利用銅廢渣一次性還原煉矽酸鐵工藝的製作方法

2023-05-24 16:49:56

專利名稱：利用銅廢渣一次性還原煉矽酸鐵工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬冶煉技術領域，具體涉及利用銅廢渣一次性還原煉矽酸鐵工藝。
背景技術：
高爐煉鐵技術毫無疑問是當今世界煉鐵領域的主宰，在今後相當長的時期內其霸主地位均不可能動搖。隨著高爐容積的擴大，高爐的有效高度也隨之增高，5580 m 3高爐的有效高度已達35 m。為了保持高爐良好的透氣性，要求所用的礦石及焦炭必須有很高的強度，這不僅使原料加工複雜化，且提高了主焦煤的使用比例。高爐自身的發展帶來的問題主要有一是燒結礦、球團礦和焦炭的生產，以及這些原、燃料在滿足大高爐的生產中，造成了嚴重的大氣、水及粉塵汙染；二是主焦煤在高爐生產中耗用太多，而世界普遍存在其儲量比例較少的問題，這勢必給高爐的後續發展帶來危機感；三是高爐規模大會導致鐵、燒、焦生產設備龐大、複雜，生產流程過長，則增加了投資、降低了競爭力。

發明內容
本發明的目的就是避免現有技術的不足，提供一種利用銅廢渣一次性還原煉矽酸鐵工藝。為實現上述目的，本發明採取的技術方案為一種利用銅廢渣一次性還原煉矽酸鐵工藝，其特徵在於包括如下步驟
a、原料預處理將電石渣在露天晾曬場晾乾外在水分，然後篩分，大顆粒進入原料破碎機破碎，使電石渣、焦粉和銅廢渣粒度> 40目；
b、配料將上述電石渣、 焦粉和銅廢渣按下述質量百分比混合均勻銅廢渣60-80%，電石渣 10-30%，焦粉 10-20% ；
C、造球將混合均勻的原料送入混料器加水攪拌，使混合料溼度為15-20%，送到造球機進行造球，料球直徑為20mm-40mm,再將球團進行晾曬,使球團溼度為8-10% ；
d、預熱熔融冶煉爐點爐，使熔融冶煉爐爐缸(18)溫度達到1350-1450°C，並控制熔融冶煉爐爐罩(15)保持負壓，控制熔融冶煉爐爐身(16)、爐腹(17)、爐缸(18)保持正壓；
e、燃燒反應將球團加入熔融冶煉爐，燃燒反應45-60分鐘，爐缸(18)溫度達到1350-1550°C，完成渣鐵分離，打開熔融冶煉爐出鐵水口( I )，將鐵水澆鑄成鐵錠或鑄鐵件產品，在整個反應過程中出渣口(2)保持敞開，隨時排渣。所述銅廢渣含鐵量為37-40%。所述熔融冶煉爐由爐罩(15)、爐身(16)、爐腹(17)和爐缸(18)四部份組成，其中，爐缸(18)為可拆卸移動件，其餘三部份通過支架固定為一個整體；爐罩(15)頂端中心設有排煙管(13)，爐罩(15)罩身上設有加料口(14);爐身(16)爐壁設有風套(9)，風套(9)上設有冷風管(12)，冷風管(12)連通鼓風機(11);爐腹(17)下部設有多個風眼(4)，爐腹(17)爐壁設有水套(8);熱風管(10) —端連通風套(9)的上部，另一端連通水套(8)的下部；熔融冶煉爐附近設有循環水池(3 )，循環水池(3 )設有出水管(6 )和回水管(7 )，出水管(6 )接入水套(8 )下部，回水管(7 )接入水套(8 )上部，循環水池(3 )和出水管(6 )之間設有水泵
(5);爐缸(18)設有出鐵水口(I)和出渣口(2)。本發明的有益效果是在一個容器內完成配料球團的乾燥、預熱、還原、熔融、分離全部工序；一次提取含量約為92%的麵包鐵，回收率達90%以上；本發明中熔融冶煉爐的高度大大降低，僅為6-7米，具有熱耗低、能量充分利用、生產效率高、低汙染等優點，簡化生產工序，降低生產成本；得到可澆鑄成鐵錠或鑄鐵產品的鐵水和425#標號以上矽酸鹽水泥熟料的副產品，從而實現原料渣綜合利用和零排放目的。


