炼铁及重金属回收冶炼炉及冶炼方法技术

本发明专利技术提供一种炼铁及重金属回收冶炼炉及冶炼方法，包括：炉体和布料装置；布料装置包括储料装置和布料控制装置；储料装置包括设置在炉体的顶部的料罐；在料罐的底部设置有出料口，出料口通过溜管与炉体的顶部的内部连通；在出料口处设置有密封阀门；布料控制装置包括设置在炉体的内部的料位探测装置，料位探测装置与密封阀门通过信号连接。利用本发明专利技术能够解决现有技术中，高炉炼铁技术存在的由于附属设备多、设备体积大、流程长、成本高、灵活性差等缺陷导致不适合小微企业，特别是铸造企业使用以及对原料过高要求等问题。以及对原料过高要求等问题。以及对原料过高要求等问题。

【技术实现步骤摘要】
炼铁及重金属回收冶炼炉及冶炼方法


[0001]本专利技术涉及冶炼
，更为具体地，涉及一种炼铁及重金属回收冶炼炉及冶炼方法。

技术介绍

[0002]在现有技术中，炼铁主要设备为高炉，占据炼铁总产能约90％，但是高炉系统本体规模大，附属系统多、投资巨大，对基础交通运输设施损坏严重而饱受诟病，非高炉炼铁技术和设备一直在进步，现在已发展几十年，非高炉炼铁分为气基法和熔融法，设计出的设备各式各样、装备众多，全球范围内已知的非高炉冶炼方法近40种，但一直没有出现能够继承高炉优点又能摆脱对精料和冶金焦依赖的标志性的冶金方法和设备。
[0003]传统高炉炼铁生产投资巨大，附属设备众多，主要包括要原料方面的附属设备和布料设备所需的附属设备，其中原料方面包括原料厂、烧结厂、焦化厂、球团厂、煤粉制备厂等等，所有这些都为高炉炼铁服务，高炉呈现大型化趋势，有的高炉已达5000m3，而且更大级别的高炉有可能诞生，一座3200m3级别大高炉每天可产一万多吨铁水，相应的副产品包括：四千吨炉渣和三千吨冶金焦及一万两千吨矿石和大量二氧化碳气体的排放，给社会物流运输和自然环境带来巨大压力，随着社会发展和绿色生产意识的普及，环保节能、绿色化、小型化炼铁作为未来炼铁发展一个趋势，已经受到人们重视，而且生产规模小型化更能发挥出小企业“船小好调头”的优势，更能适应变化无常的市场。
[0004]在布料设备方面，高炉的布料装置通常采用大小钟布置和高压无钟炉顶结合旋转溜槽两种方式，其中，大小钟布料方式，如图6所示，工作时先将炉料运至小钟上部的受料斗，随后小钟向下开启，炉料进入大小钟之间的空间内，然后大钟开启，炉料顺着大钟边缘落入炉内完成一次布料，但是存在布料结构笨重，被炉料磨损后修补困难，补焊工作环境极其恶劣，对补修人员而言，具有较高风险性的问题，使用较少。因此，多数采用高压无钟炉顶结合旋转溜槽的布料方式，如图5所示，主体设备为料罐结合旋转溜槽，旋转溜槽可以旋转布料，也可以上下摆动调整角度，可以实现几乎任意位置的定点布料，灵活性强，但是该系统需要设计冷却系统、液压系统、均排压系统等，附属设备众多、维修不便。目前非高炉炼铁技术发展迅速，但是铁水产量普遍都不高，冶炼成本居高不下，大部分非高炉项目运营处于亏损状态。高炉炼铁方法容积大、热效率高、产量大但是相关产业链长、规模庞大、投资巨大、资源依赖性强，不合适小微企业，特别是铸造企业。
[0005]现有高炉装备对自然资源非常依赖，尤其对一级冶金焦高度依赖，如果焦炭质量降低或者焦炭质量不稳定，比如热强度和反应性不达标就会对高炉顺行产生重大影响，轻则炉况难行、产量降低，重则指标恶化、焦比升高、悬料、崩料、管道气流时有发生，冷却壁及风口有可能被烧坏，损失严重，由于高炉内部是空腔，停炉、开炉、休风等都需要过量的焦炭来保证顺行，使得每一次的操作都会有很高的费用。如果钢材价格很高，钢厂利润可观生产上的一些费用可以承受，但如果钢价下跌，钢厂有可能出现巨大亏损，面对变化莫测的市场环境大企业可能承担更大风险。
[0006]综上所述，目前高炉炼铁技术中，存在的技术问题有：
[0007]1、由于附属设备多、设备体积大、流程长、成本高、灵活性差等缺陷导致不适合小微企业，特别是铸造企业使用；
[0008]2、对原料过高要求，如热强度和反应性不达标就会对高炉顺行产生重大影响，以及由于高炉内部是空腔，停炉、开炉、休风等都需要过量的焦炭来保证顺行，使得每一次的操作都会有很高的费用。

