处理含铁矿粉的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种处理含铁矿粉的系统，包括：磨矿装置，具有含铁矿粉入口、兰炭入口和混合矿粉出口；预热装置，具有辐射管、混合矿粉入口和预热混合矿粉出口；气基竖炉，其内自上而下限定出预热区和还原区，所述预热区具有高温旋风除尘器、布料器、预热混合矿粉入口和除尘后炉顶气出口，所述还原区具有还原气入口和热还原铁粉出口；深还原装置，具有电加热组件、热还原铁粉入口和金属化球团出口；水淬装置，具有金属化球团入口和水淬后料出口；磁选装置，具有水淬后料入口、铁产品出口和尾渣出口。该系统解决了现有直接还原技术中含铁物料还原率低、铁晶粒长大困难的问题，且所得的铁产品中铁的回收率达95％以上。

A system for treating iron ore containing iron ore

The utility model discloses a system for treating iron containing ore powder, including a grinding device with an iron ore entrance, an orchid carbon entrance and a mixed ore powder outlet, a preheating device with a radiant tube, an inlet of a mixed ore powder and a preheated mixed ore powder outlet, and a gas based shaft furnace, which limits the preheating area and the reduction zone from the top to the bottom. The preheating area has a high temperature cyclone dust collector, a cloth feeder, the inlet of the preheated mixed mineral powder and the top gas exit after the dust removal. The reduction area has the inlet of the reducing gas and the exportation of the hot reduction iron powder; the deep reduction device has the electric heating component, the entrance of the hot reduction iron powder and the metal pellet outlet, and the water quenching device has metallized pellets. The inlet and the water quenched material outlet; the magnetic separation device has the water quenched material inlet, the iron product outlet and the tailings outlet. The system has solved the problem of the low reduction rate of iron material and the difficulty of grain growth in the existing direct reduction technology, and the recovery rate of iron in the iron products is over 95%.

