回转式还原电炉及还原冶炼方法技术

本发明专利技术公开了一种回转式还原电炉及还原冶炼方法。该回转式还原电炉包括：回转式电炉、电极和驱动装置，其中，回转式电炉包括电炉壳体、炉口、溜管、熔体排放口、渣排放口、烧嘴和风口，电炉壳体内自上而下限定烟气区和熔体区，熔体区自上而下分布有渣层、锍层和金属层；炉口设在烟气区；溜管可升降地设在烟气区；熔体排放口设在金属层；渣排放口设在渣层；烧嘴设在熔体区且位于电炉壳体端部；风口设在熔体区；电极可升降地从电炉壳体上部插入渣层中；驱动装置驱动回转式电炉转动。该回转式还原电炉可高效处理有色金属冶炼过程及危废资源化处理过程中产生的火法冶炼渣、湿法浸出渣、中低品位金属块、冶炼烟灰等物料。冶炼烟灰等物料。冶炼烟灰等物料。

【技术实现步骤摘要】
回转式还原电炉及还原冶炼方法


[0001]本专利技术属于冶金领域，具体而言，涉及一种回转式还原电炉及还原冶炼方法。

技术介绍

[0002]在有色冶炼过程中，除了产出有价的金属产品外，往往会同时产生火法冶炼渣、湿法浸出渣、中低品位金属块、冶炼烟灰等固体废弃物或危险废弃物，这些物料都需进一步火法处理，才能实现无害化处置。然而，这些物料的有价金属含量较低，有些还含有高熔点的难熔物质，对于冶炼设备的冶炼强度及物料适应性都要求极高。而目前，有色金属冶炼中的大型矿热电炉、贫化电炉、沉降电炉等，功能较为单一，只能适用于某种特定的冶炼工序；同时，这些电炉都是固定式结构，在边角处存在着熔炼死区，死区内容易结渣结瘤，会造成一定程度的金属浪费；此外，传统的还原电炉通过喷入煤粉等还原性介质创造还原性气氛，且煤粉等还原剂从炉顶加入，固体还原剂只能与最上层的熔体表面进行反应，反应动力学性能较差，还原效果有限，使其应用受到了一定的局限。危废资源化由于近几年刚刚兴起，还没有高效的方法处理此行业产生的废弃物。因此，有色金属冶炼渣等的处理方法仍有待进一步改进。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种回转式还原电炉及还原冶炼方法。该回转式还原电炉可以同时处理火法冶炼渣、湿法浸出渣、中低品位金属块、冶炼烟灰等物料，具有反应速度快、熔炼强度高、操作灵活和原料适应性强等优势。
[0004]根据本专利技术的第一个方面，本专利技术提出了一种回转式还原电炉。根据本专利技术的实施例，该回转式还原电炉包括：
[0005]回转式电炉，所述回转式电炉包括：
[0006]电炉壳体，所述电炉壳体内自上而下限定烟气区和熔体区，所述熔体区自上而下分布有渣层、锍层和金属层；
[0007]炉口，所述炉口设在所述烟气区；
[0008]溜管，所述溜管可升降地设在所述烟气区；
[0009]熔体排放口，所述熔体排放口设在所述金属层；
[0010]渣排放口，所述渣排放口设在所述渣层；
[0011]烧嘴，所述烧嘴设在所述熔体区且位于所述电炉壳体端部；
[0012]风口，所述风口设在所述熔体区；
[0013]电极，所述电极可升降地从所述电炉壳体上部插入所述渣层中；
[0014]驱动装置，所述驱动装置驱动所述回转式电炉转动。
[0015]根据本专利技术的上述实施例的回转式还原电炉，采用回转式电炉结构一方面可以避免冶炼死区的出现，另一方面可进行回转调整作业位，提高加料及操作的灵活性；同时，采
用电极插入炉渣层中加热，不仅可以通过电弧对渣层进行加热，在渣层中放出大量热量，快速高效的加热渣层较厚的熔体，加热速度远高于烧嘴加热，还可以通过电弧产生的涡流带动熔体搅动；此外，可以利用喷枪并通过风口向熔体中鼓入射流气体，由此不仅可以控制炉体内的氧化还原气氛，实现冶炼渣中杂质金属的高效去除；还可以使熔体形成湍流，强化气、固、液三相间的反应；进一步地，可以以气体为载体向炉体内喷入固体还原剂，以提高炉体内的还原气氛，降低能耗。综上所述，该回转式还原电炉可以大规模高效处理有色冶炼产生的固体废弃物或危险废弃物，例如同时处理火法冶炼渣、湿法浸出渣、中低品位金属块、冶炼烟灰等物料，具有反应速度快、熔炼强度高、操作灵活和原料适应性强等优势，实现经济效益与环境效益的双赢。
[0016]另外，根据本专利技术上述实施例的回转式还原电炉还可以具有如下附加的技术特征：
[0017]在本专利技术的一些实施例中，所述回转式电炉包括1～2层所述熔体排放口。
[0018]在本专利技术的一些实施例中，所述回转式电炉包括多个所述溜管，多个所述溜管位于所述电炉壳体旋转轴线的一侧或两侧。
[0019]在本专利技术的一些实施例中，所述回转式电炉包括多个风口，多个所述风口位于所述电炉壳体旋转轴线的一侧或两侧。
