专利名称：一种生产磁性铁精粉立窑的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种生产磁性Fe304铁精粉的生产设备，特别涉及一种 将含FeA的铁矿釆用立窑还原成磁铁矿的立窑。
技术背景磁性铁精粉是指粉状的Fe必。目前，磁性铁精粉生产中需要将赤铁矿等 铁矿在立窑内还原成磁铁矿。其立窑属于间歇式生产，其内为负压，顶部为 原料进口，内腔从上至下依次为进料段(预热段)、还原段和冷却段，上下 同径，即进料段和还原段、冷却段的内径相等。这种的立窑结构存在以下缺 陷1、因进料段和还原段、冷却段的内径相同，加料后立窑内腔基本上被 固体物料充满，内腔没有足够的空间容纳还原气体，立窑内未形成充分的还 原环境，致使还原气体与固体物料无充分的接触机会，只有增加反应物的停 留时间以实现完全反应，常常出现铁矿还原不充分的情况，只能采用一次一 窑法保证反应效果；2、还原反应需要氧气的参与，现有技术是使立窑内腔 处于负压状态通过进料口吸入空气，以保证还原段有氧气不断进入，其副作 用是冷却段也不可避免地会有氧气进入，已被还原的磁铁矿在髙温下又与氧 接触，出现磁铁矿被二次氧化的情况；3、煤通常既作还原剂又作燃料，都 是从立窑上端入口一次性加入，作不同用途的煤没有人为区分，其燃烧过程 不能控制，致使窑内温度无法控制，如窑内温度过高，铁矿中的FeA与二 氧化硅结合形成硅酸铁，不利于后续工艺的磁选。4、由于燃烧空间有限， 不能实现喷煤燃烧。综上所述，现有的铁矿立窑还原属于间歇式生产，其合 格率一般仅为50%左右，生产效率低，不能实现工业化连续生产需进一步改 进。实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种能实现工业化连 续生产、产品合格率达98%的立窑，它具有降低原材料消耗和能源消耗的优 点。本实用新型的技术方案为一种生产磁性铁精粉的立窑，顶部为原料进口，内腔从上至下依次为进 料段、还原段和冷却段，其特征在于所述的进料段的内径小于还原段的内 径；作为对本实用新型的进一步改进，所述的立窑側面设置有供燃料煤和空 气喷入的喷入口，所述的喷入口的位于还原段内。作为对本实用新型的进一步改进，所述的进料段的内径与还原段内径的 差值与喷煤入口内径的比值为i : 0.5-1 : 2。作为对本实用新型的进一步改进，所述的进料段的内径与还原段内径的 差值与喷煤入口内径的比值为i : i。作为对本实用新型的进一步改进，所述的立窑冷却段下联接的出料管道 延伸至封闭式容器内。作为对本实用新型的进一步改进，所述的封闭式容器为水封式容器。物料在立窑内的反应过程为一、作为燃料的煤与空气同时喷入窑内，在窑内燃烧，产生C02，铁矿 物料与原料煤混合均匀从上部进入立窑内，物料形成自然堆积角并与立窑内
壁形成环状还原空腔，原料煤(C分子)与燃烧喷煤中的C0z结合，产生充 足的co,立窑内呈正压状态，构成理想的还原环境。 c+co2 - CO二、 赤铁矿在正压状态下的还原气氛中被还原。CO+C+Fe203 - Fe304+FeO+C02三、 全部的赤铁矿被充分还原后，得到反应产物Fe304，反应产物Fe304 经过冷却段冷却，经管道直接落入封闭式容器内。本实用新型的有益效果是由于本实用新型采用立窑的进料段内径小于还原部份的结构， 一方面限 制了原料的加入速度，另 一方面利用颗粒物料在落下过程中能形成自然堆积 角的特性，使原料物料能在立窑内的还原段形成自然堆积角，物料与立窑还 原段内壁之间形成一定的空间，燃料煤喷入此空间内，与空气结合进行燃烧， 此空间起到了喷煤燃料室的作用，在为窑内提供热能的同时使还原煤能与 C02反应生成C0，保证了反应所需的还原剂，使Fe203能充分反应，使连续进入窑内的原料在此空间内能迅速完成反应，为连续生产创造了条件，并使立窑内的压力呈正压状态，反应产物可从窑底不断输出，实现连续生产。由于CO、 C02比氧气比重大，可使窑内冷却段无氧气，避免反应产物再次 被氧化。由于本实用新型将原料煤与燃料煤分开，分别从不同的部位送入窑内， 使立窑温度的控制更为准确和方便。由于本实用新型的反应产物进入冷却段后，采取封闭式隔氧冷却的方 式，避免窑底部有氧气进入，与高温物料接触，同时将反应产物出窑管直接 插入封闭式容器内，在反应产物温度降到常温以前避免其与氧气接触，有效 在避免了反应产物的二次氧化。
