本實(shí)用新型涉及處理銅渣的系統(tǒng)，屬于銅渣的再利用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
銅渣是煉銅過(guò)程中產(chǎn)生的廢渣，主要來(lái)源于火法冶煉工藝，如反射爐熔煉、閃速爐熔煉、諾蘭達(dá)法、艾薩法、電爐等。據(jù)統(tǒng)計(jì)火法煉銅每生產(chǎn)1t銅，平均要產(chǎn)生2～3t銅渣，2013年中國(guó)銅渣產(chǎn)量約達(dá)1500萬(wàn)t，中國(guó)銅渣堆存量累計(jì)已超過(guò)5000萬(wàn)t，其中相當(dāng)數(shù)量的銅、鉛、鋅、鐵等有價(jià)金屬，長(zhǎng)期堆存，不僅占用土地，而且污染環(huán)境，更造成資源的巨大浪費(fèi)。若能全部資源化利用，將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
轉(zhuǎn)底爐直接還原工藝多采用物料成型(壓球或者造球)—烘干—直接還原流程，成型后的球團(tuán)需經(jīng)烘干后才能布入轉(zhuǎn)底爐，因此須單獨(dú)設(shè)置烘干設(shè)備進(jìn)行烘干；此外，經(jīng)轉(zhuǎn)底爐直接還原的還原產(chǎn)物，還需經(jīng)過(guò)冷卻后才能排出轉(zhuǎn)底爐外，并通過(guò)設(shè)置在轉(zhuǎn)底爐冷卻段上的水冷壁進(jìn)行冷卻，這也造成了還原產(chǎn)物熱量的浪費(fèi)。
公開(kāi)號(hào)為CN1235268A的中國(guó)實(shí)用新型專利公開(kāi)了一種用于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，尤其是轉(zhuǎn)底爐的進(jìn)料與布料裝置。該裝置包括物料進(jìn)給機(jī)構(gòu)(2,3)，物料移送機(jī)構(gòu)(304)和物料重力傾倒導(dǎo)槽(4)，該設(shè)備包括用于差分的分配物料的靜態(tài)裝置，所述機(jī)構(gòu)包括傾倒導(dǎo)槽(4)的布料前緣(214)，它具有基本上為曲線的外形，該曲線的導(dǎo)數(shù)是回轉(zhuǎn)工作臺(tái)(10)的在工作臺(tái)中心和其邊緣之間的部分的半徑的遞增線性函數(shù)。該設(shè)備無(wú)法處理未烘干的球團(tuán)，需要在造球階段加入烘干工藝，增加了工藝能耗；同時(shí)無(wú)法直接利用煙氣所攜帶的熱量，增加熱損失。
申請(qǐng)?zhí)枮?01510648755.7的中國(guó)實(shí)用新型專利公開(kāi)了一種用于轉(zhuǎn)底爐中的冷卻與烘干同步的方法，具體步驟如下：首先，將轉(zhuǎn)底爐紅球通過(guò)第一導(dǎo)料槽均勻地落在進(jìn)料端A2的該下層鏈板上，同時(shí)將該轉(zhuǎn)底爐生球通過(guò)第一布料器均勻地落在進(jìn)料端B1的該上層鏈板上；其次，通過(guò)調(diào)節(jié)該上層鏈板和該下層鏈板的轉(zhuǎn)速，確保二者的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反；隨后，冷空氣上升并穿過(guò)位于該下層鏈板上的紅球，對(duì)該紅球進(jìn)行降溫，同時(shí)冷空氣溫度升高轉(zhuǎn)變成預(yù)熱空氣；然后，該預(yù)熱空氣繼續(xù)上升，再穿過(guò)該上層鏈板上的生球，對(duì)該生球進(jìn)行烘干，預(yù)熱，同時(shí)該預(yù)熱空氣溫度下降，轉(zhuǎn)變成含有一定熱量的熱空氣；最后，該熱空氣被抽出，進(jìn)入塵降室，再由該塵降室進(jìn)入該除塵室，通過(guò)該除塵室轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)底爐中的空氣預(yù)熱系統(tǒng)中使用；該方法中轉(zhuǎn)底爐還原產(chǎn)品紅球須排出轉(zhuǎn)底爐爐外才能進(jìn)行冷卻處理，不僅需要單獨(dú)設(shè)置冷卻裝置，還會(huì)造成熱量損耗；此外，對(duì)轉(zhuǎn)底爐還原產(chǎn)品采用空氣冷卻，容易造成轉(zhuǎn)底爐產(chǎn)品的氧化，會(huì)降低產(chǎn)品的金屬化率，影響產(chǎn)品品質(zhì)。
中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01320041232.2公開(kāi)了一種多層式鋼網(wǎng)傳送烘干機(jī)，其包括：一種多層式鋼網(wǎng)傳送烘干機(jī)，所述烘干機(jī)包括多層鋼網(wǎng)傳送帶，相鄰兩層鋼網(wǎng)傳送帶之間的傳送方向相反，上一層鋼網(wǎng)傳送帶的下行端較下一層鋼網(wǎng)傳送帶的上行端縮進(jìn)。每一層鋼網(wǎng)傳送帶均連接有獨(dú)立的傳動(dòng)器。本實(shí)用新型提供的多層式鋼網(wǎng)傳送烘干機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同物料的烘干處理，同時(shí)在增加物料處理量的同時(shí)，即滿足高烘干效率的要求，節(jié)約占地面積，并可達(dá)到安全生產(chǎn)的目的，該方法的烘干機(jī)僅能實(shí)現(xiàn)烘干功能，且需要單獨(dú)使用。
