CN203284438U - 磁化焙烧还原性气氛制备装置及铁矿闪速磁化焙烧系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磁化焙烧还原性气氛制备装置及铁矿闪速磁化焙烧系统，包括：煤粉燃烧室及设置在煤粉燃烧室上端的煤粉燃烧器，煤粉燃烧室设有高温烟气出口及位于煤粉燃烧室底部的第一排渣口；烟气混合室，包括与高温烟气出口相连通的高温烟气入口、还原性气体入口、还原性气氛出口及设置在烟气混合室底部的第二排渣口；还原性气体入口位于高温烟气入口的上方；还原性气氛出口接入铁矿闪速磁化焙烧系统。本实用新型将煤粉燃烧室和烟气混合室分室设置，避免装置内结块积焦，使得燃烧过程稳定，保证了温度及氧含量稳定的高温烟气进入烟气混合室内与焙烧系统的尾气及还原性气体进行混合，得到稳定的还原性气氛。

Description

磁化焙烧还原性气氛制备装置及铁矿闪速磁化焙烧系统

技术领域

本实用新型涉及铁矿的磁化焙烧领域，特别地，涉及一种磁化焙烧还原性气氛制备装置及铁矿闪速磁化焙烧系统。

背景技术

闪速磁化焙烧技术是将粉状难选的褐铁矿等氧化铁矿石，在还原性气氛中经多级循环流态焙烧，再经弱磁选，获得高品位的铁精矿。现有的还原性气氛一般以煤作燃料产生高温烟气，与焙烧系统的尾气和还原性气体(如煤气)在热风炉内混合生成磁化焙烧还原性气氛。但在实际运行中，未完全燃烧的大颗粒煤粉与焙烧系统的尾气中携带的矿粉混合在一起，沉积在热风炉中，在热风炉煤粉燃烧区的温度下混合物处于熔融状态，结块堆积在炉内，使得热风炉不能长期稳定运行，且清理热风炉内结块的难度亦较大；燃料在热风炉炉内燃烧时通入还原性气体，爆燃时产生爆炸可能性增加，存在安全隐患;同时，煤粉燃烧过程与烟气混合过程均在热风炉室内进行，易出现很多复杂的情况(例如通入的混合气影响煤粉燃烧)，使得混合后还原性气氛中氧含量和CO含量波动大，影响气氛的稳定性。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种磁化焙烧还原性气氛制备装置及铁矿闪速磁化焙烧系统，以解决现有的磁化焙烧还原性气氛制备技术中还原件气氛成分不稳定，氧含量和CO含量波动大及炉内易结块积焦的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种磁化焙烧还原性气氛制备装置，包括：

煤粉燃烧室及设置在煤粉燃烧室上端的煤粉燃烧器，煤粉燃烧室上设有高温烟气出口及位于煤粉燃烧室底部的第一排渣口;

烟气混合室，包括与高温烟气出口相连通的高温烟气入口、供输入还原性气体的还原性气体入口、供排出还原性气氛的还原性气氛出口及设置在烟气混合室底部的第二排渣口;还原性气体入口位于高温烟气入口的上方。

进一步地，烟气混合室的侧壁上设有输入焙烧系统尾气的尾气入口，尾气入口位于还原性气体入口的下方。

进一步地，第一排渣口的下端设有煤渣池，煤渣池中注有水，第一排渣口浸没在煤渣池的液面内；第二排渣口的下端设有矿渣池，矿渣池中注有水，第二排渣口浸没在矿渣池的液面内。

进一步地，烟气混合室呈圆筒型，尾气入口沿切向进入烟气混合室内。

根据本实用新型的另一方面，提供一种铁矿闪速磁化焙烧系统，包括磁化焙烧还原性气氛制备装置、焙烧装置、进料装置及出料装置，磁化焙烧还原性气氛制备装置为上述的磁化焙烧还原性气氛制备装置，还原性气氛出口与焙烧装置的还原性气氛入口连接。

进一步地，焙烧系统的尾气经高温引风机输入烟气混合室的尾气入口。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型磁化焙烧还原性气氛制备装置及铁矿闪速磁化焙烧系统，通过将煤粉燃烧室与烟气混合室分室设计的结构，既避免了装置内结块积渣，且保证了矿渣、煤渣顺畅排出，同时又避开了焙烧系统的尾气和煤气对燃烧过程的影响，使得燃烧过程稳定，保证了温度及氧含量稳定的高温烟气进入烟气混合室内与还原性气体进行混合，得到成分稳定的还原性气氛，提高焙烧系统还原反应的稳定性。

进一步，由于焙烧系统的尾气经尾气入口直接进入烟气混合室，焙烧系统的尾气中携带的矿粉可在烟气混合室中停留时间内实现沉降，通过第二排渣口很方便地及时地从矿渣池排出，避免了矿粉进入煤粉燃烧室与煤粉燃烧室中未充分燃烧的煤粉在燃烧室中混合，形成熔融结块，进而损坏炉内的耐火材料，解决传统装置因结块累积使得装置不能长时间稳定运行的问题。

