CN201555446U - 直接还原镍的冶炼用转底炉 - Google Patents

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孟显亮
戴伟
贾戈
王宝同
程焰
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Abstract

本实用新型为一种直接还原镍的冶炼用转底炉，所述转底炉包括一环形炉体，该环形炉体由内炉墙、外炉墙和炉顶构成一环形炉膛，内、外炉墙之间设有一能转动的环形炉底；炉墙和炉顶的受热面上设有超低水泥浇注料层；炉底的工作面上设有碳化硅浇注料层；外炉墙上环设有多个烧嘴；环形炉体上设有一用于装料和卸料的敞开段。本实用新型的转底炉其环形炉体采用复合结构，炉墙和炉顶受热面为超低水泥浇注料层；环形炉底的工作面采用碳化硅浇注料层，外炉墙上环设有多个亚高速烧嘴，可以使转底炉达到高炉温及特定的还原性气氛等还原的重要条件，进而使炉温及炉内气氛满足直接还原红土镍矿的工艺要求。

Description

直接还原镍的冶炼用转底炉
技术领域
本实用新型是关于一种冶金行业的炉窑，尤其涉及一种适合于由红土镍矿直接还原镍的冶炼用转底炉。
背景技术
由于镍金属优异的物理化学性能，在国民经济及军工、国防等方面应用广泛且需求量大，属于紧缺的战略资源，特别是近年来供需矛盾突出，造成了镍价飙升。
目前，从硫化镍矿中生产的镍占总产量的70％，而从红土镍矿中生产的镍约占总产量的30％，也就是说全球的镍供给主要由储量较小的硫化镍资源提供，导致全球硫化镍资源逐渐枯竭。世界上红土镍矿的处理工艺归纳起来大致有三种，即火法工艺、湿法工艺和选冶结合工艺，但这些生产工艺造成了能源的极大消耗及污染物的增加。
如果采用转底炉直接还原镍的技术可以具有以下有点：1.对红土镍矿无特殊要求，对物料适应性强，资源利用率高；2.能耗低，属于资源节约、环境友好、节能减排的冶金新技术。
但是，采用上述转底炉直接还原镍的工艺，需要转底炉满足高炉温及特定的还原性气氛等还原的重要条件；而现有结构无法满足这样的还原条件。
由此，本发明人凭借多年的相关设计和制造经验，提出一种直接还原镍的冶炼用转底炉，以满足转底炉直接还原镍的工艺要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种直接还原镍的冶炼用转底炉，该转底炉适合于由红土镍矿直接还原镍，并具有节能、环保、燃烧温度高的特点。
本实用新型的目的是这样实现的，一种直接还原镍的冶炼用转底炉，所述转底炉包括一环形炉体，该环形炉体由内炉墙、外炉墙和炉顶构成一环形炉膛，所述内、外炉墙之间设有一能转动的环形炉底；所述炉墙和炉顶的受热面上设有超低水泥浇注料层；所述炉底的工作面上设有碳化硅浇注料层；所述外炉墙上环设有多个烧嘴；所述环形炉体上设有一用于装料和卸料的敞开段。
在本实用新型的一较佳实施方式中，在装料端与出料端之间的环形炉膛内顺序分隔出预热段、加热段和均热段；所述多个烧嘴设置在对应于所述加热段和均热段的外炉墙上。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述环形炉膛内在预热段、加热段和均热段之间分别设有水冷隔墙。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述炉墙和炉顶由轻质砖和纤维板构成，所述超低水泥浇注料层设置于轻质砖和纤维板的外侧。
在本实用新型的一较佳实施方式中，在所述环形炉膛内并位于所述环形炉底下方，设有支撑炉底的支撑装置和驱动炉底旋转的驱动装置。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述环形炉底两侧与内外炉墙之间分别设有内外水封装置。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述转底炉上设有烟道，在烟道出口处设有能将助燃空气预热的空气预热器和能将煤气预热的煤气换热器。
在本实用新型的一较佳实施方式中，在所述敞开段两侧的装料端和出料端分别设置有装料炉门和出料炉门。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述环形炉体的内炉墙、外炉墙和炉顶的外侧设有钢结构。
由上所述，本实用新型的转底炉其环形炉体采用复合结构，炉墙和炉顶受热面为超低水泥浇注料层，其它为轻质复合结构；该结构具有施工方便、密封性好、热损失小、蓄热少、使用寿命长等优点，同时可以减少炉体散热，改善操作环境。环形炉底的工作面采用碳化硅浇注料层，可以提高使用寿命；外炉墙上环设有多个亚高速烧嘴，可以保证球团矿(物料)均匀加热的要求，进而使转底炉达到高炉温及特定的还原性气氛等还原的重要条件，使炉温及炉内气氛满足直接还原红土镍矿的工艺要求。
附图说明
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中，
图1：为本实用新型直接还原镍的冶炼用转底炉的外观结构示意图。
图2：为本实用新型直接还原镍的冶炼用转底炉的内部结构简化示意图。
图3：为图1中A-A剖视示意图。
图4：为图3中左侧炉体的结构示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
如图1～图4所示，本实用新型提供一种直接还原镍的冶炼用转底炉100，该转底炉100包括一环形炉体1，该环形炉体1由内炉墙11、外炉墙12和炉顶13构成一环形炉膛10，所述内、外炉墙11、12之间设有一能转动的环形炉底2；所述内外炉墙11、12和炉顶13的受热面上设有超低水泥浇注料层，在本实施方式中，所述炉墙11、12和炉顶13由轻质砖和纤维板构成，所述超低水泥浇注料层设置于轻质砖和纤维板面向炉膛的一侧；所述炉底2的工作面上设有碳化硅浇注料层(即：SiC浇注料层)；所述外炉墙12上环设有多个烧嘴121；所述环形炉体1上设有一用于装料和卸料的敞开段14。
由上所述，本实用新型的转底炉100其环形炉体1采用复合结构，炉墙和炉顶受热面为超低水泥浇注料层，其它为轻质复合结构；该结构具有施工方便、密封性好、热损失小、蓄热少、使用寿命长等优点，同时可以减少炉体散热，改善操作环境。环形炉底2的工作面采用碳化硅浇注料层，可以提高使用寿命；同时在内外炉墙易损坏的边缘砖，采用双层的结构和材料，便于操作和维修。外炉墙12上环设有多个亚高速烧嘴121，可以保证球团矿(物料)均匀加热的要求，进而使转底炉100满足高炉温及特定的还原性气氛等还原的重要条件。
进一步，在本实施方式中，如图1、图2所示，在装料端141与出料端142之间的环形炉膛10内顺序分隔出预热段101、加热段102和均热段103；所述多个烧嘴121最佳是设置在对应于所述加热段102和均热段103的外炉墙12上。本实用新型的转底炉100在使用时，由上料机(图中未示出)将球团矿(物料)均匀地布置在环形炉底2上，炉内球团通过循环转动的环形炉底2，自装料端依次经过预热段、加热段、均热段和出料端，并到达出料温度。
在本实施方式中，加热段102配备较大的供热能力，可使得球团矿在加热段102进行充分的加热并满足试验所需的高温(1300℃)要求；均热段103和加热段102气氛控制为还原性气氛，可以通过调节所述烧嘴121输送的空气和煤气的比例来实现(例如：多供煤气，少供空气)，以满足球团矿在高温下还原的要求。同时，均热段103供热还要留有适当的富裕能力，使得球团矿在均热段103继续保温均热或适当的升温，以保证出炉球团达到出炉温度要求和温度均匀性的要求。在不供热的预热段101通入一定量的空气，保证炉中的未燃成分充分燃烧，达到环保和安全性要求。
在本实施方式中，所述环形炉膛10内在预热段101、加热段102和均热段103之间分别设有水冷隔墙(图中未示出)。在所述敞开段14两侧的装料端141和出料端142分别设置有装料炉门和出料炉门(图中未示出)，防止冷风吸入、烟气外溢，便于控制炉温。
进一步，在本实施方式中，在所述环形炉膛1内并位于所述环形炉底2的下方，设有支撑炉底2的支撑装置和驱动炉底2旋转的驱动装置。并且，所述环形炉底2两侧与内、外炉墙11、12之间分别设有内、外水封装置21(如图3所示)，防止炉内热气外溢和冷风吸入。
在本实施方式中，所述转底炉上设有烟道，转底炉使用的燃料热值必须高于1350Kcal/Nm3，如发生炉煤气，混合煤气或天然气等，并且空气、煤气必须要预热到一定温度；因此，在烟道出口处设有能将助燃空气预热的空气预热器和能将煤气预热的煤气换热器，可将助燃空气预热到约500℃，将煤气预热到约250℃，以节约燃料。
在本实施方式中，如图3所示，所述环形炉体的内炉墙11、外炉墙12和炉顶13的外侧设有钢结构15。
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (9)

