1.本发明涉及冶金球团制备技术领域，特别涉及一种锰矿粉球团制备装置及锰矿粉球团制备方法。
背景技术：
2.世界锰矿资源中，富锰矿越来越少。锰矿粉不能直接入炉冶炼锰合金或富锰渣，只有对锰矿粉料进行造块处理才能使用。采用烧结工艺处理锰矿粉，其主要缺点是烧结块强度差，烧结工艺需要配加焦粉，能耗高，烟气污染难处理，成品率低、粉尘多、环境污染严重。
3.球团造块工艺是将锰矿制成一定粒度细粉，加入适宜的水分和粘结剂，在造球设备上滚动制成球团，再进行焙烧固结，可得到粒度均匀、强度合适、粉化率低、冶金性能好的颗粒。
4.然而，锰矿粉含水率高、粘性大，制得的球团透气性差，在焙烧过程中爆裂率高，导致球团强度低、产量低。
技术实现要素：
5.有鉴于此，针对上述不足，有必要提出一种锰矿粉球团制备装置。
6.还有必要提出一种锰矿粉球团制备方法。
7.一种锰矿粉球团制备装置，包括制粉单元、混合单元、造球单元、焙烧单元，所述制粉单元包括高压辊磨机，所述混合单元包括混合调湿机，所述造球单元包括圆盘造粒机，所述焙烧单元包括竖炉，所述高压辊磨机、混合调湿机、圆盘造粒机、竖炉依次连接。
8.优选地，所述制粉单元还包括主粉料仓、辅粉料仓，所述高压辊磨机的出口与主粉料仓的入口连接，所述主粉料仓的出口和辅粉料仓的出口均与混合调湿机的入口连接，所述混合调湿机的出口与圆盘造粒机的入口连接，所述圆盘造粒机的出口与竖炉的入口连接。
9.优选地，所述竖炉包括炉体、干燥床、导风墙、齿辊卸料器，所述干燥床和导风墙内置于炉体的内腔，所述干燥床位于炉体的顶部，所述导风墙位于干燥床的下部，所述齿辊卸料器设于炉体的底部。
10.一种锰矿粉球团制备方法，利用锰矿粉球团制备装置来实现，包括制粉步骤、混合步骤、造球步骤、焙烧步骤，所述制粉步骤具体过程：利用高压辊磨机将锰矿细磨为锰矿粉；所述混合步骤具体过程：向锰矿粉中加入粘结剂，将锰矿粉与粘结剂混合形成混合料；所述造球步骤具体过程：将混合料加入圆盘造粒机，制成球团胚体；所述焙烧步骤具体过程：
将球团加入竖炉焙烧，制成焙烧球团。
11.优选地，所述锰矿粉的粒度大于-0.045mm的占55％以上，所述锰矿粉的含水量9％以下，所述锰矿粉的比表面积大于1900cm2/g。
12.优选地，所述粘结剂为膨润土、葡萄糖、玉米淀粉、红薯粉中的一种或几种。
13.优选地，所述球团胚体的粒度为6～18mm，所述球团胚体的粒度大于11mm的占60%以上。
14.优选地，所述焙烧球团的抗压强度≥1500n/球。
15.优选地，所述炉体内通入矿热炉煤气加热。
16.优选地，所述炉体内由上而下依次为干燥段、预热段、焙烧段、焙烧段、冷却段。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：用高压辊磨机代替润磨机，锰矿粉含水率低，球团胚体内部颗粒之间除了连接点含有较高的水，球团胚体内部空隙不会完全被水填充，能有效避免后序焙烧过程中，球团胚体因水急剧气化而造成焙烧球团爆裂；竖炉内自上而下自然形成温度梯度，球团胚体升温、保温、降温过程平缓，有利于缓减球团胚体内水的快速释放造成的焙烧球团爆裂。
附图说明
18.图1为所述锰矿粉球团制备装置的结构示意图。
19.图中：制粉单元10、高压辊磨机11、主粉料仓12、辅粉料仓13、混合单元20、混合调湿机21、造球单元30、圆盘造粒机31、焙烧单元40、竖炉41、筛分单元50、输送单元60、第一皮带机61、第二皮带机62。
