一种多段式磁化焙烧还原回转窑系统技术方案

本实用新型专利技术涉及铁矿石磁化还原技术领域，具体地说是一种多段式磁化焙烧还原回转窑系统，其中一段焙烧回转窑设有倾斜的第一回转筒体，一段焙烧回转窑高端设有第一入料通道、低端设有燃烧器和第一出料口，矿料由第一出料口输出后落入稳料仓中，同时还原剂通过还原剂输入组件驱动落入稳料仓中，二段还原反应窑设有倾斜的第二回转筒体，二段还原反应窑高端设有第二入料通道与稳料仓相连、低端设有第二出料口，在第二回转筒体中部设有补热段，回转冷却设备设有倾斜的第三回转筒体，回转冷却设备高端设有第三入料通道与第二出料口相连、低端设有第三出料口，在第三回转筒体内设有喷淋装置。本实用新型专利技术通过多段式设计将焙烧还原过程分离，稳定还原效果。

【技术实现步骤摘要】
一种多段式磁化焙烧还原回转窑系统
本技术涉及铁矿石磁化还原
，具体地说是一种多段式磁化焙烧还原回转窑系统。
技术介绍
面对国内高速的经济发展，我国目前的铁矿石产量仍难以满足钢铁产业的需求。由于铁矿石供求缺口巨大，导致铁矿石价格暴涨，海运费用不断攀升，对于铁矿石进口依存度的提高已成为我国钢铁工业经济安全的重大隐患。我国铁矿富矿储量不到5％，平均含铁品位仅有33％(国际上铁矿出口大国品位在55％～65％)，95％以上的贫铁矿需经选矿富集后才能送至高炉冶炼。如何解决我国复杂难选铁矿资源的开发与利用问题，已经成为当前与未来保证我国钢铁经济安全、缓解进口矿石压力、提高我国铁矿资源保障程度的当务之急。赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿等非(弱)磁性含铁矿石和一些嵌布粒度较细的铁矿石为较难选别的铁矿石，但这些类型的铁矿石在我国储量巨大。现有技术中为解决低品位或者非(弱)磁性铁矿石的综合利用问题，采用的主要方法是进行磁化焙烧还原，使矿石中的非(弱)磁性铁质转为磁性铁后，再用磁选方式除去矿石中的杂质，使其成为达到合格品位的铁精粉，从而使复杂难选的铁矿石成为优质的铁矿资源。目前用于铁矿石磁化焙烧还原的装置包括竖炉、回转炉、闪速炉等，如授权公告号为CN202744608U的专利中就公开了一种菱铁矿磁化焙烧回转窑，其如图8所示，将物料需要经过的预热、烘干、脱结晶水、焙烧、还原反应等阶段在一个窑炉腔内进行。但是上述装置普遍存在磁化还原不彻底、铁金属回收率低的问题，一般回收率仅为70～78％，由于不能充分提取铁资源，跑尾流失严重，从而导致生产效率低、生产成本高、资源浪费大等诸多问题。造成铁矿石磁化还原不彻底、铁金属回收率低的原因主要有如下几点：1、物料一般需要经过预热、烘干、脱结晶水、焙烧、还原反应等阶段，但如图8所示，现有技术中，上述过程通常是在一个窑炉腔内进行，由燃烧器喷射火焰直接对矿石进行焙烧，而燃烧所需要的氧气致使炉腔中一直处在高氧化的状态，导致焙烧矿石再次氧化，从而导致磁化还原不彻底。2、如图8所示，由于物料在炉腔内的各段温度无法实现有效控制，导致温度模糊不均，物化反应过程混乱，尤其是在焙烧段和还原段的温度控制、时间控制、气氛控制等方面明显不足，使得铁金属回收率低，铁精粉的品位也难以提高。3、在窑炉焙烧过程中，有的装置是在入窑炉之前将原矿物料与还原剂混合搅拌进行配料，有的装置为了制造还原氛围将煤作为还原剂喷入窑体内的来完成，但是非(弱)磁的赤铁、菱铁、褐铁矿石原料经各段高温加热后，同样都是难于把握矿石物料的还原状态，从而不可避免的在还原过程中造成未还原的生料或者半生料，生产效率低。4、出炉后的磁化还原物料在常温空气中与氧气接触造成再次氧化，在这一过程产生的氧化也降低了矿石的还原磁化率。现有技术中有的装置采用水淬冷却方式，即将焙烧料在高温状态下直接排入水中，通过流动水覆盖隔离与氧气的接触，但是上述方式总是难以避免氧气对磁化物料氧化，未能从根本上解决磁化还原状态固化的问题，而且水淬方式造成水资源浪费、环保问题、规模化生产等问题也难以解决。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种多段式磁化焙烧还原回转窑系统，通过多段式设计将窑炉的预热、烘干、脱结晶水、焙烧、还原等过程分离开来，使各段设备生产功能清晰化，能准确控制矿料磁化焙烧与还原反应过程，稳定固化还原效果，提高了生产效率。