本發(fā)明涉及一種鎳鐵生產(chǎn)設(shè)備及工藝，特別涉及一種紅土鎳礦側(cè)吹爐冶煉鎳鐵設(shè)備及工藝。

背景技術(shù)：

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對于不銹鋼需求快速增長。鎳是不銹鋼品種中重要元素，鐵鎳更是便于用于制造不銹鋼，降低生產(chǎn)成本。紅土型鎳礦可以生產(chǎn)出氧化鎳、硫鎳、鐵鎳等中間產(chǎn)品，其中硫鎳，氧化鎳可供鎳精煉廠使用，以解決硫化鎳原料不足的問題。

紅土鎳礦生產(chǎn)鎳鐵的方法以火法冶金為主。由于我國企業(yè)主要的鎳鐵生產(chǎn)工藝為高爐冶煉和電爐冶煉，隨著我國環(huán)保政策要求提高，高耗能、高污染行業(yè)將被關(guān)閉，高爐冶煉和電爐冶煉工藝將在近年內(nèi)全部淘汰。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是要提供一種無污染、低能耗的紅土鎳礦側(cè)吹爐冶煉鎳鐵設(shè)備及工藝，解決現(xiàn)有紅土鎳礦冶煉工藝中存在的污染嚴(yán)重、能耗高的問題。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括側(cè)吹爐冶煉鎳鐵設(shè)備和側(cè)吹爐冶煉鎳鐵工藝。

所述的側(cè)吹爐冶煉鎳鐵設(shè)備包括：干燥裝置、預(yù)還原裝置和熔煉裝置；干燥裝置、預(yù)還原裝置和熔煉裝置順序連接。

所述的干燥裝置包括：紅土鎳礦堆棚、取料機(jī)、打散輸送機(jī)、回轉(zhuǎn)烘干輸送機(jī)、干礦庫輸送機(jī)、打散機(jī)、回轉(zhuǎn)烘干機(jī)、干礦庫和烘干收塵器；在紅土鎳礦堆棚的出料口有取料機(jī)，取料機(jī)出料口與打散輸送機(jī)入口搭接，打散輸送機(jī)、打散機(jī)、回轉(zhuǎn)烘干輸送機(jī)、回轉(zhuǎn)烘干機(jī)和干礦庫輸送機(jī)的入口與出口順序搭接；回轉(zhuǎn)烘干機(jī)煙氣出口連接烘干收塵器，烘干收塵器的出口位于干礦庫輸送機(jī)的上方，干礦庫輸送機(jī)的輸出口與干礦庫的入口連接；在回轉(zhuǎn)烘干機(jī)與回轉(zhuǎn)烘干輸送機(jī)搭接一端的回轉(zhuǎn)烘干機(jī)上有烘干窯煙氣入口。

所述的預(yù)還原裝置包括：干礦輸送機(jī)、干礦庫、干礦計(jì)量倉、煤粉計(jì)量倉、生石灰計(jì)量倉、螺旋輸送機(jī)、緩沖倉、壓球機(jī)和烘干窯；干礦庫出口與干礦輸送機(jī)入口端相連，干礦輸送機(jī)輸出端與干礦計(jì)量倉搭接，干礦計(jì)量倉、煤粉計(jì)量倉、生石灰計(jì)量倉出口均位于螺旋輸送機(jī)入口的上方，螺旋輸送機(jī)輸出端與緩沖倉入口搭接，緩沖倉出口與壓球機(jī)入口相連，壓球機(jī)出口與烘干窯的入口連接；在烘干窯出口端的側(cè)壁上有烘干窯噴嘴，烘干窯噴嘴與側(cè)吹爐煙氣管連接。

所述的熔煉裝置包括：烘干窯和側(cè)吹爐；烘干窯的出料口與側(cè)吹爐的入料口連接，所述的側(cè)吹爐有側(cè)吹爐煙道、吹渣、側(cè)吹爐出鐵口和側(cè)吹爐煙氣管。

所述紅土鎳礦側(cè)吹爐冶煉鎳鐵工藝，包括以下步驟：

（1）干燥：紅土鎳礦原料經(jīng)打散機(jī)分散后進(jìn)入回轉(zhuǎn)烘干機(jī)干燥脫水；

（2）預(yù)還原：干燥后的鎳礦原料與煤粉、生石灰粉，通過螺旋輸送機(jī)混合輸送至緩沖倉，煤粉摻量按照鎳礦質(zhì)量10~15%比例加入，生石灰粉摻量按照鎳礦質(zhì)量的5~10%比例加入，緩沖倉混合料進(jìn)入壓球機(jī)壓制成直徑15~30mm球體，再送入烘干窯內(nèi)預(yù)還原；

