电磁感应处理竖炉装置

562 编辑：中冶有色技术网来源：中南大学

2024-01-24 15:23:07

权利要求书： 1.一种电磁感应处理竖炉装置，其特征在于，包括竖炉炉体(1)和电磁感应线圈装置(2)，所述竖炉炉体(1)由炉衬(101)、炉外壁(102)构成；

所述电磁感应线圈装置(2)由水冷式电缆(201)、磁轭(202)构成，所述水冷式电缆(201)设置于所述竖炉炉体(1)内，水冷式电缆(201)设置于炉衬(101)与炉外壁(102)之间；

所述磁轭(202)设置于水冷式电缆(201)与炉外壁(102)之间；所述水冷式电缆(201)与交流电源、冷却水系统连接。

2.根据权利要求1所述的电磁感应处理竖炉装置，其特征在于，还包括链板输送机(3)，所述链板输送机(3)设置于竖炉炉体(1)的下方。

3.根据权利要求1所述的电磁感应处理竖炉装置，其特征在于，所述水冷式电缆(201)螺旋式环绕在所述竖炉炉体(1)内。

4.根据权利要求3所述的电磁感应处理竖炉装置，其特征在于，所述水冷式电缆(201)固定在所述竖炉炉体(1)的中部、中下部位置。

5.根据权利要求1所述的电磁感应处理竖炉装置，其特征在于，所述炉衬(101)为粒状耐火材料或耐火砖制成的竖炉内壁。

6.根据权利要求1所述的电磁感应处理竖炉装置，其特征在于，所述炉衬(101)、炉外壁(102)、电磁感应线圈装置(2)的间隙填充耐火材料(4)。

7.根据权利要求1所述的电磁感应处理竖炉装置，其特征在于，所述交流电源的频率为

1000～5000Hz。

说明书：一种电磁感应处理竖炉装置技术领域[0001] 本实用新型涉及冶金与矿物加工设备领域，具体涉及一种电磁感应处理竖炉装置。背景技术[0002] 还原焙烧?磨矿磁选法是综合利用复杂铁矿、含铁炉渣及含铁二次资源的常用方法，其具有流程短、能耗低、成本低、污染小等优势。其原理是原料经过还原焙烧后铁氧化合物还原为金属铁晶粒，在经过磨矿磁选的方法将金属铁分离回收。其中磨矿及磁选工艺能否有效分离金属铁取决于金属铁晶粒的大小。该工艺中铁的分离效果取决于两方面关键因素：一是球团中铁的金属化率；二是球团中金属铁晶粒的尺寸。[0003] 目前，提高球团铁元素的金属化率已经有许多研究和成熟的技术路线。但提高金属化球团中铁颗粒的尺寸，一直是还原?磨选工业应用的难点。若球团中的铁颗粒平均粒径小于20μm，则在后续磨矿磁选中难以单体解离，造成磁性精矿中铁品位和铁回收率低。[0004] 现有技术中，球团还原的设备主要有用气体还原的竖炉，用煤还原的回转窑、转底炉和隧道窑。通过强化球团还原过程以提高铁颗粒的尺寸，其改进的方向集中在两个方面：一是提高还原温度；二是在球团中加入添加剂。提高还原温度可导致还原膨胀、还原热结等指标恶化，因此提高温度并非提高金属铁颗粒粒度的理想手段。在球团中的添加剂以钠盐为主。在还原过程中，钠盐虽对提高金属铁颗粒粒度具有一定作用，但存在用量大、引入外来杂质、费用高、侵蚀回转窑炉衬以及破坏回转窑炉料强度等问题，工业应用前景不大。

