粉噴錳硅渣制備自動燒結(jié)優(yōu)先還原純凈錳礦的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于鐵合金生產(chǎn)固體廢棄物減排、復(fù)合礦、二次資源綜合利用、環(huán)保工程領(lǐng)域，尤其涉及一種粉噴錳硅渣制備自動燒結(jié)優(yōu)先還原純凈錳礦的方法及裝置。一種粉噴錳硅渣制備自動燒結(jié)優(yōu)先還原純凈錳礦的裝置，包括控制系統(tǒng)、粉料攪拌儲存供給系統(tǒng)、螺旋噴粉送風(fēng)系統(tǒng)、風(fēng)淬混合包裹系統(tǒng)和成型系統(tǒng)。本發(fā)明使合金生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固體廢棄物得到有效地控制和綜合利用，實現(xiàn)錳硅合金生產(chǎn)爐渣循環(huán)利用，解決錳硅合金生產(chǎn)零固體廢棄物排放的工程技術(shù)難題。
【專利說明】粉噴錳硅渣制備自動燒結(jié)優(yōu)先還原純凈錳礦的方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鐵合金生產(chǎn)固體廢棄物減排治理、復(fù)合礦、二次資源綜合利用、環(huán)保工程領(lǐng)域，尤其涉及一種粉噴錳硅渣制備自動燒結(jié)優(yōu)先還原純凈錳礦的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵合金，包括S1-Fe、Mn-Fe、Mn-S1-Fe等的生產(chǎn)基本都是在礦熱爐內(nèi)進(jìn)行。在冶煉生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的廢渣及除塵粉和不可直接用于生產(chǎn)的篩下粉礦、粉焦。
[0003]目前，錳硅合金生產(chǎn)渣鐵比一般為1:1-1.2、最低可控制在0.8:1，即每生產(chǎn)一噸錳硅合金同時將產(chǎn)生一噸左右錳硅合金渣?，F(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)對錳硅合金渣的處理都是采用水淬的方法進(jìn)行，由于水淬后的廢渣基本呈現(xiàn)疏松顆粒狀，基本無法對其進(jìn)行二次回收利用，一般對其進(jìn)行廢棄處理。合金生產(chǎn)過程中同時產(chǎn)生大量的除塵粉及篩下粉礦、粉焦，目前采用壓球及燒結(jié)方式對其進(jìn)行處理。
[0004]上述錳硅合金渣的處理方法的缺點是，水淬過程需大量的循環(huán)水和強(qiáng)力的水壓，水淬過程高溫液態(tài)合金渣與水接觸瞬間產(chǎn)生大量水蒸氣直接排放空中，造成大量水資源的損耗同時也對環(huán)境造成一定影響。
[0005]上述錳硅合金渣的處理方法的另一缺點是，當(dāng)液態(tài)錳硅合金與液態(tài)錳硅合金渣分離不徹底時，液態(tài)錳硅合金遇水、將瞬間產(chǎn)生巨大能量釋放，液態(tài)錳硅合金將不定向向四周噴發(fā),將造成巨大安全事故。同時將產(chǎn)生大量的固體廢棄物。
[0006]上述除塵分、篩下粉礦、粉焦壓球的處理方法的缺點是，需要建設(shè)一條龐大的生產(chǎn)線及增配相關(guān)操作人員。同時受壓球工藝技術(shù)的影響，壓球過程中需要一定的溫度及配入一定比例的粘結(jié)劑。壓球升溫過程中將消耗大量的熱能，同時受粘結(jié)劑理化性能及配入量的影響，壓球成品較難適應(yīng)鐵合金生產(chǎn)使用，同時壓球成本較為昂貴。
