一种干法悬浮烧结闪速冶炼镍铁工艺及设备制造技术

一种干法悬浮烧结闪速冶炼镍铁生产工艺及设备，属于镍铁生产工艺及设备。工艺步骤：1）干燥；2）粉磨；3）多级悬浮预还原；4）烧结还原；5）闪速炉熔炼；闪速炉的余热烟气依次进入烧结炉及多级悬浮预还原系统，一方面气体中热量、还原剂作用于预还原及烧结还原环节，余热利用，降低能耗；另一方面烟气中矿材物质沉降于预热系统中，再次返回熔炼系统，提高生产率，降低污染物排放。全系统料流封闭运行，废气净化后达标排放；设备包括：干燥装置、粉磨装置和干法悬浮烧结装置；干燥装置、粉磨装置和干法悬浮烧结装置顺序连接。优点：投资成本低，节能效果明显，不用电和焦，电耗、还原剂成本大大降低；废气、余热利用充分；自动化程度高。

Flash smelting process and equipment for smelting nickel iron by dry suspension sintering

The present invention relates to a dry suspension sintering process and equipment for smelting nickel iron by flash smelting, which belongs to the production process and equipment of nickel iron. Process steps: 1) drying; 2) grinding; 3) multistage suspension prereduction; 4) the sintering reduction; 5) flash furnace smelting; the waste heat smoke of the flash furnace enters the sintering furnace and the multistage suspension pre reduction system in turn. On the one hand, the heat and reducing agent in the gas are used to the pre reduction and sintering process, and the waste heat is used to reduce energy consumption; On the one hand, the materials in the flue gas are deposited in the preheating system and return to the smelting system again to improve productivity and reduce pollutant emissions. The whole system is closed to flow, and the exhaust gas is discharged after purification. The equipment includes drying device, grinding device and dry sintering plant, drying device, grinding device and dry sintering plant sequence connection. Advantages: low investment cost, obvious energy saving effect, no electricity and coke, electricity consumption, reducing agent cost greatly reduced; waste gas, waste heat utilization fully; high degree of automation.

