一種處理釩鈦磁鐵礦的系統(tǒng)及其方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種處理釩鈦磁鐵礦的系統(tǒng)及其方法，所述系統(tǒng)包括原料成型系統(tǒng)、轉(zhuǎn)底爐直接還原系統(tǒng)、熔化分離系統(tǒng)和轉(zhuǎn)爐提釩系統(tǒng)。本發(fā)明專利技術(shù)進(jìn)一步公開了應(yīng)用所述系統(tǒng)處理釩鈦磁鐵礦的方法，包括：將釩鈦磁鐵礦、還原劑和粘結(jié)劑通過原料成型系統(tǒng)制成含水分的生球團(tuán)；通過轉(zhuǎn)底爐直接還原系統(tǒng)進(jìn)行還原焙燒；將還原產(chǎn)物球團(tuán)送入熔化分離系統(tǒng)進(jìn)行熔分，得到含釩鐵水和鈦渣；含釩鐵水送入轉(zhuǎn)爐提釩系統(tǒng)吹掃提釩后，得到半鋼和五氧化二釩產(chǎn)品。采用本發(fā)明專利技術(shù)系統(tǒng)處理釩鈦磁鐵礦，可以采用未烘干的釩鈦磁鐵礦生球直接入爐，取消了工藝前端的烘干流程，節(jié)約投資，同時(shí)降低能耗；利用熱態(tài)還原產(chǎn)物顯熱的同時(shí)有效提高了金屬化率。

System and method for treating vanadium titanium magnetite

The invention discloses a system for treating vanadium titanium magnetite and a method thereof, wherein the system comprises a raw material forming system, a bottom hearth furnace direct reduction system, a melting separation system and a converter vanadium extraction system. The present invention further discloses the application of the method, system for processing vanadium titanium magnetite include vanadium titanium magnetite, reducing agent and water binder containing raw pellets made by raw material molding system; the rotary hearth furnace direct reduction system of reduction roasting; product pellet reduction melting separation system into melting, obtain molten iron containing vanadium and titanium slag; molten iron containing vanadium into converter vanadium vanadium blowing system, semi steel and five of two vanadium products. The system of the invention can be used without treatment of vanadium and titanium magnetite titanomagnetite pellet drying directly into the furnace, cancel the drying process, the front end of the process of saving investment, reducing the energy consumption; utilizing sensible heat thermal reduction products at the same time improve the metallization rate.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種處理釩鈦磁鐵礦的系統(tǒng)及其方法
本專利技術(shù)涉及一種處理釩鈦磁鐵礦的系統(tǒng)，本專利技術(shù)進(jìn)一步涉及應(yīng)用該系統(tǒng)處理釩鈦磁鐵礦的方法，屬于釩鈦磁鐵礦的綜合利用領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