`[0007]上述除塵分、篩下粉礦、粉焦燒結(jié)的處理方法的缺點是，需要消耗大量的熱能及燃燒物，燒結(jié)過程同時伴有二氧化碳等氣體產(chǎn)生。燒結(jié)過后還需對其進(jìn)行破碎，將產(chǎn)生二次粉料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種簡易低廉的并且利用液態(tài)錳硅合金廢渣自身的溫度優(yōu)勢使其與除塵粉、篩下粉礦、粉焦充分混合后的粉料進(jìn)行自動燒結(jié)，同時利用液態(tài)錳硅合金廢渣自身的粘度優(yōu)勢使其與除塵粉、篩下粉礦、粉焦充分混合后的粉料進(jìn)行包裹粘結(jié)最終有效形成可用于生產(chǎn)的自動燒結(jié)優(yōu)先還原錳礦的方法及其裝置。本發(fā)明使合金生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固體廢棄物得到有效地控制和綜合利用，實現(xiàn)錳硅合金生產(chǎn)爐渣循環(huán)利用，解決錳硅合金生產(chǎn)零固體廢棄物排放的工程技術(shù)難題。
[0009]一種粉噴錳硅渣制備自動燒結(jié)優(yōu)先還原純凈錳礦的方法，包括以下步驟:
[0010]I)混合、攪拌合金生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的除塵分、篩下粉礦、粉焦，得到混合粉料；
[0011]2)通過送風(fēng)系統(tǒng)將所述混合粉料噴吹至流動的呈豎平面狀的高溫液態(tài)硅錳合金渣表面；
[0012]3)所述混合粉料受液態(tài)硅錳合金渣的余熱進(jìn)行自動燒結(jié)，同時祛除有害雜質(zhì)P、S，得到呈豎平面狀的半熔的液態(tài)合金渣；
[0013]4)所述呈豎平面狀的半熔的液態(tài)合金渣受風(fēng)、粉料的外力作用進(jìn)入塑形器內(nèi)部進(jìn)行塑形，使液態(tài)錳硅合金渣與混合粉料混合燒結(jié)的共同產(chǎn)物以半凝固狀態(tài)形成具有開口的球殼;
[0014]5)所述混合粉料與液態(tài)合金渣混合、自動燒結(jié)除雜質(zhì)后通過風(fēng)淬混合包裹系統(tǒng)送入成型系統(tǒng)，由成型系統(tǒng)進(jìn)行成品輸出。
[0015]液態(tài)硅錳合金渣溫度范圍在1350°C~1450°C。處于前述溫度范圍的高溫液態(tài)硅錳合金渣由于具有較高的粘度系數(shù)，當(dāng)在豎直方向緩慢流動的時候，由于重力作用，會形成流動的豎平面狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)流動的豎平面狀結(jié)構(gòu)的液態(tài)合金渣受到水平方向固定的氣流的噴吹，會逐漸鼓起圓包，形成具有開口的球殼。而混合粉料中的P、s在液態(tài)錳硅合金渣自身溫度條件下與空氣中的氧氣反應(yīng)生成氣體進(jìn)行自動分離。
[0016]本發(fā)明還提供了一種粉噴錳硅渣制備自動燒結(jié)優(yōu)先還原純凈錳礦的裝置，包括控制系統(tǒng)、粉料攪拌儲存供給系統(tǒng)、螺旋噴粉送風(fēng)系統(tǒng)、風(fēng)淬混合包裹系統(tǒng)和成型系統(tǒng)，其中:
[0017]所述控制系統(tǒng)、所述粉料攪拌儲存供給系統(tǒng)、所述螺旋噴粉送風(fēng)系統(tǒng)、所述風(fēng)淬混合包裹系統(tǒng)和所述成型系統(tǒng)依次連接；
[0018]所述控制系統(tǒng)連接所述粉料攪拌儲存供給系統(tǒng)，用于控制所述粉料攪拌儲存供給系統(tǒng)混合粉料和向所述螺旋噴粉送風(fēng)系統(tǒng)提供所述混合粉料；
[0019]所述控制系統(tǒng)連接所述螺旋噴粉送風(fēng)系統(tǒng)，用于控制所述螺旋噴粉送風(fēng)系統(tǒng)向所述風(fēng)淬混合包裹系統(tǒng)噴送混合粉料和風(fēng)；