綜上，在目前處理銅渣的轉(zhuǎn)底爐工藝中，生球的烘干和還原產(chǎn)物的冷卻分別采用不同的設(shè)備和工藝進(jìn)行處理，占地面大，工藝流程長(zhǎng)，熱利用效率低，這不僅建設(shè)成本增大，還會(huì)造成能耗指標(biāo)偏高、生產(chǎn)成本偏高等問(wèn)題，亟待改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的是提供一種處理銅渣的系統(tǒng)；
采用本實(shí)用新型所提供的系統(tǒng)處理銅渣，可以取消成型后的烘干工藝，在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)實(shí)現(xiàn)球團(tuán)的烘干、預(yù)熱，同時(shí)對(duì)鉛、鋅進(jìn)行回收，再經(jīng)轉(zhuǎn)底爐直接還原，熔分爐熔化分離和制備礦棉等工序，實(shí)現(xiàn)銅渣資源的綜合利用。
本實(shí)用新型的上述目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：
一種處理銅渣的系統(tǒng)，包括：原料成型裝置、轉(zhuǎn)底爐直接還原裝置、熔分裝置和制備礦棉裝置；其中，原料成型裝置的出料口與轉(zhuǎn)底爐直接還原裝置的給料口相通，轉(zhuǎn)底爐直接還原裝置的出料口與熔分裝置的入料口相通，熔分裝置的出料口與制備礦棉裝置的入料口相通；
所述轉(zhuǎn)底爐直接還原裝置包括布料裝置干燥以及預(yù)熱、轉(zhuǎn)底爐預(yù)熱及直接還原、轉(zhuǎn)底爐冷卻、轉(zhuǎn)底爐出料，其結(jié)構(gòu)包括環(huán)形爐體和可轉(zhuǎn)動(dòng)的環(huán)形爐底，該環(huán)形爐體由內(nèi)周爐壁、外周爐壁和環(huán)形爐頂組成，內(nèi)周爐壁與外周爐壁同軸設(shè)置，環(huán)形爐頂?shù)膬?nèi)、外邊分別連接在內(nèi)周爐壁和外周爐壁的頂端，形成環(huán)形爐膛，所述的環(huán)形爐底對(duì)應(yīng)設(shè)在該環(huán)形爐膛的下方；在該環(huán)形爐膛內(nèi)沿圓周依次設(shè)置有布料區(qū)、預(yù)熱區(qū)、中溫區(qū)、高溫區(qū)和冷卻區(qū)，且冷卻區(qū)和布料區(qū)相鄰，布料區(qū)和預(yù)熱區(qū)之間、高溫區(qū)和冷卻區(qū)之間用徑向的擋墻分隔，該擋墻的下端與環(huán)形爐底之間留有能夠至少通過(guò)一層物料的間隔；在該預(yù)熱區(qū)、中溫區(qū)和高溫區(qū)的內(nèi)、外周爐壁上裝有燒嘴，在冷卻區(qū)和布料區(qū)之間的爐底上設(shè)有出料裝置，其中，在該布料區(qū)和冷卻區(qū)之上橫向設(shè)置由多層扇形網(wǎng)傳送帶組成的扇形網(wǎng)帶布料器，扇形網(wǎng)帶布料器橫斷面兩端位于擋墻之間；在該扇形網(wǎng)帶布料器上方的爐頂一側(cè)設(shè)有給料通道；在所述的冷卻區(qū)靠近環(huán)形爐底處的內(nèi)、外周爐壁上設(shè)有氣體噴吹裝置；在扇形網(wǎng)傳送帶的中間沿圓周均勻間隔布置輻射管；在對(duì)應(yīng)于該扇形網(wǎng)帶布料器上方的爐頂設(shè)有回收裝置。
其中，作為一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，設(shè)置在內(nèi)、外周爐壁的氣體噴吹裝置的高度高于進(jìn)入冷卻區(qū)的物料層的高度；所述的回收裝置是回收揮發(fā)性金屬元素或排放煙氣的裝置。所述的出料裝置可以是螺旋出料器。
所述的扇形網(wǎng)帶布料器由多層的上下間隔設(shè)置的扇形網(wǎng)傳送帶組成，相鄰的扇形網(wǎng)傳送帶在圓周方向相互交替錯(cuò)開(kāi)一段距離作為上一層扇形網(wǎng)傳送帶末端向下一層扇形網(wǎng)傳送帶首端落料的下料通道，在每一個(gè)下料通道對(duì)應(yīng)的下面的扇形網(wǎng)傳送帶的首端設(shè)有擋料板；最上層的扇形網(wǎng)傳送帶位于給料通道的下方，最下層的扇形網(wǎng)傳送帶與相鄰擋墻形成下料通道，其位于布料區(qū)的上方。
優(yōu)選的，每?jī)蓪由刃尉W(wǎng)傳送帶中心之間的距離為200-800mm，若兩個(gè)網(wǎng)帶距離過(guò)短，則需要設(shè)置數(shù)量過(guò)多，增加成本；若距離過(guò)長(zhǎng)，球團(tuán)從一個(gè)網(wǎng)帶到達(dá)下層網(wǎng)帶的高度差過(guò)大，易造成球團(tuán)的碎裂，同時(shí)球團(tuán)在網(wǎng)帶的停留時(shí)間過(guò)短，不能保證烘干效果。
