專利名稱：立式多管還原焙燒爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一般爐窯技術(shù)，特別是機械移動爐料的固定式爐，具體涉及一種針對鐵礦石還原磁化焙燒的立式多管爐。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)低品位赤鐵礦、鏡鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦等弱磁性礦繁多，約占鐵礦總儲量的22％，該類礦磁性微弱，選別困難。采用磁化焙燒的方法，可使礦石中弱磁性鐵的氧化物(Fe2O3)轉(zhuǎn)變成強磁性鐵的氧化物(Fe3O4)。經(jīng)焙燒后的礦石，既能除去其中的吸附水、結(jié)晶水、二氧化碳和硫等一些雜質(zhì)，還能因晶格變化及水淬作用而疏松，有利于提高破碎和磨礦效率。
冶金工業(yè)出版社1999年再版的《選礦設(shè)計手冊》，介紹了現(xiàn)有技術(shù)采用還原焙燒法處理弱磁性礦物常用的焙燒爐有豎爐、回轉(zhuǎn)窯和沸騰爐三種類型豎爐是由爐頂上部的給料系統(tǒng)、爐體、爐體下部的排礦設(shè)施和抽煙系統(tǒng)四部分組成。爐體內(nèi)部從上到下，分為預(yù)熱帶、加熱帶和還原帶三部分。在爐膛的兩側(cè)各有一個燃燒室，燃燒氣體由一排噴嘴噴入燃燒室燃燒，燃氣經(jīng)過預(yù)熱帶下部墻上的孔道進入爐膛加熱礦石，廢氣由爐頂排出。還原氣體由分布器進入還原帶，焙燒后的礦石由排礦輥排出。這種豎爐的主要問題是(1)局限性較大，只能處理75～20mm的塊礦，不能處理粉礦；(2)工作效率低，由于塊礦體積較大，還原劑滲透時間較長，完全還原較慢，因此工作效率低；(3)還原不平衡，由于塊礦體積大小差距較大，常出現(xiàn)小塊已過份還原，大塊內(nèi)部還有“夾生”現(xiàn)象，過分還原或“夾生”現(xiàn)象都會影響礦粉的品位和回收率。
回轉(zhuǎn)窯是用鋼板制成的一個圓筒，沿爐體長度方向分為干燥、加熱、還原和冷卻四個帶。礦石在干燥帶和預(yù)熱帶被逆向的熱氣流加熱，并隨筒體轉(zhuǎn)動而向前移動，被加熱的礦石進入還原帶與煤氣反應(yīng)生成磁性鐵礦，然后冷卻排出。這種回轉(zhuǎn)窯的主要問題是(1)還原率低，由于煙氣與礦粉直接接觸，造成還原氣氛難以控制，還原氣氛是Fe2O3轉(zhuǎn)變成Fe3O4的必要條件，因此常常有生料出現(xiàn)；(2)事故率高，由于火焰與原料直接接觸，使得礦面出現(xiàn)液相，液相的礦面容易粘結(jié)在窯壁上，形成結(jié)窯；(3)環(huán)保差，高溫干燥的礦面在回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)動下，形成濃烈的揚塵，煙氣含塵量高達15％，揚塵隨引風(fēng)機大量的引出，雖經(jīng)除塵，仍難達環(huán)保要求；(4)能耗高，笨重的回轉(zhuǎn)窯需較大的動力不停的驅(qū)動，煙氣排放一般在400～500℃，燃料比為15％(褐煤熱值5000kcl)。
沸騰爐目前用來焙燒赤鐵礦的沸騰爐工業(yè)化試驗尚未成功。
弱磁性礦物在開采、破碎過程中會產(chǎn)生大量的粉礦，約占總數(shù)的50％。塊礦可直接入高爐冶煉或入豎爐焙燒再進行富選；粉礦只能通過回轉(zhuǎn)窯焙燒。由于回轉(zhuǎn)窯環(huán)保差、能耗高、還原率低等缺點，致使在生產(chǎn)上很少使用。因此，研制開發(fā)環(huán)保好、能耗低的粉礦焙燒爐是非常重要的。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種立式多管還原焙燒爐，它與現(xiàn)有技術(shù)的豎爐相比，可焙燒粉礦；與回轉(zhuǎn)窯相比，能耗低、效率高、環(huán)保效果好。
