CN204509421U - 一种快速烧成磁铁矿的装置 - Google Patents

Abstract

一种快速烧成磁铁矿的装置，包括悬浮预热单元、循环焙烧单元、悬浮冷却单元、成品料仓和供风单元五个部分，本实用新型的优点是焙烧时间短、热效率高、操作稳定，投资省、矿物处理量大，能有效降低能源消耗和降低生产成本，同时节省大量水资源，可广泛应用于我国菱铁矿、赤铁矿、褐铁矿、镜铁矿等贫矿资源的磁化焙烧。

Description

一种快速烧成磁铁矿的装置

技术领域

本实用新型涉及一种黑色金属矿山铁矿石领域的磁化焙烧装置，特别涉及一种快速烧成磁铁矿的装置。

背景技术

我国是钢铁生产大国，但我国铁矿资源中有97％以上的矿石属于含铁量仅为20％左右的贫矿。在这些贫矿中，铁矿石大都以赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿夹杂伴生各种脉石形式存在，选矿困难，矿石利用成本高。冶金工业通常的处理方法是将这类难选矿进行磁化焙烧使其转化为磁铁矿，再进行磁选使铁相矿物与脉石等矿物分离。

我国早期曾有企业采用竖炉对破碎成块状的矿石进行磁化焙烧，但该装置的焙烧效率低、产量小和成本高，没有得到大规模推广和应用。

近年来，又有不少企业尝试采用回转窑进行试验和生产。尽管回转窑与竖炉相比在工艺和技术上有一定的进步，但由于采用块状物料焙烧，仍然存在焙烧时间长、能耗高、效率低和成本高的缺点，其大规模工业化应用的前景不容乐观

针对现有的磁化焙烧装置效率低下的问题，近年来人们提出了用悬浮煅烧粉料以缩短反应时间，从而提高焙烧效率的技术设想，并积极进行试验研究。如中国专利公告号CN1945186A提出了一种用五级单系列悬浮预热预分解系统焙烧菱铁矿、赤铁矿和褐铁矿的磁化焙烧装置。该装置虽然也有悬浮预热器、焙烧炉，但预热器由上下交叉排列的3-5级旋风预热器或立筒预热器组成，且焙烧炉助燃风由热风炉供应，导致系统换热效率不高，热利用效率低，而且系统热缓冲能力小，抗温度波动能力差，对稳定生产不利；反应炉不能有效控制物料的停留时间，系统抗波动能力差，需要更加苛刻的操作。再者该系统最上面一级悬浮预热器采用单个预热器，很难保证系统的分离效率，往往系统飞灰较大。

综上所述现有的磁化焙烧装置，在结构与使用上，仍存在诸多不便与缺陷，亟待进一步改进。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种快速烧成磁铁矿的装置，利用高效换热的悬浮预热单元、循环焙烧单元、高效换热的悬浮冷却单元、成品料仓和供风单元将粉状铁矿石原料快速预热、焙烧磁化及冷却的热处理技术，具有焙烧时间短、热效率高、处理物料量大、操作稳定的特点，其能够在一定的温度和环境条件下迅速地把弱磁性或无磁性铁矿粉料(微米级)转化为强磁性的矿物(主要成分为磁铁矿)，是具有实用性及进步性的新设计，适于产业界广泛推广应用。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种快速烧成磁铁矿的装置，包括：

悬浮预热单元I，用于利用热烟气加热物料；

循环焙烧单元II，其出风口与悬浮预热单元I的进风口相连，向悬浮预热单元I提供热烟气；进料口与悬浮预热单元I的下料口相连将来自悬浮预热单元I的热物料循环焙烧磁化；

悬浮冷却单元III，其出风口与循环焙烧单元II的进风口相连，向循环焙烧单元II提供热风，进风口与循环焙烧单元II的下料口相连；

成品料仓IV，其进料口与悬浮冷却单元III的下料口相连，收纳储藏最终被冷却的物料；

供风单元V，其进风口与悬浮预热单元I的出风口相连，出风口与悬浮冷却单元III的进风口相连，将出悬浮预热单元I的冷风循环。

所述悬浮预热单元I是由若干个悬浮预热器组成的若干级若干列的形式，同列悬浮预热器的气流路线为串联方式，列间气流路线为并联方式，最上一级悬浮预热器的料流路线为并联方式，除最上一级外，同级悬浮预热器的料流路线为串联方式，本级末列悬浮预热器的出料路线与下级首列悬浮预热器的进料路线相连。

所述悬浮预热器为旋风筒体结构，包括一个旋风筒单体一5，旋风筒单体一5的顶部设有预热器出风口5-1，侧面上部设有预热器进风口5-2，下部设有预热器下料口5-3，预热器进风口5-2连接预热器换热管7，预热器下料口5-3设置锁风装置8并连接预热器下料管6，

