短流程处理铁基多金属矿料的熔炼系统技术方案

本发明专利技术提供了一种短流程处理铁基多金属矿料的熔炼系统。该熔池熔炼系统包括：混料装置和熔池熔炼装置，混料装置设置有配料入口和混料出口；熔池熔炼装置的内部设置有熔池和设置在熔池中的隔墙，隔墙将熔池分为熔融区和电热还原区，且熔融区的底部和电热还原区连通设置，熔池还设置有与熔融区连通的第一加料口和第二加料口，且第一加料口设置在熔池熔炼装置的顶部，第二加料口设置在熔池熔炼装置的侧壁上，混料出口与第一加料口和/或第二加料口连通设置。这使得熔炼过程所需的占地面积小，减少了熔池熔炼系统的配置高度差，还能够减少资金投入；且还能够省去熔体排放和加入的操作步骤熔池兼顾熔融和还原贫化作业，有利于钛渣和含钒铁水的分离。

Smelting System for Short Flow Treatment of Iron-based Polymetallic Ores

The invention provides a smelting system for short-flow treatment of iron-based polymetallic ore. The molten pool smelting system includes mixing device and molten pool smelting device, mixing device is equipped with ingredient inlet and mixing outlet, molten pool melting device is equipped with internal molten pool and partition wall in molten pool, which divides molten pool into molten zone and electrothermal reduction zone, and the bottom of molten zone and electrothermal reduction zone are connected, and the molten pool is also equipped with the first feeding material connected with molten zone. The first feeding port is located at the top of the molten pool melting device, the second feeding port is located on the side wall of the molten pool melting device, and the mixing outlet is connected with the first feeding port and/or the second feeding port. This makes the smelting process require a small area, reduces the pool melting system configuration height difference, but also reduces the investment of funds; and also can omit the melt discharge and the addition of the operation steps of the pool both melting and reduction dilution operations, which is conducive to the separation of titanium slag and vanadium-containing molten iron.

