本发明专利技术公开了一种利用矿热炉还原钒的装置及方法，涉及化工设备技术领域，所示装置包括竖炉，所述竖炉包括入料管和炉体，所述入料管与所述炉体连通，所述入料管的管壁开设有第一通孔，所述装置还包括可移动管和电机，所述可移动管位于所述入料管内，所述可移动管外壁的竖直方向连接有齿条，所述电机安装于所述炉体上方，所述电机输出轴上安装齿轮，所述齿轮与所述齿条在所述第一通孔处啮合，所述可移动管内部沿管壁方向设有螺旋轨道，以及利用本装置提炼钒的方法。以解决竖炉添加球团时球团撞击碎裂产生细粉的问题。击碎裂产生细粉的问题。击碎裂产生细粉的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种利用矿热炉还原钒的装置及方法
[0001]本专利技术涉及化工设备领域，具体地，涉及一种利用矿热炉还原钒的装置及方法。
技术介绍
[0002]造球是粉矿造块的重要方法之一。先将粉矿加适量的水分和粘结剂制成粘度均匀、具有足够强度的生球，经干燥、预热后在氧化气氛中焙烧，使生球结团，制成球团矿。这种方法特别适宜于处理精矿细粉。球团矿具有较好的冷态强度、还原性和粒度组成。在钢铁工业中球团矿与烧结矿同样成为重要的高炉炉料，可一起构成较好的炉料结构。也应用于有色金属冶炼。球团有了一定强度，到高炉里不会压碎，同时球团之间有空隙，还原气体能通过，热量也能对流辐射到内部。如果细粉堆积在炉底会使炉底的球团接触不到还原气体，热量也很难辐射到内部，导致反应不充分，同时反应气体为加压气体，会带走细粉。
[0003]中国专利CN201310372684.3中采用竖炉还原
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电炉熔分深还原回收铁、钒、钛，此方法中需要将钒钛铁精矿造球，然后由竖炉顶部装入，完成还原反应，由于竖炉顶部到竖炉底部有很长一段距离，球团下落的冲击力就会非常大，球团撞击炉底或者碰撞其他球团时，会使球团碎裂产生细粉。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供了一种利用矿热炉还原钒的装置及方法，以解决竖炉添加球团时球团撞击碎裂产生细粉的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种利用矿热炉还原钒的装置，包括竖炉，所述竖炉包括入料管和炉体，所述入料管与所述炉体连通，所述入料管的管壁开设有第一通孔，所述装置还包括可移动管和电机，所述可移动管位于所述入料管内，所述可移动管外壁的竖直方向连接有齿条，所述电机安装于所述炉体上方，所述电机输出轴上安装齿轮，所述齿轮与所述齿条在所述第一通孔处啮合，所述可移动管内部沿管壁方向设有螺旋轨道。
[0007]本装置利用可移动管内的螺旋轨道的缓冲能力，减小球团从可移动管下端出去时的速度，同时通过电机带动可移动管上下移动，使可移动管下端始终距离炉底或者炉内球团顶部较近，避免从可移动管下端出去的球团二次加速，从而减小球团的冲击力，降低球团碎裂的可能，减少细粉的生成。
[0008]进一步的，所述可移动管安装有一距离传感器，所述距离传感器的信号输出端连接所述电机的控制器。
[0009]距离传感器用于实时检测可移动管下端与炉底或者炉内球团顶部之间的距离，当距离小时，控制电机转动，带动可移动管上升，防止可移动管下端堵料。
[0010]进一步的，所述可移动管上端连接一管口，所述管口内壁为漏斗型，所述管口上端外径尺寸与所述入料管内径尺寸匹配，所述管口下端内径尺寸与所述可移动管内径尺寸匹配，所述管口外壁与所述入料管内壁设有第一动密封。
[0011]此结构方便下料，减少可移动管上端堵料的可能，第一动密封能够密封作用，同时防止细粉进入入料管和可移动管之间的缝隙里。