当悬浮预热单元I为单级单列时，预热器出风口5-1连接供风单元V，预热器换热管7连接循环焙烧单元II的出风口，预热器下料管6连接循环焙烧单元II的进料口；

当悬浮预热单元I为单级多列时，各列悬浮预热器的预热器出风口5-1均连接至供风单元V，各列悬浮预热器的预热器换热管7均连接循环焙烧单元II的出风口并连接物料入口4，各列悬浮预热器的预热器下料管6连接循环焙烧单元II的进料口；

当悬浮预热单元I为多级单列时，下一级的悬浮预热器的预热器出风口5-1连接上一级的悬浮预热器的预热器换热管7，最上一级的悬浮预热器的预热器出风口5-1连接供风单元V，最上一级的悬浮预热器的预热器换热管7连接物料入口4；上一级的悬浮预热器的预热器下料管6连接下一级的悬浮预热器的预热器换热管7，最下一级的悬浮预热器的预热器换热管7连接循环焙烧单元II的出风口，最下一级悬浮预热器的预热器下料管6连接循环焙烧单元II的进料口；

即，多级单列时，最上面一级预热器采用并联方式，其下各级采用串联方式，气路采用串联方式，来自循环焙烧单元的热烟气由下部的最末级预热器旋风筒单体进风口进入，冷物料由最上部的第一级预热器分两路加入，在第一级预热器后又重新汇合为一路，由上到下依次串行经过每一级预热器，与由下到上依次穿过每级预热器的热烟气逆流换热。

当悬浮预热单元I为多级多列时，各列最上一级的悬浮预热器的预热器出风口5-1均连接供风单元V，各列最上一级的悬浮预热器的预热器换热管7均连接物料入口4，各列最上一级的悬浮预热器的预热器下料管6连接下一级首列的预热器换热管7，各列最下一级的悬浮预热器的预热器换热管7均连接循环焙烧单元II的出风口，同列下一级的悬浮预热器的预热器出风口5-1连接同列上一级的悬浮预热器的预热器换热管7，除最上一级外，同级下一列的悬浮预热器的预热器换热管7连接同级上一列的悬浮预热器的预热器下料管6，同级末列的悬浮预热器的预热器下料管6连接下级首列的悬浮预热器的预热器换热管7，最下一级末列的悬浮预热器的预热器下料管6连接循环焙烧单元II的进料口。

即，多级多列时，料路在最上面一级预热器采用并联方式，其下各级采用串联方式，冷物料从系统上部加料口加入后，被气流携带分两路或多路分别加入第一级的两个或多个预热器，在第一级预热器后又重新汇合为一路，串行经过每一级不同列的预热器，气路采用并联方式，自循环焙烧单元收集器出风口排出的热烟气，经气流控制器均分为两列或多列，并列上行，分别经过每一级上的A列预热器和B列预热器，在出第二级预热器后先混合，再均分为两路或多路，分别进入最上面第一级的两列或多列预热器，在出第一级预热器后又汇入烟气总管混合排空。采用这种物料流先并联再串联、气流并联的方式可以保证系统有高的气、固分离效率，同时提高预热单元的固气比，使气体的热量得以充分利用，从而降低废气温度，提高整个系统的热效率。

所述循环焙烧单元II包括循环焙烧炉11、分离器10和收集器9，循环焙烧炉11顶部设置焙烧炉出风口11-1，底部设置焙烧炉进风口11-4，侧面设置循环入炉物料卸料口11-3和焙烧炉进料口11-2，分离器10顶部设置分离器出风口10-3，底部设置分离器料腿10-2，侧面设置分离器进风口10-1，收集器9顶部设置收集器出风口9-1，底部设置收集器料腿9-3，侧面设置收集器进风口9-2，其中：

焙烧炉出风口11-1与分离器进风口10-1连接，焙烧炉进风口11-4与悬浮冷却单元III出风口连接，分离器料腿10-2与循环入炉物料卸料口11-3连接，分离器出风口10-3与收集器进风口9-2连接，收集器料腿9-3与悬浮冷却单元III的进风口连接，收集器出风口9-1与悬浮预热单元I进风口连接，焙烧炉进料口11-2与悬浮预热单元I下料口相连。

所述循环焙烧炉11侧面设置有在线烟气成分分析仪11-5，所述收集器出风口9-1设置有气流控制器16。

通过控制分离器10的进口风速，使未反应完全的粗颗粒物料与已反应完全的细颗粒物料分离后循环送入循环焙烧炉11焙烧，延长未反应完全物料在循环焙烧单元II的停留时间，提高反应效率。

所述悬浮冷却单元III是由若干个悬浮冷却器组成的若干级若干列的形式，同列悬浮冷却器的气流路线为串联方式，列间气流路线为并联方式，同级悬浮冷却器的料流路线为串联方式，本级末列悬浮冷却器的出料路线与下级首列悬浮冷却器的进料路线相连。

