一種處理銅渣的系統及其在處理銅渣中的應用的制作方法

本發明涉及處理銅渣的系統，進一步涉及該系統在處理銅渣中的應用，屬于銅渣的再利用領域。

背景技術：

銅渣是煉銅過程中產生的廢渣，主要來源于火法冶煉工藝，如反射爐熔煉、閃速爐熔煉、諾蘭達法、艾薩法、電爐等。據統計火法煉銅每生產1t銅，平均要產生2～3t銅渣，2013年中國銅渣產量約達1500萬t，中國銅渣堆存量累計已超過5000萬t，其中相當數量的銅、鉛、鋅、鐵等有價金屬，長期堆存，不僅占用土地，而且污染環境，更造成資源的巨大浪費。若能全部資源化利用，將產生巨大的經濟效益。

轉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，成型后的球團需經烘干后才能布入轉底爐，因此須單獨設置烘干設備進行烘干；此外，經轉底爐直接還原的還原產物，還需經過冷卻后才能排出轉底爐外，并通過設置在轉底爐冷卻段上的水冷壁進行冷卻，這也造成了還原產物熱量的浪費。

公開號為CN1235268A的中國發明專利公開了一種用于回轉工作臺，尤其是轉底爐的進料與布料裝置。該裝置包括物料進給機構(2,3)，物料移送機構(304)和物料重力傾倒導槽(4)，該設備包括用于差分的分配物料的靜態裝置，所述機構包括傾倒導槽(4)的布料前緣(214)，它具有基本上為曲線的外形，該曲線的導數是回轉工作臺(10)的在工作臺中心和其邊緣之間的部分的半徑的遞增線性函數。該設備無法處理未烘干的球團，需要在造球階段加入烘干工藝，增加了工藝能耗；同時無法直接利用煙氣所攜帶的熱量，增加熱損失。

申請號為201510648755.7的中國發明專利公開了一種用于轉底爐中的冷卻與烘干同步的方法，具體步驟如下：首先，將轉底爐紅球通過第一導料槽均勻地落在進料端A2的該下層鏈板上，同時將該轉底爐生球通過第一布料器均勻地落在進料端B1的該上層鏈板上；其次，通過調節該上層鏈板和該下層鏈板的轉速，確保二者的轉動方向相反；隨后，冷空氣上升并穿過位于該下層鏈板上的紅球，對該紅球進行降溫，同時冷空氣溫度升高轉變成預熱空氣；然后，該預熱空氣繼續上升，再穿過該上層鏈板上的生球，對該生球進行烘干，預熱，同時該預熱空氣溫度下降，轉變成含有一定熱量的熱空氣；最后，該熱空氣被抽出，進入塵降室，再由該塵降室進入該除塵室，通過該除塵室轉入轉底爐中的空氣預熱系統中使用；該方法中轉底爐還原產品紅球須排出轉底爐爐外才能進行冷卻處理，不僅需要單獨設置冷卻裝置，還會造成熱量損耗；此外，對轉底爐還原產品采用空氣冷卻，容易造成轉底爐產品的氧化，會降低產品的金屬化率，影響產品品質。

中國專利申請號201320041232.2公開了一種多層式鋼網傳送烘干機，其包括：一種多層式鋼網傳送烘干機，所述烘干機包括多層鋼網傳送帶，相鄰兩層鋼網傳送帶之間的傳送方向相反，上一層鋼網傳送帶的下行端較下一層鋼網傳送帶的上行端縮進。每一層鋼網傳送帶均連接有獨立的傳動器。本發明提供的多層式鋼網傳送烘干機，可以實現對不同物料的烘干處理，同時在增加物料處理量的同時，即滿足高烘干效率的要求，節約占地面積，并可達到安全生產的目的，該方法的烘干機僅能實現烘干功能，且需要單獨使用。

