本发明专利技术涉及一种短流程的红土镍矿干燥预还原的装置及应用，属于有色金属冶炼技术领域。所述装置包括干燥窑和连接罩；干燥窑的进料口和进气口分别位于干燥窑的两端，使得干燥窑工作时，高温烟气的流动方向和红土镍矿的运动方向相反；干燥窑出料口和进气口位于干燥窑的同一端；干燥窑的出料口和连接罩相连。其应用包括以下步骤：S1、逆烟干燥，S2、配矿、还原。本发明专利技术使红土镍矿与高温烟气逆向运动而实现高效干燥，以提高烟气余热利用率和干矿产量；连接罩内设有溜槽和旁通管，产出的干矿直接经溜槽进入回转窑内进行焙烧、预还原，既能充分利用干矿显热，降低回转窑能耗，又能减少干矿落地频率，降低扬尘污染，极大缩短RKEF工序流程和减少运行成本。程和减少运行成本。程和减少运行成本。
【技术实现步骤摘要】
一种短流程的红土镍矿干燥预还原的装置及应用
[0001]本专利技术涉及一种短流程的红土镍矿干燥预还原的装置及应用，属于有色金属冶炼
技术介绍
[0002]当今，利用红土镍矿生产镍铁普遍采用回转窑—电炉工艺，简称RKEF工艺。该工艺的流程为：湿矿场地堆存
→
干燥窑烘干
→
配矿车间存储、配矿
→
回转窑焙烧、预还原
→
电炉熔炼铸锭。
[0003]堆存在湿矿场地的红土镍矿中自由水含量占比约为40wt％，对其烘干处理的方式是：在干燥窑内，利用回转窑高温烟气与红土镍矿接触进行热量交换，换热后的烟气将从红土镍矿中蒸发出来的水分带走，进而实现红土镍矿的干燥。经干燥窑烘干后的红土镍矿即为干矿。目前行业内基本采用高温烟气流动方向与红土镍矿运动方向相同的方式促成彼此接触换热。正是因为两者运动方向相同，致使相互接触的时间短，换热面积小，高温烟气的余热利用率低。在干矿干燥程度合格的前提下，为了达到更高产量，往往还需要另外配置热风炉或是煤气炉作为补充热源，因而又增加了能耗。
[0004]通常，红土镍矿被烘干后经干燥窑出料罩排出，再中转至配矿车间存储，配矿车间按照工艺要求进行配矿后，送入回转窑中焙烧、预还原。配矿车间内干矿多为落地式料堆存储，配矿时再使用装载机将干矿倒运至配矿仓中。但是，自干矿进入配矿车间后落地堆存，再到被倒运至配矿仓的整个过程中，配矿车间内需要投入大量工程车辆，运行成本非常高。此外，在干矿频繁的倒运过程中造成的扬尘污染，也加重了环保压力。目前，同行业中也有一些工厂采用高位钢板仓的方式存储干矿，但因为钢板仓占地面积大，设备尺寸高，所需配套的带式输送机数量多，致使钢板仓式配矿车间建设的工程量浩大，工程建设投资高。
[0005]在干燥窑内，经与回转窑高温烟气接触换热后排出的干矿的自由水含量约为22wt％，温度为70℃～85℃，后被转运至配矿车间。由于干矿在配矿车间的存储时间长，使用时温度已降到了室温，浪费了显热，入回转窑焙烧、预还原时需要再次经过一个吸热升温的过程，因此增加了回转窑焙烧、预还原工段的能耗。此外，在存储的过程中，干矿会吸收空气中水分，这导致配矿时无法精准配比还原剂的用量，出现产品成分波动大的情况。
[0006]综上所述可见，现有的红土镍矿干燥、预还原方法中，回转窑烟气余热和干矿自身显热利用率低，流程长，能耗大，因此综合考虑一种短流程的红土镍矿干燥、焙烧、预还原的方法对降低RKEF工艺生产镍铁能耗显的尤为重要。
技术实现思路
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种短流程的红土镍矿干燥、预还原的装置及应用，目的是使回转窑烟气余热利用最大化、干矿的产量最大化、干矿的显热利用率最大化，进而降低RKEF工艺生产镍铁中红土镍矿烘干、焙烧、预还原工段的能耗，同时减少干矿的落地、倒运频率，从而也能实现减少扬尘污染和降低运行成本的目的。
[0008]为达到上述目的，本专利技术是这样实现的：
[0009]一种短流程的红土镍矿干燥预还原的方法是在干燥窑中，使高温烟气的流动方向与红土镍矿的运动方向相反，通过增加高温烟气和红土镍矿的接触面积和接触时间，实现回转窑烟气余热利用最大化及干矿的产量最大化。此外，利用本方法产出的干矿不落地存储，而是直接进入回转窑内进行焙烧、预还原，这样既能充分利用干矿的显热，降低回转窑焙烧、预还原工段的能耗，还能有效缩短工序流程，减少运行成本。
[0010]本专利技术一种短流程的红土镍矿干燥预还原的装置，所述装置包括干燥窑和连接罩；所述干燥窑的进料口和进气口分别位于干燥窑的两端，使得干燥窑工作时，高温烟气的流动方向和红镍土矿的运动方向呈相反；所述干燥窑出料口和进气口位于干燥窑的同一端；干燥窑的出料口和连接罩相连，如此为实现高温烟气和待干燥红土镍矿在干燥窑内的逆向运动提供了必要条件。
[0011]作为优选，本专利技术一种短流程的红土镍矿干燥预还原的装置，所述连接罩顶部设有开口，开口和干燥窑连通；同时连接罩顶部还预留有与还原剂仓连通的还原剂落料管和预留有直接加入额外干矿的干矿落料管；所述连接罩底部和/或侧面设计有至少两个出口，其中至少一个出口与回转窑相连，至少一个出口与旁通料仓相连，如此可在连接罩内实现基本混料和为完成精准控制提供了必要条件，尤其是考虑到了实际生产时，回转窑产能过剩时如何处理、产能不足时如何处理的问题，这为后续的高效优质还原提供必要条件。而且在连接罩内混料时，从干燥窑内出来的颗粒具有一定的转动能力和流动能力以及携带这一定的温度和水分；这有利于其和还原剂以及额外补入的干燥矿物混合均匀。
