本實(shí)用新型涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本實(shí)用新型涉及處理氧化球團(tuán)的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

采用MIDREX氣基豎爐處理氧化球團(tuán)時(shí)，爐內(nèi)熱量主要來(lái)源于還原氣物理熱。爐內(nèi)還原氣入口溫度達(dá)850℃，爐料在豎爐還原段內(nèi)停留約5～6h，在此過(guò)程中需消耗大量的物理熱。還原氣在氣基豎爐預(yù)熱段迅速降溫，離開豎爐時(shí)只有400℃左右，還原氣在豎爐內(nèi)的熱利用率并不理想。

因此，現(xiàn)有的處理氧化球團(tuán)的手段仍有待改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出處理氧化球團(tuán)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)外加氮?dú)鈱?duì)還原氣進(jìn)行保溫，可以顯著降低還原氣進(jìn)入氣基豎爐前熱量的散失，同時(shí)可以利用氮?dú)獾挠酂釋?duì)氧化球團(tuán)進(jìn)行預(yù)熱，從而顯著提高熱量的綜合利用率。

在本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提出了一種處理氧化球團(tuán)的系統(tǒng)。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該系統(tǒng)包括：氣基豎爐，所述氣基豎爐具有氧化球團(tuán)入口、還原氣噴嘴、金屬化球團(tuán)出口和爐頂氣出口；靜電除塵裝置，所述靜電除塵裝置與所述爐頂氣出口相連；換熱裝置，所述換熱裝置具有氮?dú)馊肟凇⒌谝桓邷氐獨(dú)獬隹?、高溫爐頂氣入口和低溫爐頂氣出口，所述氮?dú)馊肟谂c氮?dú)夤┙o裝置相連，所述高溫爐頂氣入口與所述靜電除塵裝置相連；第一洗滌除塵裝置，所述第一洗滌除塵裝置與所述低溫爐頂氣出口相連；脫硫脫碳裝置，所述脫硫脫碳裝置與所述第一洗滌除塵裝置相連；加熱裝置，所述加熱裝置具有混合還原氣入口和高溫混合還原氣出口，所述混合還原氣入口分別與所述脫硫脫碳裝置和還原氣供給裝置相連，所述高溫混合還原氣出口與所述還原氣噴嘴相連；以及球團(tuán)預(yù)熱裝置，所述球團(tuán)預(yù)熱裝置具有低溫氧化球團(tuán)入口、高溫氧化球團(tuán)出口、高溫氮?dú)馊肟诤偷蜏氐獨(dú)獬隹?，所述高溫氮?dú)馊肟谂c所述第一高溫氮?dú)獬隹谙噙B，所述高溫氧化球團(tuán)出口與所述氧化球團(tuán)入口相連。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的處理氧化球團(tuán)的系統(tǒng)通過(guò)將氧化球團(tuán)和還原氣供給至氣基豎爐內(nèi)進(jìn)行還原反應(yīng)，得到金屬化球團(tuán)和爐頂氣，采用靜電除塵裝置對(duì)爐頂氣進(jìn)行靜電除塵處理，得到第一凈化爐頂氣，進(jìn)而將第一凈化爐頂氣和氮?dú)夤┙o至換熱裝置，利用第一凈化爐頂氣的熱量對(duì)氮?dú)膺M(jìn)行預(yù)熱，以便得到第一高溫氮?dú)夂偷蜏貭t頂氣，其中，第一高溫氮?dú)饪梢栽谶M(jìn)入預(yù)熱裝置，以便對(duì)待處理的氧化球團(tuán)進(jìn)行預(yù)熱，低溫爐頂氣經(jīng)過(guò)第一洗滌除塵裝置處理后，得到的第二凈化爐頂氣進(jìn)一步進(jìn)入脫硫脫碳裝置進(jìn)行脫硫脫碳處理，得到第三凈化爐頂氣，后續(xù)將第三凈化爐頂氣與新鮮還原氣在加熱裝置內(nèi)進(jìn)行加熱處理，得到高溫混合還原氣，并將高溫混合還原氣供給至氣基豎爐對(duì)氧化球團(tuán)進(jìn)行還原處理。由此，通過(guò)采用本實(shí)用新型實(shí)施例的處理氧化球團(tuán)的系統(tǒng)處理氧化球團(tuán)，可以有效地利用氣基豎爐爐頂氣的熱量對(duì)氮?dú)膺M(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)而利用得到的第一高溫氮?dú)鈱?duì)金屬化球團(tuán)進(jìn)行預(yù)熱，而換熱后得到的低溫爐頂氣經(jīng)除塵、脫硫脫碳處理后與還原氣混合，并經(jīng)加熱裝置加熱后，以高溫混合還原氣的形式返回氣基豎爐，對(duì)氧化球團(tuán)進(jìn)行還原，從而顯著提高了系統(tǒng)的熱效率和熱量的綜合利用率。