[0020]所述控制系統(tǒng)連接所述風(fēng)淬混合包裹系統(tǒng)，用于控制所述風(fēng)淬混合包裹系統(tǒng)的工作溫度；
[0021]所述控制系統(tǒng)連接所述成型系統(tǒng)，用于控制所述成型系統(tǒng)輸出成品。
[0022]優(yōu)選的，所述粉料攪拌儲存供給系統(tǒng)包括給料控制器、罐體、攪拌器和攪拌器電機(jī)，所述攪拌器電機(jī)連接所述攪拌器，所述攪拌器設(shè)置在所述罐體內(nèi)部，所述罐體下端連接所述給料控制器。
[0023]優(yōu)選的，所述螺旋噴粉送風(fēng)系統(tǒng)包括供風(fēng)器、送風(fēng)管道、螺旋轉(zhuǎn)動軸、轉(zhuǎn)動軸電機(jī)和轉(zhuǎn)動軸缸體，所述供風(fēng)器、送風(fēng)管道、缸體依次連接，所述轉(zhuǎn)動軸電機(jī)連接所述螺旋轉(zhuǎn)動軸，所述螺旋轉(zhuǎn)動軸設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動軸缸體內(nèi)。
[0024]優(yōu)選的，所述風(fēng)淬混合包裹系統(tǒng)包括液態(tài)渣進(jìn)渣口、控溫塑型器和缸體，控溫塑型器設(shè)置在所述缸體內(nèi)。
[0025]優(yōu)選的，所述成型系統(tǒng)包括滾筒、傳動梁和傳動梁電機(jī)，所述傳動梁電機(jī)連接所述傳動梁，所述傳動梁上設(shè)置所述滾筒。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為本發(fā) 明的風(fēng)淬混合包裹系統(tǒng)的正面直視圖；[0028]圖3為本發(fā)明的成型系統(tǒng)附視立體圖。
[0029]附圖中，各標(biāo)號所代表的結(jié)構(gòu)部件如下:
[0030]1、供風(fēng)器，2、送風(fēng)管道，3、轉(zhuǎn)動軸電機(jī)，4、螺旋轉(zhuǎn)動軸，5、轉(zhuǎn)動軸缸體，6、給料控制器，7、罐體，8、攪拌器，9、攪拌器電機(jī)，10、液態(tài)渣進(jìn)渣口，11、控溫塑型器，12、缸體，13、滾筒，14、傳動梁電機(jī)，15、傳動梁，16、出料槽，17、控制柜，18、鏈接線路。
【具體實施方式】
[0031]以下對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0032]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的方法及裝置進(jìn)行說明。
[0033]一種粉噴錳硅渣制備自動燒結(jié)優(yōu)先還原純凈錳礦的裝置，包括控制系統(tǒng)、粉料攪拌儲存供給系統(tǒng)、螺旋噴粉送風(fēng)系統(tǒng)、風(fēng)淬混合包裹系統(tǒng)和成型系統(tǒng)上述五個系統(tǒng)共同組成。
[0034]其中，供風(fēng)器1、送風(fēng)管道2、轉(zhuǎn)動軸電機(jī)3、螺旋轉(zhuǎn)動軸4、轉(zhuǎn)動軸缸體5共同組成螺旋噴粉送風(fēng)系統(tǒng)，給料控制器6、罐體7、攪拌器8、攪拌器電機(jī)9共同組成粉料攪拌儲存供給系統(tǒng)，液態(tài)渣進(jìn)渣口 10、控溫塑型器11、缸體12共同組成風(fēng)淬混合包裹系統(tǒng)，滾筒13、傳動梁電機(jī)14、傳動梁15、出料槽16共同組成成型系統(tǒng)，控制柜17、鏈接線路18共同組成控制系統(tǒng)。
[0035]所述攪拌器電機(jī)9連接所述攪拌器8，所述攪拌器8設(shè)置在所述罐體7內(nèi)部，所述罐體7下端連接所述給料控制器6。優(yōu)選的，所述罐體7、所述給料控制器6、所述轉(zhuǎn)動軸缸體5依次連接。
