CN117968387A - 一种矿热炉及冶炼低镍高铁红土矿生产含低镍生铁的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及矿热炉结构领域，公开了一种矿热炉及冶炼低镍高铁红土矿生产含低镍生铁的工艺，包括炉体和炉盖，所述炉体钢壳内安装有耐火材料层，耐火材料层包括高铝砖，高铝砖铺设在炉体底面；高铝砖上铺设有耐火黏土砖，耐火黏土砖与炉体侧壁留有第一容置间隙，第一容置间隙内安装有冷却装置，第一容置间隙内填充有炭黑层；耐火黏土砖的凹口内铺设有炭砖；耐火黏土砖侧壁连接有出渣口和出铁口；出渣口和出铁口上铺设有炉眼砖；耐火黏土砖的底面与炭砖底面具有第二容置间隙，第二容置间隙内填充有炭黑层；本申请通过在炉体内壁设置冷却装置，能从炉体内侧进行高温冷却，避免炉体被高温溶蚀，大大提升了矿热炉的使用寿命。

Description

一种矿热炉及冶炼低镍高铁红土矿生产含低镍生铁的工艺

技术领域

本发明属于一种炉，涉及矿热炉结构领域，特别涉及一种矿热炉及冶炼低镍高铁红土矿生产含低镍生铁的工艺。

背景技术

矿热炉是冶炼铁合金的重要设备，它利用插入的三根高功率电极产生的电弧热量将入炉的金属矿物原料进行冶炼，使矿物中的杂质与金属在液态下分离，然后在出铁过程中排出渣子，得到成品金属。

专利号为CN202021431305.5的中国专利公开了一种矿热电炉炉体结构，包括炉体和炉盖，炉体的侧壁和底部分别具有冷却装置；炉体侧壁的冷却装置布设在炉体钢壳外侧，其安装区域与炉体内炉缸的冶炼区域相对应；炉体底部的冷却装置为布设在高导热浇注料层中的冷却管道；但是其冷却设备安装在炉体钢壳外，属于热量先传导在炉体钢壳，然后从炉体外部进行高温冷却，显然炉体钢壳内壁已经被高温溶蚀，为了提升矿热炉的使用寿命，对炉体结构进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矿热炉及冶炼低镍高铁红土矿生产含低镍生铁的工艺，解决上述背景技术中提出的现有冷却装置设在炉体钢壳外，冷却效果差的问题。

本发明采用的技术方案如下：一种矿热炉，包括炉体和炉盖，所述炉体钢壳内安装有耐火材料层，耐火材料层包括高铝砖，高铝砖铺设在炉体底面，铺设形状呈平面；高铝砖上铺设有耐火黏土砖，铺设形状呈槽状，上开口为扩口，耐火黏土砖与炉体侧壁留有第一容置间隙，第一容置间隙内安装有冷却装置，冷却装置从炉体内将冶炼产生的热量带走，第一容置间隙内填充有炭黑层，炭黑层为颗粒状；耐火黏土砖的凹口内铺设有炭砖，炭砖锲入式铺设，铺设形状呈槽状；耐火黏土砖侧壁连接有出渣口和出铁口，出渣口位于出铁口的上方；出渣口和出铁口上铺设有炉眼砖；耐火黏土砖的底面与炭砖底面具有第二容置间隙，第二容置间隙内填充有炭黑层，炭黑层为颗粒状。