綜上，在目前處理銅渣的轉底爐工藝中，生球的烘干和還原產物的冷卻分別采用不同的設備和工藝進行處理，占地面大，工藝流程長，熱利用效率低，這不僅建設成本增大，還會造成能耗指標偏高、生產成本偏高等問題，亟待改進。

技術實現要素：

本發明的目的之一是提供一種處理銅渣的系統；

本發明的目的之二是將所述的系統應用于處理銅渣；

采用本發明所提供的系統處理銅渣，可以取消成型后的烘干工藝，在轉底爐內實現球團的烘干、預熱，同時對鉛、鋅進行回收，再經轉底爐直接還原，熔分爐熔化分離和制備礦棉等工序，實現銅渣資源的綜合利用。

本發明的上述目的是通過以下技術方案來實現的：

一種處理銅渣的系統，包括：原料成型裝置、轉底爐直接還原裝置、熔分裝置和制備礦棉裝置；其中，原料成型裝置的出料口與轉底爐直接還原裝置的給料口相通，轉底爐直接還原裝置的出料口與熔分裝置的入料口相通，熔分裝置的出料口與制備礦棉裝置的入料口相通；

所述轉底爐直接還原裝置包括布料裝置干燥以及預熱、轉底爐預熱及直接還原、轉底爐冷卻、轉底爐出料，其結構包括環形爐體和可轉動的環形爐底，該環形爐體由內周爐壁、外周爐壁和環形爐頂組成，內周爐壁與外周爐壁同軸設置，環形爐頂的內、外邊分別連接在內周爐壁和外周爐壁的頂端，形成環形爐膛，所述的環形爐底對應設在該環形爐膛的下方；在該環形爐膛內沿圓周依次設置有布料區、預熱區、中溫區、高溫區和冷卻區，且冷卻區和布料區相鄰，布料區和預熱區之間、高溫區和冷卻區之間用徑向的擋墻分隔，該擋墻的下端與環形爐底之間留有能夠至少通過一層物料的間隔；在該預熱區、中溫區和高溫區的內、外周爐壁上裝有燒嘴，在冷卻區和布料區之間的爐底上設有出料裝置，其中，在該布料區和冷卻區之上橫向設置由多層扇形網傳送帶組成的扇形網帶布料器，扇形網帶布料器橫斷面兩端位于擋墻之間；在該扇形網帶布料器上方的爐頂一側設有給料通道；在所述的冷卻區靠近環形爐底處的內、外周爐壁上設有氣體噴吹裝置；在扇形網傳送帶的中間沿圓周均勻間隔布置輻射管；在對應于該扇形網帶布料器上方的爐頂設有回收裝置。

其中，作為一種優選的結構，設置在內、外周爐壁的氣體噴吹裝置的高度高于進入冷卻區的物料層的高度；所述的回收裝置是回收揮發性金屬元素或排放煙氣的裝置。所述的出料裝置可以是螺旋出料器。

所述的扇形網帶布料器由多層的上下間隔設置的扇形網傳送帶組成，相鄰的扇形網傳送帶在圓周方向相互交替錯開一段距離作為上一層扇形網傳送帶末端向下一層扇形網傳送帶首端落料的下料通道，在每一個下料通道對應的下面的扇形網傳送帶的首端設有擋料板；最上層的扇形網傳送帶位于給料通道的下方，最下層的扇形網傳送帶與相鄰擋墻形成下料通道，其位于布料區的上方。

優選的，每兩層扇形網傳送帶中心之間的距離為200-800mm，若兩個網帶距離過短，則需要設置數量過多，增加成本；若距離過長，球團從一個網帶到達下層網帶的高度差過大，易造成球團的碎裂，同時球團在網帶的停留時間過短，不能保證烘干效果。

優選的，最下層的扇形網傳送帶的下料通道的寬度為100-200mm，由此可使球團落至下段扇形網帶,若尺寸過小，物料下落速度過慢，影響布料效果；若尺寸過大，物料下落集中，會導致球團堆積。

