本實(shí)用新型屬于冶煉技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種轉(zhuǎn)底爐處理菱鐵礦的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來隨著鋼鐵行業(yè)的迅猛發(fā)展，我國對鐵礦產(chǎn)資源的開發(fā)強(qiáng)度大，綜合利用率低以及地質(zhì)勘查難度的不斷增大，使得地質(zhì)條件好、資源品位高、分選性好的鐵礦資源正逐漸減少，礦產(chǎn)資源可持續(xù)供給能力下降，后備資源不足，積極開發(fā)利用難選鐵礦石及低品位鐵礦石資源，才能有效擴(kuò)大我國可工業(yè)利用的鐵礦石資源量，降低對外依存度，保障鐵礦石供應(yīng)的安全。

菱鐵礦的晶體呈菱面體狀、短柱狀或偏三角面體狀。通常呈粒狀、土狀、致密塊狀集合體。我國含菱鐵礦的鐵礦石資源已探明儲量18.34億噸，占我國鐵礦石探明儲量的3.4％，另有保有儲量18.21億噸，主要集中在我國的貴州、新疆、陜西、遼寧、吉林等10多個地區(qū)，尤其在貴州、陜西、甘肅和青海等幾個西部省(自治區(qū))占全國該類鐵礦石資源總儲量50％以上。因鎂、錳內(nèi)質(zhì)同象現(xiàn)象十分普遍，絕大多數(shù)菱鐵礦理論品位在32％～45％，銷售困難，影響開發(fā)者積極性。

目前針對含菱鐵礦的難選礦主要應(yīng)用技術(shù)有：還原焙燒－磁選、強(qiáng)磁選和浮選及聯(lián)合分選技術(shù)等。因其密度、比磁化系數(shù)均較低，加之很多菱鐵礦常與綠泥石、石榴石等密度及比磁化系數(shù)與之相差不大的脈石礦物共生，可選性差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型期望提出一種轉(zhuǎn)底爐處理菱鐵礦的系統(tǒng)，在轉(zhuǎn)底爐中完成菱鐵礦的磁化焙燒和還原焙燒，還原效果好；燃?xì)馊鄯譅t熔分獲得的鐵水品位高；系統(tǒng)能耗低、成本小。

本實(shí)用新型提供一種轉(zhuǎn)底爐處理菱鐵礦的系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)底爐和燃?xì)馊鄯譅t；

所述轉(zhuǎn)底爐包括入料口、出料口和擋墻，所述擋墻位于所述轉(zhuǎn)底爐的爐體內(nèi)，將所述爐體內(nèi)的環(huán)形空間分隔為磁化焙燒區(qū)和還原焙燒區(qū)，所述擋墻包括空心擋墻和實(shí)心擋墻，所述空心擋墻頂部設(shè)有還原劑入口，所述空心擋墻內(nèi)部上下貫通，所述轉(zhuǎn)底爐入料口位于所述磁化焙燒區(qū)，所述轉(zhuǎn)底爐出料口位于所述還原焙燒區(qū)；

所述燃?xì)馊鄯譅t包括入料口和出料口；

所述轉(zhuǎn)底爐出料口連接所述燃?xì)馊鄯譅t入料口。

轉(zhuǎn)底爐用于干球團(tuán)的磁化焙燒和還原焙燒，獲得金屬化球團(tuán)。燃?xì)馊鄯譅t用于金屬化球團(tuán)的熔化分離，獲得高品位鐵水。

根據(jù)轉(zhuǎn)底爐的爐底旋轉(zhuǎn)方向，在干球團(tuán)由磁化焙燒區(qū)進(jìn)入還原焙燒區(qū)處設(shè)置空心擋墻，空心擋墻作為還原劑進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐的通道。轉(zhuǎn)底爐入料口位于磁化焙燒區(qū)實(shí)心擋墻端，轉(zhuǎn)底爐出料口位于還原焙燒區(qū)實(shí)心擋墻端。

本實(shí)用新型中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括細(xì)磨機(jī)、造球機(jī)和干燥裝置，

所述細(xì)磨機(jī)包括出料口；

所述造球機(jī)包括入料口和出料口；

所述干燥裝置包括入料口和出料口；

所述細(xì)磨機(jī)出料口連接所述造球機(jī)入料口，所述造球機(jī)出料口連接所述干燥裝置入料口，所述干燥裝置出料口連接所述轉(zhuǎn)底爐入料口。

細(xì)磨機(jī)用于將菱鐵礦細(xì)磨至后續(xù)處理所需的粒度。造球機(jī)用于將菱鐵礦顆粒造球。干燥裝置用于球團(tuán)的干燥，為后續(xù)焙燒做準(zhǔn)備。

