一種鎳礦熔煉爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種鎳礦熔煉爐。
【背景技術(shù)】
[0002] 鎳是一種貴金屬，它的用途極為廣泛，航天、航空、航海、國防、科研、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī) 療、汽車、鋼鐵以及民用等各行業(yè)缺少不了它。目前鎳的獲得主要是從鎳礦中提取。
[0003] 目前鎳礦的熔煉主要有電爐熔煉法，其所使用的熔煉爐包括爐體，爐體內(nèi)腔內(nèi)中 心位置設(shè)有電熱棒，通過電熱棒向周圍散熱，熔煉爐腔內(nèi)的鎳礦。電爐一般規(guī)模較大，一次 裝填量最小在10噸鎳礦，但是采用電爐熔煉，能耗高，導(dǎo)致生產(chǎn)成本高；特別是電爐爐襯的 使用壽命比較短，通常不超過兩個(gè)月，即影響產(chǎn)品質(zhì)量又會(huì)進(jìn)一步加大生產(chǎn)成本。同時(shí)，電 爐熔煉還存在產(chǎn)品雜質(zhì)含量高、成分不穩(wěn)定、鎳收率低等缺點(diǎn)，目前采用電爐乃至現(xiàn)有技術(shù) 中其它熔煉方法，所得到的產(chǎn)品中鎳的含量最高達(dá)到10.5% ;

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀提供一種熔煉爐使用壽 命長(zhǎng)且產(chǎn)品質(zhì)量好、鎳收率高的鎳礦熔煉爐。
[0005] 本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：該鎳礦熔煉爐，包括爐體，其 特征在于所述爐體由上爐體和下爐體構(gòu)成，所述下爐體可拆卸連接在所述上爐體的下方；
[0006] 所述下爐體的側(cè)壁上間隔設(shè)有爐渣出口和鋼水出口，鋼水出口位于所述爐渣出口 的下方；
[0007] 所述上爐體包括填料區(qū)和位于填料區(qū)下方的熔煉區(qū)；所述熔煉區(qū)的爐壁內(nèi)設(shè)有耐 火層；所述耐火層與爐壁之間具有間隙，該間隙形成送氣通道，所述送氣通道的上部設(shè)有與 外界氣源相連接的進(jìn)氣口；
[0008] 所述送氣通道的底部沿送氣通道圓周方向均布有多個(gè)送氣管，這些送氣管的進(jìn)氣 口連通所述送氣通道，送氣管的出氣口連通所述上爐體的內(nèi)腔；
[0009] 各所述送氣管的中心線與水平面成5-10°夾角；
[0010] 所述上爐體的頂部設(shè)有加料口；所述上爐體的上部設(shè)有排煙口。
[0011] 較好的，各所述送氣管的中心線與水平面成6. 5-7. 5°夾角；更好地，各所述送氣 管的中心線與水平面成7°夾角。
[0012] 較好的，所述耐火層由外向內(nèi)依次包括第一耐火襯層、第二耐火襯層和第三耐火 襯層，其中第一耐火襯層由硅酸鋁棉構(gòu)成，第二耐火襯層采用莫來石轉(zhuǎn)構(gòu)成，第三耐火襯層 采用剛玉磚構(gòu)成；并且，所述耐火層的厚度與所述爐體內(nèi)徑之比為1:4-15,所述第三耐火 襯層與所述第二耐火襯層的厚度比為1:0. 8-3. 0,所述第三耐火襯層與所述第一耐火襯層 的厚度比為4-6:1。該耐火層結(jié)構(gòu)能夠耐受1800°C的高溫，且使用壽命長(zhǎng)。
[0013] 為了方便加料，并且能夠使物料均勻散落，可以在所述加料口上設(shè)有料斗，所述上 爐體內(nèi)設(shè)有與所述加料口相連通的物料分布器。
[0014] 為了方便下爐體和上爐體的對(duì)接，所述下爐體的底部設(shè)有滾輪；所述上爐體坐落 在所述下爐體上，所述下爐體的側(cè)壁上設(shè)有托板，所述托板連接千斤頂?shù)耐袟U。
[0015] 作為上述各方案的改進(jìn)，所述排氣口可以通過管道連接除塵設(shè)備，所述除塵設(shè)備 的排氣口通過管道連接用于預(yù)熱鎳礦的預(yù)熱爐。