優選的，布料裝置兩端的擋墻距離轉底爐爐底高度為60-150mm，用于將冷卻區、布料區與其他區域隔離開，確保噴吹氣體不會影響其他區域氣氛，且換熱后的氣體可上行烘干和預熱生球；此外，還不會影響各區域的物料移動。若擋墻距離爐底高度過大，不能保證隔離效果，若高度過小，會影響物料在爐內的運動。

每一層所述的扇形網傳送帶包括支撐軸、傳動鏈輪和扇形網帶；兩根支撐軸分別徑向轉動支撐在扇形網傳送帶的兩端，在每一根支撐軸靠近其兩端處各裝有一個傳動鏈輪，該扇形網帶由若干個扇形的單體鏈板連接為閉合環形帶，相鄰的單體鏈板之間通過鏈節鉸接，在該鏈節的兩端設有與所述的傳動鏈輪嚙合的孔，該扇形網帶的兩邊的鏈節圍繞在兩個傳動鏈輪上組成扇形網傳送帶；各層扇形網傳送帶上面的扇形網帶在運轉時，被動力裝置驅動由首端向末端移動。

優選的，所述扇形網傳送帶呈水平設置。

優選的，所述扇形網帶布料器沿轉底爐的徑向方向的兩端距爐體側壁的距離為50-100mm；采用該距離，網帶式布料器不會碰撞到轉底爐的側壁，且還可將球團布滿轉底爐爐底。

優選的，所述的給料通道沿環形爐體徑向的寬度與扇形網帶的寬度相同。

優選的，最下層的扇形網傳送帶距離環形爐底的高度為200-600mm，且高出出料裝置的高度；若該距離過大，球團在落下過程中會更易碎裂；若距離過小，底端受熱過多，影響裝置的壽命。

所述的單體鏈板在環形爐體徑向上被三道弧形的隔板均分為四段，且隔板與環形爐體為同心圓弧，隔板的高度高于物料在扇形網帶上的厚度；

優選的，所述隔板的高度是60-80mm，且至少比給料球團厚度高約20mm，由此可使得上段網帶的給料球團全部進入下段網帶，并直至全部布料至轉底爐爐底。

優選的，所述的單體鏈板內周邊的寬度不大于20mm，外周邊的寬度不大于40mm。

所述的扇形網帶由金屬網或均勻分布氣孔的金屬板制成；所述氣孔優選為方形氣孔，更優選的，所述方形氣孔的孔徑為4-7mm。氣孔孔徑過小，熱量與生球團的接觸面小，影響其烘干效果；氣孔孔徑過大，生球團會漏下或卡在氣孔內。

在扇形網傳送帶的中間沿圓周均勻間隔布置輻射管，輻射管的軸向沿環形爐體的徑向方向設置；優選的，在同層扇形網傳送帶中的輻射管的橫向中心距離為500-900mm；若距離過大，無法將生球團加熱到所需溫度；若距離過小，則會造成熱量的浪費。

本發明進一步將所述的系統應用于處理銅渣，包括：

(1)將銅渣、還原劑、添加劑和粘結劑混合均勻后在原料成型系統制成含水的生球團；

(2)含水的生球團通過轉底爐直接還原系統的給料通道均勻地布在扇形網帶上并隨網帶向前運轉；其中，氣體噴吹裝置噴吹的還原性氣體與進入到冷卻區的高溫還原產物進行熱交換產生預熱氣體，上行的預熱氣體以及網帶中間的輻射管共同對在網帶中的生球團進行加熱烘干使球團得到預熱，同時球團的鉛鋅元素被還原揮發，通過回收裝置回收；

(3)預熱的球團通過最下層扇形網帶的下料通道到達轉底爐布料區，依次經過轉底爐預熱區、中溫區、高溫區發生還原反應，得到高溫的還原產物；高溫的還原產物進入冷卻區與氣體噴吹裝置噴吹的還原性氣體接觸，將高溫的還原產物冷卻，以利于轉底爐出料，同時還原性氣體對球團中的鐵氧化物進行還原，冷卻后的還原產物通過出料裝置排出爐外；預熱氣體在擋墻的作用下上行至布料裝置中用于烘干布料器中的含水生球；