具體的，轉(zhuǎn)底爐內(nèi)的空間為環(huán)形，所述磁化焙燒區(qū)環(huán)形區(qū)域的弧度為120°～180°。

具體的，所述轉(zhuǎn)底爐入料口與轉(zhuǎn)底爐出料口之間的扇形區(qū)域弧度為10°～15°。實(shí)心擋墻設(shè)置在轉(zhuǎn)底爐入料口和轉(zhuǎn)底爐出料口之間的扇形區(qū)域內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述擋墻底部與所述轉(zhuǎn)底爐的爐底上表面的距離為10～20cm。擋墻底部到轉(zhuǎn)底爐的爐底上表面的距離既要保證物料的順利通過，又要保證磁化焙燒區(qū)氣氛和還原焙燒區(qū)氣氛不互相干擾。

另外，本實(shí)用新型提供一種利用上述系統(tǒng)處理菱鐵礦的方法，包括如下步驟：

A、將菱鐵礦細(xì)磨、造球，干燥后獲得干球團(tuán)；

B、將所述干球團(tuán)送入所述轉(zhuǎn)底爐，先進(jìn)行磁化焙燒，后進(jìn)行還原焙燒，獲得金屬化球團(tuán)，還原劑由所述還原劑入口進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐，在所述干球團(tuán)進(jìn)入所述還原焙燒區(qū)時將所述干球團(tuán)均勻覆蓋一層還原劑；

C、將所述金屬化球團(tuán)配加生石灰送入燃?xì)馊鄯譅t熔化后熔清0.5～1.5h，獲得鐵水和爐渣。

本實(shí)用新型中，所述轉(zhuǎn)底爐磁化焙燒區(qū)溫度為500～800℃，還原焙燒區(qū)溫度為1200～1300℃，所述轉(zhuǎn)底爐的爐底旋轉(zhuǎn)一周時間為1.5～3h。

作為優(yōu)選的方案，步驟A中將所述菱鐵礦細(xì)磨至粒度≤200目的菱鐵礦占的質(zhì)量百分比在85％以上，所述干球團(tuán)粒徑為8～16mm。

作為優(yōu)選的方案，所述還原劑中碳的質(zhì)量成分不低于80％，所述還原劑粒度為1～4mm。

作為優(yōu)選的方案，步驟C中所述金屬化球團(tuán)與生石灰的質(zhì)量比為1:0.05～0.15。

本實(shí)用新型提供的轉(zhuǎn)底爐處理菱鐵礦的系統(tǒng)和方法，將菱鐵礦制備球團(tuán)后，在轉(zhuǎn)底爐完成磁化焙燒和還原焙燒，還原效果好；還原劑通過空心擋墻進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐，防止還原劑在落下過程發(fā)生燃燒和不均勻布料；還原焙燒區(qū)充分利用磁化焙燒區(qū)干球團(tuán)顯熱，能耗小、成本低；干球團(tuán)熱裝進(jìn)入燃?xì)馊鄯譅t，熔化分離效果好，獲得的鐵水品位高。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型轉(zhuǎn)底爐處理菱鐵礦的系統(tǒng)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型轉(zhuǎn)底爐空心擋墻局部視圖；

圖3是本實(shí)用新型的系統(tǒng)處理菱鐵礦的流程圖。

圖中：

1-細(xì)磨機(jī)；2-造球機(jī)；3-干燥裝置；4-轉(zhuǎn)底爐；

401-轉(zhuǎn)底爐入料口；402-轉(zhuǎn)底爐出料口；403-磁化焙燒區(qū)；

404-還原焙燒區(qū)；405-空心擋墻；406-實(shí)心擋墻；407-還原劑入口；

5-燃?xì)馊鄯譅t。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行更加詳細(xì)的說明，以便能夠更好地理解本實(shí)用新型的方案及其各個方面的優(yōu)點(diǎn)。然而，以下描述的具體實(shí)施方式和實(shí)施例僅是說明的目的，而不是對本實(shí)用新型的限制。

如圖1所示，一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種轉(zhuǎn)底爐處理菱鐵礦的系統(tǒng)，包括：細(xì)磨機(jī)1、造球機(jī)2、干燥裝置3、轉(zhuǎn)底爐4和燃?xì)馊鄯譅t5。

