[实用新型]一种难选铁矿石悬浮磁化焙烧-干式无氧冷却系统

说明书

本实用新型冶金和矿物工程技术领域，是一种难选铁矿石悬浮磁化焙烧‑干式无氧冷却系统，系统主要设备有文丘里干燥器、悬浮磁化焙烧主炉、磁化焙烧炉、卧式旋转冷却筒等，铁矿石矿粉经文丘里干燥器干燥及预热后，进入到悬浮磁化焙烧主炉进行加热，加热矿粉进入到磁化焙烧炉内采用煤气进行还原，高温焙烧物料经过卧式旋转冷却器进行无氧冷却及余热回收，可得到磁性较高的焙烧矿。优点：将铁矿石悬浮磁化焙烧与无氧冷却集成在一起，粉状铁矿石加热采用悬浮磁化焙烧主炉，磁化焙烧后的高温铁矿石采用采用卧式旋转冷却器冷却，可提高装置的产量和质量，实现高温铁矿石的无氧化冷却。

技术领域

本实用新型属于冶金和矿物工程技术领域，涉及一种难选铁矿石悬浮磁化焙烧-干式无氧冷却系统。

背景技术

我国的铁矿石储量中97%为贫矿，其中常规重选、磁选及浮选技术难以有效处理的铁矿石资源，包括褐铁矿、菱铁矿、沉积型赤铁矿等在内有近200亿吨。对这些难选铁矿石，可通过磁化焙烧将其中弱磁性的铁氧化物转化成强磁性的人工磁铁矿，再继以弱磁选实现铁矿物与脉石的分离，这是难选铁矿分选的有效方法。

过去几十年中，科技工作者对难选铁矿资源利用问题进行了长期的研究，尤其是对难选铁矿石采用磁化焙烧工艺进行了系统的研究与开发，证明了磁化焙烧工艺是处理难选低品位铁矿石的有效方法。目前，国内外铁矿石磁化焙烧工艺主要有竖炉磁化焙烧工艺和回转窑磁化焙烧工艺。

竖炉磁化焙烧工艺是处理铁矿石块矿（入炉粒级15～100mm）的一种工艺，其存在的主要问题有：①处理的铁矿石粒度较大，其重量比表面积比较小，因而铁矿石与还原剂（CO和H₂等）的接触机会较小，铁矿石还原过程速度缓慢；②铁矿石磁化焙烧中，块矿表层还原度高于心部，存在着块矿表层和心部还原不均匀的现象，且块矿粒度愈大，其还原不均匀现象愈严重；③块矿入炉粒度差异较大，存在小粒级块矿整体过还原及大粒级块矿整体欠还原的问题。以上这些问题导致了竖炉焙烧铁矿石的能耗较大、焙烧矿技术经济指标差、生产成本高、经济性差。

回转窑磁化焙烧工艺是处理入炉粒度为25mm以下铁矿石的一种工艺，其技术指标较竖炉要好，但也存在着铁矿石还原质量不均、焙烧成本高等问题，特别是回转窑生产过程中尾端结圈频繁出现难以持久维持正常生产。

在铁矿石流态化磁化焙烧方面，铁矿石流态化加热还原反应炉及以其为核心的新型磁化焙烧技术与传统磁化焙烧技术（如回转窑法）相比，其最大不同点是将原来在回转窑内堆积态气固换热和传质转变为流态化气固传热和传质过程，气体通过流化床使物料形成湍流状态，然后进入到预热器内，在预热器旋风筒切向风力作用下形成湍流，稀相流化状态下的传质过程与回转窑内堆积过程相比，其优点为：（1）气固两相流在流化状态下接触面积较大，其热量交换、质量传递和颗粒化学反应的速度较快；（2）流态化预热装置是由多级气流单元自上而下串联组成的逆流式换热器，物料湍流度较高，气固两相之间温度差及还原气氛浓度差较大，综合传递系数和传递动力较大。

中国实用新型专利申请号201010621731.X公开了一种难选铁矿石粉体磁化焙烧的系统及焙烧工艺，该实用新型采用循环流化床对难选铁矿石粉体进行磁化焙烧，焙烧尾气经燃烧室燃烧释放未反应气体的潜热后，由3～5级旋风预热器与常温铁矿石粉体进行换热，通过预热铁矿石粉体来回收焙烧尾气的显热和潜热。该技术方案存在的主要问题，一是铁矿石粉焙烧温度较低，不利于铁矿石快速磁化焙烧；二是对高温焙烧矿的显热未进行有效回收利用；三是系统需要消耗大量的煤气资源；四是系统在焙烧过程中存在结馏和失流问题。

实用新型内容

本实用新型为解决以上技术问题，提出一种难选铁矿石悬浮磁化焙烧-干式无氧冷却系统。