一種快速燒成磁鐵礦的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種黑色金屬礦山鐵礦石領(lǐng)域的磁化焙燒裝置，特別涉及一種快速燒成磁鐵礦的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是鋼鐵生產(chǎn)大國，但我國鐵礦資源中有97 %以上的礦石屬于含鐵量僅為20%左右的貧礦。在這些貧礦中，鐵礦石大都以赤鐵礦、揭鐵礦和菱鐵礦夾雜伴生各種脈石形式存在，選礦困難，礦石利用成本高。冶金工業(yè)通常的處理方法是將這類難選礦進(jìn)行磁化焙燒使其轉(zhuǎn)化為磁鐵礦，再進(jìn)行磁選使鐵相礦物與脈石等礦物分離。
[0003]我國早期曾有企業(yè)采用豎爐對破碎成塊狀的礦石進(jìn)行磁化焙燒，但該裝置的焙燒效率低、產(chǎn)量小和成本高，沒有得到大規(guī)模推廣和應(yīng)用。
[0004]近年來，又有不少企業(yè)嘗試采用回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行試驗和生產(chǎn)。盡管回轉(zhuǎn)窯與豎爐相比在工藝和技術(shù)上有一定的進(jìn)步，但由于采用塊狀物料焙燒，仍然存在焙燒時間長、能耗高、效率低和成本高的缺點，其大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用的前景不容樂觀
[0005]針對現(xiàn)有的磁化焙燒裝置效率低下的問題，近年來人們提出了用懸浮煅燒粉料以縮短反應(yīng)時間，從而提高焙燒效率的技術(shù)設(shè)想，并積極進(jìn)行試驗研宄。如中國專利公告號CN1945186A提出了一種用五級單系列懸浮預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng)焙燒菱鐵礦、赤鐵礦和褐鐵礦的磁化焙燒裝置。該裝置雖然也有懸浮預(yù)熱器、焙燒爐，但預(yù)熱器由上下交叉排列的3-5級旋風(fēng)預(yù)熱器或立筒預(yù)熱器組成，且焙燒爐助燃風(fēng)由熱風(fēng)爐供應(yīng)，導(dǎo)致系統(tǒng)換熱效率不高，熱利用效率低，而且系統(tǒng)熱緩沖能力小，抗溫度波動能力差，對穩(wěn)定生產(chǎn)不利；反應(yīng)爐不能有效控制物料的停留時間，系統(tǒng)抗波動能力差，需要更加苛刻的操作。再者該系統(tǒng)最上面一級懸浮預(yù)熱器采用單個預(yù)熱器，很難保證系統(tǒng)的分離效率，往往系統(tǒng)飛灰較大。
[0006]綜上所述現(xiàn)有的磁化焙燒裝置，在結(jié)構(gòu)與使用上，仍存在諸多不便與缺陷，亟待進(jìn)一步改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種快速燒成磁鐵礦的裝置，利用高效換熱的懸浮預(yù)熱單元、循環(huán)焙燒單元、高效換熱的懸浮冷卻單元、成品料倉和供風(fēng)單元將粉狀鐵礦石原料快速預(yù)熱、焙燒磁化及冷卻的熱處理技術(shù)，具有焙燒時間短、熱效率高、處理物料量大、操作穩(wěn)定的特點，其能夠在一定的溫度和環(huán)境條件下迅速地把弱磁性或無磁性鐵礦粉料(微米級)轉(zhuǎn)化為強(qiáng)磁性的礦物(主要成分為磁鐵礦)，是具有實用性及進(jìn)步性的新設(shè)計，適于產(chǎn)業(yè)界廣泛推廣應(yīng)用。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0009]一種快速燒成磁鐵礦的裝置，包括:
[0010]懸浮預(yù)熱單元I，用于利用熱煙氣加熱物料；
[0011]循環(huán)焙燒單元II，其出風(fēng)口與懸浮預(yù)熱單元I的進(jìn)風(fēng)口相連，向懸浮預(yù)熱單元I提供熱煙氣；進(jìn)料口與懸浮預(yù)熱單元I的下料口相連將來自懸浮預(yù)熱單元I的熱物料循環(huán)焙燒磁化；
[0012]懸浮冷卻單元III，其出風(fēng)口與循環(huán)焙燒單元II的進(jìn)風(fēng)口相連，向循環(huán)焙燒單元II提供熱風(fēng)，進(jìn)風(fēng)口與循環(huán)焙燒單元II的下料口相連；
