一種熱裝高爐渣碳化電爐的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種熱裝高爐渣碳化電爐。高爐煉鐵所產(chǎn)生的副產(chǎn)品（含鈦）高爐渣的廢棄堆積，對(duì)生態(tài)環(huán)境會(huì)造成巨大的危害。本實(shí)用新型的電爐爐體加蓋有水冷爐蓋，水冷爐蓋頂部設(shè)置有導(dǎo)電橫臂、側(cè)邊有爐蓋提升及旋轉(zhuǎn)裝置，電極升降裝置和吊架固定連接；電爐爐體置于冶煉工位設(shè)置的傾動(dòng)平臺(tái)上，傾動(dòng)平臺(tái)由液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力；電爐爐體出渣口處設(shè)置出渣車；電爐爐體內(nèi)的爐料通過(guò)變壓器經(jīng)大電流線路和導(dǎo)電橫臂送電；接渣工位設(shè)置有爐體平車，電爐爐體由吊具吊裝至接渣工位的爐體平車上，由渣包車向電爐爐體內(nèi)傾倒高爐渣。本實(shí)用新型可有效地利用高爐余熱，具有節(jié)能、降耗的作用，具備專用爐型結(jié)構(gòu)，能將高爐渣進(jìn)行二次高溫冶煉，可綜合處理高爐渣。
【專利說(shuō)明】一種熱裝高爐渣碳化電爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于冶金工業(yè)裝備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種熱裝高爐渣碳化電爐。
【背景技術(shù)】
[0002]高爐煉鐵所產(chǎn)生的副產(chǎn)品(含鈦)高爐渣的廢棄堆積，對(duì)生態(tài)環(huán)境會(huì)造成巨大的危害。當(dāng)前，化學(xué)組成中鈦氧化物含量為8?30%的含鈦高爐渣提取鈦元素的方法主要有酸化法和電爐冶煉法。酸化法因其品位低、大型化技術(shù)難以取得突破，而且有大量的廢渣和化學(xué)酸液排出，對(duì)環(huán)境二次污染很大，不具有可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)化條件。而電爐冶煉法的工藝路線具有工藝流程短、可現(xiàn)場(chǎng)熱裝碳化、高爐渣鈦總收得率高(可達(dá)80%)、處理能力大、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)勢(shì)，市場(chǎng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展?jié)摿薮蟆?br>
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種熱裝高爐渣碳化電爐，能有效緩解高爐煉鐵所產(chǎn)生的副產(chǎn)品——(含鈦)高爐渣廢棄堆積對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的危害。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種熱裝高爐渣碳化電爐，包含有電爐爐體，其特征在于:
[0006]所述的電爐爐體在接渣工位和冶煉工位之間熱裝熱送，由吊具進(jìn)行吊裝；電爐爐體在冶煉工位時(shí)，其座立于傾動(dòng)平臺(tái)上，頂部設(shè)有水冷爐蓋，水冷爐蓋上部設(shè)置有導(dǎo)電橫臂，導(dǎo)電橫臂由電極升降裝置支撐于爐蓋頂升及旋轉(zhuǎn)裝置上，電極升降裝置固定于吊架上;
[0007]電爐爐體出渣口下方設(shè)置出渣車；
[0008]由變壓器經(jīng)大電流線路和導(dǎo)電橫臂通過(guò)石墨電極向電爐爐體內(nèi)的爐料送電。
[0009]所述的熱裝高爐渣碳化電爐設(shè)置有爐體平車，在接渣工位和吊裝工位之間運(yùn)行，電爐爐體由吊具吊裝到爐體平車上運(yùn)行至接渣工位，由渣包車向電爐爐體內(nèi)傾倒高爐渣；接渣完成后，爐體平車再次將電爐爐體轉(zhuǎn)運(yùn)至吊裝工位，由吊具將電爐爐體吊裝至冶煉工位。
[0010]所述的電爐爐體設(shè)置有四個(gè)耳軸，采用熱負(fù)荷狀態(tài)下的四點(diǎn)吊裝。
