一种带有废热回收利用系统的冶炼设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于冶炼设备技术领域，具体为一种带有废热回收利用系统的冶炼设备。
【背景技术】
[0002]目前红土镍矿高炉冶炼工艺投资大、环境污染严重、焦炭消耗量大，也无法实现选择性还原，产品含镍少，市场需求量少，成本高。其次设备寿命短，其主要原因有还原区温度过高、还原时间过长、炉体采用整体设计，这样炉膛的某一部位一旦损坏，设备就要停产检修，自然使用寿命就短了。
[0003]对于回转窑+矿热炉工艺(RKEF)，该工艺投资大，建设期长，原料处理阶段成本高；由于含水分在35%左右的红土镍矿要经过烘干窑进行表面水处理后，再经过回转窑焙烧预还原，然后再投入矿热炉内进行镍铁冶炼，因此要消耗大量的焦煤、电力以及相当的人工成本。三是回转窑熔融直接还原红土镍矿法，该工艺利用回转窖全程对镍团矿进行脱水、焙烧，N1, FeO等氧化物还原，金属物聚集，最后生成融态海绵状夹渣镍铁粒，然后再进行磁选；熔炼过程热能来自煤粉(或重油)燃烧放出的热量。回转窑直接还原冶炼镍铁生产中，设备简单、此工艺在实际生产作业率相当较低，综合单位耗能耗高，虽投资小但镍金属回收率低，成本高，在冶炼技术方面还不太成熟，在国内并没有得到广泛的应用于实际生产当中。
[0004]在冶炼过程中，会有大量的热量损耗和废气产生，如何在提高冶炼效率的同时降低成本，进行废热利用和废气回收处理时本发明需要解决的问题。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的就是针对上述存在的缺陷而提供一种带有废热回收利用系统的冶炼设备。该设备操作性强，投资少，生产成本低，生产的镍铁含镍量高，能够充分将废热回收利用，并能多次回收烟气中的积灰。
[0006]本实用新型的一种带有废热回收利用系统的冶炼设备技术方案为，包括预处理釜、反应釜和分离釜，其中，预处理釜的物料出口与反应釜的物料进口通过物料通道连接，分离釜位于反应釜正下方；预处理釜顶部的烟气回收通道与热交换器下部的热交换器进气口连接，热交换器出水口与预处理釜顶部的进水管连接，热交换器顶部的热交换器出气口连接位于反应釜中部和/或下部的进气管道。
[0007]预处理釜上方的反应温度为80_200°C。
[0008]反应釜内的反应温度为1120_1380°C。
[0009]分离釜内的温度为1070_1250°C。
[0010]预处理釜顶部的进水管连通位于预处理釜内部上方的喷水系统，喷水系统上设置有均匀的喷水孔。
[0011]热交换器为水冷热交换器，通水量远远小于通气量，出水口温度为80-95°C，热交换器呈上窄下宽的圆台型，反应釜回收烟气通过热交换器时不易在热交换器内壁上积存灰烬。
[0012]热交换器下方设置有集灰斗，可随时收集积灰。
[0013]热交换器出气口连接反应釜进气管道，进气管道还连接有进气泵，进气泵将富氧空气与热交换器内的高温气体混合后通入进气管道。
[0014]反应釜和分离釜之间设置有0.8-1.5cm厚的石棉垫圈。
[0015]分离釜耐火砖外侧还设置有膨胀层，能够有效缓解铁水对炉壳的压力。
[0016]预处理釜、反应釜都与真空泵连接，在预处理釜和反应釜中采用负压操作，压力值为-9.5 ?-9.0Mpa。
[0017]本实用新型的一种带有废热回收利用系统的冶炼设备有益效果为:该设备操作性强，投资少，生产成本低，生产的镍铁含镍量高，含镍量在15-20%，此外能够充分将废热回收利用，并能多次回收烟气中的积灰。
[0018]预处理釜由于燃料在炉内燃烧，炉料与高温气流成逆流运动，因而热交换条件好。当炉料和喷水系统内的水分不断向下运动时炉内会产生有大量的水蒸气蒸发，对炉料向下运动时摩擦产生的粉尘起到了抑制作用，再加上炉内采取负压操作，可控制大量的粉尘不能向外溢出，从而达到降尘除尘的目的，环保效果好。
[0019]反应釜炉料已成为熔融状态，大部分镍和一部分铁等其它金属基本都在此段开始还原成单质状态，流入至分离釜。
[0020]反应釜内的烟气通过烟气回收通道进入圆台型的热交换器内，一可以将进入预处理釜的水进行预热，二可将烟气中的游离烟灰进行沉降；另外，通过热交换器的烟气再次将富氧空气进行加热后通入反应釜，可将废热进一步回收利用，降低生产成本。
[0021]【附图说明】:
[0022]图1所示为本实用新型的基本结构示意图。
