[發(fā)明專利]一種采用濕球入爐低溫還原方式冶煉紅土鎳礦的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210492704.6
• 申請(qǐng)日: 2012-11-26
• 公開（公告）號(hào): CN102965521A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 由勇;陳玉榮;念大路;王平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 罕王實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): C22B23/02
• 分類號(hào): C22B23/02;G05B19/05
• 代理公司: 北京華誼知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11207
• 代理人: 范光前

1.一種采用濕球入爐低溫還原方式冶煉紅土鎳礦的方法，其特征是采用負(fù)壓操作、濕球入爐、降低還原區(qū)反應(yīng)溫度的方式冶煉鎳鐵，具體步驟是：

1)、將紅土鎳礦破碎至成10mm以下，先加入適量生石灰使其原礦水分降到20～25％之間，然后再選取脫水后的紅土鎳礦為原料，加入0.04～0.05％的市售燒結(jié)劑和1-5％的粘結(jié)劑，經(jīng)過(guò)對(duì)輥壓球機(jī)壓成60mm左右的橢圓形球團(tuán)礦，不經(jīng)燒結(jié)，直接入爐，球團(tuán)礦強(qiáng)度為3kg～10kg/cm²。

2)、將球團(tuán)礦∶燃料∶熔劑∶木塊按1∶0.2～0.28∶0.17～0.22∶0.1比例投入富氧節(jié)能豎爐進(jìn)行低溫冶煉，冶煉時(shí)間180min～300min，冶煉溫度1260℃～1380℃，得到含鎳大于13％粗鎳生鐵；整個(gè)冶煉過(guò)程爐內(nèi)均采用負(fù)壓操作，負(fù)壓值在9.5～9.0Mpa。

2.如權(quán)利要求1所述一種采用濕球入爐低溫還原方式冶煉紅土鎳礦的方法，其特征是所述紅土鎳礦中鎳含量在1.52％～3.16％，鐵含量9.58％～39.58；粗鎳生鐵中：鎳含量在13％～20wt％的Ni，鐵含量在75％～82wt％。

3.如權(quán)利要求1所述一種采用濕球入爐低溫還原方式冶煉紅土鎳礦的方法，其特征是生產(chǎn)過(guò)程采用了基于PLC控制的原料熔劑配料和上料的自動(dòng)控制系統(tǒng)；

其中原料熔劑配料自動(dòng)控制系統(tǒng)由檢測(cè)單元、工控機(jī)、PLC系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分四部分組成，內(nèi)容包括1)紅土鎳礦成分、熔劑成分檢測(cè)和冶煉前的即時(shí)在線分析；2)熔劑配比計(jì)算及自動(dòng)配料過(guò)程；3)熔劑配比計(jì)算的自我完善功能三個(gè)部分；

具體控制步驟為：

(1)、利用X熒光光譜儀在線檢測(cè)料倉(cāng)內(nèi)的原料和熔劑的成分，并送到PLC控制器，PLC又將這些檢測(cè)值通過(guò)以太網(wǎng)傳送到工控機(jī)；

(2)、利用在工控機(jī)里存儲(chǔ)有根據(jù)工藝?yán)碚摵徒?jīng)驗(yàn)編寫的工程應(yīng)用程序，根據(jù)采集到的原料和溶劑成分值預(yù)算出原料和溶劑的配比和出渣的成分值；

(3)、將預(yù)計(jì)算出的配比傳給PLC控制器，同時(shí)工控機(jī)里將此化驗(yàn)成分值和預(yù)計(jì)算的配比值及出渣的成分值形成一個(gè)關(guān)系表，便將其存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)里；

(4)、PLC控制器收到預(yù)計(jì)算的配比值后，將適時(shí)的控制相應(yīng)的電動(dòng)閥動(dòng)作，按預(yù)計(jì)算好的配比配料，同時(shí)PLC控制器將對(duì)加入的料自動(dòng)定義批次號(hào)進(jìn)行跟蹤；

(5)、步驟(4)所述批次的爐料經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間熔煉后出鐵出渣，對(duì)該批鐵和渣自動(dòng)取樣，樣品經(jīng)冷卻后自動(dòng)送到在線檢測(cè)儀分析其成分值，樣品化驗(yàn)成分值傳輸?shù)降焦た貦C(jī)；

(6)、工控機(jī)里的應(yīng)用程序?qū)凑张翁?hào)找出存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)的預(yù)算配比值和渣料成分值，將預(yù)算渣料成分值和實(shí)際值進(jìn)行比較，參考此比較值，對(duì)原料配比公式某些經(jīng)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以使下批次配比和渣料成分的預(yù)算值更逼近實(shí)際值，并用更準(zhǔn)確的預(yù)算值更新原先存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)的值，以此往復(fù)直至達(dá)到最佳配比。

