[發(fā)明專利]一種冶煉鎳鐵的方法和冶煉鎳鐵的設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510850313.0
• 申請(qǐng)日: 2015-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN105420514A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢國慶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 錢國慶
• 主分類號(hào): C22B23/02
• 分類號(hào): C22B23/02;C21B13/00
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務(wù)所有限公司 33214
• 代理人: 李銘

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬冶煉技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種鎳鐵的冶煉方法和冶煉設(shè)備。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的鎳鐵冶煉的方法主要有三種：高爐冶煉、電爐冶煉和化學(xué)冶煉，一種是高爐冶煉，現(xiàn)在常用的冶煉鎳鐵的高爐，都是直接采用原來煉鐵的高爐。但是鎳鐵礦石的冶煉過程和鐵礦石冶煉過程有很大的區(qū)別，一般的鐵礦石鐵含量很高，而鐵這種金屬具有很高的流動(dòng)性，因此被還原出來的鐵在熔化狀態(tài)下可以自動(dòng)流到高爐底部，但是鎳鐵礦種的鎳和鐵的含量都不是很高，而且鎳這種金屬的流動(dòng)性很不好，所以鎳鐵被還原出來以后，在熔化狀態(tài)下容易粘在礦渣上，這就導(dǎo)致大量鎳鐵金屬隨著礦渣一起排出，造成浪費(fèi)。

另外一種是電爐冶煉，這種冶煉方法投資很大，而且還有一個(gè)很大的缺點(diǎn)就是需要的用電量很高，但是鎳鐵礦所在的位置一般處于偏遠(yuǎn)的山區(qū)，沒辦法提供如此多的電量。而且電爐整套設(shè)備投資都很大，一般企業(yè)承受不起。

最后一種能夠化學(xué)方法，這種方式投入的化學(xué)試劑量大，且對(duì)環(huán)境影響很大，現(xiàn)在已經(jīng)基本沒有采用了。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種冶煉鎳鐵的方法，能夠?qū)⒌V石中的鎳成分從礦渣中分離出來，出礦率高。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決：一種冶煉鎳鐵的方法，其特征在于，包括如下步驟：將礦石破碎；將破碎后的礦石送入壓球機(jī)制球；將制得的球狀礦石和焦炭按照一定比例混合以后從冶煉爐的爐頂放入爐中；在所述冶煉爐中加熱引燃焦炭，并且不斷從進(jìn)風(fēng)口通入空氣維持焦炭的燃燒，所述進(jìn)風(fēng)口的吹入空氣的方向是傾斜向下，保持冶煉爐中的焦炭持續(xù)燃燒產(chǎn)生高溫，在作為還原劑的焦炭的作用下，礦石中的鎳和部分鐵被還原成金屬。運(yùn)用本方法，進(jìn)風(fēng)口吹入的角度沿著水平面朝下，吹入的空氣可以將粘附在礦渣上的鎳和鐵的液體往下吹，將鎳和鐵成分從礦渣上分離出來，因此可以大大提高鎳的出礦率。而且運(yùn)用本專利的方法，礦石冶煉主要依靠煤炭產(chǎn)生的熱能來完成，只需要一臺(tái)引風(fēng)機(jī)往冶煉爐內(nèi)吹入空氣就可以，所以對(duì)電能的要求不是很高，可以在電力基礎(chǔ)設(shè)施落后的地區(qū)實(shí)施。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述進(jìn)風(fēng)口的吹入空氣的方向與水平面之間的夾角是5°到15°。這個(gè)角度太大，位于冶煉爐中間位置的某些礦石可能無法吹到，角度太小，也不能夠?qū)崿F(xiàn)有效的分離，5°到15°這個(gè)角度范圍是我們經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)得出的一個(gè)合理范圍。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述冶煉爐中的最高溫度保持在1400℃到1500℃之間。在1400℃到1500℃這個(gè)溫度范圍區(qū)間內(nèi)，礦石中含有的鐵成分不會(huì)全部被還原成單質(zhì)鐵，部分會(huì)被還原成氧化亞鐵。這一方面可以提高冶煉出來的鎳鐵中鎳的含量，而且氧化亞鐵可以帶走礦石中含有的磷和硫等成分，提高冶煉出來的鎳鐵的品味。

上述方案中，優(yōu)選的，所述礦石中含有的水分在高溫和焦炭的環(huán)境下產(chǎn)生水煤氣，水煤氣在換熱器里面的燃燒室被點(diǎn)燃，空氣進(jìn)入進(jìn)風(fēng)口之前先通過換熱器加熱后進(jìn)入所述冶煉爐。空氣在進(jìn)入冶煉爐前，先被換熱器加熱到400到500℃，這一方面可以大大節(jié)約能源，同時(shí)也可以去除鎳鐵中的有害物質(zhì)。

上述方案中，優(yōu)選的，所述水煤氣被送入換熱器前先經(jīng)過粉塵分離器除塵。

上述方案中，優(yōu)選的，所述還包括往冶煉爐中加入溶劑的步驟。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，還包括往冶煉爐中添加石灰石的步驟。

一種用于冶煉鎳鐵的設(shè)備，包括冶煉爐和送料機(jī)構(gòu)，所述冶煉爐的頂部設(shè)置有進(jìn)料口和熱空氣出口，所述冶煉爐的側(cè)壁上從上往下依次設(shè)置有進(jìn)風(fēng)管、爐渣出料口和鎳鐵出料口，所述送料機(jī)構(gòu)包括送料軌道、小車以及驅(qū)動(dòng)小車在所述送料軌道上運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，送料軌道傾斜設(shè)置，送料軌道的一端位于地面以下，另一端位于冶煉爐的頂部上方，所述進(jìn)風(fēng)管沿著所述水平面朝下通入所述冶煉爐內(nèi)。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述進(jìn)風(fēng)管與水平面之間的夾角是5°到15。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選的，所述進(jìn)風(fēng)管有18到20根，沿著所述冶煉爐的側(cè)壁周向均勻分布。傳統(tǒng)的高爐冶煉鎳鐵因?yàn)榈V石經(jīng)過燒結(jié)，所以4到6根進(jìn)風(fēng)管就能維持高爐的持續(xù)反應(yīng)，因?yàn)槲覀兪菍]有干燥過的鎳鐵礦石直接制球后投入冶煉爐中冶煉，所以沒有被空氣吹到的地方可能會(huì)燃燒不充分。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：運(yùn)用本方法，進(jìn)風(fēng)口吹入的角度沿著水平面朝下，吹入的空氣可以將粘附在礦渣上的鎳和鐵的液體往下吹，將鎳和鐵成分從礦渣上分離出來，因此可以大大提高鎳的出礦率。而且運(yùn)用本專利的方法，礦石冶煉主要依靠煤炭產(chǎn)生的熱能來完成，只需要一臺(tái)引風(fēng)機(jī)往冶煉爐內(nèi)吹入空氣就可以，所以對(duì)電能的要求不是很高，可以在電力基礎(chǔ)設(shè)施落后的地區(qū)實(shí)施。