本发明专利技术涉及矿物资源节能综合利用技术领域，是一种气煤双基直接还原磁选优化铁矿的方法及装置；具体包括原料处理、利用气煤双基直接还原焙烧窑对物料和还原煤混合物进行还原焙烧；经过还原焙烧的铁矿颗粒物料进行冷却并依次经煤分离再利用系统、对辊研磨系统、雷蒙研磨系统、磁选优化系统得到优化铁精粉，优化铁精粉品位Fe＞78%；本发明专利技术解决了现有技术还原效率低、还原加热时间长、加热温度高、保温效果差的问题。果差的问题。果差的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种气煤双基直接还原磁选优化铁矿的方法和装置
[0001]本专利技术属矿物资源节能综合利用直接还原
，涉及气煤双基直接还原焙烧窑及矿物优选方法；具体涉及一种气煤双基直接还原磁选优化铁矿的方法和装置。
技术介绍
[0002]直接还原铁是冶炼优质钢最佳的、不可或缺的残留元素稀释剂；现有直接还原工艺，一般要求还原铁原料含铁Fe>68.5%，自然界原料奇缺，自然原料难以满足规模生产直接还原铁原料需求；其次，现有气基竖炉还原工艺虽能耗355千克/吨＜高炉炼铁能耗的392千克/吨，但炉内结块、下料不畅通、热工难控、运行不稳定，已成现有气基竖炉还原工艺的致命弱点，致使气基竖炉工艺工业化生产应用屡屡受挫。而在焙烧工艺之后的分选工艺中，也常出现分选筛分处理不彻底，导致最后产品的铁含量不高。
技术实现思路
[0003]本专利技术克服了现有技术的不足，提出一种气煤双基直接还原磁选优化铁矿的方法和装置。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术是通过如下技术方案实现的。
[0005]一种气煤双基直接还原磁选优化铁矿的方法，包括以下步骤：S1：原料处理：将氧化铁矿和还原剂煤分别经过筛分制粒干燥筛选，得到粒径3
‑
40mm铁矿颗粒物料，将粒径5
‑
10mm煤粒和粒径1
‑
5mm再利用煤粒按照质量百分比8%和6%与铁矿颗粒物料混合，得到混合物料，混料物料的水分重量百分比＜10%。
[0006]S2：气煤双基直接还原焙烧：利用气煤双基直接还原焙烧窑对混合物料进行还原焙烧；所述焙烧窑包括窑体，所述窑体内由上至下设置有迂回的蛇形烟道，所述蛇形烟道从上到下分为三层，依次为：焙烧预热段、焙烧加热段、焙烧还原段；焙烧加热段内的焙烧加热温度为900
‑
960℃；焙烧还原段内的焙烧还原温度为960
‑
1030℃；所述焙烧预热段连接有烟气收集引风装置，所述焙烧预热段上方设置有预热料池，预热料池通过预热料管与焙烧预热段相连通，焙烧预热段的底部连通有垂直的落料通道，所述落料通道穿过焙烧加热段和焙烧还原段并与焙烧加热段和焙烧还原段相隔离；在焙烧还原段下方支撑有保温还原连接段；所述落料通道的底端连通有用于冷却物料的风冷管，风冷管内设置有还原气预热还原装置，所述还原气预热还原装置连接有还原气管路；所述风冷管上端外壁设置有送风预热器和冷却热风收集器。
[0007]焙烧还原段烟气温度达900
‑
950℃时，将铁矿颗粒物料沿预热料池、预热料管和落料通道开始下料，下料速度为v1；同时向落料通道通入还原气，焙烧还原段烟气温度达980℃时，下料速度为v2；v2为v1的5
‑
6倍；铁矿颗粒物料在预热料池中平铺堆积厚度为200
‑
300mm；焙烧还原段烟气温度上升速度≤2℃/分钟。
[0008]S3：经过气煤双基直接还原焙烧的铁矿颗粒物料进入风冷管；得到还原焙烧后落入风冷管冷却至45
‑
55℃。
[0009]S4：经过冷却的物料依次经煤分离再利用系统，分别得到还原物料和粒径1～5mm再利用煤粒。
