专利名称：一种钛铁矿粉流化床干燥方法
技术领域：
本发明涉及钛铁矿粉流化床的干燥方法技术领域。
背景技术：
钛渣是生产钛白粉、海绵钛的重要原料，近年来我国大力引进和发展先进技术生产钛白粉和海绵钛。而钛渣是将钛铁矿利用电炉进行熔炼生产的，从原矿中精选钛铁矿要经过水选过程，精选后的钛铁矿含水量大。目前国内的生产工艺是将钛精矿自然风干后和焦油、无烟煤等混合制团后一次性或分批加入电炉内送电进行熔炼，待反应完成后再将渣铁全部排放完。在电炉熔炼中，原料所含的水分会消耗大量能源，增大烟气处理设备的负荷。而电炉熔炼钛渣过程中会产生大量煤气。本发明就是利用柴油或者电炉自产煤气回收后作为燃料，在流化床内进行钛铁矿粉干燥的技术。冶金行业常使用回转窑作为干燥设备，回转窑占地面积大，热能利用率低，窑内物料容易产生烧结。而流化床干燥具有设备结构简单、占地面积小，处理量大，热能利用率高的特点。在流化床中，矩形卧室流化床应用得最多，这种结构的流化床存在边角死区，容易产生造成堆料长时间后形成烧结。本发明采用了圆形的流化床结构，避免了物料的堆积烧结。同时采用柴油和煤气双燃料，可实现燃料的快速切换。全自动控制，可方便调节处理量和干燥程度。
发明内容
本发明的目的正是为了克服所述现有技术存在的缺陷而提供一种能够避免物料堆积，利用柴油或者电炉自产煤气回收后作为燃料，在流化床内进行钛铁矿粉干燥的技术， 从而降低钛渣生产的能耗。本发明的目的是通过如下技术方案来实现的。—种钛铁矿粉流化床干燥方法，本发明工艺系统包括湿料输送装置、高温干燥流化床、干燥布袋收尘器、低温冷却流化床、低温布袋收尘器、成品输送皮带、柴油和煤气燃烧系统、热风炉、鼓风机及引风机；其连接结构为，湿料输送装置与高温干燥流化床相连接，高温干燥流化床的出风口通过管道和干燥布袋收尘器连接，干燥布袋收尘器的下部通过螺旋输送机与成品输送皮带连接，布袋收尘器通过管道与离心引风机连接；高温干燥流化床出料口与低温冷却流化床进料口连接；低温冷却流化床出风口通过管道和冷却布袋收尘器连接，布袋收尘器下部通过螺旋给料机与成品输送皮带连接；冷却布袋收尘器通过管道和冷却引风机连接；柴油和煤气燃烧系统和热风炉烧嘴连接，干燥鼓风机通过管道和热风炉连接，热风炉通过高温干燥流化床下部的均风室与高温干燥流化床连接；产生冷空气的冷却鼓风机通过管道和低温冷却流化床连接；
本发明工艺过程为湿钛铁矿粉经过输送装置送入具有流化床的干燥机进入干燥工艺环节，加压热空气由干燥机底部进入高温干燥流化床，热空气使物料完成流化过程，同时热空气与流化状态的物料进行换热，干燥后的物料通过出料口送入低温冷却流化床进入流化工艺环节，冷却空气由低温冷却流化床的底部进入，干燥后的物料在冷空气的作用下被冷却；冷却后的成品由低温冷却流化床出口经输送皮带送入储存仓；高温流化床的尾气经过管道进入布袋除尘器进行净化，尾气夹带的物料被收集后送上成品输送皮带，尾气经净化后排空；冷却流化床出口尾气同样经过布袋除尘器净化后排空，收集下来的物料送上成品输送皮带。本发明在干燥工艺环节采用高温干燥流化床，在其下部设置了均风室，能将进风口进入的高温加压热空气流进行均勻分布，同时在布风板上使用了下开口形风帽，热空气通过风帽开口反吹向布风板最后形成均勻的气流分布，能够有效的防止物料在流化过程中因为气流分布不均勻而出现的沟流现象；在流化工艺环节流化床采用圆筒形结构，能够防止物料在流化床内堆积、过度干燥形成烧结；上部扩大段降低了流化层出气体压力，易于尾气夹带的颗粒沉降，减少布袋除尘器的工作负荷；出料口设置了高度可调的围堰，可通过调节控制流化层高度，从而控制物料在流化区域的停留时间调节物料的干燥程度。本发明输送装置采用高速抛料皮带作为湿料输送装置，配合高温干燥流化床进料口的打散装置，可打碎板结的钛铁矿粉，均勻布料。本发明加压热空气采用柴油和煤气双燃料燃烧系统实现切换供热。本发明热空气是在鼓风机的作用下经过空气过滤器除尘后与燃烧器内的高温烟气混合产生的，在高温流化床下部的均风室内，形成加压空气并通过高温流化床中部的布风板上的风帽进入高温流化床流化段，在流化段，热空气使得物料保持正常的流化态，另一方面与物料进行热交换，加热物料并使水分蒸发，降温后的废空气携带物料蒸发的水分离开。