釩鈦磁鐵礦是磁鐵礦(Fe3O4)－鈦鐵晶石(2FeO·TiO2)－鎂鋁尖晶石(MgO·Al2O3)－鈦鐵礦(FeO·TiO2)密切共生的復(fù)合體。釩鈦磁鐵礦不僅是鐵的重要來源，而且伴生的釩和鈦等組份，具有很高的綜合利用價(jià)值。我國(guó)釩鈦磁鐵礦床分布廣泛，儲(chǔ)量豐富，儲(chǔ)量和開采量居全國(guó)鐵礦的第三位，已探明儲(chǔ)量98.3億噸，遠(yuǎn)景儲(chǔ)量達(dá)300億噸以上，主要分布在四川攀西(攀枝花-西昌)地區(qū)、河北承德地區(qū)、陜西漢中地區(qū)、湖北鄖陽(yáng)、襄陽(yáng)地區(qū)、山東臨沂、廣東興寧及山西代縣、遼寧朝陽(yáng)等地區(qū)。在中國(guó)和俄羅斯采用的高爐—轉(zhuǎn)爐工藝流程，鈦回收效果不理想；目前在國(guó)內(nèi)采用轉(zhuǎn)底爐工藝處理釩鈦磁鐵礦逐漸發(fā)展起來，但采用轉(zhuǎn)底爐進(jìn)行處理時(shí)，需對(duì)原料進(jìn)行造塊、烘干等處理，工藝流程較長(zhǎng)，設(shè)備較多、投資較大、占地面積也較大。轉(zhuǎn)底爐直接還原工藝多采用物料成型(壓球或者造球)—烘干—直接還原流程，成型后的球團(tuán)需經(jīng)烘干后才能布入轉(zhuǎn)底爐，因此須單獨(dú)設(shè)置烘干設(shè)備進(jìn)行烘干；此外，經(jīng)轉(zhuǎn)底爐直接還原的金屬化球團(tuán)，還需經(jīng)過冷卻后才能排出轉(zhuǎn)底爐，并通過設(shè)置在轉(zhuǎn)底爐冷卻段上的水冷壁進(jìn)行冷卻，這也造成了金屬化球團(tuán)熱量的浪費(fèi)。公開號(hào)為CN1235268A的中國(guó)專利技術(shù)專利公開了一種用于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，尤其是轉(zhuǎn)底爐的進(jìn)料與布料裝置。該裝置包括物料進(jìn)給機(jī)構(gòu)(2,3)，物料移送機(jī)構(gòu)(304)和物料重力傾倒導(dǎo)槽(4)，上述設(shè)備包括用于差分的分配物料的靜態(tài)裝置，所述機(jī)構(gòu)包括傾倒導(dǎo)槽(4)的布料前緣(214)，它具有基本上為曲線的外形，該曲線的導(dǎo)數(shù)是回轉(zhuǎn)工作臺(tái)(10)的在工作臺(tái)中心和其邊緣之間的部分的半徑的遞增線性函數(shù)。傾倒導(dǎo)槽(4)相對(duì)回轉(zhuǎn)臺(tái)(10)大致徑向地設(shè)置，并且設(shè)置在一個(gè)幾乎平行于所述回轉(zhuǎn)工作臺(tái)(10)的平面的平面上，并且與一料槽(5)一起動(dòng)作，該料槽的出口邊緣(205)靠近工作臺(tái)的表面設(shè)置，并且具有與傾倒導(dǎo)槽(4)的布料前緣(214)基本類似的曲線外形。傾倒導(dǎo)槽(4)由固定在所述導(dǎo)槽(4)的基部(204)上的多個(gè)隔壁(114)分隔成多個(gè)通道(104)，導(dǎo)槽(5)被多個(gè)隔壁(115)分隔多個(gè)通道(105)，通道具有與導(dǎo)槽(4)的通道(104)的料口一樣的截面。供料裝備(103)包括用于操縱將傾倒導(dǎo)槽(4)分隔成通道(104)的所述隔壁(114)的機(jī)構(gòu)，所述隔壁可以相對(duì)所述導(dǎo)槽(4)得基部(204)移動(dòng)。同時(shí)，供料調(diào)節(jié)裝置包括動(dòng)態(tài)機(jī)構(gòu)(103)，用于在傾倒導(dǎo)槽(4)的整個(gè)橫截面上進(jìn)行差分式供料，該裝置設(shè)置在導(dǎo)槽(4)和進(jìn)給裝置(2，3)之間。動(dòng)態(tài)的差分供料裝置包括多個(gè)閘門(113)，這些閘門具有適當(dāng)?shù)南嗷オ?dú)立的操作裝置(123)并且被設(shè)置成可控制由導(dǎo)槽所分隔成的每一條通道(104)的入口。這些閘門都安裝在一個(gè)傾倒導(dǎo)槽(4)的頂部上形成的滑槽(203)中。以上裝置通過合適的懸掛機(jī)構(gòu)(101)安裝在一個(gè)支撐框架(1)上；該方法所存在的主要缺陷是無法處理未烘干的球團(tuán)，需要在造球階段加入烘干工藝，增加了工藝能耗；同時(shí)無法直接利用煙氣所攜帶的熱量，增加熱損失。