優(yōu)選的，最下層的扇形網(wǎng)傳送帶的下料通道的寬度為100-200mm，由此可使球團(tuán)落至下段扇形網(wǎng)帶,若尺寸過(guò)小，物料下落速度過(guò)慢，影響布料效果；若尺寸過(guò)大，物料下落集中，會(huì)導(dǎo)致球團(tuán)堆積。
優(yōu)選的，布料裝置兩端的擋墻距離轉(zhuǎn)底爐爐底高度為60-150mm，用于將冷卻區(qū)、布料區(qū)與其他區(qū)域隔離開(kāi)，確保噴吹氣體不會(huì)影響其他區(qū)域氣氛，且換熱后的氣體可上行烘干和預(yù)熱生球；此外，還不會(huì)影響各區(qū)域的物料移動(dòng)。若擋墻距離爐底高度過(guò)大，不能保證隔離效果，若高度過(guò)小，會(huì)影響物料在爐內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。
每一層所述的扇形網(wǎng)傳送帶包括支撐軸、傳動(dòng)鏈輪和扇形網(wǎng)帶；兩根支撐軸分別徑向轉(zhuǎn)動(dòng)支撐在扇形網(wǎng)傳送帶的兩端，在每一根支撐軸靠近其兩端處各裝有一個(gè)傳動(dòng)鏈輪，該扇形網(wǎng)帶由若干個(gè)扇形的單體鏈板連接為閉合環(huán)形帶，相鄰的單體鏈板之間通過(guò)鏈節(jié)鉸接，在該鏈節(jié)的兩端設(shè)有與所述的傳動(dòng)鏈輪嚙合的孔，該扇形網(wǎng)帶的兩邊的鏈節(jié)圍繞在兩個(gè)傳動(dòng)鏈輪上組成扇形網(wǎng)傳送帶；各層扇形網(wǎng)傳送帶上面的扇形網(wǎng)帶在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，被動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)由首端向末端移動(dòng)。
優(yōu)選的，所述扇形網(wǎng)傳送帶呈水平設(shè)置。
優(yōu)選的，所述扇形網(wǎng)帶布料器沿轉(zhuǎn)底爐的徑向方向的兩端距爐體側(cè)壁的距離為50-100mm；采用該距離，網(wǎng)帶式布料器不會(huì)碰撞到轉(zhuǎn)底爐的側(cè)壁，且還可將球團(tuán)布滿轉(zhuǎn)底爐爐底。
優(yōu)選的，所述的給料通道沿環(huán)形爐體徑向的寬度與扇形網(wǎng)帶的寬度相同。
優(yōu)選的，最下層的扇形網(wǎng)傳送帶距離環(huán)形爐底的高度為200-600mm，且高出出料裝置的高度；若該距離過(guò)大，球團(tuán)在落下過(guò)程中會(huì)更易碎裂；若距離過(guò)小，底端受熱過(guò)多，影響裝置的壽命。
所述的單體鏈板在環(huán)形爐體徑向上被三道弧形的隔板均分為四段，且隔板與環(huán)形爐體為同心圓弧，隔板的高度高于物料在扇形網(wǎng)帶上的厚度；
優(yōu)選的，所述隔板的高度是60-80mm，且至少比給料球團(tuán)厚度高約20mm，由此可使得上段網(wǎng)帶的給料球團(tuán)全部進(jìn)入下段網(wǎng)帶，并直至全部布料至轉(zhuǎn)底爐爐底。
優(yōu)選的，所述的單體鏈板內(nèi)周邊的寬度不大于20mm，外周邊的寬度不大于40mm。
所述的扇形網(wǎng)帶由金屬網(wǎng)或均勻分布?xì)饪椎慕饘侔逯瞥?；所述氣孔?yōu)選為方形氣孔，更優(yōu)選的，所述方形氣孔的孔徑為4-7mm。氣孔孔徑過(guò)小，熱量與生球團(tuán)的接觸面小，影響其烘干效果；氣孔孔徑過(guò)大，生球團(tuán)會(huì)漏下或卡在氣孔內(nèi)。
在扇形網(wǎng)傳送帶的中間沿圓周均勻間隔布置輻射管，輻射管的軸向沿環(huán)形爐體的徑向方向設(shè)置；優(yōu)選的，在同層扇形網(wǎng)傳送帶中的輻射管的橫向中心距離為500-900mm；若距離過(guò)大，無(wú)法將生球團(tuán)加熱到所需溫度；若距離過(guò)小，則會(huì)造成熱量的浪費(fèi)。
本實(shí)用新型進(jìn)一步將所述的系統(tǒng)應(yīng)用于處理銅渣，包括：
(1)將銅渣、還原劑、添加劑和粘結(jié)劑混合均勻后在原料成型系統(tǒng)制成含水的生球團(tuán)；
(2)含水的生球團(tuán)通過(guò)轉(zhuǎn)底爐直接還原系統(tǒng)的給料通道均勻地布在扇形網(wǎng)帶上并隨網(wǎng)帶向前運(yùn)轉(zhuǎn)；其中，氣體噴吹裝置噴吹的還原性氣體與進(jìn)入到冷卻區(qū)的高溫還原產(chǎn)物進(jìn)行熱交換產(chǎn)生預(yù)熱氣體，上行的預(yù)熱氣體以及網(wǎng)帶中間的輻射管共同對(duì)在網(wǎng)帶中的生球團(tuán)進(jìn)行加熱烘干使球團(tuán)得到預(yù)熱，同時(shí)球團(tuán)的鉛鋅元素被還原揮發(fā)，通過(guò)回收裝置回收；
