熔分爐和采用該熔分爐處理待熔分物料的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種熔分爐和采用該熔分爐處理待熔分物料的方法。
【背景技術】
[0002]目前通常采用高爐實現渣鐵的分離，高爐是一種直立爐型，需要焦炭作為料架，保持爐內氣道通暢，通過焦炭燃燒產生的熱能，將上部還原區生成的還原鐵熔化成液體，滴落到爐缸，在爐缸內實現渣和金屬熔液分離，聚積到一定量后，從渣鐵口排出，得到金屬液和礦渣。然而該技術需要使用焦炭作為燃料及料柱，而煉焦工藝環節會造成嚴重的環境污染，并且對入爐物料的強度要求較高，如球團強度較低，在下降過程中會造成料柱透氣性變差，影響高爐順行和煤氣化學能的充分利用，同時該設備可控性差，且屬于密閉熔煉，從原料入爐到金屬熔液流出，反應時間較長，不能連續處理，其次原料適應性較差，只適用于高品位鐵精礦的冶煉，對儲量最大的難選礦、釩鈦礦、復合礦等不能使用，另外該設備能耗較高，能源利用效率低，爐內排煙溫度高，需要通過余熱鍋爐和發電的形式進行能源轉化，并且轉化效率< 30%。
【發明內容】
[0003]本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種熔分爐和采用該熔分爐處理待熔分物料的方法，該熔分爐可以實現待熔分物料的連續處理，并且蓄熱室的蓄熱體不易堵塞。
[0004]在本發明的一個方面，本發明提出了一種熔分爐，根據本發明的實施例，所述熔分爐包括:
[0005]熔分爐本體，所述熔分爐本體內具有熔分空間，所述熔分空間底部限定出熔池，所述熔分空間沿著熔體流動方向依次形成進料區、熔化區、分離區和出料區，所述進料區的側壁上設有進料口，所述出料區的側壁上設有出料口和出渣口；
[0006]第一蓄熱式燃燒器，所述熔化區對應設置至少一對所述第一蓄熱式燃燒器，每對所述第一蓄熱式燃燒器設在所述熔分爐本體的相對側壁上，每個所述第一蓄熱式燃燒器包括噴嘴、燃氣沉渣室、空氣沉渣室、與所述燃氣沉渣室連通的燃氣蓄熱室和與所述空氣沉渣室連通的空氣蓄熱室；以及
[0007]第二蓄熱式燃燒器，所述分離區對應設置至少一對所述第二蓄熱式燃燒器，每對所述第二蓄熱式燃燒器設在所述熔分爐本體的相對側壁上。
[0008]由此，根據本發明實施例的熔分爐可以實現待熔分物料的連續處理，并且蓄熱室燃燒器的蓄熱體不易堵塞，同時金屬熔液和熔渣分離效率較高且能耗較低。
[0009]另外，根據本發明上述實施例的熔分爐還可以具有如下附加的技術特征:
[0010]在本發明的一些實施例中，所述燃氣蓄熱室和所述燃氣沉渣室通過第一氣流通道與所述噴嘴連通，所述空氣蓄熱室和所述空氣沉渣室通過第二氣流通道與所述噴嘴連通，在所述第一蓄熱式燃燒器處于排煙狀態時，在煙氣的流通方向上，所述空氣沉渣室位于所述空氣蓄熱室的上游，所述燃氣沉渣室位于所述燃氣蓄熱室的上游。由此，可以有效降低蓄熱體的堵塞。
[0011]在本發明的一些實施例中，在從所述噴嘴到所述燃氣沉渣室的方向上，所述第一氣流通道的流通面積逐漸增大，在從所述噴嘴到所述空氣沉渣室的方向上，所述第二氣流通道的流通面積逐漸增大。具體的，第一氣流通道到燃氣沉渣室的過渡段陡然增大，第二氣流通道到空氣沉渣室的過渡段陡然增大。由此，可以去除煙氣中的粉塵，從而進一步降低蓄熱體的堵塞。
[0012]在本發明的一些實施例中，所述燃氣蓄熱室和所述空氣蓄熱室內分別具有由格子磚堆砌的蓄熱體，其中，所述格子磚的孔徑為10?100毫米。由此，在顯著提高蓄熱體蓄熱效果的同時進一步降低蓄熱體格子磚的堵塞。
[0013]在本發明的一些實施例中，所述熔池處的所述熔分爐本體由多層耐侵蝕的耐火磚堆砌而成，并且所述熔池處的耐火磚外圍設置有鋼制爐殼，且位于所述熔池處的耐火磚與所述鋼制爐殼之間設置有冷卻裝置，其中，位于所述熔池側壁處的耐火磚與所述鋼制爐殼之間設置有冷卻壁，位于所述熔池底部的耐火磚與所述鋼制爐殼之間設置有水冷管或風冷管。由此，可以進一步提高熔分爐的壽命。
[0014]在本發明的一些實施例中，所述熔分爐本體的位于所述熔池的上部的部分的前端墻、后端墻、側墻和爐頂分別獨立地由具有耐氣體沖刷、耐高溫和保溫性能的耐火磚堆砌而成。由此，可以進一步提高熔分爐的壽命。
[0015]在本發明的一些實施例中，所述熔分爐本體的位于所述熔池的上部的部分的前端墻為弧形端墻。由此，可以實現對進料口的密封。
[0016]在本發明的一些實施例中，所述熔分爐進一步包括:料倉；以及加料裝置，所述加料裝置分別與所述料倉和所述進料口相連。
[0017]在本發明的第二個方面，本發明提出了一種利用上述所述的熔分爐處理待熔分物料的方法，根據本發明的實施例，該方法包括:
[0018]分別向每對所述第一蓄熱式燃燒器和所述第二蓄熱式燃燒器中交替供給燃燒物料，以便對所述熔分空間進行加熱，其中，所述燃燒物料包括燃氣和空氣；以及
[0019]將所述待熔分物料從所述進料口供給至所述熔分空間中，以便使得所述待熔分物料依次經過所述進料區、熔化區、分離區和出料區進行熔化和分離處理，從而得到金屬熔液和熔渣，并將所述金屬熔液從所述出料口排出，將所述熔渣從所述出渣口排出。
[0020]由此，根據本發明實施例的處理待熔分物料的方法通過采用上述熔分爐對待熔分物料進行處理，可以實現待熔分物料的連續處理，并且蓄熱室燃燒器的蓄熱體不易堵塞，同時金屬熔液和熔渣分離效率較高且能耗較低。
[0021]另外，根據本發明上述實施例的處理待熔分物料的方法還可以具有如下附加的技術特征:
[0022]在本發明的一些實施例中，所述熔化區的溫度為1000?1800攝氏度，所述分離區的溫度比熔化區的溫度低100?200攝氏度。由此，可以進一步提高金屬熔液和熔渣的分離效率。
[0023]本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0024]本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0025]圖1是根據本發明一個實施例的熔分爐的俯視結構圖；
[0026]圖2是根據本發明再一個實施例的熔分爐的主視結構圖；
[0027]圖3是根據本發明又一個實施例的熔分爐的主視結構圖；
[0028]圖4是根據本發明又一個實施例的熔分爐的主視結構圖。
【具體實施方式】
[0029]下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
[0030]在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
[0031]此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定