[發(fā)明專利]含鈦固體的熱處理工藝和設備

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680008298.4
• 申請日: 2006-03-14
• 公開（公告）號: CN101142329A
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發(fā)明（設計）人: A－N·貝扎維;L·弗曼尼克
• 申請（專利權）人: 奧圖泰有限公司
• 主分類號: C22B1/10
• 分類號: C22B1/10;C22B5/14;F27B15/16
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 董敏

本發(fā)明涉及一種含鈦固體的熱處理工藝，其中在具有循環(huán)流化床的反應器中將細粒的固體加熱到溫度700到1000℃，并且與廢氣一起從反應器排入下游的分離器，固體在分離器中與廢氣分離，并且至少部分地和/或分階段地重新循環(huán)到反應器。此外，本發(fā)明涉及一種相應的設備。

這種工藝和設備例如應用于鈦鐵礦(X＊TiO₂Y＊FeOZ＊Fe₂O₃)的磁化煅燒。過去使用具有靜止流化床的反應器磁化煅燒鈦鐵礦，但是這種反應器僅僅具有小的控制范圍和低的反應密度。另外，當使用具有靜止流化床的反應器時，考慮到容器容積，僅僅可能達到相當?shù)偷牧魉佟τ谶@種具有靜止流化床的反應器，溫度和保持時間的控制也常常是不順利的。

因此，在具有循環(huán)流化床的反應器中在氧化條件下進行磁化煅燒也是公知的。為此目的，通過風口底部(氣體分配器)向反應器中吹入熱氣體將固體流化。此熱氣體大多是在外部燃燒器中產生的，其中燃燒例如天然氣或燃料油和環(huán)境空氣。與廢氣一起從反應器中排出的固體，在分離器中與廢氣分開并且至少部分地重新循環(huán)到反應器中。為了控制固體從分離器重新循環(huán)進入反應器，使用一個所謂的“L閥”，可以通過供應氣體進行控制。

在進一步處理反應器中煅燒的鈦鐵礦之前，必須將其冷卻。為此，公知的是，例如使用流化床冷卻器，在其中散失產品的熱量。但是，在這些公知的工藝和設備中，在冷卻周期過程中可能出現(xiàn)磁化煅燒鈦鐵礦的變化，從而先前達到的正面的磁性能再次下降。

因此，本發(fā)明的目的是提供一種如上所述的工藝，其中可以處理不適于在氧化條件下磁化煅燒的鈦鐵礦，從而大大避免熱處理之后的產品變化。

根據本發(fā)明，此目的是通過在還原條件下煅燒鈦鐵礦實現(xiàn)的。

為了提高產品質量并且為了避免在熱處理后的產品變化，反應器和/或分離器的下游優(yōu)選的是冷卻裝置，其可以實現(xiàn)相當快地冷卻產品。這可以通過灌溉或噴淋冷卻器間接冷卻，或者通過噴水直接冷卻。優(yōu)選地，提供噴射冷卻器，其中通過噴射冷卻劑將固體冷卻到250℃以下，并且可能在噴射冷卻器下游的另一個冷卻器中進一步冷卻，例如流化床冷卻器，流化氣體進入噴射冷卻器的氣體速度使流化床的顆粒弗勞德數(shù)在0.01到10之間，特別是在0.1到1之間。優(yōu)選地，在流化床冷卻器底部的顆粒弗勞德數(shù)在0.1到0.25之間，特別約為0.17。在流化床冷卻器頂部，顆粒弗勞德數(shù)優(yōu)選地在0.35到0.55之間，特別約為0.47。

每個顆粒弗勞德數(shù)由以下方程定義：

${\mathrm{Fr}}_p=\frac{u}{\sqrt{\frac{({\mathrm{\ρ}}_s-{\mathrm{\ρ}}_f)}{{\mathrm{\ρ}}_f}*d_p*g}}$

式中，

u是氣流的有效速度，m/s；

ρ_f是流化氣體的有效密度，kg/m³；

ρ_s是固體顆粒密度，kg/m³(表觀密度)；

d_p是在反應器作業(yè)過程中反應器物料顆粒m(或者形成的二次團粒)的平均直徑；

g是重力加速度，m/s²。

當使用此方程時，應該考慮到d_p不表示所用材料的平均直徑(d₅₀)，而是在反應器作業(yè)過程中形成的反應器物料的平均直徑，這與所用物料(一次顆粒)的平均直徑明顯不同。