中空电极冶金生产工艺制造技术

本发明专利技术申请提供了一种中空电极冶金生产工艺，包括以下步骤：1、将原料煅烧烘干；2、预还原及熔融；将煅烧烘干的原料送入中空电极内，由位于电极中心的组合氧枪吹出的富氧气体及燃料，富氧气体与原料和燃料中的碳、氢及金属氧化物反应释放热量及生成还原气体，还原气体从下向上与原料逆流接触，还原原料中的氧化物，生成金属。3)物料的不断加入，物料熔化后煤炭富集，在中空电极件内形成一个环形固相区，还原生成的金属下落，熔化成液态，液态金属或金属渣穿过固相区后，沉淀进入炉底金属层，剩余的金属氧化物在穿过固态层时，与固相区中的碳继续反应生成金属。以达到工艺流栓短；集煅烧、预还原、熔融还原、金属与渣贫化分离于一体的效果。的效果。的效果。

【技术实现步骤摘要】
中空电极冶金生产工艺


[0001]本专利技术涉及冶金
，具体涉及中空电极冶金生产工艺。

技术介绍

[0002]黑色金属的初炼及有色金素的冶炼，进过长期发展技术已非常成熟，但它的生产存在固有不足，即其对冶金焦的强烈依赖关系。由于焦煤资源的分布很不均匀，且炼焦工业是环境污染的主要源头。焦煤的生产流程长，烟气排放量大，污染物排放多，随着大家随环境污染的重视及国家制定了非常严格的环保政策，要求烟气排放中SO2、CO2、NO超低排放，必然会推高焦煤价格的上涨，从而引起金属生产成本上涨，所以世界各地企业都在开发不用冶金焦煤的冶炼方法，或用电炉生产。如宝武公司的直接熔融还原工程，用天然气或用煤替代焦煤作燃料生产铁水。但对一般公司而言工程技术要求高，投资大而不可能学习跟进。
[0003]目前企业追求一种设备投资少、生产成本低、经营费用少、生产过程简单可控、污染物排放少的生产工艺，但是目前市场上没有现有的生产工艺能够达到上述目的。

