一种弱磁性矿粉预热处理还原系统及电子装置的制作方法

本发明涉属于选矿工艺设备领域，具体涉及一种弱磁性矿粉预热处理还原系统及电子装置。

背景技术：

国内外有大量赤(褐)铁矿等弱磁性矿粉，常规选矿无法进行选矿处理，需要磁化焙烧再进行磁选获得高品位的铁精粉。国内外常用的磁化焙烧方式有竖炉焙烧、回转窑焙烧、悬浮焙烧等，存在控制过程复杂、能耗高、污染严重等缺点。基于上述问题，发明人提出了本申请。

技术实现要素：

为解决上述问题，本申请提供了一种选矿设备，旨在至少解决现有技术中，磁化焙烧方式控制过程复杂、能耗高的问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种弱磁性矿粉预热处理还原系统，其包括：

破碎烘干装置，其用于将弱磁性矿粉处理成预设细度-0.074mm占比30％以上且水分小于3％；

预热装置，对所述破碎烘干装置处理后的弱磁性矿粉进行预热处理；

堆积还原装置，连通所述预热装置用于将预热后的高温矿粉进行还原处理；其中，所述堆积还原装置包括至少两个还原仓，所述还原仓配置有喷煤装置用于向所述还原仓内喷煤以进行还原处理；以及

冷却装置，采用水冷方式将还原处理后的矿石进行冷却，以便于将冷却后的矿浆输送至选矿系统。

较佳地，所述破碎烘干装置包含破碎设备和烘干设备。

较佳地，所述预热装置包括热风炉、旋风预热器、下料阀、高温风机和除尘器；其中，高温风机的出口连通所述破碎烘干装置以用于对弱磁性矿粉进行烘干处理；所述旋风预热器采用3-5级预热；其中，所述旋风预热器根据预热温度不同，采用不同级预热。

较佳地，所述堆积还原装置包括不少于两个的还原仓和至少一个事故仓，各所述还原仓和所述事故仓通过阀门来连通所述预热装置，所述堆积还原装置被配置为：

通过控制阀门活动以将预热处理后的弱磁性矿粉输送至一还原仓，并在该还原仓内的弱磁性矿粉的料位达至预设高度时，关闭该还原仓物料入口阀门，打开另一还原仓以输送预热处理后的弱磁性矿粉；

所述堆积还原装置被配置为：

在所述还原仓出现堵料时，关闭还原仓入口以使所述预热装置连通所述事故仓，以使预热处理后的弱磁性矿粉输送至所述事故仓。

较佳地，所述还原仓包括：

料仓本体，具有用于收纳被预热处理后的弱磁性矿粉的腔室，所述腔室的下端构造成直径逐渐减小的漏斗结构；

温度传感组件，具有在料仓本体上下方向上依次配置的多个温度传感器，用于获取腔室内不同高度处的温度；

一氧化碳检测部件，配置于腔室内用于检测所述腔室的一氧化碳浓度；

高压空气部件，包括设置在所述腔室下端处的至少一个高压空气管道，用于在所述料仓本体堵塞时为所述腔室提供高压空气以对所述料仓本体清堵。

其中，所述喷煤装置喷出的煤的与弱磁性矿粉质量占比为3-5％。

较佳地，所述热处理还原系统还包括电子装置，所述电子装置分别连接于破碎烘干装置、预热装置、堆积还原装置和冷却装置，所述还原仓下端具有出料口和配置在所述出料口上的下阀门；所述电子装置包括处理器和存储器，所述处理器执行所述存储器存储的可执行指令实现如下方法：

