專利名稱：金屬礦冶煉方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬礦石冶煉技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用礦熱爐對金屬礦進行冶煉的方法。
背景技術(shù)：
目前，冶煉廠在對礦石進行冶煉時，有ー種方法是采用礦熱爐來冶煉。此種方法是采用碳作為還原劑，為了加快金屬的還原以提高冶煉的效率，所采用的礦熱爐的電極采用中空的自焙電極，通過電極的中空通道使還原劑一氧化碳直接到達爐缸內(nèi)熔池參與反應(yīng)。然而在冶煉的過程中，礦石的熔化，金屬的還原會產(chǎn)生大量含有ニ氧化碳和一氧化碳、氮氣等物質(zhì)的廢氣；由于成本和技術(shù)等等因素的限制，這些廢氣中的有用成分在用礦熱爐冶煉這種冶煉方法中得不到很好的回收利用，造成能源的浪費，同時排出的廢氣對環(huán)境造成一定的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供ー種金屬礦冶煉方法，它可以解決現(xiàn)有礦熱爐進行金屬冶煉效率低和能耗大的問題。為了解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是這種金屬礦冶煉方法，包括有原料礦與碳在礦熱爐內(nèi)依靠礦熱爐的電極放電加熱進行的冶煉，所述礦熱爐排出的爐氣經(jīng)過冷卻、除塵后，將ー氧化碳從爐氣中分離出來，再通過所述電極的中心通孔通入正在冶煉的爐料中。更為具體的方案還可以是所述爐氣的冷卻是將爐氣通過原料預(yù)熱器中的原料，對入爐前的礦料進行預(yù)熱的同時將爐氣冷卻；經(jīng)過對原料預(yù)熱后獲得冷卻的爐氣經(jīng)過氣水分離器去除水分后再通過旋風(fēng)除塵器進行所述的除塵。所述的氣體分離采用的變壓吸附エ藝方法濃縮提純ー氧化碳，吸附溫度20_55°C，吸附壓カ為O. 25-1. 2MPa。所述的礦熱爐包括有爐體、由電極握持裝置夾持的所述電極，所述電極握持裝置固定在支撐座上，所述支撐座安置在導(dǎo)軌上，所述導(dǎo)軌固定于構(gòu)筑物上；所述支撐座與所述構(gòu)筑物之間設(shè)置有驅(qū)動所述支撐座的牽引絲桿，所述電極握持裝置包括有把持支撐架，在所述把持支撐架內(nèi)安置有連接控制氣源的橡膠氣囊；所述橡膠氣囊與電極的表面接觸，所述電極穿過所述把持支撐架中的通孔，所述把持支撐架與驅(qū)動缸的活塞鉸接，所述驅(qū)動缸的缸體固定在所述支撐座上；
有ー個包括有所述電極的電極加氣連接裝置，所述電極的上端與一個供氣筒的錐形面相連接，在所述供氣筒和所述電極的錐形面連接處設(shè)有密封圈，在所述供氣筒與所述電極連接處外包圍有氣罩，所述供氣筒上連通有一氧化碳進氣軟管，所述氣罩底部開設(shè)有出氣ロ，所述氣罩連通有稀釋氣軟管，從爐氣中分離出來的一氧化碳是通過所述ー氧化碳進氣軟管輸入所述電扱；從爐氣中分離出來的其它氣體通過所述稀釋氣軟管輸入所述氣罩中用于對所述供氣筒與所述電極連接處泄漏的一氧化碳氣體稀釋成為不能燃爆的氣體后排出。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果
I、由于回收的一氧化碳通過電極中部的管道直接吹到爐體內(nèi)的熔池，起到攪拌的作用，同時進入的一氧化碳可直接參與對金屬的還原，因而加快了金屬的還原，提高了冶煉的速度，起到了節(jié)電的效果。2、所產(chǎn)生的高溫爐氣進入原料預(yù)熱器后對原料礦起到除濕、加熱的作用，原料礦在較少水分、較高的溫度下進入礦熱爐內(nèi)，減少了對其加熱所需的能量，同時也提高了冶煉的速度，因而起到節(jié)能的效果。3、爐氣經(jīng)除塵凈化后減少了塵粒，再經(jīng)變壓吸附裝置進行氣體分離，將爐氣中ー氧化碳和氮氣等其它有用成份分離出來再利用，特別是將ー氧化碳直接輸回爐體內(nèi)的熔 池，既節(jié)能又減少了污染。4、利用爐氣中分離出來的氮氣或其它余氣直接通入電極加氣裝置，有效地稀釋電極與供氣管連接處的氣氛，可防止電極與供氣管連接處因ー氧化碳泄漏而造成的爆炸或中毒等人身安全事故。