(4)將排出爐外的還原產物送入熔化分離裝置進行熔分，得到鐵水和液態渣；

(5)液態渣送入制備礦棉裝置，得到礦棉產品。

其中，步驟(1)中所述還原劑為蘭炭、無煙煤、褐煤、煙煤、半膠、石油焦、焦煤或石墨等中的任意一種或多種按照任何比例組成的混合物；所述粘結劑為膨潤土、黏土、水玻璃、赤泥、瀝青、羧甲基纖維素鈉、淀粉、改性淀粉、腐殖酸鈉、糊精中的一種或多種的組合；所述添加劑為石灰石、白云石、純堿、螢石中一種或多種的組合；步驟(1)中所述含水生球團中的水分含量控制為≤15％；若水分含量過高，無法在布料器中烘干至轉底爐要求的水分含量，在還原過程中會發生爆裂。步驟(1)中控制球團粒徑為8-16mm；若球團粒徑過小，會通過網帶的氣孔漏下或者卡在氣孔中，若球團直接漏下，不僅容易摔裂，還無法達到烘干預熱的效果；若卡在氣孔中，堵塞氣孔的同時還會影響后續物料的傳送。若球團粒徑過大，烘干效果不明顯，不能滿足轉底爐要求。

步驟(2)中氣體噴吹裝置噴吹的還原性氣體為煤制氣、高爐煤氣或焦爐煤氣中的一種或多種；

所述輻射管的輻射溫度為900-1100℃；下層輻射管溫度比上層輻射管溫度高。如此，可保證上層含水球團不至于爆裂，同時保證下層球團中鉛鋅被還原成金屬單質而揮發，通過回收裝置回收。

冷卻后的還原產物的溫度為800-1100℃，由此還原產物的球團表面出現明顯的硬化，有利于還原產物的運輸，并為熔分過程提供良好的原料條件，同時在此溫度下的還原產物進行熔分時，熔化分離過程及能耗不受明顯影響。

采用本發明的系統處理銅渣可以實現含水的銅渣生球直接進入轉底爐，在轉底爐內實現球團的烘干、預熱，同時對鉛、鋅進行回收，再經轉底爐直接還原，熔分爐熔化分離和制備礦棉等工序，實現銅渣資源的綜合利用。

綜上所述，利用本發明提出的轉底爐處理銅渣主要具有以下有益效果：

(1)可以采用未烘干的銅渣生球直接入爐，取消了工藝前端的烘干流程，節約投資，同時降低能耗。

(2)含水生球在爐內實現烘干預熱的同時，可以將鉛鋅回收。

(3)進一步提高鐵的還原效果。

附圖說明

圖1本發明處理銅渣的系統的示意圖。

圖2本發明所提供的系統中轉底爐直接還原過程的流程示意圖。

圖3本發明一個實施例的轉底爐俯視結構示意圖。

圖4本發明的扇形網帶結構俯視圖。

圖5本發明扇形網帶剖視圖。

圖6本發明扇形網帶布料器在轉底爐圓周方向結構示意圖。

附圖標記說明：

1、布料區；2、預熱區；3、中溫區；4、高溫區；5、冷卻區；6、扇形網傳送帶；61、扇形網帶；7、隔板；8、方形氣孔；9、下料通道；10、支撐軸；11、出料裝置；12、給料通道；13、擋料板；14、傳動鏈輪；15、鏈節；16、擋墻；17、回收裝置；18、氣體噴吹裝置；19、輻射管。