任選的，所述處理氧化球團(tuán)的系統(tǒng)進(jìn)一步包括：還原氣分配裝置，所述還原氣分配裝置與所述高溫混合還原氣出口相連；多個(gè)環(huán)管，所述多個(gè)環(huán)管套設(shè)在所述氣基豎爐的外周壁上并沿所述氣基豎爐的高度方向間隔設(shè)置，每個(gè)所述環(huán)管上具有一個(gè)還原氣入口和多個(gè)還原氣出口，所述還原氣入口與所述還原氣分配裝置相連，所述多個(gè)還原氣出口分別與多個(gè)設(shè)置在所述氣基豎爐外周壁上的所述還原氣噴嘴相連。由此，通過(guò)還原氣分配裝置可以將高溫混合還原氣分配至多個(gè)環(huán)管中，并通過(guò)多個(gè)環(huán)管將高溫混合還原氣供給至氣基豎爐，可以顯著提高氣基豎爐中還原反應(yīng)的效率。

任選的，所述加熱裝置還具有低溫氮?dú)馊肟诤偷诙邷氐獨(dú)獬隹?，所述處理氧化球團(tuán)的系統(tǒng)進(jìn)一步包括：第二洗滌除塵裝置，所述第二洗滌除塵裝置的入口與所述球團(tuán)預(yù)熱裝置的低溫氮?dú)獬隹谙噙B；所述第二洗滌除塵裝置的出口與所述加熱裝置的低溫氮?dú)馊肟谙噙B。由此，可以通過(guò)第二洗滌除塵裝置對(duì)低溫氮?dú)膺M(jìn)行洗滌除塵，并采用加熱裝置將得到的凈化氮?dú)饧訜岷?，用于后續(xù)對(duì)高溫混合還原氣進(jìn)行保溫。

任選的，所述環(huán)管進(jìn)一步包括由內(nèi)至外依次套設(shè)的第一環(huán)管、第二環(huán)管和第三環(huán)管，所述第一環(huán)管和所述第三環(huán)管的入口分別與所述第二高溫氮?dú)獬隹谙噙B，所述第二環(huán)管的入口與所述還原氣分配裝置相連，所述第二環(huán)管的出口與所述還原氣噴嘴相連。由此，可以有效地利用第二高溫氮?dú)鈱?duì)高溫混合還原氣進(jìn)行保溫，從而提高進(jìn)入氣基豎爐的高溫混合還原氣的溫度，進(jìn)而提高系統(tǒng)的熱利用率。

任選的，所述第一環(huán)管和所述第三環(huán)管的出口分別與所述換熱裝置的氮?dú)馊肟谙噙B。由此，可以有效地將氮?dú)忸A(yù)熱。

任選的，所述第一環(huán)管的外壁與所述第二環(huán)管的內(nèi)壁之間和所述第二環(huán)管的外壁與所述第三環(huán)管的內(nèi)壁之間分別通過(guò)多孔金屬襯板相連。

本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。

附圖說(shuō)明

本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的處理氧化球團(tuán)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型再一個(gè)實(shí)施例的處理氧化球團(tuán)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的環(huán)管與氣基豎爐剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的處理氧化球團(tuán)的方法流程示意圖；

圖5是據(jù)本實(shí)用新型再一個(gè)實(shí)施例的處理氧化球團(tuán)的方法流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。

