钒钛磁铁矿还原熔炼装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种钒钛磁铁矿还原熔炼装置，包括侧吹炉，所述侧吹炉包括：炉体，所述炉体具有炉腔、第一侧墙、第二侧墙、第三侧墙、第四侧墙、底墙和顶墙；第一挡墙和第二挡墙；侧吹喷枪，所述侧吹喷枪设在所述第三侧墙和所述第四侧墙中的至少一者上，所述侧吹喷枪与所述侧吹还原熔炼池相对设置；和石墨电极，所述石墨电极的一部分伸入到所述电热还原池内。本实用新型专利技术的钒钛磁铁矿还原熔炼装置具有能耗低、运行成本低、使用寿命长、铁元素和钒元素回收率高等优点。

【技术实现步骤摘要】
钒钛磁铁矿还原熔炼装置
本技术涉及金属冶炼领域，具体涉及一种钒钛磁铁矿还原熔炼装置。
技术介绍
目前钒钛磁铁矿冶炼较成熟工艺为高炉流程，但该工艺仅可回收铁和部分钒，钛则完全不能被提取应用，此外含钛高炉渣因TiO2含量高(20％-25％)也无法像普通高炉渣一样作为建材原料，被大量堆存。非高炉法主要包括预还原-电炉法、还原-磨选法和钠化焙烧-预还原-电炉法等几类。非高炉工艺仅有预还原-电炉法开展了生产规模的试验研究，其他研究基本都停留在实验室研究和扩大试验研究阶段。预还原-电炉法虽然流程短、环境友好、生产效率高，但存在能耗高、高钛渣冶炼困难、钒钛回收率较低等问题，尤其是深度还原阶段碳氮化钛形成恶化冶炼操作的问题尤为突出，目前该工艺难以实现工业化生产；还原磨选法操作温度低、钒钛铁综合利用率高，但由于工艺流程长、磨矿成本高、生产规模小，经济性远不如预还原电炉法；钠化焙烧预还原炉法具有钒钛回收率高，但存在钠化剂加入量大。相关技术中，使用侧吹还原方式可以利用廉价的煤作为还原剂和燃料，但在侧吹还原化料区域还原出的金属碳低、熔点高，容易出现炉底冻结，若要保持过高温度则会严重侵蚀耐热材料。侧吹燃烧放热区主要在渣层，冶炼过程中上部炉渣温度比下部金属熔池温度高，上部炉渣含铁高、熔点低，而下部金属含碳低、熔点高，冶炼过程中易出现下部金属熔池冻结的问题。若要保持过高温度则会严重侵蚀耐材，容易出事故，耐火材料需求高。
技术实现思路
本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，本技术的实施例提出一种钒钛磁铁矿还原熔炼装置。根据本技术实施例的钒钛磁铁矿还原熔炼装置，包括侧吹炉，所述侧吹炉包括：炉体，所述炉体具有炉腔、第一侧墙、第二侧墙、第三侧墙、第四侧墙、底墙和顶墙，所述第一侧墙与所述第二侧墙在第一预设方向上相对，所述第三侧墙与所述第四侧墙在第二预设方向上相对，所述第二侧墙上设有钛渣液出口和含钒铁水出口，所述第一预设方向垂直于所述第二预设方向；第一挡墙和第二挡墙，所述第一挡墙和所述第二挡墙沿所述第一预设方向间隔开地设在所述第三侧墙与所述第四侧墙之间，第一挡墙的至少一部分位于所述炉腔内，所述第二挡墙的至少一部分位于所述炉腔内，所述第一挡墙与所述第一侧墙、所述第三侧墙和所述第四侧墙之间限定出铁水槽，所述第一挡墙与所述第二挡墙、所述第三侧墙和所述第四侧墙之间限定出侧吹还原熔炼池，所述第二挡墙与所述第二侧墙、所述第三侧墙和所述第四侧墙之间限定出电热还原池，所述侧吹还原熔炼池的下部与所述铁水槽的下部之间相互连通，所述侧吹还原熔炼池的下部与所述电热还原池的下部之间相互连通；侧吹喷枪，所述侧吹喷枪设在所述第三侧墙和所述第四侧墙中的至少一者上，所述侧吹喷枪与所述侧吹还原熔炼池相对设置；和石墨电极，所述石墨电极的一部分伸入到所述电热还原池内。