本發(fā)明涉及冶金磁化焙燒設(shè)備，具體為一種菱鐵礦微波磁化焙燒裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、貧礦以菱鐵礦為代表，菱鐵礦礦石礦物組成復(fù)雜，常與鈣、錳、鎂等呈類質(zhì)同象共生，導(dǎo)致鐵品位低，難以進(jìn)行大規(guī)模的開(kāi)發(fā)利用，傳統(tǒng)對(duì)菱鐵礦焙燒的設(shè)備為回轉(zhuǎn)窯，而回轉(zhuǎn)窯固有的工藝特性決定了其在能耗、處理量、效率等方面的局限性，其主要原因主要體現(xiàn)在以下部分：

2、1、在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，物料往往堆積在窯的底部，氣流從料層表面流過(guò)；這種堆積狀態(tài)導(dǎo)致氣流與物料的接觸面積相對(duì)較小，氣流難以穿透料層內(nèi)部，從而限制了傳熱效率，由于接觸面積有限，熱量傳遞不夠充分，導(dǎo)致傳熱速度較慢，效率降低；

3、2、傳統(tǒng)設(shè)備在對(duì)物料進(jìn)行加熱之后產(chǎn)生的廢氣往往直接進(jìn)行過(guò)濾排放，但是此部分廢氣往往溫度較高，直接排放處理難度較高，且熱量沒(méi)有進(jìn)行利用，造成熱量浪費(fèi)；

4、為此，針對(duì)傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)窯作業(yè)率低，生產(chǎn)成本高的不足，我們提出一種菱鐵礦微波磁化焙燒裝置及方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種菱鐵礦微波磁化焙燒裝置，包括進(jìn)料皮帶機(jī)、微波磁化焙燒豎爐和脫硫塔，所述微波磁化焙燒豎爐頂端連接有氧化放熱豎爐，所述氧化放熱豎爐頂端連接有預(yù)熱豎爐，所述預(yù)熱豎爐頂端連接有烘干豎爐，所述烘干豎爐與進(jìn)料皮帶機(jī)連接，用于將進(jìn)料皮帶機(jī)輸送的菱鐵礦進(jìn)行初步烘干；

2、還包括連接在微波磁化豎爐底端的第一緩冷豎爐，所述第一緩冷豎爐底端連接有第二緩冷豎爐，所述第二緩冷豎爐頂端與第一緩冷豎爐連接，底端連接有第三緩冷豎爐，所述第三緩冷豎爐頂端與第二緩冷豎爐底端連接，底端連接有卸料豎爐，所述卸料豎爐頂端與第三緩冷豎爐底端連接，底端連接有水淬槽，所述水淬槽內(nèi)設(shè)置有換熱盤(pán)管，分布狀態(tài)為：所述烘干豎爐、預(yù)熱豎爐、氧化放熱豎爐、微波磁化焙燒豎爐、第一緩冷豎爐、第二緩冷豎爐、第三緩冷豎爐、卸料豎爐、水淬槽為從上到下依次串聯(lián)密封連接，菱鐵礦依靠重力從上向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)水淬槽內(nèi)的換熱盤(pán)管加熱后的熱氣從下向上運(yùn)動(dòng)，并從烘干豎爐排出；

3、還包括與脫硫塔、烘干豎爐、預(yù)熱豎爐、氧化放熱豎爐、微波磁化焙燒豎爐、第一緩冷豎爐、第二緩冷豎爐、第三緩冷豎爐連接的余熱傳遞機(jī)構(gòu)，以及安裝在水淬槽上的成品加工機(jī)構(gòu)，所述余熱傳遞機(jī)構(gòu)對(duì)與其連接部件內(nèi)的熱能進(jìn)行利用，對(duì)菱鐵礦進(jìn)行相應(yīng)的熱加工，所述成品加工機(jī)構(gòu)對(duì)初步加工完畢的菱鐵礦進(jìn)行球磨篩選處理，將其轉(zhuǎn)變?yōu)殍F精礦。

4、作為優(yōu)選，所述微波磁化焙燒豎爐中設(shè)置有導(dǎo)風(fēng)墻，外壁設(shè)置有微波加熱器，所述導(dǎo)風(fēng)墻上均勻布置有氣孔，所述微波加熱器為微波磁化焙燒豎爐提供微波能，微波能將菱鐵礦均勻加熱并催化分解反應(yīng)。