【技术实现步骤摘要】
一种干法悬浮烧结闪速冶炼镍铁工艺及设备
本专利技术涉及一种镍铁生产工艺及设备，特别涉及一种干法悬浮烧结闪速冶炼镍铁生产工艺及设备。
技术介绍
随着我国经济的发展和人民生活水平提高，不锈钢生产消费快速增长。铬镍系不锈钢是消费镍的主要不锈钢品种，由于其优异的综合性能，得到广泛应用，占不锈钢总产量的60～75％。近年来我国镍消费量迅速增长，而镍产量却没跟上消费量增长的步伐，使得金属镍仍依赖进口，导致国际镍价和铬价高启和镍原料的供应紧张。这对我国国民经济发展，特别是不锈钢产业的发展带来潜在的威胁。红土型镍矿可以生产出氧化镍、硫镍、铁镍等中间产品，其中硫镍，氧化镍可供镍精炼厂使用，以解决硫化镍原料不足的问题。至于铁镍更是便于用于制造不锈钢，降低生产成本。红土镍矿生产镍铁的方法有湿法冶金和火法冶金，但工艺比较成熟的规模化生产仍以火法冶金为主。由于我国企业主要的镍铁生产工艺为高炉冶炼和电炉冶炼，随着我国环保政策要求提高，高耗能、高污染行业将被关闭，高炉冶炼这种工艺将在近年内全部淘汰，矿热炉冶炼（RKEF）同样存在高耗能、高污染情况。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能耗低，环境友好的干法悬浮烧结闪速冶炼镍铁工艺及设备，解决现有冶炼工艺中普遍存在的高能耗、高污染的问题。本专利技术的目的是这样实现的，本专利技术包括闪速冶炼镍铁工艺和闪速冶炼镍铁设备；所述的闪速冶炼镍铁设备包括：干燥装置、粉磨装置和干法悬浮烧结装置；干燥装置、粉磨装置和干法悬浮烧结装置顺序连接。所述的干燥装置包括：烘干煤仓、煤仓斗提、镍矿斗提、入煤计量仓、热风烘干机、打散机、红土镍矿堆棚、破碎机、干燥收尘器、红土镍矿库和镍矿输送机；烘干煤仓的出口与煤仓斗提的入口搭接，煤仓斗提的出口与热风烘干机的入口搭接；红土镍矿堆棚、镍矿斗提、打散机和镍矿输送机的入口和出口顺序搭接；热风烘干机的出口同时连接有干燥收尘器和破碎机，破碎机的输出口通过皮带输送机与红土镍矿库的入口连接。所述的粉磨装置包括：镍矿库斗提、粉料库斗提、粉磨计量仓、红土镍矿库、立磨输送机、粉磨输送机、立磨和粉料库、旋风分离器；红土镍矿库的输出口搭接在立磨输送机的上方；立磨下端的出口搭接在镍矿库斗提入口，镍矿库斗提的出口位于立磨输送机的上方，粉磨计量仓出口位于立磨输送机的上方，立磨输送机的输出端与立磨的入料口连接，立磨的成品出口通过旋风分离器搭接在粉磨输送机上方，粉磨输送机的出料端位于粉料库斗提的入料口，粉料库斗提的出料口搭接与粉料库的入料口。所述的干法悬浮烧结装置包括：悬浮烧结斗提、悬浮烧结计量仓、悬浮烧结收尘器、烧结炉、热风炉和闪速炉和多级悬浮预还原装置；粉料库的出料口搭接在悬浮烧结斗提的入料口，悬浮烧结斗提的出料口通过悬浮烧结计量仓搭接在多级悬浮预还原装置入料口，同时悬浮烧结收尘器的出粉口也搭接在多级悬浮预还原装置入料口上；多级悬浮预还原装置的出料口搭接在烧结炉的入料口，热风炉与烧结炉入风口连接，烧结炉的出料口与闪速炉的入料口连接。所述干法悬浮烧结闪速冶炼镍铁工艺，包括以下步骤：（1）干燥：破碎后红土镍矿原料送入热风烘干机内烘干脱水；（2）粉磨：干燥后镍矿原料在磨机内粉磨至粉状物质，粉磨后物料进入物料储存仓内；（3）多级预还原：储存仓内物料进入多级悬浮预热系统，多级悬浮预热系统由若干个串联的旋风筒式预热器组成，预热级数根据工况条件确定；（4）烧结还原：预热后物料进入烧结炉焙烧还原；（5）闪速炉熔炼：烧结后矿料输往闪速炉中熔炼；（6）闪速炉排放的余热烟气直接通往悬浮烧结还原、预还原系统。所述步骤（1）中，物料水分控制在6%左右；所述步骤（2）中，物料粉磨细度小于0.08mm；所述步骤（3）中，多级悬浮预热系统预热温度控制在300~750℃范围内进行；所述步骤（4）中，烧结炉焙烧还原温度控制在700~1200℃范围内进行。所述步骤（6）中，闪速炉熔炼过程排出余热烟气进入烧结炉中，提供烧结炉烧结热量，烧结炉排出热烟气再进入多级悬浮预热、预还原系统中，悬浮预热系统排出的废气经袋式收尘器净化后排入大气。所述步骤（6）中，闪速炉熔炼时随烟气排出的CO、H2为悬浮烧结还原的还原剂。所述步骤（6）中，闪速炉排出含尘烟气内含镍、铁氧化物烟尘沉降在烧结炉及多级悬浮预热系统中，随烧结物料再次返回闪速炉熔炼。有益效果，由于采用了上述技术方案，采用多级悬浮预热还原系统预热、悬浮烧结炉烧结预还原、闪速炉熔融还原工艺，将闪速炉熔炼过程排出余热烟气合理利用，分别将热量、还原剂有效运用到烧结还原、多级悬浮预热还原系统中；闪速炉中部分镍铁氧化物随烟气进入烧结炉及多级悬浮预热还原系统，并沉降于烧结炉、多级悬浮预热还原系统内，重返闪速炉熔炼。进入闪速炉中物料呈高温浓相输送状态。采用干法烧结加闪速炉冶炼镍铁工艺，能耗成本大幅降低，系统废气净化排放，提高了生产效率和社会效益。本专利技术中闪速炉的余热烟气依次进入烧结炉及多级悬浮预还原系统，一方面气体中热量、还原剂作用于预还原及烧结还原环节，余热利用，降低能耗；另一方面烟气中矿材物质沉降于预热系统中，再次返回熔炼系统，提高生产率，降低污染物排放。全系统料流封闭运行，废气净化后达标排放。优点：1、投资成本低，一条生产线可实现10万吨/年以上产能，同样产能投资较老工艺矿热炉冶炼（RKEF）减少40%；2、生产成本较矿热炉冶炼（RKEF）工艺降低20-30%；3、投资回收期短，约18个月；4、节能效果明显，冶炼过程采用纯氧和煤提供热能及还原剂，不用电和焦，电耗、还原剂成本大大降低；废气、余热利用充分，减少了还原剂、余热浪费；5、环境友好，全过程物料输送可封闭进行，粉尘污染可控；废气、余热利用充分，NOx、粉尘颗粒物达标排放；6、自动化程度高，生产过程各环节指标可实现中心控制。附图说明图1为本专利技术的干法悬浮烧结闪速冶炼镍铁工艺流程图。图2为本专利技术的干燥工艺流程图。图3为本专利技术的粉磨工艺流程图。图4为本专利技术的干法悬浮烧结工艺流程图。图中：1、烘干煤缓冲仓；2-1、煤仓斗提；2-2、镍矿斗提；2-3、镍矿库斗提；2-4、粉料库斗提；2-5悬浮烧结斗提；3-1、入煤计量仓；3-2粉磨计量仓；3-3、悬浮烧结计量仓；4、热风烘干机；5、打散机；6、红土镍矿堆棚；7、破碎机；8-1、粉磨收尘器；8-2、悬浮烧结收尘器；9、红土镍矿库；10-1、镍矿输送机；10-2、立磨输送机；10-3、粉磨输送机；11、立磨；12、粉料仓；13、旋风分离器14、烧结炉；15、热风炉；16、闪速炉；17、悬浮预还原装置。具体实施方式本专利技术包括闪速冶炼镍铁工艺和闪速冶炼镍铁设备；所述的闪速冶炼镍铁设备包括：干燥装置、粉磨装置和干法悬浮烧结装置；干燥装置、粉磨装置和干法悬浮烧结装置顺序连接。所述的干燥装置包括：烘干煤仓1、煤仓斗提2-1、镍矿斗提2-2、入煤计量仓3-1、热风烘干机4、打散机5、红土镍矿堆棚6、破碎机7、干燥收尘器8-1、红土镍矿库9和镍矿输送机10-1；烘干煤仓1的出口与煤仓斗提2-1的入口搭接，煤仓斗提2-1的出口与热风烘干机4的入口搭接；红土镍矿堆棚6、镍矿斗提2-2、打散机5和镍矿输送机10-1的入口和出口顺序搭接；热风烘干机4的出口同时连接有干燥收尘器8-1和破碎机7，破碎机7的输出口通过皮带输送机与红土镍矿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种干法悬浮烧结闪速冶炼镍铁的设备，其特征是：闪速冶炼镍铁设备包括：干燥装置、粉磨装置和干法悬浮烧结装置；干燥装置、粉磨装置和干法悬浮烧结装置顺序连接。

