本發明專利技術公開了一種燃氣熔分爐及其還原工藝，還公開了一種具有所述燃氣熔分爐的煉鐵裝置和所述煉鐵裝置的還原工藝。所述燃氣熔分爐包括：爐體，爐體內具有爐腔，爐體設有用于向爐腔內加入釩鈦金屬化球團和還原劑的加料口、用于排出含釩鐵水的出鐵口、用于排出含鈦爐渣的放渣口、用于排出煙氣的出煙口、用于向熔體噴吹還原劑的還原劑噴吹口和用于向熔體噴吹惰性氣體的惰性氣體噴吹口；還原劑噴吹管，還原劑噴吹管插入到還原劑噴吹口內；和用于向爐腔內噴吹可燃性氣體的燒嘴，燒嘴設在爐腔的側壁上。根據本發明專利技術實施例的燃氣熔分爐具有低排放、運行成本低、能耗低、生產效率高、運行時間長、維護成本低等優點。
【技術實現步驟摘要】
燃氣熔分爐和煉鐵裝置以及它們的還原工藝
本專利技術涉及一種燃氣熔分爐及其還原工藝，還涉及一種具有所述燃氣熔分爐的煉鐵裝置和所述煉鐵裝置的還原工藝。
技術介紹
釩鈦礦作為一種低成本低品質的鐵礦資源，含有價值極高的釩鈦，如何用好釩鈦礦，發揮資源的最大優勢，全面回收鐵釩鈦一直是冶金界科研工作者努力目標。目前非高爐處理釩鈦礦工藝技術有：1、回轉窯-電爐冶煉工藝，此工藝先用回轉窯對釩鈦磁鐵礦進行預還原(還原溫度在1200℃以下)，然后將金屬化球團送入電爐中冶煉，生產含釩鐵水，并進行吹氧冶煉得到釩渣和半鋼，半鋼再用轉爐冶煉成鋼水。2、轉底爐-電爐冶煉工藝，此工藝先用轉底爐對釩鈦磁鐵礦進行預還原(還原溫度在1250-1400℃)，然后將金屬化球團送入電爐中冶煉，生產含釩鐵水和高鈦渣。
技術實現思路
本專利技術旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本專利技術提出一種具有運行成本低、能耗低的優點的燃氣熔分爐。本專利技術還提出一種所述燃氣熔分爐的還原工藝。本專利技術提出一種具有所述燃氣熔分爐的煉鐵裝置。本專利技術還提出一種所述煉鐵裝置的還原工藝。根據本專利技術第一方面實施例的燃氣熔分爐包括：爐體，所述爐體內具有爐腔，所述爐體設有用于向所述爐腔內加入釩鈦金屬化球團和還原劑的加料口、用于排出含釩鐵水的出鐵口、用于排出含鈦爐渣的放渣口、用于排出煙氣的出煙口、用于向熔體噴吹還原劑的還原劑噴吹口和用于向熔體噴吹惰性氣體的惰性氣體噴吹口；還原劑噴吹管，所述還原劑噴吹管插入到所述還原劑噴吹口內，用于向熔體噴吹還原劑；和用于向所述爐腔內噴吹可燃性氣體的燒嘴，所述燒嘴設在所述爐腔的側壁上。根據本專利技術實施例的燃氣熔分爐具有運行成本低、能耗低的優點。另外，根據本專利技術上述實施例的燃氣熔分爐還可以具有如下附加的技術特征：根據本專利技術的一個實施例，所述還原劑噴吹管與豎直向下的方向之間的夾角在5度-30度的范圍內。根據本專利技術的一個實施例，所述還原劑噴吹管與豎直向下的方向之間的夾角為15度。根據本專利技術的一個實施例，所述惰性氣體噴吹口為多個，所述還原劑噴吹口為多個且所述還原劑噴吹管為多個，多個所述還原劑噴吹管一一對應地插入到多個所述還原劑噴吹口內。根據本專利技術的一個實施例，所述燃氣熔分爐進一步包括蓄熱室，所述蓄熱室具有彼此隔絕的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室設有與所述出煙口相連的第一進口和用于排出所述煙氣的第一出口，所述第二腔室設有用于通入所述可燃性氣體的第二進口和與所述燒嘴相連的第二出口。根據本專利技術的一個實施例，所述出鐵口的中心與所述放渣口的中心的連線與豎直向下的方向之間的夾角為45度。