技术实现思路

[0004]为了解决
技术介绍
中的技术问题，本申请的提供超大中空电极生产工艺，采用超大中空电极配辅助组合氧枪集预还原及熔化还原一体，可生产铁水、有色金属的技术方案。
[0005]本专利申请提供了一种中空电极冶金生产工艺，包括以下步骤：
[0006]1)将原料煅烧烘干；
[0007]2)预还原及熔融；
[0008]将煅烧烘干的原料送入中空电极内，原料在自身重量作用下由中空电极上部自由落下，由位于电极中心的组合氧枪吹出的富氧气体及燃料，富氧气体与原料和燃料中的碳、氢及金属氧化物反应释放热量及生成还原气体，释放的热量使原料熔融，还原气体从下向上与原料逆流接触，还原原料中的氧化物，生成金属。
[0009]3)物料的不断加入，物料熔化后煤炭富集，在中空电极件内形成一个环形固相区，还原生成的金属在自身重量作用下落，熔化成液态，液态金属或金属渣穿过固相区后，沉淀进入炉底金属层，剩余的金属氧化物在穿过固态层时，与固相区中的碳继续反应生成金属。
[0010]步骤1中将原料和煤粒煅烧烘干，步骤2中将煅烧烘干的原料和煤粒送入中空电极内送入中空电极内，由位于电极中心的组合氧枪吹出的富氧气体，富氧气体与原料和煤粒中的碳、氢及金属氧化物反应释放热量及生成还原气体。
[0011]步骤1中将原料、熔剂和煤粒进行煅烧烘干，步骤2中将煅烧烘干的原料、熔剂和煤粒送入中空电极内送入中空电极内。
[0012]步骤1具体为：原料经输送机送入回转窑内，回转窑采用逆流式煅烧原料，排出烟气要求温度≤168℃，煅烧后物料含水≤2％，煅烧后物料余温为350℃
±
10℃。
[0013]原料经皮带输送机输送提升，经螺旋输送机送入回转窑内，回转窑采用逆流式煅烧原料，回转窑转速为1
‑
3转/分，物料在回转窑内停留不小于3小时，窑头高，送入物料，窑
尾低，输出物料，窑头排出烟气要求温度≤168℃，便于使用可靠、价格经济的过滤袋。煅烧后物料含水≤2％，煅烧后物料余温为350℃
±
10℃。
[0014]步骤1中煅烧的热量来自步骤2中预还原烟气中的物理热和二次燃烧产生的热量，烟气中所含CO、H2在烟气进入回转窑内前，在窑尾增加的二次燃料室内燃烧。
[0015]步骤2中的中空电极插入渣面，利用渣液密封使中空电极内部形成正压。
[0016]步骤2中组合氧枪包括中心输氧管、空气管、燃料管及强制水冷却管，或者组合氧枪由中心氧输送管及外层空气冷却管体组成。
[0017]组合氧枪安装对准中空电极中心点，组合氧枪在安装使用中与电极绝缘，组合氧枪头离开渣面500
‑
800mm。
[0018]一种冶金电炉，包括炉墙和炉盖，所述炉盖上安装与中空电极，所述中空电极中心点安装有组合氧枪，所述组合氧枪包括物料管和冷却管，所述物料管包括中心输氧管、空气管、燃料管，所述冷却管包括强制水冷却管或外层空气冷却管。
[0019]本申请的有益之处在于：
[0020]1、工艺流栓短，集煅烧、预还原、熔融还原、金属与渣贫化分离于一体，具有能量集中、能耗低，产能大，生产成本低效益高的特点。
[0021]2、生产原料可用块状粒状粉状，应用范围极广黑色金属或有色金属的熔分都可适用。
[0022]3、燃料可用固态(煤基)、液态、气态都可，燃料与富氧空气燃烧反应生成高温高热熔融物料及还原氧化物，配以电力辅助加热确保金属还原分离，操作精准，简单可电力单独还原，熔分金属，安全生产。
[0023]4、预还原熔融，熔分金属氧化及还原气份可控，确保反应条件精准可控。
[0024]5、采用富氧吹炼，烟气量少，排放物浓度高，特别是在有色金属冶炼时，可辅加烟气中硫回收利用设备，方便回收环保又增加经济效益。
[0025]6、预还原及电烟气排放后端配回转密煅烧、烘干原料，余热充分利用设备全封闭，漏气少，烟气量小，生产能耕低、经济环保。
[0026]7、设备采常规设备，维护方便、设备投资少，自动化程度高，生产环境好，生产一线操作工业符合现代工业发展主流。
[0027]8.全流程全密封全机械化操作，无传统工业生产时，有废气物尘等无规则排放现象，符合现代环保产业政策要求，特别适用处置危险固(液)废弃物。
附图说明
[0028]图1为本专利技术的流程示意图；
[0029]图2为本专利技术电炉的结构示意图；
[0030]1‑
炉墙、2
‑
炉盖、3
‑
中空电极、4
‑
组合氧枪、5
‑
稀相区、6
‑
浓相区、7
‑
固相区、8
‑
炉底金属层、9
‑
渣层。
具体实施方式
[0031]下面参照附图，对本申请的优选方式详细地进行说明，为了使本
的人员更好的理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请中实施例中的技术
方案进行清楚、完整的描述。以下实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。
[0032]实施例1
[0033]生产工艺按物料流程可分为三个阶段
[0034]1、物料煅烧烘干阶段
[0035]生产原粉、熔剂、煤粒(粉)经预处理后放入原料仓，生产原料要求不能粘结成块，水分过大或粘度过大时，烘干处理。熔剂以原料分析结果，可选择添加或不添加。成分要符合渣相要求，一般成分为CaO、SiO2等。可单独添加，也可组合添加。形状可用粉状或粒状。根据工艺要求添加。燃料为煤粒，特殊要求时可用焦丁代替煤粒。
[0036]料仓底部用圆盘给料机分配给各自的皮带电子称，可精确控制原料、熔剂燃料的配入量。
[0037]配入量根据生产工艺要求确定。原料等经皮带输送机输送提升，经螺旋本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中空电极冶金生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：1)将原料煅烧烘干；2)预还原及熔融；将煅烧烘干的原料送入中空电极内，原料在自身重量作用下由中空电极上部自由落下，由位于电极中心的组合氧枪吹出的富氧气体及燃料，富氧气体与原料和燃料中的碳、氢及金属氧化物反应释放热量及生成还原气体，释放的热量使原料熔融，还原气体从下向上与原料逆流接触，还原原料中的氧化物，生成金属。3)物料的不断加入，物料熔化后煤炭富集，在中空电极件内形成一个环形固相区，还原生成的金属在自身重量作用下落，熔化成液态，液态金属或金属渣穿过固相区后，沉淀进入炉底金属层，剩余的金属氧化物在穿过固态层时，与固相区中的碳继续反应生成金属。2.根据权利要求1所述中空电极冶金生产工艺，其特征在于：步骤1中将原料和煤粒煅烧烘干，步骤2中将煅烧烘干的原料和煤粒送入中空电极内送入中空电极内，由位于电极中心的组合氧枪吹出的富氧气体，富氧气体与原料和煤粒中的碳、氢及金属氧化物反应释放热量及生成还原气体。3.根据权利要求2所述中空电极冶金生产工艺，其特征在于：步骤1中将原料、熔剂和煤粒进行煅烧烘干，步骤2中将煅烧烘干的原料、熔剂和煤粒送入中空电极内送入中空电极内。4.根据权利要求1
‑
3任意一项所述中空电极冶金生产工艺，其特征在于：步骤1具体为：原料经输送机送入回转窑内，回转窑采用逆流式煅烧原料，排出烟气要求温度≤168℃，煅烧后物料含水≤2％，煅烧后物料余温为350℃
±
10℃。5.根据权利要求4所述中空电极冶金...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤海军，
申请(专利权)人：汤敏敏，
类型：发明
国别省市：