【技术实现步骤摘要】
处理含铁矿粉的系统
本技术属于冶金领域，具体而言，本技术涉及处理含铁矿粉的系统。
技术介绍
生产直接还原铁的工艺称为直接还原法，属于非高炉炼铁工艺，分为气基法和煤基法两大类。气基法主要包括Midrex、HYL、PERED和流化床，煤基法以回转窑和转底炉法为主。约80％的直接还原铁是通过气基法生产，以MIDREX法和HYL法为主。气基法直接还原技术在天然气丰富的地区得到了广泛的工业应用，近年来随着煤制气作还原剂技术的开发利用，气基竖炉直接还原技术在我国引起了广泛的关注。为了保证直接还原铁产品的品质，直接还原工艺对含铁原料，特别是对直接入炉铁矿球团的要求极为苛刻，不仅要求必须有足够高的强度，还必须具有良好的透气性和还原性，且矿料在竖炉内一般设置为堆积状态，因气体在堆积状态的矿料中的扩散较慢，充分还原需6h左右，加上其还原、冷却均在炉体内进行，进一步延长了工序时间且还会导致炉内温度与气体成分控制不便。现有流化床工艺常用的为Fior流态法，其使用0.25～4mm范围的矿料，矿料在流化床上处于悬浮状态，增加了与还原气体接触的面积，但由于矿石颗粒仍较粗，仅在一定程度上减少了还原时间，且细粒矿粉易逸出、气体利用率低。为解决这些问题，一般采用多个流化床串联使用，以增加矿石和还原气体的接触时间来提高气体利用率，这样使工艺变得复杂。上述多种工艺系统中，为使还原气体达到使用要求，还需要设置多个气体加热、冷却装置，这不仅增加了设备投资，还使工艺体系变得复杂。且上述还原工艺还原温度低，铁晶粒长大困难，磨选分离难度大。由此可见，目前的直接还原炼铁技术普遍存在还原效率低，工艺设备复杂，嵌布粒度细及微细的铁矿在还原过程中铁晶粒难以长大的问题，限制了磨选工艺的使用。因此，亟需一种还原效率高、工艺简单的直接还原炼铁技术。
技术实现思路
本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出一种处理含铁矿粉的系统。该系统解决了现有直接还原技术中含铁物料还原率低、铁晶粒长大困难的问题，且所得的铁产品中铁的回收率达95％以上，尾渣中钒钛的回收率达95％以上。在本技术的一个方面，本技术提出了一种处理含铁矿粉的系统，根据本技术的实施例，该系统包括：磨矿装置，所述磨矿装置具有含铁矿粉入口、兰炭入口和混合矿粉出口；预热装置，所述预热装置具有辐射管、混合矿粉入口和预热混合矿粉出口，所述混合矿粉入口与所述混合矿粉出口相连；气基竖炉，所述气基竖炉内自上而下限定出预热区和还原区，所述预热区具有高温旋风除尘器、布料器、预热混合矿粉入口和除尘后炉顶气出口，所述预热混合矿粉入口与所述预热混合矿粉出口相连，所述还原区具有还原气入口和热还原铁粉出口；深还原装置，所述深还原装置具有电加热组件、热还原铁粉入口和金属化球团出口，所述热还原铁粉入口与所述热还原铁粉出口相连；水淬装置，所述水淬装置具有金属化球团入口和水淬后料出口，所述金属化球团入口与所述金属化球团出口相连；磁选装置，所述磁选装置具有水淬后料入口、铁产品出口和尾渣出口，所述水淬后料入口与所述水淬后料出口相连。根据本技术实施例的处理含铁矿粉的系统通过将经磨细后的混合矿粉经预热后直接送至气基竖炉进行还原，反应速度快，且省却了氧化球团制备工序，简化了工艺流程；另外将高温旋风除尘器布置于气基竖炉本体内部，且与除尘后炉顶气出口同在气基竖炉的预热区，既净化了炉顶气又有效避免了炉顶气炉外除尘过程中的热损失问题；同时采用深还原装置取代传统竖炉的冷却段，可对未充分还原的热还原铁粉进行深还原，有效提高了金属化球团的金属化率，且缓解了气基竖炉本体的还原压力，并解决了竖炉还原温度低、铁晶粒长大困难的难题，显著提高了后续磁选处理的磁选效果，所得的铁产品中铁的回收率达95％以上，尾渣中钒钛的回收率达95％以上。另外，根据本技术上述实施例的处理含铁矿粉的系统还可以具有如下附加的技术特征：任选的，所述除尘后炉顶气出口与所述辐射管上的进气口相连，所述辐射管上的出气口与所述还原气入口相连。由此，可显著提高该系统的热利用率，同时节约能耗。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本技术一个实施例的处理含铁矿粉的系统结构示意图；图2是根据本技术再一个实施例的处理含铁矿粉的系统结构示意图；图3是根据本技术一个实施例的处理含铁矿粉的系统实施处理含铁矿粉的方法流程示意图；图4是根据本技术再一个实施例的处理含铁矿粉的系统实施处理含铁矿粉的方法流程示意图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。在本技术的一个方面，本技术提出了一种处理含铁矿粉的系统，根据本技术的实施例，参考图1，该系统包括：磨矿装置100、预热装置200、气基竖炉300、深还原装置400、水淬装置500和磁选装置600。根据本技术的实施例，磨矿装置100具有含铁矿粉入口101、兰炭入口102和混合矿粉出口103，且适于将含铁矿粉和兰炭进行细磨处理，以便得到混合矿粉。由此，可显著增大含铁矿粉和兰炭的比表面积，且能使得含铁矿粉与兰炭混合均匀，增加含铁矿粉与兰炭的接触面积，从而可以保证后续还原过程中具有较高的还原效率。根据本技术的一个实施例，含铁矿粉中粒径可以为200目以上的占比不低于80％。专利技术人发现，若含铁矿粉的粒径过大，则其比表面积减小，与兰炭的接触面积减小，不利于含铁矿粉后续还原，且若粒径过大，其在气基竖炉与还原气发生还原反应的效率降低，深还原装置内的深还原效率也降低。根据本技术的再一个实施例，混合矿粉中碳氧摩尔比可以为(0.4～0.8)：1。专利技术人发现，若碳氧摩尔比过高，深还原产物中兰炭残余量大，增大磨选工段工作量，残余兰炭最终进入磁选尾矿，降低尾矿中二氧化钛品位；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理含铁矿粉的系统，其特征在于，包括：磨矿装置，所述磨矿装置具有含铁矿粉入口、兰炭入口和混合矿粉出口；预热装置，所述预热装置具有辐射管、混合矿粉入口和预热混合矿粉出口，所述混合矿粉入口与所述混合矿粉出口相连；气基竖炉，所述气基竖炉内自上而下限定出预热区和还原区，所述预热区具有高温旋风除尘器、布料器、预热混合矿粉入口和除尘后炉顶气出口，所述预热混合矿粉入口与所述预热混合矿粉出口相连，所述还原区具有还原气入口和热还原铁粉出口；深还原装置，所述深还原装置具有电加热组件、热还原铁粉入口和金属化球团出口，所述热还原铁粉入口与所述热还原铁粉出口相连；水淬装置，所述水淬装置具有金属化球团入口和水淬后料出口，所述金属化球团入口与所述金属化球团出口相连；磁选装置，所述磁选装置具有水淬后料入口、铁产品出口和尾渣出口，所述水淬后料入口与所述水淬后料出口相连。

【技术特征摘要】
1.一种处理含铁矿粉的系统，其特征在于，包括：磨矿装置，所述磨矿装置具有含铁矿粉入口、兰炭入口和混合矿粉出口；预热装置，所述预热装置具有辐射管、混合矿粉入口和预热混合矿粉出口，所述混合矿粉入口与所述混合矿粉出口相连；气基竖炉，所述气基竖炉内自上而下限定出预热区和还原区，所述预热区具有高温旋风除尘器、布料器、预热混合矿粉入口和除尘后炉顶气出口，所述预热混合矿粉入口与所述预热混合矿粉出口相连，所述还原区具有还原气入口和热还原铁粉出口；深还原装...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯鲁兴，邓君，唐敬坤，韩志彪，曹志成，温雨鑫，吴道洪，
申请(专利权)人：江苏省冶金设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32