具體實施方式

下面結合具體實施例來進一步描述本發明，本發明的優點和特點將會隨著描述而更為清楚。但是應理解所述實施例僅是范例性的，不對本發明的范圍構成任何限制。本領域技術人員應該理解的是，在不偏離本發明的精神和范圍下可以對本發明技術方案的細節和形式進行修改或替換，但這些修改或替換均落入本發明的保護范圍。

參考圖1-圖2，本發明提供了一種處理銅渣的系統，包括：原料成型裝置S100、轉底爐直接還原裝置S200、熔分裝置S300和制備礦棉裝置S400；其中，原料成型裝置S100的出料口與轉底爐直接還原裝置S200的給料口相通，轉底爐直接還原裝置S200的出料口與熔分裝置S300的入料口相通，熔分裝置S300的出料口與制備礦棉裝置S400的進料口相通；

所述轉底爐直接還原裝置S200包括布料裝置干燥以及預熱S201、轉底爐預熱及直接還原S202、轉底爐冷卻S203、轉底爐出料S204，其結構包括環形爐體和可轉動的環形爐底，該環形爐體由內周爐壁、外周爐壁和環形爐頂組成，內周爐壁與外周爐壁同軸設置，環形爐頂的內外邊分別連接在內周爐壁和外周爐壁的頂端，形成環形爐膛，所述的環形爐底對應設在該環形爐膛的下方；在該環形爐膛內沿圓周依次設置有布料區1、預熱區2、中溫區3、高溫區4和冷卻區5，且冷卻區5和布料區1相鄰，布料區1和預熱區2之間、高溫區4和冷卻區5之間用徑向的擋墻16分隔，該擋墻16的下端與環形爐底之間留有能夠至少通過一層物料的間隔；在該預熱區2、中溫區3和高溫區4的內、外周爐壁上裝有燒嘴，在冷卻區5和布料區1之間的爐底上設有出料裝置11，在該布料區1和冷卻區5之上橫向設置由多層扇形網傳送帶6組成的扇形網帶布料器，扇形網帶布料器橫斷面兩端位于擋墻16a、16b之間；在該扇形網帶布料器上方的爐頂一側設有給料通道12；在所述的冷卻區5靠近環形爐底處的內、外周爐壁上設有氣體噴吹裝置18；在扇形網傳送帶6的中間沿圓周均勻間隔布置輻射管19；在對應于該扇形網帶布料器上方的爐頂設有回收裝置17。

其中，設置在內、外周爐壁的氣體噴吹裝置18的高度高于進入冷卻區的物料層的高度；所述的回收裝置17可以是回收揮發性金屬元素或排放煙氣的裝置；所述的出料裝置11優選是螺旋出料器。

所述的扇形網帶布料器由多層的上下間隔設置的扇形網傳送帶6組成，相鄰的扇形網傳送帶6在圓周方向相互交替錯開一段距離作為上一層扇形網傳送帶6末端向下一層扇形網傳送帶6首端落料的下料通道9，在每一個下料通道9對應的下面的扇形網傳送帶6的首端設有擋料板13；最上層的扇形網傳送帶位于給料通道12的下方，最下層的扇形網傳送帶與相鄰擋墻形成下料通道，其位于布料區1的上方；

優選的，所述的扇形網傳送帶6的材質為耐高溫的合金或金屬材質；

優選的，每兩層扇形網傳送帶中心之間的距離為200-800mm；

優選的，最下層的扇形網傳送帶的下料通道的寬度為100-200mm；

優選的，擋墻16與轉底爐爐底的間隔距離是60-150mm。

每一層所述的扇形網傳送帶6包括支撐軸10、傳動鏈輪14和扇形網帶61；兩根支撐軸10分別徑向轉動支撐在扇形網傳送帶6的兩端，在每一根支撐軸10靠近其兩端處各裝有一個傳動鏈輪14，該扇形網帶61由若干個扇形的單體鏈板連接為閉合環形帶，相鄰的單體鏈板之間通過鏈節15鉸接，在該鏈節15的兩端設有與所述的傳動鏈輪14嚙合的孔，該扇形網帶61的兩邊的鏈節15圍繞在兩個傳動鏈輪14上組成扇形網傳送帶6；各層扇形網傳送帶6上面的扇形網帶61在運轉時，被動力裝置驅動由首端向末端移動；