（3）側(cè)吹爐熔煉：從烘干窯內(nèi)預(yù)還原后物料直接進(jìn)入側(cè)吹爐進(jìn)行熔煉；

（4）側(cè)吹爐排放的余熱煙氣直接通往干燥工藝、預(yù)還原工藝。

所述步驟（1）中，原料打散后粒徑為3~7mm，回轉(zhuǎn)烘干機(jī)烘干后的物料水分控制在15~20%；

所述步驟（2）預(yù)還原過程的溫度控制在600~800℃；

所述步驟（3）熔煉階段的溫度控制在1400~1550℃。

所述步驟（1）與步驟（2）熱源來自側(cè)吹爐余熱煙氣；側(cè)吹爐排出高溫?zé)煔庵苯油ㄟ^烘干窯噴嘴進(jìn)入烘干窯，然后熱煙氣從烘干窯窯頭進(jìn)入回轉(zhuǎn)烘干機(jī)，最后煙氣從烘干機(jī)排出，經(jīng)凈化收塵排入大氣。

所述步驟（4）通入烘干窯的側(cè)吹爐熔煉煙氣含有co、h2還原性氣體，在烘干窯預(yù)還原過程中提供還原的還原劑。

所述步驟（4）側(cè)吹爐熔煉排出煙氣進(jìn)入干燥系統(tǒng)和預(yù)還原系統(tǒng)，煙氣中鎳鐵氧化物沉降在干燥和預(yù)還原系統(tǒng)中，再次進(jìn)入側(cè)吹爐熔煉。

有益效果及優(yōu)點(diǎn)：

1、將側(cè)吹爐熔煉過程排出煙氣合理利用，將熱量利用到預(yù)還原工藝中，提供預(yù)還原工藝需要的熱量，從預(yù)還原工藝排出熱煙氣進(jìn)入干燥環(huán)節(jié)，進(jìn)一步利用煙氣熱量，充分利用余熱，從而降低能耗。

2、側(cè)吹爐熔煉過程排出煙氣內(nèi)含有co、h2等還原性氣體，煙氣進(jìn)入預(yù)還原工藝中，還原過程中可以利用煙氣中co、h2為還原劑，節(jié)省材料資源。

3、側(cè)吹爐中部分鎳鐵氧化物隨煙氣進(jìn)入預(yù)還原與干燥系統(tǒng)內(nèi)，然后重返側(cè)吹爐熔煉，提高生產(chǎn)率，降低污染物排放。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的紅土鎳礦側(cè)吹爐冶煉鎳鐵工藝流程圖。

圖2為本發(fā)明的干燥工藝流程圖。

圖3為本發(fā)明的預(yù)還原工藝流程圖。

圖4為本發(fā)明的冶煉鎳鐵工藝流程圖。

圖中：1、紅土鎳礦堆棚；2、取料機(jī)；3-1、打散輸送機(jī)；3-2、回轉(zhuǎn)烘干輸送機(jī)；3-3、干礦庫輸送機(jī)；3-4、干礦輸送機(jī)；4、打散機(jī)；5、回轉(zhuǎn)烘干機(jī)；5-1、烘干窯煙氣入口；6、干礦庫；7、烘干收塵器；8、干礦計(jì)量倉；9、煤粉計(jì)量倉；10、生石灰計(jì)量倉；11、螺旋輸送機(jī)12、緩沖倉；13、壓球機(jī)；14、烘干窯；14-1、烘干窯噴嘴；15、側(cè)吹爐；15-1、側(cè)吹爐煙道；15-2、吹渣；15-3、側(cè)吹爐出鐵口；15-4、側(cè)吹爐煙氣管。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明包括側(cè)吹爐冶煉鎳鐵設(shè)備和側(cè)吹爐冶煉鎳鐵工藝；

所述的側(cè)吹爐冶煉鎳鐵設(shè)備包括：干燥裝置、預(yù)還原裝置和熔煉裝置；干燥裝置、預(yù)還原裝置和熔煉裝置順序連接。

所述的干燥裝置包括：紅土鎳礦堆棚1、取料機(jī)2、打散輸送機(jī)3-1、回轉(zhuǎn)烘干輸送機(jī)3-2、干礦庫輸送機(jī)3-3、打散機(jī)4、回轉(zhuǎn)烘干機(jī)5、干礦庫6和烘干收塵器7；在紅土鎳礦堆棚1的出料口有取料機(jī)2，取料機(jī)2出料口與打散輸送機(jī)3-1入口搭接，打散輸送機(jī)3-1、打散機(jī)4、回轉(zhuǎn)烘干輸送機(jī)3-2、回轉(zhuǎn)烘干機(jī)5和干礦庫輸送機(jī)3-3的入口與出口順序搭接；回轉(zhuǎn)烘干機(jī)5煙氣出口連接烘干收塵器7，烘干收塵器7的出口位于干礦庫輸送機(jī)3-3的上方，干礦庫輸送機(jī)3-3的輸出口與干礦庫6的入口連接；在回轉(zhuǎn)烘干機(jī)5與回轉(zhuǎn)烘干輸送機(jī)3-2搭接一端的回轉(zhuǎn)烘干機(jī)5上有烘干窯煙氣入口5-1。