在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

在本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提出了一種處理氧化球團(tuán)的系統(tǒng)。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，參考圖1～3，該系統(tǒng)包括：氣基豎爐100、靜電除塵裝置200、換熱裝置300、氮?dú)夤┙o裝置310、第一洗滌除塵裝置400、脫硫脫碳裝置500、加熱裝置600、還原氣供給裝置700和球團(tuán)預(yù)熱裝置800。其中，氣基豎爐100具有氧化球團(tuán)入口101、還原氣噴嘴(圖中未示出)、金屬化球團(tuán)出口102和爐頂氣出口103；靜電除塵裝置200與爐頂氣出口103相連；換熱裝置300具有氮?dú)馊肟?01、第一高溫氮?dú)獬隹?02、高溫爐頂氣入口303和低溫爐頂氣出口304，氮?dú)馊肟?01與氮?dú)夤┙o裝置310相連，高溫爐頂氣入口303與靜電除塵裝置200相連；第一洗滌除塵裝置400與低溫爐頂氣出口304相連；脫硫脫碳裝置500與第一洗滌除塵裝置400相連；加熱裝置600具有混合還原氣入口601和高溫混合還原氣出口602，混合還原氣入口601分別與脫硫脫碳裝置500和還原氣供給裝置700相連，高溫混合還原氣出口602與還原氣噴嘴相連；球團(tuán)預(yù)熱裝置800具有低溫氧化球團(tuán)入口801、高溫氧化球團(tuán)出口802、高溫氮?dú)馊肟?03和低溫氮?dú)獬隹?04，高溫氮?dú)馊肟?02與第一高溫氮?dú)獬隹?02相連，高溫氧化球團(tuán)出口802與氧化球團(tuán)入口100相連。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的處理氧化球團(tuán)的系統(tǒng)通過(guò)將氧化球團(tuán)和還原氣供給至氣基豎爐內(nèi)進(jìn)行還原反應(yīng)，得到金屬化球團(tuán)和爐頂氣，采用靜電除塵裝置對(duì)爐頂氣進(jìn)行靜電除塵處理，得到第一凈化爐頂氣，進(jìn)而將第一凈化爐頂氣和氮?dú)夤┙o至換熱裝置，利用第一凈化爐頂氣的熱量對(duì)氮?dú)膺M(jìn)行預(yù)熱，以便得到第一高溫氮?dú)夂偷蜏貭t頂氣，其中，第一高溫氮?dú)饪梢栽谶M(jìn)入預(yù)熱裝置，以便對(duì)待處理的氧化球團(tuán)進(jìn)行預(yù)熱，低溫爐頂氣經(jīng)過(guò)第一洗滌除塵裝置處理后，得到的第二凈化爐頂氣進(jìn)一步進(jìn)入脫硫脫碳裝置進(jìn)行脫硫脫碳處理，得到第三凈化爐頂氣，后續(xù)將第三凈化爐頂氣與新鮮還原氣在加熱裝置內(nèi)進(jìn)行加熱處理，得到高溫混合還原氣，并將高溫混合還原氣供給至氣基豎爐對(duì)氧化球團(tuán)進(jìn)行還原處理。由此，通過(guò)采用本實(shí)用新型實(shí)施例的處理氧化球團(tuán)的系統(tǒng)處理氧化球團(tuán)，可以有效地利用氣基豎爐爐頂氣的熱量對(duì)氮?dú)膺M(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)而利用得到的第一高溫氮?dú)鈱?duì)金屬化球團(tuán)進(jìn)行預(yù)熱，而換熱后得到的低溫爐頂氣經(jīng)除塵、脫硫脫碳處理后與還原氣混合，并經(jīng)加熱裝置加熱后，以高溫混合還原氣的形式返回氣基豎爐，對(duì)氧化球團(tuán)進(jìn)行還原，從而顯著提高了系統(tǒng)的熱效率和熱量的綜合利用率。

下面參考圖1～2對(duì)根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的處理氧化球團(tuán)的系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述：

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，氣基豎爐100具有氧化球團(tuán)入口101、還原氣噴嘴(圖中未示出)、金屬化球團(tuán)出口102和爐頂氣出口103，氣基豎爐100適于利用還原氣對(duì)氧化球團(tuán)進(jìn)行還原反應(yīng)，以便得到金屬化球團(tuán)和爐頂氣。具體地，氧化球團(tuán)是將待還原的礦物與添加劑混合造球得到的球團(tuán)，例如可以采用釩鈦磁鐵礦制備得到氧化球團(tuán)；而還原氣為不同還原性氣體，例如H₂、CO等組成的混合氣，通過(guò)將氧化球團(tuán)和還原氣供給至氣基豎爐100內(nèi)進(jìn)行還原反應(yīng)，可以利用還原氣對(duì)氧化球團(tuán)進(jìn)行還原反應(yīng)，以便得到金屬化球團(tuán)和爐頂氣，其中爐頂氣中仍還有大量的還原性氣體，具有較高的回收利用價(jià)值。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，靜電除塵裝置200與爐頂氣出口103相連，靜電除塵裝置200適于對(duì)氣基豎爐100中產(chǎn)生的爐頂氣進(jìn)行靜電除塵處理，通過(guò)靜電吸引除去爐頂氣中的輕質(zhì)粉塵，以便得到第一凈化爐頂氣。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，靜電除塵處理的條件并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，換熱裝置300具有氮?dú)馊肟?01、第一高溫氮?dú)獬隹?02、高溫爐頂氣入口303和低溫爐頂氣出口304，氮?dú)馊肟?01與氮?dú)夤┙o裝置310相連，高溫爐頂氣入口303與靜電除塵裝置200相連，換熱裝置300適于將第一凈化爐頂氣與氮?dú)膺M(jìn)行換熱，以便利用第一爐頂氣的余熱對(duì)氮?dú)膺M(jìn)行加熱，得到第一高溫氮?dú)夂偷蜏貭t頂氣。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，氮?dú)饪梢酝ㄟ^(guò)氮?dú)夤┙o裝置310供給。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，第一洗滌除塵裝置400與低溫爐頂氣出口304相連，第一洗滌除塵裝置400適于對(duì)低溫爐頂氣進(jìn)行第一洗滌除塵處理，以便進(jìn)一步除去低溫爐頂氣中的雜質(zhì)，得到第二凈化爐頂氣。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，第一洗滌除塵處理的條件并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，脫硫脫碳裝置500與第一洗滌除塵裝置400相連，脫硫脫碳裝置500適于對(duì)第二凈化爐頂氣進(jìn)行脫硫脫碳處理，以便進(jìn)一步除去第二凈化爐頂氣中的硫化物和碳化物(例如H₂S、CO₂等)，得到第三凈化爐頂氣。通過(guò)脫硫脫碳處理可以有效地降低爐頂氣的酸性，從而可以減少氣體對(duì)設(shè)備的腐蝕損耗。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，加熱裝置600具有混合還原氣入口601和高溫混合還原氣出口602，混合還原氣入口601分別與脫硫脫碳裝置500和還原氣供給裝置700相連，高溫混合還原氣出口602與還原氣噴嘴相連，加熱裝置600適于對(duì)混合還原氣進(jìn)行加熱，提高進(jìn)入氣基豎爐的還原氣的溫度，以便得到高溫混合還原氣，從而進(jìn)一步提高氣基豎爐中還原反應(yīng)的效率。具體地，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以通過(guò)還原氣供給裝置700向加熱裝置600中供給新鮮還原氣，并將新鮮還原氣與第三凈化爐頂氣混合，以便得到混合還原氣，進(jìn)而經(jīng)加熱裝置600加熱后，將得到的高溫混合還原氣通過(guò)還原氣噴嘴供給至氣基豎爐內(nèi)，對(duì)氧化球團(tuán)進(jìn)行還原。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，球團(tuán)預(yù)熱裝置800具有低溫氧化球團(tuán)入口801、高溫氧化球團(tuán)出口802、高溫氮?dú)馊肟?03和低溫氮?dú)獬隹?04，高溫氮?dú)馊肟?02與第一高溫氮?dú)獬隹?02相連，高溫氧化球團(tuán)出口802與氧化球團(tuán)入口100相連，球團(tuán)預(yù)熱裝置800適于利用與爐頂氣換熱得到的第一高溫氮?dú)鈱?duì)低溫氧化球團(tuán)進(jìn)行預(yù)熱，以便提高進(jìn)入氣基豎爐的溫度，從而進(jìn)一步提高氣基豎爐內(nèi)還原反應(yīng)的效率。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，由于設(shè)置有球團(tuán)預(yù)熱裝置800對(duì)待處理氧化球團(tuán)進(jìn)行預(yù)熱，本實(shí)用新型的氣基豎爐100內(nèi)可以取消常規(guī)氣基豎爐的預(yù)熱段，只包括還原段和冷卻段，由此可以提高本實(shí)用新型的氣基豎爐100內(nèi)的反應(yīng)空間，從而進(jìn)一步提高還原反應(yīng)的效率。

