一种磁化焙烧炉的制作方法

[0001]
本实用新型涉及赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿、高铁铝土矿、赤泥等矿料的磁化焙烧，属于选矿领域，具体涉及一种磁化焙烧炉。


背景技术：

[0002]
我国现存有大量的低品位铁矿石资源，这些铁矿石的铁品位一般在20％－50％之间。对低品位铁矿石通常采用物理化学选矿方法进行富集再利用，这些选矿方法存在回收率低、回收成本高等问题，因而目前低品位铁矿石的利用率非常低。
[0003]
磁化焙烧是处理低品位铁矿石的有效方法之一，其是在加热状态将铁矿石中的挥发性物质脱除，并将高价铁还原成低价铁的过程。传统生产工艺的磁化焙烧过程是在立窑、回转窑中实现的。立窑生产工艺比较落后，容易产生过烧和欠烧，铁矿还原率低，也不能处理像褐铁矿、菱铁矿一类易出现热粉化现象的原料。回转窑生产工艺在一定程度上克服了立窑的上述缺点，但热耗很高，同时存在结圈、结皮、出现熔块等生产操作问题。
[0004]
为了提高焙烧和磁化效果，目前出现了一些新型磁化焙烧炉。例如，cn101392989公开了一种悬浮磁化焙烧炉，该磁化焙烧炉是通过焙烧器对矿石进行焙烧，导致矿石焙烧不够或局部过度焙烧，并且磁化的程度也不彻底。cn101775486公开了一种封闭式磁化还原炉，该磁化还原炉的磁化焙烧室是封闭的，这种构造制备工艺繁琐，并且矿石的磁化效果并不理想。同时，现有磁化焙烧炉容积小，生产能力有限，不能满足大规模工业化生产的需要。
[0005]
因此针对上述问题，实用新型一种新的磁化焙烧炉，能够适应不同种类的矿料，提高磁化效率很有必要。