[0013]成品料倉IV，其進(jìn)料口與懸浮冷卻單元III的下料口相連，收納儲藏最終被冷卻的物料；
[0014]供風(fēng)單元V，其進(jìn)風(fēng)口與懸浮預(yù)熱單元I的出風(fēng)口相連，出風(fēng)口與懸浮冷卻單元III的進(jìn)風(fēng)口相連，將出懸浮預(yù)熱單元I的冷風(fēng)循環(huán)。
[0015]所述懸浮預(yù)熱單元I是由若干個懸浮預(yù)熱器組成的若干級若干列的形式，同列懸浮預(yù)熱器的氣流路線為串聯(lián)方式，列間氣流路線為并聯(lián)方式，最上一級懸浮預(yù)熱器的料流路線為并聯(lián)方式，除最上一級外，同級懸浮預(yù)熱器的料流路線為串聯(lián)方式，本級末列懸浮預(yù)熱器的出料路線與下級首列懸浮預(yù)熱器的進(jìn)料路線相連。
[0016]所述懸浮預(yù)熱器為旋風(fēng)筒體結(jié)構(gòu)，包括一個旋風(fēng)筒單體一 5，旋風(fēng)筒單體一 5的頂部設(shè)有預(yù)熱器出風(fēng)口 5-1，側(cè)面上部設(shè)有預(yù)熱器進(jìn)風(fēng)口 5-2，下部設(shè)有預(yù)熱器下料口 5-3，預(yù)熱器進(jìn)風(fēng)口 5-2連接預(yù)熱器換熱管7，預(yù)熱器下料口 5-3設(shè)置鎖風(fēng)裝置8并連接預(yù)熱器下料管6，
[0017]當(dāng)懸浮預(yù)熱單元I為單級單列時，預(yù)熱器出風(fēng)口 5-1連接供風(fēng)單元V，預(yù)熱器換熱管7連接循環(huán)焙燒單元II的出風(fēng)口，預(yù)熱器下料管6連接循環(huán)焙燒單元II的進(jìn)料口 ；
[0018]當(dāng)懸浮預(yù)熱單元I為單級多列時，各列懸浮預(yù)熱器的預(yù)熱器出風(fēng)口 5-1均連接至供風(fēng)單元V，各列懸浮預(yù)熱器的預(yù)熱器換熱管7均連接循環(huán)焙燒單元II的出風(fēng)口并連接物料入口 4，各列懸浮預(yù)熱器的預(yù)熱器下料管6連接循環(huán)焙燒單元II的進(jìn)料口 ；
[0019]當(dāng)懸浮預(yù)熱單元I為多級單列時，下一級的懸浮預(yù)熱器的預(yù)熱器出風(fēng)口 5-1連接上一級的懸浮預(yù)熱器的預(yù)熱器換熱管7，最上一級的懸浮預(yù)熱器的預(yù)熱器出風(fēng)口 5-1連接供風(fēng)單元V，最上一級的懸浮預(yù)熱器的預(yù)熱器換熱管7連接物料入口 4 ;上一級的懸浮預(yù)熱器的預(yù)熱器下料管6連接下一級的懸浮預(yù)熱器的預(yù)熱器換熱管7，最下一級的懸浮預(yù)熱器的預(yù)熱器換熱管7連接循環(huán)焙燒單元II的出風(fēng)口，最下一級懸浮預(yù)熱器的預(yù)熱器下料管6連接循環(huán)焙燒單元II的進(jìn)料口 ；
[0020]S卩，多級單列時，最上面一級預(yù)熱器采用并聯(lián)方式，其下各級采用串聯(lián)方式，氣路采用串聯(lián)方式，來自循環(huán)焙燒單元的熱煙氣由下部的最末級預(yù)熱器旋風(fēng)筒單體進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入，冷物料由最上部的第一級預(yù)熱器分兩路加入，在第一級預(yù)熱器后又重新匯合為一路，由上到下依次串行經(jīng)過每一級預(yù)熱器，與由下到上依次穿過每級預(yù)熱器的熱煙氣逆流換熱。
[0021]當(dāng)懸浮預(yù)熱單元I為多級多列時，各列最上一級的懸浮預(yù)熱器的預(yù)熱器出風(fēng)口5-1均連接供風(fēng)單元V，各列最上一級的懸浮預(yù)熱器的預(yù)熱器換熱管7均連接物料入口 4，各列最上一級的懸浮預(yù)熱器的預(yù)熱器下料管6連接下一級首列的預(yù)熱器換熱管7，各列最下一級的懸浮預(yù)熱器的預(yù)熱器換熱管7均連接循環(huán)焙燒單元II的出風(fēng)口，同列下一級的懸浮預(yù)熱器的預(yù)熱器出風(fēng)口 5-1連接同列上一級的懸浮預(yù)熱器的預(yù)熱器換熱管7，除最上一級夕卜，同級下一列的懸浮預(yù)熱器的預(yù)熱器換熱管7連接同級上一列的懸浮預(yù)熱器的預(yù)熱器下料管6，同級末列的懸浮預(yù)熱器的預(yù)熱器下料管6連接下級首列的懸浮預(yù)熱器的預(yù)熱器換熱管7，最下一級末列的懸浮預(yù)熱器的預(yù)熱器下料管6連接循環(huán)焙燒單元II的進(jìn)料口。