[0012]作为优选，本专利技术一种短流程的红土镍矿干燥预还原的装置，连接罩内设有溜槽与旁通管；溜槽与回转窑相连，旁通管与旁通料仓相连，所述旁通管上还设有控制旁通料仓进料量的阀门。
[0013]作为优选，本专利技术一种短流程的红土镍矿干燥预还原的装置，连接罩中部还设有若干个用于观察干燥窑出料量和溜槽下料情况的观察孔。
[0014]作为优选，本专利技术一种短流程的红土镍矿干燥预还原的装置，所述干燥窑呈倾斜设计，其倾斜角为5
°
～6
°
；所述溜槽的倾斜角大于干燥窑的倾斜角，如此有利于混料均匀。
[0015]作为优选，本专利技术一种短流程的红土镍矿干燥预还原的装置，回转窑进料口所在平面到水平面的距离大于旁通料仓进料口所在平面到水平面的距离；所述旁通料仓进料口与连接罩上的出口连接。
[0016]本专利技术一种短流程的红土镍矿干燥预还原的装置的应用，包括以下步骤：
[0017]S1、逆向干燥：
[0018]将待干燥的红土镍矿从干燥窑的进料口送入干燥窑；同时将来自回转窑的高温烟气从干燥窑进烟口送入干燥窑；使得高温烟气的流动方向和红土镍矿的运动方向相反，即高温烟气和待干燥红土镍矿呈逆向运动；
[0019]S2、配矿、还原：
[0020]监控干燥窑红土镍矿的流速，根据干矿的产出，配入还原剂或配入还原剂与额外补入干矿；还原剂和干矿在连接罩内完成初步混合并送入回转窑，然后在回转窑内进行还原。
[0021]本专利技术一种短流程的红土镍矿干燥预还原的装置的应用，步骤S1中，堆存在湿矿
堆场的红土镍矿通过带式输送机运至干燥窑进料口，进入干燥窑后的红土镍矿与从干燥窑出料口即从进烟口进入的来自回转窑内的高温烟气逆向运动，随着干燥窑的轴向旋转，高温烟气在翻腾的红土镍矿缝隙中穿过，实现高效干燥，经过干燥后得到的干矿从出料口排出并直接落入连接罩内。
[0022]本专利技术一种短流程的红土镍矿干燥预还原的装置的应用，当干矿产量供大于求或供不应求的情况出现时，通过相应的调剂装置实时应对；具体的调剂方法为：干矿产量高于回转窑需求量时，多出的干矿就通过连接罩内的旁通管排出；旁通管定量给料机实时监测干矿的排出量，并通过旁通管上的阀门实时控制干矿的排出，排出的干矿在经旁通料仓中转后，存储到配矿车间内，如此可大大减少干矿落地存储量和转运量；干矿产量不足回本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种短流程的红土镍矿干燥预还原的装置，其特征在于：所述装置包括干燥窑和连接罩；所述干燥窑的进料口和进气口分别位于干燥窑的两端，使得干燥窑工作时，高温烟气的流动方向和红镍土矿的运动方向相反；所述干燥窑出料口和进气口位于干燥窑的同一端；干燥窑的出料口和连接罩相连。2.根据权利要求1所述的一种短流程的红土镍矿干燥预还原的装置，其特征在于：所述连接罩顶部设有开口，开口和干燥窑的出料口连通；同时连接罩顶部还预留有与还原剂仓连通的还原剂落料管和预留有直接加入额外干矿的干矿落料管；所述连接罩底部和/或侧面设计有至少两个出口，其中至少一个出口与回转窑相连，至少一个出口与旁通料仓相连。3.根据权利要求2所述的一种短流程的红土镍矿干燥预还原的装置，其特征在于：连接罩内设有溜槽与旁通管；溜槽与回转窑相连，旁通管与旁通料仓相连。4.根据权利要求1所述的一种短流程的红土镍矿干燥预还原的装置，其特征在于：所述干燥窑呈倾斜设计，其倾斜角为5
°
～6
°
。5.根据权利要求2所述的一种短流程的红土镍矿干燥预还原的装置，其特征在于：回转窑进料口所在平面到水平面的距离大于旁通料仓进料口所在平面到水平面的距离；所述旁通料仓进料口与连接罩上的出口连接。6.一种如权利要求1
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5任意一项所述的短流程的红土镍矿干燥预还原的装置的应用，其特征在于：包括以下步骤：S1、逆烟干燥：将待干燥的红土镍矿从干燥窑的进料口送入干燥窑；同时将来自回转窑的高温烟气从干燥窑进烟口送入干燥窑；使得高温烟气的流动方向和待干燥红土镍矿的运动方向相反，即高温烟气和待干燥红土镍矿呈逆向运动；S2、配矿、还原：监控干燥窑红土镍矿的流速，根据干燥窑干矿的产出，配入还原剂或配入还原剂和额外补入干矿；还原剂和干矿在连接罩内完成初步混合并送入回转窑，然后...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡建勇，江新芳，倪树民，尉祥坊，樊大伟，张正勇，章继红，
申请(专利权)人：宁波力勤资源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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