一种难选铁矿石粉氧化‑磁化焙烧系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种难选铁矿石粉氧化‑磁化焙烧系统，属于冶金和矿物工程技术领域。难选铁矿石粉先在氧化焙烧炉内进行充分地氧化焙烧，再进入循环流化床反应器中进行还原磁化焙烧，实现了难选铁矿石粉、尤其是嵌布粒度较细的难选铁矿石粉的快速磁化焙烧；通过湿式除尘器、脱水器对焙烧尾气进行彻底净化处理后再进入燃烧室利用，解决了燃烧室结瘤的问题，保证了燃烧室内气流的正常通行，在一定程度上加快了整个磁化焙烧反应的进程；通过高温焙烧铁矿石粉预热助燃空气的方式回收焙烧铁矿石粉的显热，使焙烧铁矿石粉显热利用更为合理、充分；通过焙烧尾气经由间接换热器预热煤气来回收焙烧尾气的显热，提高了燃料的利用率。

A refractory iron ore powder oxidation magnetic roasting system

The utility model discloses a refractory iron ore powder oxidation magnetic roasting system, which belongs to the technical field of metallurgy and mineral engineering. Refractory iron ore powder first fully oxidized roasting in oxidizing roasting furnace, and then enters a circulating fluidized bed reactor for reducing magnetic roasting, realize the refractory iron ore powder, especially the fast magnetic roasting of refractory iron ore powder with fine particle size distribution; through the wet dust catcher, dehydrator of roasting gas cleaning after entering the combustion chamber by the combustion chamber, solve the nodulation problems, ensure the normal passage of the combustion air, to a certain extent, accelerate the entire magnetization roasting process; heat recovery by roasting of iron ore powder calcined iron ore powder preheating combustion air way, the roasting of iron ore powder. Heat utilization is more reasonable and sufficient; through the sensible heat recovery roasting roasting exhaust gas via indirect heat exchanger preheating gas, improve the utilization rate of fuel.

【技术实现步骤摘要】
一种难选铁矿石粉氧化-磁化焙烧系统
本技术属于冶金和矿物工程
，具体涉及一种采用循环流化床反应器对难选铁矿石粉进行氧化-磁化焙烧的系统，尤其适用于嵌布粒度较细的难选铁矿石的磁选。
技术介绍