进一步，一种应用上述矿热炉的冶炼低镍高铁红土矿生产含低镍生铁的工艺，包括如下步骤：

步骤一将低镍高铁红土矿通过运输车运至厂区湿料棚，湿料棚内布置有湿矿受料槽；使用吊装机械将湿矿装入受料槽；

步骤二经筛分破碎后的合格粒度湿矿，通过皮带机送至干燥窑干燥；

步骤三干燥后的红土矿与炭质还原剂在配料站计量混合后，由皮带机送至回转窑进行脱水、焙烧、预还原步骤，回转窑的出口产出低镍高铁红土矿的焙砂；

步骤四将焙砂装入保温料罐，由料罐提升机送至矿热炉车间顶部料仓，然后送入矿热炉内进行冶炼；

步骤五冶炼完成后金属铁水浇铸成低镍生铁块，或者金属铁水转运至炼钢车间使用。

本发明的有益效果在于：本申请通过在炉体内壁设置冷却装置，能从炉体内侧进行高温冷却，避免炉体被高温溶蚀，大大提升了矿热炉的使用寿命。

附图说明

图1为炉体的主视剖面结构示意图。

图2为炉盖的主视剖面结构示意图。

图3为炉体、炉盖的立体结构示意图。

图4为硅酸铝板、隔板的主视剖面结构示意图。

图5为支撑架构的主视结构示意图。

图6为风箱的主视结构示意图。

图7为风箱的主视剖面结构示意图。

图8为第二风冷管的主视剖面结构示意图。

图9为第二风冷管的主视结构示意图。

图10为第三风冷管和第四风冷管的主视剖面结构示意图。

图11为阀座的主视剖面结构示意图。

图12为阀座、锥帽的主视剖面结构示意图。

图13为第一导电杆和第二导电杆的侧视剖面结构示意图。

图14为第一导电杆和第二导电杆的主视剖面结构示意图。

图15为第一水冷管的主视剖面结构示意图。

图16为槽钢的主视剖面结构示意图。

图17为耐火砖的主视剖面结构示意图。

图18为衔接头和衔接绳的主视剖面结构示意图。

图19为第一楔形块和第二楔形块的立体结构示意图。

图20为泄压管的立体结构示意图。

图21为基台的主视结构示意图。

图22为U型座的立体结构示意图。

图23为第二连杆和第三连杆的立体结构示意图。

图24为顶头的主视剖面结构示意图。

图25为内衬块的主视剖面结构示意图。

图26为内衬块的立体结构示意图。

图27为第一翻板的主视剖面结构示意图。

图28为第二翻板的主视剖面结构示意图。

图29为第三翻板的主视剖面结构示意图。

图30为第四翻板的主视剖面结构示意图。

图31为几型座的侧视剖面结构示意图。

图中：1、炉体；2、炉盖；3、耐火材料层；4、高铝砖；5、耐火黏土砖；6、第一容置间隙；7、冷却装置；8、炭黑层；9、炭砖；10、出渣口；11、出铁口；12、炉眼砖；13、第二容置间隙；14、通孔；15、布料管；16、硅酸铝板；17、筛孔；18、隔板；19、第一风冷管；20、第一连通管；21、风箱；22、支撑架构；23、封口板；24、进气管；25、风机；26、排气管；27、支管；28、制冷管；29、扁管；30、第二风冷管；31、第二连通管；32、第三风冷管；33、第四风冷管；34、导向管；35、阀座；36、支杆；37、缸座；38、锥帽；39、环槽；40、滑杆；41、滑塞；42、第一气管；43、第二气管；44、脚座；45、圆孔；46、定位螺母；47、绝缘管；48、第一导电杆；49、绝缘橡胶；50、正极板；51、存水罩；52、第二导电杆；53、负极板；54、伸缩杆；55、第一水冷管；56、第二水冷管；57、进水管；58、储水箱；59、水泵；60、第三水冷管；61、排水管；62、槽钢；63、螺母头；64、螺柱；65、耐火砖；66、T型孔；67、横向螺纹孔；68、衔接头；69、衔接绳；70、纵向螺纹孔；71、第一耳座；72、第一连杆；73、第一楔形块；74、载台；75、第二楔形块；76、泄压管；77、基台；78、泄压组件；79、下支撑板；80、U型座；81、第一弹簧；82、上支撑板；83、第二耳座；84、第二连杆；85、第三耳座；86、第三连杆；87、螺栓孔；88、长螺栓；89、截断面；90、顶头；91、第二弹簧；92、横杆；93、内衬块；94、过气孔；95、自动闭合组件；96、第一轴杆；97、第一转块；98、第一翻板；99、第一限位杆；100、第一拉簧；101、第一螺母；102、第一顶杆；103、第二轴杆；104、第二转块；105、第二翻板；106、第二限位杆；107、第二拉簧；108、第二螺母；109、第二顶杆；110、第一轴座；111、第三翻板；112、第一限位板；113、第三弹簧；114、第一滑道；115、第一滑座；116、第四弹簧；117、第一锥形柱；118、第二轴座；119、第四翻板；120、第二限位板；121、第五弹簧；122、第二滑道；123、第二滑座；124、第六弹簧；125、第二锥形柱；126、几型座。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件；下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”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。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，实施例一，一种矿热炉，包括炉体1和炉盖2，所述炉体1内安装有耐火材料层3，耐火材料层3包括高铝砖4，高铝砖4铺设在炉体1底面，铺设形状呈平面；高铝砖4上铺设有耐火黏土砖5，铺设形状呈槽状，上开口为扩口，耐火黏土砖5与炉体1侧壁留有第一容置间隙6，第一容置间隙6内安装有冷却装置7，冷却装置7从炉体1内将冶炼产生的热量带走，第一容置间隙6内填充有炭黑层8，炭黑层8为颗粒状；耐火黏土砖5的凹口内铺设有炭砖9，炭砖9锲入式铺设，铺设形状呈槽状；耐火黏土砖5侧壁连接有出渣口10和出铁口11，出渣口10位于出铁口11的上方；出渣口10和出铁口11上铺设有炉眼砖12；耐火黏土砖5的底面与炭砖9底面具有第二容置间隙13，第二容置间隙13内填充有炭黑层8，炭黑层8为颗粒状；本申请通过在炉体1内壁设置冷却装置7，能从炉体1内侧进行高温冷却，避免炉体1被高温溶蚀，大大提升了矿热炉的使用寿命。