圖I是本發(fā)明A-A首I]面結(jié)構(gòu)流程不意 圖2是本發(fā)明中電極分布示意 圖3是本發(fā)明中電極加氣裝置主視剖面示意 圖4是本發(fā)明中電極加氣裝置俯視示意 圖5是本發(fā)明中電極握持裝置主視剖面示意 圖6是本發(fā)明中電極握持裝置俯視示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進ー步說明
在圖I中，爐體I內(nèi)有原料礦與碳在礦熱爐內(nèi)依靠礦熱爐的電極2放電加熱進行的冶煉，所述礦熱爐排出的爐氣經(jīng)過排氣ロ 16進入原料預(yù)熱器14對入爐前的礦料進行預(yù)熱，同時使?fàn)t氣獲得冷卻；將冷卻后的爐氣通過氣水分離器19去除水分后再通過旋風(fēng)除塵器18進行除塵。;將去除水分和粉塵的爐氣在變壓吸附裝置17進行氣體分離，氣體分離采用的變壓吸附エ藝方法濃縮提純ー氧化碳，吸附溫度20-55°C，吸附壓カ為O. 25-1. 2MPa，具體的分離エ藝方法按照中國專利號為200810044763. O的專利方法進行，將分離出來的ー氧化碳，通過ー氧化碳氣體分配器20分別輸送到三個電極加氣裝置9，將ー氧化碳氣體輸送到三根電極2的中心通孔，通入正在冶煉的爐料中；將分離出來的其它余氣通過余氣分配器21分別輸送到三個電極加氣裝置9處，用于稀釋該處有可能泄漏的ー氧化碳。圖I和圖2中的礦熱爐包括有爐體I、電極2、爐蓋3、爐缸4，導(dǎo)電銅瓦6和短網(wǎng)7 ；三根電極2分別由導(dǎo)電銅瓦6經(jīng)短網(wǎng)7與三相交流電源8相連接，為配合三根電極2的移動，短網(wǎng)7采用軟連接，并預(yù)置好要移動的長度；電極2的一端位于爐缸4內(nèi)；電極2的另ー端與電極加氣裝置9連接，在電極加氣裝置9的下方，電極2由電極握持裝置5夾持，電極握持裝置5固定在移動滑塊10上，移動滑塊10活動安裝在固定于地基的導(dǎo)軌11上，并與牽引絲桿12相連接；三根電極2兩兩之間等距離分布，在牽引絲桿12的驅(qū)動下，電極握持裝置5分別連同三根電極2在各自導(dǎo)軌11上實現(xiàn)移動，從而改變它們之間的距離；為配合三根電極2的移動，在爐蓋3上方圍繞電極2安置有移動擋火壓圈13，移動擋火壓圈13能有效地?fù)踝∮捎陔姌O2的移動而留下的孔位，避免在爐蓋3上產(chǎn)生噴火現(xiàn)象。爐體I下部開設(shè)有出鐵ロ 15。圖3和圖4所示的電極加氣裝置9，電極2上端和供氣筒9-3錐面連接，在供氣筒9-3和電極2的連接錐面設(shè)有密封圈9-8 ;供氣筒9-3上端開設(shè)有連接ー氧化碳進氣管道9-4的進氣ロ ；一氧化碳進氣管道9-4連接有提供ー氧化碳氣體的軟管9-5 ;從爐氣回收分離出來的一氧化碳可以通過軟管9-5輸入電極2內(nèi)直接到達爐缸內(nèi)熔池。供氣筒9-3上焊接有氣罩9-2，氣罩9-2底部開設(shè)有出氣ロ，氣罩9-2 —側(cè)開設(shè)有連接從爐氣回收分離出來的余氣進氣管道9-6的進氣ロ ；進氣管道9-6連接有提供分離出來的爐氣余氣的軟管9-7 ； 從爐氣回收分離出來作為稀釋氣體的余氣，可以通過軟管9-7輸入氣罩9-2內(nèi)，通過氣罩9-2底端開設(shè)的出氣ロ流出，稀釋供氣筒9-3與電極2連接處可能泄漏的ー氧化碳。圖5和圖6所示的電極握持裝置5包括有把持支撐架5-1，在把持支撐架5-1內(nèi)安置有連接控制氣源的橡膠氣囊5-2 ;橡膠氣囊5-2與電極2的表面接觸，電極2穿過把持支撐架5-1中的通孔，把持支撐架5-1與驅(qū)動缸5-3的活塞鉸接，驅(qū)動缸5-3的缸體固定在移動滑塊10上。