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种多段式磁化焙烧还原回转窑系统，其包括一段焙烧回转窑、还原剂输入组件、稳料仓、二段还原反应窑和回转冷却设备，所述一段焙烧回转窑设有倾斜的第一回转窑体，且所述一段焙烧回转窑高端设有第一入料通道、低端设有燃烧器和第一出料口，并且矿料由所述第一出料口输出后落入所述稳料仓中，同时还原剂通过所述还原剂输入组件驱动一同落入所述稳料仓中，所述二段还原反应窑设有倾斜的第二回转窑体，且所述二段还原反应窑高端设有第二入料通道与所述稳料仓相连、低端设有第二出料口，并且在所述第二回转窑体中部设有补热段，所述回转冷却设备设有倾斜的第三回转筒体，且所述回转冷却设备高端设有第三入料通道与所述第二出料口相连、低端设有第三出料口，在所述第三回转筒体内设有喷淋装置。所述一段焙烧回转窑一端设有安装座体、另一端设有窑头罩，所述第一回转窑体高端密封转动安装于所述安装座体上、底端密封转动安装于所述窑头罩上，第一入料通道设于所述安装座体中，燃烧器喷射口设于所述窑头罩中，所述窑头罩下侧设有第一出料口。所述一段焙烧回转窑设有第一回转驱动组件和多个第一支撑组件，所述第一回转窑体通过所述第一回转驱动组件驱动回转，并通过各个第一支撑组件支撑。所述还原剂输入组件包括药剂仓、皮带秤和给料器，还原剂由药剂仓输出后落在皮带秤上称重传输，然后通过给料器驱动落入所述稳料仓中。所述二段还原反应窑一端设有入料座体、另一端设有出料座体，所述第二回转窑体高端密封转动安装于所述入料座体上、低端密封转动安装于所述出料座体上，第二入料通道设于所述入料座体中，所述出料座体下端设有所述第二出料口。所述二段还原反应窑设有第二回转驱动组件和多个第二支撑组件，所述第二回转窑体通过所述第二回转驱动组件驱动回转，并通过各个第二支撑组件支撑。所述第二回转窑体为双层结构，且内层和外层之间设有保温层，所述第二回转窑体中部的补热段设有供电滑环和电补热装置，且所述电补热装置通过所述供电滑环)供电。所述回转冷却设备一端设有输入座体，另一端设有输出座体，所述第三回转筒体一端密封转动安装于所述输入座体上，另一端密封转动安装于所述输出座体上，第三入料通道设于所述输入座体中，所述输出座体下端设有所述第三出料口。所述回转冷却设备设有第三回转驱动组件和多个第三支撑组件，所述第三回转筒体通过所述第三回转驱动组件驱动回转，并通过各个第三支撑组件支撑。所述第三回转筒体内贯穿有喷淋装置，所述喷淋装置包括多排喷淋管。本技术的优点与积极效果为：1、本技术改变了现有磁化焙烧还原工艺，通过多段式设计将窑炉的预热、烘干、脱结晶水、焙烧、还原等过程分离开来，使各段设备生产功能清晰化，能准确控制矿料磁化焙烧与还原反应过程，营造还原氛围，稳定固化还原效果，经焙烧和还原后的原矿物料不会再发生氧化反应，从而解决了现有技术中非(弱)磁性铁矿石在焙烧还原后状态不稳定、易被氧气造成再次氧化、还原过程产生不能充分还原的生料或半生料等问题，提高了生产效率。2、本技术将矿石原料和还原剂的配料过程，从现有磁化焙烧还原工艺的入窑之前混合配料，转移到焙烧物料之后，即在一段焙烧回转窑和二段还原反应窑之间进行，将焙烧料和还原剂同时输入二段还原反应窑内，使焙烧物料与还原剂充分发生还原反应，在窑体内形成稳定的还原氛围，固化磁化状态，提高矿石磁化焙烧的还原率。3、本技术改变了现有磁化焙烧工艺中普遍采用的晾晒或水淬急冷方式，本技术采用回转冷却设备驱动物料缓慢移动并一直处于冷却水喷淋冷却状态中，可提高设备的运本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多段式磁化焙烧还原回转窑系统，其特征在于：包括一段焙烧回转窑(3)、还原剂输入组件(13)、稳料仓(8)、二段还原反应窑(10)和回转冷却设备(12)，所述一段焙烧回转窑(3)设有倾斜的第一回转窑体，且所述一段焙烧回转窑(3)高端设有第一入料通道(301)、低端设有燃烧器(4)和第一出料口，并且矿料由所述第一出料口输出后落入所述稳料仓(8)中，同时还原剂通过所述还原剂输入组件(13)驱动一同落入所述稳料仓(8)中，所述二段还原反应窑(10)设有倾斜的第二回转窑体，且所述二段还原反应窑(10)高端设有第二入料通道(101)与所述稳料仓(8)相连、低端设有第二出料口，并且在所述第二回转窑体中部设有补热段，所述回转冷却设备(12)设有倾斜的第三回转筒体，且所述回转冷却设备(12)高端设有第三入料通道(121)与所述第二出料口相连、低端设有第三出料口，在所述第三回转筒体内设有喷淋装置(122)。/n

