[发明专利]一种利用高温熔融铜渣生产耐候钢的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及节能环保和资源综合利用领域，尤其是涉及一种利用高温熔融铜渣生产耐候钢的系统及方法。

背景技术

铜渣是火法炼铜过程中产生的固体废渣，铜渣中全铁含量一般约为40％，远高于我国铁矿石的可采品位(TFe＞27％)。由于在铜渣中铁元素主要以铁橄榄石相存在，加之这些矿物相同其他非磁性矿物相紧密嵌合在一起，致使直接利用传统磨选、磁选等工艺路线，很难将铜渣中全部铁元素回收。在现有相关研究和工程化应用中，铜渣多通过配加还原剂、添加剂和粘结剂，经造球或造块后再还原焙烧，得到金属化球团或团块。最后，再将这些金属化球团或团块经破碎、粉磨和磁选等工序后，得到铁精矿粉，再返用于钢铁冶炼之中，在铜渣还原焙烧过程中，还要二次加热，造成能源的巨大浪费。

将水淬铜渣冷却后再高温处理，过程中造成了热量的浪费。铜渣的出炉温度为1250～1270℃，铜渣的比热容大约为1.1kJ·kg^-1·k^-1，单纯计算将铜渣由出炉温度冷却到室温25℃时，每吨铜渣冷却过程损失的热量大约为：1.3×10⁶kJ，按照标煤的热值：29307.6kJ·kg^-1计算，损失44.36kg，2016年我国铜渣产生量超过1600万吨，结合目前标煤的价格，2016年我国因铜渣的热量损失而造成的经济损失至少为5.7亿元。

高磷鲕状赤铁矿的综合利用是一个世界性的难题，磷在矿石中主要以胶磷矿的形式存在，而且胶磷矿与赤铁矿组成鲕粒，交互连生，嵌布紧密，将给选矿提高铁精矿品位、降低杂质磷含量造成极大难度。现有技术中往往采用直接还原-磨矿磁选工艺将铁中的磷含量降下来，所获得还原铁作为废钢使用。这种工艺存在的主要问题是：所获得的金属铁粉是一种中间产品，如果将其作为转炉废钢使用，铁中磷含量还是偏高。因此，目前还没有一种合理高效利用高磷鲕状赤铁矿资源的方法。

耐候钢，即耐大气腐蚀钢，是介于普通钢和不锈钢之间的低合金钢系列，耐候钢由普碳钢添加少量铜、磷、镍等耐腐蚀元素而成，具有优质钢的强韧、塑延、成型、焊割、磨蚀、高温、抗疲劳等特性。耐候钢的耐大气腐蚀性能为普通碳素钢的2～8倍，并且使用时间愈长，耐蚀作用愈突出。耐候钢除具有良好的耐候性外，还具有优良的力学、焊接等使用性能。耐候钢的耐大气腐蚀性能远高于普碳钢，在国外被广泛应用于集装箱、桥梁、汽车、铁路车辆和建筑等制造行业，目前国内耐候钢主要用于集装箱、铁路车辆，由此可见我国的耐候钢应用还有很大的需求空间。

基于此，现有技术有待改进。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种利用高温熔融铜渣生产耐候钢的系统及方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种利用高温熔融铜渣生产耐候钢的系统，包括配料装置、混匀装置、压球装置、还原熔分装置、精炼装置、转运装置以及成型装置，其中，

所述配料装置的物料出口连通至所述混匀装置的物料入口；

所述混匀装置的物料出口连通至所述压球装置的物料入口；

所述压球装置的物料出口连通至所述还原熔分装置的第一物料入口；

所述还原熔分装置的第一物料出口连通至所述精炼装置的物料入口；

所述转运装置设有高温熔融铜渣入口和高温熔融铜渣出口，所述高温熔融铜渣出口连通至所述还原熔分装置的第二物料入口；

所述精炼装置的物料出口连通至所述成型装置的物料入口；

所述还原熔分装置的底部还设有底吹装置，所述底吹装置用于将所述还原熔分装置中的物料进行均质处理。

进一步地，所述配料装置包括分别连接至所述配料装置的物料入口的高磷矿仓、还原剂仓、粘结剂仓和添加剂仓。

进一步地，所述混匀装置包括第一进料皮带、混料机和第一出料皮带，所述第一进料皮带的物料入口连通至所述配料装置的物料出口，所述第一进料皮带的物料出口连通至所述混料机的物料入口，所述混料机的物料出口连通至所述第一出料皮带的物料入口。

进一步地，所述压球装置包括第二进料皮带、压球机和第二出料皮带，所述第二进料皮带的物料入口连通至所述第一出料皮带的物料出口，所述第二进料皮带的物料出口连通至所述压球机的物料入口，所述压球机的物料出口连通至所述第二出料皮带的物料入口，所述第二出料皮带的物料出口连通至所述还原熔分装置的第一物料入口。

进一步地，所述系统进一步包括，