本实用新型涉及冶金领域，具体而言，本实用新型涉及处理含铁物料的系统。
背景技术：
：含铁冶炼尾渣中含有丰富的铁、锌、铅、铜等有价元素，综合利用价值很高。由于目前综合利用处理技术不完善及回收成本高等原因，大部分含铁尾渣均销往水泥厂作辅料或作为弃渣暂时堆存，尾渣中含有大量的有价金属没有被很好地回收利用，远远没有体现其应有的价值。随着国内冶炼产能的增加，尾渣量也逐年增加，大量的尾渣堆存造成资源浪费，也造成环保安全隐患。然而，现有的处理含铁物料的手段仍有待改进。技术实现要素：本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出处理含铁物料的系统。该系统将含铁物料的氧化和还原在一台熔炼炉内完成，综合回收了含铁物料中的铁、铅、锌等有价元素，具有显著的经济效益和环境效益。在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种处理含铁物料的系统。根据本实用新型的实施例，该系统包括：配料装置，所述配料装置具有含铁物料入口、熔剂入口和块煤入口和混合物料出口；成型装置，所述成型装置具有混合物料入口和混合球团出口，所述混合物料入口与所述混合物料出口相连；侧吹熔炼炉，所述侧吹熔炼炉由炉缸、炉身和炉顶组成，所述炉缸、炉身和炉顶由下至上依次相连，所述炉顶内限定有烟气区，所述炉顶具有加料口和烟道出口，所述加料口与所述混合球团出口相连；所述炉身侧壁具有上下设置的两层进风口，所述两层进风口包括一层水平布置的多个第一进风口和一层水平布置的多个第二进风口；所述炉缸具有排铁口和排渣口。根据本实用新型实施例的处理含铁物料的系统，通过将含铁物料、熔剂和块煤供给至配料装置中进行混合，并利用成型装置将混合物料进行成型处理，以便得到混合球团；进一步地，将混合球团供给至侧吹熔炼炉中，通过熔炼炉炉身侧壁的两层进风口向炉内鼓入富氧空气将炉料进行氧化熔炼，使炉料中的铅、锌等易挥发金属挥发进入烟气中，并从炉顶烟道出口排出；后续向侧吹熔炼炉中加入块煤，以块煤作为还原剂和燃烧热源，同时调节富氧空气的鼓入量至炉内保持为还原气氛，将炉料中的铁还原为铁水，并与炉渣分离，铁水和炉渣分别从位于炉缸的排铁口和排渣口排出。与传统炼铁工艺相比，本实用新型的系统取消了原料烧结工序，并用块煤替代焦炭，简化了原料的预处理流程，侧吹熔炼炉通过采用两层进风口设计，可灵活控制炉内氧化还原气氛及燃料燃烧利用率，从而有效提高炉内传热、传质效率，实现炉料的氧化和还原过程在一台熔炼炉内完成，并综合回收含铁物料中的铁、铅、锌等有价元素。由此，本实用新型的工艺具有设备简单、流程短、投资少、成本低及环境友好的特点。任选的，所述侧吹熔炼炉进一步包括：第三进风口，所述第三进风口设置在位于所述烟气区的炉顶侧壁上。任选的，所述第三进风口包括多个，多个所述第三进风口均匀设置在位于所述烟气区的炉顶侧壁上。任选的，所述侧吹熔炼炉的炉缸由耐火材料砌筑而成。任选的，所述侧吹熔炼炉的炉身为全水套结构。任选的，所述处理含铁物料的系统进一步包括：余热回收装置，所述余热回收装置与所述侧吹熔炼炉的烟道出口相连；布袋收尘器，所述布袋收尘器与所述余热回收装置相连。本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。附图说明本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本实用新型一个实施例的处理含铁物料的系统结构示意图；图2是根据本实用新型一个实施例的侧吹熔炼炉结构示意图；图3根据本实用新型再一个实施例的处理含铁物料的系统结构示意图；图4是采用本实用新型一个实施例的处理含铁物料的系统处理含铁物料的方法流程示意图；图5是采用本实用新型再一个实施例的处理含铁物料的系统处理含铁物料的方法流程示意图。