一种利用矿热炉烟气与炉渣显热的镍铬合金的冶炼方法与系统技术方案

本发明专利技术公开了一种利用矿热炉烟气与炉渣显热的镍铬合金的冶炼方法和系统，涉及冶炼镍铬合金领域，本方法包括：预热处理：将矿热炉烟气引入装有废钢和高铬合金的预热窑，点燃燃烧矿热炉烟气，对废钢和高铬合金利用烟气进行预热处理；热熔化处理：将预热后的废钢和高铬合金运输到矿热炉，利用矿热炉炉渣显热对废钢和高铬合金进行热熔化；本发明专利技术能够利用矿热炉烟气化学能，减少能耗成本。减少能耗成本。减少能耗成本。

【技术实现步骤摘要】
一种利用矿热炉烟气与炉渣显热的镍铬合金的冶炼方法与系统


[0001]本专利技术属于冶炼镍铬合金领域，具体为一种利用矿热炉烟气与炉渣显热的镍铬合金的冶炼方法和系统。

技术介绍

[0002]钢铁生产是现代工业的重要组成部分，每年需消耗大量能源，随着我国全社会资源循环利用体系的逐步完善和“双碳”工作的深入进行，废钢在钢铁冶炼行业使用比例逐年攀升，低耗、绿色及低成本的利用废钢资源冶炼不锈钢，有利于节约资源，促进资源可持续发展。矿热炉为钢铁冶炼提供母液，矿热炉烟气为还原性气体，烟气中的CO含量高达90％，具有较高的化学能，可将矿热炉烟气回收利用。
[0003]目前矿热炉烟气回收利用的主流技术为：矿热炉烟气通过风机经热风管道送至立磨车间与干燥窑车间，通过热交换的方式利用其显热干燥煤粉与红土镍矿，然后通过除尘与脱硫后排空。这种矿热炉烟气回收利用主要是利用烟气的高温，通过热交换的方式回收矿热炉烟气的显热，而未对其化学能有较好的利用，使得矿热炉烟气余热回收效率低，效果不佳。
[0004]在利用废钢进行冶炼前，一般先对废钢进行预热，进行预热的方法主要分为两类：利用电弧炉烟气显热以热交换的方式加热，使用燃料(如煤粉)通过燃烧产生化学能加热。废钢预热采用电弧炉烟气高温以热交换的方式加热废钢存在预热温度低、料层预热均匀性较差、料层上下区域温差大等缺点，进入电弧炉熔化期，电弧炉炉内热容有限，电耗成本控制难度大；而使用燃料加热则会增加能耗成本，同时喷吹燃料燃烧时又产生大量的废气，增加热量的损失和尾气处理的难度。
专利技术内容
[0005]针对上述问题，本专利技术首先提出了利用矿热炉烟气与炉渣显热预热的镍铬合金的冶炼方法，该方法能够利用矿热炉烟气化学能，减少能耗成本。
[0006]本专利技术还提出一种应用于上述冶炼方法的冶炼系统。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下的技术方案：
[0008]一种利用矿热炉烟气与炉渣显热的镍铬合金的冶炼方法，所述方法包括：
[0009]预热处理：将矿热炉烟气引入装有废钢和高铬合金的预热窑，点燃燃烧矿热炉烟气，对废钢和高铬合金利用烟气进行预热处理；
[0010]热熔化处理：将预热后的废钢和高铬合金运输到矿热炉，利用矿热炉炉渣显热对废钢和高铬合金进行热熔化。
[0011]充分利用矿热炉烟气的余热及其化学能，可以将废钢和高铬合金的温度，在进入矿热炉前加热到700～800摄氏度，以及预热后烟气密闭回流，防止二噁英的产生。
[0012]优选地，所述热熔化处理的矿热炉内还包括冶炼红土镍矿得到的铁水。
[0013]优选地，所述红土镍矿在进入矿热炉需进行干燥处理和焙烧预还原处理；
[0014]干燥处理和焙烧预还原处理有助于红土镍矿冶炼得到铁水，减少其他因素的影响。
[0015]优选地，所述预热处理前还包括对废钢和高铬合金进行破碎处理，废钢和高铬合金破碎粒度＜400mm；
[0016]有助于缩短废钢和高铬合金预热时间，还可以改善矿热炉炉料透气性。
[0017]优选地，所述预热处理中矿热炉烟气释放的热量为Q
烟热
，矿热炉烟气燃烧释放的热量为Q
燃热
，废钢和高铬合金预热吸收的热量为Q
钢预热
；所述热熔化处理中炉渣显热释放的热量为Q
炉渣
，废钢和高铬合金熔化吸收的热量为Q
钢熔化
；所述热量之间的关系符合：Q
烟热
+Q
燃热
+Q
炉渣
>Q
钢预热
+Q
钢熔化
。
[0018]优选地，所述矿热炉烟气为红土镍矿在矿热炉内冶炼产生的烟气；所述矿热炉烟气温度为900℃～1000℃；所述矿热炉烟气中85％～95％为CO。
[0019]优选地，所述废钢和高铬合金利用矿热炉烟气进行预热处理的温度为 700℃～800℃，预热时间为25min～30min。
[0020]优选地，所述炉渣由红土镍矿冶炼产生，所述炉渣含量占红土镍矿的65％～ 80％；所述炉渣温度为1550℃～1590℃。
