镍铁渣熔融还原炼镍铁及还原炼铁设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种镍铁渣熔融还原炼镍铁及还原炼铁设备，包括熔融还原池，所述熔融还原池上设有还原池保温盖，所述熔融还原池位于支撑基座上，所述保温盖上安装有空压机、压缩空气喷射加料器及还原料料斗，所述还原料料斗底部通过管道与空压机、压缩空气喷射加料器连接；所述熔融还原池前端侧壁上部设有流渣渠，所述熔融还原池后端侧壁下部设有出渣口，位于熔融还原池内后端底面设有铁水出口。本实用新型专利技术设计合理，具有很好的实际应用价值。

【技术实现步骤摘要】
镍铁渣熔融还原炼镍铁及还原炼铁设备
本技术涉及镍铁冶炼
，具体为一种镍铁渣熔融还原炼镍铁及还原炼铁设备。
技术介绍
近年来，我国利用干燥窑、回转窑、高功率矿热炉三步法，将红土镍铁矿还原成含镍12~14%的镍铁，该法工艺简练，效益明显，民用不锈钢市场需求很旺，镍铁生产线发展很快。据统计资料，我国镍铁年产量已高达2500多万吨。产1吨镍铁副产1450℃左右的熔融态镍铁渣约5~6吨，全国年产生熔融态镍铁渣1.35亿吨。多数厂家生产工艺是，每3小时排一次渣，每次排渣量约100吨，有的厂家直接用水淬冷却渣，有的厂家先流入渣罐，运到僻静处翻罐倒出液态渣自然冷却或洒水强制冷却。为了提高镍铁中镍含量，采用焦炭粉做还原剂，少配碳实现选择性还原，导致排放的液态镍铁渣中含有TFe6~7%的FeO，即1吨镍铁渣含有约65kg铁，全国一年倒掉的镍铁渣含铁量为877.5万吨。其实，镍铁渣中的FeO是1450℃的熔融态，只需往熔融态渣中加入相当于氧化铁量21.4%的还原剂碳（焦粉、无烟煤、电煤等），即可轻松从镍铁渣中还原出铁。这种炼铁法简单易行，成本极低，效益极高。
技术实现思路
本技术针对熔融态镍铁渣重新利用的问题，提供一种镍铁渣熔融还原炼镍铁及还原炼铁设备。本技术是采用如下技术方案实现的：一种镍铁渣熔融还原炼镍铁及还原炼铁设备，包括熔融还原池，所述熔融还原池上设有还原池保温盖，所述熔融还原池位于支撑基座上，所述保温盖上安装有空压机、压缩空气喷射加料器及还原料料斗，所述还原料料斗底部通过管道与空压机、压缩空气喷射加料器连接；所述熔融还原池前端侧壁上部设有流渣渠，所述熔融还原池后端侧壁下部设有出渣口，位于熔融还原池内后端底面设有铁水出口。使用时，在矿热炉出渣口下部建设一个或N个储渣池（熔融还原池），储渣池既要耐高温又要防渣腐蚀还要保温，必须要能容纳下矿热炉一次出渣量。储渣池上部有可移动的保温盖，防止散热降温严重，影响还原铁吸热反应持续进行。储渣池入渣口与矿热炉出渣速度匹配（约1小时出渣约100吨），储渣池的出渣口减小，确保与矿热炉出渣周期匹配（约3小时出完渣，留出空池准备容纳下次出渣）。还原铁后的渣铁液流入水淬池冷淬凝固，并利用磁选皮带机将固态渣中不定型碎铁分离。也可以在储渣池出渣口前设计一个低洼的局部，出渣口高于低洼处，利用低洼处使还原出的铁液沉底（铁液比重远大于渣液）聚集，在低洼处最底部设出铁口，平时用耐火泥堵住，定时桶开出铁口流出铁水，直接流到铸铁机上生产面包铁块。本技术设计合理，具有很好的实际应用价值。附图说明图1表示两个熔融还原池（即熔融还原镍铁池和熔融还原纯铁池）串联后示意图。图2表示单个熔融还原池侧视图。图3表示一用一备两个熔融还原池并列设置正视图。图4表示熔融还原镍铁池后端放大示意图。图5表示熔融还原纯铁池后端放大示意图。图中：1-冶炼镍铁矿热炉出渣口，2-（流往储渣池）流渣渠，3-熔融还原镍铁池，4-第一控流出渣口，5-熔融还原纯铁池，6-第二控流出渣口，7-流往水淬或余热回收流渣渠，8-还原纯铁池保温盖，9-还原镍铁池保温盖，10a-耐高温烟气空气管A，10b-耐高温烟气空气管B，11a-（陶瓷）蓄热体A，11b-（陶瓷）蓄热体B，12a-换向阀A，12b-换向阀B，13-压缩空气喷射加料器，14-引风机，15-鼓风机，16-镍铁水出铁口，17-纯铁水出铁口，18a-单梁行车A，18b-单梁行车B，19a-提升机A，19b-提升机B，20a-还原料料斗A，20b-还原料料斗B，21a-左侧还原料储料箱（每个熔融还原池设置2个），21b-右侧还原料储料箱（每个熔融还原池设置2个），22-防雨棚，23-支撑基座。