圖1為本發明工藝所用熔融冶煉爐結構示意圖中1-出鐵水口，2-出渣口，3-循環水池，4-風眼，5-水泵，6-出水管，7-回水管，8-水套，9-風套，10-熱風管，11-鼓風機，12-冷風管，13-排煙管，14-加料口，15 -爐罩，16-爐身，17-爐腹，18-爐缸。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的原理和特徵進行描述，所舉實例只用於解釋本發明，並非用於限定本發明的範圍。實施例1 :見圖1，一種利用銅廢渣一次性還原煉矽酸鐵工藝，其特徵在於包括如下步驟
a、原料預處理將電石渣在露天晾曬場晾乾外在水分，然後篩分，大顆粒進入原料破碎機破碎，使電石渣、焦粉和銅廢渣粒度> 40目；
b、配料將上述電石渣、焦粉和銅廢渣按下述質量百分比混合均勻銅廢渣60-80%，電石渣 10-30%，焦粉 10-20% ；
C、造球將混合均勻的原料送入混料器加水攪拌，使混合料溼度為15-20%，送到造球機進行造球，料球直徑為20mm-40mm,再將球團進行晾曬,使球團溼度為8-10% ；
d、預熱熔融冶煉爐點爐，使熔融冶煉爐爐缸18溫度達到1350-1450°C，並控制熔融冶煉爐爐罩15保持負壓，控制熔融冶煉爐爐身16、爐腹17、爐缸18保持正壓；
e、燃燒反應將球團加滿熔融冶煉爐，燃燒反應45-60分鐘，爐缸18溫度達到1350-1550°C，完成渣鐵分離，打開熔融冶煉爐出鐵水口 1，將鐵水澆鑄成鐵錠或鑄鐵件產品，在整個反應過程中出渣口 2保持敞開，隨時排渣，隨著渣的排出，連續不斷加入球團，熔融冶煉爐始終保持滿載。 所述銅廢渣含鐵量為37-40%。所述熔融冶煉爐由爐罩15、爐身16、爐腹17和爐缸18四部份組成，其中，爐缸18為可拆卸移動件，其餘三部份通過支架固定為一個整體；爐罩15頂端中心設有排煙管13，爐罩15罩身上設有加料口 14;爐身16爐壁設有風套9，風套9上設有冷風管12，冷風管12連通鼓風機11 ;爐腹17下部設有多個風眼4，爐腹17爐壁設有水套8 ;熱風管10 —端連通風套9的上部，另一端連通水套8的下部；熔融冶煉爐附近設有循環水池3，循環水池3設有出水管6和回水管7，出水管6接入水套8下部，回水管7接入水套8上部，循環水池3和出水管6之間設有水泵5 ;爐缸18設有出鐵水口 I和出渣口 2。
本發明中熔融冶煉爐的爐高為6-7米，爐身16採用風套保護，冷空氣由羅茨鼓風機加壓至30-40kPa，送入爐身16的風套9中，在冷卻爐殼的同時自身受熱變成80_160°C熱風，通過熱風管10進入爐腹17中，從而達到充分利用餘熱，減少能量消耗的目的；爐腹17採用水冷夾套保護，且所用的冷卻水自成閉路循環系統。以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同 替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種利用銅廢渣一次性還原煉矽酸鐵工藝，其特徵在於包括如下步驟a、原料預處理將電石渣在露天晾曬場晾乾外在水分，然後篩分，大顆粒進入原料破碎機破碎，使電石渣、焦粉和銅廢渣粒度> 40目；b、配料將上述電石渣、焦粉和銅廢渣按下述質量百分比混合均勻銅廢渣60-80%，電石渣 10-30%，焦粉 10-20% ；C、造球將混合均勻的原料送入混料器加水攪拌，使混合料溼度為15-20%，送到造球機進行造球，料球直徑為20mm-40mm,再將球團進行晾曬,使球團溼度為8-10% ；d、預熱熔融冶煉爐點爐，使熔融冶煉爐爐缸(18)溫度達到1350-1450°C，並控制熔融冶煉爐爐罩(15)保持負壓，控制熔融冶煉爐爐身(16)、爐腹(17)、爐缸(18)保持正壓；e、燃燒反應將球團加入熔融冶煉爐，燃燒反應45-60分鐘，爐缸(18)溫度達到1350-1550°C，完成渣鐵分離，打開熔融冶煉爐出鐵水口( I )，將鐵水澆鑄成鐵錠或鑄鐵件產品，在整個反應過程中出渣口(2)保持敞開，隨時排渣。
2.如權利要求1所述的利用銅廢渣一次性還原煉矽酸鐵工藝，其特徵在於所述銅廢渣含鐵量為37-40%。
3.如權利要求1或2所述的利用銅廢渣一次性還原煉矽酸鐵工藝，其特徵在於所述熔融冶煉爐由爐罩(15)、爐身(16)、爐腹(17)和爐缸(18)四部份組成，其中，爐缸(18)為可拆卸移動件，其餘三部份通過支架固定為一個整體；爐罩(15)頂端中心設有排煙管(13)，爐罩(15)罩身上設有加料口(14);爐身(16)爐壁設有風套(9)，風套(9)上設有冷風管(12)，冷風管(12)連通鼓風機(11);爐腹(17)下部設有多個風眼(4)，爐腹(17)爐壁設有水套(8);熱風管(10) —端連通風套(9)的上部，另一端連通水套(8)的下部；熔融冶煉爐附近設有循環水池(3)，循環水池(3)設有出水管(6)和回水管(7)，出水管(6)接入水套(8)下部，回水管(7 )接入水套(8 )上部，循環水池(3 )和出水管(6 )之間設有水泵(5 );爐缸(18 )設有出鐵水口⑴和出渣口(2)。
全文摘要
本發明及一種利用銅廢渣一次性還原煉矽酸鐵工藝，包括如下步驟a、原料預處理，使電石渣、焦粉和銅廢渣粒度≥40目；b、配料，將上述原料按下述質量百分比混合均勻銅廢渣60-80%，電石渣10-30%，焦粉10-20%；c、造球，料球直徑為20mm-40mm；d、預熱熔融冶煉爐；e、燃燒反應，將球團加入熔融冶煉爐，燃燒反應45-60分鐘，爐缸(18)溫度達到1350-1550℃，完成渣鐵分離。該工藝一次提取含量約為92%的麵包鐵，回收率達90%以上；本發明中熔融冶煉爐的高度大大降低，僅為6-7米，具有熱耗低、能量充分利用等優點，實現原料渣綜合利用和零排放目的。
文檔編號C22B1/24GK103060502SQ20131001243
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月14日 優先權日2013年1月14日
發明者曾賢良, 姜尊瀚, 王永斌 申請人:白銀龍家豐金屬渣綜合利用有限公司