[0023]图中，1.预处理釜，2.物料通道，3.反应釜，4.分离釜，5.进气管道，6.烟气回收通道，7.热交换器，8.集灰斗，9.热交换器出水口，10.热交换器出气口，11.膨胀层，12.耐火砖，13.石棉垫圈。
[0024]【具体实施方式】:
[0025]为了更好地理解本实用新型，下面用具体实例来详细说明本实用新型的技术方案，但是本实用新型并不局限于此。
[0026]实施例1
[0027]本实用新型的一种带有废热回收利用系统的冶炼设备，包括预处理釜1、反应釜3和分离釜4，其中，预处理釜I的物料出口与反应釜3的物料进口通过物料通道2连接，分离釜4位于反应釜3正下方；预处理釜I顶部的烟气回收通道6与热交换器7下部的热交换器进气口连接，热交换器出水口 9与预处理釜I顶部的进水管连接，热交换器顶部的热交换器出气口 10连接位于反应釜4中部和/或下部的进气管道5。
[0028]预处理釜I上方的反应温度为80-200 °C。
[0029]反应釜3内的反应温度为1120_1380°C。
[0030]分离釜4内的温度为1070_1250°C。
[0031]预处理釜I顶部的进水管连通位于预处理釜内部上方的喷水系统，喷水系统上设置有均匀的喷水孔。
[0032]热交换器7为水冷热交换器，通水量远远小于通气量，热交换器出水口 9温度为80-950C，热交换器7呈上窄下宽的圆台型，反应釜3回收烟气通过热交换器7时不易在热交换器7内壁上积存灰烬。
[0033]热交换器7下方设置有集灰斗8，可随时收集积灰。
[0034]热交换器出气口 10连接反应釜3进气管道5，进气管道5还连接有进气泵，进气泵将富氧空气与热交换器7内的高温气体混合后通入进气管道5。
[0035]反应釜3和分离釜4之间设置有0.8-1.5cm厚的石棉垫圈13。
[0036]分离釜4耐火砖12外侧还设置有膨胀层11，能够有效缓解铁水对炉壳的压力。
[0037]预处理釜1、反应釜3都与真空泵连接，在预处理釜I和反应釜3中采用负压操作，压力值为-9.5?-9.0Mpa0
【主权项】
1.一种带有废热回收利用系统的冶炼设备，其特征在于，包括预处理釜、反应釜和分离釜，其中，预处理釜的物料出口与反应釜的物料进口通过物料通道连接，分离釜位于反应釜正下方；预处理釜顶部的烟气回收通道与热交换器下部的热交换器进气口连接，热交换器出水口与预处理釜顶部的进水管连接，热交换器顶部的热交换器出气口连接位于反应釜中部和/或下部的进气管道。
2.根据权利要求1所述的一种带有废热回收利用系统的冶炼设备，其特征在于，预处理釜顶部的进水管连通位于预处理釜内部上方的喷水系统，喷水系统上设置有均匀的喷水孔。
3.根据权利要求2所述的一种带有废热回收利用系统的冶炼设备，其特征在于，热交换器为水冷热交换器热交换器呈上窄下宽的圆台型。
4.根据权利要求3所述的一种带有废热回收利用系统的冶炼设备，其特征在于，热交换器下方设置有集灰斗。
5.根据权利要求4所述的一种带有废热回收利用系统的冶炼设备，其特征在于，热交换器出气口连接反应釜进气管道，进气管道还连接有进气泵。
6.根据权利要求5所述的一种带有废热回收利用系统的冶炼设备，其特征在于，反应釜和分离釜之间设置有0.8-1.5cm厚的石棉垫圈。
7.根据权利要求6所述的一种带有废热回收利用系统的冶炼设备，其特征在于，分离釜耐火砖外侧还设置有膨胀层。
8.根据权利要求7所述的一种带有废热回收利用系统的冶炼设备，其特征在于，预处理釜、反应釜都与真空泵连接。
【专利摘要】本实用新型涉及一种带有废热回收利用系统的冶炼设备，包括预处理釜、反应釜和分离釜，其中，预处理釜的物料出口与反应釜的物料进口通过物料通道连接，分离釜位于反应釜正下方；预处理釜顶部的烟气回收通道与热交换器下部的热交换器进气口连接，热交换器出水口与预处理釜顶部的进水管连接，热交换器顶部的热交换器出气口连接位于反应釜中部和/或下部的进气管道。该设备操作性强，投资少，生产成本低，生产的镍铁含镍量高，能够充分将废热回收利用，并能多次回收烟气中的积灰。
【IPC分类】C21B13-00, F27D17-00
【公开号】CN204342823
【申请号】CN201520066574
【发明人】李举孝, 董好飞
【申请人】青岛市恒顺电气股份有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年1月30日