5、作為優(yōu)選，所述烘干豎爐頂端開(kāi)設(shè)有排氣口，所述烘干豎爐上設(shè)置有進(jìn)料口，所述進(jìn)料口位于進(jìn)料皮帶機(jī)出料端，所述烘干豎爐內(nèi)設(shè)置有第一風(fēng)帽，所述第一風(fēng)帽將烘干豎爐內(nèi)的熱風(fēng)均勻分散。

6、作為優(yōu)選，所述預(yù)熱豎爐中設(shè)有第二風(fēng)帽，所述第二風(fēng)帽具有均勻分散熱風(fēng)的功能，此部分熱風(fēng)來(lái)源于第二緩冷豎爐，用于將菱鐵礦和添加劑組成的混合物在此段進(jìn)行預(yù)熱。

7、作為優(yōu)選，所述氧化放熱豎爐中設(shè)有第三風(fēng)帽，所述第三風(fēng)帽具有均勻分散熱風(fēng)的功能，此部分熱風(fēng)來(lái)源于第一緩冷豎爐，將添加劑在此段進(jìn)行燃燒放熱，用于對(duì)菱鐵礦加熱。

8、作為優(yōu)選，所述余熱傳遞機(jī)構(gòu)包括分別設(shè)置在第一緩冷豎爐、第二緩冷豎爐、第三緩冷豎爐內(nèi)的第一換熱器、第二換熱器、第三換熱器，所述第一換熱器、第二換熱器、第三換熱器均為導(dǎo)熱金屬材質(zhì)；

9、還包括設(shè)置在第一緩冷豎爐、第二緩冷豎爐、第三緩冷豎爐一側(cè)的第一熱交換器、第二熱交換器、第三熱交換器，所述第一熱交換器、第二熱交換器、第三熱交換器分別通過(guò)管道與第一換熱器、第二換熱器、第三換熱器的一側(cè)連接，且三者之間相互連通，呈直線分布，所述烘干豎爐上的排氣口與第一熱交換器入口端連通，所述第三熱交換器出口端與脫硫塔連接；

10、還包括助燃風(fēng)機(jī)、第一鼓風(fēng)機(jī)、第二鼓風(fēng)機(jī)，所述助燃風(fēng)機(jī)、第一鼓風(fēng)機(jī)、第二鼓風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口分別與第一換熱器、第二換熱器、第三換熱器連接，助燃風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口通過(guò)管道分別與微波磁化焙燒豎爐內(nèi)的導(dǎo)風(fēng)墻及氧化放熱豎爐內(nèi)的第三風(fēng)帽連接，第一鼓風(fēng)機(jī)和第二鼓風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口分別與預(yù)熱豎爐內(nèi)的第二風(fēng)帽、烘干豎爐內(nèi)的第一風(fēng)帽連接。

11、作為優(yōu)選，所述成品加工機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在卸料豎爐內(nèi)的齒輥卸料機(jī)，還包括設(shè)置在水淬槽內(nèi)的鱗板機(jī)，所述鱗板機(jī)末端連接有球磨機(jī)，所述球磨機(jī)出料口設(shè)置有磁選機(jī)。

12、作為優(yōu)選，所述脫硫塔和第三熱交換器之間設(shè)置有除塵器，所述除塵器入口處與第三熱交換器出口連通，出口處與脫硫塔入口連通。

13、作為優(yōu)選，所述脫硫塔頂端設(shè)置有引風(fēng)機(jī)，所述引風(fēng)機(jī)上設(shè)置有煙囪。

14、一種菱鐵礦微波磁化焙燒裝置的使用方法：包括以下步驟：

15、s1：先將菱鐵礦破碎成10-30mm的小塊，將破碎后的菱鐵礦和添加劑按比例投入到進(jìn)料皮帶機(jī)上，隨后經(jīng)過(guò)進(jìn)料皮帶機(jī)的傳輸，菱鐵礦和添加劑進(jìn)入烘干豎爐，菱鐵礦和添加劑的質(zhì)量比為10:0.5至10:1，添加劑為秸稈、麥稈，烘干后的生化污泥等具有一定熱值且燃點(diǎn)較低的固體物；