(3)預(yù)熱的球團(tuán)通過(guò)最下層扇形網(wǎng)帶的下料通道到達(dá)轉(zhuǎn)底爐布料區(qū)，依次經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)底爐預(yù)熱區(qū)、中溫區(qū)、高溫區(qū)發(fā)生還原反應(yīng)，得到高溫的還原產(chǎn)物；高溫的還原產(chǎn)物進(jìn)入冷卻區(qū)與氣體噴吹裝置噴吹的還原性氣體接觸，將高溫的還原產(chǎn)物冷卻，以利于轉(zhuǎn)底爐出料，同時(shí)還原性氣體對(duì)球團(tuán)中的鐵氧化物進(jìn)行還原，冷卻后的還原產(chǎn)物通過(guò)出料裝置排出爐外；預(yù)熱氣體在擋墻的作用下上行至布料裝置中用于烘干布料器中的含水生球；
(4)將排出爐外的還原產(chǎn)物送入熔化分離裝置進(jìn)行熔分，得到鐵水和液態(tài)渣；
(5)液態(tài)渣送入制備礦棉裝置，得到礦棉產(chǎn)品。
其中，步驟(1)中所述還原劑為蘭炭、無(wú)煙煤、褐煤、煙煤、半膠、石油焦、焦煤或石墨等中的任意一種或多種按照任何比例組成的混合物；所述粘結(jié)劑為膨潤(rùn)土、黏土、水玻璃、赤泥、瀝青、羧甲基纖維素鈉、淀粉、改性淀粉、腐殖酸鈉、糊精中的一種或多種的組合；所述添加劑為石灰石、白云石、純堿、螢石中一種或多種的組合；步驟(1)中所述含水生球團(tuán)中的水分含量控制為≤15％；若水分含量過(guò)高，無(wú)法在布料器中烘干至轉(zhuǎn)底爐要求的水分含量，在還原過(guò)程中會(huì)發(fā)生爆裂。步驟(1)中控制球團(tuán)粒徑為8-16mm；若球團(tuán)粒徑過(guò)小，會(huì)通過(guò)網(wǎng)帶的氣孔漏下或者卡在氣孔中，若球團(tuán)直接漏下，不僅容易摔裂，還無(wú)法達(dá)到烘干預(yù)熱的效果；若卡在氣孔中，堵塞氣孔的同時(shí)還會(huì)影響后續(xù)物料的傳送。若球團(tuán)粒徑過(guò)大，烘干效果不明顯，不能滿足轉(zhuǎn)底爐要求。
步驟(2)中氣體噴吹裝置噴吹的還原性氣體為煤制氣、高爐煤氣或焦?fàn)t煤氣中的一種或多種；
所述輻射管的輻射溫度為900-1100℃；下層輻射管溫度比上層輻射管溫度高。如此，可保證上層含水球團(tuán)不至于爆裂，同時(shí)保證下層球團(tuán)中鉛鋅被還原成金屬單質(zhì)而揮發(fā)，通過(guò)回收裝置回收。
冷卻后的還原產(chǎn)物的溫度為800-1100℃，由此還原產(chǎn)物的球團(tuán)表面出現(xiàn)明顯的硬化，有利于還原產(chǎn)物的運(yùn)輸，并為熔分過(guò)程提供良好的原料條件，同時(shí)在此溫度下的還原產(chǎn)物進(jìn)行熔分時(shí)，熔化分離過(guò)程及能耗不受明顯影響。
采用本實(shí)用新型的系統(tǒng)處理銅渣可以實(shí)現(xiàn)含水的銅渣生球直接進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐，在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)實(shí)現(xiàn)球團(tuán)的烘干、預(yù)熱，同時(shí)對(duì)鉛、鋅進(jìn)行回收，再經(jīng)轉(zhuǎn)底爐直接還原，熔分爐熔化分離和制備礦棉等工序，實(shí)現(xiàn)銅渣資源的綜合利用。
綜上所述，利用本實(shí)用新型提出的轉(zhuǎn)底爐處理銅渣主要具有以下有益效果：
(1)可以采用未烘干的銅渣生球直接入爐，取消了工藝前端的烘干流程，節(jié)約投資，同時(shí)降低能耗。
(2)含水生球在爐內(nèi)實(shí)現(xiàn)烘干預(yù)熱的同時(shí)，可以將鉛鋅回收。
(3)進(jìn)一步提高鐵的還原效果。
附圖說(shuō)明
圖1本實(shí)用新型處理銅渣的系統(tǒng)的示意圖。
圖2本實(shí)用新型所提供的系統(tǒng)中轉(zhuǎn)底爐直接還原過(guò)程的系統(tǒng)示意圖。
圖3本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)底爐俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4本實(shí)用新型的扇形網(wǎng)帶結(jié)構(gòu)俯視圖。
圖5本實(shí)用新型扇形網(wǎng)帶剖視圖。
圖6本實(shí)用新型扇形網(wǎng)帶布料器在轉(zhuǎn)底爐圓周方向結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明：
