一种处理含铁物料的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种处理含铁物料的系统，所述系统包括：混合系统、成型系统、烘干系统、焙烧系统和加热熔炼炉系统；其中，混合系统的出料口与成型系统的入料口相通，成型系统的出料口与烘干系统的入料口相通，烘干系统的出料口与焙烧系统的入料口相通，焙烧系统的出料口与加热熔炼炉系统的进料口相通。本实用新型专利技术系统适合于处理铁矿石、红土镍矿、钒钛磁铁矿、冶金粉尘、有色冶炼渣等含铁物料，具有熔炼成本低、环境友好、产品质量高、原料适用性广、回收率高等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种处理含铁物料的系统
本技术涉及处理含铁物料的系统，属于含铁物料的处理领域。
技术介绍
目前通常采用高炉和电炉等实现含铁物料的渣铁分离。高炉是一种直立炉型，适用于处理氧化球团或烧结矿，且还需以焦炭作为原料，采用其进行炼铁时，存在着技术经济指标良好，工艺简单，生产量大，劳动生产效率高，能耗低等优点，但高炉也存在着对入炉物料的要求高、需使用焦煤、能耗较高和能源利用效率低等缺点；电炉是把炉内的电能转化为热量对工件加热的加热炉，其优点有炉内气氛容易控制，物料加热快，加热温度高，生产过程较易实现机械化和自动化，劳动卫生条件好，热效率高，产品质量好，且更加环保，但电炉也同样存在着明显的缺点，如配电设备费用高、电力成本高和需要注意绝缘等问题。专利号为ZL200810079930.5的中国技术专利提供一种电弧炉熔融炼铁的方法和装置，熔炼炉部分包括炉体2、炉盖10、加料设备和出料设备，炉体2下部有铁水流出口9。炉盖10上有三个电极插孔12，分别插入电极1，三根电极插孔成三角形分布。炉体2外一对加热炉5a、5b和一对蓄热器6a、6b，两台加热炉相对位置安装在炉体2外的两侧。加热炉通过连接口4与电弧炉的炉体2连接，连接口内气体可以来回流动。蓄热器6a、6b的一端与加热炉连接，另一端分别与鼓风机8和排放系统连接。加热炉设有烧嘴，助燃空气管路和燃料管路连接到烧嘴。鼓风机8的出口分四路，分别与两个加热炉和两个蓄热器相连接，每路装有阀门。与加热炉连接的燃料管路和与蓄热器连接的废气排放管路上也装有阀门。两台加热炉交替燃烧燃料和析出气体，两台蓄热器交替蓄热和放热。析出气体为金属铁氧化物还原过程中产生的气体，其中含有大量的CO、H2。该蓄热器的蓄热体7为陶瓷球状体。电弧炉的炉体及炉盖为钢结构。所述炉体2和炉盖10，电极1与炉盖10之间为水冷套密封连接。电弧炉装有压力防空阀11作为防爆装置；该电弧炉所存在的主要缺陷如下：(1)在熔炼炉膛内，一方面由于加热炉中热气流甚至火焰进入熔炼炉炉膛内直接对石墨电极进行喷吹，将会冲刷电极材料造成电极消耗加快；另一方面热气流在熔炼炉行进路径上遇到电极的阻挡，将会造成气流的紊乱。(2)所述金属氧化物还原过程中将会产生大量气体，无可避免会产生大量泡沫渣，这些泡沫渣在浮起后经加热炉进入熔炼炉炉膛的热气流带动将会随气流堵塞通风管道，造成生产不畅。(3)在加热炉中主要靠熔炼炉中的析出气体作为燃气，其生成量随着物料以及煤、焦炭等配比的变化会有很大波动，造成燃烧的不稳定性，影响炉内温度的控制。由于可燃气体在量上无法控制，可能会造成爆炸事故。(4)可燃气体与助燃空气在加热炉内进行燃烧，而不是直接在熔炼炉炉膛中进行燃烧，不可避免造成热量损失，热量利用率不高.专利号为ZL201020682060.3的中国技术专利公开了一种燃气蓄热式熔化炉，包括熔解炉1、保温炉10。熔解炉1的炉膛底部高于保温炉10的炉膛底部，熔解炉1的炉膛底部通过斜槽11与保温炉10的炉膛底部连通。在熔解炉1和保温炉10上分别设有一套燃烧器；在熔解炉1内的铝液被集中融化后，经斜槽11流入保温炉10内保温，在两个炉膛内都使用燃气燃烧加热。该燃气蓄热式熔化炉所存在的主要缺陷如下：(1)具有燃气熔炼炉固有的缺点，利用辐射传热，热效率低，难以实现较高的熔池，床利用率低，难以实现大规模化。(2)其主要针对铝锭的熔炼，原料适用性较窄，当处理含渣量较大物料时，由于熔渣将会浮在金属液相上方，而熔渣本身导热性很差，将会极大的阻挡热量从炉膛向金属相传导，造成热态金属与熔渣接触表面传质传热变差，极有可能造成热态金属与熔渣分离困难，而产生金属回收率降低的情况，使得生产效益不佳。申请号为200910075372.X的中国技术专利公开了一种蓄热式电弧炉熔融炼铁的装置，包括电弧炉炉体(4)、电极(2)、炉盖(1)及相配套的设备、加料设备和出料设备、2～8台燃烧室(11a、11b)和2～8台蓄热器(12a、12b)，蓄热器中装有蓄热体(13)；所述蓄热器的一端与燃烧室连接，另一端分别与排放系统和鼓风机(14)连接，所述装置还设有2～8台煤气化箱(9a、9b)，安装在电弧炉炉体和燃烧室之间，煤气化箱内设有1～10层煤格栅(10)，煤格栅内装有煤粉或块煤或蜂窝煤，煤气化箱的上部设有煤格栅的插口；所述煤气化箱设有旁路(5)，煤气化箱的出口、入口和旁路设有阀门(6)。该蓄热式电弧炉熔融炼铁的装置所存在的主要缺陷如下：(1)仍以电极为加热元件，因此其能耗仍然较高；(2)未能实现在不同熔化段，采用不同的熔化分离方式，因此能源的利用效率不高。