[0020]在本专利技术的一些实施例中，所述回转式还原电炉进一步包括液压装置，所述液压装置与所述电极相连且所述液压装置控制所述电极插入或拔出所述渣层。
[0021]在本专利技术的一些实施例中，所述电极垂直于所述电炉壳体的长度方向且其延长线与所述电炉壳体的旋转轴线相交。
[0022]在本专利技术的一些实施例中，所述回转式还原电炉包括多个所述电极，多个所述电极沿所述电炉壳体的长度方向间隔分布。
[0023]在本专利技术的一些实施例中，所述炉口为1～2个、所述熔体排放口为1～5个、所述渣排放口为1～5个、所述溜管为1～10个、所述风口为5～30个、所述电极为1～5个。
[0024]根据本专利技术的第二个方面，本专利技术提出一种利用上述回转式还原电炉进行还原冶炼的方法。根据本专利技术的实施例，该方法包括：
[0025](1)通过所述炉口向所述回转式电炉内添加热态熔体和/或大块冷态金属块、通过所述溜管向所述回转式电炉内加入颗粒料、通过所述风口向所述熔体中喷入固体还原剂和/或气体，同时将所述电极从所述电炉壳体上部插入所述渣层中，以便进行还原冶炼；
[0026](2)从所述炉口排烟，并通过所述熔体排放口和所述渣排放口排出金属相、冶炼渣和锍相。
[0027]本专利技术的上述实施例还原冶炼方法至少具有以下优点：(1)不仅可以避免冶炼死区的出现，还可以进行回转调整作业位，加料及操作灵活；(2)将电极插入炉渣层中加热，可快速高效的加热渣层较厚的熔体；(3)可利用喷枪并通过风口向熔体中鼓入射流气体，由此不仅可以控制炉体内的氧化还原气氛，实现冶炼渣中杂质金属的高效去除；还可以使熔体形成湍流，强化气、固、液三相间的反应；(4)可以以气体为载体向炉体内喷入固体还原剂，以提高炉体内的还原气氛，降低能耗；(5)可以大规模处理有色冶炼产生的固体废弃物或危险废弃物，例如同时处理火法冶炼渣、湿法浸出渣、中低品位金属块、冶炼烟灰等物料，具有反应速度快、熔炼强度高、操作灵活和原料适应性强等优势，实现经济效益与环境效益的双
赢。
[0028]在本专利技术的一些实施例中，所述颗粒料为选自粉煤、焦炭、石英石、石灰石、硫化精矿、火法冶炼渣、湿法浸出渣、中低品位金属块和冶炼烟灰中的至少一种，所述颗粒料的粒径不大于10cm。
[0029]在本专利技术的一些实施例中，所述气体为选自氮气、天然气、空气和压缩气体中的至少一种。
[0030]在本专利技术的一些实施例中，所述喷枪的喷吹压力为0.1～2MPa。
[0031]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0032]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0033]图1是根据本专利技术一个实施例的回转式还原电炉的正视图。
[0034]图2是根据本专利技术一个实施例的回转式还原电炉截面A-A的剖面图。
[0035]图3是根据本专利技术再一个实施例的回转式还原电炉截面A-A的剖面图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种回转式还原电炉，其特征在于，包括：回转式电炉，所述回转式电炉包括：电炉壳体，所述电炉壳体内自上而下限定烟气区和熔体区，所述熔体区自上而下分布有渣层、锍层和金属层；炉口，所述炉口设在所述烟气区；溜管，所述溜管可升降地设在所述烟气区；熔体排放口，所述熔体排放口设在所述金属层；渣排放口，所述渣排放口设在所述渣层；烧嘴，所述烧嘴设在熔体区且位于所述电炉壳体端部；风口，所述风口设在所述熔体区；电极，所述电极可升降地从所述电炉壳体上部插入所述渣层中；驱动装置，所述驱动装置驱动所述回转式电炉转动。2.根据权利要求1所述的回转式还原电炉，其特征在于，包括1～2层所述熔体排放口。3.根据权利要求1或2所述的回转式还原电炉，其特征在于，包括多个所述溜管，多个所述溜管位于所述电炉壳体旋转轴线的一侧或两侧。4.根据权利要求3所述的回转式还原电炉，其特征在于，包括多个风口，多个所述风口位于所述电炉壳体旋转轴线的一侧或两侧。5.根据权利要求1或4所述的回转式还原电炉，其特征在于，进一步包括液压装置，所述液压装置与所述电极相连且所述液压装置控制所述电极插入或拔出所述渣层。6.根据权利要求5所述的回转式还原电炉，其特征在于，所述电极垂直于所述电炉壳体的长度...

【专利技术属性】
技术研发人员：何峰，刘旸，熊家强，王玮，唐斌，彭天照，
申请(专利权)人：中国瑞林工程技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：