為實現(xiàn)本實用新型的目的所采取的技術(shù)方案是一種立式多管還原焙燒爐，包括立式爐體、燃燒室、煙道、還原管以及進料裝置和出料機，其特征在于還原管立置于爐體內(nèi)，還原管呈矩形截面，有對稱的彎折形管壁，使還原管從上到下形成“之”字形通道，并在還原管彎折形管壁拐彎處的上方，設(shè)置排氣孔與煙道溝通。
所述的爐體內(nèi)從上至下用隔層板分隔為烘干帶(A)、預(yù)熱帶(B)、加熱帶(C)、還原帶(D)、冷卻帶(E)五層，位于加熱帶(C)層的兩側(cè)設(shè)有含燃料噴咀的燃燒室，冷卻帶(E)層為設(shè)有循環(huán)水泵的冷卻水池。所述的還原管外部連接振動裝置，利于礦粉的順暢流動。所述的還原管上方設(shè)有進料口，移動式輸送機置于爐體的頂部，可對應(yīng)于進料口縱橫移動。所述的還原管下設(shè)輥式出料機及輸送機。所述的還原管的數(shù)量，可沿爐體長度方向均布20～100個，沿爐體寬度方向均布3～5個。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于還原管立置于爐體內(nèi)，其結(jié)構(gòu)采取對稱的彎折形管壁，使還原管從上到下形成“之”字形通道，并設(shè)有利于礦粉流動的振動裝置；同時，考慮到焙燒還原過程中化學(xué)反應(yīng)必然存在的氣體膨脹，為利于還原反應(yīng)的正向進行及延長還原管的使用壽命，在不影響還原物料下行的情況下，在還原管彎折形管壁的拐點處，設(shè)置排氣孔與煙道溝通。因此，本實用新型克服了豎爐不能處理粉礦的缺點，提高了工作效率和礦粉的回收率。由于礦粉在閉路狀態(tài)下焙燒，煙氣與原料不接觸，還原氣氛強。因此，較回轉(zhuǎn)窯還原速度快，能耗低(實驗測試的數(shù)據(jù)為燃料占4.2％，還原劑1.5％，折合標準煤44kg/t，而回轉(zhuǎn)窯為107kg/t。)，同時沒有揚塵出現(xiàn)，環(huán)保效果好。


圖1為一種立式多管還原焙燒爐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的俯視圖；圖3為圖1的側(cè)視圖；
圖4為圖3的K部放大圖；圖5為圖4的F-F剖視圖。
以下結(jié)合附圖通過較佳實施例，對本實用新型作進一步的說明。
具體實施方式
如圖1、2、3所示，一種立式多管還原焙燒爐，包括立式爐體1、燃燒室2、煙道3、還原管4以及進料裝置和出料機。所述的還原管4立置于爐體1內(nèi)，其數(shù)量根據(jù)日處理礦石的噸位設(shè)置，可沿爐體長度方向均布20～100個，沿爐體寬度方向均布3～5個。還原管呈矩形截面(也可以為非矩形截面)，為防止粉料堆集，設(shè)有對稱的彎折形管壁4-1，使還原管從上到下形成“之”字形通道，并在還原管彎折形管壁4-1的拐點處設(shè)置排氣孔4-2與煙道3溝通。為在不影響還原物料的下行，排氣孔4-2設(shè)置在管壁拐彎處的上方(參看圖4、5)。設(shè)置排氣孔有利于還原反應(yīng)的正向進行，也有利于延長還原管的使用壽命。
所述的爐體1內(nèi)從上至下用隔層板5分隔為烘干帶(A)、預(yù)熱帶(B)、加熱帶(C)、還原帶(D)、冷卻帶(E)五層，位于加熱帶(C)層的兩側(cè)設(shè)有含燃料噴咀6的燃燒室2；冷卻帶(E)層為設(shè)有循環(huán)水泵10的冷卻水池7。所述的還原管外部連接振動裝置11，利于粉料通暢流動。所述的還原管上方設(shè)有進料口12，移動式輸送機13置于爐體的頂部，可對應(yīng)于進料口12縱橫移動。所述的還原管們下方設(shè)置輥式出料機8及輸送機9。