【技术实现步骤摘要】
短流程处理铁基多金属矿料的熔炼系统
本专利技术涉及金属冶炼领域，具体而言，涉及一种短流程处理铁基多金属矿料的熔炼系统。
技术介绍
钒钛磁铁矿是一种较难冶炼的矿石。目前已成熟应用的钒钛磁铁矿冶炼装置主要有高炉冶炼装置和回转窑-电炉冶炼装置。采用高炉冶炼装置进行冶炼的过程主要是先将钒钛磁铁矿经过烧结或造球后加入高炉中，回收铁和钒。现有文献CN102041331A公开了一种高炉冶炼钒钛磁铁矿的工艺，该冶炼过程中使用高炉作为冶炼装置。但是该冶炼装置的主要优点是生产效率高、生产规模大，缺点是综合能耗高、流程长、渣铁难分、粘渣和脱硫能力低。此外高炉法对渣中TiO2的含量要求较高，一般要低于25％。回转窑-电炉装置的特点是可将经选矿得到的铁精矿直接用于冶炼，流程短，铁、钒的回收率均高于高炉装置，但目前也未能回收利用钛渣。现有文献CN107815537A公开了一种以钒钛磁铁矿处理装置，该处理装置包括回转窑、喷煤器、电炉和转炉。钒钛磁铁矿首先在回转窑中进行预还原，得到焙砂；然后焙砂进入电炉中进行还原熔炼，得到含钒铁水；最后含钒铁水在转炉中进行吹炼处理，得到半钢和钛渣。相比于采用高炉装置，回转窑-电炉冶炼装置的综合能耗低，且无需炼焦、烧结，环境排放指标更优。回转窑-电炉法缺点是综合能耗仍然较高，且对电力能源的依赖性强，在电力资源匮乏或电力成本高的地区难以推广。鉴于上述问题的存在，有必要提供一种针对铁基多金属矿料的短流程且低能耗的熔炼系统。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种短流程处理铁基多金属矿料的熔炼系统，以解决现有的熔炼工艺存在的流程长且能耗高的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术提供了一种短流程处理铁基多金属矿料的熔池熔炼系统，熔池熔炼系统包括：混料装置和熔池熔炼装置，混料装置设置有配料入口和混料出口；熔池熔炼装置的内部设置有熔池和设置在熔池中的隔墙，隔墙将熔池分为熔融区和电热还原区，且熔融区的底部和电热还原区连通设置，熔池还设置有与熔融区连通的第一加料口和第二加料口以及与电热还原区相连通的排渣口和金属排放口，且第一加料口设置在熔池熔炼装置的顶部，第二加料口设置在熔池熔炼装置的侧壁上，混料出口与第一加料口和/或第二加料口连通设置。进一步地，熔池熔炼装置设置有第一加料口、第二加料口和排渣口，第一加料口设置在熔池熔炼装置的顶部，第二加料口设置在熔池熔炼装置的侧壁上；混料出口与第一加料口和/或第二加料口相连通，熔融区包括至少一个第一侧吹喷枪，第一侧吹喷枪的喷嘴经第二加料口浸没在熔融区的固相物料下方，以向熔融区喷入燃料和富氧空气。进一步地，电热还原区包括：至少一个电极、至少一个第二侧吹喷枪和至少一个顶吹喷枪，电极的末端位于电热还原区的液面以下，用于向电热还原过程供热；第二侧吹喷枪的喷嘴与顶吹喷枪的喷嘴均位于电热还原区的液面上方，用于将还原剂喷入电热还原区。进一步地，熔融区的底壁与电热还原区的底壁的高度差为0～500mm。进一步地，熔融区的底壁的高度高于电热还原区的底壁，优选为150～500mm。进一步地，熔融区的底壁与电热还原区的底壁之间的承接部的坡度为0～90°，优选为30～60°，更优选为45～60°。进一步地，熔池熔炼装置还设置有烟道，烟道设置在与电热还原区的对应的熔池顶部。进一步地，熔池熔炼系统还包括收尘装置，设置有烟气入口，烟气入口与烟道的出口端通过烟气输送管路连通。进一步地，熔池熔炼系统还包括余热回收装置，余热回收装置设置在烟气输送管路上。进一步地，熔池熔炼系统还包括破碎烘干装置，用于对反应原料进行破碎和烘干处理，破碎烘干装置设置有排料口，且排料口与配料入口相连通；优选地，排料口小于50mm。应用本专利技术的技术方案，上述熔炼系统中，反应原料经混料装置混料后，在熔池熔炼装置中完成熔融过程和电热还原及贫化过程。熔池熔炼装置中，熔融区的底壁高于电热还原区的底壁能够使铁基多金属矿料的熔融液与未完全熔融的原料分开，使还原剂的还原对象更具有针对性，从而有利于提高电热还原过程中铁元素和钒元素的回收率。另一方面熔融和电热还原过程在同一个熔炼装置中完成，这一方面使得上述熔炼过程所需的占地面积小，减少了熔池熔炼装置的配置高度差，同时还能够减少对熔池熔炼装置的资金投入；另一方面还能够省去熔体排放和加入的操作步骤，提高生产作业效率，减少操作人员和相应的工器具消耗。此外还能够提高上述熔炼系统的处理容量，增加储渣时间，有利于钛渣和含钒铁水的分离，提高钒元素的回收率。在此基础上，因而采用上述熔炼系统对铁基换金属矿料进行处理有利于缩短工艺的流程，减少设备的占地面积和资金投入，且还具有钒回收率高、能耗低和处理熔炼大等优点。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本专利技术的一种优选的实施方式提供的处理铁基多金属矿料的熔池熔炼装置的结构示意图；图2示出了根据本专利技术的一种优选的实施方式提供的处理铁基多金属矿料的熔池熔炼系统的A-A侧视图；图3示出了根据本专利技术的一种优选的实施方式提供的处理铁基多金属矿料的熔池熔炼系统的C-C侧视图；图4示出了根据本专利技术的一种优选的实施方式提供的处理铁基多金属矿料的熔池熔炼系统的结构示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：100、混料装置；200、熔池熔炼装置；210、熔融区；211、第一侧吹喷枪；2101、第一加料口；2102、第二加料口；220、电热还原区；221、电极；222、第二侧吹喷枪；223、顶吹喷枪；224、烟道；2201、排渣口；230、隔墙；300、收尘装置；400、余热回收装置；500、破碎烘干装置。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。正如
技术介绍
所描述的，现有的熔炼工艺存在的流程长且能耗高的问题。为了解决上述技术问题，本申请提供了一种短流程处理铁基多金属矿料的熔炼系统，如图1和4所示，该熔池熔炼系统包括：混料装置100和熔池熔炼装置200，混料装置100设置有配料入口和混料出口；熔池熔炼装置200的内部设置有熔池和设置在熔池中的隔墙230，隔墙230将熔池分为熔融区210和电热还原区220，熔融区210的底壁高于电热还原区220的底壁，且熔融区210的底部和电热还原区220连通设置，熔池熔炼装置200设置有与熔融区210连通的第一加料口2101和第二加料口2102以及与电热还原区220相连通的排渣口2201和金属排放口2202，且第一加料口2101设置在熔池熔炼装置的顶部，第二加料口2102设置在熔池熔炼装置的侧壁上，混料出口与第一加料口2101和/或第二加料口2102相连通。通过设置隔墙230将熔池分为熔融区210和电热还原区220，且熔融区210与电热还原区220的底部连通，从而使得熔融过程和电热还原过程在一个熔炼装置中即可完成。熔炼过程中，铁基多金属矿料、燃料、助燃气等从配料口加入混料装置100中进行混料，然后又混料出口排出，并经第一加料口2101和/或第二加料口2102输送至熔池熔炼装置200的熔融区210，铁基多金属矿料发生熔融及部分还原，转化为熔融液。然后熔融液流至电热还本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种短流程处理铁基多金属矿料的熔池熔炼系统，其特征在于，所述熔池熔炼系统包括：混料装置(100)，所述混料装置(100)设置有配料入口和混料出口；熔池熔炼装置(200)，所述熔池熔炼装置(200)的内部设置有熔池和设置在所述熔池中的隔墙(230)，所述隔墙(230)将所述熔池分为熔融区(210)和电热还原区(220)，且所述熔融区(210)的底部和所述电热还原区(220)连通设置，所述熔池还设置有与所述熔融区(210)连通的第一加料口(2101)和第二加料口(2102)以及与所述电热还原区(220)相连通的排渣口(2201)和金属排放口(2202)，且所述第一加料口(2101)设置在所述熔池熔炼装置的顶部，所述第二加料口(2102)设置在所述熔池熔炼装置的侧壁上，所述混料出口与第一加料口(2101)和/或第二加料口(2102)连通设置。