申請(qǐng)?zhí)枮?01510648755.7的中國(guó)專利技術(shù)專利公開了一種用于轉(zhuǎn)底爐中的冷卻與烘干同步的方法，具體步驟如下：首先，將轉(zhuǎn)底爐紅球通過第一導(dǎo)料槽均勻地落在進(jìn)料端A2的該下層鏈板上，同時(shí)將該轉(zhuǎn)底爐生球通過第一布料器均勻地落在進(jìn)料端B1的該上層鏈板上；其次，通過調(diào)節(jié)該上層鏈板和該下層鏈板的轉(zhuǎn)速，確保二者的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反；隨后，冷空氣上升并穿過位于該下層鏈板上的紅球，對(duì)該紅球進(jìn)行降溫，同時(shí)冷空氣溫度升高轉(zhuǎn)變成預(yù)熱空氣；然后，該預(yù)熱空氣繼續(xù)上升，再穿過該上層鏈板上的生球，對(duì)該生球進(jìn)行烘干，預(yù)熱，同時(shí)該預(yù)熱空氣溫度下降，轉(zhuǎn)變成含有一定熱量的熱空氣；最后，該熱空氣被抽出，進(jìn)入塵降室，再由該塵降室進(jìn)入該除塵室，通過該除塵室轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)底爐中的空氣預(yù)熱系統(tǒng)中使用。該方法中轉(zhuǎn)底爐還原產(chǎn)品紅球須排出轉(zhuǎn)底爐爐外才能進(jìn)行冷卻處理，不僅需要單獨(dú)設(shè)置冷卻裝置，還會(huì)造成熱量損耗；此外，對(duì)轉(zhuǎn)底爐還原產(chǎn)品采用空氣冷卻，容易造成轉(zhuǎn)底爐產(chǎn)品的氧化，會(huì)降低產(chǎn)品的金屬化率，影響產(chǎn)品品質(zhì)。中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01320041232.2公開了一種多層式鋼網(wǎng)傳送烘干機(jī)，其包括：一種多層式鋼網(wǎng)傳送烘干機(jī)，所述烘干機(jī)包括多層鋼網(wǎng)傳送帶，相鄰兩層鋼網(wǎng)傳送帶之間的傳送方向相反，上一層鋼網(wǎng)傳送帶的下行端較下一層鋼網(wǎng)傳送帶的上行端縮進(jìn)。每一層鋼網(wǎng)傳送帶均連接有獨(dú)立的傳動(dòng)器。本技術(shù)提供的多層式鋼網(wǎng)傳送烘干機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同物料的烘干處理，同時(shí)在增加物料處理量的同時(shí)，即滿足高烘干效率的要求，節(jié)約占地面積，并可達(dá)到安全生產(chǎn)的目的。該方法的烘干機(jī)僅能實(shí)現(xiàn)烘干功能，且需要單獨(dú)使用。綜合上述可見，在目前利用轉(zhuǎn)底爐處理釩鈦磁鐵礦的工藝中，生球的烘干和還原產(chǎn)物的冷卻分別采用不同的設(shè)備和工藝進(jìn)行處理，占地面大，工藝流程長(zhǎng)，熱利用效率低，這不僅建設(shè)成本增大，還會(huì)造成能耗指標(biāo)偏高、生產(chǎn)成本偏高等問題，亟待改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的之一是提供一種用于處理釩鈦磁鐵礦的系統(tǒng)；本專利技術(shù)的目的之二是提供一種應(yīng)用所述系統(tǒng)處理釩鈦磁鐵礦的方法；采用本專利技術(shù)的系統(tǒng)和方法處理釩鈦磁鐵礦，可以取消成型后的烘干工藝，在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)實(shí)現(xiàn)球團(tuán)的烘干、預(yù)熱，再經(jīng)轉(zhuǎn)底爐直接還原，熔分爐熔化分離和轉(zhuǎn)爐吹煉鐵水提釩等工序，實(shí)現(xiàn)釩鈦磁鐵礦資源的綜合利用。本專利技術(shù)的上述目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：本專利技術(shù)首先提供了一種用于處理釩鈦磁鐵礦的系統(tǒng)，包括：原料成型系統(tǒng)、轉(zhuǎn)底爐直接還原系統(tǒng)、熔化分離系統(tǒng)和轉(zhuǎn)爐提釩系統(tǒng)；其中，原料成型系統(tǒng)的出口與轉(zhuǎn)底爐直接還原系統(tǒng)的給料口相通，轉(zhuǎn)底爐直接還原系統(tǒng)的出口與熔化分離系統(tǒng)的給料口相通，熔化分離系統(tǒng)的出口與轉(zhuǎn)爐提釩系統(tǒng)的給料口相通；所述免烘干直接還原轉(zhuǎn)底爐系統(tǒng)包括布料裝置干燥以及預(yù)熱、轉(zhuǎn)底爐預(yù)熱及直接還原、轉(zhuǎn)底爐冷卻、轉(zhuǎn)底爐出料，其結(jié)構(gòu)包括環(huán)形爐體和可轉(zhuǎn)動(dòng)的環(huán)形爐底，該環(huán)形爐體由內(nèi)周爐壁、外周爐壁和環(huán)形爐頂組成，內(nèi)周爐壁與外周爐壁同軸設(shè)置，環(huán)形爐頂?shù)膬?nèi)、外邊分別連接在內(nèi)周爐壁和外周爐壁的頂端，形成環(huán)形爐膛，所述的環(huán)形爐底對(duì)應(yīng)設(shè)在該環(huán)形爐膛的下方；在該環(huán)形爐膛內(nèi)沿圓周依次設(shè)置有布料區(qū)、預(yù)熱區(qū)、中溫區(qū)、高溫區(qū)和冷卻區(qū)，且冷卻區(qū)和布料區(qū)相鄰，布料區(qū)和預(yù)熱區(qū)之間、高溫區(qū)和冷卻區(qū)之間用徑向的擋墻分隔，在該擋墻的下端與環(huán)形爐底之間留有能夠至少通過一層物料的間隔；在該預(yù)熱區(qū)、中溫區(qū)和高溫區(qū)的內(nèi)、外周爐壁上裝有燒嘴，在冷卻區(qū)和布料區(qū)的爐底之間設(shè)有螺旋出料器，在溜槽布料器下方的轉(zhuǎn)底爐冷卻區(qū)和螺旋出料器之間靠近環(huán)形爐底的內(nèi)、外周爐壁上設(shè)有氣體噴吹裝置；在溜槽布料器上方的轉(zhuǎn)底爐爐頂設(shè)有排氣煙囪；在該布料區(qū)和冷卻區(qū)之間的爐底上設(shè)有溜槽布料器且溜槽布料器橫斷面兩端位于隔墻之間；在該溜槽布料器上方的爐頂對(duì)應(yīng)于冷卻區(qū)的一側(cè)設(shè)有給料口；在溜槽布料器之間設(shè)置多個(gè)輻射管。所述溜槽布料器包括多段傾斜式溜槽構(gòu)成，其中傾斜式溜槽數(shù)量可以為2～5段，若數(shù)量過少，則生球在單條溜槽上容易造成堆積，影響烘干效果；若數(shù)量過多，則單條溜槽尺寸過小，粒徑較大的生球無法進(jìn)入；作為一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，所述溜槽布料器包括三段傾斜式溜本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種處理釩鈦磁鐵礦的系統(tǒng)，其特征在于，包括：原料成型系統(tǒng)(S100)、轉(zhuǎn)底爐直接還原系統(tǒng)(S200)、熔化分離系統(tǒng)(S300)和轉(zhuǎn)爐提釩系統(tǒng)(S400)；其中，原料成型系統(tǒng)(S100)的出料口與轉(zhuǎn)底爐直接還原系統(tǒng)(S200)的入料口相通，轉(zhuǎn)底爐直接還原系統(tǒng)(S200)的出料口與熔化分離系統(tǒng)(S300)的入料口相通，熔化分離系統(tǒng)(S300)的出料口與轉(zhuǎn)爐提釩系統(tǒng)(S400)的入料口相通；所述轉(zhuǎn)底爐直接還原系統(tǒng)(S200)包括環(huán)形爐體和可轉(zhuǎn)動(dòng)的環(huán)形爐底，在所述轉(zhuǎn)底爐的環(huán)形爐膛內(nèi)沿圓周依次設(shè)置有布料區(qū)(1)、預(yù)熱區(qū)(2)、中溫區(qū)(3)、高溫區(qū)(4)和冷卻區(qū)(5)，且冷卻區(qū)(5)和布料區(qū)(1)相鄰，布料區(qū)(1)和預(yù)熱區(qū)(2)之間、高溫區(qū)(4)和冷卻區(qū)(5)之間用徑向的擋墻(18)分隔，在該擋墻(18)的下端與環(huán)形爐底之間留有能夠至少通過一層物料的間隔；在該預(yù)熱區(qū)(2)、中溫區(qū)(3)和高溫區(qū)(4)的內(nèi)、外周爐壁上裝有燒嘴，在冷卻區(qū)(5)和布料區(qū)(1)的爐底之間設(shè)有螺旋出料器(10)，在該布料區(qū)(1)和冷卻區(qū)(5)之間的爐底上設(shè)有溜槽布料器，且溜槽布料器橫斷面兩端位于隔墻(18a、18b)之間；在該溜槽布料器上方的爐頂對(duì)應(yīng)于冷卻區(qū)(5)的一側(cè)設(shè)有給料口(20)；在溜槽布料器下方的轉(zhuǎn)底爐冷卻區(qū)(5)和螺旋出料器(10)之間靠近環(huán)形爐底的內(nèi)、外周爐壁上設(shè)有氣體噴吹裝置(7)；在溜槽布料器上方的轉(zhuǎn)底爐爐頂設(shè)有排氣煙囪(19)；在溜槽布料器中間設(shè)置多個(gè)輻射管(17)。...

