本实用新型专利技术提供了一种冶金炉。该冶金炉的炉体形成有相互连通的熔化还原腔和贫化腔，熔化还原腔的腔壁上设置有与其腔室连通的主喷嘴，主喷嘴用于向熔化还原腔内喷入矿料并熔融矿料，贫化腔的腔壁上设置有多个贫化电极，多个贫化电极的端部插入贫化腔内的熔融液内以对熔融液进行贫化还原，贫化腔的腔壁上设置有金属放出口和渣放出口。本实用新型专利技术的冶金炉可以解决现有技术中冶炼流程需要使用大量的电能或焦炭，从而导致了冶炼红土矿的成本高以及在无电或缺电地区难以建设红土矿冶炼厂的问题。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及有色冶金领域，具体而言，涉及一种冶金炉。
技术介绍
在现有技术的红土矿的火法冶炼工艺中，较为成熟且广泛使用的冶炼流程为回转窑-电炉(即RKEF)流程，此流程在冶炼过程中使用了一定数量的煤，并且该流程中的关键设备是电炉，电炉在冶炼过程中需要使用大量的电能。很多红土矿的源产地大多属于比较落后的偏远地区，这些红土矿源产地的基础设施落后，没有大电网。在这些红土矿源产地地区建设采用RKEF流程来冶炼红土矿的冶炼厂存在较大的难度：一是建大规模电厂本身投资很大；二是这些红土矿源产地建设的大多为孤网电站，电炉的大规模用电对这些孤网电站的影响非常大，因而需采用很多先进的技术手段来保证电炉和电网的稳定运行，这会进一步增加电厂的投资，同时维护和运行的成本也会比较高。另一个采用较多的流程为高炉流程，高炉流程的冶炼过程中使用焦炭进行冶炼，焦炭的成本较高，且较难取得焦炭。综合分析现有技术，现有技术的冶炼流程需要使用大量的电能或焦炭，从而导致了冶炼红土矿的成本高以及在无电或缺电地区难以建设红土矿冶炼厂的问题。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种冶金炉，以解决现有技术中冶炼流程需要使用大量的电能或焦炭，从而导致了冶炼红土矿的成本高以及在无电或缺电地区难以建设红土矿冶炼厂的问题。为了实现上述目的，本技术的实施例提供了一种冶金炉，冶金炉的炉体形成有相互连通的熔化还原腔和贫化腔，熔化还原腔的腔壁上设置有与其腔室连通的主喷嘴，主喷嘴用于向熔化还原腔内喷入矿料并熔融矿料，贫化腔的腔壁上设置有多个贫化电极，多个贫化电极的端部插入贫化腔内的熔融液内以对熔融液进行贫化还原，贫化腔的腔壁上设置有金属放出口和渣放出口。进一步地，炉体包括炉缸、炉墙、第一炉顶和第二炉顶，炉缸、炉墙和盖设在炉墙上第一炉顶之间形成熔化还原腔，炉缸、炉墙和盖设在炉墙上第二炉顶之间形成贫化腔，其中，炉墙包括炉壳板、水套、耐火砖，水套设置在炉壳板和耐火砖之间，且耐火砖与熔融液接触。进一步地，主喷嘴设置在第一炉顶上。主喷嘴向炉内喷入矿料，同时主喷嘴又是顶部氧煤燃烧器，向炉内喷入燃料和含氧气体进行燃烧。进一步地，炉体为长圆形或长方体形状，且水套的外侧由炉壳板围合而成。进一步地，水套可以设置在炉子不同的部位并选择采用不同的冷却方式，保证炉子整体寿命的同时尽量降低设备造价。进一步地，炉体上设置有用于搅动炉体内的熔融液的侧吹喷枪，侧吹喷枪的出口浸没在熔融液内。进一步地，侧吹喷枪的数量为多个，多个侧吹喷枪相对地设置在熔化还原腔的腔壁上；或者，侧吹喷枪的数量为多个，多个侧吹喷枪的第一部分设置在熔化还原腔的第一腔壁上，多个侧吹喷枪的第二部分设置在熔化还原腔的与第一腔壁相对的第二腔壁上，且第一部分侧吹喷枪与第二部分侧吹喷枪交替设置。进一步地，炉体上还设置有用于对熔融液进行补热的氧煤烧嘴。进一步地，炉体内设置有挡坝，挡坝的一部分浸没在熔融液内，另一部分伸出熔融液的液面，且多个贫化电极均位于挡坝的远离熔化还原腔的一侧。进一步地，第一炉顶上开设有加料入口。进一步地，第一炉顶和第二炉顶之间设置有熔化还原腔和贫化腔之间共用的烟气通道。应用本技术的技术方案，该冶金炉通过主喷嘴将矿料送入熔化还原腔内，并同时通过主喷嘴将燃料和含氧气体喷入熔化还原腔内，从而熔化同时喷入的矿料，燃料还可以作为还原剂对喷入的矿料进行还原，经过氧化还原后的熔融液进入贫化腔中，通过多个贫化电极对熔融液进行贫化处理，从而熔融液澄清分层为金属液层和渣层，再通过金属放出口和渣放出口将金属液和渣分别放出。本技术的冶金炉通过将熔化还原和贫化还原两个冶金流程分别在一台炉子的两个区域中进行，占地面积小，减少了配置高差；减少炉子本身和厂房的建设投资。由于熔化还原和贫化还原两个生产环节在同一个冶金炉中进行，减少了直接排放和加入熔体的操作，有较高的生产作业率，可减少操作人员和相应的工器具消耗。熔化还原工序和贫化还原工序在一个炉子内完成，贫化区也可充分利用熔化还原的高温维持较高的温度，相比单独贫化工序减少了加热贫化腔的电能消耗。该冶金炉兼顾熔化还原工序和贫化还原工序，炉内储存熔体量相对较大，并能够增加储渣量，且延长储渣时间，有利于镍铁(或其他金属)和炉渣的分离。