[发明专利]一种难选铁矿石悬浮加热-煤基磁化焙烧工艺

摘要

本发明属于冶金和矿物工程技术领域，涉及一种难选铁矿石悬浮加热‑煤基磁化焙烧工艺，主要设备有文丘里干燥器、悬浮加热炉、混料及还原滚筒、流化床冷却机等，步骤为：粉状含水铁矿石矿粉经文丘里干燥器干燥后，进入到悬浮加热炉进行加热，加热矿粉进入到混料及还原滚筒内，采用煤基氢还原方法进行低温还原，还原物料经过流化床冷却机进行余热回收，可得到焙烧产品，系统产生废气经除尘后进行排放。本发明将铁矿石悬浮加热与煤基低温氢还原集成在一起，物料加热采用悬浮加热炉、磁化焙烧采用混料及还原滚筒，可在降低铁矿石还原温度及提高铁矿石产量的情况下，实现铁矿石的快速加热和低温氢还原。

主权项

1.一种难选铁矿石悬浮加热‑煤基磁化焙烧工艺，用到的原料及设备有：含水铁矿石原料、原料料仓、原料电子定量给料机、原料螺旋给料器、文丘里干燥器、原料旋风收集器、悬浮加热炉、流化室、热风炉、煤气、加热物料旋风收集器、还原粒煤、粒煤料斗、粒煤电子定量给料器、粒煤螺旋给料器、混料及还原滚筒、还原废气旋风除尘器、罗茨风机、流化床冷却机、排料口、布袋除尘器、排尘口、抽风机、烟囱及设备间的物料流通管路，其步骤为：（1）含水量为10‑12%的常温铁矿石矿粉由原料料仓经原料电子定量给料机、原料螺旋给料器输送到文丘里干燥器中，在500‑550℃加热废气的作用下，矿粉被干燥并预热到145‑155℃后，加热废气与铁矿石矿粉形成原料气固两相流；（2）原料气固两相流输送到原料旋风收集器中，其中干燥后的大部分铁矿石矿粉被收集后进入到流化室中，排出的含尘废气送入到布袋除尘器中进行除尘；从布袋除尘器排出的除尘空气经抽风机加压后由烟囱进行排放，布袋除尘器收集的矿物粉尘从排尘口排放后进行返料利用；（3）热风炉为流化室和悬浮加热炉提供热风，在流化室吹出高温烟气作用下，铁矿石矿粉在流化床上被吹起并形成气固两相流，气固两相流在悬浮加热炉内从下往上悬浮流动过程中，铁矿石矿粉被高温烟气加热到600‑620℃后，气固两相流从悬浮加热炉顶部流出并进入到加热物料旋风收集器中，从加热物料旋风收集器底部排出的高温物料直接进入到混料及还原滚筒中，从加热物料旋风收集器顶部排出的高温废气作为文丘里干燥器的热源进行利用；（4）在热风炉内，从外部通入的常温煤气与从流化床冷却机排出的高温助燃空气混合后进行燃烧，产生的750‑800℃高温烟气通入到流化室内；加入到悬浮加热炉内的粉状铁矿石在高温烟气作用下，可在2‑3s时间内把预热后的铁矿石粉加热到600‑620℃；（5）铁矿石还原所用的还原粒煤选用粒度为1‑3mm的高挥发性煤种，粒煤按照铁矿石重量的3‑4%进行配入，并经粒煤电子定量给料器称量、粒煤螺旋给料器输送后，从混料及还原滚筒的进料端加入；（6）铁矿石粉与还原粒煤在混料及还原滚筒内随滚筒的旋转，铁矿石粉在与还原粒煤混合过程中粒煤温度迅速升高，在粒煤干馏放出的含有大量H2的挥发份作用下，矿粉经过8‑15min的低温氢还原，使铁矿石粉得到充分磁化；（7）铁矿石粉在混料及还原滚筒内还原过程排出废气，废气由还原废气旋风除尘器除尘；（8）从混料及还原滚筒出料端排出的400‑420℃物料进入到流化床冷却机中；流化床冷却机内部设有空气换热通道和流化床，罗茨风机鼓入流化床冷却机的常温空气，一部分通入空气换热通道中，作为间接冷却空气与高温焙烧物料进行间接换热，得到350‑400℃高温空气作为热风炉的助燃空气进行利用；另一部分空气通入流化床，作为焙烧矿流化空气与高温焙烧物料进行直接换热，得到290‑310℃流化加热空气，流化加热空气再与加热物料旋风收集器排出的燃烧废气混合后作为文丘里干燥器的热源进行利用；（9）焙烧物料在流化床冷却机中冷却到200℃以下后排出，焙烧矿送入下道磨选工序。