具体实施方式
20.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.参见图1，本发明实施例提供了一种锰矿粉球团制备装置，包括制粉单元10、混合单元20、造球单元30、焙烧单元40，制粉单元10包括高压辊磨机11，混合单元20包括混合调湿机21，造球单元30包括圆盘造粒机31，焙烧单元40包括竖炉41，高压辊磨机11、混合调湿机21、圆盘造粒机31、竖炉41依次连接。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：用高压辊磨机11代替润磨机，锰矿粉含水率低，球团胚体内部颗粒之间除了连接点含有较高的水，球团胚体内部空隙不会完全被水填充，能有效避免后序焙烧过程中，球团胚体因水急剧气化而造成焙烧球团爆裂；竖炉41内自上而下自然形成温度梯度，球团胚体升温、保温、降温过程平缓，有利于缓减球团胚体内水的快速释放造成的焙烧球团爆裂。
23.参见图1，进一步，制粉单元10还包括主粉料仓12、辅粉料仓13，高压辊磨机11的出口与主粉料仓12的入口连接，主粉料仓12的出口和辅粉料仓13的出口均与混合调湿机21的入口连接，混合调湿机21的出口与圆盘造粒机31的入口连接，圆盘造粒机31的出口与竖炉41的入口连接。
24.参见图1，进一步，竖炉41包括炉体、干燥床、导风墙、齿辊卸料器，干燥床和导风墙
内置于炉体的内腔，干燥床位于炉体的顶部，导风墙位于干燥床的下部，齿辊卸料器设于炉体的底部。
25.炉体内设干燥床、导风墙，改善了炉体内温度分布状态和压力稳定，有利于炉体内温度的精准控制，也减少球团胚体内外压力突变，造成球团胚体破裂。
26.参见图1，进一步，锰矿粉球团制备装置还包括输送单元60、筛分单元50，输送单元60包括第一皮带机61，圆盘造粒机31的出口与筛分单元50的入口连接，第一皮带机61的入口与筛分单元50的筛下物出口连接，第一皮带机61的出口与圆盘造粒机31的入口连接。
27.参见图1，进一步，筛分单元50为
振动筛或滚筒筛。
28.在一个具体的实施例中，滚筒筛为中空长筒状，滚筒筛的轴线与水平面成一定角度，滚筒筛可沿其轴线转动，滚筒筛相对高的一端为进口端，滚筒筛相对低的一端为出口端，在滚筒筛的内壁设有多个扬料板，多个扬料板沿滚筒筛的轴向和周向均布，扬料板的长度方向沿滚筒筛的轴线方向延伸，扬料板的一端与滚筒筛固定连接，扬料板的另一端弯曲，扬料板的截面为三角形或梯形。
29.利用扬料板将球团胚体抛起来，然后摔落，强度不足的球团胚体摔碎后剔除，以免后序竖炉41焙烧过程中产生粉末，导致竖炉41结瘤。最好三角形扬料板和梯形扬料板在滚筒筛交错设置，球团胚体在滚筒筛内充分分散，以防止掉落过程中的球团胚体相互碰撞，导致掉落高度不够，影响剔除效果。
30.参见图1，进一步，输送单元60还包括第二皮带机62，筛分单元50的筛上物出口与第二皮带机62的入口连接，第二皮带机62的出口与竖炉41的炉体的入口连接，第二皮带机62的头轮直径不大于300mm。减少运转过程中球团胚体的破碎。
31.参见图1，进一步，第二皮带机62的速度为0.4～0.6m/s。
32.参见图1，进一步，锰矿粉球团制备装置还包括除尘单元，除尘单元包括湿式
除尘器，湿式除尘器的入口与竖炉41的烟气排放口连接。
33.参见图1，进一步，除尘单元还包括脱硫塔，脱硫塔的入口与湿式除尘器的出口连接。
