本發明涉及一種鎳鐵生產設備及工藝，特別涉及一種紅土鎳礦側吹爐冶煉鎳鐵設備及工藝。

背景技術：

隨著我國經濟的發展對于不銹鋼需求快速增長。鎳是不銹鋼品種中重要元素，鐵鎳更是便于用于制造不銹鋼，降低生產成本。紅土型鎳礦可以生產出氧化鎳、硫鎳、鐵鎳等中間產品，其中硫鎳，氧化鎳可供鎳精煉廠使用，以解決硫化鎳原料不足的問題。

紅土鎳礦生產鎳鐵的方法以火法冶金為主。由于我國企業主要的鎳鐵生產工藝為高爐冶煉和電爐冶煉，隨著我國環保政策要求提高，高耗能、高污染行業將被關閉，高爐冶煉和電爐冶煉工藝將在近年內全部淘汰。

技術實現要素：

本發明的目的是要提供一種無污染、低能耗的紅土鎳礦側吹爐冶煉鎳鐵設備及工藝，解決現有紅土鎳礦冶煉工藝中存在的污染嚴重、能耗高的問題。

本發明的目的是這樣實現的，本發明包括側吹爐冶煉鎳鐵設備和側吹爐冶煉鎳鐵工藝。

所述的側吹爐冶煉鎳鐵設備包括：干燥裝置、預還原裝置和熔煉裝置；干燥裝置、預還原裝置和熔煉裝置順序連接。

所述的干燥裝置包括：紅土鎳礦堆棚、取料機、打散輸送機、回轉烘干輸送機、干礦庫輸送機、打散機、回轉烘干機、干礦庫和烘干收塵器；在紅土鎳礦堆棚的出料口有取料機，取料機出料口與打散輸送機入口搭接，打散輸送機、打散機、回轉烘干輸送機、回轉烘干機和干礦庫輸送機的入口與出口順序搭接；回轉烘干機煙氣出口連接烘干收塵器，烘干收塵器的出口位于干礦庫輸送機的上方，干礦庫輸送機的輸出口與干礦庫的入口連接；在回轉烘干機與回轉烘干輸送機搭接一端的回轉烘干機上有烘干窯煙氣入口。

所述的預還原裝置包括：干礦輸送機、干礦庫、干礦計量倉、煤粉計量倉、生石灰計量倉、螺旋輸送機、緩沖倉、壓球機和烘干窯；干礦庫出口與干礦輸送機入口端相連，干礦輸送機輸出端與干礦計量倉搭接，干礦計量倉、煤粉計量倉、生石灰計量倉出口均位于螺旋輸送機入口的上方，螺旋輸送機輸出端與緩沖倉入口搭接，緩沖倉出口與壓球機入口相連，壓球機出口與烘干窯的入口連接；在烘干窯出口端的側壁上有烘干窯噴嘴，烘干窯噴嘴與側吹爐煙氣管連接。

所述的熔煉裝置包括：烘干窯和側吹爐；烘干窯的出料口與側吹爐的入料口連接，所述的側吹爐有側吹爐煙道、吹渣、側吹爐出鐵口和側吹爐煙氣管。

所述紅土鎳礦側吹爐冶煉鎳鐵工藝，包括以下步驟：

（1）干燥：紅土鎳礦原料經打散機分散后進入回轉烘干機干燥脫水；

（2）預還原：干燥后的鎳礦原料與煤粉、生石灰粉，通過螺旋輸送機混合輸送至緩沖倉，煤粉摻量按照鎳礦質量10~15%比例加入，生石灰粉摻量按照鎳礦質量的5~10%比例加入，緩沖倉混合料進入壓球機壓制成直徑15~30mm球體，再送入烘干窯內預還原；