參考圖2和圖3，本實(shí)用新型實(shí)施例的處理氧化球團(tuán)的系統(tǒng)進(jìn)一步包括：還原氣分配裝置900和多個(gè)環(huán)管1000。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，還原氣分配裝置900與高溫混合還原氣出口602相連，還原氣分配裝置900適于將高溫混合還原氣分配至多個(gè)環(huán)管1000中，由此，可以通過(guò)多個(gè)環(huán)管1000同時(shí)向氣基豎爐100內(nèi)供給還原氣，從而進(jìn)一步提高氣基豎爐內(nèi)還原反應(yīng)的效率。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，多個(gè)環(huán)管1000可以套設(shè)在氣基豎爐100的外周壁上并沿氣基豎爐100的高度方向間隔設(shè)置，每個(gè)環(huán)管1000上具有一個(gè)還原氣入口(圖中未示出)和多個(gè)還原氣出口(圖中未示出)，還原氣入口與還原氣分配裝置900相連，多個(gè)還原氣出口分別與多個(gè)設(shè)置在氣基豎爐外周壁上的還原氣噴嘴相連。由此，可以通過(guò)多個(gè)環(huán)管1000同時(shí)向氣基豎爐100內(nèi)供給還原氣，從而進(jìn)一步提高氣基豎爐內(nèi)還原反應(yīng)的效率。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，加熱裝置600還具有低溫氮?dú)馊肟?03和第二高溫氮?dú)獬隹?04，由此，可以利用加熱裝置600將對(duì)低溫氧化球團(tuán)預(yù)熱后得到的低溫氮?dú)膺M(jìn)行加熱，以便得到第二高溫氮?dú)狻８鶕?jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，后續(xù)可以利用第二高溫氮?dú)鈱?duì)高溫混合還原氣進(jìn)行保溫，由此可以進(jìn)一步提高進(jìn)入氣基豎爐的還原氣的溫度，從而進(jìn)一步提高氣基豎爐內(nèi)還原反應(yīng)的效率。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，本實(shí)用新型實(shí)施例的處理氧化球團(tuán)的系統(tǒng)進(jìn)一步包括：第二洗滌除塵裝置1100，第二洗滌除塵裝置1100的入口(圖中未示出)與球團(tuán)預(yù)熱裝置800的低溫氮?dú)獬隹?04相連，第二洗滌除塵裝置1100的出口(圖中未示出)與加熱裝置600的低溫氮?dú)馊肟?03相連，由此，可以在對(duì)低溫氮?dú)膺M(jìn)行加熱前預(yù)先采用第二洗滌除塵裝置1100對(duì)低溫氮?dú)膺M(jìn)行第二洗滌除塵處理，以便得到凈化氮?dú)?。根?jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，第二洗滌除塵處理的條件并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。