[0012]进一步的，所述可移动管包括内管和外管，所述内管和所述外管之间存在第一间隙，所述外管与所述入料管之间存在第二间隙，所述内管和所述外管上端连接，所述外管上方开设有若干第二通孔，所述入料管管壁连接第一风管，所述第一风管一端与所述第二间隙连通，所述第一风管另一端连接风机入风口，所述外管与所述入料管之间设有第二动密封，所述第二动密封位于所述第一风管下方，所述第二动密封位于第一通孔上方。
[0013]第二动密封使第二间隙下方密封，第二通孔连通了第一间隙和第二间隙，使风机产生的吸力依次通过第一风管、第二间隙和第一间隙到达可移动管下端，吸收可移动管下端飘出的细粉和炉体内的细粉，不仅能够回收利用，还能够防止炉体内细粉堆积。
[0014]进一步的，所述内管下端连接一锥形板，所述锥形板上宽下窄，所述锥形板上端尺寸与所述内管下端尺寸匹配，所述锥形板下端开口。
[0015]此结构使风机传导来的吸力向内管下端聚集，同时锥形板使外管与锥形板之间的间隙上窄下宽，导致锥形板下方气流流速小于锥形板上方气流流速，由压强差来增加细粉的吸收效果。
[0016]进一步的，所述炉体下方安装有一伸缩设备，所述伸缩设备包括挡板和轨道，所述挡板安装于所述轨道上，所述轨道安装于所述炉体出料口上方，所述挡板插入所述炉体下方，所述挡板上有若干第三通孔。
[0017]此结构在炉体内部下方构成一空腔，第三通孔能够阻止球团通过，同时使细粉通过，减避免细粉与球团混合堆积。
[0018]进一步的，所述挡板边缘有一缺口，所述装置还包括第二风管，所述第二风管下端能够穿过所述缺口插入所述炉体下方，所述第二风管上端穿过所述炉体与所述第一风管连通。
[0019]此结构能够使挡板下方收集的细粉通过第二风管回收，防止影响炉体出料，细粉堆积过多还可能漫过挡板，与球团混合，影响反应。
[0020]进一步的，所述装置还包括若干伸缩模块和若干推板，若干所述伸缩模块和若干所述推板一一对应，所述管口开设有若干凹槽，若干所述凹槽与若干所述伸缩模块一一对应，所述伸缩模块一端连接所述凹槽底部，所述伸缩模块另一端连接所述推板，所述推板能够与所述管口内壁贴合，所述电机安装有扭矩传感器，所述扭矩传感器的信号输出端连接所述伸缩模块的控制器。
[0021]此结构用于检测和疏通可移动管上端的堵料情况，当可移动管上端堵料过多时，电机输出轴扭矩增加，扭矩传感器传输信号，伸缩模块的控制器控制伸缩模块带动推板伸缩运动，将可移动板上端堵塞的球团疏通，并且能够实时检测，防止随时堵料。
[0022]本专利技术还提供了一种基于所述装置的钒提炼方法，所述方法包括以下步骤：钒钛氧化球团生产、钒钛氧化球团还原、金属化球团电炉熔分、含钒铁水提钒和钒渣制五氧化二钒；
[0023]a、钒钛氧化球团生产：将钒钛铁精矿与粘结剂和水混合造球团；
[0024]b、钒钛氧化球团还原：首先控制所述电机转动，将所述可移动管移动至最下方，并且控制所述伸缩设备将所述挡板伸出，挡住出料口，然后从所述入料管加入所述球团，所述
距离传感器检测所述可移动管下端与所述炉体内的球团顶部的距离获得距离值，判断所述距离值是否小于预设值，当所述距离值小于所述预设值时，所述控制器控制所述电机输出轴转动，带动所述可移动管上升，直到所述距离值大于或等于所述预设值后所述电机的输出轴停止转动，所述炉体装满后将还原煤气通入所述炉体内与所述球团反应，最后控制所述伸缩设备将所述挡板收缩，将所得的金属化球团通过竖炉底部排出；
[0025]c、金属化球团电炉熔分：将金属化球团装入矿热炉冶炼，冶炼完毕通过出渣口排出熔分钛渣，通过出铁口排出含钒铁水；
[0026]d、含钒铁水提钒：向含钒铁水中吹氧获得铁水和钒渣；