[0022]S卩，多級多列時，料路在最上面一級預(yù)熱器采用并聯(lián)方式，其下各級采用串聯(lián)方式，冷物料從系統(tǒng)上部加料口加入后，被氣流攜帶分兩路或多路分別加入第一級的兩個或多個預(yù)熱器，在第一級預(yù)熱器后又重新匯合為一路，串行經(jīng)過每一級不同列的預(yù)熱器，氣路采用并聯(lián)方式，自循環(huán)焙燒單元收集器出風(fēng)口排出的熱煙氣，經(jīng)氣流控制器均分為兩列或多列，并列上行，分別經(jīng)過每一級上的A列預(yù)熱器和B列預(yù)熱器，在出第二級預(yù)熱器后先混合，再均分為兩路或多路，分別進(jìn)入最上面第一級的兩列或多列預(yù)熱器，在出第一級預(yù)熱器后又匯入煙氣總管混合排空。采用這種物料流先并聯(lián)再串聯(lián)、氣流并聯(lián)的方式可以保證系統(tǒng)有高的氣、固分離效率，同時提高預(yù)熱單元的固氣比，使氣體的熱量得以充分利用，從而降低廢氣溫度，提高整個系統(tǒng)的熱效率。
[0023]所述循環(huán)焙燒單元II包括循環(huán)焙燒爐11、分離器10和收集器9，循環(huán)焙燒爐11頂部設(shè)置焙燒爐出風(fēng)口 11-1，底部設(shè)置焙燒爐進(jìn)風(fēng)口 11-4，側(cè)面設(shè)置循環(huán)入爐物料卸料口
11-3和焙燒爐進(jìn)料口11-2，分離器10頂部設(shè)置分離器出風(fēng)口 10-3，底部設(shè)置分離器料腿10-2，側(cè)面設(shè)置分離器進(jìn)風(fēng)口 10-1，收集器9頂部設(shè)置收集器出風(fēng)口 9-1，底部設(shè)置收集器料腿9-3，側(cè)面設(shè)置收集器進(jìn)風(fēng)口 9-2，其中:
[0024]焙燒爐出風(fēng)口 11-1與分離器進(jìn)風(fēng)口 10-1連接，焙燒爐進(jìn)風(fēng)口 11-4與懸浮冷卻單元III出風(fēng)口連接，分離器料腿10-2與循環(huán)入爐物料卸料口 11-3連接，分離器出風(fēng)口 10-3與收集器進(jìn)風(fēng)口 9-2連接，收集器料腿9-3與懸浮冷卻單元III的進(jìn)風(fēng)口連接，收集器出風(fēng)口 9-1與懸浮預(yù)熱單元I進(jìn)風(fēng)口連接，焙燒爐進(jìn)料口 11-2與懸浮預(yù)熱單元I下料口相連。
[0025]所述循環(huán)焙燒爐11側(cè)面設(shè)置有在線煙氣成分分析儀11-5，所述收集器出風(fēng)口 9-1設(shè)置有氣流控制器16。
[0026]通過控制分離器10的進(jìn)口風(fēng)速，使未反應(yīng)完全的粗顆粒物料與已反應(yīng)完全的細(xì)顆粒物料分離后循環(huán)送入循環(huán)焙燒爐11焙燒，延長未反應(yīng)完全物料在循環(huán)焙燒單元II的停留時間，提尚反應(yīng)效率。
[0027]所述懸浮冷卻單元III是由若干個懸浮冷卻器組成的若干級若干列的形式，同列懸浮冷卻器的氣流路線為串聯(lián)方式，列間氣流路線為并聯(lián)方式，同級懸浮冷卻器的料流路線為串聯(lián)方式，本級末列懸浮冷卻器的出料路線與下級首列懸浮冷卻器的進(jìn)料路線相連。
[0028]所述懸浮冷卻器為旋風(fēng)筒體結(jié)構(gòu)，包括一個旋風(fēng)筒單體二 12，旋風(fēng)筒單體二 12的頂部設(shè)有冷卻器出風(fēng)口 12-1，側(cè)面上部設(shè)有冷卻器進(jìn)風(fēng)口 12-2，下部設(shè)有冷卻器下料口
12-3，冷卻器進(jìn)風(fēng)口12-2連接冷卻器