高温热烟气是通过柴油或者煤气燃烧在热风炉内产生的，柴油经过高压空气喷雾进入热风炉前段燃烧或者加压煤气与助燃风混合进入热风炉前段进行燃烧形成高温烟气， 鼓风机送入的空气在热风炉中段与高温烟气混合并形成旋转气流。冷却空气在冷却鼓风机的作用下经空气过滤器过滤后产生的，进入李文冷却流化床，与物料进行热交换，对物料进行冷却。本发明的有益效果是，利用柴油或者电炉自产煤气回收后作为燃料，有效地防止了电炉熔炼钛渣过程中产生的大量煤气，而且采用了圆形的流化床结构，避免了物料的堆积烧结。同时采用柴油和煤气双燃料，可实现燃料的快速切换。全自动控制，可方便调节处理量和干燥程度。
图1为本发明的工艺流程系统组成示意图； 图2为本发明中的高温干燥流化床的结构示意图； 图3为本发明中的燃烧系统和热风炉结构示意图。其中1热风炉；2干燥鼓风机；3抛料机；4高温干燥流化床；5低温冷却流化床； 6冷却鼓风机；7干燥布袋收尘器；8干燥引风机；9冷却布袋收尘器；10冷却引风机；11和 12螺旋输送机；13成品输送皮带；14高温干燥流化床出风口 ；15高温干燥流化床上部扩大段；16高温干燥流化床进料口 ；17高温干燥流化床出料口 ；18高温干燥流化床布风板；19 高温干燥流化床均风室；20高温干燥流化床进风口 ；21煤气燃烧器；22柴油燃烧器。
具体实施例方式图1给出了本法明的工艺流程的系统组成。包括
(1)用于湿料输送的抛料机3与高温干燥流化床4连接，物料通过抛料机加速后进入高温干燥流化床4的流化段。(2) 柴油C通过柴油燃烧器22或煤气M通过煤气燃烧器21在热风炉1内燃烧形成高温烟气。干燥鼓风机2产生的加压空气在热风炉1内与高温烟气混合燃烧，热风炉1 与高温干燥流化床4下部的均风室19相连。由高温干燥流化床3的热空气进口 20进入， 通过布风板18上的风帽，反向吹入高温干燥流化床4的流化段内推动湿的物料形成流化状态。(3)干燥布袋除尘器7与高温干燥流化床4出风罩上面的出风口连接，干燥布袋除尘器7下部通过螺旋给料机11与成品输送机13连接，干燥布袋除尘器7通过管道与引风机8连接。高温干燥流化床4的尾气由出风口 14经管道进入干燥布袋收尘器7进行净化，尾气夹带的大部分物料被布袋收尘器收集后送入成品输送皮带13，经净化后的尾气再通过引风机8经烟 排空。(4)高温干燥流化床4的出料口 17通过管道与低温冷却流化床5连接。经过干燥后的物料从高温干燥流化床4的出料口 17进入低温冷却流化床内。(5) 由冷却鼓风机6送出的冷空气通过管道与低温冷却流化床5下部的均风室 19相连，冷却空气由均风室19进入冷却流化床5内。(6)冷却布袋除尘器9与低温冷却流化床5出风罩上面的出风口连接，冷却布袋除尘器9下部通过螺旋给料机12与成品输送机13连接，冷却布袋除尘器9通过管道与引风机10连接。低温冷却流化床5的尾气经管道进入干燥布袋收尘器9进行净化，尾气夹带的大部分物料被布袋收尘器收集后送入成品输送皮带13，经净化后的尾气再通过引风机 10经烟囱排空。(7) 低温冷却流化床5通过出料口与成品输送皮带13相连，干燥并冷却后的物料由出料口进入成品输送皮带13。本发明的干燥工段采用高温干燥流化床4，其结构如图2所示，其中下部设置了均风室19，将进风口 20进入的高温加压热空气流均勻分布，同时在布风板上使用了下开口形风帽，热空气通过风帽开口反吹向布风板最后形成均勻的气流分布，能够有效的防止物料在流化过程中因为气流分布不均勻而出现的沟流现象。流化段采用了圆筒形结构，能够防止物料在流化床内堆积、过度干燥形成烧结。上部扩大段15降低了流化层出气体压力，易于尾气夹带的颗粒沉降，减少布袋除尘器11的工作负荷。出料口 17设置了高度可调的围堰，可通过调节控制流化层高度，从而控制物料在流化区域的停留时间调节物料的干燥程度。本发明的燃烧系统集成了柴油燃烧和煤气燃烧两部分，其结构如图3所示，通过自动化程序，可以进行快速的切换。本发明具有以下特点
(1) 采用了流态化干燥原理进行钛铁矿粉的干燥，可以调节系统各参数来获得需要的干燥程度和干燥处理量。