[0027]e、钒渣制五氧化二钒：将钒渣磨成粉状，再将粉状钒渣与碳酸钠混合氧化焙烧，生成含可溶性钒酸盐的产物，然后经水浸过滤、沉淀、煅烧制得合格的片状五氧化二钒。
[0028]此方法能够将钒钛铁精矿中钒、铁和钛进行有效分离，同时能够防止球团粉化对反应造成影响，提本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种利用矿热炉还原钒的装置，包括竖炉，所述竖炉包括入料管和炉体，所述入料管与所述炉体连通，其特征在于，所述入料管的管壁开设有第一通孔，所述装置还包括可移动管和电机，所述可移动管位于所述入料管内，所述可移动管外壁的竖直方向连接有齿条，所述电机安装于所述炉体上方，所述电机输出轴上安装齿轮，所述齿轮与所述齿条在所述第一通孔处啮合，所述可移动管内部沿管壁方向设有螺旋轨道。2.根据权利要求1所述的一种利用矿热炉还原钒的装置，其特征在于，所述可移动管安装有一距离传感器，所述距离传感器的信号输出端连接所述电机的控制器。3.根据权利要求1所述的一种利用矿热炉还原钒的装置，其特征在于，所述可移动管上端连接一管口，所述管口内壁为漏斗型，所述管口上端外径尺寸与所述入料管内径尺寸匹配，所述管口下端内径尺寸与所述可移动管内径尺寸匹配，所述管口外壁与所述入料管内壁设有第一动密封。4.根据权利要求3所述的一种利用矿热炉还原钒的装置，其特征在于，所述可移动管包括内管和外管，所述内管和所述外管之间存在第一间隙，所述外管与所述入料管之间存在第二间隙，所述内管和所述外管上端连接，所述外管上方开设有若干第二通孔，所述入料管管壁连接第一风管，所述第一风管一端与所述第二间隙连通，所述第一风管另一端连接风机入风口，所述外管与所述入料管之间设有第二动密封，所述第二动密封位于所述第一风管下方，所述第二动密封位于第一通孔上方。5.根据权利要求4所述的一种利用矿热炉还原钒的装置，其特征在于，所述内管下端连接一锥形板，所述锥形板上宽下窄，所述锥形板上端尺寸与所述内管下端尺寸匹配，所述锥形板下端开口。6.根据权利要求1所述的一种利用矿热炉还原钒的装置，其特征在于，所述炉体下方安装有一伸缩设备，所述伸缩设备包括挡板和轨道，所述挡板安装于所述轨道上，所述轨道安装于所述炉体出料口上方，所述挡板插入所述炉体下方，所述挡板上有若干第三通孔。7.根据权利要求4或6所述的一种利用矿热炉还原钒的装置，其特征在于，所述挡板边缘有一缺口，所述装置还包括第二风管，所述第二风管下端能够穿过所述缺口插入所述炉体下方，所述第二风管上端穿过所述炉体与所述第一风管连通。8.据权利要求3所述的一种利用矿热炉还原钒的装置，其特征在于，所述装置还包括若干伸缩模块和若干推板，若干所述伸缩模块和若干所述推板一一对应，所述管口开设有若干凹槽，若干所述凹槽与若干所述伸缩模块一一对应，所述伸缩模块一端连接所述凹槽底部，所述伸缩模块另一端连接所述推板，所述推板能够与所述管口内壁贴合，所述电机安装有扭矩传感器，所述扭矩传感器的信号输出端连接所述伸缩模块的控制器。9.一种基于权利要求1
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6中任一项所述装置的钒提炼方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：钒钛氧化球团生产、钒钛氧化球团还原、金属化球团电炉熔分、含钒铁水...
【专利技术属性】
技术研发人员：周旭，金应文，
申请(专利权)人：石棉蓝翔冶金材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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