红土镍矿平炉冶炼装置及方法.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CN106480326A(43)申请公布日2017.03.08(21)申请号201510558032.8(22)申请日2015.09.02(71)申请人刘清梅地址100097北京市海淀区世纪城烟树园3号楼303室(72)发明人龚树山(74)专利代理机构北京酷爱智慧知识产权代理有限公司11514代理人刘光裕(51)Int.Cl.C22B23/02(2006.01)C21C5/04(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称红土镍矿平炉冶炼装置及方法(57)摘要本发明属于公开了一种红土镍矿平炉冶炼装置及方法，一种红土镍矿平炉冶炼装置，包括：炉身、炉底、炉料喷嘴、熔池喷嘴；炉身内有气相反应区；炉底内有液相反应区；液相反应区从下至上依次设置有镍铁合金层区，渣层区、焦炭床层；气相反应区与液相反应区连通；炉料喷嘴设在炉身上；熔池喷嘴安装在炉底的侧壁上。冶炼方法包括如下步骤：喷射炉料的选择；气相反应区的还原；焦炭床层的还原反应；渣层的还原反应。该平炉冶炼装置及其方法适用于处理粉状红土镍矿，但也可以同时处理一部分块状红土镍矿，具有流程短、节能和清洁生产的特点，并可实现“煤-冶-电”三联产。CN106480326ACN106480326A权利要求书1/1页1.一种红土镍矿平炉冶炼装置，其特征在于，包括：炉身、炉底、炉料喷嘴、熔池喷嘴；炉身内有气相反应区；炉底内有液相反应区；液相反应区从下至上依次设置有镍铁合金层区，渣层区、焦炭床层；气相反应区与液相反应区连通；炉料喷嘴设在炉身上；熔池喷嘴安装在炉底的侧壁上。2.根据权利要求1所述的一种红土镍矿平炉冶炼装置，其特征在于，包括：炉料喷枪，所述炉料喷枪包括侧喷方式和顶喷方式。3.根据权利要求1或2所述的一种红土镍矿平炉冶炼装置，其特征在于：该气相反应区上端口径小，下端口径大。4.根据权利要求1或2所述的一种红土镍矿平炉冶炼装置，其特征在于：焦炭床层10的厚度360-500mm；渣层的厚度360-500mm；镍铁合金层的厚度660-1000mm。5.根据权利要求1或2所述的一种红土镍矿平炉冶炼装置，其特征在于：熔池喷嘴位于渣层区和焦炭层区之间，用于在液相反应区喷射熔池喷料。6.根据权利要求1或2所述的一种红土镍矿平炉冶炼装置，其特征在于：装置中还设置有烟道，与余热锅炉连接。7.一种基于权利要求1所述红土镍矿平炉冶炼装置的冶炼方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：喷射炉料的选择炉料为红土镍矿、燃料、氧气及还原性造气；红土镍矿为粉末状或块状；所述还原性造气含有一氧化碳及氢气；还原性造气的温度为1350-1450℃，压力为0.4-0.6Mpa；步骤二：气相反应区的还原；喷射喷嘴以一定角度、速度向气相反应区喷射，还原生成金属镍和金属铁；步骤三：焦炭床层的还原反应气相反应区的残余物与焦炭床层反应，还原生成镍铁合金；步骤四：渣层的还原反应熔池喷嘴喷射熔池喷料，对渣层中的铁矿进行还原。8.根据权利要求7所述的冶炼方法，其特征在于：所述还原性造气含CO66％，H225％。9.根据权利要求7所述的冶炼方法，其特征在于：所述燃料可以为固体燃料、气体燃料、液体燃料或混合燃料。10.根据权利要求7所述的冶炼方法，其特征在于：所述焦炭床可以为焦炭、半焦炭或粒煤。2CN106480326A说明书1/5页红土镍矿平炉冶炼装置及方法技术领域[0001]本发明属于钢铁冶金与有色冶金的交叉领域，具体而言，本发明涉及一种红土镍矿平炉冶炼的装置及方法。背景技术[0002]红土镍矿通常是利用电炉、竖炉以及转体炉等进行冶炼，需要对原料进行造球或烧结，并大量使用焦炭和电力，存在流程长、效率低、能耗高、投资大及环境污染等问题，因此现有的红土镍矿冶炼技术有待进一步改进。[0003]现有技术CN101713008A“一种熔融还原镍渣提铁的方法及装置”中公布到：一种熔融还原镍渣提铁的方法，其特征在于，该方法在一座电炉上同时完成镍渣熔融和还原两个过程，热态镍渣及少量冷态镍渣置入电炉内，逐渐加料，在电炉内加热至1500-1550℃，熔化至熔融状态，形成一定的熔池，再逐渐喷入煤粉对镍渣中的铁进行还原，同时加入石灰和其它辅料进行造渣，即实现镍渣中的铁被还原的过程。[0004]一种熔融还原镍渣提铁的方法采用的装置，其特征在于，该装置由一座提铁电炉构成，包括熔融段和还原段，熔融段采用长方体结构，底部为斜坡式结构，还原段为平炉底结构，底部为平底式结构，熔融段和还原段底部相通，上部设有隔墙；熔融段上部设有加热电极，下部设有镍渣加入口；还原段侧面设有煤粉喷枪入口，上部设有造渣剂加入口、排烟口、下部设有铁水出口及出渣口。[0005]该现有技术的问题在于：1、镍渣熔融的过程中效率低