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施例进行详细说明。一种镍铁渣熔融还原炼镍铁及还原炼铁设备，包括一个或者多个串联的熔融还原池。首先说明单个熔融还原池（储渣池）结构，如下：熔融还原池上设有还原池保温盖，熔融还原池位于支撑基座上，保温盖上安装有空压机、压缩空气喷射加料器及还原料料斗等还原辅助设备，还原料料斗底部通过管道与空压机、压缩空气喷射加料器连接；熔融还原池前端侧壁上部设有流渣渠，熔融还原池后端侧壁下部设有出渣口，位于熔融还原池内后端底面设有铁水出口。具体实施时，熔融还原池内底面呈前高后低的斜面，便于熔融渣向后流动。熔融还原池下方的支撑基座23的支柱、横梁、副梁均为钢结构焊接（也可用钢筋混凝土浇注）；每个储渣还原池外底部及四周立边均用钢板焊接并用槽钢加固。熔融还原池由里向外采用三层耐火材料砌筑而成，分别为：最内层用抗镍铁渣腐蚀的耐火材料（如镁锆耐火砖砌筑），中间层用保温隔热具有相当强度耐火材料（如莫来石轻质砖砌筑），最外层用可分散压力保温隔热的廉价耐火材料（如镍铁碎粒渣垫层）。这种结构既经济，可承重，又可耐熔融渣腐蚀，也可保温隔热。还原镍铁或还原纯铁（C、Si、Mn等杂质含量极少），其还原主要工艺设备都一样，主要集中安放在保温盖上部，包括图中未显示的空压机、鼓风机、引风机、循环冷却水系统及压缩空气喷射加料器、耐高温烟气管、陶瓷蓄热体、换向阀等都安装在保温盖上部。如图1所示，还原池保温盖上前端和后端分别设有耐高温烟气空气管A10a和耐高温烟气空气管B10b，耐高温烟气空气管A10a与蓄热体A11a连接，耐高温烟气空气管B10b与蓄热体B11b连接，蓄热体A11a与换向阀A12a连接，蓄热体B11b与换向阀B12b连接，换向阀A12a和换向阀B12b的烟气口通过烟气管连接引风机14，换向阀A12a和换向阀B12b的空气口通过空气管连接鼓风机15。工作时，换向阀A12a阀板下到位（打开空气口，封闭烟气口），换向阀B12b阀板上到位（封闭空气口，打开烟气口），鼓风机驱动空气进入换向阀A12a，穿过蓄热体A11a，通过耐热烟气空气管A10a，进入还原系统与可燃气（CO等挥发份）燃烧放热；烟气被引风机抽吸，通过耐热烟气空气管B10b，穿过蓄热体B11b（烟气将大部分携带显热留给蓄热体），进入换向阀B12b阀腔，向下进入烟气管连接引风机，最后进入烟气脱硫脱硝处理系统（图中未显示）；几十秒后自动换位，换向阀B12b成了空气进入通道，换向阀A12a换成抽吸烟气通道，先前高温烟气留给蓄热体B11b的热量传热给鼓风机来的空气，空气升温（经验数据可达500℃），热空气将高温烟气带走的大部分热量又带回到系统，可有效提高系统内燃烧温度，更多补偿系统散热、吸热、反应热，维持还原铁反应持续进行。如图2所示，保温盖上安装两组压缩空气喷射加料器，每组的数量为2个，在左右每组的2个压缩空气喷射加料器中间，都安放1个还原料料斗，分别为还原料斗A20a和还原料斗B20b。料斗的锥形底部用管道与空压机连接，并与相邻2个压缩空气喷射加料器的中心管连接；需要说明的是，为了均匀布撒还原料，压缩空气喷射加料器中心喷射管是旋转的，压缩空气喷射加料器的安装个数，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镍铁渣熔融还原炼镍铁及还原炼铁设备，其特征在于：包括熔融还原池，所述熔融还原池上设有还原池保温盖，所述熔融还原池位于支撑基座上，所述保温盖上安装有空压机、压缩空气喷射加料器及还原料料斗，所述还原料料斗底部通过管道与空压机、压缩空气喷射加料器连接；所述熔融还原池前端侧壁上部设有流渣渠，所述熔融还原池后端侧壁下部设有出渣口，位于熔融还原池内后端底面设有铁水出口。/n

