CN110369124A - 一种耐火材料新型的除铁装置及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐火材料新型的除铁装置及工艺，该装置包括煅烧竖炉、及设置在煅烧竖炉下方的密封器，煅烧竖炉自上而下依次分为预热段、加热段和冷却段，在煅烧竖炉的预热段设有用于向烟囱中排烟的排烟口，在煅烧竖炉的加热段设有用于向煅烧竖炉内通入煤气和空气的进气口，在煅烧竖炉的冷却段设有用于向炉内通入煤气冷却气的煤气冷却气进口，煅烧竖炉下方的出料口与密封器的进料口连通，在密封器上设有保护气进口；密封器出料口下方依次设有第一输送机构、冷却机构、第二输送机构、球磨机和除铁磁辊。本发明在耐火材料矿用原料的煅烧过程中形成部分保护气氛，使氧化铁变为单质铁，从而采用磁辊除铁方式把铁去除。
Description
技术领域
本发明属于耐火材料技术领域，涉及一种耐火材料新型的除铁装置及工艺。
背景技术
众所周知，我国的铝矾土矿大部分都是铝铁共生矿，而在整个铝矾矿的煅烧过程中，目前的工艺都是氧化环境中完成的，这就使得铁在铝矾矿中始终以氧化铁的形式存在，这就使得利用磁性除铁的方式不能完成除铁。如果想除铁只能利用酸洗浸泡的方式完成除铁，而这种方式不仅会造成严重的排污，而且工艺复杂、成本增加。这就使得耐火材料矿用原料中的含铁量较高的矿用原料无法得到有效利用，造成开采资源的大量浪费。
发明内容
为了解决现有耐火材料中铁元素无法去除和利用的问题，本发明公开了一种耐火材料新型的除铁装置及工艺，在铝矾矿的煅烧过程中形成部分保护气氛，使氧化铁变为单质铁，从而采用磁辊除铁方式把铁去除。
本发明的技术方案是这样实现的：
一方面，本发明公开了一种耐火材料新型的除铁装置，该装置包括煅烧竖炉、及设置在煅烧竖炉下方的密封器，所述煅烧竖炉自上而下依次分为预热段、加热段和冷却段，在所述煅烧竖炉的预热段设有用于向烟囱中排烟的排烟口，在所述煅烧竖炉的加热段设有用于向煅烧竖炉内通入煤气和空气的进气口，在所述煅烧竖炉的冷却段设有用于向炉内通入煤气冷却气的煤气冷却气进口，所述煅烧竖炉下方的出料口与密封器的进料口连通，在所述密封器上设有保护气进口；所述密封器出料口后方依次设有第一输送机构、冷却机构、第二输送机构、球磨机和除铁磁辊。
作为一种优选实施方式，在所述煅烧竖炉的出料口和密封器进料口之间设有星型卸料阀。
优选地，所述保护气为N2或烟气。
进一步地，所述第一、二输送机构为螺旋输送机或输送皮带，当然也可以是其它能够实现固态高温物料输送的任意输送机构；所述冷却机构为水冷却槽，也可以是其它能够实现固态高温物料冷却的其它任意冷却机构。
上述所用的气体都可以选用常规温度，当然为了提高加热段的煅烧效果可以选用较高温度的空气。
另一方面，本发明还公开了一种耐火材料新型的除铁工艺，向煅烧竖炉的加热段中的燃烧室中通入煤气和空气，将燃烧产生的气体对耐火材料的原料进行煅烧，然后向冷却段通入煤气冷却气将耐火材料中因煅烧而成的氧化铁还原为单质铁并冷却至350~400℃，再向密封器内通入保护气使密封器内耐火材料中含有的单质铁不被氧化并冷却至80~120℃，然后经冷却、粉碎、磁选除铁得到耐火材料。
在矿用原料煅烧的过程中会将矿用原料中的少量的杂质铁也一并氧化为氧化铁，如果在煅烧过程中不将氧化铁去除掉，氧化铁将混杂在成品中无法去除，严重影响成品的质量，本发明的除铁操作是将矿用原料中的因煅烧而成生的氧化铁在煅烧竖炉的冷却段还原成单质铁。
本发明中煅烧竖炉的余热在750℃以上，在煅烧竖炉下部通入烟气，煅烧竖炉内烟气中的还原性气体CO和H2的温度在700℃以上，这就使Fe2O3可以与CO、H2反应生成Fe，且整个还原过程Fe2O3的反应均在保护气氛下完成的，通入烟气不仅发生Fe2O3还原反应，又起到冷却物料的作用。Fe在密封水冷却的过程中不会被氧化，使生产中后期一直保持单质铁的成分，利于运用磁性辊就可除去铝矾矿中的铁，且球磨机磨得越细，脱除效果越好，基本可以将铝矾矿中95%以上的铁去除，可以满足耐火材料中铁含量不超过5%的效果。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