具体实施方式下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种处理含铁物料的系统。根据本实用新型的实施例，参考图1～3，该系统包括：配料装置100、成型装置200和侧吹熔炼炉300。其中，配料装置100具有含铁物料入口101、熔剂入口102和块煤入口103和混合物料出口104；成型装置200具有混合物料入口201和混合球团出口202，混合物料入口201与混合物料出口104相连；侧吹熔炼炉300由炉缸310、炉身320和炉顶330组成，炉缸310、炉身320和炉顶330由下至上依次相连，炉顶330内限定有烟气区331，炉顶330具有加料口332和烟道出口333，加料口332与混合球团出口202相连；炉身320侧壁具有上下设置的两层进风口，所述两层进风口包括一层水平布置的多个第一进风口321和一层水平布置的多个第二进风口322；炉缸310具有排铁口311和排渣口312。下面参考图1～3对根据本实用新型实施例的处理含铁物料的系统进行详细描述：根据本实用新型的实施例，配料装置100具有含铁物料入口101、熔剂入口102和块煤入口103和混合物料出口104，配料装置100适于将含铁物料、熔剂和块煤进行混合，以便得到混合物料。与传统炼铁工艺相比，本实用新型的工艺取消了原料烧结工序，并用块煤替代焦炭，由此可以大幅降低生产成本，不需另外制备焦炭，简化并缩短工艺流程，显著提高效益。根据本实用新型的具体实施例，上述含铁物料可以为含铁冶炼尾渣，采用本实用新型的工艺处理含铁冶炼尾渣，在减少尾渣堆存弃置的同时，还可以回收其中的铁、铅、锌等有价元素。根据本实用新型的具体实施例，上述熔剂可以采用生石灰或石灰石，由此，可以进一步改善含铁物料的熔炼效果，在提高铁、铅、锌等元素回收率的同时，降低熔炼处理的能耗。根据本实用新型的实施例，成型装置200具有混合物料入口201和混合球团出口202，混合物料入口201与混合物料出口104相连，成型装置200适于将混合物料进行成型处理，以便得到混合球团。根据本实用新型的实施例，侧吹熔炼炉300由炉缸310、炉身320和炉顶330组成，炉缸310、炉身320和炉顶330由下至上依次相连，炉顶330内限定有烟气区331，炉顶330具有加料口332和烟道出口333，加料口332与混合球团出口202相连；炉身320侧壁具有上下设置的两层进风口，所述两层进风口包括一层水平布置的多个第一进风口321和一层水平布置的多个第二进风口322；炉缸310具有排铁口311和排渣口312，侧吹熔炼炉300适于将混合球团进行分步氧化熔炼和还原熔炼，以便分别得到含铅锌烟气、铁水和炉渣。具体地，可以将混合球团由加料口供给至侧吹熔炼炉中，通过熔炼炉炉身侧壁的两层进风口向炉内鼓入富氧空气将炉料进行氧化熔炼，使炉料中的铅、锌等易挥发金属挥发进入烟气中，并经炉顶烟气区从炉顶烟道出口排出；后续向侧吹熔炼炉中加入块煤，以块煤作为还原剂和燃烧热源，同时调节富氧空气的鼓入量至炉内保持为还原气氛，将炉料中的铁还原为铁水，并与炉渣分离，铁水和炉渣分别从位于炉缸的排铁口和排渣口排出。侧吹熔炼炉通过采用两层进风口设计，可灵活控制炉内氧化还原气氛及燃料燃烧利用率，从而有效提高炉内传热、传质效率，实现炉料的氧化和还原过程在一台熔炼炉内完成，并综合回收含铁物料中的铁、铅、锌等有价元素。根据本实用新型的具体实施例，在炉料的氧化熔炼阶段，通过炉身侧壁的两层进风口向侧吹熔炼炉内鼓入富氧空气，以便使所述熔炼炉内的氧气体积浓度为60～75％。在氧化性气氛下，铅、锌等元素氧化物挥发进入烟气。根据本实用新型的一个具体实施例，烟气温度约1300～1500℃，铅、锌回收率达98％以上。根据本实用新型的具体实施例，在炉料的还原熔炼阶段，调节富氧空气的鼓入量，以便使侧吹熔炼炉内的氧气体积浓度为40～55％，熔炼炉内保持为还原气氛。在还原性气氛下，炉料中的铁被还原为铁水，还原过程中铁的回收率达95％以上，还原渣中CaO+SiO2含量达85％以上。