图1为本实用新型的结构示意图。图中原料进口-1、进料段-2、还原段-3、冷却段-4、喷入口-5、冷却 水管-6、水池-7、出料管-8、耐火砖-9、保温层-10、炉壳-11、冷却装置-12、 出料机-13、固定齿板-14、动齿板-15。
具体实施方式
实施例1:一种生产磁性铁精粉的立窑，高度为3米，窑壳10外包有保温层9，内 衬有耐火砖ll，顶部为原料进口 1，其内腔从上至下依次为进料段2、还原 段3和冷却段4,进料段2内腔直径为600mm，还原段3和冷却段4内腔直 径为1200mm，立窑侧面设置有供燃料煤和空气喷入的喷入口 ，喷入口内径为 300nun，其高度位于还原段3内。立窑冷却段4的冷却装置12由动齿板15 和固定齿板14组成中心冷却机构，由冷却水管6向动齿板15提供冷却水， 炉壳内设有冷却水套，炉壳下的出料管8延伸至水池7内，由出料机13将 冷却后的反应产物FeA送至下一工序。实施例2:一种生产磁性铁精粉的立窑，高度为10米，窑壳10外包有保温层9, 内衬有耐火砖U，顶部为原料进口 1,其内腔从上至下依次为进料段2、还 原段3和冷却段4,进料段2内腔直径为10S0mm,还原段3和冷却段4内腔 直径为1200mm,立窑侧面设置有供燃料煤和空气喷入的喷入口 ，喷入口内径 为300mm，其髙度位于还原段3内。立窑冷却段4的冷却装置12由动齿板 15和固定齿板14组成中心冷却机构，由冷却水管6向动齿板15提供冷却水，
炉壳内设有冷却水套，炉壳下的出料管8延伸至水池7内，由出料机13将 冷却后的反应产物Fe^送至下一工序。 实施例3:—种生产磁性铁精粉^立窑，高度为3米，窑壳10外包有保温层9，内 衬有耐火砖ll，顶部为原料进口 1，其内腔从上至下依次为进料段2、还原 段3和冷却段4，进料段2内腔直径为900mm,还原段3和冷却段4内腔直 径为1200mrn，立窑側面设置有供燃料煤和空气喷入的喷入口 ，喷入口内径为 30(tam，其高度位于还原段3内。立窑冷却段4的冷却装置12由动齿板15 和固定齿板14组成中心冷却机构，由冷却水管6向动齿板15提供冷却水， 炉壳内设有冷却水套，炉壳下的出料管8延伸至水池7内，由出料机13将 冷却后的反应产物FeA送至下一工序。本实用新型包含但不限于上述实施方式，只要采用立窑进料段的内径小 于还原段的内径的结构，即属于本实用新型的保护范围。
权利要求1、一种生产磁性铁精粉的立窑，顶部为原料进口，内腔从上至下依次为进料段、还原段和冷却段，其特征在于所述的进料段的内径小于还原段的内径。
2、 根据权利要求1所述的生产磁性铁精粉的立窑，其特征在于所述 的立窑側面设置有供燃料煤和空气喷入的喷入口，所述的喷入口的位于还原 段内。
3、 根据权利要求2所述的生产磁性铁精粉的立窑，其特征在于所述 的进料段的内径与还原段内径的差值与喷煤入口内径的的值为1 : 0.5-1 : 2。
4、 根据权利要求3所述的生产磁性铁精粉的立窑，其特征在于所述 的进料段的内径与还原段内径的差值与喷煤入口内径的的值为1 : 1。
5、 根据权利要求2所述的生产磁性铁精粉的立窑，其特征在于所述的立窑冷却段下联接的出料管道延伸至封闭式容器内。
6、 根据权利要求5所述的生产磁性铁精粉的立窑，其特征在于所述 的封闭式容器为水封式容器。
专利摘要本实用新型涉及一种生产磁性铁精粉的立窑，立窑顶部为原料进口，内腔从上至下依次为进料段、还原段和冷却段，进料段的内径小于还原段的内径。限制了原料的加入速度，同时颗粒物料在落下过程中能形成自然堆积角，物料与立窑还原段内壁之间形成一定的空间，燃料煤喷入此空间进行燃烧，起到了喷煤燃料室的作用，保证了反应所需的还原剂，使Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>能充分反应，使连续进入的窑内的原料在此空间内只需较短的时间即可完成反应，并使立窑内的压力呈正压状态，反应产物可从窑底不断输出，实现连续生产。
文档编号F27B1/00GK201053813SQ200720063589
公开日2008年4月30日 申请日期2007年6月19日 优先权日2007年6月19日
发明者胡俊旭 申请人:胡俊旭;刘 健