一種旋流閃速冶煉工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種旋流閃速冶煉工藝，包括如下步驟：1)原料準(zhǔn)備：將原礦及熔劑破碎并干燥；2)制造旋流：通過在閃速爐反應(yīng)塔側(cè)壁上設(shè)置的氣流導(dǎo)入裝置向閃速爐中高速噴入反應(yīng)氣體并帶入熱量，在反應(yīng)塔內(nèi)形成旋流區(qū)，并使反應(yīng)塔形成1000℃～1450℃的高溫環(huán)境；3)物料加料；4)旋流冶煉。本發(fā)明所述的旋流閃速冶煉工藝一方面能夠延長礦粉下落的軌跡，使礦粉和反應(yīng)氣體有更多的接觸機會，從而提高礦粉和反應(yīng)氣體在反應(yīng)塔空間的化學(xué)反應(yīng)效率，提高了礦粉的冶煉效率和反應(yīng)氣體的利用率；另一方面能夠優(yōu)化礦粉的分散效果，使礦粉按粒徑大小從反應(yīng)塔中心向邊緣有序排布，避免了物料在閃速爐中心部位的堆積。
【專利說明】
-種旋流閃速冶煉工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于閃速冶煉領(lǐng)域，尤其是設(shè)及一種旋流閃速冶煉工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前在用的閃速爐，參加反應(yīng)的主要的物料(如礦粉、氧氣、烙劑等)都是從位于反 應(yīng)塔頂部的噴嘴加入爐內(nèi)，由于噴嘴內(nèi)部的空間有限，即使在投料時采用了分散錐等裝置 對物料進(jìn)行分散，但物料的實際分散效果并不理想。另外，由于閃速爐氣流方向是從反應(yīng)塔 經(jīng)烙池上部的煙道向上升煙道方向流動，在反應(yīng)塔中物料的下落方向和氣流流向幾乎相 同，因而礦粉懸浮下落的軌跡較短，空間冶煉的效果有限。
[0003] 目前，也有人嘗試在反應(yīng)塔頂部的噴嘴周圍制造旋流的方式使物料能更好的分散 和混料，但噴嘴的橫向尺寸相對反應(yīng)塔的直徑較小，旋流從噴嘴進(jìn)入反應(yīng)塔后，一方面旋流 主要集中在反應(yīng)塔的中屯、部位，另一方面隨著物料的下落，旋流的能量迅速衰減，物料分散 和空間冶煉的效果提升的有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種旋流閃速冶煉工藝，W解決現(xiàn)有的閃速爐物料分 散效果不好，物料在反應(yīng)塔空間下落軌跡過短，未能充分利用空間進(jìn)行懸浮冶煉等問題。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是運樣實現(xiàn)的：
[0006] -種旋流閃速冶煉工藝，包括如下步驟：
[0007] 1)原料準(zhǔn)備:將原礦及烙劑破碎并干燥；即將原礦破碎成礦粉并干燥，并將烙劑也 進(jìn)行破碎和干燥；
[000引2)制造旋流:通過在閃速爐反應(yīng)塔1側(cè)壁上設(shè)置的氣流導(dǎo)入裝置向閃速爐中高速 噴入反應(yīng)氣體并帶入熱量，在反應(yīng)塔1內(nèi)形成旋流區(qū)，并使反應(yīng)塔1形成l000°C~1450°C的 高溫環(huán)境；
[0009] 3)物料加料:把破碎后的粉礦和烙劑通過設(shè)置在反應(yīng)塔1頂部的給料裝置巧日入閃 速爐中；
[0010] 4)旋流冶煉:粉礦進(jìn)入反應(yīng)塔1后，經(jīng)過旋流區(qū)，被氣流充分?jǐn)埌瑁环矫媸沟V粉和 氣流充分的混合，利用礦粉顆粒比表面積大的特性，通過快速的傳熱、傳質(zhì)，礦粉在迅速被 加熱到80(TC W上高溫的同時，與反應(yīng)氣流快速的發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，另一方面，旋流使粉礦螺 旋下落，延長了礦粉在反應(yīng)塔1空間的下落軌跡，使反應(yīng)更充分，同時，也使礦粉能有序彌散 到反應(yīng)塔各處。