1、布料區(qū)；2、預(yù)熱區(qū)；3、中溫區(qū)；4、高溫區(qū)；5、冷卻區(qū)；6、扇形網(wǎng)傳送帶；61、扇形網(wǎng)帶；7、隔板；8、方形氣孔；9、下料通道；10、支撐軸；11、出料裝置；12、給料通道；13、擋料板；14、傳動(dòng)鏈輪；15、鏈節(jié)；16、擋墻；17、回收裝置；18、氣體噴吹裝置；19、輻射管。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步描述本實(shí)用新型，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)將會(huì)隨著描述而更為清楚。但是應(yīng)理解所述實(shí)施例僅是范例性的，不對(duì)本實(shí)用新型的范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍下可以對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的細(xì)節(jié)和形式進(jìn)行修改或替換，但這些修改或替換均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
參考圖1-圖2，本實(shí)用新型提供了一種處理銅渣的系統(tǒng)，包括：原料成型裝置S100、轉(zhuǎn)底爐直接還原裝置S200、熔分裝置S300和制備礦棉裝置S400；其中，原料成型裝置S100的出料口與轉(zhuǎn)底爐直接還原裝置S200的給料口相通，轉(zhuǎn)底爐直接還原裝置S200的出料口與熔分裝置S300的入料口相通，熔分裝置S300的出料口與制備礦棉裝置S400的進(jìn)料口相通；
所述轉(zhuǎn)底爐直接還原裝置S200包括布料裝置干燥以及預(yù)熱S201、轉(zhuǎn)底爐預(yù)熱及直接還原S202、轉(zhuǎn)底爐冷卻S203、轉(zhuǎn)底爐出料S204，其結(jié)構(gòu)包括環(huán)形爐體和可轉(zhuǎn)動(dòng)的環(huán)形爐底，該環(huán)形爐體由內(nèi)周爐壁、外周爐壁和環(huán)形爐頂組成，內(nèi)周爐壁與外周爐壁同軸設(shè)置，環(huán)形爐頂?shù)膬?nèi)外邊分別連接在內(nèi)周爐壁和外周爐壁的頂端，形成環(huán)形爐膛，所述的環(huán)形爐底對(duì)應(yīng)設(shè)在該環(huán)形爐膛的下方；在該環(huán)形爐膛內(nèi)沿圓周依次設(shè)置有布料區(qū)1、預(yù)熱區(qū)2、中溫區(qū)3、高溫區(qū)4和冷卻區(qū)5，且冷卻區(qū)5和布料區(qū)1相鄰，布料區(qū)1和預(yù)熱區(qū)2之間、高溫區(qū)4和冷卻區(qū)5之間用徑向的擋墻16分隔，該擋墻16的下端與環(huán)形爐底之間留有能夠至少通過(guò)一層物料的間隔；在該預(yù)熱區(qū)2、中溫區(qū)3和高溫區(qū)4的內(nèi)、外周爐壁上裝有燒嘴，在冷卻區(qū)5和布料區(qū)1之間的爐底上設(shè)有出料裝置11，在該布料區(qū)1和冷卻區(qū)5之上橫向設(shè)置由多層扇形網(wǎng)傳送帶6組成的扇形網(wǎng)帶布料器，扇形網(wǎng)帶布料器橫斷面兩端位于擋墻16a、16b之間；在該扇形網(wǎng)帶布料器上方的爐頂一側(cè)設(shè)有給料通道12；在所述的冷卻區(qū)5靠近環(huán)形爐底處的內(nèi)、外周爐壁上設(shè)有氣體噴吹裝置18；在扇形網(wǎng)傳送帶6的中間沿圓周均勻間隔布置輻射管19；在對(duì)應(yīng)于該扇形網(wǎng)帶布料器上方的爐頂設(shè)有回收裝置17。
其中，設(shè)置在內(nèi)、外周爐壁的氣體噴吹裝置18的高度高于進(jìn)入冷卻區(qū)的物料層的高度；所述的回收裝置17可以是回收揮發(fā)性金屬元素或排放煙氣的裝置；所述的出料裝置11優(yōu)選是螺旋出料器。
所述的扇形網(wǎng)帶布料器由多層的上下間隔設(shè)置的扇形網(wǎng)傳送帶6組成，相鄰的扇形網(wǎng)傳送帶6在圓周方向相互交替錯(cuò)開(kāi)一段距離作為上一層扇形網(wǎng)傳送帶6末端向下一層扇形網(wǎng)傳送帶6首端落料的下料通道9，在每一個(gè)下料通道9對(duì)應(yīng)的下面的扇形網(wǎng)傳送帶6的首端設(shè)有擋料板13；最上層的扇形網(wǎng)傳送帶位于給料通道12的下方，最下層的扇形網(wǎng)傳送帶與相鄰擋墻形成下料通道，其位于布料區(qū)1的上方；
優(yōu)選的，所述的扇形網(wǎng)傳送帶6的材質(zhì)為耐高溫的合金或金屬材質(zhì)；
優(yōu)選的，每?jī)蓪由刃尉W(wǎng)傳送帶中心之間的距離為200-800mm；
優(yōu)選的，最下層的扇形網(wǎng)傳送帶的下料通道的寬度為100-200mm；
優(yōu)選的，擋墻16與轉(zhuǎn)底爐爐底的間隔距離是60-150mm。
每一層所述的扇形網(wǎng)傳送帶6包括支撐軸10、傳動(dòng)鏈輪14和扇形網(wǎng)帶61；兩根支撐軸10分別徑向轉(zhuǎn)動(dòng)支撐在扇形網(wǎng)傳送帶6的兩端，在每一根支撐軸10靠近其兩端處各裝有一個(gè)傳動(dòng)鏈輪14，該扇形網(wǎng)帶61由若干個(gè)扇形的單體鏈板連接為閉合環(huán)形帶，相鄰的單體鏈板之間通過(guò)鏈節(jié)15鉸接，在該鏈節(jié)15的兩端設(shè)有與所述的傳動(dòng)鏈輪14嚙合的孔，該扇形網(wǎng)帶61的兩邊的鏈節(jié)15圍繞在兩個(gè)傳動(dòng)鏈輪14上組成扇形網(wǎng)傳送帶6；各層扇形網(wǎng)傳送帶6上面的扇形網(wǎng)帶61在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，被動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)由首端向末端移動(dòng)；