【技术特征摘要】
1.一种多段式磁化焙烧还原回转窑系统，其特征在于：包括一段焙烧回转窑(3)、还原剂输入组件(13)、稳料仓(8)、二段还原反应窑(10)和回转冷却设备(12)，所述一段焙烧回转窑(3)设有倾斜的第一回转窑体，且所述一段焙烧回转窑(3)高端设有第一入料通道(301)、低端设有燃烧器(4)和第一出料口，并且矿料由所述第一出料口输出后落入所述稳料仓(8)中，同时还原剂通过所述还原剂输入组件(13)驱动一同落入所述稳料仓(8)中，所述二段还原反应窑(10)设有倾斜的第二回转窑体，且所述二段还原反应窑(10)高端设有第二入料通道(101)与所述稳料仓(8)相连、低端设有第二出料口，并且在所述第二回转窑体中部设有补热段，所述回转冷却设备(12)设有倾斜的第三回转筒体，且所述回转冷却设备(12)高端设有第三入料通道(121)与所述第二出料口相连、低端设有第三出料口，在所述第三回转筒体内设有喷淋装置(122)。


2.根据权利要求1所述的多段式磁化焙烧还原回转窑系统，其特征在于：所述一段焙烧回转窑(3)一端设有安装座体(2)、另一端设有窑头罩(304)，所述第一回转窑体高端密封转动安装于所述安装座体(2)上、底端密封转动安装于所述窑头罩(304)上，第一入料通道(301)设于所述安装座体(2)中，燃烧器(4)喷射口设于所述窑头罩(304)中，所述窑头罩(304)下侧设有第一出料口。


3.根据权利要求1所述的多段式磁化焙烧还原回转窑系统，其特征在于：所述一段焙烧回转窑(3)设有第一回转驱动组件(303)和多个第一支撑组件(302)，所述第一回转窑体通过所述第一回转驱动组件(303)驱动回转，并通过各个第一支撑组件(302)支撑。


4.根据权利要求1所述的多段式磁化焙烧还原回转窑系统，其特征在于：所述还原剂输入组件(13)包括药剂仓(5)、皮带秤(6)和给料器(7)，还原剂由药剂仓(5)输出后落在皮带秤(6)上称重传输，然后通过给料器(7)驱动落入所述稳料仓(8)中。
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【专利技术属性】
技术研发人员：贺树森，赵庆东，王靖文，
申请(专利权)人：苏尼特右旗蒙增矿业有限公司，朝阳重型冶建机械制造有限公司，中国冶金矿业鞍山冶金设计研究院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：内蒙古;15