[0036]所述供風(fēng)器1、送風(fēng)管道2、轉(zhuǎn)動軸缸體5依次連接，所述轉(zhuǎn)動軸電機(jī)3連接所述螺旋轉(zhuǎn)動軸4，所述螺旋轉(zhuǎn)動軸4設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動軸缸體5內(nèi)。優(yōu)選的，可多條送風(fēng)管道并聯(lián)。
[0037]風(fēng)淬混合包裹系統(tǒng)設(shè)置液態(tài)渣進(jìn)渣口 10，所述控溫塑型器11設(shè)置在所述缸體內(nèi)12。
[0038]所述傳動梁電機(jī)14連接所述傳動梁15，所述傳動梁15上設(shè)置所述滾筒13。
[0039]控制柜17和連接線路18共同組成所述控制系統(tǒng)。
[0040]所述控制系統(tǒng)連接所述供風(fēng)器1、轉(zhuǎn)動軸電機(jī)3、給料控制器6、攪拌器電機(jī)9、控溫塑型器11、傳動梁電機(jī)14。
[0041]工作步驟
[0042]一:按制備自動燒結(jié)優(yōu)先還原錳礦工藝粒度要求調(diào)節(jié)13滾筒的間距。
[0043]二:通過控制系統(tǒng)關(guān)閉6給料控制器，按工藝配比將除塵分、篩下粉礦、粉焦裝入7罐體內(nèi)，通過由17控制柜、18鏈接線路共同組成的控制系統(tǒng)開動8攪拌器使粉料進(jìn)行充分混合。
[0044]三:通過由17控制柜、18鏈接線路共同組成的控制系統(tǒng)預(yù)先將11控溫塑形器調(diào)至工藝要求溫度。
[0045]四:通過由17控制柜、18鏈接線路共同組成的控制系統(tǒng)開啟I供風(fēng)器使其按工藝要求進(jìn)行供風(fēng)工作。
[0046]五:通過由17控制柜、18鏈接線路共同組成的控制系統(tǒng)開啟3電機(jī)、9電機(jī)使分別其帶動4螺旋轉(zhuǎn)動軸、9攪拌器按工藝要求進(jìn)行工作。
[0047]六:通過由17控制柜、18鏈接線路共同組成的控制系統(tǒng)開啟14電機(jī)使其按工藝要求進(jìn)行工作帶動15傳動梁工作帶動13滾筒工作。
[0048]七:將液態(tài)錳硅合金渣接入10液態(tài)渣進(jìn)渣口，通過由17控制柜、18鏈接線路共同組成的控制系統(tǒng)打開6給料控制器使其按工藝要求進(jìn)行給料工作。
[0049]工作原理:
[0050]當(dāng)通過由17控制柜、18鏈接線路共同組成的控制系統(tǒng)打開6給料控制器，除塵分、粉料、粉料混合粉料在8 攪拌器的工作下可順暢的將混合粉料供給5缸體內(nèi)。
[0051 ] 通過3電機(jī)工作帶動4螺旋傳動軸工作將進(jìn)入5缸體內(nèi)的混合粉料向11控溫塑型器方向進(jìn)行螺旋輸送。
[0052]通過I供風(fēng)器工作將風(fēng)通過2送風(fēng)管道輸送至5缸體內(nèi)。
[0053]通過17控制柜、18鏈接線路共同組成的控制系統(tǒng)，6給料控制器、7罐體、8攪拌器、9電機(jī)共同組成的粉料攪拌儲存供給系統(tǒng)，I供風(fēng)器、2送風(fēng)管道、3電機(jī)、4螺旋轉(zhuǎn)動軸、5缸體共同組成的螺旋噴粉送風(fēng)系統(tǒng)的共同工作可將混合粉料及風(fēng)定向噴送至由10液態(tài)渣進(jìn)渣口、11控溫塑型器、12缸體共同組成的風(fēng)淬混合包裹系統(tǒng)。
[0054]液態(tài)錳硅合金渣通過10液態(tài)渣進(jìn)渣口進(jìn)入12缸體上方后流經(jīng)11控溫塑型器并掛于11控溫塑形器正對由I供風(fēng)器、2送風(fēng)管道、3電機(jī)、4螺旋轉(zhuǎn)動軸、5缸體共同組成的螺旋噴粉送風(fēng)系統(tǒng)方向一面呈流動豎平面狀。
