在菱铁矿、褐铁矿、赤铁矿等磁化焙烧时,必须在非氧化性气氛下将菱铁矿、褐铁矿、赤铁矿等加热到一定的温度。实现磁化焙烧的热工设备有以下几种:
1、内燃式竖炉
这种竖炉与我们发明的新的煤基直接还原技术相结合,就可以对菱铁矿、褐铁矿、赤铁矿等进行磁化焙烧。如果条件合适,甚至可以完成直接还原过程,一步还原到金属铁。
所谓内燃式竖炉,与常规的、带有外燃烧室的竖炉如氧化球团竖炉不同,它没有外燃烧室,燃烧过程发生在内燃式竖炉的炉膛内;其次,内燃式竖炉不需要额外的外加燃料,只需要鼓入普通的、常温的空气,就能够完成菱铁矿、褐铁矿、赤铁矿等的磁化焙烧。
内燃式竖炉的示意图
工艺过程:
内燃式竖炉从上到下划分为3部分:预热段、还原段和冷却段。湿的包衣球从内燃式竖炉顶部加入,经过预热、还原和冷却,从底部卸出。
助燃风通过梁式烧嘴均匀地鼓入内燃式竖炉,助燃风在内燃式竖炉的横断面上分布非常均匀。
由于采用了独特的布风技术,内燃式竖炉的宽度可以做得很大,从而可以使内燃式竖炉的处理量大大增加。对比其他竖炉如氧化球团竖炉,由于受到喷火深度的限制,这种竖炉的宽度{zd0}只能到2500毫米。如果宽度再增加,就会在竖炉的中间形成死料柱。
2、回转窑
磁化焙烧的回转窑,大体上说,与生产水泥的回转窑一样。为了在回转窑内形成非氧化气氛,在回转窑的窑身的不同部位设置二次燃烧风机。通过控制二次燃烧风机的供风量,调节窑内的气氛。
回转窑实物图
回转窑示意图
3、鞍山式竖炉
上世纪六十年代,鞍山钢铁公司为了处理难选铁矿,设计、建设了一种磁化焙烧竖炉,人们把这种竖炉叫鞍山式竖炉。
鞍山式竖炉示意图
鞍山式竖炉的工艺过程为:这种竖炉从上到下分为预热、煅烧、还原和冷却四个阶段。在这种竖炉的两侧设有燃烧室,燃烧室产生的高温烟气通过喷火口喷入竖炉,将矿石加热到700度左右。在竖炉的中部,炉膛的中心设有还原气分配塔。加热的矿石与通过还原气分配塔进入炉膛的还原气体接触,发生还原,将赤铁矿还原成磁铁矿。然后冷却,排出竖炉。
4、普通竖炉
在一些地方,采用与混烧石灰类似的竖炉磁化焙烧难选铁矿。这种土办法和土设备,处理量低,磁化率低,效果差。
5、沸腾炉/流化床
有人在作沸腾炉/流化床的磁化焙烧试验。
矿粉在高速、高温的还原气体吹动下,象开锅一样沸腾
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