因此，根据本技术实施例的钒钛磁铁矿还原熔炼装置具有能耗低、运行成本低、使用寿命长、铁元素和钒元素回收率高等优点。在一些实施例中，进一步包括感应炉，所述感应炉设置有保温层。在一些实施例中，所述顶墙设有侧吹熔炼进料口、侧吹熔炼出烟口、电热还原进料口和电热还原出烟口，所述侧吹熔炼进料口和所述侧吹熔炼出烟口通向所述侧吹还原熔炼池，所述电热还原进料口和所述电热还原出烟口通向所述电热还原池。在一些实施例中，所述侧吹熔炼进料口为一个斜向的进料口。在一些实施例中，电热还原出烟口的出烟口通向侧吹熔炼出烟口213。在一些实施例中，所述侧吹喷枪采用水冷结构。在一些实施例中，还包括与所述侧吹熔炼出烟口配合的冷却装置及收尘装置。在一些实施例中，所述冷却装置为余热锅炉。在一些实施例中，所述收尘装置为布袋除尘器。附图说明图1是本技术实施例的钒钛磁铁矿还原熔炼的方法的工艺流程图的结构示意图。图2是本技术实施例的钒钛磁铁矿还原熔炼装置的剖视图的结构示意图。图3是本技术实施例的钒钛磁铁矿还原熔炼装置的侧视图的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。下面参考附图描述根据本技术的实施例的钒钛磁铁矿还原熔炼的方法。如图1所示，根据本技术的实施例的钒钛磁铁矿还原熔炼的方法，包括以下步骤：A)利用还原剂、燃料和富氧空气对钒钛磁铁矿进行还原熔炼处理，以便得到含钒铁液和液态炉渣；B)提高含钒铁液的含碳量，以便得到增碳铁液；C)对液态炉渣和增碳铁液进行还原处理，以便得到含钒铁水和钛渣液。步骤A)中利用还原剂、燃料和富氧空气对钒钛磁铁矿进行还原熔炼处理，还原剂、燃料可采用煤粉和煤。钒钛磁铁矿经过还原熔炼处理得到含钒铁液和液态炉渣，含钒铁液位于液态炉渣的下方，为了还原熔炼处理的持续进行，加热区域位于液态炉渣所在的区域。含钒铁液的含碳量低、熔点高于液态炉渣，容易出现冻结。若是提高液态炉渣所在的区域加热温度，使得液态炉渣与含钒铁液的温度都高于含钒铁液的熔点，持续的高温会严重侵蚀炉子的耐热材料，减少炉子的使用寿命，浪费更多的能源。步骤B)中，提高含钒铁液的含碳量，以便得到增碳铁液；含钒铁液提高增加了碳含量，因此使得增碳铁液相较于含钒铁液，含碳量高，熔点低，在炉底不易冻结。由于增碳铁液的熔点低，因此无需通过提高液态炉渣的温度来提高增碳铁液的温度，就能保证增碳铁液不会冻结。由此在保证增碳铁液不会冻结的情况下，不仅可以避免因提高液态炉渣的温度而产生的耐热材料侵蚀问题，而且可以降低能耗。步骤C)中，进一步对液态炉渣和增碳铁液进行还原熔炼，此时可采用电热还原或其他还原方法，进一步对液态炉渣中的铁元素及钒元素进行还原。在此过程中可加入熔剂和还原剂，由于增碳铁液内的碳含量较高，因此增碳铁液内的碳元素对液态炉渣内的铁元素和钒元素进行深度还原，得到含钒铁水和钛渣液，使得更多的铁元素和钒元素进入含钒铁水内，提高了铁元素和钒元素的回收率。对含钒铁水提炼钒后制铁，对钛渣液提炼钛回收利用，完成对钒钛磁铁矿的还原熔炼，提炼出有用金属。因此，根据本技术实施例的钒钛磁铁矿还原熔炼的方法具有能耗低、成本低、防止还原铁液在炉底冻结和铁元素和钒元素回收率高等优点。