用于预热和熔炼锰矿石烧结物的方法和设备技术

描述了用于预热和熔炼锰矿石烧结物的方法和设备。该方法包括将含有锰矿石烧结物(2)、还原剂(3)和助熔剂(4)的进料混合物(1)进料至埋弧电炉(5)中，熔炼进料混合物(1)以形成含液体锰合金的层和含炉渣的层，提取液体锰并且排放含有一氧化碳的含碳气体(6)，在燃烧器(7)中在存在氧例如空气的情况下燃烧含有一氧化碳的含碳气体(6)以形成含有二氧化碳的含碳气体(9)，且在将所述进料混合物(1)进料至埋弧电炉(5)中之前采用所述含有二氧化碳的含碳气体(9)在预处理筒(8)中加热所述进料混合物(1)。

Method and apparatus for preheating and smelting manganese ore sinter

A method and apparatus for preheating and smelting manganese ore sinter are described. The method includes feeding a mixture of manganese ore (2), reducing agent (3) and flux (4) into a submerged arc furnace (5), melting the feed mixture (1) to form a layer containing a liquid manganese alloy and a layer containing a slag, extracting liquid manganese and discharging carbon containing gas containing carbon monoxide (6), in the presence of a burner (7). The carbon containing gas containing carbon monoxide is burned (6) to form carbon containing gas containing carbon dioxide (9), and the carbon containing gas (9) containing the carbon dioxide (9) is heated to the feed mixture (1) in the preprocessing cylinder (8) before the feed mixture (1) is fed into the submerged arc furnace (5).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于预热和熔炼锰矿石烧结物的方法和设备专利
本专利技术涉及如在独立权利要求1的前序部分中限定的用于预热和熔炼锰矿石烧结物的方法。本专利技术还涉及如在独立权利要求14的前序部分中限定的用于预热和熔炼锰矿石烧结物的设备。专利技术目的本专利技术的目的是提供用于能量节约熔炼锰矿石烧结物的方法和装置。专利技术简要描述用于预热和熔炼锰矿石烧结物的方法以独立权利要求1的限定为特征。在从属权利要求2-13中限定了该方法的优选实施方案。用于预热熔炼锰矿石烧结物的设备相应地以独立权利要求14的限定为特征。在从属权利要求15-26中限定了该设备的优选实施方案。本专利技术基于预热含有至少锰矿石烧结物和还原剂的进料混合物以便消除来自进料混合物的水分并预热该进料混合物至尽可能高的温度而不燃烧或释放在进料混合物中对于还原目的所需的还原剂中的碳。在预热所含的锰时，碳消耗反应、尤其Boudouard反应是限制因素。还发生水煤气反应H2O+C→H2+CO。