權(quán)利要求
1.一種金屬礦冶煉方法，包括有原料礦與碳在礦熱爐內(nèi)依靠礦熱爐的電極(2)放電加熱進行的冶煉，其特征在于 所述礦熱爐排出的爐氣經(jīng)過冷卻、除塵后，將一氧化碳從爐氣中分離出來，再通過所述電極(2 )的中心通孔通入正在冶煉的爐料中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金屬礦冶煉方法，其特征在于 所述爐氣的冷卻是將爐氣通過原料預(yù)熱器(14)中的原料，對入爐前的礦料進行預(yù)熱的同時將爐氣冷卻；經(jīng)過對原料預(yù)熱后獲得冷卻的爐氣經(jīng)過氣水分離器(19)去除水分后再通過旋風(fēng)除塵器(18)進行所述的除塵。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的金屬礦冶煉方法，其特征在于所述的氣體分離采用的變壓吸附工藝方法濃縮提純一氧化碳，吸附溫度20-55°C，吸附壓力為0. 25-1. 2MPa。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬礦冶煉方法，其特征在于所述的礦熱爐包括有爐體(I)、由電極握持裝置(5)夾持的所述電極(2)，所述電極握持裝置(5)固定在支撐座(10)上，所述支撐座(10)安置在導(dǎo)軌(11)上，所述導(dǎo)軌(11)固定于構(gòu)筑物上；所述支撐座(10)與所述構(gòu)筑物之間設(shè)置有驅(qū)動所述支撐座(10)的牽引絲桿(12)，所述電極握持裝置(5)包括有把持支撐架(5-1 )，在所述把持支撐架(5-1)內(nèi)安置有連接控制氣源的橡膠氣囊(5-2 );所述橡膠氣囊(5-2 )與電極(2 )的表面接觸，所述電極(2 )穿過所述把持支撐架(5-1)中的通孔，所述把持支撐架(5-1)與驅(qū)動缸(5-3)的活塞鉸接，所述驅(qū)動缸(5-3)的缸體固定在所述支撐座(10)上； 有一個包括有所述電極(2)的電極加氣連接裝置(9)，所述電極(2)的上端與一個供氣筒(9-3)的錐形面相連接，在所述供氣筒(9-3)和所述電極(2)的錐形面連接處設(shè)有密封圈(9-8 )，在所述供氣筒(9-3 )與所述電極(2 )連接處外包圍有氣罩(9-2 )，所述供氣筒(9-3)上連通有一氧化碳進氣軟管(9-5)，所述氣罩(9-2)底部開設(shè)有出氣口，所述氣罩(9-2 )連通有稀釋氣軟管(9-7 )，從爐氣中分離出來的一氧化碳是通過所述一氧化碳進氣軟管(9-5)輸入所述電極(2);從爐氣中分離出來的其它氣體通過所述稀釋氣軟管(9-7)輸入所述氣罩(9-2)中用于對所述供氣筒(9-3)與所述電極(2)連接處泄漏的一氧化碳氣體稀釋成為不能燃爆的氣體后排出。
全文摘要
本發(fā)明涉及金屬礦石冶煉技術(shù)領(lǐng)域，它公開了一種金屬礦冶煉方法，包括有原料礦與碳在礦熱爐內(nèi)依靠礦熱爐的電極放電加熱進行的冶煉，所述礦熱爐排出的爐氣首先經(jīng)過原料預(yù)熱器對入爐前的礦料進行預(yù)熱，同時使?fàn)t氣獲得冷卻；將冷卻后的爐氣通過液氣分離器和除塵器去除爐氣中的水分和粉塵；將去除水分和粉塵的爐氣進行氣體分離，將分離出來的一氧化碳，通過電極加氣裝置輸送到電極的中心通孔，通入正在冶煉的爐料中。本發(fā)明可以解決現(xiàn)有礦熱爐進行金屬冶煉效率低和能耗大的問題。
文檔編號C22B5/12GK102703704SQ20121020495
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月20日
發(fā)明者李曉新 申請人:柳州市金螺機械有限責(zé)任公司