如图3所示，作为实施例一的优化，炉盖2上具有三相电极穿过的通孔14和布料管15。

作为实施例一的优化，相邻的炭砖9和相邻的耐火黏土砖5均填充低温精缝糊。

如图4所示，作为实施例一的优化，考虑到上述第一容置间隙6内的炭黑层8与冷却装置7直接接触，使得热量分散，靠近冷却装置7的炭黑层8冷却效果好，所述耐火黏土砖5的外侧壁包覆有硅酸铝板16，硅酸铝板16的侧壁开设有均匀布置的筛孔17，硅酸铝板16起到支护作用，使得耐火黏土砖5整体更稳定；硅酸铝板16的周向布置有隔板18，隔板18的材质为刚玉板或钢板，隔板18外侧与炉体1内壁的间隙用于安装有冷却装置7，隔板18与硅酸铝板16的间隙用于填充炭黑层8，通过设置隔板18和硅酸铝板16使得炭黑层8被限制，不会散开，冷却装置7能更好的带走炭黑层8的热量，冷却效果更加均匀，且炭黑层8使得耐火材料层3具有良好的热胀冷缩性能。

如图5~图7所示，作为实施例一的优化，所述冷却装置7包括设在第一容置间隙6内的第一风冷管19，第一风冷管19的数量至少2个，第一风冷管19的上端口为封闭状态，优选的第一风冷管19通过第一连通管20串接形成冷风回路；第一风冷管19的下端口安装有风箱21，风箱21与炉体1固定，炉体1的底面安装支撑架构22；风箱21上的下开口通过螺栓固定有封口板23；风箱21的一侧壁安装有进气管24，进气管24上连接有风机25；风箱21的另一侧壁安装有排气管26，排气管26排出的热风可以收集再利用；封口板23的底面连接有支管27，支管27上通过法兰连接有制冷管28，制冷管28伸入风箱21内作为冷源；制冷管28上罩有扁管29，扁管29能减少制冷管28的结冰；优选的可以在排气管26上安装阀门，调节冷风的循环；风机25向风箱21内注气，配合制冷管28产生的低温气，形成冷风循环，从炉体1内带走热量，有效的保护了炉体1，并且风冷的冷却方式不会担心管道漏水的问题，安全性好。

如图8和图9所示，作为实施例一的优化，所述风箱21的顶面通过螺栓连接有第二风冷管30，第二风冷管30与风箱21连通，第二风冷管30的形状为倒置桶状，第二风冷管30伸入炉体1内，第二风冷管30的数量至少3个，第二风冷管30的上端与炭砖9的底面相抵，对炭砖9形成支撑，避免炭砖9塌陷（由于第二容置间隙13的炭黑层8属于柔性支撑），优选的的第二风冷管30通过第二连通管31串接成冷风回路；通过设置第二风冷管30能从炉体1内带走炉底的热量，有效的保护了炉体1，并且风冷的冷却方式不会担心管道漏水的问题，安全性好。

如图10所示，作为实施例一的优化，考虑到耐火砖65能大幅度保护炉盖2，但炉盖2上仍然是高温区域，还包括设在所述炉盖2外侧的第三风冷管32，第三风冷管32至少一个，第三风冷管32的形状为U型，第三风冷管32的两个端口垂直向下；所述第一风冷管19的侧壁连接有第四风冷管33，第四风冷管33的形状为L型，第四风冷管33的上端口连接有导向管34，导向管34用于深入第三风冷管32内，通过设置第三风冷管32和第四风冷管33，能在合炉盖2后，炉体1与炉盖2形成整体，第一风冷管19内冷风进入第四风冷管33，进而进入第三风冷管32，形成冷风循环，进一步降低了炉盖2的稳定，保障了炉盖2的使用寿命。