1.一种直接还原镍的冶炼用转底炉，所述转底炉包括一环形炉体，该环形炉体由内炉墙、外炉墙和炉顶构成一环形炉膛，所述内、外炉墙之间设有一能转动的环形炉底；其特征在于：所述炉墙和炉顶的受热面上设有超低水泥浇注料层；所述炉底的工作面上设有碳化硅浇注料层；所述外炉墙上环设有多个烧嘴；所述环形炉体上设有一用于装料和卸料的敞开段。
2.如权利要求1所述的直接还原镍的冶炼用转底炉，其特征在于：在装料端与出料端之间的环形炉膛内顺序分隔出预热段、加热段和均热段；所述多个烧嘴设置在对应于所述加热段和均热段的外炉墙上。
3.如权利要求2所述的直接还原镍的冶炼用转底炉，其特征在于：所述环形炉膛内在预热段、加热段和均热段之间分别设有水冷隔墙。
4.如权利要求1所述的直接还原镍的冶炼用转底炉，其特征在于：所述炉墙和炉顶由轻质砖和纤维板构成，所述超低水泥浇注料层设置于轻质砖和纤维板的外侧。
5.如权利要求1所述的直接还原镍的冶炼用转底炉，其特征在于：在所述环形炉膛内并位于所述环形炉底下方，设有支撑炉底的支撑装置和驱动炉底旋转的驱动装置。
6.如权利要求1所述的直接还原镍的冶炼用转底炉，其特征在于：所述环形炉底两侧与内外炉墙之间分别设有内外水封装置。
7.如权利要求1所述的直接还原镍的冶炼用转底炉，其特征在于：所述转底炉上设有烟道，在烟道出口处设有能将助燃空气预热的空气预热器和能将煤气预热的煤气换热器。
8.如权利要求1所述的直接还原镍的冶炼用转底炉，其特征在于：在所述敞开段两侧的装料端和出料端分别设置有装料炉门和出料炉门。
9.如权利要求1所述的直接还原镍的冶炼用转底炉，其特征在于：所述环形炉体的内炉墙、外炉墙和炉顶的外侧设有钢结构。
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