根據本專利技術的第二方面提出一種利用根據本專利技術第一方面所述的燃氣熔分爐還原釩鈦金屬化球團的還原工藝，所述還原工藝包括以下步驟：將釩鈦金屬化球團和還原劑從所述加料口加入到所述爐腔內，利用所述燒嘴向所述爐腔內噴吹可燃性氣體，以便加熱熔化還原所述釩鈦金屬化球團；待所述釩鈦金屬化球團呈熔融狀態時，利用所述還原劑噴吹管向熔體內噴吹還原劑，從所述惰性氣體噴吹口向所述熔體內噴吹惰性氣體以便對所述熔體進行攪拌；和從所述出鐵口排出含釩鐵水，從所示放渣口排出含鈦爐渣。所述可燃性氣體包括焦爐煤氣、高爐煤氣、轉爐煤氣、煤制氣和天然氣中的至少一種。根據本專利技術的第三方面提出一種煉鐵裝置，所述煉鐵裝置包括：用于還原釩鈦氧化球團或礦石的豎爐，所述豎爐包括用于加入釩鈦氧化球團的進料口和用于排出釩鈦金屬化球團的出料口；和燃氣熔分爐，所述燃氣熔分爐包括：爐體，所述爐體內具有爐腔，所述爐體設有用于向所述爐腔內加入釩鈦金屬化球團和還原劑的加料口、用于排出含釩鐵水的出鐵口、用于排出含鈦爐渣的放渣口、用于排出煙氣的出煙口、用于向熔體噴吹還原劑的還原劑噴吹口和用于向熔體噴吹惰性氣體的惰性氣體噴吹口；還原劑噴吹管，所述還原劑噴吹管插入到所述還原劑噴吹口內，用于向熔體噴吹還原劑；以及用于向所述爐腔內噴吹可燃性氣體的燒嘴，所述燒嘴設在所述爐腔的側壁上。根據本專利技術的第四方面提出一種根據本專利技術第三方面所述的煉鐵裝置的還原工藝，所述還原工藝包括以下步驟：向所述豎爐內加入釩鈦氧化球團，利用所述豎爐還原所述釩鈦氧化球團，并得到釩鈦金屬化球團；將釩鈦金屬化球團和還原劑從所述加料口加入到所述爐腔內，利用所述燒嘴向所述爐腔內噴吹可燃性氣體，以便加熱熔化還原所述釩鈦金屬化球團；待所述釩鈦金屬化球團呈熔融狀態時，利用所述還原劑噴吹管向熔體內噴吹還原劑，從所述惰性氣體噴吹口向所述熔體內噴吹惰性氣體以便對所述熔體進行攪拌；和從所述出鐵口排出含釩鐵水，從所示放渣口排出含鈦爐渣。附圖說明圖1是根據本專利技術實施例的燃氣熔分爐的結構示意圖；圖2是根據本專利技術實施例的燃氣熔分爐的局部結構示意圖；圖3是根據本專利技術實施例的燃氣熔分爐的局部結構示意圖；圖4是根據本專利技術實施例的燃氣熔分爐的局部結構示意圖；圖5是根據本專利技術實施例的燃氣熔分爐的還原工藝的流程圖。具體實施方式下面詳細描述本專利技術的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本專利技術，而不能理解為對本專利技術的限制。下面參考附圖描述根據本專利技術實施例的煉鐵裝置。如圖1-圖4所示，根據本專利技術實施例的煉鐵裝置包括豎爐(圖中未示出)和燃氣熔分爐10。所述豎爐用于還原釩鈦氧化球團或礦石，所述豎爐包括用于加入釩鈦氧化球團的進料口和用于排出釩鈦金屬化球團的出料口。燃氣熔分爐10包括爐體101、還原劑噴吹管102和用于向爐腔1011內噴吹可燃性氣體的燒嘴103。爐體101內具有爐腔1011，爐體101設有用于向爐腔1011內加入釩鈦金屬化球團和還原劑的加料口1012、用于排出含釩鐵水的出鐵口1013、用于排出含鈦爐渣的放渣口1014、用于排出煙氣的出煙口、用于向熔體105噴吹還原劑的還原劑噴吹口1015和用于向熔體105噴吹惰性氣體的惰性氣體噴吹口1016。還原劑噴吹管102插入到還原劑噴吹口1015內，還原劑噴吹管102用于向熔體105噴吹還原劑，燒嘴103設在爐腔1011的側壁上。下面參考圖5描述根據本專利技術實施例的煉鐵裝置的還原工藝。所述還原工藝包括以下步驟：向豎爐內加入釩鈦氧化球團或礦石，利用豎爐還原釩鈦氧化球團，并得到釩鈦金屬化球團；將釩鈦金屬化球團和還原劑從加料口1012加入到爐腔1011內，利用燒嘴103向爐腔1011內噴吹可燃性氣體，以便加熱熔化還原釩鈦金屬化球團；待釩鈦金屬化球團呈熔融狀態時，利用還原劑噴吹管102向熔體105內噴吹還原劑，從惰性氣體噴吹口1016向熔體105內噴吹惰性氣體以便對熔體105進行攪拌；和從出鐵口1013排出含釩鐵水，從所示放渣口1014排出含鈦爐渣。