專利名稱：燒結(jié)細(xì)碎材料的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用包含在材料中的并具有高氧化程度的錳化合物的燃燒熱在傳輸式燒結(jié)裝置中燒結(jié)細(xì)碎的含錳材料的方法和裝置。
隨同開(kāi)采和破碎錳礦，會(huì)得到大量的顆粒尺寸小于6mm的粉礦?，F(xiàn)在這種粉礦只部分地被利用，而其大部分被閑置起來(lái)。由于細(xì)碎的材料容易在冶煉中廣泛采用的電爐中的熔煉料層的頂部引起固態(tài)渣的形成，所以在礦物冶煉中不用大量粉礦。所述渣的形成阻止要送入冶煉爐中的批料的均勻沉淀且形成在冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的還原氣體的氣溝。
通常在帶有活動(dòng)爐篦的爐中燒結(jié)細(xì)碎的錳礦，或在敞開(kāi)的爐篦式鋼帶或分批地在盤(pán)式燒結(jié)機(jī)中燒結(jié)細(xì)碎的錳礦。開(kāi)始提到的帶式焙燒爐結(jié)構(gòu)上比較復(fù)雜且需要高的維修成本。此外，這種類型的帶式焙燒爐只是因?yàn)樗哂泻艽蟮娜萘慷容^經(jīng)濟(jì)。當(dāng)在敞開(kāi)的帶式焙燒爐鋼帶上燒結(jié)料層時(shí)，因?yàn)榄h(huán)繞鋼帶的車(chē)間的空氣被直接抽吸透過(guò)料層，所以對(duì)所述料層的溫度調(diào)節(jié)不是很準(zhǔn)確。在盤(pán)式燒結(jié)中，燒結(jié)容量低，得到的燒結(jié)產(chǎn)品的質(zhì)量是不均勻的。
本發(fā)明的目的是消除現(xiàn)有技術(shù)中的一些缺陷，利用一些含碳材料并利用包含在材料中的具有高氧化程度的錳化合物的燃燒熱來(lái)燒結(jié)粉碎的含錳材料的改進(jìn)的更高能量效率的方法和裝置。本發(fā)明的必要的新潁特征通過(guò)附加的權(quán)利要求會(huì)更清楚明白。
按照本發(fā)明，為了以先進(jìn)的方式進(jìn)行燒結(jié)，要燒結(jié)的細(xì)碎含錳材料首先經(jīng)過(guò)預(yù)處理。在預(yù)處理中，在細(xì)碎的含錳材料中加入一些粘結(jié)劑，且必要的話加入一些燃燒材料。獲得的混合物呈小球狀，此后準(zhǔn)備燒結(jié)該材料。為了在連續(xù)操作過(guò)程中進(jìn)行必要的燒結(jié)，將本發(fā)明要燒結(jié)的預(yù)處理過(guò)的材料以一必要的均勻料層的形式送進(jìn)傳輸型燒結(jié)裝置中。按照本發(fā)明，這種傳輸型燒結(jié)裝置最好具有用于要燒結(jié)的材料的烘干和燒結(jié)以及燒結(jié)后產(chǎn)品的冷卻的隔離的區(qū)域。從冷卻區(qū)域得到的燒結(jié)材料最好被進(jìn)一步安排進(jìn)行例如破碎這樣的工序，用來(lái)調(diào)節(jié)材料的顆粒尺寸，以便適合于冶煉爐。在破碎中產(chǎn)生的細(xì)碎材料最好返回到燒結(jié)過(guò)程中的預(yù)處理步驟。
當(dāng)按本發(fā)明處理含錳材料時(shí)，要被運(yùn)至傳輸型燒結(jié)裝置上的料層最好由兩部分組成。在燒結(jié)裝置的傳輸表面上，送入已燒結(jié)和破碎的底料層，這種底料層最好由一種相同材料組成。用作底層的這一料層的目的是使用于傳輸材料的傳輸表面免于粘附所述材料。然后在底料層上傳遞要被燒結(jié)的合適的含錳材料料層，可以在已被送到傳輸表面上的要被燒結(jié)的材料表面添加至少部分所需的燃燒材料。
