[发明专利]一种高效控制铁矿石磁化的竖炉及其焙烧方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冶金业铁矿石磁化技术领域，具体涉及一种能高效控制铁矿石磁化的竖炉，本发明还涉及一种高效控制铁矿石磁化的竖炉的焙烧方法。

背景技术

竖炉主要是处理块矿的一种炉型，利用竖炉进行大规模工业磁化焙烧生产是1926年始建于我国鞍山，故称为“鞍山式竖炉”。磁化焙烧竖炉是将矿石在竖炉中通过预热段、加热段被加热到一定温度后，在还原段的还原性气氛中进行物理化学反应，使弱磁性的赤铁矿等氧化铁矿物转变为强磁性的磁铁矿，经过冷却后可用弱磁场磁选法处理的一种装置。

酒钢选烧厂已建成44座100m³鞍山式竖炉,形成了目前焙烧50～100mm大块铁矿石、15～50mm小块铁矿石的分级焙烧工艺，已达到年处理原矿500wt的规模。在生产实践中,反映出竖炉的加热能力小，产量在25t/h左右，矿石还原温度较低，温度在570℃左右。矿石的磁化焙烧时间长达8h左右，竖炉的煤气消耗高达1.3GJ/t，特别是还原温度较低造成矿石焙烧的磁化均匀性较差，要想提高成品焙烧矿的均匀性，就需进一步提高矿石的还原温度，但是单纯的提高矿石的还原温度，炉内可能会出现局部高温，还会引发块矿的粘结。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中的缺点而提供一种能提高矿石内外的磁化均匀性、进一步缩短矿石焙烧时间、提高竖炉产量、降低了磁化焙烧成本的高效控制铁矿石磁化的竖炉。

本发明所要解决的另一技术问题是提供上述高效控制铁矿石磁化的竖炉的焙烧方法。

为解决本发明的技术问题采用如下技术方案：

一种高效控制铁矿石磁化的竖炉，包括炉顶上部的给料系统、炉体、炉体下部的排矿系统和抽烟系统，所述炉体分为预热段、加热段和还原段，所述加热段中间为炉膛，炉膛两侧为燃烧室，所述每侧燃烧室竖直分为三层，从上到下依次为第一层燃烧室、第二层燃烧室和第三层燃烧室，所述每层燃烧室设有热烧嘴。

所述第一层燃烧室高度为0.713mm-0.813 mm、第二层燃烧室高度为1.024mm-1.124mm和第三层燃烧室高度为1.406mm -1.506mm。

所述第一层燃烧室高度为0.763 mm、第二层燃烧室高度为1.074mm和第三层燃烧室高度为1.456 mm。

一种高效控制铁矿石磁化的竖炉的焙烧方法，在炉体的加热段三层的燃烧室内分别放置铁矿石，第一层燃烧室内的负荷量为炉体总负荷量的22.68%-23.61%，第二层燃烧室内的负荷量为炉体总负荷量的32.58%-32.65%，第三层燃烧室内的负荷量为炉体总负荷量的43.74%-44.73%，将炉体加热段的铁矿石磁化焙烧温度控制在700℃～750℃，将铁矿石磁化焙烧时间控制在5.5～6.5h。

在炉体加热段三层的燃烧室内分别放置铁矿石，第一层燃烧室内的负荷量为炉体总负荷量的23.17%，第二层燃烧室内的负荷量为炉体总负荷量的32.62%，第三层燃烧室内的负荷量为炉体总负荷量的44.21%。

本申请人针对背景技术中所述竖炉生产中存在的问题，为改善块状铁矿石的竖炉磁化焙烧效果，我们系统的研究了竖炉的磁化焙烧温度对块状铁矿石磁化焙烧过程的影响：

在还原气体成分和磁化焙烧时间分别控制为CO/CO2/N2=10/40/50和90min的前提条件下进行块矿粒度为55～65mm的磁化焙烧试验，磁化焙烧温度对块矿竖炉磁化焙烧过程的影响见图1和图2所示，从上图可以看出，磁化焙烧温度是影响磁化焙烧最重要的因素，将“鞍山式”块矿竖炉磁化焙烧温度提高到750℃时，磁化焙烧后块矿表层与块矿中心磁化率的差值只有0.18，块矿表层与块矿中心磁化率的差值降低了87%左右，块矿磁化焙烧的均匀性得到了明显地改善。因此，“鞍山式”块矿竖炉磁化焙烧温度，控制在700℃～750℃的磁化焙烧效果最佳。