获取所述腔室内还原仓上、中和下区域处的温度传感器测得的温度值并进行判断；

当从上温度传感器获取的温度值变大时，则控制所述关闭当前还原仓与所述预热装置的连通状态并使所述预热装置连通另一还原仓；以及

当从下温度传感器获取的温度值变小时，则减小还原仓与冷却装置之间的下阀门的大小，用于控制料位以控制弱磁性矿粉预热处理后的还原时间。

较佳地，所述方法还包括：

获取腔室内的一氧化碳浓度值；以及

根据一氧化碳浓度值的大小调节所述喷煤装置向所述还原仓的喷煤量。

较佳地，所述方法还包括：

当还原仓发生堵塞时，高压气体源打开进行清堵。

第二方面，本发明提供一种电子装置，其包括处理器和存储有可执行指令的存储器，所述处理器执行所述可执行指令实现上述的方法。

通过采用上述技术方案，本发明可以取得以下技术效果：

本发明提供一种弱磁性矿粉预热处理还原系统，其通过至少两个还原仓的方式，将预热后的弱磁性矿粉进行还原，达到解决现有的磁化焙烧方式控制过程复杂、能耗高的问题的目的。

附图说明

图1为本发明的选矿系统的框架结构示意图；

图2为本发明的热处理方法的流程示意图；

图3和图4为本发明的选矿系统的结构示意图

图5为本发明的电子装置的结构示意图；

图6为本发明的预热处理还原程序的程序模块示意图。

附图标识

1、弱磁性矿粉预热处理还原系统；11、电子装置；12、存储器；13、处理器；2、破碎烘干装置；21、破碎设备；22、烘干设备；3、预热装置；31、热风炉；32、旋风预热器；33、下料阀；34、高温风机；35、除尘器；4、堆积还原装置；41、还原仓；411、料仓本体；412、温度传感组件；413、一氧化碳检测部件；415、高压空气部件；42、事故仓；43、喷煤装置；5、冷却装置；6、拉料系统；61、提升机；63、除尘器。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上端”、“下端”、“上段”、“下段”、“上侧”、“下侧”、“中间”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

现结合图1至图5对本申请的方案的结构以及功能进行详细的说明。

本发明提供了一种弱磁性矿粉预热处理还原系统1，其主要用于对赤(褐)铁矿等弱磁性原矿石或者高品位尾矿等需要磁化还原的矿石或者尾矿。赤铁矿、褐铁矿在加热到一定温度后，与适量的还原剂相作用，就可以使弱磁性的赤铁矿转变成为强磁性的磁铁矿。常用的还原剂有c、co等。赤铁矿与还原剂作用的反应如下：

c+3fe2o3＝2fe3o4+co

co+3fe2o3＝2fe3o4+co2

为达成上述目的，参考图1、图2和图3，该弱磁性矿粉预热处理还原系统1包括：破碎烘干装置2、预热装置3、堆积还原装置4、冷却装置5以及电子装置11。其中，电子装置11分别与破碎烘干装置2、预热装置3、堆积还原装置4和冷却装置5电连接，且电子装置11包括处理器和存储有可执行指令的存储器，所述处理器执行所述可执行指令用于控制各装置进行工作。

预热装置3用于在预设温度下对弱磁性矿粉进行处理，堆积还原装置4连通所述预热装置3用于将预热后的高温矿粉进行还原处理。其中，所述堆积还原装置4包括至少两个还原仓41，所述还原仓41配置有喷煤装置43用于向所述还原仓41内喷煤以进行还原处理。冷却装置5，用于将还原处理后的矿石进行冷却以输送至磁选系统。预热装置3包括热风炉31、旋风预热器32、下料阀33、高温风机34和除尘器35；其中，高温风机34的出口连通所述破碎烘干装置2以用于对弱磁性矿粉进行烘干处理。

破碎烘干装置2：

破碎烘干装置2包括有破碎设备21和烘干设备22，赤(褐)铁矿等弱磁性矿粉经过颚式破碎机、圆锥破或者高压辊磨机破碎磨矿后，或者是高品位尾矿通过皮带输送机输送到烘干机中烘干，烘干后水分控制在3％以下。破碎烘干装置2配备除尘机构，除尘机构除尘后的气体有组织的排放到大气中。其中，破碎磨矿后的矿石的细度-0.074mm占比30％以上。

预热装置3：

预热装置3包括热风炉31、旋风预热器32、下料阀33、高温风机34和除尘器35。在破碎烘干装置2中烘干的物料，物料的细度-0.074mm，通过拉链机和提升机进入旋风预热器32，物料与热风一起进入旋风预热器32，旋风预热器32包括四个(具体数量可根据实际需求做变化)。高温风机34的出口连通所述破碎烘干装置2以用于对弱磁性矿粉进行烘干处理。

物料与热风一起进入第二旋风预热器322时，沿着第二旋风预热器322圆柱筒切线方向进入，在第二旋风预热器322中呈现悬浮状态，并在第二旋风预热器322中进行热交换。预热好的矿石进入依序进入第三旋风预热器323和第四旋风预热器324再进行热交换，从而使矿石在第二旋风预热器322、第三旋风预热器323和第四旋风预热器324中逐步被加热，使得矿石的温度被控制在650℃-750℃。预热后的高温矿粉则送入还原装置中。高温风机34出口的热风被送入烘干机中，热量回收利用。在另外的实施例中，高温风机34出口的热风被送入经除尘器后再重新送入烘干机中，防止烘干机中会有过多的粉尘。第二旋风预热器322、第三旋风预热器323和第四旋风预热器324中的带有粉尘的热风经过第二旋风预热器322、第三旋风预热器323和/或第四旋风预热器324的内筒进入第一旋风预热器32收集并返回送给第二旋风预热器322、第三旋风预热器323和/或第四旋风预热器324，使得热风的热量能够循环利用。