进一步，第一排渣口设置在煤粉燃烧室底部，使得从煤粉燃烧器喷出来的未能充分燃烧的煤粉，能够较顺畅的自上而下地通过第一排渣口落入煤渣池，避免了煤渣在装置内沉积而堵塞排渣口;即使偶尔出现堵塞也可以很方便地通过第一排渣口进行清理;第二排渣口设置在烟气混合室的底部，使得焙烧系统的尾气中携带的矿粉，其中细颗粒的矿粉可随着还原性气氛再次进入焙烧系统，较大粒度矿粉或者是其他一些固体杂质在混合室内实现沉降，通过第二排渣口掉入矿渣池;另外，系统出现故障而异常停止时，焙烧系统中的矿粉从还原性气氛出口落入烟气混合室，可直接通过第二排渣口掉入矿渣池，避免了大量矿粉在还原性气氛制备装置内堆积。

进一步，将煤粉燃烧室的第一排渣口浸没在煤渣池的液面内，将烟气混合室的第二排渣口浸没在矿渣池的液面内，形成可调节水封压力的结构，爆燃时的气体膨胀可通过水封释放，避免了还原性气体在装置内爆燃产生爆炸的可能，提高了系统的稳定性与安全性。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例磁化焙烧还原性气氛制备装置的结构示意图；以及

图2是本实用新型优选实施例铁矿闪速磁化焙烧系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

磁化焙烧还原性气氛制备装置的实施例

参照图1，本实用新型的优选实施例提供了一种磁化焙烧还原件气氛制备装置，包括煤粉燃烧室10及烟气混合室20，煤粉燃烧室10与烟气混合室20通过高温烟气出口12和高温烟气入口21相连通，其中：

煤粉燃烧室10上端设有煤粉燃烧器11，煤粉燃烧室10的中部设有高温烟气出口12，煤粉燃烧室10底部设有第一排渣口13，这种上、下设置的位置结构特征，有利于煤粉燃烧后形成的煤渣能直接通过第一排渣口13排出，解决装置内结块积渣的问题。经煤粉燃烧器11喷入煤粉，在一定助燃风量的条件下，煤粉在煤粉燃烧室10内燃烧以产生高温烟气，高温烟气经高温烟气出口12、及与高温烟气出口12相连的高温烟气入口21进入烟气混合室20内，未充分燃烧的煤粉和燃烧后产生的煤渣，自上而下经第一排渣口13排出。烟气混合室20的侧壁上设有供输入还原性气体的还原性气体入口22，还原性气体为具有还原性的气体，例如氢气、一氧化碳、甲烷等。在本实施例中，还原性气体为煤气发生炉生成的含有一氧化碳的混合气体。高温烟气与还原性气体在烟气混合室20内混合，经位于烟气混合室20顶端的还原性气氛出口23排出稳定的还原性气氛，还原性气氛输入焙烧反应系统内，用于铁矿粉进行闪速磁化焙烧。煤粉燃烧室10与烟气混合室20分室设置，避免煤气和尾气混合时对于煤粉燃烧过程的影响，保证了煤粉燃烧室10内燃烧过程稳定，减少了煤粉燃烧熄火的可能性;且通过控制煤粉燃烧器的煤粉输入量与助燃风量，可以调节高温烟气的温度及含氧量，再将温度及含氧量稳定的高温烟气输送到烟气混合室20内与还原性气体混合，可以得到一氧化碳含量稳定的还原性气氛。

为了循环利用焙烧系统的尾气，在烟气混合室20的侧壁上设有输入焙烧系统尾气的尾气入口26，尾气入口26位于还原性气体入口22的下方，优选烟气混合室呈圆筒型，尾气入口26沿切向进入烟气混合室20内。进入烟气混合室20内的高温烟气先与焙烧系统的尾气混合，再与还原性气体混合，中和多余的氧气后，形成螺旋上升的磁化焙烧所需的还原性气氛，延长了还原性气氛上升的时间，有利于混合均匀和气固反应充分。

