[發明專利]一種鐵礦粉多級懸浮態還原焙燒裝置及方法

有效

• 申請號: 201910241077.0
• 申請日: 2019-03-28
• 公開（公告）號: CN109943710B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 李艷軍;韓躍新;余建文;高鵬;孫永升
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C22B1/10
• 分類號: C22B1/10
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

1.一種鐵礦粉多級懸浮態還原焙燒裝置,包括外殼、擋板組、進料管和進氣管組；外殼的前端上方設有進料口與進料管連通，進料管內設有翻板閥；外殼后端的上方設有出料口；其特征在于：擋板組由N個上擋板和N-1個下擋板組成，相鄰兩個上擋板之間設有一個下擋板，擋板組將外殼前后兩個端板之間的空間平均分隔為2N個反應室，其中N=2~6；其中每個上擋板的底邊與一個支撐板的頂邊相對，每個支撐板和與其相對的上擋板之間為下通道；每個下擋板頂邊與外殼頂板之間為上通道；每個反應室內設有氣流分布板，氣流分布板的底面與支撐板連接，氣流分布板將每個反應室分隔為上方的粉料懸浮區域和下方的氣流區域；所述的氣流分布板孔徑0.1~1mm，開孔率2~10%；進氣管組由多個設有流量閥的進氣管組成，每個進氣管與一個氣流區域連通；各進氣管同時與一個氣體加熱器連通，氣體加熱器與氣源連通。

2.根據權利要求1所述的一種鐵礦粉多級懸浮態還原焙燒裝置,其特征在于每個所述的上擋板的頂邊與外殼頂板固定連接，側邊與外殼側板固定連接；每個所述的支撐板的底邊與外殼的底部固定連接；側邊與外殼側板固定連接；每個所述的下擋板的底邊與外殼的底部固定連接，側板與外殼側板固定連接。

3.根據權利要求1所述的一種鐵礦粉多級懸浮態還原焙燒裝置,其特征在于所述的進料管的水平截面積為反應室水平截面積的1/2~3/4。

4.一種鐵礦粉多級懸浮態還原焙燒方法，其特征在于采用權利要求1所述的裝置，按以下步驟進行：

（1）將還原氣體通過氣體加熱器加熱至500~900℃，然后經進氣管組進入各反應室，并經過氣流分布板進入粉料懸浮區域；

（2）將鐵礦粉連續送入進料管，隨著鐵礦粉在進料管內累積，翻板閥開啟，鐵礦粉進入2N個反應室中的第一個反應室，然后翻板閥關閉；當進料管內鐵礦粉繼續累積時重復上述過程；

（3）鐵礦粉進入反應室粉料懸浮區域后，在還原氣體的作用下處于懸浮狀態，并被還原氣體逐漸加熱，發生還原反應；

（4）懸浮狀態下的鐵礦粉隨著反應的進行，逐漸從第一個反應室經過下通道和上通道向最后一個反應室移動，在此過程中持續發生還原反應，最后從出料口排出，獲得還原鐵礦粉。

5.根據權利要求4所述的一種鐵礦粉多級懸浮態還原焙燒方法，其特征在于所述的還原氣體為氫氣和/或一氧化碳與氮氣組成的混合氣體，其中氮氣的體積百分比為40~70%。

6.根據權利要求4所述的一種鐵礦粉多級懸浮態還原焙燒方法，其特征在于所述的鐵礦粉從進料口到出料口之間的停留時間為5~60min，鐵礦粉進行還原反應時的溫度為450~850℃。

7.根據權利要求4所述的一種鐵礦粉多級懸浮態還原焙燒方法，其特征在于步驟（2）中控制還原氣體的體積流量與鐵礦粉平均質量流量的比例為0.02~0.1m³/kg。

8.根據權利要求4所述的一種鐵礦粉多級懸浮態還原焙燒方法，其特征在于所述的鐵礦粉的粒度≤0.8mm，其中粒度在0.074mm以下的部分占總質量的65~85%。

9.根據權利要求4所述的一種鐵礦粉多級懸浮態還原焙燒方法，其特征在于所述的鐵礦粉的鐵品位TFe為45~70%。