[0016] 較好的，所述預(yù)熱爐可以有兩個(gè)，交替使用。
[0017] 作為改進(jìn)，可以在所述預(yù)熱爐的下部為燃燒室，預(yù)熱爐的上部填充有蓄熱瓷球；所 述燃燒室有兩個(gè)入口，其中第一入口連接排氣口，第二入口連接風(fēng)機(jī)；并且第一入口和第二 入口的連接管道上均設(shè)有閥門；
[0018] 所述預(yù)熱爐的上部或頂部設(shè)有熱空氣出口，該熱空氣出口通過管道連接鎳礦預(yù)熱 室。蓄熱瓷球能夠有效避免熱量損失，且可以被加熱到更高溫度；在蓄熱瓷球加熱完畢后， 通過鼓風(fēng)機(jī)將預(yù)熱爐內(nèi)的熱量導(dǎo)入到預(yù)熱室內(nèi)，加熱預(yù)熱室內(nèi)的鎳礦，可使流程連續(xù)進(jìn)行， 并且鎳礦可以事先放置在加料車或加料斗內(nèi)，方便了鎳礦的運(yùn)輸。
[0019] 使用上述鎳礦熔煉爐的鎳礦熔煉方法，其特征在于包括下述步驟：
[0020] 1)將所述的下爐體與所述上爐體分開，在下爐體內(nèi)裝填上焦炭，點(diǎn)燃下爐體內(nèi)的 焦炭；
[0021] 2)將所述下爐體推入到所述上爐體的下方，啟動(dòng)千斤頂，使下爐體與上爐體對(duì)接， 同時(shí)通過加料口向上爐體內(nèi)進(jìn)料；
[0022] 向上爐體內(nèi)加入焦炭和鎳礦混合物，按一層焦炭、一層鎳礦混合物交替堆積，最下 層為焦炭層；每層焦炭和每層鎳礦混合物的重量比為1:2. 5-4 ;
[0023] 3)通過鼓風(fēng)機(jī)從進(jìn)氣口向送氣通道內(nèi)送入空氣，空氣在送氣通道內(nèi)預(yù)熱后經(jīng)由送 氣管進(jìn)入熔煉區(qū)，控制進(jìn)入熔煉區(qū)的風(fēng)量為150-180m 3/小時(shí)，風(fēng)壓為18-20MPa ;上爐體內(nèi) 的焦炭燃燒；熔煉區(qū)內(nèi)的溫度恒定在1600_1750°C ;
[0024] 爐體內(nèi)焦炭燃燒所產(chǎn)生的氣體經(jīng)由排煙口排出，進(jìn)入除塵設(shè)備除去灰塵，然后導(dǎo) 入燃燒室內(nèi)燃燒，產(chǎn)生的熱量將鎳礦混合物預(yù)熱到300-400°C后加入到熔煉爐內(nèi)；產(chǎn)生的 煙氣進(jìn)入下游裝置進(jìn)行處理后放空；
[0025] 熔煉后的鋼水和爐渣在自身重力作用下自動(dòng)分層，其中爐渣從下爐體的爐渣出口 內(nèi)排出，而鋼水從鋼水出口排出。
[0026] 上述各方案中，上爐體填料段和下爐體的爐壁結(jié)構(gòu)可以根據(jù)需要選用現(xiàn)有技術(shù)。
[0027] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所提供的鎳礦熔煉爐，可將上爐體和下爐體分離開 在下爐體上裝填上焦炭，方便點(diǎn)火操作；而熔煉區(qū)爐體的設(shè)計(jì)耐熱性好，使用壽命長(zhǎng)；尤其 是熔煉區(qū)送氣通道的設(shè)計(jì)，不僅能夠向熔煉區(qū)內(nèi)送入空氣，幫助熔煉區(qū)內(nèi)焦炭的燃燒；而且 從送氣通道內(nèi)進(jìn)入的空氣可帶走一部分耐火層的熱量，從而降低了耐火層材料要求，同時(shí) 進(jìn)入送氣通道內(nèi)的空氣被加熱后更有利于熔煉區(qū)內(nèi)焦炭的燃燒，方便保持熔煉區(qū)內(nèi)的熔煉 溫度。
[0028] 本實(shí)用新型所提供的熔煉工藝，所得到的鋼水中鎳含量達(dá)到了 13%，較現(xiàn)有技術(shù) 中鎳最高10. 5%的收率提高了 2. 5個(gè)百分點(diǎn)，也就是說熔煉一噸鎳礦，收益增加了 3500元； 并且本實(shí)用新型能耗低，熔煉爐的規(guī)?？纱罂尚。`活、實(shí)用。
【附圖說明】
[0029] 圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中熔煉爐的示意圖；
