[發(fā)明專利]一種懸浮預(yù)熱熔融還原鎳鐵生產(chǎn)設(shè)備及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711159229.X
• 申請(qǐng)日: 2017-11-20
• 公開（公告）號(hào): CN107653382A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張宏建;王兆平;安虎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 徐州貝克福爾節(jié)能環(huán)保技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C22B23/02
• 分類號(hào): C22B23/02;C21B13/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及紅土鎳礦冶煉生產(chǎn)設(shè)備及方法，特別是涉及一種懸浮預(yù)熱熔融還原鎳鐵生產(chǎn)設(shè)備及方法。

背景技術(shù)

隨著全球不銹鋼和特殊鋼的廣泛應(yīng)用，造成冶煉不銹鋼和特殊鋼的最主要元素-鎳金屬供應(yīng)短缺，引起價(jià)格劇烈波動(dòng)。傳統(tǒng)的鎳金屬生產(chǎn)主要從硫化鎳礦中提取，雖然生產(chǎn)工藝成熟，但經(jīng)過(guò)近百年連續(xù)開采，資源越來(lái)越少，迫使人們對(duì)占地球鎳資源大部分的氧化鎳礦中提取鎳金屬給予更多重視。

紅土型鎳礦可以生產(chǎn)出氧化鎳、硫鎳、鐵鎳等中間產(chǎn)品，紅土鎳礦生產(chǎn)鎳鐵的方法有濕法冶金和火法冶金，但工藝比較成熟的規(guī)模化生產(chǎn)仍以火法冶金為主。由于我國(guó)企業(yè)主要的鎳鐵生產(chǎn)工藝為高爐冶煉和礦熱爐冶煉（RKEF），隨著我國(guó)環(huán)保政策要求提高，高耗能、高污染行業(yè)將被關(guān)閉，高爐冶煉這種工藝將在近年內(nèi)全部淘汰，礦熱爐冶煉（RKEF）同樣存在高耗能、高污染情況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種懸浮預(yù)熱熔融還原鎳鐵生產(chǎn)設(shè)備及方法，解決現(xiàn)有火法冶煉鎳鐵合金高能耗、高污染以及生產(chǎn)效率低的問(wèn)題。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：本發(fā)明包括懸浮預(yù)熱熔融還原鎳鐵生產(chǎn)設(shè)備及方法。

所述的懸浮預(yù)熱熔融還原鎳鐵生產(chǎn)設(shè)備包括：

烘干機(jī)、紅土破碎機(jī)、熔劑原料、 熔劑破碎機(jī)、配料站、立磨、原料均化庫(kù)、烘干除塵器、烘干風(fēng)機(jī)、喂料倉(cāng)、流態(tài)化懸浮預(yù)熱預(yù)還原裝置、預(yù)還原爐、熔融還原爐、煙氣洗滌器、還原除塵器、還原風(fēng)機(jī)、煤磨、煤粉倉(cāng)、制氧站和煤氣發(fā)生器或天然氣；

烘干機(jī)經(jīng)紅土破碎機(jī)輸出搭接在配料站入料口，熔劑破碎機(jī)輸出搭接在配料站入料口；配料站輸出口至立磨的入料口，立磨的出料口與原料均化庫(kù)、喂料倉(cāng)、流態(tài)化懸浮預(yù)熱預(yù)還原裝置和預(yù)還原爐順序連接，輸出端與熔融還原爐的混合料入料口搭接；煤磨經(jīng)煤粉倉(cāng)與熔融還原爐的煤粉入料口連接；制氧站通過(guò)煤氣發(fā)生器或天然氣與熔融還原爐的燃燒器輸入口連接；烘干機(jī)的煙氣出口通過(guò)烘干除塵器與烘干風(fēng)機(jī)連接，將烘干機(jī)中產(chǎn)生的廢氣排出；懸浮預(yù)熱預(yù)還原裝置的廢氣排出口通過(guò)煙氣洗滌器和還原除塵器與還原風(fēng)機(jī)順序連接，將懸浮預(yù)熱預(yù)還原裝置的廢氣排出。

