[发明专利]一种粉粒物料流化床烧结装置

说明书

一种粉粒物料流化床烧结装置，属于矿石冶炼烧结装置，该装置将流化床的概念引入粉粒物料的高温重烧领域，并对物料、气速和热量等重烧关键因素系统优化后创新设计而成，能够更快速的实现物料的传热、气体产物扩散以及物料晶型转变，尤其是克服了如竖窑等传统烧结装置只能使用块状物料的制约。该装置充分利用流化床/移动床热交换速率快、产量大以及颗粒受热均匀等特点，与传统烧结装置相比，极大降低了烧结温度，缩短了烧结时间，进而提高了系统的处理能力，降低了烧结产品的生产成本。本装置在物料导热性能差、有晶型转变和气体析出的物料上优势尤为突出，如菱镁矿重烧。

技术领域

本发明属于矿石冶炼烧结装置，特别是涉及一种粉粒物料流化床烧结装置。

背景技术

竖窑是我国最主要的烧结装置，属于连续煅烧熟料的热工设备，由窑体、加出料装置及通风设备等组成。广泛用于煅烧各种耐火原料和石灰等领域。竖窑按逆流传热原理工作，窑内物料自上而下运动，烟气自下而上穿过整个料柱物料在窑内预热、煅烧及冷却，对入窑原料块度要求十分严格，一般为25-150mm，但必须分级装窑，最大块度与最小块度比不宜超过2-3，否则会形成物料堵塞，阻碍烟气通过物料层。因此竖窑无法处理粉粒状物料，导致我国大量的粉粒状的物料没有合适的烧结装置而得不到深加工作为低端产品使用，有些甚至成为废弃物。为更好的对装置进行说明，本发明主要以菱镁矿作为描述对象进行阐述。

菱镁矿是一种以碳酸镁为主要矿物组成的矿产资源，中国的菱镁矿储量约30亿吨，在世界上排第一位，主要分布在辽宁和山东省内，其中辽宁占90%以上。菱镁矿在不同温度下煅烧、熔融后的产物有轻烧氧化镁、重烧氧化镁和电熔氧化镁。其中重烧镁砂（又称烧结镁砂）是重要的耐火材料原料，广泛应用于钢铁冶金、建材、有色金属冶炼等高温行业，占整个镁质耐火材料的40%以上，耐火材料的质量对钢铁这些高温行业技术发展起着关键作用。其中 MgO 质量分数大于 99% （国内一般指 MgO质量分数大于98%），体积密度大于3.30g/cm3的烧结镁砂又称高纯镁砂。

高纯镁砂熔点高达2825℃，具有良好的耐高温、耐腐蚀性及保温特性，是性能优良的耐火材料，广泛应用于钢铁、冶金、建材、国防、医疗器械、水泥、玻璃等诸多领域和行业。近年来，随着钢铁、冶金行业冶炼技术的进步，对高纯镁砂的产量和质量也提出了更高的要求。

采用菱镁矿轻烧、细磨、高压压球和死烧的“二步煅烧”工艺，可生产出高纯镁砂。目前我国高纯镁砂的生产工艺均采用优质菱镁矿为原料，经以煤气为燃料的反射炉轻烧后，再将轻烧镁粉细磨成粉，要高压压球机干法压球，最后在以重油为燃料的高温竖窑内进行煅烧。通过浮选工艺提高氧化镁纯度，多层炉轻烧，液化天然气为燃料高温竖窑煅烧，可生产出的优级高纯镁砂。但是，该技术对菱镁矿原料品质的要求高，只能使用块状的优质原料，大量粉粒状以及中低品质菱镁矿资源被废弃，且竖窑内重烧所需温度高、时间长、能耗高，干法压球设备产量低，粉尘污染严重。

因此有必要研发一种适用粉粒物料、环保、低能耗、高重烧效率的烧结装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种粉粒物料流化床烧结装置，该烧结装置解决传统烧结装置对物料品质和粒度有苛刻要求的制约，降低烧结所需的煅烧温度、缩短煅烧时间、提高煅烧效率，从而提高物料的资源利用率。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：