因此预处理筒(silo)中预热温度可局部为最大600-700℃，这取决于进料混合物的还原剂中碳的反应性。向电炉的热装料的平均温度通常小于600℃。预热进料混合物节省埋弧电炉的电能，改进操作，通过防止进料混合物中碳和氧之间反应从而改进熔炼的安全和生产，并因此防止不受控的温度提高和可能的爆炸。附图列表以下将通过参考附图更详细地描述用于预热和熔炼锰矿石烧结物的方法和设备，其中图1显示第一实施方案的流程图，和图2显示第二实施方案的流程图。专利技术详细描述首先将更详细地描述用于预热熔炼锰矿石烧结物的方法以及该方法的一些优选实施方案和变体。该方法包括进料步骤，用于将包含至少锰矿石烧结物2、还原剂3和助熔剂4的进料混合物1进料至埋弧电炉5中。该方法包括熔炼步骤，用于熔炼埋弧电炉5中的所述进料混合物1以形成含液体锰合金的层(图中未示出)和在该含液体锰合金的层之上的含炉渣的层(图中未示出)。该方法包括提取步骤，用于从埋弧电炉5分别地或同时地提取液体锰合金和炉渣。该方法包括第一排放步骤，用于从埋弧电炉5排放含有一氧化碳的含碳气体6。该方法包括燃烧步骤，用于在燃烧器7中在存在氧例如空气的情况下燃烧在第一排放步骤中从埋弧电炉5排放的含有一氧化碳的含碳气体6从而形成含有二氧化碳的含碳气体9。该方法的进料步骤包括加热步骤，用于在将进料混合物1进料至埋弧电炉5中之前在预处理筒8中用在燃烧步骤中形成的所述含有二氧化碳的含碳气体9加热所述进料混合物1。在该方法中使用的埋弧电炉5优选是交流(AC)埋弧电炉5。优选将燃烧器7连接至预处理筒8，并且优选将预处理筒8连接至埋弧电炉5使得防止来自周围空气的气体例如氧进入燃烧器7、预处理筒9和埋弧电炉5从而防止所述进料材料1的不受控的反应。锰矿石烧结物9可具有6-75mm的颗粒尺寸。该方法可包括在加热步骤中将进料混合物1加热至400-700℃范围内的温度，优选加热至500-650℃之间的温度。该方法优选(但不必需)包括调节在加热步骤中使用的所述含有二氧化碳的含碳气体9的温度。可将在加热步骤中使用的所述含有二氧化碳的含碳气体9的温度控制至600-900℃范围内的温度。在燃烧器7中，优选以小于1(例如0.9-0.95)的空气比燃烧从埋弧电炉5接收的含有一氧化碳的含碳气体6。燃烧步骤中形成的含有二氧化碳的含碳气体9中的氧(O2)含量应非常低以使进料混合物1中碳的氧化最小化。燃烧步骤中形成的含有二氧化碳的含碳气体9中一氧化碳(CO)和氢(H2)的含量应非常低以避免在气体管线(尤其在燃烧器7和预处理筒8之间的)中或在预处理筒8中的爆炸。该方法可包括在燃烧步骤中借助于丁烷来燃烧从埋弧电炉5排放的含有一氧化碳的含碳气体6。该方法可包括在燃烧步骤中借助于CO气体或例如丁烷(C4H10)(使得空气与丁烷的摩尔比在0.9-0.95范围内)来燃烧从埋弧电炉5排放的含有一氧化碳的含碳气体6。在燃烧步骤中形成并在加热步骤中使用的含有二氧化碳的含碳气体9按体积百分比计可含有：CO2：25-35％，N2：50-65％，H2O：3-8％H2O，O2：小于1％，H2：小于1％，和CO：小于2％。加热步骤优选包括通过将燃烧步骤中形成的所述含有二氧化碳的含碳气体9进料至预处理筒8中来加热所述进料混合物1。在这种情况下，加热步骤优选包括将燃烧步骤中形成的所述含有二氧化碳的含碳气体9从下方进料至预处理筒8中，使得含有二氧化碳的含碳气体9相对于预处理筒8中的进料混合物沿相反方向(例如向上)流动。如图2所示，该方法可包括从埋弧电炉5排放的一氧化碳气体6的第一洗涤步骤。这在燃烧器7中燃烧一氧化碳气体6之前。如图2所示，该方法可包括第二排放步骤，用于从预处理筒8排放含有二氧化碳的含碳气体9，和用于将从预处理筒8排放的含有二氧化碳的含碳气体9进料至燃烧器7和/或进料至借助于燃烧器7在燃烧步骤中形成的含有二氧化碳的含碳气体9中从而调节在燃烧步骤中形成的含有二氧化碳的含碳气体9的温度。