CN201149432Y - 多级循环预热流态化还原焙烧氧化铁矿石反应装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型多级循环预热流态化还原焙烧氧化铁矿石反应装置，由3～5级旋风预热器、反应炉、锁风阀、燃烧室和管道等部件组成，旋风预热器依次自上而下交错交错排列；反应炉由出气口、辅喷腾涡室、缩口、进料口、主涡室、喷腾层和进气口组成，最末级旋风预热器的进气口通过管道与反应炉的出气口相连，次末级旋风预热器的出料口通过管道与反应炉的下料口管道连接，反应炉进气口与燃烧室连接。弱磁性氧化铁矿细粒矿(平均粒径≤1mm)依次经过3～4级旋风预热器后，进入反应炉内进行还原，再通过末级旋风分离器得磁性铁矿产品。经弱磁选后，可得到铁精矿品位60％左右，回收率90％。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
本实用新型涉及一种用于将弱磁性氧化铁矿石(赤铁矿、褐铁矿及菱铁矿等)还原成强磁性磁铁矿的焙烧装置。
背景技术
随着经济建设飞速发展，钢铁产量增大，需要的矿石量日趋增多。受资源条件的限制，人们除了利用贫磁铁矿外，对弱磁性氧化铁矿(赤铁矿、褐铁矿及菱铁矿等)的选矿也越来越引起重视，只有对弱磁性氧化铁矿加以利用，扩大工业资源储量，才能满足这种不断增长的需求。处理这类难选细粒氧化铁矿石，目前还原焙烧磁选仍是一个有效的方法，实现上述方法的设备主要有竖炉、回转窑、沸腾炉。竖炉磁化焙烧、回转窑磁化焙烧特点是原矿的粒度一般6～50毫米(实际上限粒度为75毫米)，因矿石粒度大传热系数不高，并且所需的还原时间长；沸腾炉磁化焙烧点是处理原矿的粒度一般0～3毫米，换热效果较好，缺点是沸腾炉炉体太高，设备结构及相关技术不过关。且以上三种设备进行磁化焙烧还原率虽可达到，但不仅还原焙烧质量较差，而且设备宠大，结构复杂，能耗高，处理能力低，尾气中含尘量大，收尘系统复杂，投资也大。本申请人“一种还原赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿的焙烧装置”(申请号：200610032484.3)，由上下排列的3～5级旋风预热器、闪速焙烧炉、锁风阀、管道、热风炉等部件组成，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)，与回转窑相比，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，但由于闪速焙烧炉的出气口和进气口在筒体一侧，且为渐开线口，出气口高度大，使炉内产生偏流、短路和形成稀薄生料区，影响炉内气料热交换及反应。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种还原充分、焙烧矿质量好、分离效率高、系统阻力低使细粒径弱磁性氧化铁矿物在很短的时间内还原成磁铁矿的焙烧装置。
本实用新型的技术方案是：多级循环预热流态化还原焙烧氧化铁矿石反应装置由3～5级旋风预热器、反应炉、锁风阀、燃烧室和管道等部件组成，旋风预热器由自上而下依次交错排列，上一级旋风预热器进气口与下一级旋风预热器的排气口连接成上升管道，1～3级旋风预热器的出料口分别通过管道与下两级间上升管道相连接，最末级旋风预热器的进气口通过管道与反应炉的出气口相连，次末级旋风预热器的出料口通过管道与反应炉的下料口管道连接，反应炉进气口与燃烧室连接。
反应炉由出气口、辅助喷腾涡室、缩口、进料口、主涡室、喷腾层和进气口组成，出气口和进气口分别在反应炉的上、下两端，辅助喷腾涡室是上圆锥下圆柱筒体，在辅喷腾涡室与主涡室间有上下圆锥中间圆柱筒的缩口，进料口在主涡室一侧，主涡室下部为倒锥和进气喷管组成的喷腾层。
锁风阀设置在相邻旋风预热器出料口与下级旋风预热器进气口之间；旋风筒蜗壳采用三心270°特殊曲线。
旋风预热器是旋风筒预热器、立筒预热器和组合式预热器中的任何一种。
本实用新型与竖炉、回转窑和沸腾炉相比，具有(1)通过悬浮预热，较传统的回转窑的传热系数及传热面积分别提高了13～23倍及2400倍之多，在同样处理量时，设备规格小且容易制造；(2)因传热主要在管道内进行，旋风预热器起到气料分离作用，避免了用竖炉、沸腾炉及回转窑焙烧矿排出的废气中含尘大的缺点；(3)有利于生产大型化、利用低质燃料、降低吨产量的能耗，使单位容积产能得到提高。
