基于电弧炉镍铁渣冶炼硅铝铁的装置及方法.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CN112195299A(43)申请公布日2021.01.08(21)申请号202010829674.8(22)申请日2020.08.18(71)申请人北京中冶设备研究设计总院有限公司地址100029北京市朝阳区安外胜古中路9821信箱北京中冶设备院(72)发明人李凤善张杰柏赟司佑智黄忠源刘猛陈欣舒(74)专利代理机构北京鸿元知识产权代理有限公司11327代理人张娓娓袁文婷(51)Int.Cl.C21B13/12(2006.01)C21B3/06(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称基于电弧炉镍铁渣冶炼硅铝铁的装置及方法(57)摘要本发明提供一种基于电弧炉镍铁渣冶炼硅铝铁的装置及方法，其中装置包括给料系统，用于将炉料输送至电弧炉加热还原系统；电弧炉加热还原系统，用于对炉料进行加热还原处理；其中，电弧炉加热还原系统包括：炉体、电极、熔池、喷枪；其中，熔池在电极的加热和电磁搅动作用下还原炉体内的炉料，形成硅铝铁水和炉渣，喷枪将部分还原剂及部分稀渣剂喷入熔池中；出铁出渣系统，用于处理电弧炉加热还原系统处理后的硅铝铁以及炉渣；烟气及炉渣余热回收利用系统，用于回收利用电弧炉在对炉料进行加热还原处理时产生的烟气及炉渣余热。利用本发明，能够解决目前镍铁渣总量利用量低、不能综合利用Mg、Fe、Si、Al等元素而造成了资源的大量浪费等问题。CN112195299ACN112195299A权利要求书1/2页1.一种基于电弧炉镍铁渣冶炼硅铝铁的装置，其特征在于，包括给料系统、电弧炉加热还原系统、出铁出渣系统以及烟气及炉渣余热回收利用系统；其中，所述给料系统，用于将炉料输送至所述电弧炉加热还原系统；所述电弧炉加热还原系统，用于对所述炉料进行加热还原处理；其中，所述电弧炉加热还原系统包括：炉体、设置在所述电弧炉上的电极、设置在所述炉体内的熔池、设置在所述炉体的侧壁上的喷枪；其中，所述熔池在所述电极的作用下还原所述炉体内的炉料，形成硅铝铁水和炉渣，所述喷枪将部分还原剂及部分稀渣剂喷入所述熔池中；所述出铁出渣系统，用于处理所述电弧炉加热还原系统处理后的硅铝铁以及炉渣的出铁、出渣；所述炉渣余热回收利用系统，用于回收利用所述电弧炉在对所述炉料进行加热还原处理时产生的烟气及炉渣余热。2.根据权利要求1所述的基于电弧炉镍铁渣冶炼硅铝铁的装置，其特征在于，所述给料系统包括：固态镍铁渣槽、固态渣储渣槽、流渣管和分渣管，其中，所述固态镍铁渣槽，用于将炉料输送至所述固态渣储渣槽中；所述流渣管的一端设置在所述固态渣储渣槽的底部，所述流渣管的另一端与所述分渣管连接，并且，所述分渣管的出料端设置在所述电弧炉内；其中，在所述流渣管上设置有调渣阀。3.根据权利要求1所述的基于电弧炉镍铁渣冶炼硅铝铁的装置，其特征在于，所述电极的一端设置在所述炉体的外部，所述电极的另一端设置在所述炉体的内部；所述电极插入到所述炉体内的炉料中，在电流作用下产生的高温电弧所作用到的区域形成所述熔池。4.根据权利要求1所述的基于电弧炉镍铁渣冶炼硅铝铁的装置，其特征在于，所述电极为石墨电极，其中，所述石墨电极通过独立变压器、水冷铜管、夹持器及水冷软电缆供电。5.根据权利要求1所述的基于电弧炉镍铁渣冶炼硅铝铁的装置，其特征在于，所述电弧炉为六角形或圆弧型炉体；在所述电弧炉的内侧壁上设置有至少三根喷枪，所述喷枪之间的水平距离相等，其中，在所述喷枪上包裹有碳化硅衬。6.根据权利要求1所述的基于电弧炉镍铁渣冶炼硅铝铁的装置，其特征在于，所述出铁出渣系统包括设置在所述炉体一侧壁上的出铁口、设置在所述炉体另一侧壁上的出渣口，并且所述出渣口高于所述出铁口；在所述出铁口处设置有铁水包和用于运输所述铁水包的铁水包车；在所述出渣口处设置有保温渣包和用于运输所述保温渣包的渣包车。7.根据权利要求6所述的基于电弧炉镍铁渣冶炼硅铝铁的装置，其特征在于，在所述炉体内靠近炉墙处形成半凝态以及固态的死料层；在所述炉体内底部设置有死铁层，并且，所述死铁层设置在所述铁水出口的下方。8.根据权利要求1所述的基于电弧炉镍铁渣冶炼硅铝铁的装置，其特征在于，所述烟气及炉渣余热回收利用系统包括烟气余热锅炉、以及连接所述电弧炉与所述余2CN112195299A权利要求书2/2页热锅炉的沉降室；其中，在所述电弧炉的炉体侧立面设置有汽化冷却炉壁，在所述电弧炉顶上设置有汽化冷却炉盖，其中，所述汽化冷却炉壁和所述汽化冷却炉盖对所述电弧炉在加热还原系统产生的热辐射和烟气进行汽化冷；所述沉降室对电弧炉产生的高温烟气进行大颗粒灰尘沉降处理，并将烟气传输至所述烟气余热锅炉内。9.根据权利要求8所述的基于电弧炉镍铁渣冶炼硅铝铁的装置，其特征在于，所述炉渣余热回收利用系统还包