紅土鎳礦平爐冶煉裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于鋼鐵冶金與有色冶金的交叉領(lǐng)域，具體而言，本實(shí)用新型涉及一種紅土鎳礦平爐冶煉的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]紅土鎳礦通常是利用電爐、豎爐以及轉(zhuǎn)體爐等進(jìn)行冶煉，需要對原料進(jìn)行造球或燒結(jié)，并大量使用焦炭和電力，存在流程長、效率低、能耗高、投資大及環(huán)境污染等問題，因此現(xiàn)有的紅土鎳礦冶煉技術(shù)有待進(jìn)一步改進(jìn)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)CN101713008A “一種熔融還原鎳渣提鐵的方法及裝置”中公布到:一種熔融還原鎳渣提鐵的方法，其特征在于，該方法在一座電爐上同時完成鎳渣熔融和還原兩個過程，熱態(tài)鎳渣及少量冷態(tài)鎳渣置入電爐內(nèi)，逐漸加料，在電爐內(nèi)加熱至1500-1550°C，熔化至熔融狀態(tài)，形成一定的熔池，再逐漸噴入煤粉對鎳渣中的鐵進(jìn)行還原，同時加入石灰和其它輔料進(jìn)行造渣，即實(shí)現(xiàn)鎳渣中的鐵被還原的過程。
[0004]—種熔融還原鎳渣提鐵的方法采用的裝置，其特征在于，該裝置由一座提鐵電爐構(gòu)成，包括熔融段和還原段，熔融段采用長方體結(jié)構(gòu)，底部為斜坡式結(jié)構(gòu)，還原段為平爐底結(jié)構(gòu)，底部為平底式結(jié)構(gòu)，熔融段和還原段底部相通，上部設(shè)有隔墻；熔融段上部設(shè)有加熱電極，下部設(shè)有鎳渣加入口 ；還原段側(cè)面設(shè)有煤粉噴槍入口，上部設(shè)有造渣劑加入口、排煙口、下部設(shè)有鐵水出口及出渣口。
[0005]該現(xiàn)有技術(shù)的問題在于:1、鎳渣熔融的過程中效率低、能耗高、投資大；2、上述技術(shù)只能獲得鎳渣中的鐵，不能回收鎳渣中的金屬鎳。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)CN104451195A “紅土鎳礦的閃速熔煉方法”中報(bào)道了如下內(nèi)容:
[0007]—種紅土鎳礦的閃速熔煉方法，其特征在于，包括:在還原氣氛下，將所述紅土鎳礦粉末在紅土鎳礦熔煉爐內(nèi)進(jìn)行熔煉處理，以便得到含有鎳鈷鐵的合金和熔煉渣，其中，所述紅土鎳礦熔煉爐包括:立式爐身，所述立式爐身內(nèi)具有懸浮熔煉腔室；臥式爐底，所述臥式爐底內(nèi)具有熔煉腔室，所述熔煉腔室的下部形成有熔池，所述臥式爐底的頂部與所述立式爐身的下端相連，以便所述熔煉腔室與所述懸浮熔煉腔室連通；紅土鎳礦噴嘴，所述紅土鎳礦噴嘴設(shè)在所述立式爐身的頂部，以便從所述立式爐身的頂部向所述懸浮熔煉腔室內(nèi)噴入紅土鎳礦粉末、粉煤、焦粒、熔劑和氧氣；熔池噴嘴，所述熔池噴嘴設(shè)在所述臥式爐底的側(cè)壁上，以便向所述熔池內(nèi)噴入噴煤氧氣；以及排煙通道，所述排煙通道的下端與所述臥式爐底的頂部相連且與所述立式爐身間隔設(shè)置，其中，所述懸浮熔煉腔室內(nèi)的溫度為800?1200攝氏度，并且所述還原氣氛中含有85%以下的還原氣體。
[0008]該現(xiàn)有技術(shù)的問題在于:1、紅土鎳礦還原不充分，產(chǎn)生大量未反應(yīng)的殘留物，鎳鐵合金產(chǎn)量低；2、冶煉時，爐溫高反應(yīng)條件苛刻，不利于規(guī)?；a(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實(shí)用新型提出一種新的紅土鎳礦冶煉裝置及冶煉方法，該冶煉裝置及方法可以顯著提高紅土鎳礦的冶金效率，并實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。
[0010]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0011]—種紅土鎳礦平爐冶煉裝置，其特征在于，包括:爐身、爐底、爐料噴嘴、熔池噴嘴；爐身內(nèi)有氣相反應(yīng)區(qū)；爐底內(nèi)有液相反應(yīng)區(qū)；液相反應(yīng)區(qū)從下至上依次設(shè)置有鎳鐵合金層區(qū)，渣層區(qū)、焦炭床層；氣相反應(yīng)區(qū)與液相反應(yīng)區(qū)連通；爐料噴嘴設(shè)在爐身上；熔池噴嘴安裝在爐底的側(cè)壁上。
[0012]進(jìn)一步的，所述爐料噴槍，所述爐料噴槍包括側(cè)噴方式和頂噴方式。
[0013]進(jìn)一步的，所述氣相反應(yīng)區(qū)上端口徑小，下端口徑大。
[0014]進(jìn)一步的，所述焦炭床層10的厚度360-500mm ;渣層的厚度360_500mm ;鎳鐵合金層的厚度660-1000mm。
