[發明專利]一種處理高鐵赤泥的側頂復合噴吹熔煉還原爐的使用方法

有效

• 申請號: 202110468015.0
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113174457B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 張廷安;呂國志;豆志河;郭軍華;劉燕;張子木;赫冀成
• 申請（專利權）人: 東北大學;東大有色固廢技術研究院（遼寧）有限公司
• 主分類號: C21B13/00
• 分類號: C21B13/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

一種處理高鐵赤泥的側頂復合噴吹熔煉還原爐，臥式爐體由筒體及兩端封頭組成；加料口位于一側頂部，排氣口位于另一側的頂部；排渣口和排鐵口位于排氣口所在一側封頭，排鐵口位于底部，排渣口位于排鐵口上方；臥式爐體內加料口下方為渦流區；臥式爐體頂部設有若干頂吹噴槍，側部設有若干側吹噴槍；渦流區與噴槍在水平方向有間距。本發明的裝置及方法實現了熔融還原過程的連續操作，極大降低了勞動強度。

技術領域

本發明涉及赤泥綜合利用技術領域，具體涉及一種處理高鐵赤泥的側頂復合噴吹熔煉還原爐。

技術背景

高鐵赤中氧化鐵含量多在30～50％之間；對于高鐵拜耳法赤泥綜合利用的裝置，相關科研人員進行了大量的研究工作，如李士琦等公開的“一種超細磨的高鐵赤泥精細還原裝置，申請號：201120131689.3”，其裝置由氣源系統和還原系統兩部分組成；其中氣源系統包括N₂氣瓶、H₂氣瓶、CO₂氣瓶、N₂氣體流量計、H₂氣體流量計、CO氣體流量計、煤氣重整裝置以及氣體混合室組成；還原系統包括電阻爐、控制柜以及坩堝。

黎方正等公開的“一種赤泥高效資源化利用系統及工藝，申請號：CN201910564184.7”，該系統按照工序依次設置為：水洗池，第一壓濾機,烘干機，第一破碎機，篩選機，攪拌機，成型機，感應電爐，第二破碎機,磁選機，反應釜，第二壓濾機，沉淀池和焙燒爐；該系統可將赤泥，煤粉和廢鋁屑等原料通過轉變為還原鐵，水泥原料和氧化鋁等可售產品。

上述方法雖然可將赤泥進行還原處理，但設備復雜還原時間較長，且熱量利用率較低。

發明內容

為實現高鐵赤泥中多組分的綜合利用，本發明提供一種處理高鐵赤泥的側頂復合噴吹熔煉還原爐。

本發明的處理高鐵赤泥的側頂復合噴吹煉熔還原爐包括臥式爐體、加料口、排氣口、排渣口、排鐵口、若干個頂吹噴槍和若干個側吹噴槍；臥式爐體由水平放置的筒體及其兩端的封頭組成；加料口位于臥式爐體一側的頂部，排氣口位于臥式爐體另一側的頂部；排渣口和排鐵口位于排氣口所在一側的封頭上，其中排鐵口位于該封頭底部，排渣口位于排鐵口上方；臥式爐體內加料口下方的空間作為渦流區；臥式爐體頂部設有若干頂吹噴槍；臥式爐體的側部設有若干側吹噴槍；渦流區與頂吹噴槍和側吹噴槍在水平方向有間距。

上述的還原爐中，各頂吹噴槍沿水平放置的筒體的母線方向排列，各側吹噴槍沿水平放置的筒體的母線方向排列。

上述的還原爐中，各側吹噴槍位于臥式爐體垂直方向的中部。

上述的還原爐中，排鐵口為虹吸式排鐵口。

本發明的處理高鐵赤泥的側頂復合噴吹熔煉還原爐的使用方法為：

1、在臥式爐體內進行熔煉還原時，臥式爐體內形成熔池，熔池上部為渣層，下部為鐵水層；熔池液面位于臥式爐體的中部；

2、通過側部噴槍向熔池內噴吹造渣劑，噴吹時的載氣為空氣或氮氣；在側部噴槍噴吹的作用下，熔池在渦流區形成渦流；

3、通過頂吹噴槍向臥式爐體內部噴吹燃氣和富氧空氣，燃氣和富氧空氣在臥式爐體內發生氧化反應放熱，對熔池進行加熱控溫；

4、通過加料口向臥式爐體內連續通入混合物料；所述的混合物料由高鐵赤泥和還原劑混合均勻制成；混合物料在渦流區進入熔池中，進行渦流熔煉還原反應，反應生成的鐵水和熔渣分別進入鐵水層和渣層，反應生成的CO被燃氣和富氧空氣燃燒；臥式爐體內生成的煙氣從排氣口排出；

5、當熔池液面達到排渣口時，通過溢流排渣將熔渣連續排出；通過排鐵口將鐵水排出。

上述的混合物料中按質量百分比含還原劑8～15％，其余為高鐵赤泥。