[0021]一种应用于上述冶炼方法的冶炼系统，所述系统包括亚高速烧嘴和燃烧器，所述亚高速烧嘴和燃烧器安装在预热窑内，所述亚高速烧嘴向窑内喷吹矿热炉烟气；所述燃烧器燃烧预热窑内的矿热炉烟气。
[0022]亚高速烧嘴，有助于提高烟气中CO氧化效率，烟气与废钢的对流传热系数和增强矿热炉烟气余热回收效率。
[0023]优选地，所述系统还包括破碎机、上料输送单元、预热窑和矿热炉，所述上料输送单元包括第一上料输送单元和第二上料输送单元，第一上料输送单元连接破碎机和预热窑，第二上料输送单元连接预热窑和矿热炉。
[0024]综上所述，由于采用了上述技术方案，相比于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
[0025]1.在本专利技术中，充分利用矿热炉烟气的余热及其化学能，可以将废钢和高铬合金的温度，在进入矿热炉前加热到700～800摄氏度，减少能耗成本，以及预热后烟气密闭回流，防止二噁英的产生。
[0026]2.在本专利技术中，红土镍矿冶炼产生的炉渣温度1550～1590摄氏度，大量渣液热容把预热后废钢和高铬合金快速熔化，矿热炉炉渣的显热得以利用，减少能耗成本。
附图说明
[0027]图1是利用矿热炉烟气与炉渣显热预热的镍铬合金的冶炼方法的步骤图；
[0028]图2是利用矿热炉烟气与炉渣显热预热的镍铬合金的冶炼方法的流程图。
具体实施方式
[0029]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不
用于限定本专利技术。
[0030]如图1
‑
2所示中，本专利技术一种利用矿热炉烟气与炉渣显热的镍铬合金的冶炼方法，该方法包括：
[0031]红土镍矿在进入矿热炉进行干燥处理和焙烧预还原处理，干燥处理和焙烧预还原处理有助于红土镍矿冶炼得到铁水，减少其他因素的影响；
[0032]将进入预热窑之前的废钢和高铬合金进行破碎处理，废钢和高铬合金破碎粒度＜400mm；有助于缩短废钢和高铬合金预热时间，还可以改善矿热炉炉料透气性；
[0033]将红土镍矿在矿热炉冶炼产生的烟气引入装有废钢和高铬合金的预热窑，点燃燃烧矿热炉烟气，对废钢和高铬合金利用烟气进行预热处理；充分利用矿热炉烟气的余热及其化学能，可以将废钢和高铬合金的温度，在进入矿热炉前加热到 700～800摄氏度，减少能耗成本，以及预热后烟气密闭回流，防止二噁英的产生；
[0034]将预热后的废钢和高铬合金运输到矿热炉，利用矿热炉炉渣显热对废钢和高铬合金进行热熔化；红土镍矿冶炼产生的炉渣温度1550～1590摄氏度，大量渣液热容把预热后废钢和高铬合金快速熔化，矿热炉炉渣的显热得以利用，减少能耗成本。
[0035]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用矿热炉烟气与炉渣显热的镍铬合金的冶炼方法，其特征在于：所述方法包括：预热处理：将矿热炉烟气引入装有废钢和高铬合金的预热窑，点燃燃烧矿热炉烟气，对废钢和高铬合金利用烟气进行预热处理；热熔化处理：将预热后的废钢和高铬合金运输到矿热炉，利用矿热炉炉渣显热对废钢和高铬合金进行热熔化。2.根据权利要求1所述的一种利用矿热炉烟气与炉渣显热的镍铬合金的冶炼方法，其特征在于：所述热熔化处理的矿热炉内还包括冶炼红土镍矿得到的铁水。3.根据权利要求2所述的一种利用矿热炉烟气与炉渣显热的镍铬合金的冶炼方法，其特征在于：所述红土镍矿在进入矿热炉需进行干燥处理和焙烧预还原处理。4.根据权利要求1所述的一种利用矿热炉烟气与炉渣显热的镍铬合金的冶炼方法，其特征在于：所述预热处理前还包括对废钢和高铬合金进行破碎处理；废钢和高铬合金破碎粒度＜400mm。5.根据权利要求1所述的一种利用矿热炉烟气与炉渣显热的镍铬合金的冶炼方法，其特征在于：所述预热处理中矿热炉烟气释放的热量为Q
烟热
，矿热炉烟气燃烧释放的热量为Q
燃热
，废钢和高铬合金预热吸收的热量为Q
钢预热
；所述热熔化处理中炉渣显热释放的热量为Q
炉渣
，废钢和高铬合金熔化吸收的热量为Q
钢熔化
；所述热量之间的关系符合：Q
烟热
+Q

【专利技术属性】
技术研发人员：何丛珍，李戈登，梁国燊，黄凤仪，刘光勇，王骏，陈海涛，苏继华，吴杰阳，
申请(专利权)人：广东青扬环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：