[0015]進(jìn)一步的，所述熔池噴嘴位于渣層區(qū)和焦炭層區(qū)之間，用于在液相反應(yīng)區(qū)噴射熔池噴料。
[0016]進(jìn)一步的，所述裝置中還設(shè)置有煙道，與余熱鍋爐連接。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果:
[0018](I)該平爐裝置適用于處理粉狀紅土鎳礦，但也可以同時處理一部分塊狀紅土鎳礦，具有流程短、節(jié)能和清潔生產(chǎn)的特點(diǎn)，并可實(shí)現(xiàn)“煤-冶-電”三聯(lián)產(chǎn)。
[0019](2)在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，所述的紅土鎳礦冶煉裝置進(jìn)一步包括:采用余熱鍋爐回收從所述紅土鎳礦平爐冶煉排出的煙氣中的熱量。由此，可以實(shí)現(xiàn)能源的最大化利用。
【附圖說明】
[0020]附圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的紅土鎳礦冶煉裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]附圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例二的紅土鎳礦冶煉裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]附圖3是本實(shí)用新型的紅土鎳礦冶煉方法流程圖；
[0023]圖中，平爐100、焦炭層區(qū)10、渣層區(qū)11、鎳鐵合金層區(qū)12、爐料噴槍200、煙道300、余熱鍋爐400。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對本實(shí)用新型的限制。
[0025]在本實(shí)用新型的一個方面，本實(shí)用新型提出了一種紅土鎳礦冶煉裝置。下面本實(shí)用新型實(shí)施例的冶煉裝置進(jìn)行詳細(xì)描述:
[0026]實(shí)施例一:
[0027]如圖1所示，平爐100的寬為7.8m，長為20m，內(nèi)襯為水冷碳磚或碳化硅磚。
[0028]主要包括:爐身、爐底、爐料噴嘴200、熔池噴嘴13和煙道300。
[0029]其中，爐身內(nèi)有氣相反應(yīng)區(qū)，且該氣相反應(yīng)區(qū)上端口徑小，下端口徑大，上述構(gòu)型設(shè)計(jì)便于氣相反應(yīng)區(qū)中的氣體與液相反應(yīng)區(qū)中焦炭層充分接觸。
[0030]爐底內(nèi)有液相反應(yīng)區(qū)，液相反應(yīng)區(qū)從下至上依次設(shè)置有鎳鐵合金層區(qū)12，渣層區(qū)11、焦炭床層10。焦炭床層10的厚度360mm，焦炭粒度小于10mm ;渣層11的厚度360mm ；鎳鐵合金層12的厚度660mm。氣相反應(yīng)區(qū)與液相反應(yīng)區(qū)連通。
[0031]爐料噴嘴200設(shè)在爐身的側(cè)部，以便爐料從爐身的側(cè)部噴射，其噴射角度可調(diào)，爐料噴嘴200投礦能力為346t/h。熔池噴嘴13安裝在爐底的側(cè)壁上，位于渣層區(qū)11和焦炭層區(qū)10之間，用于在液相反應(yīng)區(qū)噴射熔池噴料。
[0032]煙道300的下端與爐底的頂部相連且與爐身間隔設(shè)置。煙道300出口處設(shè)有余熱鍋爐400，余熱鍋爐用于回收冶煉煙氣中的余熱產(chǎn)生蒸汽，起到節(jié)能減排的作用。
[0033]實(shí)施例二:
[0034]如圖2所示，平爐100的寬為7.8m，長為20m，內(nèi)襯為水冷碳磚或碳化硅磚。
[0035]主要包括:爐身、爐底、爐料噴嘴200、熔池噴嘴13和煙道300。
[0036]其中，爐身內(nèi)有氣相反應(yīng)區(qū)，且該氣相反應(yīng)區(qū)上端口徑小，下端口徑大；
[0037]爐底內(nèi)有液相反應(yīng)區(qū)，液相反應(yīng)區(qū)從下至上依次設(shè)置有鎳鐵合金層區(qū)12，渣層區(qū)11、焦炭床層10。焦炭層區(qū)10的厚度500mm，焦炭粒度小于10mm ;渣層區(qū)11的厚度500mm ；鎳鐵合金層區(qū)12的厚度1000mm。氣相反應(yīng)區(qū)與液相反應(yīng)區(qū)連通。
[0038]爐料噴嘴200設(shè)在爐身的頂部，以便爐料從爐身的頂部噴射，爐料噴嘴200投礦能力346t/h。熔池噴嘴13安裝在爐底的側(cè)壁上，位于渣層區(qū)11和焦炭層區(qū)10之間，用于在液相反應(yīng)區(qū)噴射熔池噴料。
[0039]煙道300的下端與爐底的頂部相連且與爐身間隔設(shè)置。煙道300出口處設(shè)有余熱鍋爐400。余熱鍋爐用