所述悬浮冷却器为旋风筒体结构，包括一个旋风筒单体二12，旋风筒单体二12的顶部设有冷却器出风口12-1，侧面上部设有冷却器进风口12-2，下部设有冷却器下料口12-3，冷却器进风口12-2连接冷却器换热管14，冷却器下料口12-3设置锁风装置8并连接冷却器下料管13，

当悬浮冷却单元III为单级单列时，冷却器出风口12-1连接循环焙烧单元II的进风口，冷却器进风口12-2连接循环焙烧单元II的下料口和外部冷风，冷却器下料口12-3连接成品料仓IV；

当悬浮冷却单元III为单级多列时，各列悬浮冷却器的冷却器出风口12-1均连接循环焙烧单元II的进风口，各列悬浮冷却器的冷却器进风口12-2连接外部冷风，前一列悬浮冷却器的冷却器下料管13连接后一列悬浮冷却器的冷却器换热管14，首列悬浮冷却器的冷却器换热管14连接循环焙烧单元II的下料口，末列悬浮冷却器的冷却器下料管13连接成品料仓IV；

当悬浮冷却单元III为多级单列时，下一级的悬浮冷却器的冷却器出风口12-1连接上一级的悬浮冷却器的冷却器换热管14，最上一级的悬浮冷却器的冷却器出风口12-1连接循环焙烧单元II的进风口，最上一级的悬浮冷却器的冷却器换热管14连接循环焙烧单元II的下料口，上一级的悬浮冷却器的冷却器下料管13连接下一级的悬浮冷却器的冷却器换热管14，最下一级悬浮冷却器的冷却器下料管13连接成品料仓IV，最下一级悬浮冷却器的冷却器进风口12-2连接外部冷风；

即，多级单列时，料路和气路均采用串联方式，从上部循环焙烧单元II收集器料腿9-3卸下的高温物料由上向下串行经过每一级冷却器，与由下到上依次穿过每级冷却器的冷却空气逆流换热。

当悬浮冷却单元III为多级多列时，同列下一级的悬浮冷却器的冷却器出风口12-1连接同列上一级的悬浮冷却器的冷却器换热管14，各列最上一级的悬浮冷却器的冷却器出风口12-1均连接循环焙烧单元II的进风口，各列最下一级的悬浮冷却器的冷却器换热管14均连接外部冷风，同级下一列的悬浮冷却器的冷却器换热管14连接同级上一列的悬浮冷却器的冷却器下料管13，同级末列的悬浮冷却器的冷却器下料管13连接下级首列的悬浮冷却器的冷却器换热管14，最上一级首列的悬浮冷却器的冷却器换热管14连接循环焙烧单元II的下料口，最下一级末列的悬浮冷却器的冷却器下料管13连接成品料仓IV。

即，多级多列时，料路采用串联方式，从上部循环焙烧单元II收集器料腿9-3卸下的高温物料由上向下串行经过每一级不同列的冷却器，气路采用并联方式，冷却用冷空气分两路或多路并列上行，分别经过每一级的两列或多列冷却器，在出最上面第一级冷却器后又混合汇总入循环焙烧炉11做助燃热风使用。

所述供风单元V提供系统工作动力和流体介质，由收尘器2和离心风机1组成，其中收尘器2通过烟气总管3连接悬浮预热单元I的出风口，收尘器2的气体出口连接离心风机1的进风口，离心风机1的出风口连接悬浮冷却单元III的进风口；

或者，供风单元V由连接悬浮冷却单元III进风口的鼓风机15组成；

或者，供风单元V由连接悬浮冷却单元III进风口的鼓风机15和串接在悬浮预热单元I的出风口烟气总管3上的收尘器2和离心风机1组成，由鼓风机15和离心风机1以同时或轮流的方式供风。

所述成品料仓IV为由金属、无机非金属材料或这两种材料组合加工而成的仓体。

应该强调的是，虽然本实用新型悬浮预热器和悬浮冷却器均为旋风筒结构，但二者换热机制有所不同。

悬浮预热器是低温物料由上级预热器的预热器下料管6卸下后由预热器加料口18加入预热器换热管7，被高温热烟气携带在瞬间完成冷物料与热空气之间的换热，冷物料温度升高，卸入下一级悬浮预热器的预热器换热管7继续被预热，热烟气温度降低后进入上一级悬浮预热器的预热器换热管7继续被降温，最终由最下一级预热器的预热器下料管6出来的高温物料被送入循环焙烧单元II焙烧，由最上一级悬浮预热器的预热器出风口5-1出来的被降温的冷烟气经烟气总管3汇总和收尘器2过滤后排空。