（3）側吹爐熔煉：從烘干窯內預還原后物料直接進入側吹爐進行熔煉；

（4）側吹爐排放的余熱煙氣直接通往干燥工藝、預還原工藝。

所述步驟（1）中，原料打散后粒徑為3~7mm，回轉烘干機烘干后的物料水分控制在15~20%；

所述步驟（2）預還原過程的溫度控制在600~800℃；

所述步驟（3）熔煉階段的溫度控制在1400~1550℃。

所述步驟（1）與步驟（2）熱源來自側吹爐余熱煙氣；側吹爐排出高溫煙氣直接通過烘干窯噴嘴進入烘干窯，然后熱煙氣從烘干窯窯頭進入回轉烘干機，最后煙氣從烘干機排出，經凈化收塵排入大氣。

所述步驟（4）通入烘干窯的側吹爐熔煉煙氣含有co、h2還原性氣體，在烘干窯預還原過程中提供還原的還原劑。

所述步驟（4）側吹爐熔煉排出煙氣進入干燥系統和預還原系統，煙氣中鎳鐵氧化物沉降在干燥和預還原系統中，再次進入側吹爐熔煉。

有益效果及優點：

1、將側吹爐熔煉過程排出煙氣合理利用，將熱量利用到預還原工藝中，提供預還原工藝需要的熱量，從預還原工藝排出熱煙氣進入干燥環節，進一步利用煙氣熱量，充分利用余熱，從而降低能耗。

2、側吹爐熔煉過程排出煙氣內含有co、h2等還原性氣體，煙氣進入預還原工藝中，還原過程中可以利用煙氣中co、h2為還原劑，節省材料資源。

3、側吹爐中部分鎳鐵氧化物隨煙氣進入預還原與干燥系統內，然后重返側吹爐熔煉，提高生產率，降低污染物排放。

附圖說明

圖1為本發明的紅土鎳礦側吹爐冶煉鎳鐵工藝流程圖。

圖2為本發明的干燥工藝流程圖。

圖3為本發明的預還原工藝流程圖。

圖4為本發明的冶煉鎳鐵工藝流程圖。

圖中：1、紅土鎳礦堆棚；2、取料機；3-1、打散輸送機；3-2、回轉烘干輸送機；3-3、干礦庫輸送機；3-4、干礦輸送機；4、打散機；5、回轉烘干機；5-1、烘干窯煙氣入口；6、干礦庫；7、烘干收塵器；8、干礦計量倉；9、煤粉計量倉；10、生石灰計量倉；11、螺旋輸送機12、緩沖倉；13、壓球機；14、烘干窯；14-1、烘干窯噴嘴；15、側吹爐；15-1、側吹爐煙道；15-2、吹渣；15-3、側吹爐出鐵口；15-4、側吹爐煙氣管。

具體實施方式

本發明包括側吹爐冶煉鎳鐵設備和側吹爐冶煉鎳鐵工藝；

所述的側吹爐冶煉鎳鐵設備包括：干燥裝置、預還原裝置和熔煉裝置；干燥裝置、預還原裝置和熔煉裝置順序連接。

所述的干燥裝置包括：紅土鎳礦堆棚1、取料機2、打散輸送機3-1、回轉烘干輸送機3-2、干礦庫輸送機3-3、打散機4、回轉烘干機5、干礦庫6和烘干收塵器7；在紅土鎳礦堆棚1的出料口有取料機2，取料機2出料口與打散輸送機3-1入口搭接，打散輸送機3-1、打散機4、回轉烘干輸送機3-2、回轉烘干機5和干礦庫輸送機3-3的入口與出口順序搭接；回轉烘干機5煙氣出口連接烘干收塵器7，烘干收塵器7的出口位于干礦庫輸送機3-3的上方，干礦庫輸送機3-3的輸出口與干礦庫6的入口連接；在回轉烘干機5與回轉烘干輸送機3-2搭接一端的回轉烘干機5上有烘干窯煙氣入口5-1。