[0055]掛于11控溫塑形器正對由I供風(fēng)器、2送風(fēng)管道、3電機(jī)、4螺旋轉(zhuǎn)動軸、5缸體共同組成的螺旋噴粉送風(fēng)系統(tǒng)方向一面呈流動豎平面狀的液態(tài)錳硅合金渣接受來自由I供風(fēng)器、2送風(fēng)管道、3電機(jī)、4螺旋轉(zhuǎn)動軸、5缸體共同組成的螺旋噴粉送風(fēng)系統(tǒng)噴送的混合粉料和風(fēng)，液態(tài)錳硅合金渣通過自身溫度和來至由I供風(fēng)器、2送風(fēng)管道、3電機(jī)、4螺旋轉(zhuǎn)動軸、5缸體共同組成的螺旋噴粉送風(fēng)系統(tǒng)噴送的混合粉料先是進(jìn)行自動燒結(jié)，燒結(jié)過程液態(tài)錳硅合金渣自身溫度下降同時粘度增大，液態(tài)錳硅合金渣粘度增大后將于來至由I供風(fēng)器、2送風(fēng)管道、3電機(jī)、4螺旋轉(zhuǎn)動軸、5缸體共同組成的螺旋噴粉送風(fēng)系統(tǒng)噴送的混合粉料進(jìn)行粘結(jié)。
[0056]液態(tài)錳硅合金渣與混合粉料制動燒結(jié)及液態(tài)錳硅合金渣與混合粉料粘結(jié)形成的半熔狀態(tài)的混合錳礦繼續(xù)受來由I供風(fēng)器、2送風(fēng)管道、3電機(jī)、4螺旋轉(zhuǎn)動軸、5缸體共同組成的自螺旋噴粉送風(fēng)系統(tǒng)噴送的混合粉料和風(fēng)的外力影響，上述半熔狀態(tài)的混合錳礦向受力方向進(jìn)入11控溫塑形器后進(jìn)行塑型后離開11控溫塑形器進(jìn)入由13滾筒、14電機(jī)、15傳動梁、16出料槽共同組成的成型系統(tǒng)。
[0057]經(jīng)過11控溫塑形器的半熔狀態(tài)的混合錳礦進(jìn)入由13滾筒、14電機(jī)、15傳動梁、16出料槽共同組成的成型系統(tǒng)，通過由13滾筒、14電機(jī)、15傳動梁、16出料槽共同組成的成型系統(tǒng)13滾筒之間進(jìn)行滾動輪輾成型后通過16出料槽達(dá)到成品輸出。
[0058]原理:
[0059]成型原理
[0060]液態(tài)錳硅合金渣出爐溫度為1350°C~1450°C。由于液態(tài)錳硅合金渣隨著溫度的降低其粘度系數(shù)逐漸增大，粘度系數(shù)增大液態(tài)錳硅合金渣的表面張力也同時增大，液態(tài)錳硅合金渣表面受力點向受力方向進(jìn)行運動，受力初期成凹凸?fàn)?，隨著受力的延長及、液態(tài)錳硅合金渣自身溫度降低粘度系數(shù)增大，液態(tài)錳硅合金渣與混合粉料進(jìn)行自動燒結(jié)的半熔狀態(tài)的優(yōu)先還原純凈錳礦進(jìn)入控溫塑形器，半熔狀態(tài)的自動燒結(jié)優(yōu)先還原純凈錳礦進(jìn)入控溫塑形器后由于繼續(xù)受力將快速離開控溫塑形器，半熔狀態(tài)的自動燒結(jié)優(yōu)先還原純凈錳礦脫離控溫塑形器時粘度系數(shù)最大，脫離瞬間原本呈凹凸?fàn)畹陌肴蹱顟B(tài)的自動燒結(jié)優(yōu)先還原純凈錳礦凸出方向受力逐漸減小，凹進(jìn)方向繼續(xù)受力將逐漸閉合。
[0061]自動燒結(jié)及純凈原理
[0062]錳礦石燒結(jié)的機(jī)理與鐵礦石燒結(jié)的機(jī)理基本相同。即主要靠燒結(jié)時產(chǎn)生的液相來粘結(jié)礦物顆粒，形成類似焦炭狀的多孔且具有足夠強(qiáng)度的燒結(jié)礦。其化學(xué)成分根據(jù)冶煉要求，通過配礦可以制成不同化學(xué)成分、不同堿度的錳燒結(jié)礦。