[0011] 在反應(yīng)塔1的多個水平截面上，多股氣流W-定角度和速度進(jìn)入反應(yīng)塔1，遇到反 應(yīng)塔壁后被迫作回轉(zhuǎn)運動，形成旋流，在反應(yīng)塔1內(nèi)從上到下的多股旋流形成旋流區(qū)，礦粉 進(jìn)入反應(yīng)塔后，由于受高速旋轉(zhuǎn)氣流的影響，在水平方向上沿氣流方向產(chǎn)生切向旋轉(zhuǎn)運動， 并在自身重力的共同作用下，螺旋向下運動；由于礦粉的質(zhì)量不同，所受的離屯、力不同，大 顆粒礦粉所受的離屯、力大，能夠克服氣流阻力向塔壁運動，而小顆粒礦粉所受的離屯、力小， 未及靠近塔壁即隨氣流做回轉(zhuǎn)運動，在礦粉旋轉(zhuǎn)下落的過程中，大顆粒繼續(xù)向周邊分散，而 小顆粒則更靠近中屯、區(qū)域，在反應(yīng)塔1水平截面上，礦粉的顆粒粒徑由中屯、向塔壁方向越來 越大，按粒徑大小形成層狀分布，從而使礦粉能有序的彌散并能與反應(yīng)氣體充分接觸。同 時，礦粉中粒徑大的顆粒螺旋下落的距離長，與反應(yīng)氣體接觸的機會更多，顆粒中屯、部分與 反應(yīng)氣體的化學(xué)反應(yīng)也更充分，在一定程度上解決了閃速烙煉中大顆粒礦粉空間冶煉效果 差的缺點。
[0012] 進(jìn)一步的，步驟1)中將原礦粉干燥至含水0.3% W下，其中，0.3%是質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。 干燥的目的是為了防止礦粉里含有的水分進(jìn)入閃速爐后，在礦粉顆粒周圍形成一層水膜， 阻止反應(yīng)氣體分子向礦粉顆粒內(nèi)部的擴散。步驟1)中烙劑也須干燥至含水質(zhì)量小于1%。
[0013] 進(jìn)一步的，步驟1)中將原礦破碎成礦粉，至粒徑小于200目的比例大于50%，其中， 50%是數(shù)目百分?jǐn)?shù)。把原礦破碎的目的是制成小粒徑的礦粉顆粒，一方面利用礦粉與反應(yīng) 氣體接觸的比表面積大的特性，通過快速的傳熱和傳質(zhì)，使進(jìn)入閃速爐內(nèi)礦粉迅速升溫并 與氣體發(fā)生快速的化學(xué)反應(yīng);另一方面礦粉整體粒徑較小，易于被旋流帶動螺旋下落，有助 于反應(yīng)氣體與礦粉的混合及礦粉的分散。
[0014] 進(jìn)一步的，步驟1)中將原礦破碎后礦粉的粒度分布如下表： 「00151
[0016] 不同粒徑的礦粉在旋流中所受的離屯、力不同，在反應(yīng)塔1圓周截面上離中屯、的位 置也不同，有一定離散度的粒度分布有助于礦粉在反應(yīng)塔1內(nèi)的旋流中有序的彌散。
[0017] 進(jìn)一步的，步驟2)中使反應(yīng)塔1形成IOOCTC~1450°C的高溫環(huán)境的一種補充方法 是通過設(shè)置在所述反應(yīng)塔1上的燃料燒嘴6為反應(yīng)塔1提供熱量。若噴入的反應(yīng)氣體溫度較 低，且氣體與礦粉間發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)不是強放熱反應(yīng)，則需為反應(yīng)塔1補充熱量，通過燃料 燒嘴6燃燒重油或天然氣等燃料放熱是一種比較有效的方法，當(dāng)然，也可W通過反應(yīng)塔1頂 部的給料裝置向反應(yīng)塔1中加入煤和氧，利用煤氧反應(yīng)為反應(yīng)塔1提供所需的熱量。
[0018] 進(jìn)一步的，步驟2)中氣流的噴射速度為50~200m/s，優(yōu)選為100~150m/s，氣流噴 射速度過慢會造成旋流的速度不夠，過快會磨損反應(yīng)塔1的塔壁。通過調(diào)節(jié)氣流導(dǎo)入裝置的 氣壓，可W控制向反應(yīng)塔1內(nèi)噴入氣流的速度，在實際生產(chǎn)中可W根據(jù)需求靈活調(diào)整。
[0019] 進(jìn)一步的，所述氣流導(dǎo)入裝置為多組，每組設(shè)置于反應(yīng)塔1側(cè)壁的不同水平面上， 每組均包括多個噴槍3。在反應(yīng)塔1側(cè)壁不同水平面上多組噴槍3的設(shè)置確保旋流的能量不 會迅速衰減，W保證礦粉的分散效果。
[0020] 進(jìn)一步的，每組導(dǎo)入裝置包括4個噴槍3,對側(cè)兩兩平行錯開設(shè)置。噴槍3對側(cè)兩兩 平行錯開設(shè)置可W在反應(yīng)塔1水平截面內(nèi)形成W圓屯、為中屯、的有序的旋流場。
[0021] 進(jìn)一步的，每組導(dǎo)入裝置中的所述噴槍3沿相同旋轉(zhuǎn)方向，在同一平面內(nèi)沿中屯、線 偏移3°~20°。在反應(yīng)塔1水平截面內(nèi)，通過多個噴槍3按相同旋轉(zhuǎn)方向沿中屯、線偏移相同角 度的設(shè)置，也可W在反應(yīng)塔1水平截面內(nèi)形成W圓屯、為中屯、的有序的旋流場。