如图11和图12所示，作为实施例一的优化，所述进气管24和排气管26上安装有阀座35，阀座35的外侧壁为六棱柱状，阀座35的内孔形状为锥管状，阀座35的内孔固定有支杆36，支杆36的数量为2个，2个支杆36的间隙安装有缸座37，缸座37的形状为桶状，缸座37的开口朝向阀座35的小直径口；缸座37上滑动连接有锥帽38，具体滑动连接是通过在锥帽38端面开设有环槽39，环槽39与缸座37的开口滑动适配；锥帽38的尖端用于伸出阀座35的小直径口，并且锥帽38的斜面能完全封闭阀座35的小直径口；锥帽38的端面连接有滑杆40，滑杆40的位于缸座37内，滑杆40的直径小于缸座37的内孔径，滑杆40的侧壁安装有滑塞41，滑塞41沿缸座37滑动；缸座37的侧壁连接有第一气管42，第一气管42用于向滑塞41的一侧进气，第一气管42延伸到风箱21外；缸座37的侧壁连接有第二气管43，第二气管43用于向滑塞41的另一侧进气，第二气管43延伸到风箱21外侧；通过设置可滑动的锥帽38，能调节风箱21内的进风量和排风量，保证风箱21内冷风的充分利用。

如图13和图14所示，作为实施例一的优化，考虑到风箱21内会有冷凝水，容易腐蚀风冷管，需要排出风箱21，所述封口板23为木板或混凝土板，便于风箱21内水分渗出，风箱21内安装有脚座44，脚座44开有圆孔45，圆孔45上通过定位螺母46固定有绝缘管47，绝缘管47的内孔固定有第一导电杆48，第一导电杆48的伸出到风箱21外；优选的第一导电杆48与风箱21接触位置设置绝缘橡胶49；第一导电杆48的下端螺纹连接有正极板50，正极板50与封口板23的顶面相抵，正极板50可选择铜板；所述封口板23的底面固定有存水罩51，存水罩51上开设有圆孔45，圆孔45上通过定位螺母46固定有绝缘管47，绝缘管47的内孔滑动连接有第二导电杆52，第二导电杆52的上端螺纹连接有负极板53，负极板53与正极板50相对，负极板53与封口板23的底面相抵，负极板53可选择铜板；第二导电杆52的下端连接有伸缩杆54，伸缩杆54可以选择液压缸、气缸和电动杆中的一种；伸缩杆54与存水罩51固定；通过设置正极板50和负极板53，利用电渗原理，将封口板23内原有的自由水、部分弱结合水排出，电渗效果好，保证了风箱21内的干燥，干燥冷风不会腐蚀风冷管。

如图15和图16所示，作为实施例一的优化，考虑到风冷的方式单一，冷风流动较快，所述第二风冷管30的侧壁穿有第一水冷管55，第一水冷管55垂直于第二风冷管30，第一水冷管55位于耐火黏土砖5内，第一水冷管55的数量至少1个，第一水冷管55两端口为封闭状态；第一水冷管55的侧壁连接有第二水冷管56，第二水冷管56位于一个第二风冷管30内，第二水冷管56穿过风箱21，第二水冷管56的下端口连接有进水管57，进水管57上连接有储水箱58，进水管57上安装有水泵59；第一水冷管55的侧壁连接有第三水冷管60，第三水冷管60位于另一个第二风冷管30内，第三水冷管60穿过风箱21，第三水冷管60的下端口连接有排水管61，排水管61与储水箱58连接；优选的耐火黏土砖5内铺设有槽钢62，槽钢62扣在第一水冷管55上，起到保护作用，避免炭砖9沉降压坏第一水冷管55；通过水泵59向第一水冷管55、第二水冷管56和第三水冷管60注水，形成冷水循环，相较于冷风流动较慢，进一步提升了炉体1底部的冷却效果，并且冷水循环和冷风循环相互换热，冷却效果大大提升，另外水冷位于炉底，配合槽钢62和第二风冷管30的保护，安全性好。