【技术特征摘要】
1.一种短流程处理铁基多金属矿料的熔池熔炼系统，其特征在于，所述熔池熔炼系统包括：混料装置(100)，所述混料装置(100)设置有配料入口和混料出口；熔池熔炼装置(200)，所述熔池熔炼装置(200)的内部设置有熔池和设置在所述熔池中的隔墙(230)，所述隔墙(230)将所述熔池分为熔融区(210)和电热还原区(220)，且所述熔融区(210)的底部和所述电热还原区(220)连通设置，所述熔池还设置有与所述熔融区(210)连通的第一加料口(2101)和第二加料口(2102)以及与所述电热还原区(220)相连通的排渣口(2201)和金属排放口(2202)，且所述第一加料口(2101)设置在所述熔池熔炼装置的顶部，所述第二加料口(2102)设置在所述熔池熔炼装置的侧壁上，所述混料出口与第一加料口(2101)和/或第二加料口(2102)连通设置。2.根据权利要求1所述的熔池熔炼系统，其特征在于，所述熔融区(210)包括至少一个第一侧吹喷枪(211)，所述第一侧吹喷枪(211)的喷嘴经所述第二加料口(2102)浸没在所述熔融区(210)的固相物料下方，以向所述熔融区(210)喷入燃料和富氧空气。3.根据权利要求1或2所述的熔池熔炼系统，其特征在于，所述电热还原区(220)包括：至少一个电极(221)，所述电极(221)的末端位于所述电热还原区(220)的液面以下，用于向所述电热还原过程供热；至少一个第二侧吹喷枪(222)和至少一个顶吹喷枪(223)，所述第二侧吹喷枪(222)的喷嘴与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东波，刘诚，黎敏，尉克俭，茹洪顺，李曰荣，徐小锋，曹珂菲，李兵，陈学刚，郭亚光，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11