CN113088610A

CN113088610A - 一种赤泥火法炼铁冶炼装置及其工艺

Info

Publication number: CN113088610A
Application number: CN201911341163.5A
Authority: CN
Inventors: 王建
Original assignee: Xiye Technology Group Co Ltd
Current assignee: Xiye Technology Group Co Ltd
Priority date: 2019-12-23
Filing date: 2019-12-23
Publication date: 2021-07-09

Abstract

本发明提供了一种赤泥火法炼铁冶炼装置及其工艺，属于冶金技术设备，该冶炼装置包括炉体、炉盖、烟囱、变压器、短网、把持器、液压装置、水冷装置、出铁装置、出渣装置、炉口排烟装置、开堵眼机装置、下料装置和上料装置等，该工艺包括赤泥制球、预还原、深还原三大过程，本发明提出的新型装置结构简单，提出新工艺过程易于操作和实现，通过该综合方案实现了赤泥的再利用，3吨赤泥中可以回收利用1‑2吨铁水，具有广泛的社会价值和环境价值。

Description

一种赤泥火法炼铁冶炼装置及其工艺

技术领域

本发明属于冶金技术设备，尤其涉及一种赤泥火法炼铁冶炼装置及其工艺。

背景技术

赤泥亦称红泥,从铝土矿中提炼氧化铝后排出的工业固体废物。一般含氧化铁量大，外观与赤色泥土相似，因而得名。但有的因含氧化铁较少而呈棕色，甚至灰白色。赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的污染性废渣，一般平均每生产1吨氧化铝，附带产生1.0～2.0吨赤泥。中国作为世界第4大氧化铝生产国，每年排放的赤泥高达数百万吨，大量的赤泥不能充分有效的利用，只能依靠大面积的堆场堆放，占用了大量土地，也对环境造成了严重的污染。全世界每年产生的赤泥约7000万吨，我国每年产生的赤泥为3000万吨以上。大量赤泥的产生已经对人类的生产、生活造成多方面的直接和间接的影响，所以最大限度的减少赤泥的产量和危害，实现多渠道、大数量的资源化已迫在眉睫，如何再利用赤泥、降低其环境污染成为了当前的技术难题。

赤泥矿物成分复杂，其中，主要矿物为文石和方解石，含量为60%~65%，其次是蛋白石、三水铝石、针铁矿，含量最少的是钛矿石、菱铁矿、天然碱、水玻璃、铝酸钠和火碱。其矿物成分复杂，且不符合天然土的矿物组合，现有技术中，存在多种赤泥利用方案，例如，一种提高赤泥利用率的改性剂及方法（201810075785.7），该方法提出一种改性剂，是直接与赤泥粉末现场干拌后对赤泥进行改性，改性后的赤泥可用来作为路基层或者作为建筑材料，其强度能够达到水泥混凝土的强度，不仅水稳效果好，还能够保证其水硬性要求，该类方法只是将赤泥改性，当做混凝土使用，浪费其中的金属。再例如，处理赤泥的方法和系统（201610626965.0），该方法将煅烧后的赤泥熔化后与氯气反应生成氯化物，进而通过多级冷凝处理，实现赤泥中各种金属的分离。并且，该方法的操作简单，各种金属的回收率高，赤泥的综合利用率也显著提高。上述技术方案中，操作复杂，钢铁回收率低。

发明内容

本发明提出的新型装置结构简单，提出新工艺过程易于操作和实现，通过该综合方案实现了赤泥的再利用，3吨赤泥中可以回收利用1-2吨铁水，具有广泛的社会价值和环境价值。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种赤泥火法炼铁冶炼装置，包括炉体、炉盖、烟囱、变压器、把持器、液压装置、出铁装置、出渣装置、下料装置、上料装置、第一起重机、电极和排渣管，其中：所述炉体通过支架固定在冶炼装置的底部、且用于容放赤泥熟料；所述炉盖安装在所述炉体上，且用于安装电极、下料管和烟囱；所述烟囱包括竖管和斜管，所述竖管安装在支架上，所述斜管用于连通竖管和炉体内部；所述变压器用于调节电压并向电极供电，变压器的输入端连接短网，变压器的输出端连接电极；所述把持器安装在电极上用于电极的移位和固定；述液压装置安装在支架上且用于向把持器提供液压动力；所述出铁装置设置在炉体底部；所述出渣装置倾斜设置在炉体的底部；所述下料装置包括下料漏斗、设置在下料漏斗上的插板阀、以及设置在下料漏斗底部的引导管，所述引导管连通炉体内部；所述上料装置用于运输赤泥熟料、且安装在第一起重机上；所述电极用于加热炉体内部的赤泥熟料。