[0063]錳燒結(jié)礦中，錳以硅酸鹽狀態(tài)存在，其還原性能要比游離狀態(tài)的錳氧化物差得多，在冶煉時要多消耗熱量，且影響錳的回收率。但通過增高燒結(jié)礦堿度的方法，促使堿性氧化物與酸性氧化物結(jié)合，以置換出酸性液相中的錳的氧化物，這樣則有利于冶煉過程中錳的還原。
[0064]任何錳礦石在燒結(jié)時分解出的MnO對氧有極強(qiáng)的親合力，使錳迅速氧化成較高價氧化物，也極易與Si02形成穩(wěn)定的硅酸鹽類液相。由于MnO在燒結(jié)礦中的大量存在，大大降低了液相粘度和結(jié)晶溫度。燒結(jié)過程中，生成熔點低、粘度小及流動性好的液相，遇到穿過料層的高速氣流(1.4~1.6m/s)時,極易形成大孔薄壁的燒結(jié)礦結(jié)構(gòu)。
[0065]與鐵礦石結(jié)構(gòu)相比，錳礦石燒結(jié)具有燒損大，熱耗高，軟化溫度區(qū)間窄，松散密度小，透氣性好，產(chǎn)品強(qiáng)度低，返礦率大等特點。錳礦石燒結(jié)要消耗大量的熱量，同時燒損大，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)疏松，為了使燒結(jié)中產(chǎn)生較多的液相，以保證產(chǎn)品有足夠的強(qiáng)度，適當(dāng)增加燃料比是必要的。
[0066]自動燒結(jié)原理其中燒結(jié)原理與普通的燒結(jié)原理一致，現(xiàn)有燒結(jié)一般需要將粉礦與還原劑焦粉進(jìn)行燃燒鼓風(fēng)燒結(jié)。本發(fā)明提供的自動燒結(jié)是讓粉礦與還原劑粉焦在進(jìn)行燒結(jié)前預(yù)先充分混合，然后使其與液態(tài)錳`硅合金渣進(jìn)行充分接觸，通過利用液態(tài)錳硅合金渣的溫度進(jìn)行制動燒結(jié)，整個制動燒結(jié)過程中不需要燃料、鼓風(fēng)及任何附加劑完全自動燒結(jié)。
[0067]利用液態(tài)錳硅合金渣與混合粉料進(jìn)行自動燒結(jié)除不需要燃料、鼓風(fēng)及任何附加劑完全自動燒結(jié)的其他優(yōu)勢在于液態(tài)錳硅合金渣自身堿度為0.4-0.6完全可滿足錳礦燒結(jié)的堿度需求，該發(fā)明錳礦燒結(jié)過程中不需要額外增加氧化鈣和氧化鎂提高錳礦堿度便可促使堿性氧化物與酸性氧化物結(jié)合，以置換出酸性液相中的錳的氧化物，這樣則有利于冶煉過程中錳的還原。
[0068]本發(fā)明中自動燒結(jié)的另一優(yōu)勢是混合粉料與液態(tài)錳硅合金渣進(jìn)行混合自動燒結(jié)后的產(chǎn)物被液態(tài)錳硅合金渣包裹在內(nèi)部，進(jìn)而杜絕錳礦石在燒結(jié)時分解出的MnO與氧結(jié)合，避免錳氧化成較高價氧化物，同時也阻礙與Si02形成穩(wěn)定的硅酸鹽類液相。由于液態(tài)錳硅合金渣可提高混合燒結(jié)產(chǎn)物的液相粘度和結(jié)晶溫度。燒結(jié)過程中，可提高粘度并降低流動性好的液相，避免高速氣流(1.4~1.6m/s)穿過料層，可杜絕形成大孔薄壁的燒結(jié)礦結(jié)構(gòu)。
[0069]本發(fā)明利用液態(tài)錳硅合金渣與混合粉料進(jìn)行自動燒結(jié)，可降低錳礦石燒結(jié)燒損，利用自身溫度無需熱耗，拓寬軟化溫度區(qū)間，提高松散密度，降低透氣性，提高產(chǎn)品強(qiáng)度低，有效降低返礦率等特點。[0070]本發(fā)明的純凈原理是生產(chǎn)錳硅合金過程中，其有害元素P、S是有原料帶入，并且上述有害雜質(zhì)的回收率高達(dá)90%以上、直接影響合金的質(zhì)量，想提高合金質(zhì)量降低雜質(zhì)需從原料入手。本發(fā)明通將粉料事先充分混合后與液態(tài)錳硅合金渣充分接觸，使其粉料中P、S利用液態(tài)錳硅合金渣自身溫度與空氣中的氧氣反應(yīng)生成氣體進(jìn)行分離。[0071]優(yōu)先還原原理
