[发明专利]一种菱铁矿磁化焙烧回转窑用预热装置及块矿预热方法

说明书

技术领域

本发明涉及回转窑结构技术领域，特别涉及一种菱铁矿磁化焙烧回转窑用预热装置及块矿预热方法。

背景技术

菱铁矿作为一种重要的铁矿资源，其铁品味低，选矿困难。菱铁矿主要成分为弱碱性的碳酸亚铁（FeCO₃），在约650-900℃温度气氛条件下，可生成强磁性的磁铁矿（Fe₃O₄），再经过磁选富集后，可生产出含铁品位满足冶金要求的铁精矿。

3FeCO₃=Fe₃O₄+2CO₂+CO

现有菱铁矿磁化焙烧工艺有竖炉和回转窑法。竖炉法多用于30-70mm粒级的块矿焙烧，生产能力偏低。而25mm粒级以下的块矿多选用回转窑法工艺生产，具有较大的生产能力。

现有的菱铁矿磁化焙烧回转窑的结构如图1所示：回转窑11在长度方向可分为焙烧区（靠近窑头端）和预热区（靠近窑尾端），回转窑11由窑头烧嘴10供热，由窑身二次风风机18调温，菱铁块矿由窑尾的下料溜管12直接送入窑内，窑尾预热区300-350℃的高温烟气通过金属换热器13换热降温后，进入除尘器14，经过废气引风机15处理通过烟囱17排入大气。窑头烧嘴10的助燃鼓风机16，将自然风鼓入金属换热器13内预热，再供窑头烧嘴10燃烧。

回转窑法磁化焙烧菱铁块矿工艺，是将粒度25mm以下的块矿直接从窑尾导入，块矿在窑内从窑尾往窑头方向运动中，依次完成预热和磁化焙烧反应过程。由于需要在窑内对块矿进行预热处理和和磁化焙烧反应处理两道工序，因此回转窑的窑体较长，长径比一般在20:1-12:1之间。另外，为充分利用窑尾烟气余热、同时满足除尘器对入口烟气温度的要求，在窑尾烟气除尘排放之前，需设置一较大换热面积的金属换热器，该换热器一般用于预热供窑头烧嘴用的助燃风，相应配套设置一台高压风机及管路系统。

现有回转窑法磁化焙烧菱铁矿工艺，利用较大长径比的回转窑这一个设备完成菱铁块矿的预热和焙烧两道工序，有以下几个突出问题：

（1）回转窑传热效率较低，为在窑内完成菱铁块矿的预热过程，需要较长的停留时间，因而回转窑的长度较长，占地面积大；回转窑极易发生窑内结圈，较长尺寸的回转窑，可导致结圈机率增加，使生产操作难度加大，影响生产作业率；较长尺寸的窑也增大了散热面积。

（2）窑尾高温烟气余热回收，需采用大面积的金属换热器，其占地面积较大，余热虽被回收，但增加的热风管路和高压风机增加了投资成本，管路散热也降低了热利用率，风机电耗也增加。换热器属于间接换热工艺，与直接换热工艺相比较，间接换热工艺存在传热效率低，占地面积、工程投资相对较大，设备作业率相对较低的问题。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种菱铁矿磁化焙烧回转窑用预热装置及块矿预热方法，所述预热装置可有效提高整体设备的传热效率；减小回转窑设备长度尺寸，减少窑体占地面积；降低工序热耗和电耗；减少生产操作难度，提高生产作业率。

（二）技术方案

本发明的菱铁矿磁化焙烧回转窑用预热装置为正多边形竖式预热装置，所述预热装置包括进料口、储料仓、下料溜管、预热室、推杆装置、下料溜槽、烟气出口和烟气环形管，所述进料口与储料仓连接，所述储料仓下部均匀设有与正多边形边数数量相等的下料溜管，每个下料溜管对应一个内衬耐火材料的预热室，每个预热室的外侧设置一个推杆装置，每个预热室的出口与下料溜槽相连，每个预热室顶部对应设置一个烟气出口，烟气出口与烟气环形管相连。

所述预热装置平面上为正多边形多室均布式结构，所述预热室在水平方向上为正多边形多室均布式分布。

所述正多边形的边数不少于五。

优选地，所述正多边形为正五边形、正六边形、正八边形或正十二边形。

所述预热室为竖式预热炉。所述预热室之间用耐火砖砌筑，相互隔离，预热室的数量与正多边形边数数量相等。

所述推杆装置为液动推杆装置或气动推杆装置。

本发明的另一目的是提供含有所述预热装置的菱铁矿磁化焙烧回转窑。

所述菱铁矿磁化焙烧回转窑还包括窑头烧嘴、助燃鼓风机、窑身二次风风机，除尘器、废气引风机和烟囱，所述预热装置位于回转窑的尾部上方，预热装置的下料溜槽与回转窑的窑尾相连，预热装置的烟气环形管与除尘器入口连接，除尘器与废气引风机相连，废气引风机与烟囱相连，所述窑头烧嘴与助燃鼓风机相连，所述窑身二次风风机与回转窑窑身相连。

所述助燃鼓风机为低压风机。