优选的，还包括安住在炉体上的炉口排烟装置和开堵眼机装置，还包括第二起重机、水渣池和排渣管，其中：所述第二起重机安装在炉体的一侧且用于运输废渣，所述水渣池用于临时安放炉体排出的高温废渣，所述排渣管倾斜设置在所述出渣装置和水渣池之间，还包括设置在炉盖两侧的水冷装置。

一种赤泥火法炼铁冶炼工艺包括赤泥制球、预还原、深还原过程，其中：所述赤泥制球过程是将赤泥烘干后磨粉，再使用粘接剂将磨粉后的赤泥制球，制作出直径为50mm至100mm的赤泥球；所述预还原过程是将所述赤泥球、还原碳和石灰均匀混合后，在800至1200℃的高温下还原3 h至12h，得熟料；所述深还原过程是将800℃至1200℃的熟料置于加热炉中，加热至700℃至1500℃，得铁水。

优选的，所述赤泥的铁含量为40%至60%。所述预还原过程包括2500重量份至3500重量份的赤泥球、300重量份至500重量份的还原碳、以及50重量份至100重量份的石灰。所述还原碳包括兰炭、焦炭中的一种。所述预还原过程中采用回转炉、竖炉、烧结炉中的一种进行加热。所述深还原过程中的加热炉采用矿热炉、电炉炉、中频炉、熔分炉、炼铁炉中的一种。

本发明的一种赤泥火法炼铁冶炼装置及其工艺具有以下有益效果：

（1）该冶炼装置包括炉体、炉盖、烟囱、变压器、短网、把持器、液压装置、水冷装置、出铁装置、出渣装置、炉口排烟装置、开堵眼机装置、下料装置和上料装置等，具有结构简单、施工成本低、运行可靠等优点。

（2）该工艺包括赤泥制球、预还原、深还原三大过程，本发明提出的新型装置结构简单，提出新工艺过程易于操作和实现，通过该综合方案实现了赤泥的再利用，3吨赤泥中可以回收利用1-2吨铁水，具有广泛的社会价值和环境价值。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图中，1-炉体、2-炉盖、3-烟囱、4-变压器、5-短网、6-把持器、7-液压装置、8-水冷装置、9-出铁装置、10-出渣装置、11-炉口排烟装置、12-开堵眼机装置、13-下料装置、14-上料装置、15-第一起重机、16-第二起重机、17-水渣池、18-电极、19-排渣管。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

根据附图所示，对本发明进行进一步说明：

实施例一

一种赤泥火法炼铁冶炼装置，其特征在于，包括炉体1、炉盖2、烟囱3、变压器4、把持器6、液压装置7、出铁装置9、出渣装置10、下料装置13、上料装置14、第一起重机15、电极18和排渣管19，其中：炉体1通过支架固定在冶炼装置的底部、且用于容放赤泥熟料；炉盖2安装在炉体1上，且用于安装电极18、下料管和烟囱3；烟囱3包括竖管和斜管，竖管安装在支架上，斜管用于连通竖管和炉体1内部；变压器4用于调节电压并向电极4供电，变压器4的输入端连接短网5，变压器4的输出端连接电极；把持器6安装在电极18上用于电极18的移位和固定；液压装置7安装在支架上且用于向把持器提供液压动力；出铁装置9设置在炉体1底部；出渣装置10倾斜设置在炉体的底部；下料装置13包括下料漏斗、设置在下料漏斗上的插板阀、以及设置在下料漏斗底部的引导管，引导管连通炉体1内部；上料装置14用于运输赤泥熟料、且安装在第一起重机15上；电极18用于加热炉体1内部的赤泥熟料。具体的，包括安住在炉体1上的炉口排烟装置11和开堵眼机装置12。

具体的，还包括第二起重机16、水渣池17和排渣管19，其中：第二起重机16安装在炉体1的一侧且用于运输废渣，水渣池17用于临时安放炉体1排出的高温废渣，排渣管19倾斜设置在出渣装置10和水渣池17之间。

具体的，还包括设置在炉盖2两侧的水冷装置8。

实施例二

一种赤泥火法炼铁冶炼工艺包括赤泥制球、预还原、深还原过程，其中：赤泥制球过程是将赤泥烘干后磨粉，再使用粘接剂将磨粉后的赤泥制球，制作出直径为50mm至100mm的赤泥球；