[0022] 進(jìn)一步的，所述氣流導(dǎo)入裝置導(dǎo)入的氣流為煤制氣產(chǎn)生的還原性氣體或冶金、化 工行業(yè)火法冶煉尾氣。優(yōu)選的為高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、電爐(礦熱爐)尾氣、回轉(zhuǎn)害 尾氣、轉(zhuǎn)底爐尾氣等;采用上述工業(yè)廢氣作為冶煉氣體，一方面使廢氣不需要再經(jīng)過尾氣凈 化處理流程，大大減小了原生產(chǎn)工藝的投資，另一方面降低了本發(fā)明所述冶金工藝的生產(chǎn) 成本，實現(xiàn)了資源的循環(huán)綜合利用，變廢為寶。
[0023] 相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的旋流閃速冶煉工藝具有W下優(yōu)勢：
[0024] 本發(fā)明所述的旋流閃速冶煉工藝一方面能夠使礦粉產(chǎn)生螺旋下落的效果，延長了 礦粉下落的軌跡，使礦粉和反應(yīng)氣體的接觸機會更多，從而提高了礦粉和反應(yīng)氣體在反應(yīng) 塔空間的化學(xué)反應(yīng)效率，提高了礦粉的冶煉效率和反應(yīng)氣體的利用率;另一方面能夠優(yōu)化 礦粉的分散效果及與反應(yīng)氣體的混合效果，使礦粉按粒徑大小從反應(yīng)塔中屯、向邊緣有序排 布，避免了物料在閃速爐中屯、部位的堆積。
[0025] 本發(fā)明所述的旋流閃速冶煉工藝在反應(yīng)塔側(cè)壁上設(shè)置多組氣流導(dǎo)入裝置，利用多 股氣流W-定的角度高速射入閃速爐反應(yīng)塔，形成旋流，相對于現(xiàn)在閃速爐領(lǐng)域的旋流制 造方式（如在塔頂通過噴嘴內(nèi)部制造旋流），在反應(yīng)塔內(nèi)產(chǎn)生的旋流范圍（半徑和長度）更 大、旋流的速度更快，旋流產(chǎn)生的分散和混合效果更好，使礦粉在螺旋下落的同時，按粒徑 大小從反應(yīng)塔中屯、向邊緣有序排布，同時旋流制造裝置結(jié)構(gòu)簡單，靈活易調(diào)節(jié);特別適合需 要先造氣再引入反應(yīng)塔中進(jìn)行空間冶煉的工藝，如金屬氧化礦的閃速冶煉，需要先通過煤 制氣生產(chǎn)還原氣氛(CO+此），再引入爐內(nèi)與礦粉發(fā)生還原反應(yīng)，也可W直接引入冶金、化工 行業(yè)的含還原氣氛的火法冶煉尾氣，做到變廢為寶，實現(xiàn)資源的綜合回收利用。
【附圖說明】
[0026] 構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實 施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0027] 圖1為本發(fā)明實施例所述的旋流閃速冶煉工藝中使用的一組氣流導(dǎo)入裝置的結(jié)構(gòu) 示意圖；
[0028] 圖2為本發(fā)明實施例所述的旋流閃速冶煉工藝中使用的一組氣流導(dǎo)入裝置的另一 種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖3為本發(fā)明實施例所述的旋流閃速冶煉工藝中使用的閃速爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030] 附圖標(biāo)記說明：
[0031] 1-反應(yīng)塔;2-給料裝置;3-噴槍;4-上升煙道;5-烙池;6-燃料燒嘴。
【具體實施方式】
[0032] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可W相 互組合。
[0033] 在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語"中屯、"、"縱向橫向上"、"下"、 "前"、"后V'左'、"右V'豎曹'、"水甲V'頂'、"底V'胖V'外"等指示的方位或位置關(guān)系為 基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗 示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、W特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對 本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語"第一"、"第二"等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相 對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"等的特征可 W明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，"多個" 的含義是兩個或兩個W上。
