專利名稱：直接還原鎳的冶煉用轉(zhuǎn)底爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是關(guān)于一種冶金行業(yè)的爐窯，尤其涉及一種適合于由紅土鎳礦直接還 原鎳的冶煉用轉(zhuǎn)底爐。
背景技術(shù)：
由于鎳金屬優(yōu)異的物理化學性能，在國民經(jīng)濟及軍工、國防等方面應(yīng)用廣泛且需 求量大，屬于緊缺的戰(zhàn)略資源，特別是近年來供需矛盾突出，造成了鎳價飆升。目前，從硫化鎳礦中生產(chǎn)的鎳占總產(chǎn)量的70%，而從紅土鎳礦中生產(chǎn)的鎳約占總 產(chǎn)量的30%，也就是說全球的鎳供給主要由儲量較小的硫化鎳資源提供，導(dǎo)致全球硫化鎳 資源逐漸枯竭。世界上紅土鎳礦的處理工藝歸納起來大致有三種，即火法工藝、濕法工藝和 選冶結(jié)合工藝，但這些生產(chǎn)工藝造成了能源的極大消耗及污染物的增加。如果采用轉(zhuǎn)底爐直接還原鎳的技術(shù)可以具有以下有點1.對紅土鎳礦無特殊要 求，對物料適應(yīng)性強，資源利用率高；2.能耗低，屬于資源節(jié)約、環(huán)境友好、節(jié)能減排的冶金 新技術(shù)。但是，采用上述轉(zhuǎn)底爐直接還原鎳的工藝，需要轉(zhuǎn)底爐滿足高爐溫及特定的還原 性氣氛等還原的重要條件；而現(xiàn)有結(jié)構(gòu)無法滿足這樣的還原條件。由此，本發(fā)明人憑借多年的相關(guān)設(shè)計和制造經(jīng)驗，提出一種直接還原鎳的冶煉用 轉(zhuǎn)底爐，以滿足轉(zhuǎn)底爐直接還原鎳的工藝要求。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種直接還原鎳的冶煉用轉(zhuǎn)底爐，該轉(zhuǎn)底爐適合于由 紅土鎳礦直接還原鎳，并具有節(jié)能、環(huán)保、燃燒溫度高的特點。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，一種直接還原鎳的冶煉用轉(zhuǎn)底爐，所述轉(zhuǎn)底爐 包括一環(huán)形爐體，該環(huán)形爐體由內(nèi)爐墻、外爐墻和爐頂構(gòu)成一環(huán)形爐膛，所述內(nèi)、外爐墻之 間設(shè)有一能轉(zhuǎn)動的環(huán)形爐底；所述爐墻和爐頂?shù)氖軣崦嫔显O(shè)有超低水泥澆注料層；所述爐 底的工作面上設(shè)有碳化硅澆注料層；所述外爐墻上環(huán)設(shè)有多個燒嘴；所述環(huán)形爐體上設(shè)有 一用于裝料和卸料的敞開段。在本實用新型的一較佳實施方式中，在裝料端與出料端之間的環(huán)形爐膛內(nèi)順序分 隔出預(yù)熱段、加熱段和均熱段；所述多個燒嘴設(shè)置在對應(yīng)于所述加熱段和均熱段的外爐墻 上。在本實用新型的一較佳實施方式中，所述環(huán)形爐膛內(nèi)在預(yù)熱段、加熱段和均熱段 之間分別設(shè)有水冷隔墻。在本實用新型的一較佳實施方式中，所述爐墻和爐頂由輕質(zhì)磚和纖維板構(gòu)成，所 述超低水泥澆注料層設(shè)置于輕質(zhì)磚和纖維板的外側(cè)。在本實用新型的一較佳實施方式中，在所述環(huán)形爐膛內(nèi)并位于所述環(huán)形爐底下 方，設(shè)有支撐爐底的支撐裝置和驅(qū)動爐底旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置。[0013]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述環(huán)形爐底兩側(cè)與內(nèi)外爐墻之間分別設(shè)有 內(nèi)外水封裝置。