【技术特征摘要】
1.一种干法悬浮烧结闪速冶炼镍铁的设备，其特征是：闪速冶炼镍铁设备包括：干燥装置、粉磨装置和干法悬浮烧结装置；干燥装置、粉磨装置和干法悬浮烧结装置顺序连接。2.根据权利要求1所述的一种干法悬浮烧结闪速冶炼镍铁的设备，其特征是：所述的干燥装置包括：烘干煤仓、煤仓斗提、镍矿斗提、入煤计量仓、热风烘干机、打散机、红土镍矿堆棚、破碎机、干燥收尘器、红土镍矿库和镍矿输送机；烘干煤仓的出口与煤仓斗提的入口搭接，煤仓斗提的出口与热风烘干机的入口搭接；红土镍矿堆棚、镍矿斗提、打散机和镍矿输送机的入口和出口顺序搭接；热风烘干机4的出口同时连接有干燥收尘器和破碎机，破碎机的输出口通过皮带输送机与红土镍矿库的入口连接。3.根据权利要求1所述的一种干法悬浮烧结闪速冶炼镍铁的设备，其特征是：所述的粉磨装置包括：镍矿库斗提、粉料库斗提、粉磨计量仓、旋风分离器、红土镍矿库、立磨输送机、粉磨输送机、立磨和粉料库；红土镍矿库的输出口搭接在立磨输送机的上方；立磨下端的出口搭接在镍矿库斗提入口，镍矿库斗提的出口位于立磨输送机的上方，粉磨计量仓位于立磨输送机的上方，立磨输送机的输出端与立磨的入料口连接，立磨的成品出口通过旋风分离器搭接在粉磨输送机上方，粉磨输送机的出料端位于粉料库斗提的入料口，粉料库斗提的出料口搭接与粉料库的入料口。4.根据权利要求1所述的一种干法悬浮烧结闪速冶炼镍铁的设备，其特征是：所述的干法悬浮烧结装置包括：悬浮烧结斗提、悬浮烧结计量仓、悬浮烧结收尘器、烧结炉、热风炉和闪速炉和多级悬浮预还原装置；粉料库的出料口搭接在悬浮烧结斗提的入料口，悬浮烧结斗提的出料口通过悬浮烧结计量仓搭接在多级悬浮预还原装置入料口，同时悬浮烧结收尘器的出粉口也搭接在多级悬浮预还原装...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宏建，刘刚，王兆平，王士军，李梦，
申请(专利权)人：徐州贝克福尔节能环保技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32