堆积还原装置4：

堆积还原装置4包括不少于两个的还原仓41和至少一个事故仓42，各所述还原仓41和所述事故仓42通过翻板阀来连通所述预热装置3。其中，本实施例中，还原仓41配置有四个，事故仓42配置有一个(还原仓41可根据实际需求设置多个，根据处理量进行设计，保证还原仓41内的物料下料通畅不堆积)。还原仓41上部分有喷煤装置43，按照一定比例进行喷煤，其中，所述喷煤装置喷出的煤的质量占比为3-5％。所述电子装置11控制所述堆积还原装置4工作如下：

通过控制翻料阀活动以将预热处理后的弱磁性矿粉输送至一还原仓41，并在该还原仓41内的弱磁性矿粉的料位达至预设高度时，打开另一还原仓41以输送预热处理后的弱磁性矿粉。在所述还原仓41出现堵料时，能够控制所述翻料阀活动以使所述预热装置3连通所述事故仓42，以使预热处理后的弱磁性矿粉输送至所述事故仓42。

所述还原仓41还包括：料仓本体411、温度传感组件412、一氧化碳检测部件413、以及高压空气部件415。

料仓本体411具有用于收纳弱磁性矿粉的腔室，所述腔室的下端构造成直径逐渐减小的漏斗结构。所述还原舱下端的端部具有出料口和配置在所述出料口上的下阀门，高压空气部件415包括设置在所述腔室漏斗结构处的至少一个高压空气管道，用于在所述料仓本体411堵塞时为所述腔室提供高压空气，由上至下向出料口处的方向喷射高压空气。因此当料仓本体411堵塞时，利用高压空气提供推力对其进行清理。通过出料口的下阀门处，将还原后的矿石送入冷却装置5。在高压空气管道设置为多个时，多个高压空气管道在上下方向上并列排布，通过控制不同的高度的高压空气管道喷射空气，使得不同高度上的矿粉受到推力松散掉并通过出料口排出。其中，优选的一个方案中，各高压空气管道喷出的空气的压力是不同和/或其压力是不断变化的，使得矿粉在不同的压力下更快速的松散。在另外的实施例中，各高压空气管道喷出的气流的方向是沿径向向内，和/或沿向下的方向倾斜，使得不同高度处的矿粉受不同方向的力的推动，彼此更容易相对活动达到使更快地松散以对其进行快速清理的目的。

温度传感组件412具有在料仓本体411上下方向上依次配置的多个温度传感器，用于获取腔室内不同高度处的温度。在本实施例中，温度传感器配置有3个，分别对应还原仓41的腔室的上中下三部分的区域进行配置(在其它实施例中，温度传感器的数量不少于3个，以能够获得腔室里更精确的位置上的温度值)。当矿石料位低于上区域处的温度传感器位置时，上区域处的温度会下降，当中区域处的温度传感器获取的温度值下降时，说明料位开始低于中区域处的温度传感器的位置，从而判断料位，进而调整还原仓41下阀门的大小。可理解的是，在料位低时，以同样的大小的下阀门的开口进行输送还原后的弱磁性矿粉时，则后进入还原仓41的弱磁性矿粉会缩短输出的时间，导致还原时间不足。因此，在料位开始低于中区域处的温度传感器的位置时，使得还原仓41内保持一定料位，料位介于上与中区域的温度传感器中间，通过本方案，使得还原仓41内的弱磁性矿粉的还原时间均能够在45min以上，得到充分的还原处理。

一氧化碳检测部件413配置于腔室内用于检测所述腔室的一氧化碳浓度。在一氧化碳浓度超过预设浓度值的上限或下限时，喷煤装置43调节喷入还原仓41内的喷煤量，防止爆炸或提供足够的煤以供对弱磁选矿粉进行还原处理。在另外的实施例中，在一氧化碳浓度达到预设浓度值的上限或下限时，对应控制喷煤装置43开始工作或停止工作，使得所述腔室内的一氧化碳的浓度控制在预定的范围内。

冷却装置5连通还原仓41的出料口，并采用水冷却的方式，防止还原后高温矿粉再被氧化。水冷装置中配备除尘装置。冷却后的矿石经过泵输送到磁选系统进行常规磁选，获得精粉与尾矿。

参考图3，本发明的弱磁性矿粉预热处理还原系统1还包括有拉料系统6，拉料系统6包括有提升机61、拉链机62和除尘器63，提升机61用于将低处的从烘干设备22烘干后的弱磁性矿粉提升至高出，并经由拉链机62输送至预热装置。除尘器63配置于拉链机62处用于对其上的弱磁性矿粉进行除尘处理。

