[发明专利]一种铁矿流态化悬浮预热预还原装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铁矿冶炼装置及方法，具体涉及一种铁矿流态化悬浮预热预还原装置及方法。

背景技术

我国铁矿冶炼技术大部分采用传统的高炉炼铁技术。而传统的高炉炼铁配料中要使用高比例的焦煤，高炉炼铁中焦化和焙烧会产生相关联的环境排放问题，高炉炼铁存在高能耗、重污染等缺点，焦煤的价格也是高炉炼铁工艺存在的问题，据估算2070年以后我国的焦煤资源面临枯竭，传统的高炉炼铁工艺将无法进行正常生产。

发明内容

为克服现有技术中的缺陷，本发明提供一种能够降低能耗，清洁生产的铁矿流态化悬浮预热预还原装置及方法。

为了解决现有技术的问题，本发明采用如下技术方案：包括悬浮预热预还原装置和预热预还原方法。

悬浮预热预还原装置包括：上料机、悬浮预热装置、焙烧炉、悬浮装置；上料机的输出端与悬浮预热装置的入料端连接，悬浮预热装置的出料端与焙烧炉的入料端连接，焙烧炉的出料端与悬浮装置的入料端连接。

所述的悬浮预热装置不少于两级，每一级悬浮预热装置由两个悬浮装置构成。

所述的悬浮装置包括：旋风分离器、内筒、换热管道和下料管；在旋风分离器上端内连接有内筒，内筒伸入至旋风分离器内；在旋风分离器的下端连接有下料管；在旋风分离器的上部的侧面连接有换热管道，换热管道的入口端在旋风分离器的侧面，并与上升气流管道和下一级下料管道连接，同时下一级下料管道也作为下一级气流上升管道共同使用；在换热管道上还连接有上一级下料管，上一级下料管的入料端从上向下安置。

预热预还原方法，采用多级悬浮预热装置和一级悬浮装置，上料机将物料输入至多级悬浮预热装置，每一级悬浮预热装置均由两个悬浮装置相互连接构成；悬浮预热装置输出的物料输入至焙烧炉，焙烧炉输出的物料以及产生的热气均输入至悬浮装置中，悬浮装置（C4）的出料口与喷吹装置连接，悬浮装置（C4）的出气口与悬浮预热装置的进气口连接；物料进入多级悬浮预热装置后，物料从前一级逐级向下一级输送，在输送过程中与反向上升的热烟气接触，物料在与热烟气接触过程中实施预热预还原，同时充分吸收热烟气中的热量，实现气流平行，物流交叉换热。

该悬浮预热预还原装置是应用在铁矿、红土镍矿、钛铁矿、铬铁矿、锰铁矿、钒钛磁铁矿等冶炼系统及冶金尾矿资源化处理过程方面的。

预热预还原方法，采用不少于两级悬浮预热装置和一级悬浮装置，当采用三级悬浮预热装置和一级悬浮装置时，具体方法过程如下：

每一级悬浮预热装置均由两个悬浮装置相互连接构成。

第一级悬浮预热装置由悬浮装置（C1A）和悬浮装置（C1B）组成，悬浮装置（C1A）和悬浮装置（C1B）入料口并联并与进料端连接，悬浮装置（C1A）和悬浮装置（C1B）的出料口并联与悬浮装置（C2A）的入料口连接，悬浮装置（C1A）和悬浮装置（C1B）的出气口并联连接。

第二级悬浮预热装置由悬浮装置（C2A）和悬浮装置（C2B）组成，悬浮装置（C2A）的出料口与悬浮装置（C2B）入料口连接，悬浮装置（C2A）的出气口与悬浮装置（C2B）出气口并联与悬浮装置（C1A）和悬浮装置（C1B）的进气口连接，悬浮装置（C2B）的出料口与悬浮装置（C3A）的入料口连接。

第三级悬浮预热装置由悬浮装置（C3A）和悬浮装置（C3B）组成，悬浮装置（C3A）的出料口与悬浮装置（C3B）入料口连接，悬浮装置（C3B）的出料口与焙烧炉的入料口连接；悬浮装置（C3A）出气端与悬浮装置（C2A）的进气口连接，悬浮装置（C3B）的出气口与悬浮装置（C2B）的进气口连接。

悬浮装置（C4）的入料口与进气口均与焙烧炉连接，悬浮装置（C4）的出料口与喷吹装置连接，悬浮装置（C4）的出气口同时与悬浮装置（C3A）和悬浮装置（C3B）进气口连接。

物料从第一级输入端平行进入悬浮装置（C1A）与悬浮装置（C1B），物料从悬浮装置（C1A）与悬浮装置（C1B）输出端平行出来，完成第一次换热；第一次换热后物料从第二级悬浮装置（C2A）输入端进入悬浮装置（C2A），从悬浮装置（C2A）输出端进入悬浮装置（C2B），完成第二、三次换热；物料从第二级悬浮装置（C2B）输出端进入悬浮装置（C3A），完成第四次换热；物料从第三级悬浮装置（C3A）输出端进入悬浮装置（C3B），完成第五次换热；第五次换热后物料从第三级悬浮装置（C3B）输出端出来进入焙烧炉，完成第六次换热。