所述的預還原裝置包括：干礦輸送機3-4、干礦庫6、干礦計量倉8、煤粉計量倉9、生石灰計量倉10、螺旋輸送機11、緩沖倉12、壓球機13和烘干窯14；干礦庫6出口與干礦輸送機3-4入口端相連，干礦輸送機3-4輸出端與干礦計量倉8搭接，干礦計量倉8、煤粉計量倉9、生石灰計量倉10出口均位于螺旋輸送機11入口的上方，螺旋輸送機11輸出端與緩沖倉12入口搭接，緩沖倉12出口與壓球機13入口相連，壓球機13出口與烘干窯14的入口連接；在烘干窯14出口端的側壁上有烘干窯噴嘴14-1，烘干窯噴嘴14-1與側吹爐煙氣管15-4連接。

所述的熔煉裝置包括：烘干窯14和側吹爐15；烘干窯14的出料口與側吹爐15的入料口連接，所述的側吹爐有側吹爐煙道15-1、吹渣15-2、側吹爐出鐵口15-3和側吹爐煙氣管15-4。

所述紅土鎳礦側吹爐冶煉鎳鐵工藝，包括以下步驟：

（1）干燥：紅土鎳礦原料經打散機分散后進入回轉烘干機干燥脫水；

（2）預還原：干燥后的鎳礦原料與煤粉、生石灰粉，通過螺旋輸送機混合輸送至緩沖倉，煤粉摻量按照鎳礦質量10~15%比例加入，生石灰粉摻量按照鎳礦質量的5~10%比例加入，緩沖倉混合料進入壓球機壓制成直徑15~30mm球體，再送入烘干窯內預還原；

（3）側吹爐熔煉：從烘干窯內預還原后物料直接進入側吹爐進行熔煉；

（4）側吹爐排放的余熱煙氣直接通往干燥工藝、預還原工藝。

所述步驟（1）中，原料打散后粒徑為3~7mm，回轉烘干機烘干后的物料水分控制在15~20%；

所述步驟（2）預還原過程的溫度控制在600~800℃；

所述步驟（3）熔煉階段的溫度控制在1400~1550℃。

所述步驟（1）與步驟（2）熱源來自側吹爐余熱煙氣；側吹爐排出高溫煙氣直接通過烘干窯噴嘴進入烘干窯，然后熱煙氣從烘干窯窯頭進入回轉烘干機，最后煙氣從烘干機排出，經凈化收塵排入大氣。

所述步驟（4）通入烘干窯的側吹爐熔煉煙氣含有co、h2還原性氣體，在烘干窯預還原過程中提供還原的還原劑。

所述步驟（4）側吹爐熔煉排出煙氣進入干燥系統和預還原系統，煙氣中鎳鐵氧化物沉降在干燥和預還原系統中，再次進入側吹爐熔煉。

實施例1：本發明是一種紅土鎳礦側吹爐冶煉鎳鐵工藝，其具體實施方式如下：

本實施例中采用的紅土鎳礦來自印度尼西亞，含鎳1.88%以上，全鐵量14.6%，水分含量約30~35%（分內水和外水）。

一種紅土鎳礦側吹爐冶煉鎳鐵工藝，其工藝流程圖如圖1所示，包括以下步驟：

步驟1，干燥：取紅土鎳礦，將打散后的紅土鎳礦送入回轉烘干機內脫水，干燥后紅土鎳礦進入干礦庫。其中：回轉烘干機烘干后的物料水分（外水）控制在15~20%左右。（見圖2）。

步驟2，預還原：物料從干礦庫取出稱量，與煤粉（按鎳礦5~10%）、生石灰粉（5~10%）混合后，壓制成球，進入烘干窯預還原。其中：壓球直徑為15~30mm，預還原過程溫度為600~800℃。（見圖3）。

步驟3，側吹爐熔煉：預還原后物料進入側吹爐熔煉，熔渣與鎳鐵合金分離出料。其中：熔煉環節溫度控制在1400~1550℃。（見圖4）。

側吹爐排出余熱氣體通入干燥系統和預還原系統，排出廢氣經凈化排入大氣。

本領域的技術人員在不脫離權利要求書確定的本發明的精神和范圍的條件下，還可以對以上內容進行各種各樣的修改。因此本發明的范圍并不僅限于以上的說明，而是由權利要求書的范圍來確定的。