在这样的情况下，该方法可包括第二洗涤步骤，用于在第二洗涤器11中洗涤在第二排放步骤中从预处理筒8排放的含有二氧化碳的含碳气体9。进料混合物1的还原剂3可含有含碳材料，例如冶金焦炭、无烟煤或木炭。进料混合物1的助熔剂4可含有例如方解石、粗烧石灰(coarseburnedlime)、石英、白云石。锰矿石烧结物2的化学分析取决于锰矿石的化学分析。锰矿石是基于钙、基于碳酸盐且基于氧化的，其化学分析变化很大。锰矿石烧结物2的可能含量为：Mn：40-55％，Fe：1-10％，SiO2：4-10％，MgO：0.4-8％，CaO：1.0-15％，A2O3：1-15％，K2O：小于1.5％，BaO：小于0.6％。接下来将更详细地描述用于预热和熔炼锰矿石烧结物的设备和该方法的一些优选实施方案和变体。该设备包含埋弧电炉5，用于熔炼包含至少锰矿石烧结物2、还原剂3和助熔剂4的进料混合物1。在埋弧电炉5中的熔炼中形成了含液体锰合金的层和在该含液体锰合金的层之上的含炉渣的层。该设备包含第一进料装置12，构造该第一进料装置12以将所述进料混合物1进料至埋弧电炉5中。该设备包含提取装置13，用于从埋弧电炉5分别地或同时地提取液体锰和炉渣。该设备包含第一排放装置14，用于从埋弧电炉5排放含有一氧化碳的含碳气体6。该设备包含燃烧器7，用于在存在氧例如空气的情况下燃烧从第一排放装置14接收的含有一氧化碳的含碳气体6以形成含有二氧化碳的含碳气体9。该设备的第一进料装置12包含预处理筒8，用于在将所述进料混合物1进料至埋弧电炉5中之前用借助于燃烧器7形成的所述含有二氧化碳的含碳气体9加热所述进料混合物1。该设备中的埋弧电炉5优选是交流(AC)埋弧电炉5。优选将燃烧器7连接至预处理筒8，并且优选将预处理筒8连接至埋弧电炉5使得防止来自周围空气的气体例如氧进入燃烧器7、预处理筒9和埋弧电炉5从而防止所述进料材料1的不受控的反应。锰矿石烧结物9可具有6-75mm的颗粒尺寸。可构造该设备的预处理筒8以将进料混合物1加热至400-700℃范围内的温度，优选加热至500-650℃范围内的温度。该设备优选(但不必需)包含气体温度调节装置(图中未示出)，构造该气体温度调节装置以在将所述含有二氧化碳的含碳气体9进料至预处理筒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于预热和熔炼锰矿石烧结物的方法，其特征在于：进料步骤，用于将含有至少锰矿石烧结物(2)、还原剂(3)和助熔剂(4)的进料混合物(1)进料至埋弧电炉(5)中，熔炼步骤，用于熔炼该埋弧电炉(5)中的进料混合物(1)以形成含液体锰合金的层和在该含液体锰合金的层之上的含炉渣的层，提取步骤，用于从该埋弧电炉(5)提取液体锰和炉渣，第一排放步骤，用于从该埋弧电炉(5)排放含有一氧化碳的含碳气体(6)，燃烧步骤，用于在燃烧器(7)中在存在氧例如空气的情况下燃烧在第一排放步骤中从该埋弧电炉(5)排放的含有一氧化碳的含碳气体(6)以形成含有二氧化碳的含碳气体(9)，加热步骤，用于在将所述进料混合物(1)进料至该埋弧电炉(5)中之前在预处理筒(8)中用在燃烧步骤中形成的所述含有二氧化碳的含碳气体(9)加热所述进料混合物(1)，并且其特征在于通过将所述含有二氧化碳的含碳气体(9)进料至该预处理筒(8)中来在加热步骤中加热进料混合物(1)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.24 FI 201558681.