細(xì)磨機(jī)1包括入料口和出料口。細(xì)磨機(jī)1用于將菱鐵礦細(xì)磨至后續(xù)處理所需的粒度。

造球機(jī)2包括入料口和出料口。造球機(jī)2用于將菱鐵礦顆粒造球。球狀的物料更利于在轉(zhuǎn)底爐中均勻受熱。

干燥裝置3包括入料口和出料口。干燥裝置3用于球團(tuán)的干燥，為后續(xù)焙燒做準(zhǔn)備。

轉(zhuǎn)底爐4用于干球團(tuán)的磁化焙燒和還原焙燒，獲得金屬化球團(tuán)。

燃?xì)馊鄯譅t5包括入料口和出料口。燃?xì)馊鄯譅t5用于金屬化球團(tuán)的融化分離，獲得高品位的鐵水。

如圖1和圖2所示，轉(zhuǎn)底爐4包括：入料口401、出料口402和擋墻。

轉(zhuǎn)底爐4的爐體內(nèi)為環(huán)形空間，爐底可旋轉(zhuǎn)。擋墻位于轉(zhuǎn)底爐的爐體內(nèi)，將爐體內(nèi)的環(huán)形空間分隔為磁化焙燒區(qū)403和還原焙燒區(qū)404。擋墻包括空心擋墻405和實(shí)心擋墻406，空心擋墻405頂部設(shè)有還原劑入口407，空心擋墻405內(nèi)部上下貫通。

圖1和圖2中，虛線箭頭表示轉(zhuǎn)底爐爐底的旋轉(zhuǎn)方向。爐底的旋轉(zhuǎn)帶動爐內(nèi)的物料運(yùn)動。根據(jù)轉(zhuǎn)底爐4的爐底旋轉(zhuǎn)方向，在干球團(tuán)由磁化焙燒區(qū)403進(jìn)入還原焙燒區(qū)404處設(shè)置空心擋墻405，空心擋墻405作為還原劑進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐4的通道。轉(zhuǎn)底爐入料口401位于磁化焙燒區(qū)403實(shí)心擋墻端，轉(zhuǎn)底爐出料口402位于還原焙燒區(qū)404實(shí)心擋墻端。轉(zhuǎn)底爐入料401口與轉(zhuǎn)底爐出料口402之間的扇形區(qū)域弧度為10°～15°。實(shí)心擋墻406位于轉(zhuǎn)底爐入料401口與轉(zhuǎn)底爐出料口402之間的扇形區(qū)域內(nèi)。

如圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例中，還原劑入口407設(shè)置在空心擋墻405的頂端，空心擋墻405作為還原劑的通道，使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更緊湊。干球團(tuán)由磁化焙燒區(qū)403進(jìn)入還原焙燒區(qū)404時，還原劑由還原劑入口407進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐，將干球團(tuán)均勻覆蓋一層還原劑。

轉(zhuǎn)底爐的磁化焙燒區(qū)403采用輻射管加熱，還原焙燒區(qū)404采用燃燒器加熱。

細(xì)磨機(jī)1出料口連接造球機(jī)2入料口，造球機(jī)2出料口連接干燥裝置3入料口，干燥裝置3出料口連接轉(zhuǎn)底爐入料口401，轉(zhuǎn)底爐出料口402連接燃?xì)馊鄯譅t5入料口。

具體的，轉(zhuǎn)底爐4的爐體內(nèi)為環(huán)形空間，磁化焙燒區(qū)403所占的環(huán)形空間的弧度為120°～180°。

進(jìn)一步的，擋墻底部與轉(zhuǎn)底爐的爐底上表面的距離為10～20cm。擋墻底部到轉(zhuǎn)底爐的爐底上表面的距離既要保證物料的順利通過，又要保證磁化焙燒區(qū)氣氛和還原焙燒區(qū)氣氛不互相干擾。

另一方面，如圖3所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種利用上述系統(tǒng)處理菱鐵礦的方法，包括如下步驟：

1、將菱鐵礦細(xì)磨至粒度≤200目的菱鐵礦占的質(zhì)量百分比在85％以上，造球，干燥后獲得干球團(tuán)，干球團(tuán)粒徑為8～16mm；

2、將干球團(tuán)送入轉(zhuǎn)底爐4，先進(jìn)行磁化焙燒，后進(jìn)行還原焙燒，獲得金屬化球團(tuán)，轉(zhuǎn)底爐磁化焙燒區(qū)溫度為500～800℃，還原焙燒區(qū)溫度為1200～1300℃，還原劑由所述還原劑入口407進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐，在干球團(tuán)進(jìn)入還原焙燒區(qū)404時將干球團(tuán)均勻覆蓋一層還原劑，轉(zhuǎn)底爐的爐底旋轉(zhuǎn)一周時間為1.5～3h；

3、將所述金屬化球團(tuán)配加生石灰送入燃?xì)馊鄯譅t熔化后熔清0.5～1.5h，獲得鐵水和爐渣，金屬化球團(tuán)與生石灰的質(zhì)量比為1:0.05～0.15。