34.净化后的排放气体含尘浓度≤10mg/nm3，脱硫后的排放so2含尘浓度≤35mg/nm。
35.还提供了一种锰矿粉球团制备方法，利用锰矿粉球团制备装置来实现，包括制粉步骤、混合步骤、造球步骤、焙烧步骤，制粉步骤具体过程：利用高压辊磨机11将锰矿细磨为锰矿粉；混合步骤具体过程：向锰矿粉中加入粘结剂，将锰矿粉与粘结剂混合形成混合料；造球步骤具体过程：将混合料加入圆盘造粒机31，制成球团胚体；焙烧步骤具体过程：将球团加入竖炉41焙烧，制成焙烧球团。
36.更具体的，在造球过程中，需要控制混合料的水分，例如，球团胚体的水分含量在7～10%，通过常规的加水方式即可，例如喷雾的方式。球团胚体在竖炉41内焙烧时间15～18min，焙烧温度≤1150℃。
37.进一步，锰矿粉的粒度大于-0.045mm的占55％以上，锰矿粉的含水量9％以下，锰矿粉的比表面积大于1900cm2/g。
38.进一步，粘结剂为膨润土、葡萄糖、玉米淀粉、红薯粉中的一种或几种。
39.更具体的，粘结剂还可以是佩利多、活性炭粉，佩利多能与水化学结合，锁定水分，使得球团在焙烧过程中，水分缓慢释放，减少爆裂，在球团造球过程中加入少量活性炭粉，既能吸潮，固定水的作用，后期冶炼作为还原剂。单一添加佩利多或红薯粉，或将加佩利与红薯粉组合作为粘结剂，佩利多、红薯粉或加佩利与红薯粉组合物的添加量为锰矿粉的1～2%，其中，佩利多、红薯粉或加佩利与红薯粉组合物的添加量为锰矿粉的0.075%，球团胚体、焙烧球团的透气性最佳。
40.佩利多是一个可与水结合，固定水分的粘接剂，红薯粉中的果胶为亲水胶体，佩利多和果胶分别与水结合力不同，有利于在加热过程中形成阶段分解，使得球团胚体中的水分逐步释放，避免球团胚体爆裂。红薯粉中的淀粉遇水溶胀，有利于在球团胚体中形成较大空隙，红薯粉中纤维有利于形成连通球团胚体内层与外层的通缝，有利于增加球团胚体的透气性，而现有技术中的粘接剂在球团中均匀弥散分布，球团胚体中的空隙相互独立，不连通，不利于透气，恶化球团胚体的排气性能。
41.相比较现有技术，在造球后，尽量避免球团内含有结晶水，本技术针对锰矿粉的特有性质，在焙烧过程中容易爆裂的问题，反而有意使得球团胚体内形成与锰矿粉、粘结剂形成化学结合的结晶水，或物理结合固定游离水，以控制球团胚体内水分释放的速度，克服球团胚体爆裂的问题。
42.进一步，球团胚体的粒度为6～18mm，球团胚体的粒度大于11mm的占60%以上。
43.进一步，焙烧球团的抗压强度≥1500n/球。
44.参见图1，进一步，炉体内通入矿热炉煤气加热。
45.参见图1，进一步，炉体内由上而下依次为干燥段、预热段、焙烧段、焙烧段、冷却段。
46.用热值更高的矿热炉煤气代替高炉煤气，竖炉41内的温度范围控制可靠，爆裂温度的易于把控。
47.本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
48.本发明实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
49.以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。技术特征：