悬浮冷却器则是高温热物料由上级循环焙烧单元II的收集器料腿9-3卸下后由低温冷空气携带至最上一级悬浮冷却器的冷却器换热管14，在瞬间完成热物料与冷空气之间的换热，热物料温度降低，卸入下一级悬浮冷却器的冷却器换热管14继续冷却，冷空气温度升高进入上一级悬浮冷却器的冷却器换热管14继续被预热，最终由最上一级悬浮冷却器的冷却器出风口12-1出来的高温空气进循环焙烧单元II作为助燃风使用，由最下一级悬浮冷却器的冷却器下料管13卸下的被冷却物料送入成品料仓IV储存。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是，可在一定的温度和环境条件下迅速将弱磁性或无磁性铁矿粉料焙烧为强磁性矿物，焙烧时间短，热利用率高，操作稳定，矿物处理量大，能有效降低能源消耗和生产成本，同时因采用快速空冷，节约大量水资源，符合成本效益，具有相当的产业利用价值，广泛适用于我国菱铁矿、赤铁矿、褐铁矿、镜铁矿等贫矿资源的磁化焙烧。

附图说明

图1是本实用新型的快速烧成磁铁矿装置第一较佳实施例的结构示意图。

图2是本实用新型的快速烧成磁铁矿装置第二较佳实施例的结构示意图。

图3是本实用新型的单级悬浮预热器结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的快速烧成磁铁矿工艺的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中可清楚地呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本实用新型加以限制。

第一较佳实施例

如图1、图3所示，本实用新型较佳第一实施例为快速烧成磁铁矿的装置，主要由高效换热的悬浮预热单元I、循环焙烧单元II和高效换热的悬浮冷却单元III、成品料仓IV和供风单元V五个部分组成。悬浮预热单元I的进风口与循环焙烧单元II的出风口相连，循环焙烧单元II的进风口与悬浮冷却单元III的出风口相连，悬浮冷却单元III的卸料口通过下料管与成品料仓IV的进料口相连，供风单元V通过烟气总管3与悬浮预热单元I的出风口相连。其中：

悬浮预热单元I由8个悬浮预热器组成，它们采用四级双列并行排布方式，即第一级两列：A列悬浮预热器C1A和B列悬浮预热器C1B并行排布，第二级两列：A列悬浮预热器C2A和B列悬浮预热器C2B并行排布，第三级两列：A列悬浮预热器C3A和B列悬浮预热器C3B并行排布，第四级两列：A列悬浮预热器C4A和B列悬浮预热器C4B并行排布。它们的料路在最上面第一级预热器采用并联方式，其下各级采用串联方式。气路采用并联方式。每一个悬浮预热器是旋风筒体结构，由旋风筒单体一5、预热器下料管6和预热器换热管7三部分构成一个料、气换热和分离单元。各级悬浮预热器之间通过预热器下料管6和预热器换热管7相连，即如图3所示，悬浮预热器的预热器出风口5-1接上一级预热器的预热器换热管107，悬浮预热器的预热器下料管6接下一级预热器的预热器换热管7，设在该预热器换热管7上的加料口18接上一级预热器卸下的物料108。预热器换热管7接下一级预热器的预热器出风口5-1的出风109，预热器下料管6上的锁风装置8采用翻板阀，主要作用是允许物料通过并锁风，防止系统气流短路，预热器下料管6接下一级预热器的加料口18提供物料110。采用这种物料流先并联再串联、气流并联的方式可以确保系统的高气、固分离效率，提高预热单元的固气比，使气体的热量得以充分利用，从而降低废气温度，提高整个系统的热效率。

循环焙烧单元II是一种带有分离功能的循环焙烧装置，由循环焙烧炉11、分离器10和收集器9组成。位于循环焙烧炉11上方的焙烧炉出风口11-1与位于分离器10上部侧面的分离器进风口10-1连接。位于分离器10下部的分离器料腿10-2接位于循环焙烧炉11下部一侧的循环入炉物料卸料口11-3，位于循环焙烧炉11下部另一侧的焙烧炉卸料口11-2接悬浮预热器C4B的下料管，焙烧炉下料口11-2的下方喷煤105，位于分离器10上部的分离器出风口10-3与位于收集器9上部侧面的收集器进风口9-2连接，装在收集器9下部的收集器料腿9-3与悬浮冷却单元III连接。通过控制循环焙烧单元II的分离器进风口10-1的风速，可使未反应完全的粗颗粒物料与已反应完全的细颗粒物料分离后循环送入循环焙烧炉11焙烧，延长未反应完全物料在循环焙烧单元II的停留时间，提高反应效率。另，收集器9的上方设有气流控制器16。