優(yōu)選的，所述扇形網(wǎng)傳送帶6呈水平設(shè)置；
優(yōu)選的，所述扇形網(wǎng)帶布料器沿轉(zhuǎn)底爐的徑向方向的兩端距爐體側(cè)壁的距離為50-100mm；
優(yōu)選的，所述的給料通道12沿環(huán)形爐體徑向的寬度與扇形網(wǎng)帶61的寬度相同；
優(yōu)選的，最下層的扇形網(wǎng)傳送帶6距離環(huán)形爐底的高度為200-600mm。
所述的單體鏈板在環(huán)形爐體徑向上被三道弧形的隔板7均分為四段，且隔板7與環(huán)形爐體為同心周弧，隔板7的高度高于物料在扇形網(wǎng)帶61上的厚度；
優(yōu)選的，所述隔板7的高度是60-80mm；
所述的扇形網(wǎng)帶61由金屬網(wǎng)或均勻分布?xì)饪?的金屬板制成；所述氣孔優(yōu)選為方形氣孔，更優(yōu)選的，所述方形氣孔的孔徑為4-7mm。
在扇形網(wǎng)傳送帶6的中間沿圓周均勻間隔布置輻射管19，輻射管19的軸向沿環(huán)形爐體的徑向方向設(shè)置；優(yōu)選的，在同層扇形網(wǎng)傳送帶6中的輻射管19的橫向中心距離為500-900mm，輻射管的輻射溫度優(yōu)選為900-1100℃。
應(yīng)用所述的系統(tǒng)處理銅渣的方法，包括：
(1)將銅渣、還原劑、添加劑和粘結(jié)劑混合均勻后在原料成型裝置S100制成含水的生球團(tuán)，將含水生球團(tuán)中的水分含量控制為≤15％；
(2)含水的生球團(tuán)通過(guò)轉(zhuǎn)底爐直接還原裝置S200的給料通道均勻地布在扇形網(wǎng)帶上并隨網(wǎng)帶向前運(yùn)轉(zhuǎn)；其中，氣體噴吹裝置18噴吹的還原性氣體與進(jìn)入到冷卻區(qū)5的高溫還原產(chǎn)物進(jìn)行熱交換產(chǎn)生預(yù)熱氣體，上行的預(yù)熱氣體以及網(wǎng)帶中間的輻射管19(控制輻射管的輻射溫度為900-1100℃)共同對(duì)在網(wǎng)帶中的生球團(tuán)進(jìn)行加熱烘干使球團(tuán)得到預(yù)熱，同時(shí)球團(tuán)的鉛鋅元素被還原揮發(fā)，通過(guò)回收裝置回收17；
(3)預(yù)熱的球團(tuán)通過(guò)最下層扇形網(wǎng)帶的下料通道到達(dá)轉(zhuǎn)底爐布料區(qū)1，依次經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)底爐預(yù)熱區(qū)2、中溫區(qū)3、高溫區(qū)4發(fā)生還原反應(yīng)，得到高溫的還原產(chǎn)物；高溫的還原產(chǎn)物進(jìn)入冷卻區(qū)5與氣體噴吹裝置18噴吹的氣體接觸，將高溫的還原產(chǎn)物冷卻，同時(shí)還原性氣體對(duì)球團(tuán)中的鐵氧化物進(jìn)行還原，冷卻后的還原產(chǎn)物球團(tuán)通過(guò)出料裝置排出爐外；預(yù)熱氣體在擋墻的作用下上行至布料裝置中用于烘干布料器中的含水生球；
(4)將排出爐外的還原產(chǎn)物球團(tuán)送入熔化分離裝置S300中進(jìn)行熔分，得到鐵水和液態(tài)渣；
(5)液態(tài)渣送入制備礦棉裝置S400得到礦棉產(chǎn)品。
下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的方案進(jìn)行解釋。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，下面的實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型，而不應(yīng)視為限定本實(shí)用新型的范圍。
實(shí)施例1
將鐵含量38.19％、鉛含量0.55％、鋅含量2.23％的銅渣配入一定量的還原劑、添加劑、粘結(jié)劑后在原料成型裝置S100中制成含水的銅渣生球，球團(tuán)粒徑16mm，含水量10％，含水生球通過(guò)轉(zhuǎn)底爐直接還原裝置S200布料裝置的給料通道進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐，該布料裝置為扇形網(wǎng)帶布料器，橫向設(shè)置在轉(zhuǎn)底爐布料區(qū)1和冷卻區(qū)5之間，包括給料通道、5個(gè)扇形網(wǎng)帶61、分布在網(wǎng)帶中的輻射管19和固定裝置，并由固定裝置固定在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)。單個(gè)扇形網(wǎng)帶61為鏈板結(jié)構(gòu)，最底端扇形網(wǎng)帶61下料通道位于轉(zhuǎn)底爐布料區(qū)1之上，距離爐底200mm。