技术实现要素：

[0006]
本实用新型的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种磁化焙烧炉及磁化焙烧方法，该磁化焙烧炉及磁化焙烧方法能够适用于多种不同种类的矿料，其磁化效果好，且生产效率高。
[0007]
本实用新型采用的技术方案如下：
[0008]
一种磁化焙烧炉，它包括进料段、加热段、冷却段和出料段；
[0009]
所述进料段包括原料仓，还原剂料仓和送料装置，所述原料仓和还原剂料仓设置在送料装置处，所述送料装置用于将原料仓和还原剂料仓出来的原料和还原剂送至加热段内；
[0010]
所述加热段包括加热通道，所述加热通道处设置有加热装置；
[0011]
所述冷却段包括冷却通道，所述冷却通道处设置有制冷装置；
[0012]
所述出料段包括出料通道，所述出料通道处设置有锁风阀；
[0013]
所述送料装置、加热通道、冷却通道和出料通道依次相连。
[0014]
进一步的，所述送料装置包括送料槽，送料螺旋杆、送料驱动装置；所述送料螺旋杆设置在送料槽内，所述送料槽出口端与加热通道相连；所述原料仓和还原剂料仓设置在
送料槽顶部，并与送料槽内部连通；所述送料驱动装置与送料螺旋杆相连；所述送料驱动装置用于带动送料螺旋杆转动，将原料仓和还原剂料仓落入送料槽内的原料和还原剂送至加热通道内。
[0015]
进一步的，所述送料螺旋杆的螺旋叶片上还设置有搅拌杆；所述送料槽的上还开设有惰性气体入口。
[0016]
进一步的，所述加热装置为套设在加热通道外的加热筒，所述加热筒与加热通道间隔设置，使加热通道和加热筒间形成加热腔；所述加热筒的侧壁上开设有若干进气口；所述加热通道的侧壁上开设有若干排气口和气体压力表。
[0017]
进一步的，所述制冷装置为缠绕在冷却通道外侧的冷却水管。
[0018]
进一步的，所述原料仓的出口处设置有原料仓流量阀，还原剂料仓的出口处设置有还原剂料仓流量阀，所述加热装置或加热通道处设置有加热温度传感器，冷却通道处设置有冷却温度传感器；
[0019]
进一步的，所述原料仓流量阀、还原剂料仓流量阀、加热温度传感器、冷却温度传感器、锁风阀和送料驱动装置均连接至控制器。
[0020]
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
[0021]
本实用新型的磁化焙烧炉与现有悬浮磁化焙烧炉、闪速炉、回转窑等磁化焙烧系统相比，具有结构及工艺简单、紧凑，实用性更强等优点，且适用范围广，可广泛应用于赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿、高铁铝土矿、赤泥等物料，具有广阔的应用前景。同时，通过本实用新型的磁化焙烧炉，能够有效的提高磁化率。
附图说明
[0022]
图1是本实用新型的整体结构图；
[0023]
图2是加热段的结构图。
具体实施方式
[0024]
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
[0025]
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0026]
本实用新型公开了一种磁化焙烧炉，它包括进料段、加热段3、冷却段2和出料段1；
[0027]
所述进料段包括原料仓4，还原剂料仓5和送料装置，所述原料仓4和还原剂料仓5设置在送料装置处，所述送料装置用于将原料仓4和还原剂料仓5出来的原料和还原剂送至加热段3内；
[0028]
所述加热段3包括加热通道13，所述加热通道13处设置有加热装置；
[0029]
所述冷却段2包括冷却通道，所述冷却通道处设置有制冷装置；
[0030]
所述出料段1包括出料通道，所述出料通道处设置有锁风阀11；
[0031]
所述送料装置、加热通道13、冷却通道和出料通道依次相连。
[0032]
由于上述结构，原料仓4中的矿料和还原剂料仓5中的还原剂按一定比例混合后，经过送料装置送至加热通道13内反应一定时间后，再冷却便能够得到磁化后的矿料。该装
置结构简单，适用性广，可广泛应用于赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿、高铁铝土矿、赤泥等物料。
[0033]
所述送料装置包括送料槽9，送料螺旋杆10、送料驱动装置；所述送料螺旋杆10设置在送料槽9内，所述送料槽9出口端与加热通道13相连；所述原料仓4和还原剂料仓5设置在送料槽9顶部，并与送料槽9内部连通；所述送料驱动装置与送料螺旋杆10相连；所述送料驱动装置用于带动送料螺旋杆10转动，将原料仓4和还原剂料仓5落入送料槽9内的原料和还原剂充分混合均匀并送至加热通道13内；所述述送料驱动装置为驱动电机8，所述驱动电机8通过减速器7与送料螺旋杆10相连。
[0034]
