一種熔池熔煉紅土鎳礦獲得鎳鐵的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種關(guān)于有色金屬鎳的冶煉裝置，更具體的講是一種熔池熔煉紅土鎳礦生產(chǎn)鎳鐵合金的CSC(熔池熔煉爐名稱)熔煉裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鎳是一種銀白色金屬，具有良好的機(jī)械性能，在國(guó)防、航空及日常生活中具有廣泛的應(yīng)用;尤其在生產(chǎn)不銹鋼和耐熱鋼等領(lǐng)域更是不可缺少的金屬。目前鎳主要從兩種含鎳礦物中獲取，一是硫化鎳礦，另一種是紅土鎳礦，其中60%金屬鎳是來自于硫化鎳礦。隨著硫化鎳礦的減少甚至枯竭，開發(fā)和利用紅土鎳礦得到了高度重視。
[0003]目前處理紅土鎳礦的方法可以分為濕法和火法，濕法有加壓酸浸(HPLA)和還原焙燒——氨浸(RRAL)?；鸱ㄒ睙挿椒梢苑譃殒囪F工藝和鎳锍工藝，鎳鐵工藝是指采用鼓風(fēng)爐或電爐還原熔煉得到鎳鐵合金，鎳锍工藝是指外加硫化劑，生產(chǎn)過程中進(jìn)行造锍和造渣，得到中間產(chǎn)品低冰鎳。低冰鎳進(jìn)一步吹煉可以得到含鎳75%以上的高冰鎳。火法冶煉的設(shè)備主要有鼓風(fēng)爐，電爐、回轉(zhuǎn)窯、高爐等冶煉爐型。采用鼓風(fēng)熔煉，物料需要先進(jìn)行燒結(jié)，對(duì)粉料適應(yīng)性差，生產(chǎn)過程中消耗大量的焦碳，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境污染嚴(yán)重?；剞D(zhuǎn)窯直接還原工藝，回轉(zhuǎn)窯耐火材料使用壽命較短，作業(yè)率低；電爐熔煉是一種比較清潔的冶煉工藝，但是電爐能耗高，裝機(jī)負(fù)荷大，對(duì)于電力緊張的地區(qū)難以實(shí)施。高爐冶煉消耗大量冶金焦，鎳鐵合金產(chǎn)品含鎳品位低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型旨在克服有色金屬鎳火法冶煉現(xiàn)有的技術(shù)缺點(diǎn)，提供一種有效的冶煉紅土鎳礦獲得鎳鐵的裝置，解決目前鎳火法冶煉過程中能耗高，環(huán)境污染嚴(yán)重，流程長(zhǎng)，物料適應(yīng)性差等問題。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:一種熔池熔煉紅土鎳礦獲得鎳鐵的裝置，其特征在于該裝置包括熔池熔煉熔化爐、熔池熔煉還原爐以及連接兩爐的溜槽;熔池熔煉熔化爐和熔池熔煉還原爐的爐身下部由2?3層鑲磚銅質(zhì)冷卻件拼接而成，立于爐缸上面;熔池熔煉熔化爐和熔池熔煉還原爐的爐身上部結(jié)構(gòu)采用平板銅質(zhì)冷卻件與耐火材料制成的砌體交替砌筑而成;熔池熔煉熔化爐和熔池熔煉還原爐的爐身兩側(cè)設(shè)有不少于兩個(gè)用于強(qiáng)烈攪拌熔池的風(fēng)嘴裝置，風(fēng)嘴與水平呈O?15°角度;熔池熔煉還原爐兩側(cè)頂層鑲磚銅質(zhì)冷卻件上設(shè)有不少于兩個(gè)二次風(fēng)嘴，二次風(fēng)嘴與水平方向成12°?30°角度。
[0006]進(jìn)一步的，熔池熔煉熔化爐設(shè)置位置高于熔池熔煉還原爐，熔池熔煉熔化爐熔體通過溜槽自動(dòng)流至熔池熔煉還原爐。
[0007]進(jìn)一步的，熔池熔煉熔化爐爐身兩側(cè)從第二層鑲磚銅質(zhì)冷卻件開始向外擴(kuò)展，與豎直方向成7°?10°擴(kuò)展角，以減小空氣流速，降低煙塵率。
[0008]進(jìn)一步的，熔池熔煉還原爐爐身兩側(cè)從第二層鑲磚銅質(zhì)冷卻件開始向外擴(kuò)展，與豎直方向成7°?15°擴(kuò)展角，以滿足二次燃燒空間要求。
[0009]進(jìn)一步的，熔池熔煉熔化爐與熔池熔煉還原爐橫截面面積比例為1.4?1.6:1。
[0010]進(jìn)一步的，最上層鑲磚銅質(zhì)冷卻件頂端與爐身上部結(jié)構(gòu)之間設(shè)有膨脹縫;砌體的耐火材料表面形成渣保護(hù)層。
[0011 ]進(jìn)一步的，熔池熔煉熔化爐底部設(shè)有熔池熔煉熔化爐熔體虹吸道，用于連續(xù)放渣；熔池熔煉還原爐底部一端設(shè)有虹吸室，用于連續(xù)放渣及打孔間斷放鎳鐵合金。
[0012]進(jìn)一步的，爐頂采用工作面澆注耐火澆注料的鋼制水冷水套拼接而成，爐頂設(shè)有加料口及排煙口。