[0005] 基于此，本实用新型提出了一种电磁感应处理竖炉装置。实用新型内容

[0006] 针对复杂铁矿、含铁炉渣及含铁二次资源还原磨选过程存在的金属铁晶粒小导致分离效率低，提高还原温度可导致还原膨胀、还原热结等指标恶化，加钠盐等添加剂促进晶粒长大但会引起炉衬侵蚀等问题，本实用新型的目的在于提供一种电磁感应处理竖炉装置。[0007] 为了达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：[0008] 一种电磁感应处理竖炉装置，包括竖炉炉体和电磁感应线圈装置，所述竖炉炉体由炉衬、炉外壁构成；[0009] 所述电磁感应线圈装置由水冷式电缆、磁轭构成，所述水冷式电缆设置于所述竖炉炉体内，水冷式电缆设置于炉衬与炉外壁之间；所述磁轭设置于水冷式电缆与炉外壁之间；所述水冷式电缆与交流电源、冷却水系统连接。[0010] 优选的方案，所述电磁感应处理竖炉装置还包括链板输送机，所述链板输送机设置于竖炉炉体的下方，金属化球团由竖炉的进料口加入，通过电磁感应线圈装置处理后，冷却后从竖炉下方的链板输送机排出，得到金属铁晶粒长大的球团产品。[0011] 优选的方案，所述水冷式电缆螺旋式环绕在所述竖炉炉体内。[0012] 进一步，所述水冷式电缆固定在所述炉体的中部、中下部位置。[0013] 优选的方案，所述炉衬为粒状耐火材料或耐火砖制成的竖炉内壁。[0014] 优选的方案，所述炉衬、炉外壁、电磁感应线圈装置的间隙填充耐火材料。[0015] 优选的方案，所述交流电源的频率为1000～5000Hz。[0016] 本实用新型的原理如下：[0017] 初始的复杂含铁金属化球团中金属铁晶粒较小，本实用新型装置采用感应涡流加热，交流电源通电后，会在铁晶粒中产生电流，即“涡流效应”，对初始复杂含铁金属化球团直接加热，铁晶粒及周围的脉石被加热后可促进其流动聚集长大，有利于后续磨矿磁选分离回收。[0018] 本实用新型的优点在于：[0019] 本实用新型提出一种电磁感应处理竖炉装置，直接加热初始金属化产品，不是通过加热窑体等来加热产品，对窑体材料要求低，成本低廉，操作简单。[0020] 本实用新型提出一种电磁感应处理竖炉装置，不需要额外添加任何添加剂，不会引入外来杂质，而且可以避免侵蚀炉衬，处理后的金属化产品中铁晶粒明显长大。[0021] 本实用新型提出一种电磁感应处理竖炉装置，可以进行连续生产，具有生产效率高、生产成本低的优势。附图说明[0022] 图1为本实用新型一种电磁感应处理竖炉装置的结构示意图。[0023] 附图标记：1?竖炉炉体，101?炉衬，102?炉外壁，2?电磁感应线圈装置，201?水冷式电缆，202?磁轭，3?链板输送机，4?耐火材料。具体实施方式[0024] 下面通过实施例来进一步说明本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的具体实施方式不局限于以下实施例。[0025] 在本实用新型实施例中，如无特别说明，均为现有技术。[0026] 下面通过具体实施例对本实用新型进一步说明。[0027] 实施例1[0028] 一种电磁感应处理竖炉装置，包括竖炉炉体1和电磁感应线圈装置2，竖炉炉体1由炉衬101、炉外壁102构成；[0029] 电磁感应线圈装置2由水冷式电缆201、磁轭202构成，水冷式电缆201螺旋式环绕在竖炉炉体1内，水冷式电缆201设置于炉衬101与炉外壁102之间；磁轭202设置于水冷式电缆201与炉外壁102之间；水冷式电缆201与交流电源、冷却水系统连接，炉衬101为耐火砖制成的竖炉内壁，在炉衬101、炉外壁102、电磁感应线圈装置2的间隙填充耐火材料4。[0030] 电磁感应加热竖炉装置还包括链板输送机3，链板输送机3设置于竖炉炉体1的下方。金属化球团由竖炉的进料口加入，通过线圈装置加热处理，冷却后从竖炉下方的链板输送机排出，得到金属铁晶粒长大的球团产品。[0031] 将金属化率为92％、金属铁晶粒平均尺寸为10μm的钒钛磁铁矿金属化球团加入电磁感应加热竖炉装置中，开通电源加热，交流电源的频率为1000Hz，电磁感应加热温度为1300℃，加热时间为60min，炉内气氛通过加入少量焦炭保持弱还原气氛，防止产品被氧化，经过处理后得到的产品中金属铁晶粒平均尺寸长大到103μm。

[0032] 实施例2[0033] 电磁感应处理竖炉装置同实施例1。[0034] 将金属化率为95％、金属铁晶粒平均尺寸为15μm的红土镍矿金属化球团加入电磁感应加热竖炉装置中，开通电源加热，交流电源的频率为1500Hz，电磁感应加热温度为1200℃，加热时间为40min，炉内气氛通过加入少量焦炭保持弱还原气氛，防止产品被氧化，经过处理后得到的产品中金属铁晶粒平均尺寸长大到94μm。[0035] 实施例3[0036] 电磁感应处理竖炉装置同实施例1。[0037] 将金属化率为94％、金属铁晶粒平均尺寸为8μm的硫酸渣金属化球团加入反应装置中，开通电源加热，交流电源的频率为2000Hz，电磁感应加热温度为1250℃，加热时间为90min，炉内气氛通过加入少量煤粉保持弱还原气氛，防止产品被氧化，经过处理后得到的产品中金属铁晶粒平均尺寸长大到116μm。

[0038] 实施例4[0039] 电磁感应处理竖炉装置同实施例1。[0040] 将金属化率为95％、金属铁晶粒平均尺寸为20μm的赤泥金属化球团加入反应装置中，开通电源加热，交流电源的频率为4000Hz，电磁感应加热温度为1400℃，加热时间为10min，炉内气氛通过通入氮气保持惰性气氛，防止产品被氧化，经过处理后得到的产品中金属铁晶粒平均尺寸长大到65μm。

[0041] 从以上实施例可以明显看出，采用本实用新型电磁感应处理竖炉装置，可显著促进金属化产品中铁晶粒长大，操作简单，效果明显。[0042] 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本实用新型的保护范围。