具体的，赤泥的铁含量为40%至60%。

需要说明的是，预还原过程是将赤泥球、还原碳和石灰均匀混合后，在800至1200℃的高温下还原3 h至12h，得熟料；具体的，预还原过程包括2500重量份至3500重量份的赤泥球、300重量份至500重量份的还原碳、以及50重量份至100重量份的石灰。

具体的，还原碳包括兰炭、焦炭中的一种。

需要说明的是，深还原过程是将800℃至1200℃的熟料置于加热炉中，加热至700℃至1500℃，得铁水。

需要进一步说明的是，预还原过程中采用回转炉、竖炉、烧结炉中的一种进行加热。

需要进一步说明的是，深还原过程中的加热炉采用矿热炉、电炉炉、中频炉、熔分炉、炼铁炉中的一种。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种赤泥火法炼铁冶炼装置，其特征在于，包括炉体（1）、炉盖（2）、烟囱（3）、变压器（4）、把持器（6）、液压装置（7）、出铁装置（9）、出渣装置（10）、下料装置（13）、上料装置（14）、第一起重机（15）、电极（18）和排渣管（19），其中：

所述炉体（1）通过支架固定在冶炼装置的底部、且用于容放赤泥熟料；

所述炉盖（2）安装在所述炉体（1）上，且用于安装电极（18）、下料管和烟囱（3）；

所述烟囱（3）包括竖管和斜管，所述竖管安装在支架上，所述斜管用于连通竖管和炉体（1）内部；

所述变压器（4）用于调节电压并向电极（4）供电，变压器（4）的输入端连接短网（5），变压器（4）的输出端连接电极；

所述把持器（6）安装在电极（18）上用于电极（18）的移位和固定；

所述液压装置（7）安装在支架上且用于向把持器提供液压动力；

所述出铁装置（9）设置在炉体（1）底部；

所述出渣装置（10）倾斜设置在炉体的底部；

所述下料装置（13）包括下料漏斗、设置在下料漏斗上的插板阀、以及设置在下料漏斗底部的引导管，所述引导管连通炉体（1）内部；

所述上料装置（14）用于运输赤泥熟料、且安装在第一起重机（15）上；

所述电极（18）用于加热炉体（1）内部的赤泥熟料。

2.根据权利要求1所述的赤泥火法炼铁冶炼装置，其特征在于，还包括安住在炉体（1）上的炉口排烟装置（11）和开堵眼机装置（12）。

3.根据权利要求1所述的赤泥火法炼铁冶炼装置，其特征在于，还包括第二起重机（16）、水渣池（17）和排渣管（19），其中：所述第二起重机（16）安装在炉体（1）的一侧且用于运输废渣，所述水渣池（17）用于临时安放炉体（1）排出的高温废渣，所述排渣管（19）倾斜设置在所述出渣装置（10）和水渣池（17）之间。

4.根据权利要求1所述的赤泥火法炼铁冶炼装置，其特征在于，还包括设置在炉盖（2）两侧的水冷装置（8）。

5.一种赤泥火法炼铁冶炼工艺，其特征在于，包括赤泥制球、预还原、深还原过程，其中：

所述赤泥制球过程是将赤泥烘干后磨粉，再使用粘接剂将磨粉后的赤泥制球，制作出直径为50mm至100mm的赤泥球；

所述预还原过程是将所述赤泥球、还原碳和石灰均匀混合后，在800至1200℃的高温下还原3 h至12h，得熟料；

所述深还原过程是将800℃至1200℃的熟料置于加热炉中，加热至700℃至1500℃，得铁水。

6.根据权利要求5所述的赤泥火法炼铁冶炼工艺，其特征在于，所述赤泥的铁含量为40%至60%。

7.根据权利要求5所述的赤泥火法炼铁冶炼工艺，其特征在于，所述预还原过程包括2500重量份至3500重量份的赤泥球、300重量份至500重量份的还原碳、以及50重量份至100重量份的石灰。

8.根据权利要求5所述的赤泥火法炼铁冶炼工艺，其特征在于，所述还原碳包括兰炭、焦炭中的一种。

9.根据权利要求5所述的赤泥火法炼铁冶炼工艺，其特征在于，所述预还原过程中采用回转炉、竖炉、烧结炉中的一种进行加热。

10.根据权利要求5所述的赤泥火法炼铁冶炼工艺，其特征在于，所述深还原过程中的加热炉采用矿热炉、电炉炉、中频炉、熔分炉、炼铁炉中的一种。