【技术特征摘要】
1.一种镍铁渣熔融还原炼镍铁及还原炼铁设备，其特征在于：包括熔融还原池，所述熔融还原池上设有还原池保温盖，所述熔融还原池位于支撑基座上，所述保温盖上安装有空压机、压缩空气喷射加料器及还原料料斗，所述还原料料斗底部通过管道与空压机、压缩空气喷射加料器连接；所述熔融还原池前端侧壁上部设有流渣渠，所述熔融还原池后端侧壁下部设有出渣口，位于熔融还原池内后端底面设有铁水出口。


2.根据权利要求1所述的镍铁渣熔融还原炼镍铁及还原炼铁设备，其特征在于：所述熔融还原池由里向外采用3层耐火材料砌筑而成，分别为：最内层采用抗镍铁渣腐蚀的耐火材料，中间层采用保温隔热耐火材料，最外层采用可分散压力保温隔热耐火材料。


3.根据权利要求2所述的镍铁渣熔融还原炼镍铁及还原炼铁设备，其特征在于：所述熔融还原池内底面呈前高后低的斜面。


4.根据权利要求3所述的镍铁渣熔融还原炼镍铁及还原炼铁设备，其特征在于：所述还原池保温盖上前端和后端分别设有耐高温烟气空气管A（10a）和耐高温烟气空气管B（10b），所述耐高温烟气空气管A（10a）与蓄热体A（11a）连接，所述耐高温烟气空气管B（10b）与蓄热体B（11b）连接，所述蓄热体A（11a）与换向阀A（12a）连接，所述蓄热体B（11b）与换向阀B（12b）连接，所述换向阀A（12a）和换向阀B（12b）的烟气口通过烟气管连接引风机（14），所述换向阀A（12a）和换向阀B（12b）的空气口通过空气管连接鼓风机（15）。


5.根据权利要求4所述的镍铁渣熔融还原炼镍铁及还原炼铁设备，其特征在于：所述保温盖上安装两组压缩空气喷射加料器，每组的数量为2个，每组压缩空气喷射加料器配备一个还原料料斗，分别为还原料斗A（20a）和还原料斗B（20b）。
<...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭瑛，郭智宜，王玉莲，
申请(专利权)人：厦门世锦端科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35