優選的，所述扇形網傳送帶6呈水平設置；

優選的，所述扇形網帶布料器沿轉底爐的徑向方向的兩端距爐體側壁的距離為50-100mm；

優選的，所述的給料通道12沿環形爐體徑向的寬度與扇形網帶61的寬度相同；

優選的，最下層的扇形網傳送帶6距離環形爐底的高度為200-600mm。

所述的單體鏈板在環形爐體徑向上被三道弧形的隔板7均分為四段，且隔板7與環形爐體為同心周弧，隔板7的高度高于物料在扇形網帶61上的厚度；

優選的，所述隔板7的高度是60-80mm；

所述的扇形網帶61由金屬網或均勻分布氣孔8的金屬板制成；所述氣孔優選為方形氣孔，更優選的，所述方形氣孔的孔徑為4-7mm。

在扇形網傳送帶6的中間沿圓周均勻間隔布置輻射管19，輻射管19的軸向沿環形爐體的徑向方向設置；優選的，在同層扇形網傳送帶6中的輻射管19的橫向中心距離為500-900mm，輻射管的輻射溫度優選為900-1100℃。

應用所述的系統處理銅渣的方法，包括：

(1)將銅渣、還原劑、添加劑和粘結劑混合均勻后在原料成型裝置S100制成含水的生球團，將含水生球團中的水分含量控制為≤15％；

(2)含水的生球團通過轉底爐直接還原裝置S200的給料通道均勻地布在扇形網帶上并隨網帶向前運轉；其中，氣體噴吹裝置18噴吹的還原性氣體與進入到冷卻區5的高溫還原產物進行熱交換產生預熱氣體，上行的預熱氣體以及網帶中間的輻射管19(控制輻射管的輻射溫度為900-1100℃)共同對在網帶中的生球團進行加熱烘干使球團得到預熱，同時球團的鉛鋅元素被還原揮發，通過回收裝置回收17；

(3)預熱的球團通過最下層扇形網帶的下料通道到達轉底爐布料區1，依次經過轉底爐預熱區2、中溫區3、高溫區4發生還原反應，得到高溫的還原產物；高溫的還原產物進入冷卻區5與氣體噴吹裝置18噴吹的氣體接觸，將高溫的還原產物冷卻，同時還原性氣體對球團中的鐵氧化物進行還原，冷卻后的還原產物球團通過出料裝置排出爐外；預熱氣體在擋墻的作用下上行至布料裝置中用于烘干布料器中的含水生球；

(4)將排出爐外的還原產物球團送入熔化分離裝置S300中進行熔分，得到鐵水和液態渣；

(5)液態渣送入制備礦棉裝置S400得到礦棉產品。

下面將結合實施例對本發明的方案進行解釋。本領域技術人員將會理解，下面的實施例僅用于說明本發明，而不應視為限定本發明的范圍。

實施例1

將鐵含量38.19％、鉛含量0.55％、鋅含量2.23％的銅渣配入一定量的還原劑、添加劑、粘結劑后在原料成型裝置S100中制成含水的銅渣生球，球團粒徑16mm，含水量10％，含水生球通過轉底爐直接還原裝置S200布料裝置的給料通道進入轉底爐，該布料裝置為扇形網帶布料器，橫向設置在轉底爐布料區1和冷卻區5之間，包括給料通道、5個扇形網帶61、分布在網帶中的輻射管19和固定裝置，并由固定裝置固定在轉底爐內。單個扇形網帶61為鏈板結構，最底端扇形網帶61下料通道位于轉底爐布料區1之上，距離爐底200mm。