[0034] 在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語"安裝"、"相 連"、"連接"應(yīng)做廣義理解，例如，可W是固定連接，也可W是可拆卸連接，或一體地連接;可 W是機械連接，也可W是電連接;可W是直接相連，也可W通過中間媒介間接相連，可W是 兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可W通過具體情況理解上述術(shù)語 在本發(fā)明中的具體含義。
[0035] 下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0036] -種旋流閃速冶煉工藝，包括如下步驟：
[0037] 1)原料準(zhǔn)備:將原礦及烙劑破碎并干燥；
[0038] 2)制造旋流:通過在閃速爐反應(yīng)塔1側(cè)壁上設(shè)置的氣流導(dǎo)入裝置向閃速爐中高速 噴入反應(yīng)氣體并帶入熱量，在反應(yīng)塔1內(nèi)形成旋流區(qū)，并使反應(yīng)塔1形成l〇〇〇°C~1450°C的 高溫環(huán)境；
[0039] 3)物料加料:把破碎后的粉礦和烙劑通過設(shè)置在反應(yīng)塔1頂部的給料裝置巧日入閃 速爐中；
[0040] 4)礦粉的旋流冶煉:粉礦進(jìn)入反應(yīng)塔1后，經(jīng)過旋流區(qū)，被氣流充分?jǐn)埌?，一方面?礦粉和氣流充分的混合，利用礦粉顆粒比表面積大的特性，通過快速的傳熱、傳質(zhì)，礦粉在 迅速被加熱到80(TC W上高溫的同時，與反應(yīng)氣體快速的發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，另一方面，旋流使 使粉礦螺旋下落，延長了礦粉在反應(yīng)塔1空間的下落軌跡，使反應(yīng)更充分，同時，也使礦粉能 有序的分散到反應(yīng)塔的各處。
[0041 ]若是硫化礦，步驟2)中反應(yīng)氣體為含氧氣體:空氣、富氧氣體或工藝氧。若是氧化 礦，步驟2)中反應(yīng)氣體為含C0、此和碳氨化合物氣體中的一種或多種;優(yōu)選的，為冶金、化工 行業(yè)火法冶煉尾氣等(如高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、電爐法黃憐尾氣）。
[0042] 本實施例中給料裝置2為噴嘴。本實施例中反應(yīng)塔1上設(shè)有燃料燒嘴6,燃料燒嘴6 的設(shè)置能夠為反應(yīng)塔1內(nèi)提供熱量。通過氣流導(dǎo)入裝置噴入的氣流形成高速旋流區(qū)，從反應(yīng) 塔1頂部的噴嘴加入的礦粉落入旋流區(qū)時，受旋流的影響，粉狀礦粉螺旋下落，最終被有序 的彌散于閃速爐的反應(yīng)塔空間，一方面，使礦粉按粒徑大小從反應(yīng)塔中屯、向邊緣有序的排 布，礦粉得到了很好的分散并能與反應(yīng)氣體充分混合，促進(jìn)了化學(xué)反應(yīng)的快速的進(jìn)行，另一 方面，礦粉的螺旋下落延長了礦粉在閃速爐空間下落的軌跡，使空間懸浮冶煉的效率增加， 降低了能耗;反應(yīng)后的烙體沉降于反應(yīng)塔1下方的烙池5中，礦粉中的脈石成分與給料裝置2 加入的烙劑在烙池5中造渣，冶煉后得到的金屬(或梳)與渣沉淀分離后形成渣層和粗金屬 層(或梳層），過程中產(chǎn)生的煙氣由上升煙道4排出。
[0043] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，步驟1)中將原礦粉干燥至含水0.3% W下，優(yōu)選為含水 0.1% W下。W防止在礦粉顆粒周圍形成水膜，阻止反應(yīng)氣體分子向固體或液體顆粒內(nèi)部的 擴散。
[0044] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，步驟1)中將原礦破碎成礦粉，至粒徑小于200目的比例 大于50%。優(yōu)選為礦粉粒徑都小于200目。
[0045] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，步驟1)中將原礦破碎后礦粉的粒度分布如下表： r004Al
[0047] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，氣流的噴射速度為50~200m/s。優(yōu)選為100~150m/s， 氣流噴射速度過慢會造成旋流的速度不夠，過快會使反應(yīng)塔的塔壁受損。氣流的噴射速度 優(yōu)選為 11 Om/s、120m/s、130m/s、140m/s。
