电弧炉粉尘回收装置以及方法制造方法及图纸

本技术提供了一种用于回收电弧炉（EAF）粉尘的示意性装置以及使用相关装置的方法。该装置具有联接至分离空间的热控制区域，并且包括至少一个磁体和冷却区域。热控制区域在足以将至少一些EAF粉尘转化成气态锌和一种或多种附加金属的混合物的温度下操作。磁体从气态锌和一种或多种附加金属的混合物中分离富含铁的材料，并且冷却区域冷凝气态锌。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本技术提供了一种用于回收电弧炉（EAF）粉尘的示意性装置以及使用相关装置的方法。该装置具有联接至分离空间的热控制区域，并且包括至少一个磁体和冷却区域。热控制区域在足以将至少一些EAF粉尘转化成气态锌和一种或多种附加金属的混合物的温度下操作。磁体从气态锌和一种或多种附加金属的混合物中分离富含铁的材料，并且冷却区域冷凝气态锌。【专利说明】技术背景下面的描述被提供以帮助读者理解。所提供的信息或所引用的参考文献均不被承认为现有技术。在电弧炉(EAF)中生产钢，这通常会导致每生产一吨钢有大约15至20公斤的有毒重金属粉尘的副产品。EAF粉尘已经被美国环境保护署列为有害废物并且是美国境内产生的量最大的有害废物。2007年在美国境内通过美国的炼钢电弧炉产生了大约一百万吨EAF粉尘。已经开发了各种EAF粉尘回收方法，导致了与EAF粉尘回收相关的新型产业的发展。目前每年在美国境内回收的EAF粉尘多于750，000吨。诸如威尔兹回转窑工艺的各种回收工艺用于从EAF粉尘中回收锌、不锈钢添加剂和富含铁渣的废料。然而，传统的EAF粉尘回收工艺需要大量的EAF粉尘，并且因此在现场利用传统尺寸的电弧炉实施这样的工艺通常不具有成本效益。因此，钢铁生产企业通常必须需要额外的花费将他们的EAF粉尘运离现场以进行回收和/或处理。
技术实现思路
本技术包括用于回收电弧炉(EAF)粉尘的示意性方法。本方法包括:在热控制区域内对EAF粉尘的温度进行控制，从而使得EAF粉尘的温度足以将EAF粉尘的至少一部分转化成气态锌和一种或多种附加金属的混合物，该一种或多种附加金属包括富含铁的材料和不锈钢添加剂。该方法还包括:从气态锌和一种或多种附加金属的混合物中以磁性的方式分离富含铁的材料，将气态锌引导至冷却区域，以及在冷却区域中冷凝气态锌。本技术提供了一种示意性的EAF粉尘回收装置。该装置包括热控制区域和分离空间。热控制区域被构造成控制EAF的温度，以将EAF粉尘的至少一部分转化成气态锌和一种或多种附加金属的混合物，该一种或多种附加金属包括富含铁的材料和不锈钢添加剂。该分离空间联接至热控制区域并且包括至少一个磁体和冷却区域。该至少一个磁体被构造成用于从气态锌和一种或多种附加金属的混合物中以磁性的方式分离富含铁的材料。冷却区域被构造成用于冷凝气态锌。本技术还提供了一种用于回收EAF粉尘的示意性的装置。该装置包括用于控制EAF粉尘的温度以生产气态锌和一种或多种附加金属的混合物的温度控制机构、用于从气态锌和一种或多种附加金属的混合物中以磁性的方式分离富含铁的材料的分离机构以及用于冷凝气态锌的冷凝机构。前面的概述仅仅是示意性的并且不是旨在以任何方式进行限定。除了上述示意性的方面、实施方式和特征外，其他的方面、实施方式和特征将通过参照下面的附图和详细的说明而变得明显。【专利附图】【附图说明】本公开的前述特征和其它特征通过下面的描述和附带的权利要求，并结合附图将变得更加明显。应理解的是，这些附图仅描述了关于本公开的几个实施方式，并且因此不被考虑为用于限制本公开的范围，本公开将利用附加的特征和细节通过使用附图进行描述。图1描述了一种根据示意性的实施方式的电弧炉粉尘回收装置。图2描述了根据示意性的实施方式的用于回收EAF粉尘的方法的流程图。【具体实施方式】在下面的具体描述中参照形成该描述一部分的附图。在附图中，类似的符号通常指定类似的部件，除非上下文另有说明。在具体描述、附图和权利要求中描述的示意性的实施方式并不是为了限制。在不背离本文呈现的主题的精神和范围的情况下，可以使用其他实施方式，并且可以进行其他改变。应该理解的是，如本文一般描述的以及附图中所描述的本公开的方面可以被布置、替换、组合以及设计成多种不同的构造，所有这些都被明确考虑，并成为本公开的一部分。