本实用新型与前发明(申请号：200610032484.3)相比，反应炉的出、进气口是直口且在炉体上下两端，在涡室增加了缩口，因而产生两次喷腾(喷腾运动有利于物料的轴向分散与均匀)，延长了矿石在炉内停留时间，有利于高温气体与矿石间热交换；从燃烧室出来的高温气体以由底部喷管直接吹入，形成有限空间喷腾气流，并在缩口上下部产生旋涡流，从而达到高度分散、均匀混合和分布、迅速换热。旋风筒预热器进风管采用270°螺旋蜗形式，使载尘气体平衡地导入旋风筒，沿筒壁高速旋转，提高分离效率高，降低阻力，使整个系统能耗降低，返料少，对不同结构构造的难选氧化铁矿石的适应性更强。
附图说明
图1为弱磁性氧化铁矿石的焙烧装置示意图。
图2为反应炉示意图。
具体实施例
如图1采用4、6、7、8四级旋风预热器，自上而下交错排列，旋风预热器采用旋风筒预热器，旋风筒进口采用270°蜗壳形式，上一级旋风预热器进气口与下一级旋风预热器的排气口连接成上升管道，一级旋风预热器4和二级旋风预热器6的出料口分别通过管道与二、三旋风预热器6、7和三、四级7、8旋风预热器间上升管道相连接，四级旋风预热器8的进气口通过管道与反应炉9的出气口19相连，三级旋风预热器7的出料口通过管道与反应炉9的下料口22管道连接，反应炉9进气口25与燃烧室14连接。一定量的燃气12和经鼓风机11吹入的空气经过烧嘴13在燃烧室14燃烧，燃烧室14产生的C0高温气体从反应炉9底部进入；料仓1中的矿石经螺旋给料机2星型给料机3进入一级旋风预热器4和二级旋风预热器6的上升管道内，在管道内进行充分热交换，然后由旋风预热器进气口进入一级旋风预热器4内，使气体和中矿颗粒分离，收下的中矿经卸料管进入二、三级旋风预热器6、7间的上升管道内进行第二次热交换，再经二级旋风预热器6分离，如此依次经过三级旋风预热器进入反应炉9内进行还原，还原后的物料通过四级旋风预热器8落入收料筒11，水淬后得到产品(磁铁矿)；废气从一级旋风预热器4的排气口排出，经过冷却器18，一路经布袋收尘器16和抽风机17排出，一路部分排入大气，另一路部分经回风风机15回到燃烧室14。
使用本实用新型焙烧装置将粒径≤1mm弱磁性氧化铁矿还原成强磁性铁矿，经磁选后，可得到铁精矿品位60％左右，回收率90％左右。
本实用新型同样可用于难选氧化矿物和这类矿物的中矿的还原焙烧。是一种能够分选回收利用现在选矿技术难以分选回收利用氧化铁矿石的节能、清洁生产的高效装置。
Claims (4)
1.一种多级循环预热流态化还原焙烧氧化铁矿石反应装置，包括3～5级旋风预热器、反应炉、锁风阀、燃烧室和管道，旋风预热器依次由自上而下交错排列，上一级旋风预热器进气口与下一级旋风预热器的排气口连接成上升管道，1～3级旋风预热器的出料口分别通过管道与下两级间上升管道相连接，最末级旋风预热器的进气口通过管道与反应炉的出气口相连，次末级旋风预热器的出料口通过管道与反应炉的下料口管道连接，反应炉进气口与燃烧室连接，其特征在于：
反应炉(9)由出气口(19)、辅助喷腾涡室(20)、缩口(21)、进料口(22)、主涡室(23)、喷腾层(24)组成，出气口(19)和进气口分别在反应炉(9)的上、下两端，辅助喷腾涡室(20)是上圆锥下圆柱筒体，在辅喷腾涡室(20)与主涡室(23)间有上下圆锥中间圆柱筒的缩口(21)，进料口(22)在主涡室(23)一侧，主涡室(23)下部为倒锥和进气喷管组成的喷腾层(24)。
2.根据权利要求1所述的多级循环预热流态化还原焙烧氧化铁矿石反应装置，其特征在于：锁风阀(5)设置在相邻旋风预热器出料口与下级旋风预热器进气口之间。
3.根据权利要求1所述的多级循环预热流态化还原焙烧氧化铁矿石反应装置，其特征在于：旋风预热器是旋风筒预热器、立筒预热器和组合式预热器中的任何一种。
4.根据权利要求1或3所述的多级循环预热流态化还原焙烧氧化铁矿石反应装置，其特征在于：旋风筒预热器的旋风筒蜗壳采用三心270°曲线。
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Granted publication date: 20081112 |