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，是难选铁矿分选的有效方法。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入炉粒级15-100mm块状铁矿石的一种工艺，在进行铁矿石磁化焙烧中存在以下不足：（1）能够处理的铁矿石粒度大、比表面积小，与CO和H2等还原剂的接触较少，还原过程缓慢；（2）块矿表层还原度高于内部，且粒度愈大，还原不均匀现象愈严重；（3）入炉块矿粒度不均匀，存在小粒级块矿整体过还原，而大粒级块矿整体欠还原的问题。这些问题的存在使得竖炉焙烧能耗大，焙烧矿技术指标差、生产成本高。回转窑磁化焙烧工艺是处理入炉粒级一般为0-12mm的铁矿石的一种工艺，其技术指标较竖炉要好，但同样存在矿石还原不均匀、焙烧成本高等问题，且回转窑尾端结圈现象的频繁出现导致生产难以持久。铁矿石流态化磁化焙烧技术是以循环流化床反应器尾核心的新型磁化焙烧技术，其传热为流态化气固传热过程，气固通过流化床使物料形成湍流状态，然后进入预热器后，在旋风筒切向风力作用下形成湍流，流态化状态下传质过程的优点为：（1）气固两相接触面积较大，二者之间的热交换、质传递及颗粒化学反应速度均较快；（2）流化预热循环流化床反应器是由多级气流单元自上而下串联成的逆流式换热器，物料湍流度较高，气固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。中国专利技术专利申请201010621731.X公开了一种难选铁矿石粉磁化焙烧的系统及焙烧工艺，该专利技术是采用循环流化床反应器对铁矿石粉进行磁化焙烧；焙烧尾气先在燃烧室中通过燃烧释放其中未反应气体的潜热，再通过多级旋风预热器与冷铁矿石粉换热回收潜热；通过冷煤气与高温焙烧铁矿石粉在旋风冷却器中换热的方式回收高温焙烧铁矿石粉的显热。该技术方案的缺点，一是铁矿石粉进入循环流化床反应器前未进行充分的氧化焙烧，且铁矿石粉温度较低，难以实现铁矿石粉、尤其是嵌布粒度较细的铁矿石粉的快速磁化焙烧；二是未完全净化的焙烧尾气在燃烧室燃烧，由于粉尘的带入极易导致燃烧室结瘤；三是仅仅通过冷煤气与高温焙烧铁矿石粉在旋风冷却器中换热的方式回收显热，对高温焙烧矿显热的回收利用不够充分，且对焙烧尾气的显热利用也不够充分。
技术实现思路
本技术的目的是针对201010621731.X中存在的上述技术问题，提供一种难选铁矿石粉氧化-磁化焙烧的系统，能够实现铁矿石粉，尤其是嵌布粒度较细的铁矿石粉的快速磁化焙烧，并使得难选铁矿石粉的磁化焙烧更加节能。本技术的目的是通过如下方式实现的：难选铁矿石粉先在氧化焙烧炉内进行充分地氧化焙烧，再进入循环流化床反应器中进行磁化焙烧，机理一是将铁矿石粉先进行氧化焙烧，使铁矿石中的Fe3O4氧化形成新生的Fe2O3，再进行还原磁化焙烧，可使铁矿石粉中的Fe2O3还原为Fe3O4，有利于Fe3O4晶粒的长大，这对于嵌布粒度较细的难选铁矿石磁选非常有利；二是铁矿石在氧化焙烧炉内可以进行充分的热交换，使铁矿石粉温度提高到800℃以上，当进入循环流化床反应器遇到热还原气体后，将会快速还原磁化焙烧。通过湿式除尘器、脱水器对焙烧尾气进行彻底净化处理后再进入燃烧室利用，降低了焙烧尾气中的粉尘含量，解决了燃烧室结瘤的问题，可以保证燃烧室内气流的正常通行，从而在一定程度上加快整个磁化焙烧反应的进程；通过高温焙烧铁矿石粉预热助燃空气的方式回收焙烧铁矿石粉的显热，使焙烧铁矿石粉显热利用更为合理、充分；通过焙烧尾气经由间接换热器预热煤气来回收焙烧尾气的显热，以提高燃料的利用率。本技术的难选铁矿石粉磁化焙烧工艺系统，主要由料仓，螺旋输送器Ⅰ、旋风干燥预热器，重力除尘器，布袋除尘器，螺旋输送器Ⅱ，燃烧室，由提升管Ⅰ、旋风分离器和料腿Ⅰ构成的氧化焙烧炉，由煤气换热器、焙烧尾气换热器构成的间接换热器，加料器，由提升管Ⅱ、一级旋风分离器、料腿Ⅱ和二级旋风分离器构成的循环流化床反应器，多级旋风冷却器，旋风除尘器，螺旋出料器，空冷流化床，鼓风机，煤气加压机，引风机和烟囱组合而成；所述料仓底部的出料口处通过螺旋输送器Ⅰ设有与旋风预热干燥器进气口相连通的管道，旋风干燥预热器顶部的出气口与重力除尘器的进气口相连通；重力除尘器的出气口与布袋除尘器的进气口相连通，重力除尘器下部的出料口与加料器相连通；布袋除尘器的出气口与引