如图1所述，在本实施例中，所述送料槽9、加热通道13、冷却通道均水平设置，所述送料驱动装置位于送料槽9的右端；所述冷却通道的左端通过一弯头与出料通道相连，使出料通道出口向下，便于更好的收集物料。送料装置采用螺旋杆机构，能够方便的推动物料水平移动，同时还能够搅拌物料，便于物料的混合，以便提高磁化效率。
[0035]
所述送料螺旋杆10的螺旋叶片上还设置有搅拌杆，以便进一步的搅拌物料。
[0036]
所述送料槽9的上还开设有惰性气体入口6，通入惰性气体能够将整个设备内的空气等其他气体排出，避免磁化后产品被空气氧化，而影响磁化效率。如图1所示，情性气体入口位于料槽的右端。
[0037]
如图2所示，所述加热装置为套设在加热通道13外的加热筒12，所述加热筒12与加热通道13间隔设置，使加热通道13和加热筒12间形成加热腔；所述加热筒12的侧壁上开设有若干进气口15；所述加热通道13的侧壁上开设有若干排气口14及一个气体压力表。
[0038]
由于上述结构，从加热筒12上的进气口15向加热腔内通入煤气等可燃性气体和空气等助燃性气体，并点燃，便可对加热通道13壁加热，以便完成加热通道13内物料的加热。通过调节等可燃性气体和空气等助燃性气体的比例来控制加热温度。加热后，为了避免加热腔内的气压过大，当加热腔内的气压达到一定值时，排气口14处的排气阀打开，加热腔内的气体可从加热通道13侧壁上的排气口14排出。如图2所示。
[0039]
所述加热筒12材质为导热性较高的材料，如：碳化硅板等，加热通道13外圈材质为耐火保温材料。
[0040]
所述制冷装置为缠绕在冷却通道外侧的冷却水管。
[0041]
所述原料仓4的出口处设置有原料仓流量阀，还原剂料仓5的出口处设置有还原剂料仓流量阀，所述加热装置或加热通道13处设置有加热温度传感器，冷却通道处设置有冷却温度传感器；
[0042]
所述原料仓流量阀、还原剂料仓流量阀、加热温度传感器、冷却温度传感器、锁风阀11、送料驱动装置、气体压力表、排气阀均连接至控制器。
[0043]
由于上述结构，通过控制器与各元件相连，能够实现各元件的自动化控制，以便自动的完成整个矿料的磁化过程。提高了加工效率，节省了人力。
[0044]
所述磁化焙烧炉的磁化焙烧方法如下：
[0045]
步骤1：先将一定颗粒度的原料和还原剂添加到原料仓4和还原剂料仓5中；步骤2：加热装置对加热通道13加热，使加热通道13的温度升高至加热温度；步骤3：从送料装置上的惰性气体入口6通入惰性气体，将送料槽9、加热通道13、冷却通道和出料通道内的气体气体排出；所述惰性气体为氮气；
[0046]
步骤4：打开原料仓流量阀和还原剂料仓流量阀，使原料和还原剂按一定比例进入
送料装置内，然后送料装置将物料充分混匀并送至加热通道13内；
[0047]
步骤5：加热通道13对混合物料加热一定时长，使混合物料充分反应；
[0048]
步骤6：送料装置将反应后物料往前推，送至冷却通道内。
[0049]
步骤7：打开冷却水管，对反应后物料降温；
[0050]
步骤8：当混合物料温度降低至出料温度时，锁风阀11打开出料。
[0051]
加热装置对加热通道13加热时，通过加热筒12上的进气口15向加热腔内注入一定比例的可燃性气体和空气，并点燃，使加热通道13的温度升高至加热温度。
[0052]
所述原料为矿料，还原剂为煤粉，所述原料和还原剂的颗粒度小于等于0.5mm；混合物料的加热时长为10min～60min，加热温度为500℃～1000℃；所述出料温度小于等于200℃。所述冷却通道的冷却速度通过冷却水的流速来控制，流速越大，冷却速度越快。
[0053]
所述控制器根据实际需要控制原料仓流量阀和还原剂料仓流量阀出料，控制原料和还原剂的比例，加热温度传感器和冷却温度传感器相互配合，控制驱动电机8的转速和锁风阀11的开闭。
[0054]
下面以具体的矿料，来对本实用新型的磁化焙烧方法作进一步的说明。
[0055]
某赤铁矿全铁含量41.25％，其中磁性铁含量仅为0.62％。采用本磁化焙烧炉进行磁化焙烧，先将作为原料的赤铁矿的直径制作为0.5mm，煤粉加入还原剂料仓5中，原料加入原料仓4中，煤粉和原料的质量比为5：100；加热段3中煤气和空气的比例为4：6，加热温度为600℃，加热时间为30min；冷却段2通水冷却，冷却水流速为2m/s，把物料冷却到200℃以下排出。最终磁化率达到了95％。
[0056]
某高铁铝土矿fe2o3含量21.15％。采用本磁化焙烧炉进行磁化焙烧，先将作为原料的铝土矿的直径制作为0.5mm，煤粉加入还原剂料仓5中，原料加入原料仓4中，煤粉和原料的质量比为10：100；加热段3中煤气和空气的比例为7：3，加热温度为900℃，加热时间为40min；冷却段2通水冷却，冷却水流速为2m/s，把物料冷却到200℃以下排出。最终磁化率达到了90％。
[0057]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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