按照本發(fā)明的裝置，用于傳送要被燒結(jié)的材料的傳輸表面提供有氣流孔，該氣流孔沿傳輸表面的運(yùn)動(dòng)方向排列并間隔開(kāi)，以便氣流孔沿傳輸表面整個(gè)長(zhǎng)度排列。就氣流孔彼此之間，這些氣流孔的設(shè)置使得它們沿傳輸表面的傳輸方向也互相間隔開(kāi)。這樣，當(dāng)按本發(fā)明處理材料時(shí)，氣體最好穿過(guò)經(jīng)受處理的材料而導(dǎo)入。
在本發(fā)明的傳輸型燒結(jié)機(jī)中，圍繞用作材料傳送體的傳輸表面的燒結(jié)帶且在該燒結(jié)帶的中部區(qū)域安裝氣道，用來(lái)將用于繞結(jié)過(guò)程中的氣體最好從一個(gè)區(qū)域?qū)б亮硪粎^(qū)域，以便產(chǎn)生溫度不同的區(qū)域。安裝所述氣道最好使在過(guò)程中循環(huán)的氣體首先進(jìn)入冷卻區(qū)域。所述冷卻區(qū)域最好由所述氣道分成至少兩部分，以便部分氣體通過(guò)在材料傳輸表面上提供的氣流孔被導(dǎo)引穿過(guò)熱的已燒結(jié)材料，而部分氣體通過(guò)在材料傳輸表面上提供的氣流孔被導(dǎo)引穿過(guò)已在其它氣體部分被冷卻的燒結(jié)材料。來(lái)自冷卻區(qū)域較熱部分的氣體，即，來(lái)自冷卻區(qū)域開(kāi)始部分的氣體借助氣道被進(jìn)一步導(dǎo)引到反應(yīng)區(qū)域，在該反應(yīng)區(qū)域發(fā)生完全地材料燒結(jié)。冷卻區(qū)域末端部分噴出氣體的溫度低于來(lái)自冷卻區(qū)域開(kāi)始部分的氣體的溫度，氣體借助氣道從冷卻區(qū)域末端部分被導(dǎo)引至較冷的干燥預(yù)熱區(qū)，該預(yù)熱區(qū)在熱反應(yīng)區(qū)之前。來(lái)自反應(yīng)區(qū)域和干燥預(yù)熱區(qū)域的氣體被導(dǎo)引至氣體清潔和冷卻區(qū)，氣體可優(yōu)選地從這些區(qū)域返回到燒結(jié)裝置。
在傳輸型燒結(jié)裝置中，要燒結(jié)的含錳材料首先經(jīng)過(guò)干燥預(yù)熱區(qū)，從已燒結(jié)材料的最后冷卻中獲得的循環(huán)氣體，在此區(qū)穿過(guò)料層。在干燥預(yù)熱區(qū)域，最好只部分地干燥材料，這有利于在通過(guò)反應(yīng)區(qū)域之前料層保持在一起。
按照本發(fā)明，穿過(guò)在反應(yīng)區(qū)要被燒結(jié)的含錳料層，有從已燒結(jié)材料的初始冷卻中獲得的循環(huán)氣體。所述氣體的溫度范圍為700--800℃，這種情況下料層被迅速加熱。伴隨著加熱包含在錳化合物中的氧從含錳料層中釋放出來(lái)，與在材料中包含的或加進(jìn)去的含碳燃燒材料強(qiáng)烈反應(yīng)。由于由氧引起的放熱反應(yīng)，料層的溫度迅速升到燒結(jié)溫度，達(dá)到1350--1450℃。由于達(dá)到這一高溫的結(jié)果，要被燒結(jié)的料層被部分熔煉，且借助于反應(yīng)氣體和從料層中釋放的氣體在該料層中形成氣溝和部分多孔結(jié)構(gòu)。此外，由于材料中包含的碳和在所述反應(yīng)中生成的一氧化碳的作用，在反應(yīng)區(qū)域也會(huì)進(jìn)行還原過(guò)程，這些還原過(guò)程會(huì)影響錳化合物和在材料中包含的氧化鐵。
在本發(fā)明的傳輸型燒結(jié)裝置中，來(lái)自反應(yīng)區(qū)的料層進(jìn)入到冷卻區(qū)。冷卻最好在兩個(gè)階段進(jìn)行。在冷卻區(qū)的開(kāi)始區(qū)域，被導(dǎo)入的氣體穿過(guò)料層進(jìn)一步循環(huán)至反應(yīng)區(qū)。在冷卻區(qū)的末端部分所用的氣體被導(dǎo)引穿過(guò)燒結(jié)過(guò)的料層，并進(jìn)一步導(dǎo)引至本發(fā)明燒結(jié)裝置的干燥預(yù)熱區(qū)。在所述冷卻區(qū)燒結(jié)后的料層被冷卻到適合于進(jìn)一步處理的溫度。與此同時(shí)，燒結(jié)后料層結(jié)構(gòu)最好是凝固的。
