[發明專利]一種冶煉設備及方法

在審

• 申請號: 201710488232.X
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN107354256A
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 王敏;吳佩佩;古明遠;王福佳;王健月;曹志成;吳道洪
• 申請（專利權）人: 江蘇省冶金設計院有限公司
• 主分類號: C21B13/00
• 分類號: C21B13/00
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙)11446
• 代理人: 武玉琴,項榮

技術領域

本發明屬于冶金技術領域，尤其涉及一種將物料的還原和熔融分離融為一體的設備及方法。

背景技術

冶煉是一種提煉技術，用于焙燒、熔煉、電解以及使用化學藥劑等方法把礦石中的金屬提煉出來。冶煉鐵的設備主要有高爐煉鐵，但其要求入爐的鐵礦石品位較高。而大部分的難選礦、貧礦和大量的含鐵尾渣，如鋼鐵廠粉塵、煉鋼污泥、赤泥、銅渣等，這些難選礦、貧礦、含鐵尾渣具有鐵品位低、成分復雜等特點不能用于高爐冶煉。

對于不適用于高爐冶煉的含鐵原料，可將其先進行預還原得到海綿鐵。海綿鐵由于還原時失氧，而形成大量氣孔，在顯微鏡下觀察團形似海綿。對于海綿鐵，其金屬鐵占全鐵90％以上者，可直接用于煉鋼；90％以下的，用于高爐或電爐煉鐵。

目前的含鐵原料還原設備和還原后物料的熔融分離，是分離的兩套設備，兩設備之間設有復雜的輸送環節，還原后物料的熱能也難以有效利用。

發明內容

為了解決上述問題，本發明期望提出一種冶煉設備和方法，將物料的還原和熔融分離融合，提高生產效率，降低能耗。

本發明的目的之一是提供一種冶煉設備，包括：第一反應室、第二反應室和物料通道，所述第一反應室、第二反應室和物料通道形成密閉空間；

所述第一反應室的側壁上設有第一進料口，所述第一反應室的進氣口位于所述第一進料口的下方，所述第一反應室的頂部為敞口；

所述第二反應室包括第二進料口、排氣口、出鐵口和出渣口，所述第二進料口、排氣口、出渣口位于所述第二反應室的側壁上，所述出鐵口位于所述第二反應室的底部，所述第二反應室的頂部為敞口；

所述物料通道為拱形，位于所述第一反應室和第二反應室的上方，所述第一反應室和第二反應室通過所述物料通道橋接，用于連通所述第一反應室和第二反應室。

作為本發明優選的方案，所述第一反應室的進氣口位于所述第一反應室的底部。

作為本發明優選的方案，所述物料通道的拱形弧度為60°～160°。

作為本發明優選的方案，所述第二反應室的排氣口位于反應物料最高液面的上方10～50cm。排氣口與豎直方向的夾角α為15°～90°。

作為本發明優選的方案，所述第二反應室的出渣口位于所述出鐵口上方10～50cm。

作為本發明優選的方案，所述物料通道在所述第一反應室一側設有吹氣口，所述吹氣口水平設置，其底邊與所述物料通道的內環最高點處的切線在一條直線上。

作為本發明的另一優選的方案，所述吹氣口向上傾斜，傾斜角度如下定義：吹氣口和拱形物料通道交叉點處拱形切線與吹氣口中心線的夾角β為15°～90°。

本發明的另一目的是提供一種利用上述的冶煉設備進行冶煉的方法包括以下步驟：

A、將物料磨細后，通過第一進料口送入第一反應室，通過進氣口向所述第一反應室內通入混合氣體，形成氣流，所述第一反應室內的溫度為700℃～1100℃，所述物料與部分所述混合氣體發生還原反應，生成還原物料；

B、所述還原物料隨著所述氣流通過物料通道后，進入第二反應室；

C、進入第二反應室的所述還原物料下落，所述氣流由所述排氣口流出；

D、通過第二進料口向所述第二反應室送入添加劑，所述第二反應室內的溫度為1450℃～1650℃，對下落的還原物料進行熔化分離，獲得鐵水和熔融渣。

進一步的，在所述步驟B中，當有還原物料在所述物料通道內堆積時，由吹氣口向所述物料通道吹送氣體，將堆積的還原物料送入所述第二反應室。

優選的，所述添加劑包括焦炭和石灰石，所述焦炭的質量為所述下落的還原物料的質量的1％～10％，所述石灰石的質量為所述下落的還原物料的質量的1％～10％。

作為優選的方案，所述第一反應室內的溫度為800℃～1000℃，所述第二反應室內的溫度為1500℃～1600℃。

本發明提供的冶煉設備及方法，在一個設備中完成低品位含鐵物料的還原反應和熔融分離反應，可以直接得到鐵水和熔融渣；設備結構簡單，冶煉方法流程短；省去了物料的中間輸送環節，熱態還原物料直接進行熔分，熱量得到了充分利用；同時，預還原的物料直接進入到熔分過程中，沒有運輸過程中的二次氧化問題，能提高熔化分離的效果，提高鐵的回收率。

附圖說明

圖1是本發明實施例的一種冶煉設備的結構圖；

圖2是本發明實施例的另一種冶煉設備的結構圖。

具體實施方式