參考圖3，根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，環(huán)管1000進(jìn)一步包括由內(nèi)至外依次套設(shè)的第一環(huán)管1010、第二環(huán)管1020和第三環(huán)管1030，第一環(huán)管1010和第三環(huán)管1030的入口(圖中未示出)分別與第二高溫氮?dú)獬隹?04相連，第二環(huán)管的入口(圖中未示出)與還原氣分配裝置900相連，第二環(huán)管的出口(圖中未示出)與還原氣噴嘴相連。由此，可以有效地利用第二高溫氮?dú)鈱?duì)高溫混合還原氣進(jìn)行保溫，從而進(jìn)一步提高進(jìn)入氣基豎爐的高溫混合還原氣的溫度，進(jìn)而進(jìn)一步提高系統(tǒng)的熱利用率，另外，由于還原氣內(nèi)外均為氮?dú)鈿夥眨梢越档蜕a(chǎn)的安全隱患。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，第一環(huán)管1010和第三環(huán)管1030的出口(圖中未示出)分別與換熱裝置300的氮?dú)馊肟?01相連，由此，可以將第一環(huán)管1010和第三環(huán)管1030排出的氮?dú)馔ㄈ霌Q熱裝置300內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱，以便提高氮?dú)獾臏囟?，將氮?dú)庋h(huán)利用。

根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，第一環(huán)管1010的外壁與第二環(huán)管1020的內(nèi)壁之間和第二環(huán)管1020的外壁與1030第三環(huán)管的內(nèi)壁之間可以分別通過(guò)多孔金屬襯板相連。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，多孔金屬襯板具有較大的孔徑，在保證多個(gè)第一環(huán)管、第二環(huán)管和第三環(huán)管穩(wěn)固連接的前提下，還可以避免氣體壓力在環(huán)管內(nèi)降低，從而可以進(jìn)一步提高氣基豎爐內(nèi)還原反應(yīng)的效率。

由此，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的處理氧化球團(tuán)的系統(tǒng)通過(guò)將氧化球團(tuán)和還原氣供給至氣基豎爐內(nèi)進(jìn)行還原反應(yīng)，得到金屬化球團(tuán)和爐頂氣，采用靜電除塵裝置對(duì)爐頂氣進(jìn)行靜電除塵處理，得到第一凈化爐頂氣，進(jìn)而將第一凈化爐頂氣和氮?dú)夤┙o至換熱裝置，利用第一凈化爐頂氣的熱量對(duì)氮?dú)膺M(jìn)行預(yù)熱，以便得到第一高溫氮?dú)夂偷蜏貭t頂氣，其中，第一高溫氮?dú)饪梢栽谶M(jìn)入預(yù)熱裝置，以便對(duì)待處理的氧化球團(tuán)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱后的低溫氮?dú)饨?jīng)過(guò)洗滌除塵后，進(jìn)入加熱裝置進(jìn)行再次加熱，得到第二高溫氮?dú)猓糜诤罄m(xù)對(duì)高溫混合還原氣進(jìn)行保溫；低溫爐頂氣經(jīng)過(guò)第一洗滌除塵裝置處理后，得到的第二凈化爐頂氣進(jìn)一步進(jìn)入脫硫脫碳裝置進(jìn)行脫硫脫碳處理，得到第三凈化爐頂氣，后續(xù)將第三凈化爐頂氣與新鮮還原氣在加熱裝置內(nèi)進(jìn)行加熱處理，得到高溫混合還原氣，并將高溫混合還原氣通過(guò)還原氣分配裝置分配至多個(gè)環(huán)管，再由多個(gè)環(huán)管同時(shí)供給至氣基豎爐對(duì)氧化球團(tuán)進(jìn)行還原處理，其中，每個(gè)環(huán)管又包括由內(nèi)至外套設(shè)三層環(huán)管套設(shè)結(jié)構(gòu)，第一環(huán)管和第三環(huán)管中通入第二高溫氮?dú)?，用于?duì)設(shè)置于第一環(huán)管和第三環(huán)管中間的第二環(huán)管中的高溫混合還原氣保溫，而保溫后的又可以進(jìn)入換熱裝置，利用爐頂氣的預(yù)熱進(jìn)行提溫循環(huán)利用。由此，通過(guò)采用本實(shí)用新型實(shí)施例的處理氧化球團(tuán)的系統(tǒng)處理氧化球團(tuán)，可以有效地利用氣基豎爐爐頂氣的熱量對(duì)氮?dú)膺M(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)而利用得到的第一高溫氮?dú)鈱?duì)金屬化球團(tuán)進(jìn)行預(yù)熱，而換熱后得到的低溫爐頂氣經(jīng)除塵、脫硫脫碳處理后與還原氣混合，并經(jīng)加熱裝置加熱后，以高溫混合還原氣的形式返回氣基豎爐，對(duì)氧化球團(tuán)進(jìn)行還原，其中利用第二高溫氮?dú)鈱?duì)高溫混合還原氣進(jìn)行保溫，從而顯著提高了系統(tǒng)的熱效率和熱量的綜合利用率。