同個(gè)網(wǎng)帶中的輻射管19中心距為500mm，兩層網(wǎng)帶中心距離為200mm。
扇形網(wǎng)帶61由隔板7分割為5個(gè)環(huán)形跑道，且環(huán)形跑道與轉(zhuǎn)底爐圓周方向上的弧度一致、扇形網(wǎng)帶橫斷面與轉(zhuǎn)底爐徑向方向平行。扇形網(wǎng)帶61上均勻分布有孔徑7mm的方形氣孔8，末端下料通道寬度200mm。輻射管19的最高溫度為900℃。
布料裝置兩端的擋墻16距離轉(zhuǎn)底爐爐底高度為60mm。
回收裝置設(shè)置17在布料裝置上方的轉(zhuǎn)底爐頂壁，且在靠近網(wǎng)帶的一側(cè)。
含水生球在網(wǎng)帶運(yùn)行過(guò)程中和上行的預(yù)熱氣體接觸，同時(shí)受到網(wǎng)帶中輻射管19的熱輻射，生球逐漸被烘干，同時(shí)生球中的鉛、鋅化合物與還原劑反應(yīng)生成金屬，高溫時(shí)揮發(fā)，通過(guò)回收裝置17進(jìn)行回收。
烘干后的球團(tuán)通過(guò)扇形網(wǎng)帶61的下料通道進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐布料區(qū)1，依次經(jīng)過(guò)預(yù)熱區(qū)2、中溫區(qū)3、高溫區(qū)4，球團(tuán)在此階段停留時(shí)間為40min，高溫區(qū)4溫度為1250℃。球團(tuán)在該過(guò)程中不會(huì)發(fā)生明顯的爆裂現(xiàn)象，同時(shí)鐵氧化物發(fā)生還原反應(yīng)，生成高溫金屬化球團(tuán)。隨后高溫金屬化球團(tuán)到達(dá)冷卻區(qū)5。
冷卻區(qū)5設(shè)置有氣體噴吹裝置18，其噴吹氣體為煤制氣。噴吹氣體與高溫金屬化球團(tuán)接觸，冷卻球團(tuán)的同時(shí)將氣體預(yù)熱，隨后上行至布料裝置烘干、預(yù)熱生球；此外，還原性氣體將金屬化球團(tuán)的鐵氧化物進(jìn)一步還原，提高還原效果。經(jīng)冷卻還原的金屬化球團(tuán)通過(guò)出料裝置11排出爐外。
轉(zhuǎn)底爐直接還原結(jié)果為鉛揮發(fā)率90.16％，鋅揮發(fā)率95.03％，球團(tuán)金屬化率為84.43％，冷卻后的還原產(chǎn)物溫度800℃。
出料裝置11排出熱態(tài)的還原產(chǎn)物直接送入熔化分離裝置S300進(jìn)行熔分，加入5％的石灰石作助溶劑，在溫度1600℃下，保溫70min，渣鐵分離，得到的液態(tài)渣直接送入制備礦棉裝置S400用于生產(chǎn)礦棉，同時(shí)得到含鐵96.18％的鐵水產(chǎn)品。
實(shí)施例2
將鐵含量37.45％、鉛含量0.76％、鋅含量1.03％的銅渣配入一定量的還原劑、添加劑、粘結(jié)劑后在原料成型裝置S100中制成含水的銅渣生球，球團(tuán)粒徑12mm，含水量12％，將含水生球通過(guò)轉(zhuǎn)底爐直接還原裝置S200布料裝置的給料通道進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐。該布料裝置為扇形網(wǎng)帶布料器，橫向設(shè)置在轉(zhuǎn)底爐布料區(qū)1和冷卻區(qū)5之間，包括給料通道、3個(gè)扇形網(wǎng)帶61、分布在網(wǎng)帶中的輻射管19和固定裝置，并由固定裝置固定在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)。
單個(gè)扇形網(wǎng)帶為鏈板結(jié)構(gòu)，最底端扇形網(wǎng)帶61下料通道位于轉(zhuǎn)底爐布料區(qū)1之上，距離爐底600mm。
同個(gè)網(wǎng)帶中的輻射管19中心距為700mm，兩層網(wǎng)帶中心距離為500mm。
扇形網(wǎng)帶61由隔板7分割為4個(gè)環(huán)形跑道，且環(huán)形跑道與轉(zhuǎn)底爐圓周方向上的弧度一致、扇形網(wǎng)帶橫斷面與轉(zhuǎn)底爐徑向方向平行。扇形網(wǎng)帶61上均勻分布有孔徑6mm的方形氣孔8，末端下料通道寬度150mm。輻射管19最高溫度為1000℃。
布料裝置兩端的擋墻16距離轉(zhuǎn)底爐爐底高度為110mm。
回收裝置17設(shè)置在布料裝置上方的轉(zhuǎn)底爐頂壁，且在靠近網(wǎng)帶的一側(cè)。
含水生球在網(wǎng)帶運(yùn)行過(guò)程中和上行的預(yù)熱氣體接觸，同時(shí)受到網(wǎng)帶中輻射管19的熱輻射，生球逐漸被烘干，同時(shí)生球中的鉛、鋅化合物與還原劑反應(yīng)生成金屬，高溫時(shí)揮發(fā)，通過(guò)回收裝置17進(jìn)行回收。
烘干后的球團(tuán)通過(guò)扇形網(wǎng)帶61的下料通道口進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐布料區(qū)1，依次經(jīng)過(guò)預(yù)熱區(qū)2、中溫區(qū)3、高溫區(qū)4，球團(tuán)在此階段停留時(shí)間為33min，高溫區(qū)4溫度為1300℃。球團(tuán)在該過(guò)程中不會(huì)發(fā)生明顯的爆裂現(xiàn)象，同時(shí)鐵氧化物發(fā)生還原反應(yīng)，生成高溫金屬化球團(tuán)。