工藝流程加有還原劑的原料通過移動式輸送機13加入到進料口12內(nèi)，由進料口12進入到還原管4內(nèi)。原料從還原管4的頂部在振動裝置11的振動下和輥式出料機8的轉(zhuǎn)動下向下運動，依次通過烘干帶A、預(yù)熱帶B、加熱帶C、還原帶D、冷卻帶E，最后由輥式出料機8排出爐體流入到輸送機9上，再由輸送機送到料倉。燃燒室內(nèi)燃燒產(chǎn)生的煙氣，通過煙道3，再由煙氣排氣孔14逐層排出，最后匯入到集煙管15中，經(jīng)除塵合格后，排入大氣。煙氣在爐內(nèi)上升的過程和原料在還原管中下降的過程進行了熱交換，排放的煙氣溫度為150℃，料溫為800℃。高溫原料經(jīng)過冷卻后，出爐后的料溫為80℃。
操作方法(一)點爐，緩慢打開燃料噴咀6，氣體燃料便可在燃燒室2內(nèi)燃燒。調(diào)節(jié)燃燒噴咀的閥門可控制火焰的大小。
(二)烘爐，為防止爐身裂縫，必須緩慢升溫。步驟如下150℃～180℃10天；280℃～300℃10天；400℃5天；500℃5天；600℃5天；700℃開始試產(chǎn)，并以每天10℃的速度增溫，正常工作時的爐溫為800～850℃。
(三)生產(chǎn)，溫度達到700℃時開始試產(chǎn)。首先啟動循環(huán)水泵10，再啟動輸送機9，再啟動輥式出料機8，再啟動振動裝置11，再啟動移動式輸送機13。觀察熱電偶16來調(diào)節(jié)輥式出料機8的轉(zhuǎn)數(shù)。
權(quán)利要求1.一種立式多管還原焙燒爐，包括立式爐體(1)、燃燒室(2)、煙道(3)、還原管(4)以及進料裝置和出料機，其特征在于還原管(4)立置于爐體(1)內(nèi)，還原管(4)呈矩形截面，有對稱的彎折形管壁(4-1)使還原管從上到下形成“之”字形通道，并在彎折形管壁(4-1)拐彎處的上方設(shè)置排氣孔(4-2)與煙道(3)溝通。
2.按照權(quán)利要求1所述的立式多管還原焙燒爐，其特征在于所述的爐體(1)內(nèi)從上至下用隔層板(5)分隔為烘干帶(A)、預(yù)熱帶(B)、加熱帶(C)、還原帶(D)、冷卻帶(E)五層，設(shè)有燃料噴咀(6)的燃燒室(2)位于加熱帶(C)層，冷卻帶(E)層為設(shè)有循環(huán)水泵(10)的冷卻水池(7)。
3.按照權(quán)利要求1所述的立式多管還原焙燒爐，其特征在于所述的還原管(4)外部連接振動裝置(11)。
4.按照權(quán)利要求1所述的立式多管還原焙燒爐，其特征在于所述的還原管(4)上方設(shè)有進料口(12)，移動式輸送機(13)置于爐體的頂部，可對應(yīng)于進料口(12)縱橫移動。
5.按照權(quán)利要求1所述的立式多管還原焙燒爐，其特征在于所述的還原管(4)下設(shè)輥式出料機(8)及輸送機(9)。
6.按照權(quán)利要求1所述的立式多管還原焙燒爐，其特征在于所述的還原管(4)的數(shù)量，可沿爐體長度方向均布20～100個，沿爐體寬度方向均布3～5個。
專利摘要本實用新型公開了一種立式多管還原焙燒爐。采用還原焙燒法處理弱磁性礦物常用的焙燒爐有豎爐、回轉(zhuǎn)窯。豎爐只能處理塊礦，不能處理粉礦；回轉(zhuǎn)窯環(huán)保差、能耗高、還原率低。本實用新型由立式爐體、燃燒室、煙道、還原管以及進料裝置和出料機構(gòu)成，其還原管立置于爐體內(nèi)，有對稱的彎折形管壁，使還原管從上到下形成“之”字形通道，并設(shè)有振動裝置。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)的豎爐相比，可焙燒粉礦；與回轉(zhuǎn)窯相比，能耗低、效率高、環(huán)保效果好。
文檔編號F27B9/04GK2898748SQ20062002392
公開日2007年5月9日 申請日期2006年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月27日
發(fā)明者王勇順 申請人:王勇順