一种镍矿熔炼炉的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种镍矿熔炼炉。
【背景技术】
[0002] 镍是一种贵金属，它的用途极为广泛，航天、航空、航海、国防、科研、工业、农业、医 疗、汽车、钢铁以及民用等各行业缺少不了它。目前镍的获得主要是从镍矿中提取。
[0003] 目前镍矿的熔炼主要有电炉熔炼法，其所使用的熔炼炉包括炉体，炉体内腔内中 心位置设有电热棒，通过电热棒向周围散热，熔炼炉腔内的镍矿。电炉一般规模较大，一次 装填量最小在10吨镍矿，但是采用电炉熔炼，能耗高，导致生产成本高；特别是电炉炉衬的 使用寿命比较短，通常不超过两个月，即影响产品质量又会进一步加大生产成本。同时，电 炉熔炼还存在产品杂质含量高、成分不稳定、镍收率低等缺点，目前采用电炉乃至现有技术 中其它熔炼方法，所得到的产品中镍的含量最高达到10.5% ;
【发明内容】
[0004] 本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种熔炼炉使用寿 命长且产品质量好、镍收率高的镍矿熔炼炉。
[0005] 本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：该镍矿熔炼炉，包括炉体，其 特征在于所述炉体由上炉体和下炉体构成，所述下炉体可拆卸连接在所述上炉体的下方；
[0006] 所述下炉体的侧壁上间隔设有炉渣出口和钢水出口，钢水出口位于所述炉渣出口 的下方；
[0007] 所述上炉体包括填料区和位于填料区下方的熔炼区；所述熔炼区的炉壁内设有耐 火层；所述耐火层与炉壁之间具有间隙，该间隙形成送气通道，所述送气通道的上部设有与 外界气源相连接的进气口；
[0008] 所述送气通道的底部沿送气通道圆周方向均布有多个送气管，这些送气管的进气 口连通所述送气通道，送气管的出气口连通所述上炉体的内腔；
[0009] 各所述送气管的中心线与水平面成5-10°夹角；
[0010] 所述上炉体的顶部设有加料口；所述上炉体的上部设有排烟口。
[0011] 较好的，各所述送气管的中心线与水平面成6. 5-7. 5°夹角；更好地，各所述送气 管的中心线与水平面成7°夹角。
[0012] 较好的，所述耐火层由外向内依次包括第一耐火衬层、第二耐火衬层和第三耐火 衬层，其中第一耐火衬层由硅酸铝棉构成，第二耐火衬层采用莫来石转构成，第三耐火衬层 采用刚玉砖构成；并且，所述耐火层的厚度与所述炉体内径之比为1:4-15,所述第三耐火 衬层与所述第二耐火衬层的厚度比为1:0. 8-3. 0,所述第三耐火衬层与所述第一耐火衬层 的厚度比为4-6:1。该耐火层结构能够耐受1800°C的高温，且使用寿命长。
[0013] 为了方便加料，并且能够使物料均匀散落，可以在所述加料口上设有料斗，所述上 炉体内设有与所述加料口相连通的物料分布器。
[0014] 为了方便下炉体和上炉体的对接，所述下炉体的底部设有滚轮；所述上炉体坐落 在所述下炉体上，所述下炉体的侧壁上设有托板，所述托板连接千斤顶的托杆。
[0015] 作为上述各方案的改进，所述排气口可以通过管道连接除尘设备，所述除尘设备 的排气口通过管道连接用于预热镍矿的预热炉。
[0016] 较好的，所述预热炉可以有两个，交替使用。
[0017] 作为改进，可以在所述预热炉的下部为燃烧室，预热炉的上部填充有蓄热瓷球；所 述燃烧室有两个入口，其中第一入口连接排气口，第二入口连接风机；并且第一入口和第二 入口的连接管道上均设有阀门；
[0018] 所述预热炉的上部或顶部设有热空气出口，该热空气出口通过管道连接镍矿预热 室。蓄热瓷球能够有效避免热量损失，且可以被加热到更高温度；在蓄热瓷球加热完毕后， 通过鼓风机将预热炉内的热量导入到预热室内，加热预热室内的镍矿，可使流程连续进行， 并且镍矿可以事先放置在加料车或加料斗内，方便了镍矿的运输。
[0019] 使用上述镍矿熔炼炉的镍矿熔炼方法，其特征在于包括下述步骤：
[0020] 1)将所述的下炉体与所述上炉体分开，在下炉体内装填上焦炭，点燃下炉体内的 焦炭；
[0021] 2)将所述下炉体推入到所述上炉体的下方，启动千斤顶，使下炉体与上炉体对接， 同时通过加料口向上炉体内进料；