悬浮冷却单元III由2个悬浮冷却器组成，悬浮冷却器为旋风筒体结构，包括一个旋风筒单体二12，旋风筒单体二12的顶部设有冷却器出风口12-1，侧面上部设有冷却器进风口12-2，下部设有冷却器下料口12-3，冷却器进风口12-2连接冷却器换热管14，冷却器下料口12-3连接冷却器下料管13。2个悬浮冷却器依次组成二级单列高效换热的悬浮冷却器。第一级单列：一级悬浮冷却器CL1；第二级单列：二级悬浮冷却器CL2。两级悬浮冷却器之间通过冷却器下料管13和冷却器换热管14相连，即二级悬浮冷却器CL2的冷却器换热管14与一级悬浮冷却器CL1的冷却器下料管13相连，二级悬浮冷却器CL2的冷却器出风口12-1接一级悬浮冷却器CL1的冷却器换热管14。一级悬浮冷却器CL1的冷却器出风口12-1通过风管与循环焙烧单元II的焙烧炉进风口11-4相连，二级悬浮冷却器CL2的冷却器进风口12-2通过冷却器换热管14接大气。

悬浮预热单元I的第一级A列悬浮预热器C1A和B列悬浮预热器C1B、第四级B列悬浮预热器C4B、循环焙烧单元II的收集器9和悬浮冷却单元III的第一级悬浮冷却器CL1都采用高分离效率的旋风筒结构，以尽量减少飞灰，确保99％以上的物料都能进入系统，并将焙烧好的物料尽可能地收集下来，减少物料在系统中的无谓循环。

成品料仓IV为无机非金属材质圆柱状筒仓。

如图1所示，供风单元V采用离心风机1。该离心风机1通过风管17与收尘器2的排风口连接，位于收尘器2另一侧的进风口与烟气总管3连接。生产时，物料的行进路线是：如图1所示料流103，粉状物料即生料102通过加料口4随气流分两路喂入第一级的A列悬浮预热器C1A和B列悬浮预热器C1B的预热器换热管7内，在预热器换热管7内料、气进行充分热交换，然后由第一级的A列悬浮预热器C1A和B列悬浮预热器C1B把气体和物料分离，收下的物料经预热器下料管6进入第二级的A列悬浮预热器C2A的换热管内进行第二次热交换，再经第二级的A列悬浮预热器C2A进行分离，分离的物料再进入第二级B列悬浮预热器C2B。如此依次经过第三级的A列悬浮预热器C3A、B列悬浮预热器C3B，第四级的A列悬浮预热器C4A和B列悬浮预热器C4B，在第四级B列悬浮预热器C4B中进行气固分离后，物料经预热器下料管6由焙烧炉卸料口11-2喂入循环焙烧单元II，焙烧后，物料在收集器9与烟气分离后进入悬浮冷却单元IV进行冷却，经分离后进入成品料仓IV。在系统运行过程中，物料共与气体进行9次热交换。

气体行进的路线是：如图1所示的气流104，冷空气即冷风106首先在第二级悬浮冷却器CL2的冷却器换热管14中与来自第一级悬浮冷却器CL1的冷却器下料管13的热物料进行换热。然后携带冷却后的物料由第二级悬浮冷却器冷却器进风口12-2进入第二级悬浮冷却器CL2，在这里完成气、固相分离，被预热的空气经第二级悬浮冷却器CL2冷却器出风口12-1进入第一级悬浮冷却器CL1的冷却器换热管14，继续对由循环焙烧单元II的收集器料腿9-3卸下的热物料进行冷却，经第一级悬浮冷却器CL1冷却器出风口12-1进入焙烧炉进风口11-4，作为助燃风供燃料燃烧使用。循环焙烧炉11内形成的高温烟气将依次通过分离器10和收集器9后经气体控制器16均分为两路分别进入第四级的A列悬浮预热器C4A和第四级的B列悬浮预热器C4B，这两路气体并行分别依次经过4级、3级和2级的A、B列悬浮预热器后进行混合，然后再次分为两路，分别进入第一级的A列悬浮预热器C1A和B列悬浮预热器C1B，最后由第一级的A列悬浮预热器C1A和B列悬浮预热器C1B排出后经烟气总管3进入收尘器2和离心风机1，排空，收尘器2集尘最后送原料仓101。

第二较佳实施例

如图2、图3所示，悬浮预热单元I由5个悬浮预热器组成，第一级悬浮预热器采用A列悬浮预热器C1A和B列悬浮预热器C1B两个预热器并联方式，从第二级悬浮预热器C2的预热器出风口5-1出来的气流一分为二路，分别进入第一级的A列悬浮预热器C1A和B列悬浮预热器C1B，由两个第一级悬浮预热器出来的气流又重新混合进入烟气总管3，其下第二、三、四级均为单列，分别为悬浮预热器C 2、悬浮预热器C 3、悬浮预热器C 4，料路同第一较佳实施例一样采用先并联再串联的方式，气路采用串联方式。各级悬浮预热器之间通过预热器下料管6和预热器换热管7相连，预热器下料管6上的锁风装置8也采用翻板阀，主要作用是允许物料通过并锁风，防止系统气流短路。如图2所示，成品料仓IV可以是金属材质的立方体料仓。供风单元V是鼓风机15。该鼓风机15通过风管17与最末级悬浮冷却器CL2的冷却器换热管14连接。其他结构同实施例1。图2中的虚线代表气体流104，鼓风机15与最末级悬浮冷却器换热管14之间的虚线所带表气流路线即为风管布置路线。