在本實用新型的一較佳實施方式中，所述轉(zhuǎn)底爐上設(shè)有煙道，在煙道出口處設(shè)有 能將助燃空氣預(yù)熱的空氣預(yù)熱器和能將煤氣預(yù)熱的煤氣換熱器。在本實用新型的一較佳實施方式中，在所述敞開段兩側(cè)的裝料端和出料端分別設(shè) 置有裝料爐門和出料爐門。在本實用新型的一較佳實施方式中，所述環(huán)形爐體的內(nèi)爐墻、外爐墻和爐頂?shù)耐?側(cè)設(shè)有鋼結(jié)構(gòu)。由上所述，本實用新型的轉(zhuǎn)底爐其環(huán)形爐體采用復(fù)合結(jié)構(gòu)，爐墻和爐頂受熱面為 超低水泥澆注料層，其它為輕質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)；該結(jié)構(gòu)具有施工方便、密封性好、熱損失小、蓄熱 少、使用壽命長等優(yōu)點，同時可以減少爐體散熱，改善操作環(huán)境。環(huán)形爐底的工作面采用碳 化硅澆注料層，可以提高使用壽命；外爐墻上環(huán)設(shè)有多個亞高速燒嘴，可以保證球團礦(物 料)均勻加熱的要求，進而使轉(zhuǎn)底爐達到高爐溫及特定的還原性氣氛等還原的重要條件， 使爐溫及爐內(nèi)氣氛滿足直接還原紅土鎳礦的工藝要求。

以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新型的范 圍。其中，圖1 為本實用新型直接還原鎳的冶煉用轉(zhuǎn)底爐的外觀結(jié)構(gòu)示意圖。圖2 為本實用新型直接還原鎳的冶煉用轉(zhuǎn)底爐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡化示意圖。 圖3 為圖1中A-A剖視示意圖。圖4:為圖3中左側(cè)爐體的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了對本實用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖說明 本實用新型的具體實施方式
。如圖1 圖4所示，本實用新型提供一種直接還原鎳的冶煉用轉(zhuǎn)底爐100，該轉(zhuǎn)底 爐100包括一環(huán)形爐體1，該環(huán)形爐體1由內(nèi)爐墻11、外爐墻12和爐頂13構(gòu)成一環(huán)形爐膛 10，所述內(nèi)、外爐墻11、12之間設(shè)有一能轉(zhuǎn)動的環(huán)形爐底2 ；所述內(nèi)外爐墻11、12和爐頂13 的受熱面上設(shè)有超低水泥澆注料層，在本實施方式中，所述爐墻11、12和爐頂13由輕質(zhì)磚 和纖維板構(gòu)成，所述超低水泥澆注料層設(shè)置于輕質(zhì)磚和纖維板面向爐膛的一側(cè)；所述爐底 2的工作面上設(shè)有碳化硅澆注料層(即SiC澆注料層)；所述外爐墻12上環(huán)設(shè)有多個燒嘴 121 ；所述環(huán)形爐體1上設(shè)有一用于裝料和卸料的敞開段14。由上所述，本實用新型的轉(zhuǎn)底爐100其環(huán)形爐體1采用復(fù)合結(jié)構(gòu)，爐墻和爐頂受熱 面為超低水泥澆注料層，其它為輕質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)；該結(jié)構(gòu)具有施工方便、密封性好、熱損失小、 蓄熱少、使用壽命長等優(yōu)點，同時可以減少爐體散熱，改善操作環(huán)境。環(huán)形爐底2的工作面 采用碳化硅澆注料層，可以提高使用壽命；同時在內(nèi)外爐墻易損壞的邊緣磚，采用雙層的結(jié) 構(gòu)和材料，便于操作和維修。