根據本專利技術實施例的燃氣熔分爐10通過設置插入到還原劑噴吹口1015內的還原劑噴吹管102，從而可以利用還原劑噴吹管102將一部分還原劑直接噴吹到熔體105內(另一部分還原劑從加料口1012加入到爐腔1011內)。由此可以將還原劑的燒損率至少降低50％，從而可以使還原劑的用量至少降低10％(例如，還原劑的用量可以降低10％-50％)，進而可以使二氧化碳的排放量至少降低10％(例如，二氧化碳的排放量降低10％-22％)。根據本專利技術實本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種燃氣熔分爐，其特征在于，包括：爐體，所述爐體內具有爐腔，所述爐體設有用于向所述爐腔內加入釩鈦金屬化球團和還原劑的加料口、用于排出含釩鐵水的出鐵口、用于排出含鈦爐渣的放渣口、用于排出煙氣的出煙口、用于向熔體噴吹還原劑的還原劑噴吹口和用于向熔體噴吹惰性氣體的惰性氣體噴吹口；還原劑噴吹管，所述還原劑噴吹管插入到所述還原劑噴吹口內，用于向熔體噴吹還原劑；和用于向所述爐腔內噴吹可燃性氣體的燒嘴，所述燒嘴設在所述爐腔的側壁上。
【技術特征摘要】
1.一種燃氣熔分爐，其特征在于，包括：爐體，所述爐體內具有爐腔，所述爐體設有用于向所述爐腔內加入釩鈦金屬化球團和還原劑的加料口、用于排出含釩鐵水的出鐵口、用于排出含鈦爐渣的放渣口、用于排出煙氣的出煙口、用于向熔體噴吹還原劑的還原劑噴吹口和用于向熔體噴吹惰性氣體的惰性氣體噴吹口；還原劑噴吹管，所述還原劑噴吹管插入到所述還原劑噴吹口內，用于直接向熔體噴吹還原劑；用于向所述爐腔內噴吹可燃性氣體的燒嘴，所述燒嘴設在所述爐腔的側壁上；和蓄熱室，所述蓄熱室具有彼此隔絕的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室設有與所述出煙口相連的第一進口和用于排出所述煙氣的第一出口，所述第二腔室設有用于通入所述可燃性氣體的第二進口和與所述燒嘴相連的第二出口。2.根據權利要求1所述的燃氣熔分爐，其特征在于，所述還原劑噴吹管與豎直向下的方向之間的夾角在5度-30度的范圍內。3.根據權利要求2所述的燃氣熔分爐，其特征在于，所述還原劑噴吹管與豎直向下的方向之間的夾角為15度。4.根據權利要求1所述的燃氣熔分爐，其特征在于，所述惰性氣體噴吹口為多個，所述還原劑噴吹口為多個且所述還原劑噴吹管為多個，多個所述還原劑噴吹管一一對應地插入到多個所述還原劑噴吹口內。5.根據權利要求1-4中任一項所述的燃氣熔分爐，其特征在于，所述出鐵口的中心與所述放渣口的中心的連線與豎直向下的方向之間的夾角為45度。6.一種利用根據權利要求1-5中任一項所述的燃氣熔分爐還原釩鈦金屬化球團的還原工藝，其特征在于，包括以下步驟：將釩鈦金屬化球團和還原劑從所述加料口加入到所述爐腔內，利用所述燒嘴向所述爐腔內噴吹可燃性氣體，以便加熱熔化還原所述釩鈦金屬化球團；待所述釩鈦金屬化球團呈熔融狀態時，利用所述還原劑噴吹管直接向熔體內噴吹還原劑，從所述惰性氣...
【專利技術屬性】
技術研發人員：吳道洪，鄧君，薛遜，李志遠，張嵐，
申請(專利權)人：北京神霧環境能源科技集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11
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