铁水浇铸后得到生铁产品可外售，还原渣经水淬后，得到的冷渣可外售。根据本实用新型的具体实施例，侧吹熔炼炉的炉缸由耐火材料砌筑而成。根据本实用新型的具体实施例，所述侧吹熔炼炉的炉身为全水套结构，水套内部镶有耐火材料。由此，可以进一步优化熔炼炉内传热。根据本实用新型的具体实施例，侧吹熔炼炉炉顶烟气区为砌砖结构。根据本实用新型的具体实施例，参考图2，本实用新型的侧吹熔炼炉进一步包括：第三进风口340，第三进风口340设置在位于烟气区331的炉顶330侧壁上。通过将空气从第三进风口鼓入炉顶烟气区，可以使烟气中残余的CO反应完全，避免CO进入后续烟气处理系统。根据本实用新型的具体实施例，第三进风口340包括多个，多个第三进风口340均匀设置在位于烟气区的炉顶侧壁上。参考图3，根据本实用新型的实施例，本实用新型的处理含铁物料的系统进一步包括：余热回收装置400和布袋收尘器500。根据本实用新型的实施例，余热回收装置400与侧吹熔炼炉300的烟道出口333相连，布袋收尘器500与余热回收装置400相连，由此，侧吹熔炼炉排出的高温含铅锌烟尘首先进入余热回收装置进行余热回收，再经布袋收尘器收集得到铅锌等元素氧化物粉尘，剩余烟气送脱硫工序。根据本实用新型的一个具体实施例，余热回收装置400可以为余热锅炉。由此，根据本实用新型实施例的处理含铁物料的系统，通过将含铁物料、熔剂和块煤供给至配料装置中进行混合，并利用成型装置将混合物料进行成型处理，以便得到混合球团；进一步地，将混合球团供给至侧吹熔炼炉中，通过熔炼炉炉身侧壁的两层进风口向炉内鼓入富氧空气将炉料进行氧化熔炼，使炉料中的铅、锌等易挥发金属挥发进入烟气中，并从炉顶烟道出口排出；后续向侧吹熔炼炉中加入块煤，以块煤作为还原剂和燃烧热源，同时调节富氧空气的鼓入量至炉内保持为还原气氛，将炉料中的铁还原为铁水，并与炉渣分离，铁水和炉渣分别从位于炉缸的排铁口和排渣口排出。与传统炼铁工艺相比，本实用新型的系统取消了原料烧结工序，并用块煤替代焦炭，简化了原料的预处理流程，侧吹熔炼炉通过采用两层进风口设计，可灵活控制炉内氧化还原气氛及燃料燃烧利用率，从而有效提高炉内传热、传质效率，实现炉料的氧化和还原过程在一台熔炼炉内完成，并综合回收含铁物料中的铁、铅、锌等有价元素。由此，本实用新型的工艺具有设备简单、流程短、投资少、成本低及环境友好的特点。为了方便理解，下面参考图4～5对采用本实用新型实施例的处理含铁物料的系统处理含铁物料的方法进行详细描述。根据本实用新型的实施例，该方法包括：S100：混料该步骤中，将含铁物料、熔剂和块煤供给至配料装置中进行混合，以便得到混合物料。与传统炼铁工艺相比，本实用新型的工艺取消了原料烧结工序，并用块煤替代焦炭，由此可以大幅降低生产成本，不需另外制备焦炭，简化并缩短工艺流程，显著提高效益。根据本实用新型的具体实施例，上述含铁物料可以为含铁冶炼尾渣，采用本实用新型的工艺处理含铁冶炼尾渣，在减少尾渣堆存弃置的同时，还可以回收其中的铁、铅、锌等有价元素。根据本实用新型的具体实施例，上述熔剂可以采用生石灰或石灰石，由此，可以进一步改善含铁物料的熔炼效果，在提高铁、铅、锌等元素回收率的同时，降低熔炼处理的能耗。S200：成型处理该步骤中，将混合物料供给至成型装置中进行成型处理，以便得到混合球团。S300：氧化熔炼该步骤中，将混合球团供给至侧吹熔炼炉中，并向侧吹熔炼炉内鼓入富氧空气，以便将炉料进行氧化熔炼，得到含铅锌烟气。具体地，可以将混合球团由加料口供给至侧吹熔炼炉中，通过熔炼炉炉身侧壁的两层进风口向炉内鼓入富氧空气将炉料进行氧化熔炼，使炉料中的铅、锌等易挥发金属挥发进入烟气中，并经炉顶烟气区从炉顶烟道出口排出。根据本实用新型的具体实施例，在炉料的氧化熔炼阶段，通过炉身侧壁的两层进风口向侧吹熔炼炉内鼓入富氧空气，以便使所述熔炼炉内的氧气体积浓度为60～75％。在氧化性气氛下，铅、锌等元素氧化物挥发进入烟气。