CN2898748Y - 立式多管还原焙烧炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种立式多管还原焙烧炉。采用还原焙烧法处理弱磁性矿物常用的焙烧炉有竖炉、回转窑。竖炉只能处理块矿，不能处理粉矿；回转窑环保差、能耗高、还原率低。本实用新型由立式炉体、燃烧室、烟道、还原管以及进料装置和出料机构成，其还原管立置于炉体内，有对称的弯折形管壁，使还原管从上到下形成“之”字形通道，并设有振动装置。本实用新型与现有技术的竖炉相比，可焙烧粉矿；与回转窑相比，能耗低、效率高、环保效果好。

Description

立式多管还原焙烧炉

技术领域

本实用新型涉及一般炉窑技术，特别是机械移动炉料的固定式炉，具体涉及一种针对铁矿石还原磁化焙烧的立式多管炉。

背景技术

目前，国内低品位赤铁矿、镜铁矿、菱铁矿、褐铁矿等弱磁性矿繁多，约占铁矿总储量的22％，该类矿磁性微弱，选别困难。采用磁化焙烧的方法，可使矿石中弱磁性铁的氧化物(Fe₂O₃)转变成强磁性铁的氧化物(Fe₃O₄)。经焙烧后的矿石，既能除去其中的吸附水、结晶水、二氧化碳和硫等一些杂质，还能因晶格变化及水淬作用而疏松，有利于提高破碎和磨矿效率。

冶金工业出版社1999年再版的《选矿设计手册》，介绍了现有技术采用还原焙烧法处理弱磁性矿物常用的焙烧炉有竖炉、回转窑和沸腾炉三种类型：

竖炉是由炉顶上部的给料系统、炉体、炉体下部的排矿设施和抽烟系统四部分组成。炉体内部从上到下，分为预热带、加热带和还原带三部分。在炉膛的两侧各有一个燃烧室，燃烧气体由一排喷嘴喷入燃烧室燃烧，燃气经过预热带下部墙上的孔道进入炉膛加热矿石，废气由炉顶排出。还原气体由分布器进入还原带，焙烧后的矿石由排矿辊排出。这种竖炉的主要问题是：(1)局限性较大，只能处理75～20mm的块矿，不能处理粉矿；(2)工作效率低，由于块矿体积较大，还原剂渗透时间较长，完全还原较慢，因此工作效率低；(3)还原不平衡，由于块矿体积大小差距较大，常出现小块已过份还原，大块内部还有“夹生”现象，过分还原或“夹生”现象都会影响矿粉的品位和回收率。

回转窑是用钢板制成的一个圆筒，沿炉体长度方向分为干燥、加热、还原和冷却四个带。矿石在干燥带和预热带被逆向的热气流加热，并随筒体转动而向前移动，被加热的矿石进入还原带与煤气反应生成磁性铁矿，然后冷却排出。这种回转窑的主要问题是：(1)还原率低，由于烟气与矿粉直接接触，造成还原气氛难以控制，还原气氛是Fe₂O₃转变成Fe₃O₄的必要条件，因此常常有生料出现；(2)事故率高，由于火焰与原料直接接触，使得矿面出现液相，液相的矿面容易粘结在窑壁上，形成结窑；(3)环保差，高温干燥的矿面在回转窑的转动下，形成浓烈的扬尘，烟气含尘量高达15％，扬尘随引风机大量的引出，虽经除尘，仍难达环保要求；(4)能耗高，笨重的回转窑需较大的动力不停的驱动，烟气排放一般在400～500℃，燃料比为15％(褐煤热值5000kcl)。

沸腾炉：目前用来焙烧赤铁矿的沸腾炉工业化试验尚未成功。

弱磁性矿物在开采、破碎过程中会产生大量的粉矿，约占总数的50％。块矿可直接入高炉冶炼或入竖炉焙烧再进行富选；粉矿只能通过回转窑焙烧。由于回转窑环保差、能耗高、还原率低等缺点，致使在生产上很少使用。因此，研制开发环保好、能耗低的粉矿焙烧炉是非常重要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种立式多管还原焙烧炉，它与现有技术的竖炉相比，可焙烧粉矿；与回转窑相比，能耗低、效率高、环保效果好。

为实现本实用新型的目的所采取的技术方案是：

一种立式多管还原焙烧炉，包括立式炉体、燃烧室、烟道、还原管以及进料装置和出料机，其特征在于：还原管立置于炉体内，还原管呈矩形截面，有对称的弯折形管壁，使还原管从上到下形成“之”字形通道，并在还原管弯折形管壁拐弯处的上方，设置排气孔与烟道沟通。

所述的炉体内从上至下用隔层板分隔为烘干带(A)、预热带(B)、加热带(C)、还原带(D)、冷却带(E)五层，位于加热带(C)层的两侧设有含燃料喷咀的燃烧室，冷却带(E)层为设有循环水泵的冷却水池。所述的还原管外部连接振动装置，利于矿粉的顺畅流动。所述的还原管上方设有进料口，移动式输送机置于炉体的顶部，可对应于进料口纵横移动。所述的还原管下设辊式出料机及输送机。所述的还原管的数量，可沿炉体长度方向均布20～100个，沿炉体宽度方向均布3～5个。