在一些实施例中，在步骤B)中，向含钒铁液中加入含碳铁水，以便得到增碳铁液，含碳铁水的含碳量大于含钒铁液的含碳量，含碳铁水的温度大于含钒铁液的温度；含碳铁水的含碳量大于含钒铁液的含碳量，含碳铁水的温度大于含钒铁液的温度。通过加入含碳铁水的方式来含钒铁液的含碳量，同时也提高了温度。含碳铁水加入含钒铁液中与其混合得到的混合熔液为增碳铁液，为含钒铁液提高了温度，增加了碳含量。因此增碳铁液相较于含钒铁液，含碳量高，熔点低，温度高，在炉底不易冻结。根据本技术实施例的钒钛磁铁矿还原熔炼的方法可以通过根据本技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钒钛磁铁矿还原熔炼装置，其特征在于，包括侧吹炉，所述侧吹炉包括：/n炉体，所述炉体具有炉腔、第一侧墙、第二侧墙、第三侧墙、第四侧墙、底墙和顶墙，所述第一侧墙与所述第二侧墙在第一预设方向上相对，所述第三侧墙与所述第四侧墙在第二预设方向上相对，所述第二侧墙上设有钛渣液出口和含钒铁水出口，所述第一预设方向垂直于所述第二预设方向；/n第一挡墙和第二挡墙，所述第一挡墙和所述第二挡墙沿所述第一预设方向间隔开地设在所述第三侧墙与所述第四侧墙之间，第一挡墙的至少一部分位于所述炉腔内，所述第二挡墙的至少一部分位于所述炉腔内，所述第一挡墙与所述第一侧墙、所述第三侧墙和所述第四侧墙之间限定出铁水槽，所述第一挡墙与所述第二挡墙、所述第三侧墙和所述第四侧墙之间限定出侧吹还原熔炼池，所述第二挡墙与所述第二侧墙、所述第三侧墙和所述第四侧墙之间限定出电热还原池，所述侧吹还原熔炼池的下部与所述铁水槽的下部之间相互连通，所述侧吹还原熔炼池的下部与所述电热还原池的下部之间相互连通；/n侧吹喷枪，所述侧吹喷枪设在所述第三侧墙和所述第四侧墙中的至少一者上，所述侧吹喷枪与所述侧吹还原熔炼池相对设置；和/n石墨电极，所述石墨电极的一部分伸入到所述电热还原池内。/n...

【技术特征摘要】
1.一种钒钛磁铁矿还原熔炼装置，其特征在于，包括侧吹炉，所述侧吹炉包括：
炉体，所述炉体具有炉腔、第一侧墙、第二侧墙、第三侧墙、第四侧墙、底墙和顶墙，所述第一侧墙与所述第二侧墙在第一预设方向上相对，所述第三侧墙与所述第四侧墙在第二预设方向上相对，所述第二侧墙上设有钛渣液出口和含钒铁水出口，所述第一预设方向垂直于所述第二预设方向；
第一挡墙和第二挡墙，所述第一挡墙和所述第二挡墙沿所述第一预设方向间隔开地设在所述第三侧墙与所述第四侧墙之间，第一挡墙的至少一部分位于所述炉腔内，所述第二挡墙的至少一部分位于所述炉腔内，所述第一挡墙与所述第一侧墙、所述第三侧墙和所述第四侧墙之间限定出铁水槽，所述第一挡墙与所述第二挡墙、所述第三侧墙和所述第四侧墙之间限定出侧吹还原熔炼池，所述第二挡墙与所述第二侧墙、所述第三侧墙和所述第四侧墙之间限定出电热还原池，所述侧吹还原熔炼池的下部与所述铁水槽的下部之间相互连通，所述侧吹还原熔炼池的下部与所述电热还原池的下部之间相互连通；
侧吹喷枪，所述侧吹喷枪设在所述第三侧墙和所述第四侧墙中的至少一者上，所述侧吹喷枪与所述侧吹还原熔炼池相对设置；和
石墨电极，所述石墨电极的一部分伸入到所述电热还原池内。


2.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：王云，李东波，陈学刚，郭亚光，裴忠冶，马登，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11