处理含铁物料的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了处理含铁物料的系统和方法，该系统包括：配料装置，其具有含铁物料入口、熔剂入口和块煤入口和混合物料出口；成型装置，其具有混合物料入口和混合球团出口；侧吹熔炼炉，所述侧吹熔炼炉由炉缸、炉身和炉顶组成，炉缸、炉身和炉顶由下至上依次相连，炉顶内限定有烟气区，炉顶具有加料口和烟道出口，加料口与混合球团出口相连；炉身侧壁具有上下设置的两层进风口，两层进风口包括一层水平布置的多个第一进风口和一层水平布置的多个第二进风口；炉缸具有排铁口和排渣口。该系统将含铁物料的氧化和还原在一台熔炼炉内完成，综合回收了含铁物料中的铁、铅、锌等有价元素，具有显著的经济效益和环境效益。

Systems and methods for handling iron-containing materials

【技术实现步骤摘要】
处理含铁物料的系统和方法
本专利技术涉及冶金领域，具体而言，本专利技术涉及处理含铁物料的系统和方法。
技术介绍
含铁冶炼尾渣中含有丰富的铁、锌、铅、铜等有价元素，综合利用价值很高。由于目前综合利用处理技术不完善及回收成本高等原因，大部分含铁尾渣均销往水泥厂作辅料或作为弃渣暂时堆存，尾渣中含有大量的有价金属没有被很好地回收利用，远远没有体现其应有的价值。随着国内冶炼产能的增加，尾渣量也逐年增加，大量的尾渣堆存造成资源浪费，也造成环保安全隐患。然而，现有的处理含铁物料的手段仍有待改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出处理含铁物料的系统和方法。该系统将含铁物料的氧化和还原在一台熔炼炉内完成，综合回收了含铁物料中的铁、铅、锌等有价元素，具有显著的经济效益和环境效益。在本专利技术的第一方面，本专利技术提出了一种处理含铁物料的系统。根据本专利技术的实施例，该系统包括：配料装置，所述配料装置具有含铁物料入口、熔剂入口和块煤入口和混合物料出口；成型装置，所述成型装置具有混合物料入口和混合球团出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；侧吹熔炼炉，所述侧吹熔炼炉由炉缸、炉身和炉顶组成，所述炉缸、炉身和炉顶由下至上依次相连，所述炉顶内限定有烟气区，所述炉顶具有加料口和烟道出口，所述加料口与所述混合球团出口相连；所述炉身侧壁具有上下设置的两层进风口，所述两层进风口包括一层水平布置的多个第一进风口和一层水平布置的多个第二进风口；所述炉缸具有排铁口和排渣口。根据本专利技术实施例的处理含铁物料的系统，通过将含铁物料、熔剂和块煤供给至配料装置中进行混合，并利用成型装置将混合物料进行成型处理，以便得到混合球团；进一步地，将混合球团供给至侧吹熔炼炉中，通过熔炼炉炉身侧壁的两层进风口向炉内鼓入富氧空气将炉料进行氧化熔炼，使炉料中的铅、锌等易挥发金属挥发进入烟气中，并从炉顶烟道出口排出；后续向侧吹熔炼炉中加入块煤，以块煤作为还原剂和燃烧热源，同时调节富氧空气的鼓入量至炉内保持为还原气氛，将炉料中的铁还原为铁水，并与炉渣分离，铁水和炉渣分别从位于炉缸的排铁口和排渣口排出。与传统炼铁工艺相比，本专利技术的系统取消了原料烧结工序，并用块煤替代焦炭，简化了原料的预处理流程，侧吹熔炼炉通过采用两层进风口设计，可灵活控制炉内氧化还原气氛及燃料燃烧利用率，从而有效提高炉内传热、传质效率，实现炉料的氧化和还原过程在一台熔炼炉内完成，并综合回收含铁物料中的铁、铅、锌等有价元素。由此，本专利技术的工艺具有设备简单、流程短、投资少、成本低及环境友好的特点。另外，根据本专利技术上述实施例的处理含铁物料的系统还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述侧吹熔炼炉进一步包括：第三进风口，所述第三进风口设置在位于所述烟气区的炉顶侧壁上。在本专利技术的一些实施例中，所述第三进风口包括多个，多个所述第三进风口均匀设置在位于所述烟气区的炉顶侧壁上。在本专利技术的一些实施例中，所述侧吹熔炼炉的炉缸由耐火材料砌筑而成。在本专利技术的一些实施例中，所述侧吹熔炼炉的炉身为全水套结构。在本专利技术的一些实施例中，所述处理含铁物料的系统进一步包括：余热回收装置，所述余热回收装置与所述侧吹熔炼炉的烟道出口相连；布袋收尘器，所述布袋收尘器与所述余热回收装置相连。在本专利技术的第二方面，本专利技术提出了一种采用上述实施例的处理含铁物料的系统处理含铁物料的方法。根据本专利技术的实施例，该方法包括：(1)将含铁物料、熔剂和块煤供给至配料装置中进行混合，以便得到混合物料；(2)将所述混合物料供给至成型装置中进行成型处理，以便得到混合球团；(3)将所述混合球团供给至侧吹熔炼炉中，并向所述侧吹熔炼炉内鼓入富氧空气，以便将炉料进行氧化熔炼，得到含铅锌烟气；(4)将块煤供给至所述侧吹熔炼炉内，并调节所述富氧空气的鼓入量，以便将炉料进行还原熔炼，得到铁水和炉渣。根据本专利技术实施例的处理含铁物料的方法，通过将含铁物料、熔剂和块煤供给至配料装置中进行混合，并利用成型装置将混合物料进行成型处理，以便得到混合球团；进一步地，将混合球团供给至侧吹熔炼炉中，通过熔炼炉炉身侧壁的两层进风口向炉内鼓入富氧空气将炉料进行氧化熔炼，使炉料中的铅、锌等易挥发金属挥发进入烟气中，并从炉顶烟道出口排出；后续向侧吹熔炼炉中加入块煤，以块煤作为还原剂和燃烧热源，同时调节富氧空气的鼓入量至炉内保持为还原气氛，将炉料中的铁还原为铁水，并与炉渣分离，铁水和炉渣分别从位于炉缸的排铁口和排渣口排出。与传统炼铁工艺相比，本专利技术的方法取消了原料烧结工序，并用块煤替代焦炭，简化了原料的预处理流程，侧吹熔炼炉通过采用两层进风口设计，可灵活控制炉内氧化还原气氛及燃料燃烧利用率，从而有效提高炉内传热、传质效率，实现炉料的氧化和还原过程在一台熔炼炉内完成，并综合回收含铁物料中的铁、铅、锌等有价元素。由此，本专利技术的工艺具有设备简单、流程短、投资少、成本低及环境友好的特点。另外，根据本专利技术上述实施例的处理含铁物料的方法还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，步骤(3)中，向所述侧吹熔炼炉内鼓入富氧空气，以便使所述侧吹熔炼炉内的氧气体积浓度为60～75％。在本专利技术的一些实施例中，步骤(4)中，调节所述富氧空气的鼓入量，以便使所述侧吹熔炼炉内的氧气体积浓度为40～55％。在本专利技术的一些实施例中，所述处理含铁物料的方法进一步包括：将步骤(3)得到的含铅锌烟气供给至余热回收装置中回收余热后，供给至布袋收尘器进行收集。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术一个实施例的处理含铁物料的系统结构示意图；图2是根据本专利技术一个实施例的侧吹熔炼炉结构示意图；图3根据本专利技术再一个实施例的处理含铁物料的系统结构示意图；图4是根据本专利技术一个实施例的处理含铁物料的方法流程示意图；图5是根据本专利技术再一个实施例的处理含铁物料的方法流程示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理含铁物料的系统，其特征在于，包括：配料装置，所述配料装置具有含铁物料入口、熔剂入口和块煤入口和混合物料出口；成型装置，所述成型装置具有混合物料入口和混合球团出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；侧吹熔炼炉，所述侧吹熔炼炉由炉缸、炉身和炉顶组成，所述炉缸、炉身和炉顶由下至上依次相连，所述炉顶内限定有烟气区，所述炉顶具有加料口和烟道出口，所述加料口与所述混合球团出口相连；所述炉身侧壁具有上下设置的两层进风口，所述两层进风口包括一层水平布置的多个第一进风口和一层水平布置的多个第二进风口；所述炉缸具有排铁口和排渣口。