本实用新型与现有技术相比，由于还原管立置于炉体内，其结构采取对称的弯折形管壁，使还原管从上到下形成“之”字形通道，并设有利于矿粉流动的振动装置；同时，考虑到焙烧还原过程中化学反应必然存在的气体膨胀，为利于还原反应的正向进行及延长还原管的使用寿命，在不影响还原物料下行的情况下，在还原管弯折形管壁的拐点处，设置排气孔与烟道沟通。因此，本实用新型克服了竖炉不能处理粉矿的缺点，提高了工作效率和矿粉的回收率。由于矿粉在闭路状态下焙烧，烟气与原料不接触，还原气氛强。因此，较回转窑还原速度快，能耗低(实验测试的数据为：燃料占4.2％，还原剂1.5％，折合标准煤44kg/t，而回转窑为107kg/t。)，同时没有扬尘出现，环保效果好。

附图说明

图1为一种立式多管还原焙烧炉的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的侧视图；

图4为图3的K部放大图；

图5为图4的F-F剖视图。

下面结合附图通过较佳实施例，对本实用新型作进一步的说明。

具体实施方式

如图1、2、3所示，一种立式多管还原焙烧炉，包括：立式炉体1、燃烧室2、烟道3、还原管4以及进料装置和出料机。所述的还原管4立置于炉体1内，其数量根据日处理矿石的吨位设置，可沿炉体长度方向均布20～100个，沿炉体宽度方向均布3～5个。还原管呈矩形截面(也可以为非矩形截面)，为防止粉料堆集，设有对称的弯折形管壁4-1，使还原管从上到下形成“之”字形通道，并在还原管弯折形管壁4-1的拐点处设置排气孔4-2与烟道3沟通。为在不影响还原物料的下行，排气孔4-2设置在管壁拐弯处的上方(参看图4、5)。设置排气孔有利于还原反应的正向进行，也有利于延长还原管的使用寿命。

所述的炉体1内从上至下用隔层板5分隔为烘干带(A)、预热带(B)、加热带(C)、还原带(D)、冷却带(E)五层，位于加热带(C)层的两侧设有含燃料喷咀6的燃烧室2；冷却带(E)层为设有循环水泵10的冷却水池7。所述的还原管外部连接振动装置11，利于粉料通畅流动。所述的还原管上方设有进料口12，移动式输送机13置于炉体的顶部，可对应于进料口12纵横移动。所述的还原管们下方设置辊式出料机8及输送机9。

工艺流程：加有还原剂的原料通过移动式输送机13加入到进料口12内，由进料口12进入到还原管4内。原料从还原管4的顶部在振动装置11的振动下和辊式出料机8的转动下向下运动，依次通过烘干带A、预热带B、加热带C、还原带D、冷却带E，最后由辊式出料机8排出炉体流入到输送机9上，再由输送机送到料仓。燃烧室内燃烧产生的烟气，通过烟道3，再由烟气排气孔14逐层排出，最后汇入到集烟管15中，经除尘合格后，排入大气。烟气在炉内上升的过程和原料在还原管中下降的过程进行了热交换，排放的烟气温度为150℃，料温为800℃。高温原料经过冷却后，出炉后的料温为80℃。

操作方法：

(一)点炉，缓慢打开燃料喷咀6，气体燃料便可在燃烧室2内燃烧。调节燃烧喷咀的阀门可控制火焰的大小。

(二)烘炉，为防止炉身裂缝，必须缓慢升温。步骤如下：150℃～180℃10天；280℃～300℃10天；400℃5天；500℃5天；600℃5天；700℃开始试产，并以每天10℃的速度增温，正常工作时的炉温为800～850℃。

(三)生产，温度达到700℃时开始试产。首先启动循环水泵10，再启动输送机9，再启动辊式出料机8，再启动振动装置11，再启动移动式输送机13。观察热电偶16来调节辊式出料机8的转数。

Claims (6)

1、一种立式多管还原焙烧炉，包括立式炉体(1)、燃烧室(2)、烟道(3)、还原管(4)以及进料装置和出料机，其特征在于：还原管(4)立置于炉体(1)内，还原管(4)呈矩形截面，有对称的弯折形管壁(4-1)使还原管从上到下形成“之”字形通道，并在弯折形管壁(4-1)拐弯处的上方设置排气孔(4-2)与烟道(3)沟通。

2、按照权利要求1所述的立式多管还原焙烧炉，其特征在于：所述的炉体(1)内从上至下用隔层板(5)分隔为烘干带(A)、预热带(B)、加热带(C)、还原带(D)、冷却带(E)五层，设有燃料喷咀(6)的燃烧室(2)位于加热带(C)层，冷却带(E)层为设有循环水泵(10)的冷却水池(7)。

3、按照权利要求1所述的立式多管还原焙烧炉，其特征在于：所述的还原管(4)外部连接振动装置(11)。

4、按照权利要求1所述的立式多管还原焙烧炉，其特征在于：所述的还原管(4)上方设有进料口(12)，移动式输送机(13)置于炉体的顶部，可对应于进料口(12)纵横移动。

5、按照权利要求1所述的立式多管还原焙烧炉，其特征在于：所述的还原管(4)下设辊式出料机(8)及输送机(9)。

6、按照权利要求1所述的立式多管还原焙烧炉，其特征在于：所述的还原管(4)的数量，可沿炉体长度方向均布20～100个，沿炉体宽度方向均布3～5个。

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