16、s2：菱鐵礦和添加劑在烘干豎爐中進(jìn)行烘干，烘干溫度為100-150℃，熱量來(lái)源于兩部分：一部分是預(yù)熱豎爐中向上運(yùn)動(dòng)的熱氣；另一部分部分是常溫空氣經(jīng)第三熱交換器加熱至50-60℃，再經(jīng)第三換熱器加熱至300-350℃，然后由第二鼓風(fēng)機(jī)鼓入第一風(fēng)帽，并均勻散出；

17、s3：菱鐵礦和添加劑在預(yù)熱豎爐中被預(yù)熱至300℃以上，熱量來(lái)源于兩部分：一部分是氧化放熱豎爐中向上運(yùn)動(dòng)的熱氣；另一部分是常溫空氣經(jīng)第二熱交換器加熱至80-90℃，再經(jīng)第二換熱器加熱至400-450℃，然后由第一鼓風(fēng)機(jī)鼓入第二風(fēng)帽，并均勻散出；

18、s4：菱鐵礦和添加劑在氧化放熱豎爐中被預(yù)熱至450℃以上,熱量來(lái)源于四部分：第一部分是微波磁化焙燒豎爐中向上運(yùn)動(dòng)的熱氣；第二部分是導(dǎo)風(fēng)墻中co氧化放熱產(chǎn)生的熱氣向上運(yùn)動(dòng)；第三部分是添加劑發(fā)生氧化反應(yīng)而放出大量的熱；第四部分是常溫空氣經(jīng)第一熱交換器加熱至110-120℃，再經(jīng)第一換熱器加熱至500-550℃，然后由助燃風(fēng)機(jī)鼓入第三風(fēng)帽，并均勻散出；

19、s5：菱鐵礦在微波磁化焙燒豎爐中被微波催化并加熱至600-700℃，菱鐵礦被迅速分解，產(chǎn)生的co和co2氣體滲透到導(dǎo)風(fēng)墻中，其中的co氣體在導(dǎo)風(fēng)墻中發(fā)生氧化反應(yīng)放出熱量并向上運(yùn)動(dòng)，預(yù)熱位于其上方豎爐內(nèi)的菱鐵礦；

20、s6：分解后的鐵礦經(jīng)第一緩冷豎爐、第二緩冷豎爐、第三緩冷豎爐冷卻至250-300℃，再經(jīng)齒輥卸料機(jī)卸料至水淬槽的水中，進(jìn)行無(wú)氧水淬，水淬后的鐵礦由鱗板機(jī)從水淬槽中刮出，再經(jīng)球磨機(jī)進(jìn)行球磨，然后經(jīng)磁選機(jī)將fe3o4選出；

21、s7：產(chǎn)生的煙氣經(jīng)第一熱交換器、第二熱交換器、第三熱交換器的換熱后降至100℃以下，再經(jīng)除塵器除去顆粒物，然后通過(guò)脫硫塔脫去煙氣中的so2，最后由引風(fēng)機(jī)鼓入煙囪而達(dá)標(biāo)排放。

22、本發(fā)明至少具備以下有益效果：

23、1、在余熱傳遞機(jī)構(gòu)及其連接部件的作用下，熱氣流從下向上依次對(duì)各爐內(nèi)的物料進(jìn)行加熱，與物料充分接觸，且對(duì)熱能進(jìn)行綜合利用，大大節(jié)省了能耗，噸處理能耗降至100度電以下，大幅度降低了生產(chǎn)成本；

24、2、本發(fā)明采用微波進(jìn)行輔助催化加熱，大大加快了菱鐵礦的分解時(shí)間，提高了產(chǎn)能，同時(shí)，生產(chǎn)過(guò)程中充分利用秸稈、麥稈、生化污泥等作為燃料，為資源綜合利用作出了貢獻(xiàn)；

25、3、本發(fā)明合理的零件分布使得整體設(shè)備占地面積小，大大建造時(shí)所需的場(chǎng)地成本，且磁化焙燒效果好，菱鐵礦鐵品位從40-43%提升至62-65%。