[0030] 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中下爐體正視方向的示意圖；
[0031] 圖3為圖2的俯視圖；
[0032] 圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中上爐體熔煉區(qū)的剖視圖；
[0033] 圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例中送氣管與送氣通道的裝配示意圖；
[0034] 圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例中上爐體填料區(qū)的示意圖；
[0035] 圖7為圖6的俯視圖；
[0036] 圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例中預(yù)熱爐的示意圖；
[0037] 圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例的熔煉系統(tǒng)示意圖；
[0038] 圖10為本實(shí)用新型實(shí)施例中預(yù)熱爐與預(yù)熱室的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039] 以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0040] 如圖1至圖10所示，本實(shí)施例中使用速度鎳礦熔煉爐包括：
[0041] 爐體1，其特征在于所述爐體1由上爐體11和下爐體12構(gòu)成，所述下爐體12可拆 卸連接在所述上爐體11的下方；
[0042] 所述下爐體12的側(cè)壁上間隔設(shè)有爐渣出口 121和鋼水出口 122,并且鋼水出口 122位于所述爐渣出口 121的上方；
[0043] 上爐體11包括填料區(qū)111和位于填料區(qū)111下方的熔煉區(qū)112。
[0044] 上爐體的頂部設(shè)有加料口 118。加料口 118上設(shè)有料斗2,上爐體11內(nèi)設(shè)有與加 料口相連通的物料分布器3。本實(shí)施例在熔煉爐的旁邊設(shè)置了送料軌道4,送料軌道的下端 支撐在地面上，送料軌道的上端通過卸煤通道41連接料斗入口；送料小車42可在送料軌 道上行走，從而將焦炭和鎳礦輸送到卸煤通道41內(nèi)，物料沿著卸煤通道41滑落進(jìn)入料斗2 內(nèi)，進(jìn)而通過物料分布器3均勻散落在上爐體11內(nèi)。
[0045] 上爐體的側(cè)壁上還設(shè)有用于觀察爐腔內(nèi)況的觀察孔13。上爐體的上部設(shè)有排煙口 IlO0
[0046] 排氣口 110通過管道連接除塵設(shè)備5,除塵設(shè)備為現(xiàn)有技術(shù)，除塵設(shè)備5的排氣口 通過管道連接用于預(yù)熱鎳礦的預(yù)熱爐6。
[0047] 熔煉區(qū)112的爐壁為由不銹鋼板制成的封閉的中空結(jié)構(gòu)，其空腔即為本實(shí)施例的 送氣通道116。其縱向剖視結(jié)構(gòu)為環(huán)形結(jié)構(gòu)，其底部?jī)?nèi)、外層鋼板向內(nèi)反折，形成空心臺(tái)階 14,臺(tái)階14上設(shè)有耐火層。爐壁的上部設(shè)有連通送氣通道116和外界氣源的進(jìn)氣口 119。
[0048] 臺(tái)階的內(nèi)腔內(nèi)沿圓周方向均布有多個(gè)送氣管117,這些送氣管117的進(jìn)氣口連通 送氣通道116,送氣管117的出氣口連通上爐體的內(nèi)腔。
[0049] 發(fā)明人對(duì)送氣管的導(dǎo)風(fēng)方向做了大量試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)送氣管與水平線的傾斜方