[0048] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述給料裝置2設(shè)置在爐頂。
[0049] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述氣流導(dǎo)入裝置為多組，每組設(shè)置于不同水平面上， 每組均包括多個噴槍3。
[0050] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，每組導(dǎo)入裝置中的所述噴槍3均布設(shè)置。
[0051 ]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，每組導(dǎo)入裝置包括4個噴槍3，對側(cè)兩兩平行錯開設(shè)置。
[0052] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，每組導(dǎo)入裝置中的所述噴槍3沿相同旋轉(zhuǎn)方向，在同一 平面內(nèi)沿中屯、線偏移3~20°，優(yōu)選為8°，9°，10°，15°，18°。
[0053] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，氣流導(dǎo)入裝置導(dǎo)入的氣流為煤制氣產(chǎn)生的還原性氣體 或冶金、化工行業(yè)火法冶煉尾氣。優(yōu)選的為高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、電爐(礦熱爐)尾 氣、回轉(zhuǎn)害尾氣、轉(zhuǎn)底爐尾氣等。
[0054] 利用本發(fā)明提供的旋流閃速冶煉工藝對紅±儀礦進(jìn)行冶煉：
[0055] 1)原料準(zhǔn)備:將紅±儀礦干燥并散化為含水量在0.3% W下、粒度在200目W下占 50 %的干精礦。造渣烙劑為生石灰，含水小于1 %、粒度小于60目的占90 % ;
[0056] 2)制造旋流:在閃速爐反應(yīng)塔1側(cè)壁上從上至下設(shè)置六組氣流導(dǎo)入裝置，每組導(dǎo)入 裝置包括4個噴槍3，對側(cè)兩兩平行錯開設(shè)置，如圖1所示;在閃速爐附近設(shè)有煤氣化裝置，生 產(chǎn)溫度約在1400°C、壓強為2M化、含70% (CO+此)有效還原氣成分的還原性氣體;通過氣流 導(dǎo)入裝置把煤氣化裝置生產(chǎn)的還原性氣體W 130m/s的速度噴入閃速爐反應(yīng)塔中，形成一個 旋流區(qū)；
[0057] 3)物料加料:把紅±儀礦礦粉和生石灰通過設(shè)置在反應(yīng)塔1頂部的噴嘴加入閃速 爐中，因為不斷有冷料從反應(yīng)塔頂部加入，為維持反應(yīng)塔內(nèi)1350°C左右的高溫環(huán)境，通過重 油或天然氣燒嘴為反應(yīng)塔1上部補充熱量，使進(jìn)入的物料被迅速加熱升溫；
[0058] 4)旋流冶煉:紅±儀礦礦粉進(jìn)入反應(yīng)塔1后，經(jīng)過旋流區(qū)，被氣流充分?jǐn)埌?，一方?使礦粉和氣流的接觸的比表面積增大，通過快速的傳熱、傳質(zhì)，礦粉在被迅速被加熱到的同 時，與反應(yīng)氣流快速的發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，另一方面，旋流使礦粉在反應(yīng)塔1空間螺旋下落，延長 了礦粉下落軌跡，使其與還原氣氛的接觸機會更多，提高了紅±儀礦礦粉中NiO和鐵氧化物 的還原率，使得在最終落入烙池前，95 %的NiO被還原成Ni ,90%的鐵氧化物被還原成FeO, 還有部分金屬鐵被還原出來，同時，紅±儀礦礦粉由于粒徑的大小不同，在旋流中的離屯、力 作用下，在反應(yīng)塔水平截面上離中屯、的位置也不同，從而使礦粉能有序的彌散到反應(yīng)塔的 各處。
[0059] 在本說明書的描述中，參考術(shù)語"一個實施例"、"一些實施例"、"示例"、"具體示 例"、或"一些示例"等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特 點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不 一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可W在任何 的一個或多個實施例或示例中W合適的方式結(jié)合。