风机的进气口相连通，引风机出气口与烟囱相连通；布袋除尘器的下部安装有螺旋输送器Ⅱ，螺旋输送器Ⅱ的出料口与加料器相连接；加料器的出料口与循环流化床反应器提升管Ⅱ的进料口相连通；氧化焙烧炉旋风分离器顶部的出气口与旋风干燥预热器的进气口相连通，旋风干燥预热器底部的出料口与氧化焙烧炉提升管Ⅰ下部的进料口相连通；氧化焙烧炉提升管Ⅰ的底部设有进气口，该进气口与燃烧室的出气口相连通；氧化焙烧炉提升管Ⅰ下部设有两个进料口，分别与旋风干燥预热器底部的出料口和氧化焙烧炉料腿Ⅰ下部的出料口相连通；氧化焙烧炉提升管Ⅰ顶部的出气口与氧化焙烧炉旋风分离器的进气口相连通；氧化焙烧炉料腿Ⅰ底部的出料口与循环流化床反应器提升管Ⅱ的进料口相连通；燃烧室的进气口分别有与间接空冷流化床、煤气换热器和焙烧尾气换热器相连通的管路；循环流化床反应器提升管Ⅱ的底部设有进气口，该进气口与旋风除尘器的出气口相连通，提升管Ⅱ下部设有三个进料口，分别与氧化焙烧炉料腿Ⅰ底部的出料口、加料器的出料口和循环流化床反应器料腿Ⅱ下部的出料口相连通，循环流化床反应器提升管Ⅱ顶部的出气口与一级旋风分离器的进气口相连通；一级旋风分离器的下部与循环流化床反应器料腿Ⅱ的顶部相连接，一级旋风分离器的出气口与二级旋风分离器的进气口相连通；二级旋风分离器下部的出料口与循环流化床反应器料腿Ⅱ的进料口相连通；循环流化床反应器料腿Ⅱ下部有两个出料口，一个出料口与循环流化床反应器提升管Ⅱ下部的一个进料口相连通，另一个出料口与构成旋风冷却器的一级旋风冷却器的进气口相连通；旋风冷却器由一级旋风冷却器和二级旋风冷却器组成；其中：一级旋风冷却器的出气口与旋风除尘器的进气口相连通；二级旋风冷却器的进气口与一级旋风冷却器下部的出料口相连通，二级旋风冷却器的顶部的出气口与一级旋风冷却器的进气口相连通，二级旋风冷却器的出料口与螺旋出料器的进料口相连通；旋风除尘器下部的出料口也与螺旋出料器的进料口相连通；二级旋风分离器顶部的出气口与由煤气换热器和还原废气换热器构成的间接换热器进气口相连通，间接换热器出气口与燃烧室进气口和循环流化床反应器提升管Ⅱ下部的进气口相连通，煤气换热器的进气口与煤气加压机的出气口相连通；间接空冷流化床上部的出气口与循环流化床反应器提升管Ⅱ的进气口相连通；间接空冷流化床的空气进气口与鼓风机的出气口相连通；螺旋出料器的出料口与间接空冷流化床进料口相连通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种难选铁矿石粉氧化‑磁化焙烧系统，主要由料仓，螺旋输送器Ⅰ、旋风干燥预热器，重力除尘器，布袋除尘器，螺旋输送器Ⅱ，燃烧室，加料器，由提升管Ⅱ、一级旋风分离器、料腿Ⅱ和二级旋风分离器构成的循环流化床反应器，多级旋风冷却器，旋风除尘器，螺旋出料器，煤气加压机，引风机和烟囱组合而成；其特征在于：该磁化焙烧系统还包括，由提升管Ⅰ、旋风分离器和料腿Ⅰ构成的氧化焙烧炉，间接空冷流化床，鼓风机，由煤气换热器、焙烧尾气换热器构成的间接换热器；所述料仓底部的出料口处通过螺旋输送器Ⅰ设有与旋风预热干燥器进气口相连通的管道，旋风干燥预热器顶部的出气口与重力除尘器的进气口相连通；重力除尘器的出气口与布袋除尘器的进气口相连通，重力除尘器下部的出料口与加料器相连通；布袋除尘器的出气口与引风机的进气口相连通，引风机出气口与烟囱相连通；布袋除尘器的下部安装有螺旋输送器Ⅱ，螺旋输送器Ⅱ的出料口与加料器相连接；加料器的出料口与循环流化床反应器提升管Ⅱ的进料口相连通；氧化焙烧炉旋风分离器顶部的出气口与旋风干燥预热器的进气口相连通，旋风干燥预热器底部的出料口与氧化焙烧炉提升管Ⅰ下部的进料口相连通；氧化焙烧炉提升管Ⅰ的底部设有进气口，该进气口与燃烧室的出气口相连通；氧化焙烧炉提升管Ⅰ下部设有两个进料口，分别与旋风干燥预热器底部的出料口和氧化焙烧炉料腿Ⅰ下部的出料口相连通；氧化焙烧炉提升管Ⅰ顶部的出气口与氧化焙烧炉旋风分离器的进气口相连通；氧化焙烧炉料腿Ⅰ底部的出料口与循环流化床反应器提升管Ⅱ的进料口相连通；燃烧室的进气口分别有与间接空冷流化床、煤气换热器和焙烧尾气换热器相连通的管路；循环流化床反应器提