1.一种锰矿粉球团制备装置，其特征在于：包括制粉单元、混合单元、造球单元、焙烧单元，所述制粉单元包括高压辊磨机，所述混合单元包括混合调湿机，所述造球单元包括圆盘造粒机，所述焙烧单元包括竖炉，所述高压辊磨机、混合调湿机、圆盘造粒机、竖炉依次连接。2.如权利要求1所述的锰矿粉球团制备装置，其特征在于：所述制粉单元还包括主粉料仓、辅粉料仓，所述高压辊磨机的出口与主粉料仓的入口连接，所述主粉料仓的出口和辅粉料仓的出口均与混合调湿机的入口连接，所述混合调湿机的出口与圆盘造粒机的入口连接，所述圆盘造粒机的出口与竖炉的入口连接。3.如权利要求1所述的锰矿粉球团制备装置，其特征在于：所述竖炉包括炉体、干燥床、导风墙、齿辊卸料器，所述干燥床和导风墙内置于炉体的内腔，所述干燥床位于炉体的顶部，所述导风墙位于干燥床的下部，所述齿辊卸料器设于炉体的底部。4.一种锰矿粉球团制备方法，利用权利要求1所述的锰矿粉球团制备装置来实现，其特征在于：包括制粉步骤、混合步骤、造球步骤、焙烧步骤，所述制粉步骤具体过程：利用高压辊磨机将锰矿细磨为锰矿粉；所述混合步骤具体过程：向锰矿粉中加入粘结剂，将锰矿粉与粘结剂混合形成混合料；所述造球步骤具体过程：将混合料加入圆盘造粒机，制成球团胚体；所述焙烧步骤具体过程：将球团加入竖炉焙烧，制成焙烧球团。5.如权利要求4所述的锰矿粉球团制备方法，其特征在于：所述锰矿粉的粒度大于-0.045mm的占55％以上，所述锰矿粉的含水量9％以下，所述锰矿粉的比表面积大于1900cm2/g。6.如权利要求4所述的锰矿粉球团制备方法，其特征在于：所述粘结剂为膨润土、葡萄糖、玉米淀粉、红薯粉中的一种或几种。7.如权利要求4所述的锰矿粉球团制备方法，其特征在于：所述球团胚体的粒度为6～18mm，所述球团胚体的粒度大于11mm的占60%以上。8.如权利要求4所述的锰矿粉球团制备方法，其特征在于：所述焙烧球团的抗压强度≥1500n/球。9.如权利要求4所述的锰矿粉球团制备方法，其特征在于：所述炉体内通入矿热炉煤气加热。10.如权利要求9所述的锰矿粉球团制备方法，其特征在于：所述炉体内由上而下依次为干燥段、预热段、焙烧段、焙烧段、冷却段。
技术总结
一种锰矿粉球团制备装置，包括制粉单元、混合单元、造球单元、焙烧单元，所述制粉单元包括高压辊磨机，所述混合单元包括混合调湿机，所述造球单元包括圆盘造粒机，所述焙烧单元包括竖炉，所述高压辊磨机、混合调湿机、圆盘造粒机、竖炉依次连接，用高压辊磨机代替润磨机，锰矿粉含水率低，球团胚体内部颗粒之间除了连接点含有较高的水，球团胚体内部空隙不会完全被水填充，能有效避免后序焙烧过程中，球团胚体因水急剧气化而造成焙烧球团爆裂；竖炉内自上而下自然形成温度梯度，球团胚体升温、保温、降温过程平缓，有利于缓减球团胚体内水的快速释放造成的焙烧球团爆裂。放造成的焙烧球团爆裂。放造成的焙烧球团爆裂。
技术研发人员：王东 马志 余晓虎 李思佳 史洪生 雷金碧
受保护的技术使用者：宁夏晟晏实业集团能源循环经济有限公司
技术研发日：2022.01.14
技术公布日：2022/5/6
声明：
“锰矿粉球团制备装置及锰矿粉球团制备方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：宁夏晟晏实业集团能源循环经济有限公司
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2024年05月17日 ~ 19日 
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