该冶金炉可以用煤作为燃料和还原剂，大幅度降低了电能或者焦炭的使用，电能消耗仅为相同生产规模RKEF工艺中电炉的1/6～1/8，且不使用焦炭。采用该冶金炉，无需建造大规模电厂即可满足冶金流程的电能要求，不但降低了冶炼红土矿的成本，更大大降低了在缺电地区建设红土矿冶炼厂的技术难度。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本技术的冶金炉的实施例的沿其中心轴线的剖视结构示意图；图2示出了图1的A-A的剖视结构示意图；图3示出了图1的B-B的剖视结构示意图；图4示出了图1的C-C的剖视结构示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：10、炉体；11、熔化还原腔；12、贫化腔；20、主喷嘴；30、贫化电极；40、侧吹喷枪；50、氧煤烧嘴；60、挡坝；71、加料入口；72、烟气通道；101、炉缸；102、炉墙；103、第一炉顶；104、第二炉顶；121、金属放出口；122、渣放出口；1021、炉壳板；1022、水套；1023、耐火砖。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。炉体10的中心轴线为从熔化还原腔11向贫化腔12延伸的轴线，并且炉体10相对于该中心轴线对称设置。如图1至图4所示，本技术实施例的冶金炉的炉体10形成有相互连通的熔化还原腔11和贫化腔12，熔化还原腔11的腔壁上设置有与其腔室连通的主喷嘴20，熔化还原腔11的主要作用是形成热量集中的高温区，在此处对矿料进行化料，主喷嘴20用于向熔化还原腔11内喷入矿料并熔融矿料，贫化腔12的腔壁上设置有多个贫化电极30，多个贫化电极30的端部插入贫化腔12内的熔融液内以对熔融液进行贫化还原，贫化腔12的腔壁上设置有金属放出口121和渣放出口122。该冶金炉通过主喷嘴20将矿料送入熔化还原腔11内，并同时通过主喷嘴20将燃料和含氧气体喷入熔化还原腔11内。喷出的燃料和含氧气体燃烧放热本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种冶金炉，其特征在于，所述冶金炉的炉体(10)形成有相互连通的熔化还原腔(11)和贫化腔(12)，所述熔化还原腔(11)的腔壁上设置有与其腔室连通的主喷嘴(20)，所述主喷嘴(20)用于向所述熔化还原腔(11)内喷入矿料并熔融所述矿料，所述贫化腔(12)的腔壁上设置有多个贫化电极(30)，多个所述贫化电极(30)的端部插入所述贫化腔(12)内的熔融液内以对所述熔融液进行贫化还原，所述贫化腔(12)的腔壁上设置有金属放出口(121)和渣放出口(122)。
【技术特征摘要】
1.一种冶金炉，其特征在于，所述冶金炉的炉体(10)形成有相互连通的熔化还原腔(11)
和贫化腔(12)，所述熔化还原腔(11)的腔壁上设置有与其腔室连通的主喷嘴(20)，所
述主喷嘴(20)用于向所述熔化还原腔(11)内喷入矿料并熔融所述矿料，所述贫化腔(12)
的腔壁上设置有多个贫化电极(30)，多个所述贫化电极(30)的端部插入所述贫化腔(12)
内的熔融液内以对所述熔融液进行贫化还原，所述贫化腔(12)的腔壁上设置有金属放
出口(121)和渣放出口(122)。
2.根据权利要求1所述的冶金炉，其特征在于，所述炉体(10)包括炉缸(101)、炉墙(102)、
第一炉顶(103)和第二炉顶(104)，所述炉缸(101)、所述炉墙(102)和盖设在所述
炉墙(102)上所述第一炉顶(103)之间形成所述熔化还原腔(11)，所述炉缸(101)、
所述炉墙(102)和盖设在所述炉墙(102)上所述第二炉顶(104)之间形成所述贫化腔
(12)，其中，所述炉墙(102)包括炉壳板(1021)、水套(1022)、耐火砖(1023)，所
述水套(1022)设置在所述炉壳板(1021)和所述耐火砖(1023)之间，且所述耐火砖
(1023)与所述熔融液接触。
3.根据权利要求2所述的冶金炉，其特征在于，所述主喷嘴(20)设置在所述第一炉顶(103)
上。
4.根据权利要求2所述的冶金炉，其特征在于，所述炉体(10)为长圆形或长方体形状，
且所述水套(1022)的外侧由所述炉壳板(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹珂菲，张振民，李东波，冯双杰，崔大韡，黎敏，陈学刚，周刚，邬传谷，李曰荣，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
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