(2) 采用了圆筒形流化床体结构，布风板采用了反向开口的风帽，气流稳定，分布均匀，减小了物料在床体内的堆积和过度干燥。(3) 采用高温加压热空气，高温干燥流化床进风温度达500°C，高温流化床出风温度120°C，换热效率高。(4)操作方便，系统控制先进。采用柴油和煤气双燃烧系统，可进行快速切换，正常可使用电炉自产煤气进行生产，也可使用外购柴油进行生产。
权利要求
1.一种钛铁矿粉流化床干燥方法，其特征在于，其工艺系统包括湿料输送装置、高温干燥流化床、干燥布袋收尘器、低温冷却流化床、低温布袋收尘器、成品输送皮带、柴油和煤气燃烧系统、热风炉、鼓风机及引风机；其连接结构为，湿料输送装置与高温干燥流化床相连接，高温干燥流化床的出风口通过管道和干燥布袋收尘器连接，干燥布袋收尘器的下部通过螺旋输送机与成品输送皮带连接，布袋收尘器通过管道与离心引风机连接；高温干燥流化床出料口与低温冷却流化床进料口连接；低温冷却流化床出风口通过管道和冷却布袋收尘器连接，布袋收尘器下部通过螺旋给料机与成品输送皮带连接；冷却布袋收尘器通过管道和冷却引风机连接；柴油和煤气燃烧系统和热风炉烧嘴连接，干燥鼓风机通过管道和热风炉连接，热风炉通过高温干燥流化床下部的均风室与高温干燥流化床连接；产生冷空气的冷却鼓风机通过管道和低温冷却流化床连接；其工艺过程为湿钛铁矿粉经过输送装置送入具有流化床的干燥机进入干燥工艺环节，加压热空气由干燥机底部进入高温干燥流化床，热空气使物料完成流化过程，同时热空气与流化状态的物料进行换热，干燥后的物料通过出料口送入低温冷却流化床进入流化工艺环节，冷却空气由低温冷却流化床的底部进入，干燥后的物料在冷空气的作用下被冷却； 冷却后的成品由低温冷却流化床出口经输送皮带送入储存仓；高温流化床的尾气经过管道进入布袋除尘器进行净化，尾气夹带的物料被收集后送上成品输送皮带，尾气经净化后排空；冷却流化床出口尾气同样经过布袋除尘器净化后排空，收集下来的物料送上成品输送皮带。
2.根据权利要求1所述的一种钛铁矿粉流化床干燥方法，其特征在于在干燥工艺环节采用高温干燥流化床，在其下部设置了均风室，能将进风口进入的高温加压热空气流进行均勻分布，同时在布风板上使用了下开口形风帽，热空气通过风帽开口反吹向布风板最后形成均勻的气流分布，能够有效的防止物料在流化过程中因为气流分布不均勻而出现的沟流现象；在流化工艺环节流化床采用圆筒形结构，能够防止物料在流化床内堆积、过度干燥形成烧结；上部扩大段降低了流化层出气体压力，易于尾气夹带的颗粒沉降，减少布袋除尘器的工作负荷；出料口设置了高度可调的围堰，可通过调节控制流化层高度，从而控制物料在流化区域的停留时间调节物料的干燥程度。
3.根据权利要求1所述的一种钛铁矿粉流化床干燥方法，其特征在于输送装置采用高速抛料皮带作为湿料输送装置，配合高温干燥流化床进料口的打散装置，可打碎板结的钛铁矿粉，均勻布料。
4.根据权利要求1所述的一种钛铁矿粉流化床干燥方法，其特征在于加压热空气采用柴油和煤气双燃料燃烧系统实现切换供热。
全文摘要
一种钛铁矿粉流化床干燥方法，其工艺过程为湿钛铁矿粉经过输送装置进入圆筒形高温干燥流化床体内，加压热空气由底部进入高温干燥流化床。热空气使物料完成流化过程。干燥后的物料通过出料口进入低温冷却流化床，干燥后的物料在冷空气的作用下被冷却；冷却后的成品由低温冷却流化床出口经输送皮带送入储存仓。高温流化床的尾气经过管道进入布袋除尘器进行净化，尾气夹带的物料被收集后送上成品输送皮带，尾气经净化后排空。冷却流化床出口尾气同样经过布袋除尘器净化后排空，收集下来的物料送上成品输送皮带。本发明采用圆筒形高温干燥流化床，流化态稳定，干燥效果好，热效率高，集成了柴油和煤气双燃烧系统，可进行快速切换。
文档编号F26B3/084GK102410706SQ20111034258
公开日2012年4月11日 申请日期2011年11月3日 优先权日2011年11月3日
发明者廖建华, 李家伟, 许品生, 赵乔林, 赵冰涛, 邹捷, 黄云平, 龙坤 申请人:云南新立有色金属有限公司