外爐墻12上環(huán)設(shè)有多個亞高速燒嘴121，可以保證球團礦(物 料)均勻加熱的要求，進而使轉(zhuǎn)底爐100滿足高爐溫及特定的還原性氣氛等還原的重要條件。進一步，在本實施方式中，如圖1、圖2所示，在裝料端141與出料端142之間的環(huán) 形爐膛10內(nèi)順序分隔出預(yù)熱段101、加熱段102和均熱段103 ；所述多個燒嘴121最佳是設(shè) 置在對應(yīng)于所述加熱段102和均熱段103的外爐墻12上。本實用新型的轉(zhuǎn)底爐100在使 用時，由上料機(圖中未示出)將球團礦(物料)均勻地布置在環(huán)形爐底2上，爐內(nèi)球團通 過循環(huán)轉(zhuǎn)動的環(huán)形爐底2，自裝料端依次經(jīng)過預(yù)熱段、加熱段、均熱段和出料端，并到達出料 溫度。在本實施方式中，加熱段102配備較大的供熱能力，可使得球團礦在加熱段102進 行充分的加熱并滿足試驗所需的高溫(1300°C )要求；均熱段103和加熱段102氣氛控制 為還原性氣氛，可以通過調(diào)節(jié)所述燒嘴121輸送的空氣和煤氣的比例來實現(xiàn)(例如多供煤 氣，少供空氣)，以滿足球團礦在高溫下還原的要求。同時，均熱段103供熱還要留有適當?shù)?富裕能力，使得球團礦在均熱段103繼續(xù)保溫均熱或適當?shù)纳郎兀员ＷC出爐球團達到出 爐溫度要求和溫度均勻性的要求。在不供熱的預(yù)熱段101通入一定量的空氣，保證爐中的 未燃成分充分燃燒，達到環(huán)保和安全性要求。在本實施方式中，所述環(huán)形爐膛10內(nèi)在預(yù)熱段101、加熱段102和均熱段103之間 分別設(shè)有水冷隔墻(圖中未示出)。在所述敞開段14兩側(cè)的裝料端141和出料端142分別 設(shè)置有裝料爐門和出料爐門(圖中未示出 )，防止冷風吸入、煙氣外溢，便于控制爐溫。進一步，在本實施方式中，在所述環(huán)形爐膛1內(nèi)并位于所述環(huán)形爐底2的下方，設(shè) 有支撐爐底2的支撐裝置和驅(qū)動爐底2旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置。并且，所述環(huán)形爐底2兩側(cè)與內(nèi)、 外爐墻11、12之間分別設(shè)有內(nèi)、外水封裝置21 (如圖3所示)，防止爐內(nèi)熱氣外溢和冷風吸 入。在本實施方式中，所述轉(zhuǎn)底爐上設(shè)有煙道，轉(zhuǎn)底爐使用的燃料熱值必須高于 1350Kcal/Nm3,如發(fā)生爐煤氣，混合煤氣或天然氣等，并且空氣、煤氣必須要預(yù)熱到一定溫 度；因此，在煙道出口處設(shè)有能將助燃空氣預(yù)熱的空氣預(yù)熱器和能將煤氣預(yù)熱的煤氣換熱 器，可將助燃空氣預(yù)熱到約50(TC，將煤氣預(yù)熱到約250°C，以節(jié)約燃料。在本實施方式中，如圖3所示，所述環(huán)形爐體的內(nèi)爐墻11、外爐墻12和爐頂13的 外側(cè)設(shè)有鋼結(jié)構(gòu)15。以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式
，并非用以限定本實用新型的范 圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變 化與修改，均應(yīng)屬于本實用新型保護的范圍。
權(quán)利要求一種直接還原鎳的冶煉用轉(zhuǎn)底爐，所述轉(zhuǎn)底爐包括一環(huán)形爐體，該環(huán)形爐體由內(nèi)爐墻、外爐墻和爐頂構(gòu)成一環(huán)形爐膛，所述內(nèi)、外爐墻之間設(shè)有一能轉(zhuǎn)動的環(huán)形爐底；其特征在于所述爐墻和爐頂?shù)氖軣崦嫔显O(shè)有超低水泥澆注料層；所述爐底的工作面上設(shè)有碳化硅澆注料層；所述外爐墻上環(huán)設(shè)有多個燒嘴；所述環(huán)形爐體上設(shè)有一用于裝料和卸料的敞開段。