所述的懸浮預(yù)熱預(yù)還原裝置為不少于二級(jí)的旋風(fēng)還原器，預(yù)還原爐位于倒數(shù)第二級(jí)。

熔融還原爐為長(zhǎng)方形窯爐，由還原爐體、煤或料噴槍、燃燒器、煙氣出口、耐火材料、銅冷水套、排渣口、鎳鐵口和事故口組成；煤或料噴槍對(duì)稱排列在熔融還原爐體的上部，并插入渣相液面以下，渣鐵液面以上；燃燒器設(shè)置在熔融還原爐的上端，煙氣出口設(shè)置在熔融還原爐上端的中部，排渣口、鎳鐵口和事故口設(shè)置在熔融還原爐的后端，并自上而下排列；還原爐體熔體液面以下采用耐火材料，以上采用銅冷水套保護(hù)熔融還原爐。

所述的懸浮預(yù)熱熔融生產(chǎn)方法如下：

（1）紅土鎳礦濕礦堆場(chǎng)經(jīng)過(guò)烘干機(jī)烘干后進(jìn)入紅土破碎機(jī)破碎，破碎后的物料為紅土鎳礦干礦；紅土鎳礦干礦輸送至紅土鎳礦干礦堆場(chǎng)貯存；

（2）石灰石熔劑原料經(jīng)熔劑破碎機(jī)破碎后輸送至堆場(chǎng)貯存；

（3）紅土鎳礦干礦堆場(chǎng)和熔劑堆場(chǎng)的物料輸送至配料站進(jìn)行配料，配料后的混合料輸送至堆場(chǎng)貯存；

（4）混合礦料堆場(chǎng)的混合物料經(jīng)立磨粉磨后形成粉狀礦料，粉狀礦料的細(xì)度<1.0mm；粉狀礦料輸送至原料均化庫(kù)貯存均化；

（5）原料均化庫(kù)內(nèi)的原料輸送至懸浮預(yù)熱預(yù)還原裝置頂部的喂料倉(cāng)，喂料倉(cāng)連續(xù)的向懸浮預(yù)熱預(yù)還原裝置喂料，物料從頂部逐級(jí)向下運(yùn)動(dòng)，還原性熱煙氣從底部逐級(jí)向上運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中完成物料的懸浮預(yù)熱預(yù)還原；所述的懸浮預(yù)熱預(yù)還原裝置為不少于二級(jí)，在最后一級(jí)前安裝有預(yù)還原爐，預(yù)還原爐對(duì)均化混合礦料進(jìn)行預(yù)還原；

（6）煤堆場(chǎng)貯存煤，煤經(jīng)煤磨粉磨后形成煤粉，輸送至煤粉倉(cāng)貯存；煤粉一部分輸送至預(yù)還原爐完成燃燒，并產(chǎn)生部分還原煙氣；另一部分煤粉輸送至熔融還原爐的煤粉槍，噴入熔融還原爐內(nèi)進(jìn)行不完全燃燒，為熔融還原提供熱量和還原劑；

（7）懸浮預(yù)熱預(yù)還原裝置的尾氣經(jīng)煙氣洗滌器、還原除塵器和還原風(fēng)機(jī)后排出，一部分輸送至烘干機(jī)烘干物料，后經(jīng)烘干除塵器、烘干風(fēng)機(jī)后排出；

（8）制氧站制得的氧氣經(jīng)煤氣發(fā)生器或天然氣與煤氣或天然氣同時(shí)輸送至熔融還原爐的燃燒器，為燃燒提供氧氣；

（9）懸浮預(yù)熱預(yù)還原裝置最后一級(jí)輸出的600~800℃的高溫粉狀物料粉噴進(jìn)入熔融還原爐，在高溫的還原氣氛下，粉狀物料逐漸熔融還原，變?yōu)橐后w鎳鐵和液體渣；液體渣經(jīng)渣口排出冷卻后形成渣；液體鎳鐵經(jīng)出鐵口排出冷卻后形成鎳鐵。