用于预热和熔炼锰矿石烧结物的方法，其特征在于：进料步骤，用于将含有至少锰矿石烧结物(2)、还原剂(3)和助熔剂(4)的进料混合物(1)进料至埋弧电炉(5)中，熔炼步骤，用于熔炼该埋弧电炉(5)中的进料混合物(1)以形成含液体锰合金的层和在该含液体锰合金的层之上的含炉渣的层，提取步骤，用于从该埋弧电炉(5)提取液体锰和炉渣，第一排放步骤，用于从该埋弧电炉(5)排放含有一氧化碳的含碳气体(6)，燃烧步骤，用于在燃烧器(7)中在存在氧例如空气的情况下燃烧在第一排放步骤中从该埋弧电炉(5)排放的含有一氧化碳的含碳气体(6)以形成含有二氧化碳的含碳气体(9)，加热步骤，用于在将所述进料混合物(1)进料至该埋弧电炉(5)中之前在预处理筒(8)中用在燃烧步骤中形成的所述含有二氧化碳的含碳气体(9)加热所述进料混合物(1)，并且其特征在于通过将所述含有二氧化碳的含碳气体(9)进料至该预处理筒(8)中来在加热步骤中加热进料混合物(1)。2.根据权利要求1的方法，其特征在于：该埋弧电炉(5)是交流(AC)埋弧电炉(5)。3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于：锰矿石烧结物(2)具有6-75mm的颗粒尺寸。4.根据权利要求1-3中任一项的方法，其特征在于：在加热步骤中将预处理筒(8)中的进料混合物(1)加热至400-700℃范围内的温度，优选加热至500-650℃范围内的温度。5.根据权利要求1-4中任一项的方法，其特征在于：调节在加热步骤中使用的所述含有二氧化碳的含碳气体(9)的温度至580-900℃范围内的温度。6.根据权利要求1-5中任一项的方法，其特征在于：在加热步骤中使用的所述含有二氧化碳的含碳气体(9)按体积百分比计含有：CO2：25-35％，N2：50-65％，H2O：3-8％，O2：小于1％，H2：小于1％，和CO：小于2％。7.根据权利要求1-6中任一项的方法，其特征在于：将所述含有二氧化碳的含碳气体(9)从下方进料至加热步骤中的预处理筒(8)，使得所述含有二氧化碳的含碳气体(9)在该预处理筒(8)中向上流动经过该预处理筒(8)中的进料混合物(1)。8.根据权利要求1-7中任一项的方法，其特征在于：在将第一排放步骤中排放的含有一氧化碳的含碳气体(6)进料至燃烧器(7)之前，在第一洗涤器(10)中洗涤在第一排放步骤中从该埋弧电炉(5)排放的含有一氧化碳的含碳气体(6)。9.根据权利要求1-8中任一项的方法，其特征在于：第二排放步骤，用于从预处理筒(8)排放含有二氧化碳的含碳气体(9)，和将第二排放步骤中排放的含有二氧化碳的含碳气体(9)进料至燃烧器(7)和/或进料至加热步骤中使用的含有二氧化碳的含碳气体(9)中从而调节在燃烧步骤中形成的含有二氧化碳的含碳气体(9)的温度。10.根据权利要求1-9中任一项的方法，其特征在于：在将第二排放步骤中排放的含有二氧化碳的含碳气体(9)进料至燃烧器(7)之前，在第二洗涤器(11)中洗涤在第二排放步骤中排放的含有二氧化碳的含碳气体(9)。11.根据权利要求1-10中任一项的方法，其特征在于：该还原剂(3)含有含碳材料，例如焦炭、无烟煤和/或木炭。12.根据权利要求1-11中任一项的方法，其特征在于：该助熔剂(4)含有方解石、粗烧石灰、白云石和石英中的至少一者。13.根据权利要求1-12中任一项的方法，其特征在于：该锰矿石烧结物(2)按质量百分比计含有：Mn：40-55％，Fe：1-10％，SiO2：4-10％，MgO：0.4-8％，CaO：1-15％，A2O3：1-15％，K2O：小于1.5％，和BaO：小于0.6％。14.用于预热和熔炼锰矿石烧结物的设备，其特征在于：埋弧电炉(5)，用于熔炼含有至少锰矿石烧结物(2)、还原...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·克罗格鲁斯，P·梅克拉，
申请(专利权)人：奥图泰芬兰公司，
类型：发明
国别省市：芬兰,FI