【技術(shù)特征摘要】
2016.10.28 CN 20161096475711.一種處理釩鈦磁鐵礦的系統(tǒng)，其特征在于，包括：原料成型系統(tǒng)(S100)、轉(zhuǎn)底爐直接還原系統(tǒng)(S200)、熔化分離系統(tǒng)(S300)和轉(zhuǎn)爐提釩系統(tǒng)(S400)；其中，原料成型系統(tǒng)(S100)的出料口與轉(zhuǎn)底爐直接還原系統(tǒng)(S200)的入料口相通，轉(zhuǎn)底爐直接還原系統(tǒng)(S200)的出料口與熔化分離系統(tǒng)(S300)的入料口相通，熔化分離系統(tǒng)(S300)的出料口與轉(zhuǎn)爐提釩系統(tǒng)(S400)的入料口相通；所述轉(zhuǎn)底爐直接還原系統(tǒng)(S200)包括環(huán)形爐體和可轉(zhuǎn)動(dòng)的環(huán)形爐底，在所述轉(zhuǎn)底爐的環(huán)形爐膛內(nèi)沿圓周依次設(shè)置有布料區(qū)(1)、預(yù)熱區(qū)(2)、中溫區(qū)(3)、高溫區(qū)(4)和冷卻區(qū)(5)，且冷卻區(qū)(5)和布料區(qū)(1)相鄰，布料區(qū)(1)和預(yù)熱區(qū)(2)之間、高溫區(qū)(4)和冷卻區(qū)(5)之間用徑向的擋墻(18)分隔，在該擋墻(18)的下端與環(huán)形爐底之間留有能夠至少通過一層物料的間隔；在該預(yù)熱區(qū)(2)、中溫區(qū)(3)和高溫區(qū)(4)的內(nèi)、外周爐壁上裝有燒嘴，在冷卻區(qū)(5)和布料區(qū)(1)的爐底之間設(shè)有螺旋出料器(10)，在該布料區(qū)(1)和冷卻區(qū)(5)之間的爐底上設(shè)有溜槽布料器，且溜槽布料器橫斷面兩端位于隔墻(18a、18b)之間；在該溜槽布料器上方的爐頂對(duì)應(yīng)于冷卻區(qū)(5)的一側(cè)設(shè)有給料口(20)；在溜槽布料器下方的轉(zhuǎn)底爐冷卻區(qū)(5)和螺旋出料器(10)之間靠近環(huán)形爐底的內(nèi)、外周爐壁上設(shè)有氣體噴吹裝置(7)；在溜槽布料器上方的轉(zhuǎn)底爐爐頂設(shè)有排氣煙囪(19)；在溜槽布料器中間設(shè)置多個(gè)輻射管(17)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述溜槽布料器包括多段與水平面有一定角度的傾斜式溜槽、輻射管(17)、振動(dòng)器(15)和固定裝置(16)和下料擋板(9)構(gòu)成，各段傾斜式溜槽首尾依次相連且在圓周方向相互交替錯(cuò)排列構(gòu)成連續(xù)的物料下降通道；下料擋板(9a、9b)設(shè)置在每段溜槽首端；固定裝置將各段傾斜式溜槽固定在一起并與爐頂?shù)恼駝?dòng)器(15)相連。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于：各段傾斜式溜槽各由4個(gè)隔板(6)以及圍在隔板內(nèi)的3條溜槽跑道(11)組成；首段傾斜式溜槽(12)的溜槽跑道位于給料口(20)的正下方；末段傾斜式溜槽的溜槽跑道的末端為下料通道，...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉占華，王欣，王巖，陳文亮，吳道洪，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：江蘇省冶金設(shè)計(jì)院有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：江蘇,32