一种定向强化闪速冶金方法与流程

1.本发明涉及钢铁工业、有色金属工业、机械铸造和需要减少碳排放的技术领域，具体为一种定向强化闪速冶金方法。


背景技术：

2.闪速熔炼是近代发展起来的一种先进的冶炼技术，能耗低，规模大，具有劳动条件好、自动化水平和劳动生产率高的优点，其金属回收率甚至高于传统湿法炼锌工艺，还能处理难以分选的铅锌混合精矿，同时产出铅和锌，克服了传统火法炼锌无法克服的间接加热缺点，该方法是用富氧空气或热风，将干精矿喷入闪速炉的反应空间，使精矿离子悬浮在高温氧化性气流中，迅速发生硫化矿物的氧化反应，并放出大量的热的熔炼过程。
3.目前闪速冶金在进行冶金时，通过高温进行熔炼金，然该方法在进行熔炼时不能够根据内部的温度形成数据的变化，这样的话就无法强化氧化度氛围，从而无法提高该金属熔炼的程度和质量，减少能源的浪费。


技术实现要素：

4.为进一步将闪速冶金技术拓展应用于钢铁工业等其他金属的冶炼，本发明提供了一种定向强化的闪速冶金方法，其具有效率高、投资少、能耗低等优点。
5.本发明提供的一种定向强化闪速冶金方法，包括以下步骤：
6.1)沿所述反应塔不同的下降高度的侧壁，依据化学反应所需要的温度及气氛的强化要求，布置有一个或多个燃料喷枪以及还原剂或氧化剂喷枪，通过调整所述各喷枪的工艺参数，使所述反应塔内形成定向的高温、高还原度或高氧化度氛围；
7.2)粉状的干燥矿砂经所述定向强化的反应塔顶部的一个或多个矿砂喷枪高速导入，使其呈极大比表面积状态弥散于所述的反应塔内定向强化氛围中，遂于数秒内完成主要的冶炼反应，产物落入所述的熔分池中；
8.3)在所述熔分池的侧壁亦同样依据化学反应所需要的温度及气氛的强化要求，布置有一个或多个燃料喷枪以及还原剂或氧化剂喷枪，以完成最终的化学反应过程。
9.进一步，所述燃料可采用天然气、氢气、焦炉煤气等任何燃料。
10.进一步，所述还原剂可采用氢气或一氧化碳等，所述氧化剂可采用空气或氧气等。
11.进一步，所述矿砂喷枪、燃料喷枪、还原剂或氧化剂喷枪可采用常规喷枪或等离子喷枪等。
12.进一步，所述定向强化闪速冶金方法，过程补热除采用所述燃料喷枪补热方式外，还可采用预加热氧化剂或还原剂、电极加热等补热方式。
13.进一步，所述定向强化闪速冶金方法，可处理钢铁及有色金属的复杂矿、红土镍矿、瓦斯灰以及各种工业废料等。
14.与现有闪速冶金技术相比，本发明所提供的一种定向强化闪速冶金方法，该定向强化闪速冶金方法，通过对反应釜内部的温度形成数据的变化，有效的提高反应釜内部的
氧化度氛围，通过提高氧化度氛围从而提高该金属熔炼的效率，在熔炼时通过喷枪的高度喷料，使得金属进入到高速的熔炼中，快速的完成熔炼，具有效率高、投资少、能耗低等有益的效果。
附图说明
15.图1为本发明中定向强化闪速冶金方法的流程。
16.图中：反应塔(100)、熔分池(200)、矿砂喷枪(10)、燃料喷枪(20)、还原剂或氧化剂喷枪(30)。
具体实施方式
17.下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.请参阅图1，一种定向强化闪速冶金方法，包括以下步骤：
19.1)沿反应塔100不同的下降高度的侧壁，依据化学反应所需要的温度及气氛的强化要求，布置有一个或多个燃料喷枪20以及还原剂或氧化剂喷枪30，通过调整各喷枪的工艺参数，使反应塔内形成定向的高温、高还原度或高氧化度氛围；
20.2)粉状的干燥矿砂经定向强化的反应塔顶部的一个或多个矿砂喷枪10高速导入，使其呈极大比表面积状态弥散于的反应塔内定向强化氛围中，遂于数秒内完成主要的冶炼反应，产物落入的熔分池200中；
21.3)在熔分池200的侧壁亦同样依据化学反应所需要的温度及气氛的强化要求，布置有一个或多个燃料喷枪20以及还原剂或氧化剂喷枪30，以完成最终的化学反应过程。
22.其中，燃料可采用天然气、氢气、焦炉煤气等任何燃料；
23.其中，还原剂可采用氢气或一氧化碳等，氧化剂可采用空气或氧气等。
24.其中，矿砂喷枪10、燃料喷枪20、还原剂或氧化剂喷枪30可采用常规喷枪或等离子喷枪等；
25.其中，定向强化闪速冶金方法，过程补热除采用燃料喷枪20补热方式外，还可采用预加热氧化剂或还原剂、电极加热等补热方式；
26.其中，定向强化闪速冶金方法，可处理钢铁及有色金属的复杂矿、红土镍矿、瓦斯灰以及各种工业废料等。
27.实施例一，定向强化闪速冶金炉反应塔内径6.35m，高10m，处理含铁品位65％的铁矿砂，年生产熔融生铁52.7万吨。
28.实施例二，定向强化闪速冶金炉反应塔内径13.5m，高12m，处理含铁品位65％的铁矿砂，年生产熔融生铁237.1万吨。
29.实施例三，定向强化闪速冶金炉反应塔内径13.5m，高10m，处理含铁品位56％的铁矿砂，年生产熔融生铁211.3万吨。
30.实施例四，定向强化闪速冶金炉反应塔内径5m，高8m，处理含铁品位21％的红土镍矿，年生产熔融镍铁10.3万吨。
31.本实施例在使用时，还原剂采用氢气或以氢气为主要成分的混合气，矿砂喷枪、燃料喷枪、还原剂或氧化剂喷枪采用常规喷枪，燃料采用天然气，过程补热采用燃料喷枪 预加热还原剂的补热方式。
32.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
33.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
34.本发明的有益效果是：该定向强化闪速冶金方法，通过对反应釜内部的温度形成数据的变化，有效的提高反应釜内部的氧化度氛围，通过提高氧化度氛围从而提高该金属熔炼的效率，在熔炼时通过喷枪的高度喷料，使得金属进入到高速的熔炼中，快速的完成熔炼，具有效率高、投资少、能耗低等有益的效果。
35.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。