如图17所示，作为实施例一的优化，考虑到炉盖2为钢板制成，炉体1内的高温炙烤，影响炉盖2的使用寿命，所述炉盖2的内壁固接有等距布置的螺母头63，螺母头63的材质为钼，螺母头63上拧有螺柱64，螺柱64的材质为石墨，螺柱64上穿有耐火砖65，耐火砖65的形状为条状，耐火砖65的顶面开设有T型孔66，T型孔66的上端用于容纳螺母头63，T型孔66的竖直孔用于穿过螺柱64；通过设置耐火砖65能给炉盖2隔热，大大降低了热量传导。

如图18所示，作为实施例一的优化，考虑到上述耐火砖65安装的可靠性，所述螺柱64的头部开设有横向螺纹孔67，相对的横向螺纹孔67上拧有衔接头68，衔接头68上连接有衔接绳69；所述螺柱64的头部开设有纵向螺纹孔70，相对的纵向螺纹孔70上拧有衔接头68，衔接头68上连接有衔接绳69，通过设置衔接绳69使得耐火砖65形成横纵交织的连接网，避免坏掉的耐火砖65落入炉体1，即使其中一块螺柱64坏掉，固定该耐火砖65的螺柱64也不会掉落。

如图19所示，作为实施例一的优化，考虑到当炉体1内发生塌料或电极软断、硬断时，会使炉内压力迅速增加，炉内压力不能及时泄出，发生爆炸，所述炉盖2上安装有第一耳座71，第一耳座71的数量至少2个，第一耳座71上铰接有第一连杆72，第一连杆72上安装有第一楔形块73，第一楔形块73的形状为梯形，第一楔形块73的短边朝向炉盖2；所述炉体1上安装有载台74，载台74上安装有对称布置的第二楔形块75，第二楔形块75的数量为2个，2个第二楔形块75对称布置，第二楔形块75的短边背离炉盖2，2个第二楔形块75的间隙与第一楔形块73适配，通过设置可旋转的第一楔形块73，能在物料熔炼时，卡入第二楔形块75的间隙，防止炉压增大后炉盖2被炸飞。

如图20~图23所示，作为实施例一的优化，考虑到当炉体1内发生塌料或电极软断、硬断时，会使炉内压力迅速增加，炉内压力不能及时泄出，发生爆炸，所述炉盖2上安装有泄压管76，泄压管76上固定有基台77，且泄压管76贯通基台77，基台77的形状为T型，基台77上安装有泄压组件78，泄压组件78包括下支撑板79、U型座80，所述下支撑板79位于基台77上方；所述下支撑板79的顶面中间安装有第一弹簧81；所述第一弹簧81的顶面安装有上支撑板82；上支撑板82的底面固定有第二耳座83，第二耳座83上铰接有第二连杆84，第二连杆84的自由端铰接有第三耳座85，第三耳座85与下支撑板79滑动连接；第二连杆84的腰部转动连接有第三连杆86，第三连杆86的下端铰接有第二耳座83，第二耳座83与下支撑板79固定；第三连杆86的上端铰接有第三耳座85，第三耳座85与上支撑板82滑动连接；所述基台77上通过螺栓固定有U型座80，U型座80位于基台77的肩部，U型座80和上支撑板82开设有对应的螺栓孔87，螺栓孔87内安装有长螺栓88，防爆过程：当炉体1内的炉压达到一定值时，炉气推动下支撑板79向上移动，第二连杆84和第三连杆86的夹角变大，使得第一弹簧81被均匀稳定的压缩，炉气从泄压管76排出炉体1，当炉压正常时，第一弹簧81恢复，下支撑板79可以自动复位，不会影响炉体1的正常运行。

如图24所示，实施例二，和实施例一不同的是，考虑到上述炭砖9受到炉压影响会下降，为了防止下降的炭砖9压破第二风冷管30，所述第二风冷管30的顶部具有截断面89，第二风冷管30内滑动连接有顶头90，顶头90与炭砖9相抵，顶头90的底面安装有第二弹簧91，第二弹簧91的下端安装有横杆92，通过设置第二弹簧91，使得顶头90与炭砖9活动相抵，避免下降的炭砖9压破第二风冷管30。

如图25和图26所示，作为实施例二的优化，考虑到第二风冷管30管径较粗，如果炉体1内压力增大，会压扁第二风冷管30，所述第二风冷管30内安装有内衬块93，内衬块93的形状为圆柱状，内衬块93的端面开设有过气孔94，优选的内衬块93位于横杆92的底面，通过设置内衬块93能增加第二风冷管30的结构强度，避免第二风冷管30被压扁。

