[發明專利]一種渦流卷入石灰石脫除含銅鐵水中碳的方法

有效

• 申請號: 201610851744.3
• 申請日: 2016-09-27
• 公開（公告）號: CN106319154B
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 張廷安;豆志河;張保敬;張子木;劉燕;牛麗萍;王東興;呂國志
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C21C7/068
• 分類號: C21C7/068
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 劉曉嵐

1.一種渦流卷入石灰石脫除含銅鐵水中碳的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1) 將含銅鐵水導入到感應爐中，保證含銅鐵水的溫度為1450~1650℃；其中，所述的含銅鐵水為銅渣加入碳質還原劑還原后得到；

(2) 對含銅鐵水進行攪拌，形成高徑比為0.5~2.5的旋渦；其中，所述的攪拌方式為中心攪拌，調整攪拌槳插入至含銅鐵水液面高度的1/3~1/2處，進行中心攪拌，中心攪拌速度為50~200r/min；

(3) 將石灰石粉末噴入到漩渦中心，噴入過程中，持續進行步驟(2)的攪拌，并保持漩渦溫度≥1450℃，石灰石粉末噴吹結束后，繼續攪拌20~40min；其中，按質量比，石灰石粉末：含銅鐵水=(1~4)：10；石灰石粉末噴吹結束后，進行的攪拌為偏心攪拌，偏心攪拌速度為50~200r/min，偏心度為0.1~0.8；

(4) 石灰石粉末被漩渦直接卷入鐵水內與鐵水充分接觸并發生反應，得到脫碳后的含銅鐵水和熔渣；

(5) 脫碳后的含銅鐵水和熔渣分層排出。

2.根據權利要求1所述的渦流卷入石灰石脫除含銅鐵水中碳的方法，其特征在于，所述的步驟(1)中，感應爐包括排渣口和排鐵水口，所述的感應爐的一側的下部設置有排鐵水口，在感應爐的另一側的上部設置有排渣口；

所述的感應爐設置有攪拌槳、攪拌槳升降系統、風罩、煙氣凈化系統、余熱回收系統和洗滌塔；所述的攪拌槳設置在感應爐內部；所述的風罩設置在感應爐的上方，所述的煙氣凈化系統的入口通過管道與風罩相連，所述的余熱回收系統的入口通過管道與煙氣凈化系統的出口連接，所述的洗滌塔通過管道與余熱回收系統的出口連接；所述的攪拌槳連接有攪拌槳升降系統，用于更換攪拌槳；噴粉設備用于噴吹石灰石粉末。

3.根據權利要求1所述的渦流卷入石灰石脫除含銅鐵水中碳的方法，其特征在于，所述的步驟(4)中，脫碳后含銅鐵水中含碳質量百分數≤0.2%。

4.根據權利要求2所述的渦流卷入石灰石脫除含銅鐵水中碳的方法，其特征在于，所述的步驟(4)中，得到脫碳后的含銅鐵水和熔渣的同時，得到剩余CO₂，經由風罩去往煙氣凈化系統，凈化處理后，經余熱回收系統回收余熱，并通過洗滌塔，用Ca(OH)₂溶液進行回收，得到CaCO₃沉淀作為石灰石粉末原料返回感應爐中，重新利用。

5.根據權利要求2所述的渦流卷入石灰石脫除含銅鐵水中碳的方法，其特征在于，所述的步驟(5)中，感應爐中，上層為熔渣，下層為脫碳后的含銅鐵水，將熔渣從排渣口排出，脫碳后含銅鐵水從排鐵水口排出。