為了方便理解，下面參考圖4～5對(duì)采用本實(shí)用新型實(shí)施例的處理氧化球團(tuán)的系統(tǒng)處理氧化球團(tuán)的方法進(jìn)行詳細(xì)描述。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該方法包括：

S100：還原反應(yīng)

該步驟中，將氧化球團(tuán)和還原氣供給至氣基豎爐內(nèi)進(jìn)行還原反應(yīng)，以便得到金屬化球團(tuán)和爐頂氣。具體地，氧化球團(tuán)是將待還原的礦物與添加劑混合造球得到的球團(tuán)，例如可以采用釩鈦磁鐵礦制備得到氧化球團(tuán)；而還原氣為不同還原性氣體，例如H₂、CO等組成的混合氣，通過(guò)將氧化球團(tuán)和還原氣供給至氣基豎爐100內(nèi)進(jìn)行還原反應(yīng)，可以利用還原氣對(duì)氧化球團(tuán)進(jìn)行還原反應(yīng)，以便得到金屬化球團(tuán)和爐頂氣，其中爐頂氣中仍還有大量的還原性氣體，具有較高的回收利用價(jià)值。

S200：靜電除塵處理

該步驟中，將爐頂氣供給至靜電除塵裝置進(jìn)行靜電除塵處理，通過(guò)靜電吸引除去爐頂氣中的輕質(zhì)粉塵，以便得到第一凈化爐頂氣。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，靜電除塵處理的條件并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。

S300：換熱

該步驟中，將第一凈化爐頂氣與氮?dú)庠趽Q熱裝置內(nèi)進(jìn)行換熱，以便得到第一高溫氮?dú)夂偷蜏貭t頂氣。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，氮?dú)饪梢酝ㄟ^(guò)氮?dú)夤┙o裝置供給。

S400：第一洗滌除塵處理

該步驟中，將低溫爐頂氣供給至第一洗滌除塵裝置內(nèi)進(jìn)行第一洗滌除塵處理，以便進(jìn)一步除去低溫爐頂氣中的雜質(zhì)，得到第二凈化爐頂氣。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，第一洗滌除塵處理的條件并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。

S500：脫硫脫碳處理

該步驟中，將第二凈化爐頂氣供給至脫硫脫碳裝置內(nèi)進(jìn)行脫硫脫碳處理，以便進(jìn)一步除去第二凈化爐頂氣中的硫化物和碳化物(例如H₂S、CO₂等)，得到第三凈化爐頂氣。通過(guò)脫硫脫碳處理可以有效地降低爐頂氣的酸性，從而可以減少氣體對(duì)設(shè)備的腐蝕損耗。

S600：加熱處理

該步驟中，將第三凈化爐頂氣與新鮮還原氣在加熱裝置內(nèi)進(jìn)行加熱處理，以便得到高溫混合還原氣。由此，可以提高進(jìn)入氣基豎爐的還原氣的溫度，從而進(jìn)一步提高氣基豎爐中還原反應(yīng)的效率。具體地，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以通過(guò)還原氣供給裝置向加熱裝置中供給新鮮還原氣，并將新鮮還原氣與第三凈化爐頂氣混合，以便得到混合還原氣，進(jìn)而經(jīng)加熱裝置加熱后，將得到的高溫混合還原氣通過(guò)還原氣噴嘴供給至氣基豎爐內(nèi)，對(duì)氧化球團(tuán)進(jìn)行還原。

S700：預(yù)熱處理

該步驟中，將低溫氧化球團(tuán)和第一高溫氮?dú)夤┙o至預(yù)熱裝置內(nèi)，以便利用與爐頂氣換熱得到的第一高溫氮?dú)鈱?duì)低溫氧化球團(tuán)進(jìn)行預(yù)熱，從而提高進(jìn)入氣基豎爐的氧化球團(tuán)的溫度，并得到低溫氮?dú)?，由此可以進(jìn)一步提高氣基豎爐內(nèi)還原反應(yīng)的效率。

S800：還原氣分配

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，本實(shí)用新型的處理氧化球團(tuán)的系統(tǒng)進(jìn)一步包括：還原氣分配裝置和多個(gè)環(huán)管，并且每個(gè)環(huán)管進(jìn)一步包括由內(nèi)至外依次套設(shè)的第一環(huán)管、第二環(huán)管和第三環(huán)管。