（1）本发明可以将Fe含量较高的矿物原料通过本发明的技术方案来生产耐火材料，无需考虑矿物原料的含铁量，大大地降低了原料的成本，降低了包含铝矾矿在内的矿物原料的开采成本和难度，节约了开采价值，是耐火材料生产的一次技术革命及突破；
（2）本发明的工艺和设备改进就是利用原有的工艺条件及设备即可完成改造，投资成本低，使用安全有效，且采用封闭生产，更环保；
（3）本发明不仅在耐火材料领域使用，也可以在其它煅烧过程中将杂质铁生成氧化铁而无法去除的行业内进行除铁操作，该方案操作简单，特别适合我国矿物原料成分复杂、品种多的特性，具有极大的推广意义。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的工艺流程图。
图中：1、煅烧竖炉；2、星型卸料阀；3、密封器；4、螺旋输送机；5、水冷却槽；6、输送皮带；7、球磨机；8、除铁磁辊；9、烟囱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
如图1所示的耐火材料新型的除铁装置，该装置包括煅烧竖炉1、及设置在煅烧竖炉1下方的密封器3，所述煅烧竖炉1自上而下依次分为预热段、加热段和冷却段，在所述煅烧竖炉1的预热段的排烟口，排出的烟气经处理后从烟囱9中排放，在所述煅烧竖炉1的加热段设有用于向煅烧竖炉内通入煤气和空气的进气口，在所述煅烧竖炉1的冷却段设有用于向炉内通入煤气冷却气的煤气冷却气进口，所述煅烧竖炉1下方的出料口通过星型卸料阀2与密封器3的进料口连通，在所述密封器3上设有保护气进口；所述密封器3出料口后方设有用于接收并输送物料的螺旋输送机4，在所述螺旋输送机4出料口的下方设有用于冷却物料的水冷却槽5，所述水冷却槽5的出料口下方设有输送皮带6，通过输送皮带6将物料运送到球磨机7对物料进行粉碎，然后将粉碎后的物料置于除铁磁辊8上进行除铁。
其工艺过程为：向煅烧竖炉1的加热段通入煤气和空气，将燃烧产生的气体对生产耐火材料的原料进行煅烧，然后向冷却段通入煤气冷却气将耐火材料中因煅烧而成的氧化铁还原为单质铁并冷却至350~400℃，再向密封器内通入保护气使密封器内耐火材料中含有的单质铁不被氧化并冷却至80~120℃，然后经冷却、粉碎、磁选除铁得到耐火材料。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种耐火材料新型的除铁装置，其特征在于包括：包括煅烧竖炉、及设置在煅烧竖炉下方的密封器，所述煅烧竖炉自上而下依次分为预热段、加热段和冷却段，在所述煅烧竖炉的预热段设有用于向烟囱中排烟的排烟口，在所述煅烧竖炉的加热段设有用于向煅烧竖炉内通入煤气和空气的进气口，在所述煅烧竖炉的冷却段设有煤气冷却气进口，所述煅烧竖炉下方的出料口与密封器的进料口连通，在所述密封器上设有保护气进口；所述密封器出料口后方依次设有第一输送机构、冷却机构、第二输送机构、球磨机和除铁磁辊。
2.如权利要求1所述的耐火材料新型的除铁装置，其特征在于：在所述煅烧竖炉的出料口和密封器进料口之间设有星型卸料阀。
3.如权利要求1所述的耐火材料新型的除铁装置，其特征在于：所述第一、二输送机构为螺旋输送机或输送皮带。
4.如权利要求1所述的耐火材料新型的除铁装置，其特征在于：所述冷却机构为水冷却槽。
5.一种耐火材料新型的除铁工艺，其特征在于：向煅烧竖炉的加热段中的燃烧室中通入煤气和空气，将燃烧产生的气体对耐火材料的原料进行煅烧，然后向冷却段通入煤气冷却气将耐火材料中因煅烧而成的氧化铁还原为单质铁并冷却至350~400℃，再向密封器内通入保护气使密封器内耐火材料中含有的单质铁不被氧化并冷却至80~120℃，然后经冷却、粉碎、磁选除铁得到耐火材料。
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Legal Events
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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