[0011]所述的熱裝高爐渣碳化電爐設(shè)置有冷卻水系統(tǒng)，連接于水冷爐蓋、導(dǎo)電橫臂和大電流線路。
[0012]所述的熱裝高爐渣碳化電爐設(shè)置有用于石墨電極接長(zhǎng)與存放的電極接長(zhǎng)站，電極接長(zhǎng)站單獨(dú)設(shè)置。
[0013]所述的熱裝高爐渣碳化電爐設(shè)置有提供動(dòng)能的液壓系統(tǒng)，與傾動(dòng)平臺(tái)、電極升降裝置、爐蓋提升與旋轉(zhuǎn)裝置及導(dǎo)電橫臂的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連接。
[0014]本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015]I)可有效地利用高爐余熱，具有節(jié)能、降耗的作用。
[0016]設(shè)計(jì)特殊的專用吊裝工具，實(shí)現(xiàn)將高爐煉鐵的副產(chǎn)品液態(tài)(含鈦)高爐鈦渣直接快速、平穩(wěn)地裝入電爐，并快速、平穩(wěn)、準(zhǔn)確地吊裝至冶煉工位進(jìn)行冶煉，以滿足高爐渣熱裝熱送工藝的連續(xù)性生產(chǎn)要求。
[0017]2)具備專用爐型結(jié)構(gòu)，可綜合處理高爐渣。
[0018]將高爐煉鐵所產(chǎn)生的(含鈦)高爐廢渣進(jìn)行二次提煉，具有爐蓋頂升并旋開(kāi)、爐體傾動(dòng)與吊裝、爐頂旋轉(zhuǎn)加料、環(huán)保除塵及冶煉自動(dòng)化控制等功能。該專用設(shè)備能夠?qū)⒏郀t渣中有益元素鈦等以碳化物的形式提取出來(lái)，提取后的高爐殘?jiān)軌蜃鹘ㄖ牧咸幚?，最終達(dá)到綜合處理高爐渣的目的。
[0019]3)具備帶電冶煉的狀態(tài)下完成電爐傾動(dòng)出渣的功能。
[0020]采用石墨電極以電弧加熱的方式向爐內(nèi)提供電能，結(jié)合專有的自動(dòng)化控制調(diào)節(jié)技術(shù)使其具備了通電情況下傾動(dòng)出渣的功能，以保證能夠順利完成成品渣的出爐工作。
[0021]4)具有潔凈的環(huán)保除塵功能，可對(duì)二次有毒煙氣進(jìn)行有效地處理。
[0022]采用了特殊的密封結(jié)構(gòu)和煙氣收集技術(shù)，可將大部分熱量限制在爐體內(nèi)，并將大部分的弧光及起弧噪音密閉至爐體內(nèi)；從水冷爐蓋排出來(lái)的煙氣經(jīng)二次處理后進(jìn)行無(wú)毒排放，其熱能也能可進(jìn)行有效再利用。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為熱裝高爐渣碳化電爐總立面圖。
[0024]圖2為熱裝高爐渣碳化電爐操作示意圖。
[0025]圖中，1-傾動(dòng)平臺(tái)，2-電爐爐體，3-水冷爐蓋，4-電極升降裝置，5-導(dǎo)電橫臂，6-大電流線路，7-爐蓋頂升及旋轉(zhuǎn)裝置，8-冷卻水系統(tǒng)，9-液壓系統(tǒng)，10-吊架，11-出渣車，12-變壓器，13-爐體平車，14-吊具，15-電極接長(zhǎng)站，16-渣包車。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0027]參見(jiàn)圖1和圖2，本實(shí)用新型涉及的一種熱裝高爐渣碳化電爐，包含有電爐爐體2，電爐爐體2在接渣工位和冶煉工位之間熱裝熱送，由吊具14進(jìn)行吊裝，電爐爐體2設(shè)置有四個(gè)耳軸，采用四點(diǎn)吊裝。電爐爐體2在冶煉工位時(shí)，其座立于傾動(dòng)平臺(tái)I上，頂部設(shè)有水冷爐蓋3，水冷爐蓋3上部設(shè)置有導(dǎo)電橫臂5，導(dǎo)電橫臂5由電極升降裝置4支撐于爐蓋提升及旋轉(zhuǎn)裝置7上，電極升降裝置4固定于吊架10上。電爐爐體2出渣口處設(shè)置出渣車11。由變壓器12經(jīng)大電流線路6和導(dǎo)電橫臂5通過(guò)石墨電極向電爐爐體2內(nèi)的爐料送電。
