[发明专利]一种气基直接还原磁选优化铁矿的装置及方法

说明书

本发明涉及矿物资源节能综合利用技术领域，是一种气基直接还原磁选优化铁矿的装置及方法；装置包括窑体，窑体内由上至下设置有迂回的蛇形烟道，蛇形烟道从上到下分为预热段、加热段、还原段；预热段上方设置有预热料池，预热段的底部连通有落料通道，落料通道穿过加热段和还原段并与加热段和还原段相隔离；落料通道的底端连通有风冷管道，风冷管内设有还原气预热还原装置；风冷管道底部连接有循环研磨系统和磁选优化系统；本发明方法通过原料处理、气基直接还原焙烧、研磨磁选优化得到最终优化产物；本发明解决了现有技术还原效率低、还原加热时间长、加热温度高、保温效果差的问题。

技术领域

本发明属矿物资源节能综合利用直接还原技术领域，涉及气基直接还原焙烧窑及矿物优选方法；具体涉及一种气基直接还原磁选优化铁矿的装置及方法。

背景技术

直接还原铁是冶炼优质钢最佳的、不可或缺的残留元素稀释剂；现有直接还原工艺，一般要求还原铁原料含铁Fe68.5%，自然界原料奇缺，自然原料难以满足规模生产直接还原铁原料需求；其次，现有气基竖炉还原工艺虽能耗355千克/吨＜高炉炼铁能耗的392千克/吨，但炉内结块、下料不畅通、热工难控、运行不稳定，已成现有气基竖炉还原工艺的致命弱点，致使气基竖炉工艺工业化生产应用屡屡受挫。而在焙烧工艺之后的分选工艺中，也常出现分选筛分处理不彻底，导致最后产品的铁含量不高。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提出一种气基直接还原磁选优化铁矿的装置及方法。

为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的。

一种气基直接还原磁选优化铁矿的装置，包括窑体，所述窑体内由上至下设置有迂回的蛇形烟道，所述蛇形烟道从上到下分为三层，依次为：焙烧预热段、焙烧加热段、焙烧还原段；所述焙烧预热段连接有烟气引风收集装置，所述焙烧预热段上方设置有预热料池，预热料池通过预热料管与焙烧预热段相连通，焙烧预热段的底部连通有垂直的落料通道，所述落料通道穿过焙烧加热段、焙烧还原段并与焙烧加热段和焙烧还原段相隔离；所述焙烧还原段连接有燃烧室的火咀；焙烧还原段内的焙烧加热温度为960-1030℃；所述落料通道的底端连通有用于冷却物料的风冷管，所述风冷管内设有还原气预热还原装置；所述还原气预热还原装置连通有还原气管路；还原气预热还原装置内的还原气压力为600-1200Pa；所述风冷管上端外壁设置有送风预热器和冷却热风收集器；所述风冷管底部设置有输出提升装置，所述输出提升装置依次连接有循环研磨系统和磁选优化系统；所述循环研磨系统包括依次连接的对辊磨机、磁选机、筛分抽离装置、雷蒙磨机、离心抽离装置、提升机；所述磁选优化系统包括中磁精选装置。

进一步的，所述还原气预热还原装置的还原气出口设置在风冷管内的上端并朝向落料通道；风冷管外部设置有保温还原连接段，所述还原气进入风冷管内预热，还原气进入具有保温还原连接段的风冷管部分与焙烧料直接接触吸收焙烧料热能；所述冷却热风收集器出风口与送风预热器入风口相连接，所述送风预热器与燃烧室的火咀相连接。

进一步的，物料经过风冷管后温度冷却至45-55℃。所述风冷管末端下方设有导料叶轮；所述导料叶轮下方设有导料平台；所述导料平台下方设有焙烧还原后料仓，所述料仓下方设有输出提升装置。

进一步的，所述还原气预热还原装置内所通入的还原气为H₂ 或 CO。

进一步的，还包括原料处理系统，所述原料处理系统包括依次连接的铁矿筛分制粒装置、烟气净化干燥装置、铁矿筛选输出装置。

更进一步，所述烟气引风收集装置与烟气净化干燥装置相连接。

进一步的，还包括除灰除尘系统，所述除灰除尘系统包括依次相连接的除灰除尘装置和静电除尘装置；所述的对辊磨机、筛分抽离装置、中磁精选装置分别与除灰除尘装置相连接。

气基直接还原磁选优化铁矿的方法，包括以下步骤：