[0010]S5：将还原物料依次经过对辊磨机、磁选机、筛分抽离装置、雷蒙磨机、提升机循环研磨、抽灰除尘装置、中磁精选装置，得到＞300目的优化还原铁精粉；优化还原铁精粉含Fe的重量百分比>78％。
[0011]优选的，经过冷却的焙烧物料通过导料叶轮控制下料，所述导料叶轮转速4
‑
6转/小时。
[0012]优选的，所述的还原气为H2 或 CO。
[0013]优选的，所述还原气经过还原气预热还原装置（9）后并与焙烧料直接接触，充分吸收焙烧料冷却热能，还原气温度＞850℃。
[0014]优选的，所述还原剂煤的粒径＜10mm，含硫S＜0.6%，挥发份>8%。
[0015]优选的，送风预热器预热送风温度320～380℃。
[0016]优选的，焙烧预热段排出烟气温度为160～200℃。
[0017]一种气煤双基直接还原磁选优化铁矿的装置，包括原料处理系统、还原焙烧窑、煤分离再利用系统、循环研磨系统和磁选优化系统、烟气余热利用系统。
[0018]所述原料处理系统包括相连接的铁矿筛分制粒机和铁矿筛选机、相连接的煤筛分制粒机和煤筛选机，所述铁矿筛选机与煤筛选机分别连接至混料输出装置。
[0019]所述还原焙烧窑包括窑体，所述窑体内由上至下设置有迂回的蛇形烟道，所述蛇形烟道从上到下分为三层，依次为：焙烧预热段、焙烧加热段、焙烧还原段；所述焙烧预热段连接有烟气引风收集装置，所述焙烧预热段上方设置有预热料池，预热料池通过预热料管与焙烧预热段相连通，焙烧预热段的底部连通有垂直的落料通道，所述落料通道穿过焙烧加热段和焙烧还原段并与焙烧加热段和焙烧还原段相隔离；所述焙烧还原段连接有燃烧室的火咀；焙烧还原段内的焙烧加热温度为960
‑
1030℃；所述落料通道的底端连通有用于冷却物料的风冷管，所述风冷管中上部设有还原气预热还原装置；所述还原气预热还原装置入口连通有还原气管路；还原气管路内的还原气压力为高于标注气压600
‑
1200Pa；所述风冷管底部连接有输出提升装置。
[0020]所述煤分离再利用系统包括相连接的磁选装置和分离煤再利用装置，所述输出提升装置与磁选装置相连接。
[0021]所述循环研磨系统包括依次连接的对辊磨机、磁选机、筛分抽离装置、雷蒙磨机、离心抽离装置、提升机；所述磁选优化系统包括中磁精选装置。
[0022]所述磁选装置与对辊磨机相连接，所述离心抽离装置与中磁精选装置相连接；所述分离煤再利用装置与混料输出装置相连接。
[0023]进一步的，所述铁矿筛分制粒机通过烟气净化干燥装置与铁矿筛选机相连接；煤筛分制粒机通过烟气净化干燥装置与煤筛选机相连接；所述烟气引风收集装置与烟气净化干燥装置相连接。
[0024]进一步的，还包括除灰除尘系统，所述除灰除尘系统包括依次相连接的除灰除尘装置和静电除尘装置；所述的对辊磨机、离心抽离装置、中磁精选装置以及分离煤再利用装置分别与除灰除尘装置相连接。
[0025]本专利技术相对于现有技术所产生的有益效果为：
①
铁矿和还原剂煤分别筛分制粒干燥，加热烟气引入烟气净化加热干燥装置，烟气流经原料颗粒空隙，烟气中的微尘及有害物被原料颗粒粘结吸附，微尘及有害物在筛选过程中顺便抽灰除去，原料颗粒成为烟气净化填料，烟气得到净化、环境友好、净化后烟气温度<60℃、环保投资减少，原料得到干燥，烟气余热利用效率明显提高，再经筛选得到颗粒物料。
[0026]②
铁矿筛选过程顺便将铁矿中部分杂质（6%～10%）直接抽灰除去，焙烧加热能耗减少＞6%，生产过程环境友好。
[0027]③
混料颗粒空隙还原接触面积增大、还原气容留空间充足、反应时间充分本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种气煤双基直接还原磁选优化铁矿的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：原料处理：将氧化铁矿和还原剂煤分别经过筛分制粒干燥筛选，得到粒径3