如图27和28所示，实施例三，和实施例一不同的是，考虑到炉盖2打开时，第三风冷管32脱离炉体1，但是厂区内环境差，第三风冷管32容易进入大量灰尘，影响管道洁净度，进而降低了冷却效果，第三风冷管32内安装有自动闭合组件95，自动闭合组件95能在炉盖2闭合后打开，来进行冷却作业，能在炉盖2打开后关闭，来防止灰尘进入冷却装置7；自动闭合组件95包括第一轴杆96，第一轴杆96与第三风冷管32转动连接，第一轴杆96位于第三风冷管32的中线；第一轴杆96上转动连接有第一转块97，第一转块97远小于第三风冷管32的管径；第一转块97上固定有第一翻板98，第一翻板98的侧边为圆弧状，第一翻板98用于封闭第三风冷管32的管口；第三风冷管32的内壁安装有第一限位杆99，第一限位杆99位于第一翻板98的左侧，第一限位杆99与第一翻板98相抵后，第一翻板98呈水平状态，此时第三风冷管32被封闭，这样就能防止灰尘进入；第一翻板98的顶面安装有第一拉簧100，第一拉簧100的上端与第三风冷管32的右侧内壁固定，第一拉簧100位于第一翻板98的右侧，通过设置第一拉簧100使得常规状态第一翻板98为关闭状态；所述导向管34的左侧内壁固定有第一螺母101，第一螺母101上拧有第一顶杆102，第一顶杆102突出在导向管34外，当炉盖2与炉体1扣合后，第一顶杆102用于向上顶起第一翻板98，使得第三风冷管32与第四风冷管33连通，开始冷却作业。

如图27和28所示，作为实施例三的优化，考虑到第一翻板98仅能封闭第三风冷管32，厂区灰尘还会进入第四风冷管33，还包括第二轴杆103，第二轴杆103与导向管34转动连接，第二轴杆103位于导向管34的中线；第二轴杆103上转动连接有第二转块104，第二转块104远小于导向管34的直径；第二转块104上固定有第二翻板105，第二翻板105的侧边为圆弧状，第二翻板105用于封闭导向管34的管口；导向管34的内壁安装有第二限位杆106，第二限位杆106位于第二翻板105的右侧，第二限位杆106与第二翻板105相抵后，第二翻板105呈水平状态，此时导向管34被封闭，这样就能防止灰尘进入；第二翻板105的底面安装有第二拉簧107，第二拉簧107的下端与导向管34的左侧内壁固定，第二拉簧107位于第二翻板105的左侧，通过设置第二拉簧107使得常规状态第二翻板105为关闭状态；所述第三风冷管32的右侧内壁固定有第二螺母108，第二螺母108上拧有第二顶杆109，第二顶杆109突出在第三风冷管32外，当炉盖2与炉体1扣合后，第二顶杆109用于向下顶起第二翻板105，使得第三风冷管32与第四风冷管33连通，开始冷却作业。

如图29和图30所示，实施例四，和实施例一不同的是，考虑到炉盖2打开时，第三风冷管32脱离炉体1，但是厂区内环境差，第三风冷管32内容易进入大量灰尘，影响管道洁净度，进而降低了冷却效果，第三风冷管32内安装有自动闭合组件95，自动闭合组件95能在炉盖2闭合后打开，来进行冷却作业，能在炉盖2打开后关闭，来防止灰尘进入冷却装置7；自动闭合组件95包括第一轴座110，第一轴座110的数量为2个，2个第一轴座110相对布置，第一轴座110与第三风冷管32固定，第一轴座110上转动连接有第三翻板111，第三翻板111的侧边为圆弧状；第三风冷管32内壁安装有第一限位板112，第一限位板112的数量为2个，2个第一限位板112与2个第三翻板111对应，第一限位板112用于限定第三翻板111位置，相对的第三翻板111水平状态时，第三风冷管32被关闭；第三翻板111的顶面安装有第三弹簧113，第三弹簧113的自由端与第三风冷管32内壁连接；第三风冷管32的内壁开设有第一滑道114，第一滑道114上滑道连接有第一滑座115，第一滑座115的顶面安装有第四弹簧116，第四弹簧116以弹性连接的方式位于第一滑道114与第一滑座115之间；第一滑座115上安装有第一锥形柱117，第一锥形柱117的尖端向上，当炉盖2扣合后，导向管34推动第一滑座115上移，第一锥形柱117用于顶开2个第三翻板111，开始冷却作业。