同個網帶中的輻射管19中心距為500mm，兩層網帶中心距離為200mm。

扇形網帶61由隔板7分割為5個環形跑道，且環形跑道與轉底爐圓周方向上的弧度一致、扇形網帶橫斷面與轉底爐徑向方向平行。扇形網帶61上均勻分布有孔徑7mm的方形氣孔8，末端下料通道寬度200mm。輻射管19的最高溫度為900℃。

布料裝置兩端的擋墻16距離轉底爐爐底高度為60mm。

回收裝置設置17在布料裝置上方的轉底爐頂壁，且在靠近網帶的一側。

含水生球在網帶運行過程中和上行的預熱氣體接觸，同時受到網帶中輻射管19的熱輻射，生球逐漸被烘干，同時生球中的鉛、鋅化合物與還原劑反應生成金屬，高溫時揮發，通過回收裝置17進行回收。

烘干后的球團通過扇形網帶61的下料通道進入轉底爐布料區1，依次經過預熱區2、中溫區3、高溫區4，球團在此階段停留時間為40min，高溫區4溫度為1250℃。球團在該過程中不會發生明顯的爆裂現象，同時鐵氧化物發生還原反應，生成高溫金屬化球團。隨后高溫金屬化球團到達冷卻區5。

冷卻區5設置有氣體噴吹裝置18，其噴吹氣體為煤制氣。噴吹氣體與高溫金屬化球團接觸，冷卻球團的同時將氣體預熱，隨后上行至布料裝置烘干、預熱生球；此外，還原性氣體將金屬化球團的鐵氧化物進一步還原，提高還原效果。經冷卻還原的金屬化球團通過出料裝置11排出爐外。

轉底爐直接還原結果為鉛揮發率90.16％，鋅揮發率95.03％，球團金屬化率為84.43％，冷卻后的還原產物溫度800℃。

出料裝置11排出熱態的還原產物直接送入熔化分離裝置S300進行熔分，加入5％的石灰石作助溶劑，在溫度1600℃下，保溫70min，渣鐵分離，得到的液態渣直接送入制備礦棉裝置S400用于生產礦棉，同時得到含鐵96.18％的鐵水產品。

實施例2

將鐵含量37.45％、鉛含量0.76％、鋅含量1.03％的銅渣配入一定量的還原劑、添加劑、粘結劑后在原料成型裝置S100中制成含水的銅渣生球，球團粒徑12mm，含水量12％，將含水生球通過轉底爐直接還原裝置S200布料裝置的給料通道進入轉底爐。該布料裝置為扇形網帶布料器，橫向設置在轉底爐布料區1和冷卻區5之間，包括給料通道、3個扇形網帶61、分布在網帶中的輻射管19和固定裝置，并由固定裝置固定在轉底爐內。

單個扇形網帶為鏈板結構，最底端扇形網帶61下料通道位于轉底爐布料區1之上，距離爐底600mm。

同個網帶中的輻射管19中心距為700mm，兩層網帶中心距離為500mm。

扇形網帶61由隔板7分割為4個環形跑道，且環形跑道與轉底爐圓周方向上的弧度一致、扇形網帶橫斷面與轉底爐徑向方向平行。扇形網帶61上均勻分布有孔徑6mm的方形氣孔8，末端下料通道寬度150mm。輻射管19最高溫度為1000℃。

布料裝置兩端的擋墻16距離轉底爐爐底高度為110mm。

回收裝置17設置在布料裝置上方的轉底爐頂壁，且在靠近網帶的一側。

含水生球在網帶運行過程中和上行的預熱氣體接觸，同時受到網帶中輻射管19的熱輻射，生球逐漸被烘干，同時生球中的鉛、鋅化合物與還原劑反應生成金屬，高溫時揮發，通過回收裝置17進行回收。

烘干后的球團通過扇形網帶61的下料通道口進入轉底爐布料區1，依次經過預熱區2、中溫區3、高溫區4，球團在此階段停留時間為33min，高溫區4溫度為1300℃。球團在該過程中不會發生明顯的爆裂現象，同時鐵氧化物發生還原反應，生成高溫金屬化球團。

