一种旋流闪速冶炼工艺.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CN105861834A(43)申请公布日2016.08.17(21)申请号201610280697.1(22)申请日2016.04.28(71)申请人天津闪速炼铁技术有限公司地址300220天津市河西区洞庭路20号陈塘科技商务区服务中心房号309-5(72)发明人黄小兵邱江波夏明(74)专利代理机构天津滨海科纬知识产权代理有限公司12211代理人戴文仪(51)Int.Cl.C22B5/12(2006.01)C22B23/02(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种旋流闪速冶炼工艺(57)摘要本发明提供了一种旋流闪速冶炼工艺，包括如下步骤：1)原料准备：将原矿及熔剂破碎并干燥；2)制造旋流：通过在闪速炉反应塔侧壁上设置的气流导入装置向闪速炉中高速喷入反应气体并带入热量，在反应塔内形成旋流区，并使反应塔形成1000℃～1450℃的高温环境；3)物料加料；4)旋流冶炼。本发明所述的旋流闪速冶炼工艺一方面能够延长矿粉下落的轨迹，使矿粉和反应气体有更多的接触机会，从而提高矿粉和反应气体在反应塔空间的化学反应效率，提高了矿粉的冶炼效率和反应气体的利用率；另一方面能够优化矿粉的分散效果，使矿粉按粒径大小从反应塔中心向边缘有序排布，避免了物料在闪速炉中心部位的堆积。CN105861834ACN105861834A权利要求书1/1页1.一种旋流闪速冶炼工艺，其特征在于：包括如下步骤：1)原料准备：将原矿及熔剂破碎并干燥；2)制造旋流：通过在闪速炉反应塔(1)侧壁上设置的气流导入装置向闪速炉中高速喷入反应气体并带入热量，在反应塔(1)内形成旋流区，并使反应塔(1)形成1000℃～1450℃的高温环境；3)物料加料：把破碎后的粉矿和熔剂通过设置在反应塔(1)顶部的给料装置(2)加入闪速炉中；4)旋流冶炼：粉矿进入反应塔(1)后，经过旋流区，被气流充分搅拌，一方面使矿粉和气流充分的混合，利用矿粉颗粒比表面积大的特性，通过快速的传热、传质，矿粉在迅速被加热到800℃以上高温的同时，与反应气体快速的发生化学反应，另一方面，旋流使粉矿螺旋下落，延长了矿粉在反应塔(1)空间的下落轨迹，使反应更充分，同时，也使矿粉能有序弥散到反应塔(1)各处。2.根据权利要求1所述的旋流闪速冶炼工艺，其特征在于：按质量百分数计，步骤1)中将原矿干燥至含水0.3％以下。3.根据权利要求2所述的旋流闪速冶炼工艺，其特征在于：步骤1)中将原矿破碎成矿粉，至粒径小于200目的比例大于50％。4.权利要求3所述的旋流闪速冶炼工艺，其特征在于：步骤1)中将原矿破碎后矿粉的粒度分布如下：粒度为10～20目的矿粉比例为5％；粒度为20～100目的矿粉比例为10％；粒度为100～200目的矿粉比例为25％；粒度为200～300目的矿粉比例为45％；粒度小于300目的矿粉比例为15％。5.根据权利要求1所述的旋流闪速冶炼工艺，其特征在于：步骤2)中使反应塔(1)形成1000℃～1450℃的高温环境的一种补充方法是通过设置在所述反应塔(1)上的燃料烧嘴(6)为反应塔(1)提供热量。6.根据权利要求1所述的旋流闪速冶炼工艺，其特征在于：步骤2)中气流的喷射速度为50～200m/s。7.根据权利要求1所述的旋流闪速冶炼工艺，其特征在于：所述气流导入装置为多组，每组设置于反应塔(1)侧壁的不同水平面上，每组均包括多个喷枪(3)。8.根据权利要求7所述的旋流闪速冶炼工艺，其特征在于：每组导入装置包括4个喷枪(3)，对侧两两平行错开设置。9.根据权利要求7所述的旋流闪速冶炼工艺，其特征在于：每组导入装置中的所述喷枪(3)沿相同旋转方向，在同一平面内沿中心线偏移3°～20°。10.根据权利要求1所述的旋流闪速冶炼工艺，其特征在于：所述气流导入装置导入的气流为煤制气产生的还原性气体或冶金、化工行业火法冶炼尾气。2CN105861834A说明书1/6页一种旋流闪速冶炼工艺技术领域[0001]本发明属于闪速冶炼领域，尤其是涉及一种旋流闪速冶炼工艺。背景技术[0002]目前在用的闪速炉，参加反应的主要的物料(如矿粉、氧气、熔剂等)都是从位于反应塔顶部的喷嘴加入炉内，由于喷嘴内部的空间有限，即使在投料时采用了分散锥等装置对物料进行分散，但物料的实际分散效果并不理想。另外，由于闪速炉气流方向是从反应塔经熔池上部的烟道向上升烟道方向流动，在反应塔中物料的下落方向和气流流向几乎相同，因而矿粉悬浮下落的轨迹较短，空间冶炼的效果有限。[0003]目前，也有人尝试在反应塔顶部的喷嘴周围制造旋流的方式使物料能更好的分散和混料，但喷嘴的横向尺寸相对反应塔的直径较小，旋流从喷嘴进入反应塔后，一方面旋流主要集中在反应塔的中心部位，另一