2.如權(quán)利要求1所述的直接還原鎳的冶煉用轉(zhuǎn)底爐，其特征在于在裝料端與出料端 之間的環(huán)形爐膛內(nèi)順序分隔出預(yù)熱段、加熱段和均熱段；所述多個燒嘴設(shè)置在對應(yīng)于所述 加熱段和均熱段的外爐墻上。
3.如權(quán)利要求2所述的直接還原鎳的冶煉用轉(zhuǎn)底爐，其特征在于所述環(huán)形爐膛內(nèi)在 預(yù)熱段、加熱段和均熱段之間分別設(shè)有水冷隔墻。
4.如權(quán)利要求1所述的直接還原鎳的冶煉用轉(zhuǎn)底爐，其特征在于所述爐墻和爐頂由 輕質(zhì)磚和纖維板構(gòu)成，所述超低水泥澆注料層設(shè)置于輕質(zhì)磚和纖維板的外側(cè)。
5.如權(quán)利要求1所述的直接還原鎳的冶煉用轉(zhuǎn)底爐，其特征在于在所述環(huán)形爐膛內(nèi) 并位于所述環(huán)形爐底下方，設(shè)有支撐爐底的支撐裝置和驅(qū)動爐底旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置。
6.如權(quán)利要求1所述的直接還原鎳的冶煉用轉(zhuǎn)底爐，其特征在于所述環(huán)形爐底兩側(cè) 與內(nèi)外爐墻之間分別設(shè)有內(nèi)外水封裝置。
7.如權(quán)利要求1所述的直接還原鎳的冶煉用轉(zhuǎn)底爐，其特征在于所述轉(zhuǎn)底爐上設(shè)有 煙道，在煙道出口處設(shè)有能將助燃空氣預(yù)熱的空氣預(yù)熱器和能將煤氣預(yù)熱的煤氣換熱器。
8.如權(quán)利要求1所述的直接還原鎳的冶煉用轉(zhuǎn)底爐，其特征在于在所述敞開段兩側(cè) 的裝料端和出料端分別設(shè)置有裝料爐門和出料爐門。
9.如權(quán)利要求1所述的直接還原鎳的冶煉用轉(zhuǎn)底爐，其特征在于所述環(huán)形爐體的內(nèi) 爐墻、外爐墻和爐頂?shù)耐鈧?cè)設(shè)有鋼結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型為一種直接還原鎳的冶煉用轉(zhuǎn)底爐，所述轉(zhuǎn)底爐包括一環(huán)形爐體，該環(huán)形爐體由內(nèi)爐墻、外爐墻和爐頂構(gòu)成一環(huán)形爐膛，內(nèi)、外爐墻之間設(shè)有一能轉(zhuǎn)動的環(huán)形爐底；爐墻和爐頂?shù)氖軣崦嫔显O(shè)有超低水泥澆注料層；爐底的工作面上設(shè)有碳化硅澆注料層；外爐墻上環(huán)設(shè)有多個燒嘴；環(huán)形爐體上設(shè)有一用于裝料和卸料的敞開段。本實用新型的轉(zhuǎn)底爐其環(huán)形爐體采用復(fù)合結(jié)構(gòu)，爐墻和爐頂受熱面為超低水泥澆注料層；環(huán)形爐底的工作面采用碳化硅澆注料層，外爐墻上環(huán)設(shè)有多個亞高速燒嘴，可以使轉(zhuǎn)底爐達到高爐溫及特定的還原性氣氛等還原的重要條件，進而使爐溫及爐內(nèi)氣氛滿足直接還原紅土鎳礦的工藝要求。
文檔編號F27B9/34GK201555446SQ20092027794
公開日2010年8月18日 申請日期2009年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者孟顯亮, 戴偉, 王寶同, 程焰, 胡文超, 賈戈 申請人:北京京誠鳳凰工業(yè)爐工程技術(shù)有限公司