优选地，第一排渣口13的下端设有煤渣池14，煤渣池中注有水，第一排渣口13浸没在煤渣池14的液面内;第二排渣口24的下端设有矿渣池25，矿渣池中注有水，第二排渣口24浸没在矿渣池25的液面内。煤粉燃烧室10内未充分燃烧的煤粉和燃烧后产生的煤渣经第一排渣口13进入煤渣池14内，避免了煤渣在煤粉燃烧室10内结块积渣及堵塞第一排渣口13；同时，有利于煤渣的回收。由于焙烧系统的尾气内携带有一定量的矿粉，这些矿粉中含有铁元素(如二氧化二铁)，若矿粉与未充分燃烧的煤粉相结合，容易在装置内熔融结块，粘附在装置内耐火材料上，使得装置内的耐火材料逐渐变质、损坏与脱落，在本实用新型中，煤粉燃烧室10与烟气混合室20，通过燃烧与混合分室设置，避免了矿粉与未充分燃烧的煤粉的结合，且焙烧系统的尾气携带的矿粉大部分可随着尾气进入焙烧系统，较大粒度矿粉或者是其他一些固体杂质在混合室内沉降，经第二排渣口24落入到矿渣池25，有利于矿渣的回收。

铁矿闪速磁化焙烧系统的实施例

参照图2，本实用新型还提供一种铁矿闪速磁化焙烧系统，该系统实施例包含上述装置实施例。该焙烧系统还包括焙烧装置、进料装置及出料装置。其中，焙烧装置包括焙烧反应炉30、高温引风机62、进料口31、第一锁风下料器61、旋风预热器60及其连接管道;进料装置包括第三锁风下料器52、称重仓51、原料仓50及其连接管道;出料装置包括气固分离器40、第二锁风下料器41、冷却装置42及其连接管道。

还原性气氛经还原性气氛出口23输入到焙烧反应炉30内。焙烧反应炉30的进料口31经第一锁风下料器61连接旋风预热器60，焙烧反应炉30的出气料口连接至气固分离器40，气固分离器40的顶端设有出气口、底端设有出料口，气固分离器40的出料口经第二锁风下料器41连接至冷却装置42，冷却装置42对还原焙烧后的矿料进行冷却，得到磁化后的焙烧矿。气固分离器40的出气口经管道连接至旋风预热器60的进气料口，该管道上还经第三锁风下料器52、称重仓51连接有原料仓50，气固分离器40的出气口出来的气体经该管道将第三锁风下料器52下来的矿粉带入旋风预热器60。旋风预热器60的出气口经高温引风机62与烟气混合室20的尾气入口26连接。在本实施例中，经焙烧反应炉30的出气料口排出的混合物料在气固分离器40的离心力及重力作用下进行分离，还原后的矿料经气固分离器40的出料口排出，气固分离器40出气口出来的气体输送至旋风预热筒60内对物料进行预热。从旋风预热筒60的出气口排出的尾气即为本实施例的焙烧系统的尾气，焙烧系统的尾气经高温引风机62、尾气入口26进入烟气混合室20内。本实施例实现了对焙烧系统的尾气的循环利用，且磁化焙烧还原性气氛制备装置保证了系统还原性气氛成分的稳定，有利于系统的生产稳定。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种磁化焙烧还原性气氛制备装置，其特征在于，包括：

煤粉燃烧室(10)及设置在所述煤粉燃烧室(10)上端的煤粉燃烧器(11)，所述煤粉燃烧室(10)设有高温烟气出口(12)及位于所述煤粉燃烧室(10)底部的第一排渣口(13)；

烟气混合室(20)，包括与所述高温烟气出口(12)相连通的高温烟气入口(21)、供输入还原性气体的还原性气体入口(22)、供排出还原性气氛的还原性气氛出口(23)及设置在所述烟气混合室(20)底部的第二排渣口(24)；所述还原性气体入口(22)位于所述高温烟气入口(21)的上方。

2.根据权利要求1所述的磁化焙烧还原性气氛制备装置，其特征在于：

所述烟气混合室(20)的侧壁上设有输入焙烧系统尾气的尾气入口(26)，所述尾气入口(26)位于所述还原性气体入口(22)的下方。

3.根据权利要求2所述的磁化焙烧还原性气氛制备装置，其特征在于：

所述第一排渣口(13)的下端设有煤渣池(14)，所述煤渣池(14)中注有水，所述第一排渣口(13)浸没在所述煤渣池(14)的液面内;所述第二排渣口(24)的下端设有矿渣池(25)，所述矿渣池(25)中注有水，所述第二排渣口(24)浸没在所述矿渣池(25)的液面内。

4.根据权利要求2所述的磁化焙烧还原性气氛制备装置，其特征在于：所述烟气混合室(20)呈圆筒型，所述尾气入口(26)沿切向进入所述烟气混合室(20)内。

5.一种铁矿闪速磁化焙烧系统，包括磁化焙烧还原性气氛制备装置、焙烧装置、进料装置及出料装置，其特征在于：所述磁化焙烧还原性气氛制备装置为权利要求2至4任一项所述的磁化焙烧还原性气氛制备装置，所述还原性气氛出口(23)与所述焙烧装置的还原性气氛入口连接。

6.根据权利要求5所述的铁矿闪速磁化焙烧系统，其特征在于：焙烧系统的尾气经高温引风机(62)输入所述烟气混合室(20)的所述尾气入口(26)。

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