根据本实用新型的一个具体实施例，烟气温度约1300～15001300℃，铅、锌回收率达98％以上。S400：还原熔炼该步骤中，将块煤供给至侧吹熔炼炉内，并调节所述富氧空气的鼓入量，以便将炉料进行还原熔炼，得到铁水和炉渣。具体地，向侧吹熔炼炉中加入块煤，以块煤作为还原剂和燃烧热源，同时调节富氧空气的鼓入量至炉内保持为还原气氛，将炉料中的铁还原为铁水，并与炉渣分离，铁水和炉渣分别从位于炉缸的排铁口和排渣口排出。侧吹熔炼炉通过采用两层进风口设计，可灵活控制炉内氧化还原气氛及燃料燃烧利用率，从而有效提高炉内传热、传质效率，实现炉料的氧化和还原过程在一台熔炼炉内完成，并综合回收含铁物料中的铁、铅、锌等有价元素。根据本实用新型的具体实施例，在炉料的还原熔炼阶段，调节富氧空气的鼓入量，以便使侧吹熔炼炉内的氧气体积浓度为40～55％，熔炼炉内保持为还原气氛。在还原性气氛下，炉料中的铁被还原为铁水，还原过程中铁的回收率达95％以上，还原渣中CaO+SiO2含量达85％以上。铁水浇铸后得到生铁产品可外售，还原渣经水淬后，得到的冷渣可外售。根据本实用新型的具体实施例，通过将空气从侧吹熔炼炉的第三进风口鼓入炉顶烟气区，可以使烟气中残余的CO反应完全，避免CO进入后续烟气处理系统。参考图5，根据本实用新型的实施例，本实用新型的处理含铁物料的方法进一步包括：将S300得到的含铅锌氧气供给至余热回收装置中回收余热后，供给至布袋收尘器进行收集得到铅锌等元素氧化物粉尘，剩余烟气送脱硫工序。根据本实用新型的一个具体实施例，余热回收装置可以为余热锅炉。由此，根据本实用新型实施例的处理含铁物料的方法，通过将含铁物料、熔剂和块煤供给至配料装置中进行混合，并利用成型装置将混合物料进行成型处理，以便得到混合球团；进一步地，将混合球团供给至侧吹熔炼炉中，通过熔炼炉炉身侧壁的两层进风口向炉内鼓入富氧空气将炉料进行氧化熔炼，使炉料中的铅、锌等易挥发金属挥发进入烟气中，并从炉顶烟道出口排出；后续向侧吹熔炼炉中加入块煤，以块煤作为还原剂和燃烧热源，同时调节富氧空气的鼓入量至炉内保持为还原气氛，将炉料中的铁还原为铁水，并与炉渣分离，铁水和炉渣分别从位于炉缸的排铁口和排渣口排出。与传统炼铁工艺相比，本实用新型的方法取消了原料烧结工序，并用块煤替代焦炭，简化了原料的预处理流程，侧吹熔炼炉通过采用两层进风口设计，可灵活控制炉内氧化还原气氛及燃料燃烧利用率，从而有效提高炉内传热、传质效率，实现炉料的氧化和还原过程在一台熔炼炉内完成，并综合回收含铁物料中的铁、铅、锌等有价元素。由此，本实用新型的工艺具有设备简单、流程短、投资少、成本低及环境友好的特点。下面参考具体实施例，对本实用新型进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本实用新型。实施例某含铁物料主要化学成分(干基，wt％)如表1所示：表1某含铁物料化学成分元素CuSFeAsSbBiPbZnSiO2CaOAl2O3MgOH2OWt％0.310.439.780.20.0630.010.621.729.191.763.570.8212.28将含铁物料、块煤、熔剂一起配料，经传送带输送至成型装置，经搅拌均匀压球得到混合球团，将混合球团通过传送带送至侧吹炉，氧和空气通过炉身侧壁的进风口鼓入炉内。首先进行氧化熔炼反应，混合物料在熔渣层与熔剂、煤反应并造渣，同时砷、铅、锌挥发产生烟尘，被烟气带走并进行收集。其次进行还原熔炼，加入块煤作为还原剂，产出铁水和还原炉渣，铁水浇铸后外售，还原渣经水淬处理后外售。此工艺可综合回收含铁物料中的有价金属，其中铁、铅、锌的回收率分别可达95％、99％、98％。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。当前第1页1 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