冷卻區(qū)5設(shè)置有氣體噴吹裝置18，其噴吹氣體為高爐煤氣。噴吹氣體與高溫金屬化球團(tuán)接觸，冷卻球團(tuán)的同時(shí)將氣體預(yù)熱，隨后上行至布料裝置烘干、預(yù)熱生球；此外，還原性氣體將金屬化球團(tuán)的鐵氧化物進(jìn)一步還原，提高還原效果。經(jīng)冷卻還原的金屬化球團(tuán)通過(guò)出料裝置11排出爐外。
轉(zhuǎn)底爐直接還原結(jié)果為鉛揮發(fā)率93.27％，鋅揮發(fā)率96.41％，球團(tuán)金屬化率為86.68％，冷卻后的還原產(chǎn)物溫度850℃。
出料裝置11排出熱態(tài)的還原產(chǎn)物直接送入熔化分離裝置S300進(jìn)行熔分，加入10％的石灰石作助溶劑，在溫度1550℃下，保溫90min，渣鐵分離，得到的液態(tài)渣直接送入制備礦棉裝置S400用于生產(chǎn)礦棉，同時(shí)得到含鐵97.16％的鐵水產(chǎn)品。
實(shí)施例3
將鐵含量40.15％、鉛含量0.37％、鋅含量1.64％的銅渣配入一定量的還原劑、添加劑、粘結(jié)劑后在原料成型裝置S100中制成含水的銅渣生球，球團(tuán)粒徑8mm，含水量15％，將含水生球通過(guò)轉(zhuǎn)底爐直接還原裝置S200布料裝置的給料通道布入轉(zhuǎn)底爐。該布料裝置為扇形網(wǎng)帶布料器，橫向設(shè)置在轉(zhuǎn)底爐布料區(qū)1和冷卻區(qū)5之間，包括給料通道、3個(gè)扇形網(wǎng)帶61、分布在網(wǎng)帶中的輻射管19、隔墻16和固定裝置，并由固定裝置固定在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)。單個(gè)扇形網(wǎng)帶61為鏈板結(jié)構(gòu)，最底端扇形網(wǎng)帶61下料通道位于轉(zhuǎn)底爐布料區(qū)1之上，距離爐底400mm。
同個(gè)網(wǎng)帶中的輻射管中心距為900mm，兩層網(wǎng)帶中心距離為800mm。扇形網(wǎng)帶由隔板7分割為3個(gè)環(huán)形跑道，且環(huán)形跑道與轉(zhuǎn)底爐圓周方向上的弧度一致、扇形網(wǎng)帶橫斷面與轉(zhuǎn)底爐徑向方向平行。輻射管19最高溫度為1100℃。
扇形網(wǎng)帶上均勻分布有孔徑4mm的方形氣孔8，末端下料通道寬度100mm。
布料裝置兩端的擋墻16距離轉(zhuǎn)底爐爐底高度為150mm。
回收裝置17設(shè)置在布料裝置上方的轉(zhuǎn)底爐頂壁，且在靠近網(wǎng)帶的一側(cè)。
含水生球在網(wǎng)帶運(yùn)行過(guò)程中和上行的預(yù)熱氣體接觸，同時(shí)受到網(wǎng)帶中輻射管19的熱輻射，生球逐漸被烘干，同時(shí)生球中的鉛、鋅化合物與還原劑反應(yīng)生成金屬，高溫時(shí)揮發(fā)，通過(guò)回收裝置17進(jìn)行回收。
烘干后的球團(tuán)通過(guò)扇形網(wǎng)帶61的下料通道進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐布料區(qū)1，依次經(jīng)過(guò)預(yù)熱區(qū)2、中溫區(qū)3、高溫區(qū)4，球團(tuán)在此階段停留時(shí)間為25min，高溫區(qū)溫度為1350℃。球團(tuán)在該過(guò)程中不會(huì)發(fā)生明顯的爆裂現(xiàn)象，同時(shí)鐵氧化物發(fā)生還原反應(yīng)，生成高溫金屬化球團(tuán)。
冷卻區(qū)5設(shè)置有氣體噴吹裝置18，其噴吹氣體為焦?fàn)t煤氣。噴吹氣體與高溫金屬化球團(tuán)接觸，冷卻球團(tuán)的同時(shí)將氣體預(yù)熱，隨后上行至布料裝置烘干、預(yù)熱生球；此外，還原性氣體將金屬化球團(tuán)的鐵氧化物進(jìn)一步還原，提高還原效果。經(jīng)冷卻還原的金屬化球團(tuán)通過(guò)出料裝置11排出爐外。
轉(zhuǎn)底爐還原試驗(yàn)結(jié)果為鉛揮發(fā)率98.13％，鋅揮發(fā)率99.12％，球團(tuán)金屬化率為86.16％，冷卻后的還原產(chǎn)物溫度1000℃。
出料裝置11排出熱態(tài)的還原產(chǎn)物直接送入熔化分離裝置S300進(jìn)行熔分，加入10％的石灰石作助溶劑，在溫度1600℃下，保溫60min，渣鐵分離，得到的液態(tài)渣直接送入制備礦棉裝置S400用于生產(chǎn)礦棉，同時(shí)得到含鐵96.77％的鐵水產(chǎn)品。
在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書(shū)中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。