[0013]優(yōu)選的，溜槽采用ZL 201120161981.X的溜槽，風(fēng)嘴裝置采用ZL 200920066397.9
的風(fēng)嘴裝置。
[0014]采用本實(shí)用新型富氧強(qiáng)化熔池熔煉紅土鎳礦生產(chǎn)鎳鐵合金，具有流程短、能耗低、投資省、產(chǎn)品含鎳品位高，可實(shí)現(xiàn)過程自動(dòng)化控制、生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)。具體來說，本實(shí)用新型的CSC熔煉裝置與現(xiàn)有的技術(shù)相比具有以下特點(diǎn)或優(yōu)勢(shì):
[0015](I)CSC還原爐還原過程中爐內(nèi)熔體溫度均勻，熔池?cái)嚢杈鶆?，不存在電爐熔煉過程中電極帶局部過熱區(qū)，因此不會(huì)產(chǎn)生大量碳化硅和鉻，從而獲得含雜質(zhì)(S1、Cr、C)低的鎳鐵，降低精煉成本；
[0016](2)CSC熔化爐與CSC還原爐煙氣通過余熱鍋爐回收余熱，鍋爐所產(chǎn)蒸汽用于余熱發(fā)電，從而降低外部電力消耗；
[0017](3)CSC熔化爐與CSC還原爐高低配置，CSC熔化爐熔體通過溜槽自動(dòng)流入CSC還原爐，降低熔體倒運(yùn)的帶來的工作量，生產(chǎn)過程自動(dòng)化程度高、勞動(dòng)強(qiáng)度低。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型一個(gè)【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]其中:1、CSC熔化爐；2、CSC還原爐;3、CSC熔化爐爐缸;4、一次風(fēng)口； 5、爐身鑲磚銅質(zhì)冷卻件;6、爐身上部平板銅質(zhì)冷卻件;7、爐身上部砌體;8、爐頂煙道;9、CSC熔化爐加料口； 1、爐頂鋼水套；11、余熱鍋爐；12、CSC熔化爐熔體虹吸道；13、CSC熔化爐熔體；14、底流排出口； 15、溜槽；16、CSC還原爐爐缸；17、CSC還原爐還原劑加入口； 18、CSC還原爐二次風(fēng)口； 19、CSC虹吸室補(bǔ)熱燒嘴；20、CSC還原爐放渣口； 21、CSC還原爐合金放出口； 22、鎳鐵合金;23、還原爐渣。
【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖1所示，為一個(gè)具體實(shí)施例的熔煉紅土鎳礦生產(chǎn)鎳鐵合金的CSC熔煉裝置，該裝置包括CSC熔化爐1、CSC還原爐2以及連接兩爐的溜槽15。優(yōu)選CSC熔化爐I與CSC還原爐2橫截面面積比例為1.4?1.6:1。
[0021]CSC熔化爐1、CSC還原爐2均為固定式長(zhǎng)方形立式結(jié)構(gòu)，二者的爐缸、爐身和爐頂有下述相同的結(jié)構(gòu):
[0022]I)爐缸均采用耐火材料砌筑而成；
[0023]2)爐身下部均由2?3層具有高導(dǎo)熱性的爐身鑲磚銅質(zhì)冷卻件5拼接而成。爐身鑲磚銅質(zhì)冷卻件5立于爐缸上面。每塊爐身鑲磚銅質(zhì)冷卻件5設(shè)有不少于I根活動(dòng)拉桿，爐身鑲磚銅質(zhì)冷卻件5通過拉桿與鋼架連接(與ZL201120306096.6附圖2設(shè)置相同)。爐身底部設(shè)有一次風(fēng)口 4;
[0024]3)爐身上部結(jié)構(gòu)采用爐身上部平板銅質(zhì)冷卻件6與耐火材料制成的爐身上部砌體7交替砌筑。每?jī)蓧K爐身上部平板銅質(zhì)冷卻件6之間距離優(yōu)選為300?500 mm，爐身上部平板銅質(zhì)冷卻件6寬度優(yōu)選為380?460mm，其降低耐火材料熱負(fù)荷，耐火材料表面形成20?50mm的渣保護(hù)層，延長(zhǎng)耐火材料使用壽命；
[0025]4)最上層爐身鑲磚銅質(zhì)冷卻件5頂端與爐身上部結(jié)構(gòu)之間設(shè)有40?80mm的膨脹縫作為爐缸整體向上膨脹的間隙；
[0026]5)爐頂采用工作面澆注30?50mm耐火澆注料的爐頂鋼水套10拼接而成。爐頂設(shè)有加料口(CSC熔化爐加料口9、CSC還原爐還原劑加入口 17)及排煙口(爐頂煙道8)。
[0027]此外，CSC恪化爐I和CSC還原爐2各自還有一些特殊的設(shè)計(jì)。
[0028]CSC熔化爐爐缸3深度優(yōu)選為300mm?400mm<XSC熔化爐I爐身兩側(cè)從第二層(從下往上數(shù))爐身鑲磚銅質(zhì)冷卻件5開始向外擴(kuò)展，與豎直方向成7°?10°