1.一种处理钒钛磁铁矿的系统,其特征在于,包括:原料成型系统(S100)、转底炉直接还原系统(S200)、熔化分离系统(S300)和转炉提钒系统(S400);其中,原料成型系统(S100)的出料口与转底炉直接还原系统(S200)的入料口相通,转底炉直接还原系统(S200)的出料口与熔化分离系统(S300)的入料口相通,熔化分离系统(S300)的出料口与转炉提钒系统(S400)的入料口相通;
所述转底炉直接还原系统(S200)包括环形炉体和可转动的环形炉底,在所述转底炉的环形炉膛内沿圆周依次设置有布料区(1)、预热区(2)、中温区(3)、高温区(4)和冷却区(5),且冷却区(5)和布料区(1)相邻,布料区(1)和预热区(2)之间、高温区(4)和冷却区(5)之间用径向的挡墙(18)分隔,在该挡墙(18)的下端与环形炉底之间留有能够至少通过一层物料的间隔;在该预热区(2)、中温区(3)和高温区(4)的内、外周炉壁上装有烧嘴,在冷却区(5)和布料区(1)的炉底之间设有螺旋出料器(10),在该布料区(1)和冷却区(5)之间的炉底上设有溜槽布料器,且溜槽布料器横断面两端位于隔墙(18a、18b)之间;在该溜槽布料器上方的炉顶对应于冷却区(5)的一侧设有给料口(20);在溜槽布料器下方的转底炉冷却区(5)和螺旋出料器(10)之间靠近环形炉底的内、外周炉壁上设有气体喷吹装置(7);在溜槽布料器上方的转底炉炉顶设有排气烟囱(19);在溜槽布料器中间设置多个辐射管(17)。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于:所述溜槽布料器包括多段与水平面有一定角度的倾斜式溜槽、辐射管(17)、振动器(15)和固定装置(16)和下料挡板(9)构成,各段倾斜式溜槽首尾依次相连且在圆周方向相互交替错排列构成连续的物料下降通道;下料挡板(9a、9b)设置在每段溜槽首端;固定装置将各段倾斜式溜槽固定在一起并与炉顶的振动器(15)相连。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于:各段倾斜式溜槽各由4个隔板(6)以及围在隔板内的3条溜槽跑道(11)组成;首段倾斜式溜槽(12)的溜槽跑道位于给料口(20)的正下方;末段倾斜式溜槽的溜槽跑道的末端为下料通道,该下料通道位于布料区的上方。
4.根据权利要求2或3所述的系统,其特征在于:每两段倾斜式溜槽之间沿转底炉径向方向均匀设置一层辐射管(17),并横贯于内、外周炉壁之间。
5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于:在溜槽布料器的横断面两端设有挡墙设在内、外周炉壁上的气体喷吹装置(7)的位置高于进入冷却区物料的料层之上;在溜槽布料器横断面两端的挡墙(18a,18b)与炉底之间的距离为60~150mm。
6.一种利用权利要求1-5中任一项所述的系统处理钒钛磁铁矿的方法,其特征在于,包括:
(1)将钒钛磁铁矿、还原剂和粘结剂混合通过原料成型(S100)制成含水分的生球团;
(2)含水的生球团通过转底炉直接还原系统(S200)的给料口(20)布入到溜槽布料器,通过溜槽布料器的溜槽跑道(11)逐步下降最后通过下料通道布入到布料区(1);其中,气体喷吹装置(7)喷吹的还原性气体与进入到冷却区(5)的高温还原产物进行热交换产生预热气体,上行的预热气体以及设置在溜槽布料器中的辐射管(17)产生的辐射热量共同对在溜槽跑道(11)逐步下降的生球团进行加热烘干使球团得到预热;
预热的球团通过溜槽布料器的最末段的下料通道到达转底炉布料区(1),依次经过转底炉预热区(2)、中温区(3)、高温区(4)发生还原反应,得到高温的还原产物;高温的还原产物进入冷却区(5)与喷吹气体装置(7)喷吹的还原性气体接触,将高温的还原产物冷却,冷却后的还原产物球团通过还原产物出料装置(10)排出炉外;在冷却过程转给产生的预热气体在挡墙(18)的作用下上行至布料装置中用于烘干含水生球;
(3)将排出炉外的还原产物球团送入熔化分离系统(S300)进行熔分,得到含钒铁水和钛渣;
(4)含钒铁水送入转炉提钒系统(S400)吹扫提钒后,得到半钢和五氧化二钒产品。
7.按照权利要求6所述的方法,其特征在于:步骤(1)中钒钛磁铁矿含水8重量%~10重量%,还原煤烘干后含水2重量%~5重量%。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于:步骤(2)中所述钒钛磁铁矿生球水分含量不超过15重量%。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于:步骤(3)中气体喷吹装置(7)喷吹的气体为常温的高炉煤气、焦炉煤气和煤制气。
10.根据权利要求6所述的方法,其特征在于:步骤(3)冷却后还原产物的温度为700~800℃。