[0022] 向上炉体内加入焦炭和镍矿混合物，按一层焦炭、一层镍矿混合物交替堆积，最下 层为焦炭层；每层焦炭和每层镍矿混合物的重量比为1:2. 5-4 ;
[0023] 3)通过鼓风机从进气口向送气通道内送入空气，空气在送气通道内预热后经由送 气管进入熔炼区，控制进入熔炼区的风量为150-180m 3/小时，风压为18-20MPa ;上炉体内 的焦炭燃烧；熔炼区内的温度恒定在1600_1750°C ;
[0024] 炉体内焦炭燃烧所产生的气体经由排烟口排出，进入除尘设备除去灰尘，然后导 入燃烧室内燃烧，产生的热量将镍矿混合物预热到300-400°C后加入到熔炼炉内；产生的 烟气进入下游装置进行处理后放空；
[0025] 熔炼后的钢水和炉渣在自身重力作用下自动分层，其中炉渣从下炉体的炉渣出口 内排出，而钢水从钢水出口排出。
[0026] 上述各方案中，上炉体填料段和下炉体的炉壁结构可以根据需要选用现有技术。
[0027] 与现有技术相比，本实用新型所提供的镍矿熔炼炉，可将上炉体和下炉体分离开 在下炉体上装填上焦炭，方便点火操作；而熔炼区炉体的设计耐热性好，使用寿命长；尤其 是熔炼区送气通道的设计，不仅能够向熔炼区内送入空气，帮助熔炼区内焦炭的燃烧；而且 从送气通道内进入的空气可带走一部分耐火层的热量，从而降低了耐火层材料要求，同时 进入送气通道内的空气被加热后更有利于熔炼区内焦炭的燃烧，方便保持熔炼区内的熔炼 温度。
[0028] 本实用新型所提供的熔炼工艺，所得到的钢水中镍含量达到了 13%，较现有技术 中镍最高10. 5%的收率提高了 2. 5个百分点，也就是说熔炼一吨镍矿，收益增加了 3500元； 并且本实用新型能耗低，熔炼炉的规模可大可小，灵活、实用。
【附图说明】
[0029] 图1为本实用新型实施例中熔炼炉的示意图；
[0030] 图2为本实用新型实施例中下炉体正视方向的示意图；
[0031] 图3为图2的俯视图；
[0032] 图4为本实用新型实施例中上炉体熔炼区的剖视图；
[0033] 图5为本实用新型实施例中送气管与送气通道的装配示意图；
[0034] 图6为本实用新型实施例中上炉体填料区的示意图；
[0035] 图7为图6的俯视图；
[0036] 图8为本实用新型实施例中预热炉的示意图；
[0037] 图9为本实用新型实施例的熔炼系统示意图；
[0038] 图10为本实用新型实施例中预热炉与预热室的示意图。
【具体实施方式】
[0039] 以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0040] 如图1至图10所示，本实施例中使用速度镍矿熔炼炉包括：
[0041] 炉体1，其特征在于所述炉体1由上炉体11和下炉体12构成，所述下炉体12可拆 卸连接在所述上炉体11的下方；
[0042] 所述下炉体12的侧壁上间隔设有炉渣出口 121和钢水出口 122,并且钢水出口 122位于所述炉渣出口 121的上方；
[0043] 上炉体11包括填料区111和位于填料区111下方的熔炼区112。
[0044] 上炉体的顶部设有加料口 118。加料口 118上设有料斗2,上炉体11内设有与加 料口相连通的物料分布器3。本实施例在熔炼炉的旁边设置了送料轨道4,送料轨道的下端 支撑在地面上，送料轨道的上端通过卸煤通道41连接料斗入口；送料小车42可在送料轨 道上行走，从而将焦炭和镍矿输送到卸煤通道41内，物料沿着卸煤通道41滑落进入料斗2 内，进而通过物料分布器3均匀散落在上炉体11内。
[0045] 上炉体的侧壁上还设有用于观察炉腔内况的观察孔13。上炉体的上部设有排烟口 IlO0
[0046] 排气口 110通过管道连接除尘设备5,除尘设备为现有技术，除尘设备5的排气口 通过管道连接用于预热镍矿的预热炉6。
[0047] 熔炼区112的炉壁为由不锈钢板制成的封闭的中空结构，其空腔即为本实施例的 送气通道116。其纵向剖视结构为环形结构，其底部内、外层钢板向内反折，形成空心台阶 14,台阶14上设有耐火层。炉壁的上部设有连通送气通道116和外界气源的进气口 119。
[0048] 台阶的内腔内沿圆周方向均布有多个送气管117,这些送气管117的进气口连通 送气通道116,送气管117的出气口连通上炉体的内腔。
[0049] 发明人对送气管的导风方向做了大量试验，发现送气管与水平线的倾斜方