技术实现思路
本技术的主要目的是提供一种处理含铁物料的系统，该系统适合于铁矿石、红土镍矿、钒钛磁铁矿、冶金粉尘、有色冶炼渣等含铁物料，具有熔炼成本低、环境友好、产品质量高、原料适用性广、回收率高等优点。本技术的上述目的主要是通过以下技术方案来实现的：一种处理含铁物料的系统，包括：混合系统、成型系统、烘干系统、焙烧系统、加热熔炼炉系统；其中，混合系统出料口与成型系统入料口相通，成型系统出料口与烘干系统入料口相通，烘干系统出料口与焙烧系统入料口相通，焙烧系统出料口与加热熔炼炉系统入料口相通；所述加热熔炼炉系统包括炉基础、设在炉基础之上的耐火炉底以及炉体，该炉体包括侧墙、隔墙以及炉顶；从炉顶向下延伸的隔墙将炉体的炉膛分为熔化区与沉降区，隔墙下端与耐火炉底有一定间距，允许熔化区内熔化的流体流向沉降区；其中，沉降区炉底低于熔化区炉底，熔化区炉底采用倾斜式设计，且与沉降区相邻的一端向下倾斜并与沉降区相通；在熔化区远离沉降区一端的炉顶设有进料口；在熔化区内相对的两侧墙上设有燃烧器；在沉降区设有贯穿炉顶的石墨电极，在沉降区的底部分别设有供熔渣排出的出口以及供热态金属排出的出口。作为本技术的一种优选的结构，在所述的沉降区相对的两侧呈对称布置两个熔化区；熔化区的炉底倾斜角度在3-5°之间，保证熔化后的物料可以流向隔墙方向，从而最终进入到沉降区。沉降区在炉顶上贯穿有石墨电极且石墨电极插入到熔池中，利用电弧加热保温并完成深度还原，保证熔渣与热态金属的最终分离。作为本技术的另一种优选的结构，隔墙与耐火炉底的距离高度为500～800mm，在此距离区间内，不仅可以保证熔体从熔化区顺利流入沉降区，还可以实现熔化区和沉降区气氛及热量的隔离，保证了两个区域的独立性。如果距离过低，会阻碍熔体的流动；如果距离过高，熔化区和沉降区的气氛相互流动，会造成两个区域热量的传导，无法对两个区域进行温度及气氛的分别控制。作为本技术的另一种优选的结构，供熔渣排出的出口位于沉降区的中上部，供热态金属排出的出口位于沉降区的下部，且两个出口均位于熔化区炉底最低端之下。作为本技术的另一种优选的结构，在熔化区内相对的两侧墙上设有蓄热式燃烧器，蓄热式燃烧器交替喷吹火焰燃烧，利用高温传导加热熔化区内物料，物料开始软化并最终形成可流动熔体。熔化区炉底采用倾斜式设计，保证可流动熔体向熔化区与沉降区之间的隔墙一侧流动。隔墙与耐火炉底具有一定的间隙，保证熔体进入到沉降区内。所述熔化区采用燃气与高温助燃空气混合燃烧加热熔化物料，沉降区采用石墨电极加热熔化分离金属与渣，进一步优选地，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理含铁物料的系统，其特征在于，包括：加热熔炼炉系统(S500)；其中，所述加热熔炼炉系统(S500)包括炉基础(1)、设在炉基础(1)之上的耐火材料炉底(2)以及炉体，该炉体包括侧墙(3)、隔墙(4)以及炉顶(5)；从炉顶(5)向下延伸的隔墙(4)将炉体的炉膛分为熔化区(15)与沉降区(16)两个部分；其中，沉降区(16)炉底低于熔化区(15)炉底，熔化区(15)炉底采用倾斜式设计，且靠近沉降区(16)的炉底较低；在熔化区(15)远离沉降区(16)一端的炉顶设有进料口(6)；在熔化区(15)内相对的两侧墙上设有蓄热式燃烧器；在沉降区(16)设有贯穿炉顶(5)的石墨电极(14)，在沉降区(16)分别设有供熔渣排放的熔渣出口(7)以及供热态金属排出的热态金属出口(8)。

【技术特征摘要】
1.一种处理含铁物料的系统，其特征在于，包括：加热熔炼炉系统(S500)；其中，所述加热熔炼炉系统(S500)包括炉基础(1)、设在炉基础(1)之上的耐火材料炉底(2)以及炉体，该炉体包括侧墙(3)、隔墙(4)以及炉顶(5)；从炉顶(5)向下延伸的隔墙(4)将炉体的炉膛分为熔化区(15)与沉降区(16)两个部分；其中，沉降区(16)炉底低于熔化区(15)炉底，熔化区(15)炉底采用倾斜式设计，且靠近沉降区(16)的炉底较低；在熔化区(15)远离沉降区(16)一端的炉顶设有进料口(6)；在熔化区(15)内相对的两侧墙上设有蓄热式燃烧器；在沉降区(16)设有贯穿炉顶(5)的石墨电极(14)，在沉降区(16)分别设有供熔渣排放的熔渣出口(7)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王欣，刘占华，陈文亮，王岩，曹志成，薛逊，吴道洪，
申请(专利权)人：江苏省冶金设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32