CN110369123A - 一种耐火材料细粉的除铁装置及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐火材料细粉的除铁装置及工艺，该装置包括沸腾炉，沸腾炉自上而下设有用于排除炉气的排烟口、用于接收耐火材料细粉的进料口、以及用于将还原后的耐火材料细粉排除的出料口，在沸腾炉内设有布风板，布风板位于出料口下方，布风板与布风板之上的沸腾炉部分围成沸腾腔，布风板与布风板之下的沸腾炉部分围成进气腔，在进气腔上设有用于向沸腾腔内输送热烟气的烟气进口；在出料口后依次设有第一输送机构、冷却机构、第二输送机构、球磨机和除铁磁辊。本发明将铁含量高于5%的耐火材料细粉置于沸腾炉，并在沸腾炉内通入不低于750℃的烟气形成还原气氛，使耐火材料细粉中的氧化铁还原气氛下还原为可采用磁辊除铁方式去除的单质铁。
Description
技术领域
本发明属于耐火材料技术领域，涉及一种耐火材料细粉的除铁装置及工艺。
背景技术
众所周知，我国的铝矾土矿大部分都是铝铁共生矿，而在整个铝矾矿的煅烧过程中，目前的工艺都是氧化环境中完成的，这就使得铁在铝矾矿中始终以氧化铁的形式存在，这就使得利用磁性除铁的方式不能完成除铁，这就使得成品——耐火材料细粉中的铁杂质无法去除，一旦耐火材料细粉中的含铁量超过5%，将严重影响耐火材料细粉的性能。如果利用酸洗浸泡耐火材料细粉中的氧化铁的方式完成除铁，不仅工艺复杂、成本增加、造成严重的排污，更重要的是大部分耐火材料细粉酸洗后其有效成分发生变化，失去耐火材料本身的属性。这就使得耐火材料矿用原料中的含铁量较高的矿用原料无法得到有效利用，造成开采资源的大量浪费。
发明内容
为了解决现有耐火材料细粉中铁元素含量较高，难于去除和利用的问题，本发明公开了一种耐火材料细粉的除铁装置及工艺，将成品中铁含量高于5-8%的耐火材料细粉置于沸腾炉，并在沸腾炉内通入不低于750℃的烟气形成还原气氛，使耐火材料细粉中的氧化铁还原气氛下还原为单质铁，从而可以采用磁辊除铁方式把铁去除。
本发明的技术方案是这样实现的：
一方面，本发明公开了一种耐火材料细粉的除铁装置，包括沸腾炉，所述沸腾炉自上而下设有用于排除炉气的排烟口、用于接收耐火材料细粉的进料口、以及用于将还原后的耐火材料细粉排除的出料口，在所述沸腾炉内设有布风板，所述布风板位于出料口下方，所述布风板与布风板之上的沸腾炉部分围成沸腾腔，所述布风板与布风板之下的沸腾炉部分围成进气腔，在所述进气腔上设有用于向沸腾腔内输送热烟气的烟气进口；在所述出料口后依次设有第一输送机构、冷却机构、第二输送机构、球磨机和除铁磁辊。
作为进一步改进，为了使沸腾炉内的耐火材料细粉沸腾的更充分，所述排烟口和出料口位于同侧，且位于进料口的对侧，进一步地，所述烟气进口和进料口同侧。
进一步改进，在所述沸腾炉内交错设置有挡料板，用于防止沸腾炉内的物料随烟气排出。
作为一种优选实施方式，所述排烟口通过排烟管与重力除尘器连通，除尘后的烟气供加热炉燃烧使用。进一步地，所述烟气进口与加热炉的出气口连通，所述加热炉的进气口与加压风机连通，通过加压风机将除尘后的烟气引入到加热炉燃烧，以产生不低于750℃的热烟气来还原耐火材料细粉中的氧化铁，实现烟气的循环利用。
较佳地，所述进料口与星型卸灰阀的出料口连通，当然也可以通过其它能够实现细粉物料输送的任意落料装置实现。
进一步地，所述第一、二输送机构为螺旋输送机或输送皮带，当然也可以是其它能够实现固态高温物料输送的任意输送机构；所述冷却机构为水冷却槽，也可以是其它能够实现固态高温物料冷却的其它任意冷却机构。
另一方面，本发明还公开了一种耐火材料细粉的除铁工艺，向沸腾炉布风板的上方加入耐火材料细粉，布风板的下方通入不低于750℃的热烟气，将布风板上方的耐火材料细粉中的氧化铁还原为单质铁，然后将沸腾炉排输送出来的耐火材料细粉经冷却、粉碎、磁选除铁得到成品。
由于矿用原料中的少量的杂质铁在煅烧的过程中一并氧化为氧化铁，氧化铁将混杂在成品中无法去除，使得其铁含量超标，严重影响成品的质量，本发明的除铁操作是将由于矿用原料中过量的铁煅烧而成生氧化铁的不合格耐火材料细粉在沸腾炉内煅烧，将耐火材料细粉中原本无法去除的氧化铁重新还原成单质铁。
本发明中加热炉供给给沸腾炉的热烟气温度控制在750℃以上，在布风板下部通入热烟气，使沸腾腔中的烟气中的还原性气体CO和H2的温度在700℃以上，布风板上部的耐火材料细粉在热烟气的鼓吹作用下，使Fe2O3可以与CO、H2反应生成Fe，且整个还原过程Fe2O3的反应均在还原气氛下完成的。Fe在密封水冷却的过程中不会被氧化，使生产中后期一直保持单质铁的成分，利于运用磁性辊就可除去耐火材料细粉中的铁，且球磨机磨得越细，脱除效果越好，基本可以将耐火材料细粉中95%以上的铁去除，可以满足耐火材料中铁含量不超过1%的效果。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