电子装置11：

本发明还提供一种电子装置11。其用于上述的弱磁性矿粉预热处理还原系统1。参照图5所示，为本发明一实施例提供的电子装置11的内部结构示意图。

在本实施例中，电子装置11可以是电脑、智能终端或服务器。所述电子装置11至少包括存储器12、处理器13，通信总线15以及网络接口17。在本实施例中，所述电子装置11为plc控制终端。

其中，存储器12至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，sd或dx存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器12在一些实施例中可以是电子装置11的内部存储单元，例如所述电子装置11的硬盘。存储器12在另一些实施例中也可以是电子装置11的外部存储设备，例如电子装置11上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)等。进一步地，存储器12还可以既包括电子装置11的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器12不仅可以用于存储安装于电子装置11的应用软件及各类数据，例如预热处理还原程序121的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

处理器13在一些实施例中可以是一中央处理器(centralprocessingunit,cpu)、控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器12中存储的可执行指令或处理数据。

通信总线15用于实现这些组件之间的连接通信。

网络接口17可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如wi-fi接口)，通常用于在电子装置11与其他电子设备之间建立通信连接。

可选地，电子装置11还可以包括用户接口，用户接口可以包括显示器(display)、输入单元比如键盘(keyboard)，可选的用户接口还可以包括标准的有线接口、无线接口。可选地，在一些实施例中，显示器可以是led显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及oled(organiclight-emittingdiode，有机发光二极管)触摸器等。其中，显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元，用于显示在电子装置11中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。

图5仅示出了具有组件11～17的电子装置11，本领域技术人员可以理解的是，图5示出的结构并不构成对电子装置11的限定，可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

在图5所示的电子装置11的实施例中，其分别电连接于破碎烘干装置2、预热装置3、堆积还原装置4和冷却装置5，以使各装置能够执行响应的工作。结合参考图4，存储器12中存储有预热处理还原程序121；处理器13执行存储器12中存储的预热处理还原程序121时实现如下步骤：

s100，获取所述腔室内还原仓上、中和下区域处的温度传感器测得的温度值并进行判断。

s200，从上温度传感器获取的温度值变大时，则控制所述关闭当前还原仓与所述预热装置的连通状态并使所述预热装置连通另一还原仓。

s300，当从下温度传感器获取的温度值变小时，则减小还原仓与冷却装置之间的下阀门的大小，用于控制料位以控制弱磁性矿粉预热处理后的还原时间。

其中，所上温度传感器和中温度传感器分别对应于上区域和中区域，用于使所述还原仓41内的弱磁性矿粉的料位位于上温度传感器和中温度传感器之间，以使所述弱磁性矿粉的还原时间在45min以上。

s400，获取腔室内的一氧化碳浓度值。

s500，根据一氧化碳浓度值的大小调节所述喷煤装置向所述还原仓的喷煤量。在一氧化碳浓度超过预设浓度值的上限或下限时，喷煤装置43调节喷入还原仓41内的喷煤量，防止爆炸或提供足够的煤以供对弱磁选矿粉进行还原处理。在另外的实施例中，在一氧化碳浓度达到预设浓度值的上限或下限时，对应控制喷煤装置43开始工作或停止工作，使得所述腔室内的一氧化碳的浓度控制在预定的范围内。

可选地，在其他实施例中，所述预热处理还原程序121还可以被分割为一个或者多个模块，一个或者多个模块被存储于存储器12中，并由一个或多个处理器(本实施例为处理器13)所执行以完成本发明，本发明所称的模块是指能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，用于描述热处理在电子装置11中的执行过程。

例如，参照图6所示，为本发明一实施例中的预热处理还原程序121的程序模块示意图，该实施例中，预热处理还原程序121可以被分割为温度获取模块123、翻板阀控制模块124、下阀门控制模块125、浓度值获取模块126、喷煤控制模块127，示例性地：

所述温度获取模块123用于获取所述腔室内预设第一高度和第二高度处的温度传感器测得的温度值并进行判断，其中，所述第一高度高于所述第二高度。

所述翻板阀控制模块124用于当从所述第一高度获取的温度值变大时，则控制所述翻板阀工作关闭当前还原仓41与所述预热装置3的连通状态并使所述预热装置3连通另一还原仓41。

所述下阀门控制模块125用于当从所述第二高度获取的温度值变小时，则控制下阀门的大小。

所述浓度值获取模块126用于获取腔室内的一氧化碳浓度值。

所述喷煤控制模块127用于根据一氧化碳浓度值的大小调节所述喷煤装置向所述还原仓的喷煤量。

所述温度获取模块123、翻板阀控制模块124、下阀门控制模块125、浓度值获取模块126、喷煤控制模块127等程序模块被执行时所实现的功能或操作步骤与上述选矿系统中的实施例大体相同，在此不再赘述。

以上仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。