[发明专利]一种高钒钛低铁型磁铁矿嵌套式焙烧竖炉及其使用方法

说明书

本发明涉及钒钛磁铁矿冶炼技术领域，具体涉及一种高钒钛低铁型磁铁矿嵌套式焙烧竖炉及其使用方法。包括密封进料装置、竖炉外套筒、竖炉内套筒、内部燃烧器、外部燃烧器、螺旋燃料输运管道、炉顶格栅、排料装置、旋风除尘器和烟塔；密封进料装置设置于竖炉外套筒顶部；竖炉外套筒与竖炉内套筒组成环形燃烧区；内部燃烧器与外部燃烧器设置在环形燃烧区两侧；螺旋燃料输运管道设置在竖炉内套筒内；排料装置设置在竖炉下部斜道外侧，与螺旋排料阀相连接；旋风除尘器设置在竖炉与烟塔之间。

技术领域

本发明涉及钒钛磁铁矿冶炼技术领域，具体涉及一种高钒钛低铁型磁铁矿嵌套式焙烧竖炉及其使用方法。

背景技术

钒是我国重要的战略资源，主要用于炼制合金钢等工业材料。同时，钒作为一种有效的催化剂，广泛应用于石油、化工等领域。辽西地区新近勘探出一处新型钒钛磁铁矿群，其储量初步估计为我国总储量的8％，开采出的钒钛磁铁精矿中V₂O₅品位为1.2％～1.6％，远远高于我国其它地区已勘探出的钒钛磁铁矿品位，并且该精矿中TiO₂含量也达到了14％～18％，如何合理开发利用这一新型钒钛矿资源，已是提升辽西地区经济发展，促成区域特色产业，提升自然资源利用的关键。这种钒钛磁铁矿具有高钒钛，低铁的特点，在高温情况下易产生粘结的现象，因此不适宜采用传统的先提铁后提取钒的工艺。基于此，提出了先将钒钛磁铁精矿粉造球后进行氧化焙烧，不溶性的低价态钒转化为可溶性的五价钒；焙烧后的球团矿进过浸出、净化富集、沉淀等工艺后得到五氧化二钒。

基本反应式：

V₂O₃+2FeO+1.5O₂+128.91kcal＝V₂O₅+Fe₂O₃

磁铁矿球团焙烧的工艺过程主要分为预热、焙烧、均热、冷却和卸料。基于现有的钒钛磁铁矿焙烧工艺方法是：将钒钛磁铁矿与添加剂混合造球后装入竖炉，经过竖炉顶部预热段预热，然后经过预热的球团矿下行被高温烟气加热，焙烧温度为850℃～950℃，然后继续下行，逐步完成球团内金属晶体成长过程，在继续下移过程中再由来自竖炉底部的常温空气冷却，然后经排料装置排出，完成整个焙烧过程。但是，现有的钒钛磁铁矿焙烧竖炉利用系数较低、焙烧不均匀、能耗大。而传统的回转窑虽然焙烧效果好，但具有填充率低，易结圈的缺点。

因此，为了避免上述设备出现的问题，研究节能环保的双侧焙烧竖炉已成为当务之急。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种高钒钛低铁型磁铁矿嵌套式焙烧竖炉及其使用方法，解决现有钒钛磁铁矿焙烧设备的不足，提高焙烧效果，降低能耗和生产成本。

具体技术方案如下：

一种高钒钛低铁型磁铁矿嵌套式焙烧竖炉，包括密封进料装置、外部燃烧室、外部燃烧器、竖炉内套筒、螺旋燃料输运管道、冷却风机、排料装置、竖炉外套筒、内部燃烧器、内部燃烧室、旋风除尘器和烟塔；所述密封进料装置设置于竖炉外套筒顶部；所述竖炉外套筒与竖炉内套筒组成环形燃烧区；所述内部燃烧器与外部燃烧器设置在环形燃烧区两侧；所述外部燃烧室和内部燃烧室分别设置在竖炉外套筒与竖炉内套筒外壁上，外部燃烧室内壁上部设置有两组火口；所述螺旋燃料输运管道设置在竖炉内套筒内；所述排料装置设置在竖炉下部斜道外侧，与螺旋排料阀相连接；所述冷却风机设置在竖炉下部斜道底部，呈环形布置；所述旋风除尘器设置在竖炉与烟塔之间。

所述内部燃烧器与外部燃烧器设置有6组；间隔角度为60°，交错对称分布，错位角为30°。

所述螺旋燃料输运管道设置在竖炉内套筒内，竖炉内套筒主要用于燃料的预热和炉顶生矿的干燥，竖炉内套筒最窄处管径不小于1.5m。