[發(fā)明專利]處理氧化球團(tuán)的系統(tǒng)和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710114849.5
• 申請(qǐng)日: 2017-02-28
• 公開（公告）號(hào): CN106755691A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐敬坤;馮魯興;鄧君;韓志彪;吳道洪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇省冶金設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類號(hào): C21B13/02
• 分類號(hào): C21B13/02
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11201
• 代理人: 趙天月

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及處理氧化球團(tuán)的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

采用MIDREX氣基豎爐處理氧化球團(tuán)時(shí)，爐內(nèi)熱量主要來源于還原氣物理熱。爐內(nèi)還原氣入口溫度達(dá)850℃，爐料在豎爐還原段內(nèi)停留約5～6h，在此過程中需消耗大量的物理熱。還原氣在氣基豎爐預(yù)熱段迅速降溫，離開豎爐時(shí)只有400℃左右，還原氣在豎爐內(nèi)的熱利用率并不理想。

因此，現(xiàn)有的處理氧化球團(tuán)的手段仍有待改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出處理氧化球團(tuán)的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)通過外加氮?dú)鈱?duì)還原氣進(jìn)行保溫，可以顯著降低還原氣進(jìn)入氣基豎爐前熱量的散失，同時(shí)可以利用氮?dú)獾挠酂釋?duì)氧化球團(tuán)進(jìn)行預(yù)熱，從而顯著提高熱量的綜合利用率。

在本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提出了一種處理氧化球團(tuán)的系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該系統(tǒng)包括：氣基豎爐，所述氣基豎爐具有氧化球團(tuán)入口、還原氣噴嘴、金屬化球團(tuán)出口和爐頂氣出口；靜電除塵裝置，所述靜電除塵裝置與所述爐頂氣出口相連；換熱裝置，所述換熱裝置具有氮?dú)馊肟?、第一高溫氮?dú)獬隹?、高溫爐頂氣入口和低溫爐頂氣出口，所述氮?dú)馊肟谂c氮?dú)夤┙o裝置相連，所述高溫爐頂氣入口與所述靜電除塵裝置相連；第一洗滌除塵裝置，所述第一洗滌除塵裝置與所述低溫爐頂氣出口相連；脫硫脫碳裝置，所述脫硫脫碳裝置與所述第一洗滌除塵裝置相連；加熱裝置，所述加熱裝置具有混合還原氣入口和高溫混合還原氣出口，所述混合還原氣入口分別與所述脫硫脫碳裝置和還原氣供給裝置相連，所述高溫混合還原氣出口與所述還原氣噴嘴相連；以及球團(tuán)預(yù)熱裝置，所述球團(tuán)預(yù)熱裝置具有低溫氧化球團(tuán)入口、高溫氧化球團(tuán)出口、高溫氮?dú)馊肟诤偷蜏氐獨(dú)獬隹?，所述高溫氮?dú)馊肟谂c所述第一高溫氮?dú)獬隹谙噙B，所述高溫氧化球團(tuán)出口與所述氧化球團(tuán)入口相連。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的處理氧化球團(tuán)的系統(tǒng)通過將氧化球團(tuán)和還原氣供給至氣基豎爐內(nèi)進(jìn)行還原反應(yīng)，得到金屬化球團(tuán)和爐頂氣，采用靜電除塵裝置對(duì)爐頂氣進(jìn)行靜電除塵處理，得到第一凈化爐頂氣，進(jìn)而將第一凈化爐頂氣和氮?dú)夤┙o至換熱裝置，利用第一凈化爐頂氣的熱量對(duì)氮?dú)膺M(jìn)行預(yù)熱，以便得到第一高溫氮?dú)夂偷蜏貭t頂氣，其中，第一高溫氮?dú)饪梢栽谶M(jìn)入預(yù)熱裝置，以便對(duì)待處理的氧化球團(tuán)進(jìn)行預(yù)熱，低溫爐頂氣經(jīng)過第一洗滌除塵裝置處理后，得到的第二凈化爐頂氣進(jìn)一步進(jìn)入脫硫脫碳裝置進(jìn)行脫硫脫碳處理，得到第三凈化爐頂氣，后續(xù)將第三凈化爐頂氣與新鮮還原氣在加熱裝置內(nèi)進(jìn)行加熱處理，得到高溫混合還原氣，并將高溫混合還原氣供給至氣基豎爐對(duì)氧化球團(tuán)進(jìn)行還原處理。由此，通過采用本發(fā)明實(shí)施例的處理氧化球團(tuán)的系統(tǒng)處理氧化球團(tuán)，可以有效地利用氣基豎爐爐頂氣的熱量對(duì)氮?dú)膺M(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)而利用得到的第一高溫氮?dú)鈱?duì)金屬化球團(tuán)進(jìn)行預(yù)熱，而換熱后得到的低溫爐頂氣經(jīng)除塵、脫硫脫碳處理后與還原氣混合，并經(jīng)加熱裝置加熱后，以高溫混合還原氣的形式返回氣基豎爐，對(duì)氧化球團(tuán)進(jìn)行還原，從而顯著提高了系統(tǒng)的熱效率和熱量的綜合利用率。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的處理氧化球團(tuán)的系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述處理氧化球團(tuán)的系統(tǒng)進(jìn)一步包括：還原氣分配裝置，所述還原氣分配裝置與所述高溫混合還原氣出口相連；多個(gè)環(huán)管，所述多個(gè)環(huán)管套設(shè)在所述氣基豎爐的外周壁上并沿所述氣基豎爐的高度方向間隔設(shè)置，每個(gè)所述環(huán)管上具有一個(gè)還原氣入口和多個(gè)還原氣出口，所述還原氣入口與所述還原氣分配裝置相連，所述多個(gè)還原氣出口分別與多個(gè)設(shè)置在所述氣基豎爐外周壁上的所述還原氣噴嘴相連。由此，通過還原氣分配裝置可以將高溫混合還原氣分配至多個(gè)環(huán)管中，并通過多個(gè)環(huán)管將高溫混合還原氣供給至氣基豎爐，可以顯著提高氣基豎爐中還原反應(yīng)的效率。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述加熱裝置還具有低溫氮?dú)馊肟诤偷诙邷氐獨(dú)獬隹冢鎏幚硌趸驁F(tuán)的系統(tǒng)進(jìn)一步包括：第二洗滌除塵裝置，所述第二洗滌除塵裝置的入口與所述球團(tuán)預(yù)熱裝置的低溫氮?dú)獬隹谙噙B；所述第二洗滌除塵裝置的出口與所述加熱裝置的低溫氮?dú)馊肟谙噙B。由此，可以通過第二洗滌除塵裝置對(duì)低溫氮?dú)膺M(jìn)行洗滌除塵，并采用加熱裝置將得到的凈化氮?dú)饧訜岷螅糜诤罄m(xù)對(duì)高溫混合還原氣進(jìn)行保溫。