生产时，物料的行进路线是：粉状物料通过加料口4随气流分两路喂入第一级的A列悬浮预热器C1A和B列悬浮预热器C1B的预热器换热管7内，在换热管内料、气进行充分热交换，然后由第一级的两个并行排布的A列悬浮预热器C1A、B列悬浮预热器C1B把气体和物料分离，收下的物料经预热器下料管6进入第二级悬浮预热器C2的预热器换热管7内进行第二次热交换，再经第二级悬浮预热器C2进行气、固分离，分离的物料再如此依次经过第三级的悬浮预热器C3、第四级的悬浮预热器C4。在第四级的悬浮预热器C4中进行气、固分离后，物料经预热器下料管6由焙烧炉11的卸料口11-2喂入循环焙烧单元II，在循环焙烧炉中焙烧后，与烟气分离经收集器料腿9-3卸入悬浮冷却单元IV进行冷却，与冷却空气分离后进入成品料仓IV。在系统运行过程中，物料共与气体进行6次热交换。

气体行进的路线是：通过鼓风机15鼓入的冷空气首先在第二级悬浮冷却器CL2的冷却器换热管14中与来自第一级悬浮冷却器CL1的冷却器下料管13的热物料进行换热，然后携带冷却后的物料由第二级悬浮冷却器的冷却器进风口12-2进入第二级悬浮冷却器CL2，在这里完成气、固分离，被预热的空气经第二级悬浮冷却器CL2的冷却器出风口12-1进入第一级悬浮冷却器CL1的冷却器换热管14，对由循环焙烧单元收集器9卸下的热物料进行冷却，经第一级悬浮冷却器CL1的冷却器出风口12-1进入循环焙烧炉进风口11-4，在炉内作为助燃风供燃料燃烧使用。在循环焙烧单元II形成的高温烟气依次通过分离器10和收集器9，出收集器9后进入第四级悬浮预热器C4，依次经过4级悬浮预热器C4、3级悬浮预热器C3和2级悬浮预热器C2后分为两路，分别进入第一级的A列悬浮预热器C1A和B列悬浮预热器C1B，最后由A列悬浮预热器C1A和B列悬浮预热器C1B排出后经烟气总管3进入收尘器滤尘，排空。

第三较佳实施例

根据生产规模大小和现场实际情况，可在2-5级的范围内增减悬浮预热单元预热器的级数或列数。例如，如果现场空间高度有限，可将实施例1中按四级双列并行排布的悬浮预热单元的第2级去掉其他不变，将悬浮预热单元变为三级双列并行排布。再如：如果需要超大规模处理物料，可将预热器系列扩展为三系列或四系列，气体走向仍为并联方式，物料走向依然为先并联喂入，再串联输送的方式，其他结构、工艺不变。

本实用新型同样可用于难选赤铁矿、褐铁矿、硫铁矿和镜铁矿的磁化焙烧。

上述如此结构构成的快速烧成磁铁矿工艺技术创新，对于现今同行业的技术人员来说均具有许多可取之处，确实具有技术进步性。

如上所述，本实用新型的基本构思为在悬浮状态下将粉状无磁或弱磁性的铁矿石原料高效预热、焙烧和快速风冷后获得可磁选的强磁性铁矿粉。在本实用新型的技术领域内,只要具备最基本的知识，可以对本实用新型的其他可操作的实施例进行改进。在本实用新型中对实质性技术方案提出了专利保护请求，其保护范围应包括具有上述技术特点的一切变化方式。

本实用新型具有物料流串联、气流并联的高固气比悬浮预热单元I，可使废气的热量得以充分利用，系统热效率高；具有分离功能的循环焙烧单元II，可使粗颗粒物料有充分的停留和反应时间，系统反应率高；具有能有效回收反应完全物料余热且快速冷却物料同时预热助燃空气的悬浮冷却单元III，无需水冷，从而可节约大量水资源，更加适于实用。

前述本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型所作任何形式上的限定。任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述所揭示技术内容进行些许更动或修饰为等同变化的等效实施例。但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种快速烧成磁铁矿的装置，其特征在于，包括：