如图29~图31所示，考虑到第三翻板111仅能封闭第三风冷管32，厂区灰尘还会进入第四风冷管33，还包括第二轴座118，第二轴座118的数量为2个，2个第二轴座118相对布置，第二轴座118与导向管34固定，第二轴座118上转动连接有第四翻板119，第四翻板119的侧边为圆弧状；导向管34内壁安装有第二限位板120，第二限位板120的数量为2个，2个第二限位板120与2个第四翻板119对应，第二限位板120用于限定第四翻板119位置，相对的第四翻板119水平状态时，导向管34被关闭；第四翻板119的底面安装有第五弹簧121，第五弹簧121的自由端与导向管34内壁连接；导向管34的内壁开设有第二滑道122，第二滑道122上滑道连接有第二滑座123，第二滑座123的底面安装有第六弹簧124，第六弹簧124以弹性连接的方式位于第二滑道122与第二滑座123之间；第二滑座123上安装有第二锥形柱125，第二锥形柱125的尖端向下，第二滑座123的顶面安装有几型座126，几型座126肩部与第三风冷管32固定，当炉盖2扣合后，几型座126推动第二滑座123下移，第二锥形柱125用于顶开2个第四翻板119，开始冷却作业。

进一步，提出一种应用上述矿热炉的冶炼低镍高铁红土矿生产含低镍生铁的工艺，包括如下步骤：

步骤一将低镍高铁红土矿通过运输车运至厂区湿料棚，湿料棚内布置有湿矿受料槽；使用吊装机械将湿矿装入受料槽；

步骤二经筛分破碎后的合格粒度湿矿，通过皮带机送至干燥窑干燥；

步骤三干燥后的红土矿与炭质还原剂在配料站计量混合后，由皮带机送至回转窑进行脱水、焙烧、预还原步骤，回转窑的出口产出低镍高铁红土矿的焙砂；

步骤四将焙砂装入保温料罐，由料罐提升机送至矿热炉车间顶部料仓，然后送入矿热炉内进行冶炼；

步骤五冶炼完成后金属铁水浇铸成低镍生铁块，或者金属铁水转运至炼钢车间使用；炉渣流入渣池。

本申请采用回转窑加矿热电炉冶炼工艺，粉矿不需要烧结，通过回转窑焙烧后，高温炉料直接加入矿热炉冶炼，矿热炉冶炼采用烟煤或兰炭做还原剂，相对传统高炉冶炼低镍高铁红土矿，具有节能降耗、污染低、生产效率高、生产成本低的优点。

尽管参照前述实例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行和修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种矿热炉，包括炉体（1）和炉盖（2），其特征在于：所述炉体（1）内安装有耐火材料层（3），耐火材料层（3）包括高铝砖（4），高铝砖（4）铺设在炉体（1）底面；高铝砖（4）上铺设有耐火黏土砖（5），铺设形状呈槽状，上开口为扩口，耐火黏土砖（5）与炉体（1）侧壁留有第一容置间隙（6），第一容置间隙（6）内安装有冷却装置（7），冷却装置（7）从炉体（1）内将冶炼产生的热量带走，第一容置间隙（6）内填充有炭黑层（8）；耐火黏土砖（5）的凹口内铺设有炭砖（9），炭砖（9）锲入式铺设，铺设形状呈槽状；耐火黏土砖（5）侧壁连接有出渣口（10）和出铁口（11）；出渣口（10）和出铁口（11）上铺设有炉眼砖（12）；耐火黏土砖（5）的底面与炭砖（9）底面具有第二容置间隙（13），第二容置间隙（13）内填充有炭黑层（8）。

2.根据权利要求1所述的一种矿热炉，其特征在于：所述耐火黏土砖（5）的外侧壁包覆有硅酸铝板（16），硅酸铝板（16）的侧壁开设有均匀布置的筛孔（17）；硅酸铝板（16）的周向布置有隔板（18），隔板（18）外侧与炉体（1）内壁的间隙用于安装有冷却装置（7），隔板（18）与硅酸铝板（16）的间隙用于填充炭黑层（8）。