‑
40mm铁矿颗粒物料，将粒径5
‑
10mm煤粒和粒径1
‑
5mm再利用煤粒按照质量百分比8%和6%与铁矿颗粒物料混合，得到混合物料，混料物料的水分重量百分比＜10%；S2：气煤双基直接还原焙烧：利用气煤双基直接还原焙烧窑对混合物料进行还原焙烧；所述焙烧窑包括窑体（1），所述窑体（1）内由上至下设置有迂回的蛇形烟道，所述蛇形烟道从上到下分为三层，依次为：焙烧预热段（5）、焙烧加热段（6）、焙烧还原段（7）；焙烧加热段（6）内的焙烧加热温度为900
‑
960℃；焙烧还原段（7）内的焙烧还原温度为960
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1030℃；所述焙烧预热段（5）连接有烟气收集引风装置，所述焙烧预热段（5）上方设置有预热料池（2），预热料池（2）通过预热料管（3）与焙烧预热段（5）相连通，焙烧预热段（5）的底部连通有垂直的落料通道（4），所述落料通道（4）穿过焙烧加热段（6）和焙烧还原段（7）并与焙烧加热段（6）和焙烧还原段（7）相隔离；在焙烧还原段（7）下方支撑有保温还原连接段（8）；所述落料通道（4）的底端连通有用于冷却物料的风冷管（10），风冷管（10）内设置有还原气预热还原装置（9），所述还原气预热还原装置（9）连接有还原气管路；所述风冷管（10）上端外壁设置有送风预热器（16）和冷却热风收集器（17）；焙烧还原段（7）烟气温度达900
‑
950℃时，将铁矿颗粒物料沿预热料池（2）、预热料管（3）和落料通道（4）开始下料，下料速度为v1；同时向落料通道（4）通入还原气，焙烧还原段（7）烟气温度达980℃时，下料速度为v2；v2为v1的5
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6倍；铁矿颗粒物料在预热料池中平铺堆积厚度为200
‑
300mm；焙烧还原段（7）烟气温度上升速度≤2℃/分钟；S3：经过气煤双基直接还原焙烧的铁矿颗粒物料进入风冷管（10）；得到还原焙烧后落入风冷管（10）冷却至45
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55℃；S4：经过冷却的物料依次经煤分离再利用系统，分别得到还原物料和粒径1～5mm再利用煤粒；S5：将还原物料依次经过对辊磨机、磁选机、筛分抽离装置、雷蒙磨机、提升机循环研磨、抽灰除尘装置、中磁精选装置，得到＞300目的优化还原铁精粉；优化还原铁精粉含Fe的重量百分比>78％。2.根据权利要求1所述的一种气煤双基直接还原磁选优化铁矿的方法，其特征在于，经过冷却的焙烧物料通过导料叶轮控制下料，所述导料叶轮转速4
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6转/小时。3.根据权利要求1所述的一种气煤双基直接还原磁选优化铁矿的方法，其特征在于，所述的还原气为H
2 或 CO。4.根据权利要求1所述的一种气煤双基直接还原磁选优化铁矿的方法，其特征在于，所述还原气经过还原气预热还原装置（9）后并与焙烧料直接接触，充分吸收焙烧料冷却热能，还原气温度＞850℃。5.根据权利要求1所述的一种气煤双基直接还原磁选优化铁矿的方法，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张雷，张凯玮，张妍琪，
申请(专利权)人：张雷，
类型：发明
国别省市：
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