各种传统的回收工艺用于从EAF粉尘中回收锌、不锈钢添加剂和富含铁渣的废料。这种工艺已经包括玻璃化工艺，、湿法冶金工艺、火法冶金工艺和粉尘工艺。然而，为了使传统的EAF粉尘回收工艺具有经济可行性，这种工艺通常需要EAF粉尘的加载量的数量级为数吨。此外，这种工艺需要非常大型的专用炉具来处理这些大的加载量。因此，在传统尺寸的炼钢电弧炉情况下执行这种工艺通常不具有成本效益。本文所描述的是用于在尺寸较小的情况下回收EAF粉尘的示意性的方法和装置，从而允许在生产钢的同时在现场进行EAF粉尘回收。这种方法和装置允许EAF粉尘的大小数量级为公斤，从而来代替吨，并且不需要使用大型炉具来加热EAF粉尘。在实施方式中，这种装置包括热控制区域，其构造成用于控制EAF的温度，以将EAF粉尘转化成多种气态和固体成分的混合物。联接至热控制区域的分离空间被构造用于接收和分离EAF粉尘的多种成分。分离空间可以包括吸引和分离EAF粉尘的富含铁的成分的磁体和用于冷却和冷凝EAF粉尘的气态成分的冷却区域。图1描述了根据示意性的实施方式的EAF粉尘回收装置100。EAF粉尘回收装置100包括输入部分110，该输入部分构造成用于接收待被回收的EAF粉尘材料115。在一种实施方式中，EAF粉尘材料115在诸如氢气或一氧化碳气体的还原气氛中提供。在另选的实施方式中，还原气氛可以包括游离氨或其他任何对于本领域技术人员已知的被构造成用于移除氧气的气氛。此外，可以有选择性地在将还原气氛和EAF粉尘材料115输入至输入部分110中之前，将诸如碳粉或其他任何对于本领域技术人员已知的合适的还原剂的附加还原剂加入其中。在另一实施方式中，EAF粉尘材料115可以根据指定钢的化学成分是PH值平衡的。这样的PH值平衡允许诸如金属盐的腐蚀性的微量元素(通常与现代化的微型工厂所使用的再生钢材相关联)被中和。这种PH平衡操作可以包括如本领域技术人员已知的EAF粉尘材料115的气态中和过程或PH值平衡。在一种实施方式中，PH值平衡可以通过将EAF粉尘材料115与诸如硼酸盐缓冲溶液、磷酸盐缓冲溶液或如本领域技术人员已知的任何其他的缓冲溶液的缓冲溶液混合来实现。在一种实施方式中，输入部分110可以联接至从炉105出来的输出流，从而使得由炉105生产的EAF粉尘材料直接被引导至EAF粉尘回收装置100的输入部分110。根据这样的实施方式，由炉105生产的EAF粉尘材料可以主要包括具有少量固体颗粒的被加热的电弧炉气体。在另一实施方式中，输入部分110可以不直接联接至炉的输出流，而是可以构造成用于接收被冷却的EAF粉尘材料。输入部分110联接至热控制区域160，使得热控制区域160可以接收来自输入部分110的EAF粉尘材料115。在一种实施方式中，热控制区域160通过处理管件或管道联接至输入部分110。处理管件或管道通常可以具有任意直径，这可根据待被处理的EAF粉尘材料的所希望的量进行改变。例如，管道可以具有大约I厘米(cm)至大约IOcm的直径。在另选的实施方式中，根据系统的具体设计需求，管道可以具有超出该尺寸范围的直径。管件的尺寸可以根据每个特定的EAF粉尘回收装置100的需求，基于预期的EAF粉尘的批量大小进行修改。在一种实施方式中，处理管件可以包括诸如陶瓷或砖的耐热金属，以允许高温操作。处理管件可以包括诸如高岭棉的绝缘材料，并可以利用安全护罩或周侧护边来防止人员接触或受本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于回收电弧炉粉尘材料的方法，该方法包括：在热控制区域内对电弧炉粉尘材料的温度进行控制，从而使得所述电弧炉粉尘材料的温度足以将所述电弧炉粉尘材料的至少一部分转化成气态锌和一种或多种附加金属的混合物，其中，所述一种或多种附加金属包括富含铁的材料和钢添加剂；从所述气态锌和一种或多种附加金属的所述混合物中分离所述富含铁的材料；将所述气态锌引导至冷却区域；以及在所述冷却区域内冷凝所述气态锌。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：E·克鲁格里克，
申请(专利权)人：英派尔科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US