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一種天然氣氧氣加熱的熔分爐還原系統(tǒng)及方法與流程

文檔序號:11810117閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種天然氣氧氣加熱的熔分爐還原系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括還原豎爐、熔分爐和天然氣氧氣槍,其中,

所述還原豎爐包括礦粉和熔劑入料口、下料口、煙氣入口,所述礦粉和熔劑入料口設(shè)于所述還原豎爐的上部,所述下料口和煙氣入口設(shè)于所述還原豎爐的下部;所述還原豎爐的爐膛內(nèi)設(shè)有可調(diào)節(jié)傾角的擋板,所述擋板設(shè)于所述礦粉和熔劑入料口之下、所述下料口和所述煙氣入口之上;所述擋板與所述還原豎爐的內(nèi)壁留有間隙,所述擋板上布置有小孔;所述擋板由穿過所述還原豎爐爐壁的轉(zhuǎn)軸支撐于所述還原豎爐上;

所述熔分爐包括入料口、煙氣出口和出料口,所述入料口連通所述還原豎爐的下料口,所述煙氣出口連通所述還原豎爐的煙氣入口;

所述天然氣氧氣槍的噴槍頭設(shè)于所述熔分爐內(nèi),所述天然氣氧氣槍自所述熔分爐的爐頂伸入所述熔分爐內(nèi)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述還原豎爐的爐膛內(nèi)從上到下依次設(shè)有多個具有所述傾角的擋板,相鄰所述擋板的傾角相對所述還原豎爐的豎直中心線對稱布置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述擋板與水平面的夾角可調(diào)節(jié)為30°-60°;所述擋板上的小孔直徑為10mm-30mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述還原豎爐為方形爐,所述擋板沿所述傾角的傾斜方向上的長度為所述還原豎爐邊長的0.5-0.95倍,相鄰所述擋板的旋轉(zhuǎn)軸在所述還原豎爐的豎直方向的距離為所述還原豎爐邊長的0.2-1.5倍。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述擋板的材質(zhì)為耐熱不銹鋼;所述擋板與所述還原豎爐的連接處設(shè)有密封裝置;所述轉(zhuǎn)軸上設(shè)有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動桿。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述熔分爐的煙氣出口通過高溫?zé)煔夤艿肋B通所述還原豎爐的煙氣進(jìn)口,所述高溫?zé)煔夤艿纼?nèi)部設(shè)置有水冷煙道。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述還原豎爐的下料口設(shè)有雷達(dá)料位計或電容料位計;所述還原豎爐的礦粉和熔劑入料口連有調(diào)速給料機。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述天然氣氧氣槍的結(jié)構(gòu)為套筒式水冷噴槍,所述天然氣氧氣槍的噴槍頭的材質(zhì)為銅,所述天然氣氧氣槍的套筒內(nèi)層為天然氣噴吹層,中間層為氧氣噴吹層,最外側(cè)為冷卻循環(huán)水層;所述氧氣噴吹層的氧氣進(jìn)口連接有氧氣管道,所述天然氣噴吹層的天然氣進(jìn)口連接天然氣管道。

9.一種利用權(quán)利要求1至8任一項所述系統(tǒng)進(jìn)行熔分爐還原的方法,所述方法包括步驟:

將礦粉和熔劑送入所述還原豎爐進(jìn)行還原反應(yīng),生成還原礦粉;

將所述還原礦粉送入所述熔分爐,通過所述天然氣氧氣槍向所述熔分爐噴吹天然氣與氧氣并使所述天然氣與氧氣燃燒,得到還原反應(yīng)后的礦液與礦渣;

將所述熔分爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄈ胨鲞€原豎爐。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其特征在于,所述方法還包括步驟:

通過調(diào)速給料機調(diào)節(jié)速度以控制所述礦粉和熔劑的送入量;

通過調(diào)節(jié)所述天然氣氧氣槍的天然氣和氧氣的配比以控制天然氣的燃燒率,使得未還原的礦粉進(jìn)一步反應(yīng);

通過提升所述天然氣氧氣槍的加熱溫度以實現(xiàn)爐內(nèi)礦液與礦渣分離,通過外圍撇渣器實現(xiàn)爐外礦液與礦渣分離;

通過調(diào)節(jié)所述礦粉在所述還原豎爐內(nèi)的停留時間以控制所述礦粉的還原度;

通過控制高溫?zé)煔夤艿纼?nèi)的水量以控制煙氣進(jìn)入所述還原豎爐內(nèi)的溫度;

通過在所述還原豎爐的下料口檢測料位后進(jìn)一步控制所述礦粉的給料速度來調(diào)節(jié)礦粉的送入量,以防止所述下料口堵塞。

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