冷卻區5設置有氣體噴吹裝置18，其噴吹氣體為高爐煤氣。噴吹氣體與高溫金屬化球團接觸，冷卻球團的同時將氣體預熱，隨后上行至布料裝置烘干、預熱生球；此外，還原性氣體將金屬化球團的鐵氧化物進一步還原，提高還原效果。經冷卻還原的金屬化球團通過出料裝置11排出爐外。

轉底爐直接還原結果為鉛揮發率93.27％，鋅揮發率96.41％，球團金屬化率為86.68％，冷卻后的還原產物溫度850℃。

出料裝置11排出熱態的還原產物直接送入熔化分離裝置S300進行熔分，加入10％的石灰石作助溶劑，在溫度1550℃下，保溫90min，渣鐵分離，得到的液態渣直接送入制備礦棉裝置S400用于生產礦棉，同時得到含鐵97.16％的鐵水產品。

實施例3

將鐵含量40.15％、鉛含量0.37％、鋅含量1.64％的銅渣配入一定量的還原劑、添加劑、粘結劑后在原料成型裝置S100中制成含水的銅渣生球，球團粒徑8mm，含水量15％，將含水生球通過轉底爐直接還原裝置S200布料裝置的給料通道布入轉底爐。該布料裝置為扇形網帶布料器，橫向設置在轉底爐布料區1和冷卻區5之間，包括給料通道、3個扇形網帶61、分布在網帶中的輻射管19、隔墻16和固定裝置，并由固定裝置固定在轉底爐內。單個扇形網帶61為鏈板結構，最底端扇形網帶61下料通道位于轉底爐布料區1之上，距離爐底400mm。

同個網帶中的輻射管中心距為900mm，兩層網帶中心距離為800mm。扇形網帶由隔板7分割為3個環形跑道，且環形跑道與轉底爐圓周方向上的弧度一致、扇形網帶橫斷面與轉底爐徑向方向平行。輻射管19最高溫度為1100℃。

扇形網帶上均勻分布有孔徑4mm的方形氣孔8，末端下料通道寬度100mm。

布料裝置兩端的擋墻16距離轉底爐爐底高度為150mm。

回收裝置17設置在布料裝置上方的轉底爐頂壁，且在靠近網帶的一側。

含水生球在網帶運行過程中和上行的預熱氣體接觸，同時受到網帶中輻射管19的熱輻射，生球逐漸被烘干，同時生球中的鉛、鋅化合物與還原劑反應生成金屬，高溫時揮發，通過回收裝置17進行回收。

烘干后的球團通過扇形網帶61的下料通道進入轉底爐布料區1，依次經過預熱區2、中溫區3、高溫區4，球團在此階段停留時間為25min，高溫區溫度為1350℃。球團在該過程中不會發生明顯的爆裂現象，同時鐵氧化物發生還原反應，生成高溫金屬化球團。

冷卻區5設置有氣體噴吹裝置18，其噴吹氣體為焦爐煤氣。噴吹氣體與高溫金屬化球團接觸，冷卻球團的同時將氣體預熱，隨后上行至布料裝置烘干、預熱生球；此外，還原性氣體將金屬化球團的鐵氧化物進一步還原，提高還原效果。經冷卻還原的金屬化球團通過出料裝置11排出爐外。

轉底爐還原試驗結果為鉛揮發率98.13％，鋅揮發率99.12％，球團金屬化率為86.16％，冷卻后的還原產物溫度1000℃。

出料裝置11排出熱態的還原產物直接送入熔化分離裝置S300進行熔分，加入10％的石灰石作助溶劑，在溫度1600℃下，保溫60min，渣鐵分離，得到的液態渣直接送入制備礦棉裝置S400用于生產礦棉，同時得到含鐵96.77％的鐵水產品。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。

盡管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。