[0072]錳硅合金生產(chǎn)是利用炭質(zhì)還原劑將礦石中的錳、硅進(jìn)行還原反應(yīng)，目前地球上開采的礦石尚無此品種的復(fù)合礦。在實際生產(chǎn)過程中礦石與還原劑焦炭需要一定粒度，還原劑與被還原物質(zhì)接觸不充分存在一定空隙，在一個生產(chǎn)周期內(nèi)不能完全反應(yīng)還原照成一定能源損耗。本發(fā)明提供的優(yōu)先還原原理為，通過利用混合粉礦與粉焦的自身粒度優(yōu)勢使其充分混合，達(dá)到充分接觸的效果，其次通過自動燒結(jié)使其進(jìn)行預(yù)先還原。
[0073]本發(fā)明還提供了一種利用上述制備裝置制備錳礦的方法，該方法為:
[0074]確定成分及量
[0075]礦熱爐錳硅合金生產(chǎn)是固定連續(xù)式，故每一爐次渣量及成分可控在一定范圍內(nèi):G渣，Mn%、Si%、Fe%、其他 ％.[0076]上述G渣一每一爐次錳硅合金渣重量，kg ;Mn%、Si%、Fe%、其他％分別為錳硅合金渣中Mn、S1、Fe、其他含量。
[0077]確定預(yù)生產(chǎn)錳礦產(chǎn)量及成分:G礦、aMn%、aSi%、aFe%、其他％。
[0078]上述G礦一計劃生產(chǎn)錳礦量，kg ;aMn%、aSi%、aFe%、其他％分別為錳礦中Mn、S1、Fe、其他含量。
[0079]噴吹粉料量級成分的計算
[0080]G粉=G礦-G渣
[0081]xMn%= ^(Gr XaMn%_G渣 XMn%) +G粉3 X 100%
[0082]xSi%= ^(Gr XaSi%-G渣 XSi%) +G粉3 X 100%
[0083]xFe%= K(Gr XaFe%_G渣 XFe%) +G粉3 X 100%
[0084]上述G粉為噴吹粉料的重量，kg:xMn%、xSi%、xFe%分別為噴吹粉料中Mn、S1、Fe含量。
[0085]焦粉一般配入量為15%~20%。
[0086]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果為:本發(fā)明可基實現(xiàn)錳硅合金生產(chǎn)零固體廢棄的排放，同時通過合理的配比進(jìn)行生產(chǎn)錳礦用于循環(huán)生產(chǎn)使用，使整個錳硅合金生產(chǎn)中產(chǎn)生的錳硅合金渣及除塵粉和篩下分礦全部處于可循環(huán)利用狀態(tài)。本發(fā)明制備錳礦通過利用錳硅合金渣自身的溫度一粘度性能，進(jìn)行風(fēng)淬噴粉的方法制備錳礦，整個制備過程中不需要任何的結(jié)合劑。同時利用粉礦與粉焦自身粒度優(yōu)勢進(jìn)行優(yōu)先還原，可營造還原分為及提高回收率降低電耗。
[0087]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施方式，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種粉噴錳硅渣制備自動燒結(jié)優(yōu)先還原純凈錳礦的方法，包括以下步驟: 1)混合、攪拌合金生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的除塵分、篩下粉礦、粉焦，得到混合粉料； 2)通過送風(fēng)系統(tǒng)將所述混合粉料噴吹至流動的呈豎平面狀的高溫液態(tài)硅錳合金渣表面； 3)所述混合粉料受液態(tài)硅錳合金渣的余熱進(jìn)行自動燒結(jié)，同時祛除有害雜質(zhì)P、S，得到呈豎平面狀的半熔的液態(tài)合金渣； 4)所述呈豎平面狀的半熔的液態(tài)合金渣受風(fēng)、粉料的外力作用進(jìn)入塑形器內(nèi)部進(jìn)行塑形，使液態(tài)錳硅合金渣與混合粉料混合燒結(jié)的共同產(chǎn)物以半凝固狀態(tài)形成具有開口的球殼; 5)所述混合粉料與液態(tài)合金渣混合、自動燒結(jié)除雜質(zhì)后通過風(fēng)淬混合包裹系統(tǒng)送入成型系統(tǒng)，由成型系統(tǒng)進(jìn)行成品輸出。