3.根据权利要求1所述的一种矿热炉，其特征在于：所述冷却装置（7）包括设在第一容置间隙（6）内的第一风冷管（19），第一风冷管（19）的上端口为封闭状态；第一风冷管（19）的下端口设有风箱（21）；风箱（21）上的下开口设有封口板（23）；风箱（21）的一侧壁设有进气管（24），进气管（24）上连接有风机（25）；风箱（21）的另一侧壁设有排气管（26）；封口板（23）的底面连接有支管（27），支管（27）上设有制冷管（28），制冷管（28）伸入风箱（21）内作为冷源；制冷管（28）上罩有扁管（29）。

4.根据权利要求3所述的一种矿热炉，其特征在于：所述风箱（21）的顶面设有第二风冷管（30），第二风冷管（30）与风箱（21）连通，第二风冷管（30）的形状为倒置桶状，第二风冷管（30）伸入炉体（1）内，第二风冷管（30）的上端与炭砖（9）的底面相抵。

5.根据权利要求3所述的一种矿热炉，其特征在于：还包括设在炉盖（2）外侧的第三风冷管（32），第三风冷管（32）的两个端口垂直向下；所述第一风冷管（19）的侧壁连接有第四风冷管（33），第四风冷管（33）的上端口连接有导向管（34），导向管（34）用于深入第三风冷管（32）内。

6.根据权利要求3所述的一种矿热炉，其特征在于：所述进气管（24）和排气管（26）上设有阀座（35），阀座（35）的内孔形状为锥管状，阀座（35）的内孔设有支杆（36），支杆（36）上安装有缸座（37），缸座（37）的开口朝向阀座（35）的小直径口；缸座（37）上滑动连接有锥帽（38）；锥帽（38）的尖端用于伸出阀座（35）的小直径口；锥帽（38）的端面连接有滑杆（40），滑杆（40）的侧壁设有滑塞（41），滑塞（41）沿缸座（37）滑动；缸座（37）的侧壁连接有第一气管（42）；缸座（37）的侧壁连接有第二气管（43）。

7.根据权利要求3所述的一种矿热炉，其特征在于：风箱（21）内设有脚座（44），脚座（44）上设有绝缘管（47），绝缘管（47）的内孔设有第一导电杆（48）；第一导电杆（48）的下端设有正极板（50），正极板（50）与封口板（23）的顶面相抵；所述封口板（23）的底面设有存水罩（51），存水罩（51）上设有绝缘管（47），绝缘管（47）的内孔滑动连接有第二导电杆（52），第二导电杆（52）的上端螺纹连接有负极板（53），负极板（53）与封口板（23）的底面相抵；第二导电杆（52）的下端连接有伸缩杆（54）。

8.根据权利要求4所述的一种矿热炉，其特征在于：所述第二风冷管（30）的侧壁穿有第一水冷管（55），第一水冷管（55）位于耐火黏土砖（5）内，第一水冷管（55）两端口为封闭状态；第一水冷管（55）的侧壁连接有第二水冷管（56），第二水冷管（56）位于一个第二风冷管（30）内，第二水冷管（56）穿过风箱（21），第二水冷管（56）的下端口连接有进水管（57），进水管（57）上连接有储水箱（58），进水管（57）上设有水泵（59）；第一水冷管（55）的侧壁连接有第三水冷管（60），第三水冷管（60）位于另一个第二风冷管（30）内，第三水冷管（60）穿过风箱（21），第三水冷管（60）的下端口连接有排水管（61），排水管（61）与储水箱（58）连接。

9.根据权利要求5所述的一种矿热炉，其特征在于：第三风冷管（32）内设有自动闭合组件（95），自动闭合组件（95）能在炉盖（2）闭合后打开，来进行冷却作业，能在炉盖（2）打开后关闭，来防止灰尘进入冷却装置（7）。

10.一种应用权利要求1-9任一项所述矿热炉的冶炼低镍高铁红土矿生产含低镍生铁的工艺，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一将低镍高铁红土矿装入湿矿受料槽；

步骤二经筛分破碎后的合格粒度湿矿，通过皮带机送至干燥窑干燥；

步骤三干燥后的红土矿与炭质还原剂在配料站计量混合后，由皮带机送至回转窑，回转窑的出口产出低镍高铁红土矿的焙砂；

步骤四将焙砂装入保温料罐，然后送入矿热炉内进行冶炼；

步骤五冶炼完成后金属铁水浇铸成低镍生铁块，或者金属铁水转运至炼钢车间使用。