[0028]熱裝高爐渣碳化電爐設(shè)置有爐體平車13，在接渣工位和吊裝工位之間運(yùn)行，電爐爐體2由吊具14吊裝至接渣工位的爐體平車13上，由渣包車16向電爐爐體2內(nèi)傾倒高爐渣；接渣完成后，爐體平車13再次將電爐爐體2轉(zhuǎn)運(yùn)至吊裝工位，由吊具14將電爐爐體2吊裝至冶煉工位。
[0029]熱裝高爐渣碳化電爐設(shè)置有冷卻水系統(tǒng)8，連接于水冷爐蓋3、導(dǎo)電橫臂5和大電流線路6等水冷設(shè)備上。
[0030]熱裝高爐渣碳化電爐設(shè)置有用于石墨電極接長(zhǎng)與存放的電極接長(zhǎng)站15，電極接長(zhǎng)站15單獨(dú)設(shè)置。
[0031]熱裝高爐渣碳化電爐設(shè)置有提供動(dòng)能的液壓系統(tǒng)9，與傾動(dòng)平臺(tái)1、電極升降裝置4、爐蓋提升與旋轉(zhuǎn)裝置7，以及導(dǎo)電橫臂5等設(shè)備上的液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連接。
[0032]本實(shí)用新型的設(shè)備將高爐煉鐵所產(chǎn)生的(含鈦)高爐廢渣進(jìn)行二次提煉，基于下述反應(yīng)，由C元素與含鈦高爐渣進(jìn)行碳化反應(yīng)，生成TiC和CO:
[0033]Ti02+3C — TiC+2C0
[0034]其裝備技術(shù)由以下步驟實(shí)現(xiàn):
[0035]步驟一:將熱態(tài)高爐渣經(jīng)專用高爐渣罐車從高爐區(qū)運(yùn)輸至接渣工位；通過(guò)爐蓋提升及旋轉(zhuǎn)裝置7將電爐爐體2上的水冷爐蓋3頂起后旋轉(zhuǎn)a角度，利用吊具14將電爐爐體2吊運(yùn)至爐體平車13上，運(yùn)行至接渣工位，渣包車16傾倒一定量的熱態(tài)高爐渣進(jìn)入電爐爐體2內(nèi)。電爐爐體2采用四點(diǎn)吊裝，保證爐體平穩(wěn)可靠。
[0036]步驟二:接渣完畢后渣包車16回復(fù)原位，將電爐爐體2吊運(yùn)至冶煉工位，旋轉(zhuǎn)水冷爐蓋2、頂部的導(dǎo)電橫臂5與吊架10，水冷爐蓋3及電極升降裝置4恢復(fù)至冶煉狀態(tài)，變壓器12送電，經(jīng)過(guò)大電流線路6和導(dǎo)電橫臂5送電升溫；達(dá)到加料條件時(shí)，通過(guò)設(shè)置在水冷爐蓋3上的加料裝置往電爐爐體2內(nèi)均勻加入焦炭粉實(shí)現(xiàn)還原碳化。冶煉期間爐內(nèi)最高溫度1700°C以上，在熔化升溫階段和還原碳化階段實(shí)施不斷調(diào)整供電制度。
[0037]步驟三:冶煉完成后，打開(kāi)電爐爐體2出渣口，傾動(dòng)平臺(tái)I下的傾動(dòng)油缸在液壓系統(tǒng)9的作用下傾動(dòng)P角度，碳化渣沿著電爐爐體2的出渣口進(jìn)行出渣。在出渣的過(guò)程中，即時(shí)檢測(cè)出渣液的溫度，當(dāng)渣液溫度接近或低于所要求的出渣溫度時(shí)，要及時(shí)通電升溫。
[0038]步驟四:出渣完畢后，在出渣操作平臺(tái)上人工清理出渣通道并完成堵?tīng)t作業(yè)，打開(kāi)水冷爐蓋2、電極升降裝置4與吊架10的組合體，吊裝電爐爐體2進(jìn)入下一爐次的循環(huán)作業(yè)。
[0039]在周期性冶煉工作開(kāi)始前，必須要保證液壓系統(tǒng)9、冷卻水系統(tǒng)8等公輔設(shè)施運(yùn)行完好，電極接長(zhǎng)站15、出渣車11等輔助設(shè)備工作正常等。
[0040]本實(shí)用新型理論上可將攀西地區(qū)鈦資源的綜合利用率由當(dāng)前的17%提升到50%左右，使該地區(qū)的鈦資源得到更為有效的利用。按單臺(tái)設(shè)備年處理碳化渣3萬(wàn)噸，可生產(chǎn)精TiCl4約1.3萬(wàn)噸，按目前精TiCl4價(jià)格10000元/噸，年綜合經(jīng)濟(jì)效益(利潤(rùn))為7128萬(wàn)元(未計(jì)算渣鐵回收價(jià)值);產(chǎn)業(yè)化初期，年處理高爐渣40萬(wàn)噸，則碳化渣利潤(rùn)可達(dá)4752萬(wàn)元，年總經(jīng)濟(jì)效益(利潤(rùn))逾7億元。產(chǎn)業(yè)化后，按300萬(wàn)噸渣/a處理，年總經(jīng)濟(jì)效益達(dá)75億元！