悬浮预热单元(I)，用于利用热烟气加热物料；

循环焙烧单元(II)，其出风口与悬浮预热单元(I)的进风口相连，向悬浮预热单元(I)提供热烟气；进料口与悬浮预热单元(I)的下料口相连将来自悬浮预热单元(I)的热物料循环焙烧磁化；

悬浮冷却单元(III)，其出风口与循环焙烧单元(II)的进风口相连，向循环焙烧单元(II)提供热风，进风口与循环焙烧单元(II)的下料口相连；

成品料仓(IV)，其进料口与悬浮冷却单元(III)的下料口相连，收纳储藏最终被冷却的物料；

供风单元(V)，其进风口与悬浮预热单元(I)的出风口相连，出风口与悬浮冷却单元(III)的进风口相连，将出悬浮预热单元(I)的冷风循环。

2.根据权利要求1所述的快速烧成磁铁矿的装置，其特征在于，所述悬浮预热单元(I)是由若干个悬浮预热器组成的若干级若干列的形式，同列悬浮预热器的气流路线为串联方式，列间气流路线为并联方式，最上一级悬浮预热器的料流路线为并联方式，除最上一级外，同级悬浮预热器的料流路线为串联方式，本级末列悬浮预热器的出料路线与下级首列悬浮预热器的进料路线相连。

3.根据权利要求2所述的快速烧成磁铁矿的装置，其特征在于，所述悬浮预热器为旋风筒体结构，包括一个旋风筒单体一(5)，旋风筒单体一(5)的顶部设有预热器出风口(5-1)，侧面上部设有预热器进风口(5-2)，下部设有预热器下料口(5-3)，预热器进风口(5-2)连接预热器换热管(7)，预热器下料口(5-3)设置锁风装置(8)并连接预热器下料管(6)，

当悬浮预热单元(I)为单级单列时，预热器出风口(5-1)连接供风单元(V)，预热器换热管(7)连接循环焙烧单元(II)的出风口，预热器下料管(6)连接循环焙烧单元(II)的进料口；

当悬浮预热单元(I)为单级多列时，各列悬浮预热器的预热器出风口(5-1)均连接至供风单元(V)，各列悬浮预热器的预热器换热管(7)均连接循环焙烧单元(II)的出风口并连接物料入口(4)，各列悬浮预热器的预热器下料管(6)连接循环焙烧单元(II)的进料口；

当悬浮预热单元(I)为多级单列时，下一级的悬浮预热器的预热器出风口(5-1)连接上一级的悬浮预热器的预热器换热管(7)，最上一级的悬浮预热器的预热器出风口(5-1)连接供风单元(V)，最上一级的悬浮预热器的预热器换热管(7)连接物料入口(4)；上一级的悬浮预热器的预热器下料管(6)连接下一级的悬浮预热器的预热器换热管(7)，最下一级的悬浮预热器的预热器换热管(7)连接循环焙烧单元(II)的出风口，最下一级悬浮预热器的预热器下料管(6)连接循环焙烧单元(II)的进料口；

当悬浮预热单元(I)为多级多列时，各列最上一级的悬浮预热器的预热器出风口(5-1)均连接供风单元(V)，各列最上一级的悬浮预热器的预热器换热管(7)均连接物料入口(4)，各列最上一级的悬浮预热器的预热器下料管(6)连接下一级首列的预热器换热管(7)，各列最下一级的悬浮预热器的预热器换热管(7)均连接循环焙烧单元(II)的出风口，同列下一级的悬浮预热器的预热器出风口(5-1)连接同列上一级的悬浮预热器的预热器换热管(7)，除最上一级外，同级下一列的悬浮预热器的预热器换热管(7)连接同级上一列的悬浮预热器的预热器下料管(6)，同级末列的悬浮预热器的预热器下料管(6)连接下级首列的悬浮预热器的预热器换热管(7)，最下一级末列的悬浮预热器的预热器下料管(6)连接循环焙烧单元(II)的进料口。

4.根据权利要求1所述的快速烧成磁铁矿的装置，其特征在于，所述循环焙烧单元(II)包括循环焙烧炉(11)、分离器(10)和收集器(9)，循环焙烧炉(11)顶部设置焙烧炉出风口(11-1)，底部设置焙烧炉进风口(11-4)，侧面设置循环入炉物料卸料口(11-3)和焙烧炉进料口(11-2)，分离器(10)顶部设置分离器出风口(10-3)，底部设置分离器料腿(10-2)，侧面设置分离器进风口(10-1)，收集器(9)顶部设置收集器出风口(9-1)，底部设置收集器料腿(9-3)，侧面设置收集器进风口(9-2)，其中：

