一种处理高铁赤泥的侧顶复合喷吹熔炼还原炉.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113174457A(43)申请公布日2021.07.27(21)申请号202110468015.0(22)申请日2021.04.28(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号申请人东大有色固废技术研究院（辽宁）有限公司(72)发明人张廷安吕国志豆志河郭军华刘燕张子木赫冀成(74)专利代理机构沈阳东大知识产权代理有限公司21109代理人梁焱(51)Int.Cl.C21B13/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种处理高铁赤泥的侧顶复合喷吹熔炼还原炉(57)摘要一种处理高铁赤泥的侧顶复合喷吹熔炼还原炉，卧式炉体由筒体及两端封头组成；加料口位于一侧顶部，排气口位于另一侧的顶部；排渣口和排铁口位于排气口所在一侧封头，排铁口位于底部，排渣口位于排铁口上方；卧式炉体内加料口下方为涡流区；卧式炉体顶部设有若干顶吹喷枪，侧部设有若干侧吹喷枪；涡流区与喷枪在水平方向有间距。本发明的装置及方法实现了熔融还原过程的连续操作，极大降低了劳动强度。CN113174457ACN113174457A权利要求书1/1页1.一种处理高铁赤泥的侧顶复合喷吹熔炼还原炉，其特征在于包括卧式炉体、加料口、排气口、排渣口、排铁口、若干个顶吹喷枪和若干个侧吹喷枪；卧式炉体由水平放置的筒体及其两端的封头组成；加料口位于卧式炉体一侧的顶部，排气口位于卧式炉体另一侧的顶部；排渣口和排铁口位于排气口所在一侧的封头上，其中排铁口位于该封头底部，排渣口位于排铁口上方；卧式炉体内加料口下方的空间作为涡流区；卧式炉体顶部设有若干顶吹喷枪；卧式炉体的侧部设有若干侧吹喷枪；涡流区与顶吹喷枪和侧吹喷枪在水平方向有间距。2.根据权利要求1所述的处理高铁赤泥的侧顶复合喷吹熔炼还原炉，其特征在于所述的若干个顶吹喷枪沿水平放置的筒体的母线方向排列，若干个侧吹喷枪沿水平放置的筒体的母线方向排列。3.根据权利要求1所述的处理高铁赤泥的侧顶复合喷吹熔炼还原炉，其特征在于所述的各侧吹喷枪位于卧式炉体垂直方向的中部。4.一种处理高铁赤泥的侧顶复合喷吹熔炼还原炉的使用方法，其特征在于按以下步骤进行：(1)在卧式炉体内进行熔炼还原时，卧式炉体内形成熔池，熔池上部为渣层，下部为铁水层；熔池液面位于卧式炉体的中部；(2)通过侧部喷枪向熔池内喷吹造渣剂，喷吹时的载气为空气或氮气；在侧部喷枪喷吹的作用下，熔池在涡流区形成涡流；(3)通过顶吹喷枪向卧式炉体内部喷吹燃气和富氧空气，燃气和富氧空气在卧式炉体内发生氧化反应放热，对熔池进行加热控温；(4)通过加料口向卧式炉体内连续通入混合物料；所述的混合物料由高铁赤泥和还原剂混合均匀制成；混合物料在涡流区进入熔池中，进行涡流熔炼还原反应，反应生成的铁水和熔渣分别进入铁水层和渣层，反应生成的CO被燃气和富氧空气燃烧；卧式炉体内生成的烟气从排气口排出；(5)当熔池液面达到排渣口时，通过溢流排渣将熔渣连续排出；通过排铁口将铁水排出。5.根据权利要求4所述的处理高铁赤泥的侧顶复合喷吹熔炼还原炉的使用方法，其特征在于步骤(3)中，对熔池进行加热控温至温度1350～1650℃。6.根据权利要求4所述的处理高铁赤泥的侧顶复合喷吹熔炼还原炉的使用方法，其特征在于步骤(4)中，混合物料在卧式炉体内的平均停留时间为20～120min。7.根据权利要求4所述的处理高铁赤泥的侧顶复合喷吹熔炼还原炉的使用方法，其特征在于铁的还原率≥95％。2CN113174457A说明书1/4页一种处理高铁赤泥的侧顶复合喷吹熔炼还原炉技术领域[0001]本发明涉及赤泥综合利用技术领域，具体涉及一种处理高铁赤泥的侧顶复合喷吹熔炼还原炉。技术背景[0002]高铁赤中氧化铁含量多在30～50％之间；对于高铁拜耳法赤泥综合利用的装置，相关科研人员进行了大量的研究工作，如李士琦等公开的“一种超细磨的高铁赤泥精细还原装置，申请号：201120131689.3”，其装置由气源系统和还原系统两部分组成；其中气源系统包括N2气瓶、H2气瓶、CO2气瓶、N2气体流量计、H2气体流量计、CO气体流量计、煤气重整装置以及气体混合室组成；还原系统包括电阻炉、控制柜以及坩埚。[0003]黎方正等公开的“一种赤泥高效资源化利用系统及工艺，申请号：CN201910564184.7”，该系统按照工序依次设置为：水洗池，第一压滤机,烘干机，第一破碎机，筛选机，搅拌机，成型机，感应电炉，第二破碎机,磁选机，反应釜，第二压滤机，沉淀池和焙烧炉；该系统可将赤泥，煤粉和废铝屑等原料通过转变为还原铁，水泥原料和氧化铝等可售产品。[0004]上述方法虽然可将赤泥进行还原处理，但设备复杂还原时间较长，且热量利用率较低。发明内容