升管Ⅱ的底部设有进气口，该进气口与旋风除尘器的出气口相连通，提升管Ⅱ下部设有三个进料口，分别与氧化焙烧炉料腿Ⅰ底部的出料口、加料器的出料口和循环流化床反应器料腿Ⅱ下部的出料口相连通，循环流化床反应器提升管Ⅱ顶部的出气口与一级旋风分离器的进气口相连通；一级旋风分离器的下部与循环流化床反应器料腿Ⅱ的顶部相连接，一级旋风分离器的出气口与二级旋风分离器的进气口相连通；二级旋风分离器下部的出料口与循环流化床反应器料腿Ⅱ的进料口相连通；循环流化床反应器料腿Ⅱ下部有两个出料口，一个出料口与循环流化床反应器提升管Ⅱ下部的一个进料口相连通，另一个出料口与构成旋风冷却器的一级旋风冷却器的进气口相连通；旋风冷却器由一级旋风冷却器和二级旋风冷却器组成；其中：一级旋风冷却器的出气口与旋风除尘器的进气口相连通；二级旋风冷却器的进气口与一级旋风冷却器下部的出料口相连通，二级旋风冷却器的顶部的出气口与一级旋风冷却器的进气口相连通，二级旋风冷却器的出料口与螺旋出料器的进料口相连通；旋风除尘器下部的出料口也与螺旋出料器的进料口相连通；二级旋风分离器顶部的出气口与由煤气换热器和还原废气换热器构成的间接换热器进气口相连通，间接换热器出气口与燃烧室进气口和循环流化床反应器提升管Ⅱ下部的进气口相连通，煤气换热器的进气口与煤气加压机的出气口相连通；间接空冷流化床上部的出气口与循环流化床反应器提升管Ⅱ的进气口相连通；间接空冷流化床的空气进气口与鼓风机的出气口相连通；螺旋出料器的出料口与间接空冷流化床进料口相连通；上述各装置的各部位之间均通过管道相连通。...

【技术特征摘要】
1.一种难选铁矿石粉氧化-磁化焙烧系统，主要由料仓，螺旋输送器Ⅰ、旋风干燥预热器，重力除尘器，布袋除尘器，螺旋输送器Ⅱ，燃烧室，加料器，由提升管Ⅱ、一级旋风分离器、料腿Ⅱ和二级旋风分离器构成的循环流化床反应器，多级旋风冷却器，旋风除尘器，螺旋出料器，煤气加压机，引风机和烟囱组合而成；其特征在于：该磁化焙烧系统还包括，由提升管Ⅰ、旋风分离器和料腿Ⅰ构成的氧化焙烧炉，间接空冷流化床，鼓风机，由煤气换热器、焙烧尾气换热器构成的间接换热器；所述料仓底部的出料口处通过螺旋输送器Ⅰ设有与旋风预热干燥器进气口相连通的管道，旋风干燥预热器顶部的出气口与重力除尘器的进气口相连通；重力除尘器的出气口与布袋除尘器的进气口相连通，重力除尘器下部的出料口与加料器相连通；布袋除尘器的出气口与引风机的进气口相连通，引风机出气口与烟囱相连通；布袋除尘器的下部安装有螺旋输送器Ⅱ，螺旋输送器Ⅱ的出料口与加料器相连接；加料器的出料口与循环流化床反应器提升管Ⅱ的进料口相连通；氧化焙烧炉旋风分离器顶部的出气口与旋风干燥预热器的进气口相连通，旋风干燥预热器底部的出料口与氧化焙烧炉提升管Ⅰ下部的进料口相连通；氧化焙烧炉提升管Ⅰ的底部设有进气口，该进气口与燃烧室的出气口相连通；氧化焙烧炉提升管Ⅰ下部设有两个进料口，分别与旋风干燥预热器底部的出料口和氧化焙烧炉料腿Ⅰ下部的出料口相连通；氧化焙烧炉提升管Ⅰ顶部的出气口与氧化焙烧炉旋风分离器的进气口相连通；氧化焙烧炉料腿Ⅰ底部的出料口与循环流化床反应器提升管Ⅱ的进料口相连通；燃烧室的进气口分别有与间接空冷流化床、煤气换热器和焙烧尾气换热器相连通的管路；循环流化床反应器提升管Ⅱ的底部设有进气口，该进气口与旋风除尘器的出气口相连通，提升管Ⅱ下部设有三个进料口，分别与氧化焙烧炉料腿Ⅰ底部的出料口、加料器的出料口和循环流化床反应器料腿Ⅱ下部的出料口相连通，循环流化床反应器提升管Ⅱ顶部的出气口与一级旋风分离器的进气口相连通；一级旋风分离器的下部与循环流化床反应器料腿Ⅱ的顶部相连接，一级旋风分离器的出气口与二级旋风分离器的进气口相连通；二...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明华，权芳民，鲁逢霖，展仁礼，雷鹏飞，张志刚，郭忆，边立国，李慧春，王建平，马胜军，邢德军，张红军，
申请(专利权)人：甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司，
类型：新型
国别省市：甘肃,62