技术实现思路

[0009]鉴于上述问题，本专利技术的目的是提供一种炼铁及重金属回收冶炼炉及冶炼方法，用以解决目前的现有技术中存在的至少一个技术问题。
[0010]本专利技术提供一种炼铁及重金属回收冶炼炉，包括：炉体和布料装置；其中，所述炉体的炉身的高度为2
‑
10米；在所述炉体的炉身与炉腰过渡的部位设置有一周氧气供应装置；在所述炉体的下部的侧壁上设置有风口，在所述炉体的下部的侧壁上设置有铁口，所述铁口位于所述风口的下方；在所述炉体的底部设置有重金属排出孔；所述布料装置包括储料装置和布料控制装置；其中，所述储料装置包括设置在所述炉体的顶部的料罐；在所述料罐的底部设置有出料口，所述出料口通过溜管与所述炉体的内部连通；在所述出料口处设置有密封阀门；所述布料控制装置包括设置在所述炉体的内部的料位探测装置，所述料位探测装置与所述密封阀门通过信号连接。
[0011]此外，优选的方案是，在所述重金属排出孔与所述炉体的底座之间设置有缝隙；在所述缝隙内设置有重金属回收管；所述重金属回收管的一端与所述重金属排出孔连接，所述重金属回收管的另一端设置在所述缝隙的外部，在所述重金属回收管的另一端连接有接收容器。
[0012]此外，优选的方案是，所述氧气供应装置包括围绕所述炉身与炉腰过渡的部位均匀布设的至少四个氧气喷入口；在每个所述氧气喷入口的氧气进口处均连接有氧气管。
[0013]此外，优选的方案是，所述风口与所述氧气供应装置设置在所述炉体的炉壳的边缘处；所述溜管设置在所述炉体的内部的一端呈倾斜设置，使所述溜管内的炉料的下料点靠近所述炉体的内部的炉墙。
[0014]此外，优选的方案是，所述储料装置包括均匀分布在炉体的顶部的至少两个料罐。
[0015]此外，优选的方案是，所述料罐的数量为三个。
[0016]此外，优选的方案是，在所述炉体的顶部设置有煤气导出管；所述煤气导出管设置在三个所述料罐的中部。
[0017]此外，优选的方案是，所述料位探测装置包括料位探尺；所述料位探尺由所述炉体的顶部垂直插设在所述炉体的内部；所述料位探尺与所述密封阀门通过信号连。
[0018]此外，优选的方案是，在所述炉体的内侧壁上设置有耐火浇注料层。
[0019]本专利技术提供一种炼铁及重金属回收冶方法，采用如上所述的炼铁及重金属回收冶炼炉对炉料进行炼铁及重金属回收；包括如下步骤：
[0020]S1、关闭所述密封阀门，将预先配置的矿石和燃料作为炉料送入所述料罐进行储存；
[0021]S2、当所述料位探测装置探测到所述炉体内部的料面下降至设定深度时生成探测
信息并发送至所述密封阀门，根据所述探测信息，所述密封阀门开启，使所述料罐内的炉料通过所述溜管流入所述炉体的内部，所述料罐中的炉料排空后，完成一次布料；
[0022]S3、进入到所述炉体的内部的炉料燃烧并逐步下降，当所述炉料下降至所述氧气供应装置的位置时，在氧气的助燃作用下所述燃料加速燃烧以及气化产生的还原气体向上运动与所述未燃烧的炉料充分反应后从所述炉体的炉顶排出，未燃烧的炉料以固态和熔融态的形式继续向所述炉体的下部运动；
[0023]S4、当未燃烧的炉料运动至所述风口位置时，所述未燃烧的炉料受由所述风口进入的高速高温气流冲击，使所述未燃烧的炉料中的矿石被烧成液态并向下滴落，产生的炉渣中的氧化亚铁被固态碳直接还原，形成的铁水聚积到铁口，液态炉渣中的重金属由所述重金属排出孔排出。
[0024]从上面的技术方案可知，本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种炼铁及重金属回收冶炼炉，其特征在于，包括：炉体和布料装置；其中，所述炉体的炉身的高度为2
‑
10米；在所述炉体的炉身与炉腰过渡的部位设置有一周氧气供应装置；在所述炉体的下部的侧壁上设置有风口，在所述炉体的下部的侧壁上设置有铁口，所述铁口位于所述风口的下方；在所述炉体的底部设置有重金属排出孔；所述布料装置包括储料装置和布料控制装置；其中，所述储料装置包括设置在所述炉体的顶部的料罐；在所述料罐的底部设置有出料口，所述出料口通过溜管与所述炉体的内部连通；在所述出料口处设置有密封阀门；所述布料控制装置包括设置在所述炉体的内部的料位探测装置，所述料位探测装置与所述密封阀门通过信号连接。2.根据权利要求1所述的炼铁及重金属回收冶炼炉，其特征在于，在所述重金属排出孔与所述炉体的底座之间设置有缝隙；在所述缝隙内设置有重金属回收管；所述重金属回收管的一端与所述重金属排出孔连接，所述重金属回收管的另一端设置在所述缝隙的外部，在所述重金属回收管的另一端连接有接收容器。3.根据权利要求1所述的炼铁及重金属回收冶炼炉，其特征在于，所述氧气供应装置包括围绕所述炉身与炉腰过渡的部位均匀布设的至少四个氧气喷入口；在每个所述氧气喷入口的氧气进口处均连接有氧气管。4.根据权利要求1所述的炼铁及重金属回收冶炼炉，其特征在于，所述风口与所述氧气供应装置设置在所述炉体的炉壳的边缘处；所述溜管设置在所述炉体的内部的一端呈倾斜设置，使所述溜管内的炉料的下料点靠近所述炉体的内部的炉墙。5.根据权利要求1所述的炼铁及重金属回收冶炼炉，其特征在于，所述储料装置包括均匀分布在炉体的顶部的至少两个料罐。6.根据权利要求5所述的炼铁及重金属回收冶炼炉，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振虎，樊响，崔新亮，于丹，王洪，陈伟，季乐乐，王璐，汪衍军，赵东，
申请(专利权)人：北京中冶设备研究设计总院有限公司，
类型：发明
国别省市：