[0041]僅僅是攀西地區(qū)，按高爐渣的蘊(yùn)藏量7000萬(wàn)噸計(jì)算，其實(shí)際的價(jià)值含量在2000億元以上。加上每年高爐渣按300萬(wàn)噸的增速增加，即，每年都有約100億元的處理空間。
[0042]本實(shí)用新型的內(nèi)容不限于實(shí)施例所列舉，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過(guò)閱讀本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)而對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案采取的任何等效的變換，均為本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種熱裝高爐渣碳化電爐，包含有電爐爐體(2)，其特征在于: 所述的電爐爐體(2)在接渣工位和冶煉工位之間熱裝熱送，由吊具(14)進(jìn)行吊裝；電爐爐體(2)在冶煉工位時(shí)，其座立于傾動(dòng)平臺(tái)(I)上，頂部設(shè)有水冷爐蓋(3)，水冷爐蓋(3)上部設(shè)置有導(dǎo)電橫臂(5)，導(dǎo)電橫臂(5)由電極升降裝置(4)支撐于爐蓋頂升及旋轉(zhuǎn)裝置(7)上，電極升降裝置(4)固定于吊架(10)上； 電爐爐體(2)出渣口下方設(shè)置出渣車(11)； 由變壓器(12)經(jīng)大電流線路(6)和導(dǎo)電橫臂(5)通過(guò)石墨電極向電爐爐體(2)內(nèi)的爐料送電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱裝高爐渣碳化電爐，其特征在于: 所述的熱裝高爐渣碳化電爐設(shè)置有爐體平車(13)，在接渣工位和吊裝工位之間運(yùn)行，電爐爐體(2)由吊具(14)吊裝到爐體平車(13)上運(yùn)行至接渣工位，由渣包車(16)向電爐爐體(2)內(nèi)傾倒高爐渣；接渣完成后，爐體平車(13)再次將電爐爐體(2)轉(zhuǎn)運(yùn)至吊裝工位，由吊具(14)將電爐爐體(2)吊裝至冶煉工位。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種熱裝高爐渣碳化電爐，其特征在于: 所述的電爐爐體(2)設(shè)置有四個(gè)耳軸，采用熱負(fù)荷狀態(tài)下的四點(diǎn)吊裝。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種熱裝高爐渣碳化電爐，其特征在于: 所述的熱裝高爐渣碳化電爐設(shè)置有冷卻水系統(tǒng)(8)，連接于水冷爐蓋(3)、導(dǎo)電橫臂(5)和大電流線路(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種熱裝高爐渣碳化電爐，其特征在于: 所述的熱裝高爐渣碳化電爐設(shè)置有用于石墨電極接長(zhǎng)與存放的電極接長(zhǎng)站(15)，電極接長(zhǎng)站(15)單獨(dú)設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種熱裝高爐渣碳化電爐，其特征在于: 所述的熱裝高爐渣碳化電爐設(shè)置有提供動(dòng)能的液壓系統(tǒng)(9)，與傾動(dòng)平臺(tái)(I)、電極升降裝置(4)、爐蓋提升與旋轉(zhuǎn)裝置(7)及導(dǎo)電橫臂(5)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連接。
【文檔編號(hào)】C21B3/06GK203498453SQ201320623647
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月11日
【發(fā)明者】趙景彪, 田杭亮, 郭杰, 寇君, 常旺珍, 朱琳, 朱小海 申請(qǐng)人:西安電爐研究所有限公司