作為優(yōu)選的方案，還原劑中碳的質(zhì)量成分不低于80％，還原劑粒度為1～4mm。

本實(shí)用新型實(shí)施例中，菱鐵礦(FeCO₃)在加熱到一定溫度時會發(fā)生分解反應(yīng)，放出二氧化碳?xì)怏w，生成Fe₃O₄，磁化焙燒后的Fe₃O₄更容易被還原，提高了干球團(tuán)的金屬化率。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)底爐處理菱鐵礦的系統(tǒng)和方法，將菱鐵礦制備球團(tuán)，在轉(zhuǎn)底爐中一體化完成干球團(tuán)的磁化焙燒和還原焙燒，還原效果好；空心擋墻作為還原劑進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐的通道，防止還原劑在落下過程發(fā)生燃燒和不均勻布料；還原焙燒區(qū)充分利用磁化焙燒區(qū)干球團(tuán)顯熱，能耗小、成本低；干球團(tuán)熱裝進(jìn)入燃?xì)馊鄯譅t，熔化分離效果好。

實(shí)施例1

將某菱鐵礦磨至粒度≤200目的顆粒質(zhì)量占比87.47％，造球(球團(tuán)粒徑8～12mm)，干燥后從轉(zhuǎn)底爐入料口進(jìn)入，磁化焙燒區(qū)弧度為130°，溫度控制500℃，還原焙燒區(qū)溫度控制1250℃，爐底旋轉(zhuǎn)一周時間為2h，磁化焙燒后的干球團(tuán)進(jìn)入還原焙燒區(qū)時，還原煤(C的質(zhì)量成分：81.52％，粒度3mm)從還原劑入口鋪滿干球團(tuán)一層，鋪滿還原煤的干球團(tuán)在還原焙燒區(qū)被還原成金屬化球團(tuán)從轉(zhuǎn)底爐出料口排出。將還原排出的熱態(tài)金屬化球團(tuán)按照1:0.05配加生石灰進(jìn)入燃?xì)馊鄯譅t熔化后熔清0.6h獲得鐵水和爐渣。

實(shí)施例2

將某菱鐵礦磨至粒度≤200目的顆粒質(zhì)量占比88.85％，造球(球團(tuán)粒徑10～14mm)，干燥后從轉(zhuǎn)底爐入料口進(jìn)入，磁化焙燒區(qū)弧度為170°，溫度控制650℃，還原焙燒區(qū)溫度控制1200℃，爐底旋轉(zhuǎn)一周時間為2h，磁化焙燒后的干球團(tuán)進(jìn)入還原焙燒區(qū)時，還原煤(C的質(zhì)量成分：81.31％，粒度3mm)從還原劑入口鋪滿干球團(tuán)一層，鋪滿還原煤的干球團(tuán)在還原焙燒區(qū)被還原成金屬化球團(tuán)從轉(zhuǎn)底爐出料口排出。將還原排出的熱態(tài)金屬化球團(tuán)按照1:0.1配加生石灰進(jìn)入燃?xì)馊鄯譅t熔化后熔清1.5h獲得鐵水和爐渣。

實(shí)施例3

將某菱鐵礦磨至粒度≤200目的顆粒質(zhì)量占比88.65％，造球(球團(tuán)粒徑10～16mm)，干燥后從轉(zhuǎn)底爐入料口進(jìn)入，磁化焙燒區(qū)弧度為140°，溫度控制800℃，還原焙燒區(qū)溫度控制1300℃，爐底旋轉(zhuǎn)一周時間為1.5h，磁化焙燒后的干球團(tuán)進(jìn)入還原焙燒區(qū)時，蘭炭(C的質(zhì)量成分：84.87％，粒度3mm)從還原劑入口鋪滿干球團(tuán)一層，鋪滿蘭炭的干球團(tuán)在還原焙燒區(qū)被還原成金屬化球團(tuán)從轉(zhuǎn)底爐出料口排出。將還原排出的熱態(tài)金屬化球團(tuán)按照1:0.15配加生石灰進(jìn)入燃?xì)馊鄯譅t熔化后熔清0.9h獲得鐵水和爐渣。

需要說明的是，以上參照附圖所描述的各個實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型而非限制本實(shí)用新型的范圍，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的前提下對本實(shí)用新型進(jìn)行的修改或者等同替換，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的范圍之內(nèi)。此外，除上下文另有所指外，以單數(shù)形式出現(xiàn)的詞包括復(fù)數(shù)形式，反之亦然。另外，除非特別說明，那么任何實(shí)施例的全部或一部分可結(jié)合任何其它實(shí)施例的全部或一部分來使用。