所述的預(yù)還原裝置包括：干礦輸送機(jī)3-4、干礦庫6、干礦計(jì)量倉8、煤粉計(jì)量倉9、生石灰計(jì)量倉10、螺旋輸送機(jī)11、緩沖倉12、壓球機(jī)13和烘干窯14；干礦庫6出口與干礦輸送機(jī)3-4入口端相連，干礦輸送機(jī)3-4輸出端與干礦計(jì)量倉8搭接，干礦計(jì)量倉8、煤粉計(jì)量倉9、生石灰計(jì)量倉10出口均位于螺旋輸送機(jī)11入口的上方，螺旋輸送機(jī)11輸出端與緩沖倉12入口搭接，緩沖倉12出口與壓球機(jī)13入口相連，壓球機(jī)13出口與烘干窯14的入口連接；在烘干窯14出口端的側(cè)壁上有烘干窯噴嘴14-1，烘干窯噴嘴14-1與側(cè)吹爐煙氣管15-4連接。

所述的熔煉裝置包括：烘干窯14和側(cè)吹爐15；烘干窯14的出料口與側(cè)吹爐15的入料口連接，所述的側(cè)吹爐有側(cè)吹爐煙道15-1、吹渣15-2、側(cè)吹爐出鐵口15-3和側(cè)吹爐煙氣管15-4。

所述紅土鎳礦側(cè)吹爐冶煉鎳鐵工藝，包括以下步驟：

（1）干燥：紅土鎳礦原料經(jīng)打散機(jī)分散后進(jìn)入回轉(zhuǎn)烘干機(jī)干燥脫水；

（2）預(yù)還原：干燥后的鎳礦原料與煤粉、生石灰粉，通過螺旋輸送機(jī)混合輸送至緩沖倉，煤粉摻量按照鎳礦質(zhì)量10~15%比例加入，生石灰粉摻量按照鎳礦質(zhì)量的5~10%比例加入，緩沖倉混合料進(jìn)入壓球機(jī)壓制成直徑15~30mm球體，再送入烘干窯內(nèi)預(yù)還原；

（3）側(cè)吹爐熔煉：從烘干窯內(nèi)預(yù)還原后物料直接進(jìn)入側(cè)吹爐進(jìn)行熔煉；

（4）側(cè)吹爐排放的余熱煙氣直接通往干燥工藝、預(yù)還原工藝。

所述步驟（1）中，原料打散后粒徑為3~7mm，回轉(zhuǎn)烘干機(jī)烘干后的物料水分控制在15~20%；

所述步驟（2）預(yù)還原過程的溫度控制在600~800℃；

所述步驟（3）熔煉階段的溫度控制在1400~1550℃。

所述步驟（1）與步驟（2）熱源來自側(cè)吹爐余熱煙氣；側(cè)吹爐排出高溫?zé)煔庵苯油ㄟ^烘干窯噴嘴進(jìn)入烘干窯，然后熱煙氣從烘干窯窯頭進(jìn)入回轉(zhuǎn)烘干機(jī)，最后煙氣從烘干機(jī)排出，經(jīng)凈化收塵排入大氣。

所述步驟（4）通入烘干窯的側(cè)吹爐熔煉煙氣含有co、h2還原性氣體，在烘干窯預(yù)還原過程中提供還原的還原劑。

所述步驟（4）側(cè)吹爐熔煉排出煙氣進(jìn)入干燥系統(tǒng)和預(yù)還原系統(tǒng)，煙氣中鎳鐵氧化物沉降在干燥和預(yù)還原系統(tǒng)中，再次進(jìn)入側(cè)吹爐熔煉。

實(shí)施例1：本發(fā)明是一種紅土鎳礦側(cè)吹爐冶煉鎳鐵工藝，其具體實(shí)施方式如下：

本實(shí)施例中采用的紅土鎳礦來自印度尼西亞，含鎳1.88%以上，全鐵量14.6%，水分含量約30~35%（分內(nèi)水和外水）。

一種紅土鎳礦側(cè)吹爐冶煉鎳鐵工藝，其工藝流程圖如圖1所示，包括以下步驟：

步驟1，干燥：取紅土鎳礦，將打散后的紅土鎳礦送入回轉(zhuǎn)烘干機(jī)內(nèi)脫水，干燥后紅土鎳礦進(jìn)入干礦庫。其中：回轉(zhuǎn)烘干機(jī)烘干后的物料水分（外水）控制在15~20%左右。（見圖2）。

步驟2，預(yù)還原：物料從干礦庫取出稱量，與煤粉（按鎳礦5~10%）、生石灰粉（5~10%）混合后，壓制成球，進(jìn)入烘干窯預(yù)還原。其中：壓球直徑為15~30mm，預(yù)還原過程溫度為600~800℃。（見圖3）。

步驟3，側(cè)吹爐熔煉：預(yù)還原后物料進(jìn)入側(cè)吹爐熔煉，熔渣與鎳鐵合金分離出料。其中：熔煉環(huán)節(jié)溫度控制在1400~1550℃。（見圖4）。

側(cè)吹爐排出余熱氣體通入干燥系統(tǒng)和預(yù)還原系統(tǒng)，排出廢氣經(jīng)凈化排入大氣。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離權(quán)利要求書確定的本發(fā)明的精神和范圍的條件下，還可以對以上內(nèi)容進(jìn)行各種各樣的修改。因此本發(fā)明的范圍并不僅限于以上的說明，而是由權(quán)利要求書的范圍來確定的。