4.如權(quán)利要求3所述一種采用濕球入爐低溫還原方式冶煉紅土鎳礦的方法，其特征是采用了基于PLC控制的原料熔劑配料和上料的自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括小料倉(cāng)、中間料倉(cāng)、豎爐、料尺控制單元和自動(dòng)加料控制單元；小料倉(cāng)、中間料倉(cāng)和豎爐內(nèi)均設(shè)有料尺控制單元，料尺控制單元由卷?yè)P(yáng)機(jī)(1)、鋼絲繩(2)、重錘(3)組成；自動(dòng)加料控制單元由PLC系統(tǒng)(4)和人機(jī)接口(5)、傳感器檢測(cè)單元(6)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)(7)組成。

5.如權(quán)利要求4所述一種采用濕球入爐低溫還原方式冶煉紅土鎳礦的方法，其特征是料尺控制單元實(shí)現(xiàn)對(duì)爐內(nèi)料的探測(cè)控制，卷?yè)P(yáng)機(jī)通過(guò)鋼絲繩拉動(dòng)重錘上下移動(dòng)；重錘由于自身重量落在爐料上與爐料緊緊接觸，PLC控制單元向卷?yè)P(yáng)機(jī)電機(jī)變頻器輸出向上轉(zhuǎn)動(dòng)的提升力矩M1作為力矩限幅值和向上的提升速度，連接重錘和卷?yè)P(yáng)機(jī)的鋼絲繩繃緊，重錘受到鋼絲繩向上的提升力作用，但力矩M1不足以克服重錘重力產(chǎn)生的力矩M3，重錘不會(huì)隨提升力向上移動(dòng)，相反，重錘隨著爐料下降仍然向下移動(dòng)，并與爐料緊緊接觸，此時(shí)裝在卷?yè)P(yáng)機(jī)后的編碼器指示出爐料的位置；當(dāng)料尺檢測(cè)到需向爐內(nèi)加料時(shí)，向卷?yè)P(yáng)機(jī)電機(jī)變頻器輸出向上轉(zhuǎn)動(dòng)的提升力矩M2作為力矩限幅值和向上的提升速度；力矩M2足以克服重錘重力產(chǎn)生的力矩M3，重錘隨著卷?yè)P(yáng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)向上提升直到起始位；當(dāng)重錘達(dá)到起始位時(shí)即向爐內(nèi)加料。

6.如權(quán)利要求4所述一種采用濕球入爐低溫還原方式冶煉紅土鎳礦的方法，其特征是自動(dòng)加料控制單元分三部分，一部分實(shí)現(xiàn)對(duì)三個(gè)小料倉(cāng)即礦石料倉(cāng)(8)、焦炭料倉(cāng)(9)、石灰石料倉(cāng)(10)自動(dòng)送料；二部分實(shí)現(xiàn)對(duì)由三個(gè)小料倉(cāng)向中間大料倉(cāng)(11)加料；三部分實(shí)現(xiàn)由中間料倉(cāng)向豎爐(12)內(nèi)加料；三個(gè)小料倉(cāng)的自動(dòng)加料以料倉(cāng)下的傳感器信號(hào)為依據(jù)，當(dāng)稱重儀檢測(cè)某個(gè)小料倉(cāng)內(nèi)沒(méi)料時(shí)，就會(huì)啟動(dòng)相應(yīng)的皮帶機(jī)送料到小料倉(cāng)，當(dāng)傳感器檢測(cè)到小料倉(cāng)裝滿料時(shí)停止皮帶機(jī)送料；料尺檢測(cè)信號(hào)被實(shí)時(shí)送到PLC系統(tǒng)，料尺測(cè)量的料位值低與設(shè)定的某一極限位置時(shí)，PLC系統(tǒng)由此產(chǎn)生加料信號(hào)，同時(shí)PLC系統(tǒng)里既定的順控程序塊將按照工藝要求判斷出哪個(gè)小料倉(cāng)需向中間料倉(cāng)加料，所需加的重量和配比由二級(jí)模型機(jī)給出；PLC系統(tǒng)由此輸出打開小料倉(cāng)閥門控制信號(hào)，小料倉(cāng)開始向中間料倉(cāng)加料，在此過(guò)程中PLC系統(tǒng)會(huì)根據(jù)程序里算出的所需加料值和中間料倉(cāng)下的稱重儀測(cè)量值實(shí)時(shí)比較，當(dāng)兩者之差小于某一值時(shí)閥門關(guān)閉停止向中間料倉(cāng)加料；同時(shí)PLC系統(tǒng)給出中間料倉(cāng)向豎爐內(nèi)加料的控制信號(hào)，中間料倉(cāng)下的閥門打開開始下料，當(dāng)下料值達(dá)到程序設(shè)定值時(shí)閥門關(guān)閉停止加料。