焙烧炉出风口(11-1)与分离器进风口(10-1)连接，焙烧炉进风口(11-4)与悬浮冷却单元(III)出风口连接，分离器料腿(10-2)与循环入炉物料卸料口(11-3)连接，分离器出风口(10-3)与收集器进风口(9-2)连接，收集器料腿(9-3)与悬浮冷却单元(III)的进风口连接，收集器出风口(9-1)与悬浮预热单元(I)进风口连接，焙烧炉进料口(11-2)与悬浮预热单元(I)下料口相连。

5.根据权利要求4所述的快速烧成磁铁矿的装置，其特征在于，所述循环焙烧炉(11)侧面设置有在线烟气成分分析仪(11-5)，所述收集器出风口(9-1)设置有气流控制器(16)。

6.根据权利要求1所述的快速烧成磁铁矿的装置，其特征在于，所述悬浮冷却单元(III)是由若干个悬浮冷却器组成的若干级若干列的形式，同列悬浮冷却器的气流路线为串联方式，列间气流路线为并联方式，同级悬浮冷却器的料流路线为串联方式，本级末列悬浮冷却器的出料路线与下级首列悬浮冷却器的进料路线相连。

7.根据权利要求6所述的快速烧成磁铁矿的装置，其特征在于，所述悬浮冷却器为旋风筒体结构，包括一个旋风筒单体二(12)，旋风筒单体二(12)的顶部设有冷却器出风口(12-1)，侧面上部设有冷却器进风口(12-2)，下部设有冷却器下料口(12-3)，冷却器进风口(12-2)连接冷却器换热管(14)，冷却器下料口(12-3)设置锁风装置(8)并连接冷却器下料管(13)，

当悬浮冷却单元(III)为单级单列时，冷却器出风口(12-1)连接循环焙烧单元(II)的进风口，冷却器进风口(12-2)连接循环焙烧单元(II)的下料口和外部冷风，冷却器下料口(12-3)连接成品料仓(IV)；

当悬浮冷却单元(III)为单级多列时，各列悬浮冷却器的冷却器出风口(12-1)均连接循环焙烧单元(II)的进风口，各列悬浮冷却器的冷却器进风口(12-2)连接外部冷风，前一列悬浮冷却器的冷却器下料管(13)连接后一列悬浮冷却器的冷却器换热管(14)，首列悬浮冷却器的冷却器换热管(14)连接循环焙烧单元(II)的下料口，末列悬浮冷却器的冷却器下料管(13)连接成品料仓(IV)；

当悬浮冷却单元(III)为多级单列时，下一级的悬浮冷却器的冷却器出风口(12-1)连接上一级的悬浮冷却器的冷却器换热管(14)，最上一级的悬浮冷却器的冷却器出风口(12-1)连接循环焙烧单元(II)的进风口，最上一级的悬浮冷却器的冷却器换热管(14)连接循环焙烧单元(II)的下料口，上一级的悬浮冷却器的冷却器下料管(13)连接下一级的悬浮冷却器的冷却器换热管(14)，最下一级悬浮冷却器的冷却器下料管(13)连接成品料仓(IV)，最下一级悬浮冷却器的冷却器进风口(12-2)连接外部冷风；

当悬浮冷却单元(III)为多级多列时，同列下一级的悬浮冷却器的冷却器出风口(12-1)连接同列上一级的悬浮冷却器的冷却器换热管(14)，各列最上一级的悬浮冷却器的冷却器出风口(12-1)均连接循环焙烧单元(II)的进风口，各列最下一级的悬浮冷却器的冷却器换热管(14)均连接外部冷风，同级下一列的悬浮冷却器的冷却器换热管(14)连接同级上一列的悬浮冷却器的冷却器下料管(13)，同级末列的悬浮冷却器的冷却器下料管(13)连接下级首列的悬浮冷却器的冷却器换热管(14)，最上一级首列的悬浮冷却器的冷却器换热管(14)连接循环焙烧单元(II)的下料口，最下一级末列的悬浮冷却器的冷却器下料管(13)连接成品料仓(IV)。

8.根据权利要求1所述的快速烧成磁铁矿的装置，其特征在于，所述供风单元(V)提供系统工作动力和流体介质，由收尘器(2)和离心风机(1)组成，其中收尘器(2)通过烟气总管(3)连接悬浮预热单元(I)的出风口，收尘器(2)的气体出口连接离心风机(1)的进风口，离心风机(1)的出风口连接悬浮冷却单元(III)的进风口；

或者，供风单元(V)由连接悬浮冷却单元(III)进风口的鼓风机(15)组成；

或者，供风单元(V)由连接悬浮冷却单元(III)进风口的鼓风机(15)和串接在悬浮预热单元(I)的出风口烟气总管(3)上的收尘器(2)和离心风机(1)组成，由鼓风机(15)和离心风机(1)以同时或轮流的方式供风。

9.根据权利要求1所述的快速烧成磁铁矿的装置，其特征在于，所述成品料仓(IV)为由金属、无机非金属材料或这两种材料组合加工而成的仓体。