[0060] 盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可W理解的是，上述實施例是示例 性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可W對上述 實施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項】
1. 一種旋流閃速冶煉工藝，其特征在于:包括如下步驟： 1) 原料準(zhǔn)備:將原礦及熔劑破碎并干燥； 2) 制造旋流:通過在閃速爐反應(yīng)塔（1)側(cè)壁上設(shè)置的氣流導(dǎo)入裝置向閃速爐中高速噴 入反應(yīng)氣體并帶入熱量，在反應(yīng)塔（1)內(nèi)形成旋流區(qū)，并使反應(yīng)塔（1)形成1000°C~1450°C 的高溫環(huán)境； 3) 物料加料:把破碎后的粉礦和熔劑通過設(shè)置在反應(yīng)塔（1)頂部的給料裝置(2)加入閃 速爐中； 4) 旋流冶煉:粉礦進(jìn)入反應(yīng)塔（1)后，經(jīng)過旋流區(qū)，被氣流充分?jǐn)嚢?，一方面使礦粉和氣 流充分的混合，利用礦粉顆粒比表面積大的特性，通過快速的傳熱、傳質(zhì)，礦粉在迅速被加 熱到800°C以上高溫的同時，與反應(yīng)氣體快速的發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，另一方面，旋流使粉礦螺旋 下落，延長了礦粉在反應(yīng)塔(1)空間的下落軌跡，使反應(yīng)更充分，同時，也使礦粉能有序彌散 到反應(yīng)塔(1)各處。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋流閃速冶煉工藝，其特征在于：按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計，步驟1)中 將原礦干燥至含水〇. 3 %以下。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋流閃速冶煉工藝，其特征在于：步驟1)中將原礦破碎成礦 粉，至粒徑小于200目的比例大于50%。4. 權(quán)利要求3所述的旋流閃速冶煉工藝，其特征在于:步驟1)中將原礦破碎后礦粉的粒 度分布如下： 粒度為10~20目的礦粉比例為5% ;粒度為20~100目的礦粉比例為10% ;粒度為100~ 200目的礦粉比例為25% ;粒度為200~300目的礦粉比例為45% ;粒度小于300目的礦粉比 例為15%。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋流閃速冶煉工藝，其特征在于：步驟2)中使反應(yīng)塔（1)形成 1000°C~1450°C的高溫環(huán)境的一種補充方法是通過設(shè)置在所述反應(yīng)塔（1)上的燃料燒嘴 (6)為反應(yīng)塔(1)提供熱量。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋流閃速冶煉工藝，其特征在于:步驟2)中氣流的噴射速度為 50~200m/s。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋流閃速冶煉工藝，其特征在于:所述氣流導(dǎo)入裝置為多組， 每組設(shè)置于反應(yīng)塔(1)側(cè)壁的不同水平面上，每組均包括多個噴槍(3)。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的旋流閃速冶煉工藝，其特征在于:每組導(dǎo)入裝置包括4個噴槍 (3)，對側(cè)兩兩平行錯開設(shè)置。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的旋流閃速冶煉工藝，其特征在于:每組導(dǎo)入裝置中的所述噴槍 (3)沿相同旋轉(zhuǎn)方向，在同一平面內(nèi)沿中心線偏移3°~20°。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋流閃速冶煉工藝，其特征在于:所述氣流導(dǎo)入裝置導(dǎo)入的 氣流為煤制氣產(chǎn)生的還原性氣體或冶金、化工行業(yè)火法冶煉尾氣。
【文檔編號】C22B23/02GK105861834SQ201610280697
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月28日
【發(fā)明人】黃小兵, 邱江波, 夏明
【申請人】天津閃速煉鐵技術(shù)有限公司