2.—種粉噴錳硅渣制備自動燒結(jié)優(yōu)先還原純凈錳礦的裝置，包括控制系統(tǒng)、粉料攪拌儲存供給系統(tǒng)、螺旋噴粉送風(fēng)系統(tǒng)、風(fēng)淬混合包裹系統(tǒng)和成型系統(tǒng)，其中: 所述控制系統(tǒng)、所述粉料攪拌儲存供給系統(tǒng)、所述螺旋噴粉送風(fēng)系統(tǒng)、所述風(fēng)淬混合包裹系統(tǒng)和所述成型系統(tǒng)依次連接； 所述控制系統(tǒng)連接所述粉料攪拌儲存供給系統(tǒng)，用于控制所述粉料攪拌儲存供給系統(tǒng)混合粉料和向所述螺旋噴粉送風(fēng)系統(tǒng)提供所述混合粉料； 所述控制系統(tǒng)連接所述螺旋噴粉送風(fēng)系統(tǒng)，用于控制所述螺旋噴粉送風(fēng)系統(tǒng)向所述風(fēng)淬混合包裹系統(tǒng)噴送混合粉料·和風(fēng)； 所述控制系統(tǒng)連接所述風(fēng)淬混合包裹系統(tǒng)，用于控制所述風(fēng)淬混合包裹系統(tǒng)的工作溫度； 所述控制系統(tǒng)連接所述成型系統(tǒng)，用于控制所述成型系統(tǒng)輸出成品。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粉噴錳硅渣制備自動燒結(jié)優(yōu)先還原純凈錳礦的裝置，其特征在于:所述粉料攪拌儲存供給系統(tǒng)包括給料控制器、罐體、攪拌器和攪拌器電機(jī)，所述攪拌器電機(jī)連接所述攪拌器，所述攪拌器設(shè)置在所述罐體內(nèi)部，所述罐體下端連接所述給料控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粉噴錳硅渣制備自動燒結(jié)優(yōu)先還原純凈錳礦的裝置，其特征在于:所述螺旋噴粉送風(fēng)系統(tǒng)包括供風(fēng)器、送風(fēng)管道、螺旋轉(zhuǎn)動軸、轉(zhuǎn)動軸電機(jī)和轉(zhuǎn)動軸缸體，所述供風(fēng)器、送風(fēng)管道、缸體依次連接，所述轉(zhuǎn)動軸電機(jī)連接所述螺旋轉(zhuǎn)動軸，所述螺旋轉(zhuǎn)動軸設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動軸缸體內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粉噴錳硅渣制備自動燒結(jié)優(yōu)先還原純凈錳礦的裝置，其特征在于:所述風(fēng)淬混合包裹系統(tǒng)包括液態(tài)渣進(jìn)渣口、控溫塑型器和缸體，控溫塑型器設(shè)置在所述缸體內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5任一所述的粉噴錳硅渣制備自動燒結(jié)優(yōu)先還原純凈錳礦的裝置，其特征在于:所述成型系統(tǒng)包括滾筒、傳動梁和傳動梁電機(jī)，所述傳動梁電機(jī)連接所述傳動梁，所述傳動梁上設(shè)置所述滾筒。
【文檔編號】C22B47/00GK103710478SQ201310739612
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】趙洪洋 申請人:廣西鐵合金有限責(zé)任公司