該步驟中，將高溫混合換氣供給至還原氣分配裝置內(nèi)進(jìn)行分配處理，將經(jīng)過(guò)分配處理后的高溫混合還原氣分別供給至多個(gè)環(huán)管內(nèi)，再將每個(gè)環(huán)管內(nèi)的高溫混合還原氣由多個(gè)還原氣噴嘴噴入氣基豎爐內(nèi)，以便對(duì)氧化球團(tuán)進(jìn)行還原處理。由此，可以通過(guò)多個(gè)環(huán)管同時(shí)向氣基豎爐內(nèi)供給還原氣，從而進(jìn)一步提高氣基豎爐內(nèi)還原反應(yīng)的效率。

S900：第二洗滌除塵處理和氮?dú)饧訜?/p>

該步驟中，將低溫氮?dú)夤┙o至第二洗滌除塵裝置內(nèi)進(jìn)行第二洗滌除塵處理，以便得到凈化氮?dú)猓辉賹艋獨(dú)夤┙o至加熱裝置內(nèi)進(jìn)行加熱處理，以便得到第二高溫氮?dú)?。根?jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，第二洗滌除塵處理的條件并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，后續(xù)可以利用第二高溫氮?dú)鈱?duì)高溫混合還原氣進(jìn)行保溫，由此可以進(jìn)一步提高進(jìn)入氣基豎爐的還原氣的溫度，從而進(jìn)一步提高氣基豎爐內(nèi)還原反應(yīng)的效率。

S1000：氮?dú)夥峙?/p>

該步驟中，將高溫混合還原氣供給至第二環(huán)管內(nèi)，并將第二高溫氮?dú)夤┙o至第一環(huán)管和第三環(huán)管內(nèi)，以便利用第二高溫氮?dú)鈱?duì)高溫混合還原氣進(jìn)行保溫。由此，可以進(jìn)一步提高進(jìn)入氣基豎爐的高溫混合還原氣的溫度，進(jìn)而進(jìn)一步提高熱量的綜合利用率，另外，由于還原氣內(nèi)外均為氮?dú)鈿夥?，可以降低生產(chǎn)的安全隱患。

S1100：氮?dú)忸A(yù)熱

該步驟中，將第一環(huán)管和第三環(huán)管內(nèi)排出的氮?dú)馔ㄈ霌Q熱裝置內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱，以便提高氮?dú)獾臏囟?，將氮?dú)庋h(huán)利用。

由此，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的處理氧化球團(tuán)的方法通過(guò)將氧化球團(tuán)和還原氣供給至氣基豎爐內(nèi)進(jìn)行還原反應(yīng)，得到金屬化球團(tuán)和爐頂氣，采用靜電除塵裝置對(duì)爐頂氣進(jìn)行靜電除塵處理，得到第一凈化爐頂氣，進(jìn)而將第一凈化爐頂氣和氮?dú)夤┙o至換熱裝置，利用第一凈化爐頂氣的熱量對(duì)氮?dú)膺M(jìn)行預(yù)熱，以便得到第一高溫氮?dú)夂偷蜏貭t頂氣，其中，第一高溫氮?dú)饪梢栽谶M(jìn)入預(yù)熱裝置，以便對(duì)待處理的氧化球團(tuán)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱后的低溫氮?dú)饨?jīng)過(guò)洗滌除塵后，進(jìn)入加熱裝置進(jìn)行再次加熱，得到第二高溫氮?dú)?，用于后續(xù)對(duì)高溫混合還原氣進(jìn)行保溫；低溫爐頂氣經(jīng)過(guò)第一洗滌除塵裝置處理后，得到的第二凈化爐頂氣進(jìn)一步進(jìn)入脫硫脫碳裝置進(jìn)行脫硫脫碳處理，得到第三凈化爐頂氣，后續(xù)將第三凈化爐頂氣與新鮮還原氣在加熱裝置內(nèi)進(jìn)行加熱處理，得到高溫混合還原氣，并將高溫混合還原氣通過(guò)還原氣分配裝置分配至多個(gè)環(huán)管，再由多個(gè)環(huán)管同時(shí)供給至氣基豎爐對(duì)氧化球團(tuán)進(jìn)行還原處理，其中，每個(gè)環(huán)管又包括由內(nèi)至外套設(shè)三層環(huán)管套設(shè)結(jié)構(gòu)，第一環(huán)管和第三環(huán)管中通入第二高溫氮?dú)猓糜趯?duì)設(shè)置于第一環(huán)管和第三環(huán)管中間的第二環(huán)管中的高溫混合還原氣保溫，而保溫后的又可以進(jìn)入換熱裝置，利用爐頂氣的預(yù)熱進(jìn)行提溫循環(huán)利用。由此，通過(guò)采用本實(shí)用新型實(shí)施例的處理氧化球團(tuán)的方法處理氧化球團(tuán)，可以有效地利用氣基豎爐爐頂氣的熱量對(duì)氮?dú)膺M(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)而利用得到的第一高溫氮?dú)鈱?duì)金屬化球團(tuán)進(jìn)行預(yù)熱，而換熱后得到的低溫爐頂氣經(jīng)除塵、脫硫脫碳處理后與還原氣混合，并經(jīng)加熱裝置加熱后，以高溫混合還原氣的形式返回氣基豎爐，對(duì)氧化球團(tuán)進(jìn)行還原，其中利用第二高溫氮?dú)鈱?duì)高溫混合還原氣進(jìn)行保溫，從而顯著提高了方法的熱效率和熱量的綜合利用率。