用于制造燒結(jié)產(chǎn)品的本發(fā)明的方法和裝置可用于一些含錳材料。這種材料例如是氧化錳和含碳錳材。此外，按照本發(fā)明可以使用具有高氧化度的較少量的這種錳材。根據(jù)錳的氧化程度，例如可便于確定被添加到該材料中的燃燒材料量。
當(dāng)按本發(fā)明的方法處理含錳材料時(shí)，在高溫處理前，在材料中加入一些粘結(jié)劑，且必要時(shí)加入一些燃燒材料。采用的粘結(jié)劑是膨潤(rùn)土或一些其它同類型材料，粘結(jié)劑量最好占被燒結(jié)材料重量的約1％。采用的燃燒材料是焦炭，木炭或其它同類型材料，燃燒材料量最好占要被燒結(jié)材料重量的6--9％。
下面將參考附圖
詳細(xì)解釋本發(fā)明，附圖表示本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的流程圖。
按照該圖，細(xì)碎的要被處理含錳材料1、作為粘結(jié)劑的膨潤(rùn)土2、用作燃燒材料的焦炭3、該方法的細(xì)碎的循環(huán)材料4和循環(huán)粉塵5在混和裝置6中混和，所獲得的混合物被導(dǎo)引至造小球工序7。得到的預(yù)處理材料8被導(dǎo)引至傳輸型燒結(jié)裝置9，在此經(jīng)處理的材料借助繞傳送彎曲圓筒10和11旋轉(zhuǎn)的燒結(jié)帶12被傳送。
在燒結(jié)帶12上，當(dāng)沿運(yùn)動(dòng)方向看時(shí)，首先經(jīng)過(guò)送料件13給燒結(jié)帶12的開(kāi)始端輸送一層已燒結(jié)產(chǎn)品以形成一底料層23。當(dāng)沿?zé)Y(jié)帶12的運(yùn)動(dòng)方向看時(shí)，在其開(kāi)始端并在所述底料層的頂部，通過(guò)送料件14輸送要處理的合適材料8。通過(guò)送料裝置25，在要處理的材料8上送進(jìn)部分在燒結(jié)中所需的燃燒材料26。要被處理的位于燒結(jié)帶12上的材料8首先經(jīng)過(guò)干燥預(yù)熱區(qū)15，在此利用經(jīng)過(guò)氣道16從冷卻區(qū)17后端噴出的氣體進(jìn)行干燥預(yù)熱處理。材料8的燒結(jié)在反應(yīng)區(qū)18進(jìn)行，在此來(lái)自冷卻17起始端的氣體經(jīng)過(guò)氣道19循環(huán)。由于溫度為700--800℃的熱氣體，包含在錳化合物中的氧開(kāi)始從料層8中釋放，這些氧與材料中包含的含碳燃燒材料劇烈反應(yīng)?，F(xiàn)在材料溫度升至燒結(jié)溫度，為1350--1450℃。燒結(jié)后，材料進(jìn)入兩段冷卻區(qū)17，在此借助通過(guò)氣道20和21送來(lái)的氣體進(jìn)行冷卻。來(lái)自氣道20的氣體被進(jìn)一步傳送至氣道16，而來(lái)自氣道21的氣體被傳送至氣道19。從冷卻區(qū)17得到的燒結(jié)材料最好經(jīng)過(guò)進(jìn)一步處理，例如在破碎機(jī)22中進(jìn)行破碎處理。燒結(jié)材料的一部分經(jīng)過(guò)送料件13被再循環(huán)至燒結(jié)裝置9，用來(lái)為新被燒結(jié)的材料再形成一底料層23。從燒結(jié)區(qū)18和干燥預(yù)熱區(qū)15排放的氣體被導(dǎo)引至氣體清潔區(qū)24，如果希望的話這些氣體可從清潔區(qū)再被循環(huán)回?zé)Y(jié)過(guò)程中。
權(quán)利要求
