一种回收铜渣余热并直接还原提铁的系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号CN106086276B(45)授权公告日2018.05.29(21)申请号201610566154.6C21B13/10(2006.01)(22)申请日2016.09.09C22B1/24(2006.01)C22B1/243(2006.01)(65)同一申请的已公布的文献号C22B1/245(2006.01)申请公布号CN106086276A(56)对比文件(43)申请公布日2016.11.09CN104357605A,2015.02.18,说明书第(73)专利权人东北大学0028段-0035段.地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路3CN101591718A,2009.12.02,说明书号巷11号第5行-24行，图1.(72)发明人于庆波左宗良王拓闫子文CN104846209A,2015.08.19,全文.秦勤CN105838839A,2016.08.10,全文.(74)专利代理机构沈阳东大知识产权代理有限审查员王良猷公司21109代理人李在川(51)Int.Cl.C21B13/02(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称一种回收铜渣余热并直接还原提铁的系统及方法(57)摘要本发明属于有色冶金技术领域，具体涉及一种回收铜渣余热并直接还原提铁的系统及方法。本发明将粒化后的铜渣颗粒直接制备铜渣含碳颗粒，省去了磨矿工序，降低了现有技术中球团造球过程的能耗；在烘干炉内干燥后的铜渣含碳球团抗压强度增加，为直接还原的进行提供了保障；本发明通过对还原炉温度的控制，提高了铜渣中铁的还原率；通过对炉内烟气余热的回收，提高了余热回收率，降低了生产成本，达到了节能减排的目的，解决了目前铜渣余热回收及铁的回收难的问题。CN106086276BCN106086276B权利要求书1/2页1.一种回收铜渣余热并直接还原提铁的系统，其特征在于由熔渣粒化及余热回收装置、铜渣含碳球团制备装置和直接还原装置组成；其中所述的熔渣粒化及余热回收装置包括熔渣粒化组件和余热回收组件，熔渣粒化组件由熔渣渣槽、离心粒化装置、鼓风机和渣粒收集装置组成，所述的渣粒收集装置是上宽下窄的漏斗型容器，能够高速旋转的离心粒化装置设置在渣粒收集装置内部，所述的熔渣渣槽从上方伸入到渣粒收集装置内部，且熔渣渣槽的出料口与离心粒化装置的进料口相对应，所述的鼓风机外设在渣粒收集装置两侧；所述的余热回收组件由布料板、渣粒换热器和运输装置组成，布料板设置在离心粒化装置下方，渣粒换热器上方，渣粒换热器设置在渣粒收集装置下部，其出口连接运输装置；所述的铜渣含碳球团制备装置由储料罐、混料装置、对辊压球机和烘干炉组成；其中所述的储料罐为并列的四组储料罐，储料罐出口连接混料装置，混料装置出口连接对辊压球机，对辊压球机出口对应烘干炉入口，所述的烘干炉是链条炉，其底部的链条炉排与直接还原装置中的还原炉相连；所述的直接还原装置包括还原炉、烟气换热器、引风机、除尘器和烟囱；其中所述的还原炉选用转底炉或竖炉，当选用竖炉时竖炉内部设有布流板，所述的还原炉内部分为预热区、还原区和冷却区，预热区上方设有烟气出口，冷却区底部是金属化球团出料口，预热区和还原区侧部设有煤气烧嘴，所述的烟气出口与烟气换热器相连，烟气换热器的干燥空气出口与烘干炉相连，助燃空气出口与煤气烧嘴相连，排烟口与引风机相连，引风机连接除尘器，除尘器连接烟囱。2.一种采用如权利要求1所述的回收铜渣余热并直接还原提铁的系统回收铜渣余热并直接还原提铁的方法，其特征在于按照以下步骤进行：（1）铜渣粒化及回收余热：从炼铜炉中排出的熔融态铜渣经熔渣渣槽导入离心粒化装置，离心粒化装置高速旋转使熔渣破碎粒化，同时利用鼓风机通入空气，得到直径为1~3mm、温度降为1000℃的铜渣颗粒；铜渣颗粒经布料板滚动进入渣粒换热器，在自身重力作用下缓慢移动，在移动过程中与换热器充分换热，温度降为100℃，然后经运输装置运送至铜渣颗粒储料罐中；（2）四组储料罐中分别装有铜渣颗粒、还原剂、熔剂和粘结剂，将四种原料按照设定好的配比分别进入混料装置，在混料装置中搅拌混匀，混匀后的物料进入对辊压球机进行造球，对辊压球机将物料压制成为10~20mm的铜渣含碳球团；所述的还原剂为煤粉、煤焦、生物质粉、生物质碳或塑料裂解碳；所述的熔剂是CaO、Ca(OH)2或CaCO3；所述的粘结剂为膨润土、皂土或沥青；每1kg铜渣颗粒，熔剂配比为0.1~0.4kg，粘结剂配比为0.01~0.03kg，按照铜渣中铁橄榄石及磁铁矿的含氧量计算，还原剂中固定碳与铜渣颗粒内含铁物相中氧的质量配比C/O=1~1.4:1；所述的混料装置中搅拌混匀过程中添加占原料总质量12~16%的水；所述的对辊压球机的压球压力为10~30MPa；将