㎡·h，成品球团抗压强度为1400N/个。
实施例3，本实施例铬铁合金球团焙烧用矩形竖炉及其焙烧方法与实施例1基本相同，不同之处在于，焙烧参数不同，具体方法如下：
1)送料，铬铁生球矿团经由布料机运送至烘干床204顶部，所述铬铁生球矿团粒度为10-25mm；
2)烘干，运送到烘干床204的铬铁生球矿团在烘干床204上经过250℃干燥后进入预热带209，所述烘干时间为28min；
3)预热，进入预热带209的铬铁生球矿团在预热带209进行450℃、时间为14min的预热，预热后铬铁生球矿团进入焙烧带208；
4)焙烧，进入焙烧带208的铬铁生球矿团在焙烧带208进行1250℃焙烧，焙烧带208进气压力为17kPa，焙烧45min后，进入强化段210；
5)强化，进入强化段210的铬铁生球矿团在强化段210进行缓慢降温和收缩强化，强化时间为45min，落料温度为830℃，进入混风段211；
6)调温，强化后的铬铁生球矿团进入混风段211进行混风调温，混风段211进气压力为27kPa，经过45min，快速调温至250℃，降温后的铬铁生球矿团进入整体下料段212；
7)排料，经过调温的铬铁生球矿团进入整体下料段212，经过整体下料段212的时间为90min，然后进入集料斗3成为成品球团，然后由下料嘴301排出，出料温度为165℃。
本实施例焙烧过程中生球团无爆裂，获得的成品球团无裂缝，竖炉利用系数4.3t/㎡·h，成品球团抗压强度为1200N/个。
Claims (10)
1.一种铬铁合金球团焙烧用矩形竖炉，它包括焙烧系统、集尘系统、集料斗、燃烧系统和配风系统，所述焙烧系统的上面设置所述的集尘系统、下面设置所述的集料斗，所述燃烧系统置于焙烧系统的一侧或两侧，所述配风系统置于燃烧系统的下方、焙烧系统的一侧或两侧，其特征在于：所述的焙烧系统包括壳体、大水梁、导风墙和烘干床，所述壳体置于集尘系统的除尘罩下方并固连，所述大水梁置于壳体内并与壳体固连，所述导风墙砌筑于大水梁上并固连，导风墙顶部设有所述的烘干床；所述壳体内由上至下依次设置预热带、焙烧带、强化段、混风段和整体下料段，所述壳体设置喷火口，喷火口位于焙烧带与强化段之间，壳体内的焙烧带和强化段与喷火口连通、并通过喷火口与燃烧系统的混合室连通，所述整体下料段与集料斗连通。
2.如权利要求1所述的一种铬铁合金球团焙烧用矩形竖炉，其特征在于：所述焙烧系统设置的预热带、焙烧带、强化段、混风段和整体下料段之间具有以下关系：
所述的预热带与水平夹角为67°～69°；
所述的预热带与焙烧带的高度比为0.85～0.95；
所述的强化段与焙烧带高度之比为3.5～4.4；
所述的混风段与整体下料段高度之比为0.4～0.45；
所述的混风段与焙烧带高度之比为1.2～1.3。
3.如权利要求1所述的一种铬铁合金球团焙烧用矩形竖炉，其特征在于：所述焙烧系统设置的强化段立面与水平面夹角为82～85°，形成上宽下窄的漏斗型。
4.如权利要求1所述的一种铬铁合金球团焙烧用矩形竖炉，其特征在于：所述焙烧系统的壳体设置若干个进风口，若干个所述的进风口置于混风段与整体下料段之间，壳体内的混风段和整体下料段与所述的若干个进风口连通、并通过进风口与配风系统连通。
5.如权利要求1所述的一种铬铁合金球团焙烧用矩形竖炉，其特征在于：所述的集料斗固定安装在壳体的下方，下料嘴固定安装在集料斗底部。
6.如权利要求1所述的一种铬铁合金球团焙烧用矩形竖炉，其特征在于：所述集尘系统包括除尘罩、烟罩门、床顶控风箱和水冷轨道，所述除尘罩置于焙烧系统的壳体上面并固连，所述烟罩门置于除尘罩底部并铰接，所述床顶控风箱置于除尘罩中部并固连，两个所述的水冷轨道置于床顶控风箱上。
7.如权利要求1所述的一种铬铁合金球团焙烧用矩形竖炉，其特征在于：所述燃烧系统包括燃烧室支座、燃烧室筒体、燃烧嘴、燃烧室和混合室，一个或两个所述的燃烧室支座置于焙烧系统的壳体外的一侧或两侧，燃烧室筒体置于燃烧室支座上面，燃烧室筒体两端分别设置有一个燃烧嘴，燃烧室置于燃烧室筒体内，混合室置于焙烧系统的壳体墙壁内、强化段外侧，混合室与燃烧室连通的同时，还通过喷火口与焙烧带和强化段连通。
8.如权利要求1所述的一种铬铁合金球团焙烧用矩形竖炉，其特征在于：所述的配风系统包括配风管和进风管，所述配风管两端封堵置于壳体侧面、燃烧系统下方，配风管的出风口与壳体的进风口连通，所述进风管与配风管的进风口连通。
9.如权利要求1所述的一种铬铁合金球团焙烧用矩形竖炉，其特征在于：所述的焙烧系统壳体包括外壳、环形梁和立柱，所述外壳的底面固连环形梁，若干根立柱置于环形梁下面，立柱的上端与环形梁固连。
10.一种铬铁合金球团焙烧用矩形竖炉的焙烧方法，其特征在于：它具有铬铁合金球团焙烧用矩形竖炉的结构，包括送料、烘干、预热、焙烧、强化、调温、排料，具体步骤如下：
1)送料，铬铁生球矿团经由布料机运送至烘干床顶部，所述铬铁生球矿团粒度为10～25mm；
2)烘干，运送到烘干床的铬铁生球矿团在烘干床上经过100℃～350℃干燥后进入预热带，所述烘干时间为20～35min；
3)预热，进入预热带的铬铁生球矿团在预热带进行350℃～500℃、时间为10～20min的预热，预热后铬铁生球矿团进入焙烧带；
4)焙烧，进入焙烧带的铬铁生球矿团在焙烧带进行1200℃～1300℃焙烧，焙烧带进气压力为16～18kPa，焙烧40～50min后，进入强化段；
5)强化，进入强化段的铬铁生球矿团在强化段进行缓慢降温和收缩强化，强化时间为40～50min，落料温度为800℃～850℃，进入混风段；
6)调温，强化后的铬铁生球矿团进入混风段进行混风调温，混风段进气压力为26～28kPa，经过40～50min，快速调温至200℃～300℃，降温后的铬铁生球矿团进入整体下料段；
7)排料，经过调温的铬铁生球矿团进入整体下料段，经过整体下料段的时间为80～100min，然后进入集料斗成为成品球团，然后由下料嘴排出，出料温度为150℃～180℃。
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