【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：配料装置，所述配料装置具有含铁物料入口、熔剂入口和块煤入口和混合物料出口；成型装置，所述成型装置具有混合物料入口和混合球团出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；侧吹熔炼炉，所述侧吹熔炼炉由炉缸、炉身和炉顶组成，所述炉缸、炉身和炉顶由下至上依次相连，所述炉顶内限定有烟气区，所述炉顶具有加料口和烟道出口，所述加料口与所述混合球团出口相连；所述炉身侧壁具有上下设置的两层进风口，所述两层进风口包括一层水平布置的多个第一进风口和一层水平布置的多个第二进风口；所述炉缸具有排铁口和排渣口。2.根据权利要求1所述的处理含铁物料的系统，其特征在于，所述侧吹熔炼炉进一步包括：第三进风口，所述第三进风口设置在位于所述烟气区的炉顶侧壁上。3.根据权利要求2所述的处理含铁物料的系统，其特征在于，所述第三进风口包括多个，多个所述第三进风口均匀设置在位于所述烟气区的炉顶侧壁上。4.根据权利要求1所述的处理含铁物料的系统，其特征在于，所述侧吹熔炼炉的炉缸由耐火材料砌筑而成。5.根据权利要求1所述的处理含铁物料的系统，其特征在于，所述侧吹熔炼炉的炉身为全水套结构。6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玮，肖辉，陈耿涛，汪飞虎，杨慧兰，刘涛，赵欣，章颂泰，
申请(专利权)人：中国瑞林工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36