（1）本发明可以将因含铁量过高而不合格的耐火材料细粉通过本发明的技术方案来生产合格的耐火材料成品，无需考虑矿物原料的含铁量，Fe含量较高的矿物原料也可以开采使用，大大地降低了原料的成本，降低了包含铝矾矿在内的矿物原料的开采成本和难度，节约了开采价值，是耐火材料生产的一次技术革命及突破；
（2）本发明的工艺和设备改进就是利用原有的工艺条件及设备即可完成改造，投资成本低，使用安全有效，且采用封闭生产，更环保；
（3）本发明不仅在耐火材料领域使用，也可以在其它煅烧过程中将杂质铁生成氧化铁而无法去除的行业内进行除铁操作，该方案操作简单，特别适合我国矿物原料成分复杂、品种多的特性，具有极大的推广意义。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的工艺流程图。
图中：1、沸腾炉；2、布风板； 3、重力除尘器；4、加热炉；5、加压风机；6、星型卸灰阀；7、螺旋输送机；8、水冷却槽；9、输送皮带；10、球磨机；11、除铁磁辊；12、挡料板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
如图1所示的耐火材料细粉的除铁装置，包括沸腾炉1，所述沸腾炉1自上而下设有用于排除炉气的排烟口、用于接收耐火材料细粉的进料口、以及用于将还原后的耐火材料细粉排除的出料口，在所述沸腾炉1内设有布风板2，所述布风板2位于出料口下方，所述布风板2与布风板2之上的沸腾炉1部分围成沸腾腔，所述布风板2与布风板2之下的沸腾炉部分围成进气腔，在所述进气腔上设有用于向沸腾腔内输送热烟气的烟气进口；所述布风板2倾斜设置，其最高点位于进料口下方，所述布风板的最低点位于出料口下方；为了使沸腾腔内的耐火材料细粉反应更充分高效，且防止耐火材料细粉在热烟气的鼓吹沸腾下不从进料口和出料口冲出去，所述排烟口通过排烟管与重力除尘器3连通，除尘后的烟气供加热炉4燃烧使用。所述烟气进口与加热炉4的出气口连通，所述加热炉4的进气口与加压风机5连通，通过加压风机5将除尘后的烟气引入到加热炉4燃烧，以产生不低于750℃的热烟气来还原耐火材料细粉中的氧化铁，实现烟气的循环利用；所述进料口与星型卸灰阀6的出料口连通；
在所述出料口后方设有用于接收并输送物料的螺旋输送机7，在所述螺旋输送机7出料口的下方设有用于冷却物料的水冷却槽8，所述水冷却槽8的出料口下方设有输送皮带9，通过输送皮带9将物料运送到球磨机10对物料进行粉碎，然后将粉碎后的物料置于除铁磁辊11上进行除铁。
作为进一步改进，为了防止沸腾炉内的物料岁烟气排出，在所述沸腾炉内设有交错分布的挡料板12；为了使沸腾炉内的耐火材料细粉沸腾的更充分，所述排烟口和出料口位于同侧，所述烟气进口和进料口同侧，且出料口位于进料口的对侧。
其工艺过程为：向沸腾炉1布风板2的上方加入耐火材料细粉，布风板2的下方通入不低于750℃的热烟气，将布风板2上方的耐火材料细粉中的氧化铁还原为单质铁，然后将沸腾炉1排输送出来的耐火材料细粉经冷却、粉碎、磁选除铁得到成品。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种耐火材料细粉的除铁装置，其特征在于：包括沸腾炉，所述沸腾炉自上而下设有用于排除炉气的排烟口、用于接收耐火材料细粉的进料口、以及用于将还原后的耐火材料细粉排除的出料口，在所述沸腾炉内设有布风板，所述布风板位于出料口下方，所述布风板与布风板之上的沸腾炉部分围成沸腾腔，所述布风板与布风板之下的沸腾炉部分围成进气腔，在所述进气腔上设有用于向沸腾腔内输送热烟气的烟气进口；在所述出料口后依次设有第一输送机构、冷却机构、第二输送机构、球磨机和除铁磁辊。
2.如权利要求1所述的耐火材料细粉的除铁装置，其特征在于：所述布风板倾斜设置，所述布风板的最高点位于进料口下方，所述布风板的最低点位于出料口下方。
3.如权利要求1所述的耐火材料细粉的除铁装置，其特征在于：在所述沸腾炉内交错设置有挡料板。
4.如权利要求1所述的耐火材料细粉的除铁装置，其特征在于：所述排烟口通过排烟管与重力除尘器连通。
5.如权利要求1所述的耐火材料细粉的除铁装置，其特征在于：所述进料口与星型卸灰阀的出料口连通。
6.如权利要求1所述的耐火材料细粉的除铁装置，其特征在于：所述烟气进口与加热炉的出气口连通，所述加热炉的进气口与加压风机连通。
7.如权利要求1所述的耐火材料细粉的除铁装置，其特征在于：所述第一、二输送机构为螺旋输送机或输送皮带。
8.如权利要求1所述的耐火材料细粉的除铁装置，其特征在于：所述冷却机构为水冷却槽。
9.一种耐火材料细粉的除铁工艺，其特征在于：向沸腾炉布风板的上方加入耐火材料细粉，布风板的下方通入不低于750℃的热烟气，将布风板上方的耐火材料细粉中的氧化铁还原为单质铁，然后将沸腾炉排输送出来的耐火材料细粉经冷却、粉碎、磁选除铁得到成品。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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