[发明专利]一种生产铬镍铁复合合金的系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种生产铬镍铁复合合金的系统和方法。

背景技术

转底炉是一个底部可以转动的环形高温窑炉，烧嘴布于炉膛上部，燃料经烧嘴燃烧后产生热量，通过辐射传热的方式将热量传递至炉底物料。目前，转底炉主要用来还原某一种含铁资源，如钢铁厂粉尘、钒钛矿、红土镍矿、铬铁矿、含铁冶金渣等单一原料，转底炉具体工艺流程为：将某一种含铁原料配入一定的还原煤，再加入适量的其他添加剂及水分，充分混匀后将混合料制成含碳球团，球团经烘干处理后通过转底炉布料系统均匀地布于转底炉炉底上，炉底载着球团依次经过预热段及还原段，在1000℃-1300℃的高温下完成还原后，再经由出料机排出炉料，在还原过程中，燃料燃烧产生从热量主要是通过辐射传热的方式从上而下传递给炉料的，这种传热方式就决定了，对于炉内某一种物料的含碳球团来说，球团的布料厚度不能太厚，否则会造成导致球团还原不均匀，由上层到下层的球团还原效果逐渐变差的情况，最终影响产品指标。可以说，只能选择薄料层布料是转底炉与生俱来的一大弊端，这也大大限制了转底炉的产能。而如何实现转底炉的厚料层布料从而提高转底炉的产能，成为业内一大难点。

另一方面，在不锈钢冶炼过程中，作为不锈钢主要成分的铬和镍是分别以铬铁合金、镍铁合金（或纯镍）的状态加入的（即铬是以铬铁合金的状态加入，镍是以镍铁合金的状态加入），目前还没有出现过铬镍铁复合合金作为不锈钢的铬源、镍源使用；另外，传统不锈钢冶炼中，铬铁合金是最终由电炉熔炼而成，镍铁合金最终由电炉或高炉熔炼而成，而电炉法要消费昂贵的电能，能耗高、成本高，高炉法则由于高能耗高污染问题面临淘汰的局面，因此如何设计一种低能耗、低成本的生产铬镍铁复合合金的工艺成为本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种生产铬镍铁复合合金的系统和方法，将铬铁矿和红土镍矿的混合球团作为原料，采用特殊设计的转底炉双布料系统，改变了目前转底炉只用于处理某一种含铁资源的思路，提高了转底炉的热能利用率和产能；同时降低了熔炼过程能耗。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：

本发明提出了一种生产铬镍铁复合合金的系统，其特征在于，包括：第一混料装置、第一制球装置、第一烘干装置、第二混料装置、第二制球装置、第二烘干装置、转底炉和燃气熔炼装置，其中，第一混料装置、第一制球装置和第一烘干装置依次相连，将红土镍矿制成干燥球团；第二混料装置、第二制球装置和第二烘干装置依次相连，将铬铁矿制成干燥球团；具有双布料系统的转底炉分别与所述第一烘干装置和第二烘干装置相连，将所述红土镍矿干燥球团和铬铁矿干燥球团分层布置在所述转底炉内；所述燃气熔炼装置与所述转底炉相连，对经转底炉还原后得到的出料球团混合物进行熔炼，得到铬镍铁复合合金。

进一步的，所述第一混料装置包括：红土镍矿入口、第一还原剂入口、第一添加剂入口、第一水入口和红土镍矿混合物料出口，用于将红土镍矿、第一还原剂、第一添加剂和水进行混合，得到红土镍矿混合物料；所述第一制球装置包括：红土镍矿混合物料入口和红土镍矿含水球团出口，所述红土镍矿混合物料入口与所述混合红土镍矿混合物料出口相连，用于将红土镍矿混合物料进行制球，得到红土镍矿含水球团；所述第一烘干装置包括：红土镍矿含水球团入口和红土镍矿干燥球团出口，所述红土镍矿含水球团入口与所述红土镍矿含水球团出口相连，用于将红土镍矿含水球团烘干，得到红土镍矿干燥球团。

进一步的，所述第二混料装置包括：铬铁矿入口、第二还原剂入口、第二添加剂入口、第二水入口和铬铁矿混合物料出口，用于将铬铁矿、第二还原剂、第二添加剂和水进行混合，得到铬铁矿混合物料；所述第二制球装置包括：铬铁矿混合物料入口和铬铁矿含水球团出口，所述铬铁矿混合物料入口与所述铬铁矿混合物料出口相连，用于将铬铁矿混合物料进行制球，得到铬铁矿含水球团；所述第二烘干装置包括：铬铁矿含水球团入口和铬铁矿干燥球团出口，所述铬铁矿含水球团入口与所述铬铁矿含水球团出口相连，用于将铬铁矿含水球团烘干，得到铬铁矿干燥球团。

进一步的，所述双布料系统的转底炉包括：转底炉炉腔、环形炉底和烟气出口，其中，所述环形炉底可转动地设于所述转底炉炉腔的下部，所述转底炉炉腔沿其圆周旋转方向依次分为进料区、还原区和出料区，位于所述进料区设有第一布料装置和第二布料装置，所述第一布料装置与红土镍矿干燥球团出口相连，所述第二布料装置与铬铁矿干燥球团出口相连，用于在转底炉中布置两种球团。