1.一種在基本上連續(xù)操作的傳輸型燒結(jié)裝置(9)中利用一些含碳材料燒結(jié)顆粒尺寸小于6mm的具有高氧化程度的含錳化合物的細(xì)碎材料的方法，其特征在于，導(dǎo)引熱氣體(15，18)穿過(guò)在燒結(jié)裝置(9)中要被燒結(jié)的材料(8)，所述熱氣體引起包含在材料(8)中的具有高氧化程度的錳化合物與用作燃燒材料的碳之間的燃燒反應(yīng)，以便實(shí)質(zhì)上是利用材料(8)釋放的燃燒熱來(lái)進(jìn)行燒結(jié)(18)，并且在從燒結(jié)裝置(9)中卸下燒結(jié)材料之前，該燒結(jié)材料(8)受到冷卻(17)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在燒結(jié)裝置(9)中，在干燥預(yù)熱區(qū)(15)，反應(yīng)區(qū)(18)和冷卻區(qū)(17)中被引導(dǎo)的氣體穿過(guò)料層(8)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，燒結(jié)后材料的冷卻(17)在兩個(gè)階段中發(fā)生。
4.如前述權(quán)利要求中任何之一的方法，其特征在于，在干燥預(yù)熱區(qū)(15)使用從冷卻區(qū)(17)獲得的氣體。
5.如前述權(quán)利要求中任何之一的方法，其特征在于，在反應(yīng)區(qū)(18)使用從冷卻區(qū)(17)獲得的氣體。
6.如前述權(quán)利要求中任何之一的方法，其特征在于，使用的要被燒結(jié)的材料是一些氧化物材料。
7.如權(quán)利要求1--5中任何之一的方法，其特征在于，所采用的要被燒結(jié)的材料是一些碳酸鹽基材料。
8.一種實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1所述的方法的裝置，其特征在于，在用來(lái)傳輸通過(guò)燒結(jié)裝置(9)要被燒結(jié)的材料(8)的燒結(jié)帶(12)的中間區(qū)域，安裝一些氣道(16，17，20，21)，以便形成具有不同溫度的不同區(qū)域(15，17，18)，且導(dǎo)引氣體進(jìn)入所述區(qū)域(15，17，18)之間的所述氣道。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，在干燥預(yù)熱區(qū)(15)和冷卻區(qū)(17)的最后端之間安裝一氣道(16)。
10.如權(quán)利要求8和9所述的裝置，其特征在于，在反應(yīng)區(qū)(18)和冷卻區(qū)(17)的開(kāi)始端之間安裝一氣道(19)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在基本上連續(xù)操作的傳輸型燒結(jié)裝置(9)中利用一些含碳材料燒結(jié)顆粒尺寸小于6mm的具有高氧化程度的含錳化合物的細(xì)碎材料的方法和裝置。按照本發(fā)明,導(dǎo)引熱氣體(15,18)穿過(guò)在燒結(jié)裝置(9)中要被燒結(jié)的材料(8),所述熱氣體引起包含在所述材料中的具有高氧化程度的錳化合物與包含在燃燒材料中的碳之間的燃燒反應(yīng)。這樣實(shí)質(zhì)上是利用由材料(8)釋放的燃燒熱來(lái)進(jìn)行燒結(jié)(18)。
文檔編號(hào)C22B1/245GK1202528SQ9810944
公開(kāi)日1998年12月23日 申請(qǐng)日期1998年4月9日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月10日
發(fā)明者H·克羅格魯斯, J·達(dá)維蒂拉, P·奧卡里恩 申請(qǐng)人:奧托庫(kù)姆普聯(lián)合股份公司