下面參考具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行描述，需要說(shuō)明的是，這些實(shí)施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本實(shí)用新型。

實(shí)施例1

豎爐本體有直接還原段和冷卻段組成，上部配有球團(tuán)預(yù)熱裝置。豎爐環(huán)管結(jié)構(gòu)采用由內(nèi)至外依次套設(shè)的第一環(huán)管、第二環(huán)管和第三環(huán)管，還原段配有3層還原氣進(jìn)氣系統(tǒng)。3層環(huán)管中，第一環(huán)管和第三環(huán)管中充滿由加熱裝置輸送過(guò)來(lái)的高溫氮?dú)?1000℃)，第二環(huán)管是高溫還原氣(870℃)，第一環(huán)管和第二環(huán)管通過(guò)多孔的金屬制板材相連接，多孔金屬板材孔徑大，不會(huì)造成氣體壓力在管內(nèi)的降低。第二環(huán)管內(nèi)的還原氣經(jīng)過(guò)管道噴吹進(jìn)入豎爐內(nèi)部，作為豎爐內(nèi)部還原反應(yīng)的熱源。還原反應(yīng)結(jié)束后，豎爐爐頂氣煤氣溫度達(dá)600℃，爐頂氣經(jīng)重力除塵、高溫靜電除塵后，通過(guò)管式換熱器加熱新鮮氮?dú)庵?00℃，加熱后的新鮮氮?dú)馀c豎爐環(huán)管內(nèi)的氮?dú)?混合后，進(jìn)入球團(tuán)預(yù)熱裝置，對(duì)球團(tuán)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱后的球團(tuán)達(dá)到450℃，自球團(tuán)預(yù)熱排出的氮?dú)饨?jīng)除塵、洗滌后在加熱裝置中加熱，循環(huán)使用。爐頂氣經(jīng)過(guò)除塵、脫硫脫碳后，與新鮮還原氣混合后再加熱裝置中加熱，后分成3路經(jīng)3層環(huán)管系統(tǒng)通入豎爐內(nèi)部，進(jìn)行還原反應(yīng)。反應(yīng)原料采用釩鈦磁鐵礦氧化球團(tuán)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，具體的工藝參數(shù)如表所示：

實(shí)施例2

豎爐本體有直接還原段和冷卻段組成，上部配有球團(tuán)預(yù)熱裝置。豎爐環(huán)管結(jié)構(gòu)采用由內(nèi)至外依次套設(shè)的第一環(huán)管、第二環(huán)管和第三環(huán)管，還原段配有3層還原氣進(jìn)氣系統(tǒng)。3層環(huán)管中，第一環(huán)管和第三環(huán)管中充滿由加熱裝置輸送過(guò)來(lái)的高溫氮?dú)?950℃)，第二環(huán)管是高溫還原氣(800℃)，第一環(huán)管和第二環(huán)管通過(guò)多孔的金屬制板材相連接，多孔金屬板材孔徑大，不會(huì)造成氣體壓力在管內(nèi)的降低。第二環(huán)管內(nèi)的還原氣經(jīng)過(guò)管道噴吹進(jìn)入豎爐內(nèi)部，作為豎爐內(nèi)部還原反應(yīng)的熱源。還原反應(yīng)結(jié)束后，豎爐爐頂氣煤氣溫度達(dá)560℃，爐頂氣經(jīng)重力除塵、高溫靜電除塵后，通過(guò)管式換熱器加熱新鮮氮?dú)庵?70℃，加熱后的新鮮氮?dú)馀c豎爐環(huán)管內(nèi)的氮?dú)?混合后，進(jìn)入球團(tuán)預(yù)熱裝置，對(duì)球團(tuán)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱后的球團(tuán)達(dá)到430℃，自球團(tuán)預(yù)熱排出的氮?dú)饨?jīng)除塵、洗滌后在加熱裝置中加熱，循環(huán)使用。爐頂氣經(jīng)過(guò)除塵、脫硫脫碳后，與新鮮還原氣混合后再加熱裝置中加熱，后分成3路經(jīng)3層環(huán)管系統(tǒng)通入豎爐內(nèi)部，進(jìn)行還原反應(yīng)。反應(yīng)原料采用釩鈦磁鐵礦氧化球團(tuán)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，具體的工藝參數(shù)如表所示：

在本說(shuō)明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。