专利名称：一种顶吹熔炼设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及金属冶炼技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种顶吹熔炼设备。
背景技术：
镍具有抗氧化、抗腐蚀、耐高温、强度高、延展性好等特点，其用途十分广泛，尤其在钢铁和有色金属冶炼业中的消费比重最大，其次应用在轻工行业、机械制造、化工、石油和电力等行业，而高新技术领域对镍的需求也很旺盛。世界陆基镍的储量约为417亿吨，39. 14%以硫化矿的形式存在，而世界上约70%的镍是从硫化矿中提取，赋存在氧化矿床中的镍占镍储量的60. 16%。随着可经济利用的硫 化镍矿和高品位红土镍矿资源的日益枯竭，大量存在的低品位红土镍矿的经济开发成了当今镍冶金的研究热点。然而，目前的红土镍矿的冶炼镍锍的设备处理能力较低，而且能耗大，不利于环保，因此仍有待改进。现有的顶吹熔炼工艺主要针对处理硫化镍铜矿物生产冰镍。该类冶金过程特点是，熔炼温度区间为1350-1450°C，硫化矿主要依靠自热反应实现熔化。红土矿与硫化矿不同的是，它是硅酸盐型镍矿，熔化温度高，14500C _1550°C，因此现有顶吹熔炼设备无法满足这一熔炼条件。
发明内容本实用新型旨在至少解决上述技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种结构简单、耐高温且熔炼充分的顶吹熔炼设备。根据本实用新型示例的顶吹熔炼设备，包括炉体，所述炉体顶部设有进料通道和出气口 ；和底座，所述底座安装于所述炉体底端，所述底座上设有废渣出口和产物出口，其中，所述进料通道内设有通气孔道以向所述炉体内通气，所述底座容纳所述物料反应并排出反应产物和废渣。根据本实用新型示例的顶吹熔炼设备，通过进料通道向炉体内通气，省去了另外在炉体上开设气体通道的过程，简化了顶吹熔炼设备，并且，在进料通道加入物料时通气可以起到搅拌物料的作用，促进熔炼反应并使熔炼反应更加充分。另外，根据本实用新型上述示例的顶吹熔炼设备，还可以具有如下附加的技术特征在一个示例中，所述炉体和底座为结合高强度高温耐火材料的铜水套，所述高强度高温耐火材料为镁铬砖或铬铝尖晶石砖。在一个示例中，所述底座内设有挡墙，所述挡墙将所述底座分为熔炼还原硫化区和澄清分离区以分别进行物料的熔化和还原硫化。[0013]在一个示例中，所述挡墙为铜水套或耐火窑砍。在一个示例中，所述澄清分离区设有电极以加热并熔化物料。在一个示例中，所述废渣出口和产物出口设于所述澄清分离区。在一个示例中，所述通气孔道包括进气口和出气口，所述进料通道包括进料口和出料口，所述通气孔道的进气口高于所述进料通道的进料口且所述出气口低于所述出料□。 在一个示例中，所述通气装置为喷枪。在一个示例中，所述喷枪为氧气和煤气混合喷枪或氧气和天然气混合喷枪。本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对示例的描述中将变得明显和容易理解，其中图I是根据本实用新型的一个示例的顶吹熔炼设备结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的示例，所述示例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的示例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以下结合附图描述根据本实用新型示例的顶吹熔炼设备。如图I所示，根据本实用新型一个示例的顶吹熔炼设备包括炉体10和底座20。炉体10顶部设有进料通道11和出气口 12，底座20安装于炉体10底端，底座20上设有废渣出口 22和产物出口 21。进料通道11内设有通气孔道13以向炉体10内通气，底座20容纳所述物料反应并排出反应产物和废渣。由此，根据本实用新型示例的顶吹熔炼设备，通过进料通道11向炉体10内通气，省去了另外在炉体10上开设气体通道的过程，简化了顶吹熔炼设备的制备，并且，在进料通道11加入物料时通气可以起到搅拌物料的作用，促进熔炼反应并使熔炼反应更加充分。有利地，根据本实用新型的一个示例，炉体10和底座20为结合高强度高温耐火材料的铜水套，所述高强度高温耐火材料为镁铬砖或铬铝尖晶石砖。由此，采用高强度高温耐火材料制备而成的熔炼设备可以满足1450°C 1550°C温度条件下的熔炼需要，解决了现有顶吹熔炼设备熔炼温度较低的问题。根据本实用新型的一个示例，底座20内设有挡墙23，挡墙23将底座20分为熔炼还原硫化区25和澄清分离区24以分别进行物料的熔化还原硫化和废渣与低镍锍的分离。由此，炉体10中的物料在经过挡墙23的过程中会形成环形液流，使得熔体中的镍、铁充分还原、硫化，均化后的熔体在澄清分离区24完成熔渣和低镍锍的分离。有利地，在一个示例中，挡墙23为铜水套或耐火窑砍。由此，该材料的挡墙23可以满足炉体20内物料的熔化和反应温度需要，不影响熔炼的正常进行。在一个示例中，澄清分离区24内设有电极241。由此，电极241可以加热并对熔体起到保温作用。在一个示例中，产物出口 21和废渣出口 22设于澄清分离区24。由此，通过就近排出可以实现废渣和产物的排放，提高熔炼的效率。在一个示例中，通气孔道13包括进气口和出气口，进料通道11包括进料口和出料口(未示出)，通气孔道13的进气口高于进料通道11的进料口且所述出气口低于所述出料口。由此，通气孔道13的孔道长度长于进料通道11的通道长度，可以实现进料通道11在进料的同时从通气孔道13通入气体而不干扰进料过程，并且通气孔道13中通入的气体可以对物料进行搅拌加热，促进熔炼反应。有利地，在一个示例中，向通气孔道中13中通气的装置为喷枪，进一步地，所述喷枪为氧气和煤气混合喷枪或氧气和天然气混合喷枪。由此，通过喷枪实现通气孔道13的通气，可以使喷出的气体具有一定速度而起到搅拌物料的作用，从而促进熔炼反应的进行。下面结合实施例具体描述根据本实用新型的顶吹熔炼设备的熔炼过程。实施例I将干红土矿、还原煤及硫磺由进料通道11加入熔炼炉，氧气和天然气组成的混合气体由顶吹喷枪从通气孔道13喷入熔池内，顶吹喷枪底部高于熔体液面。干红土矿在熔炼还原硫化区25内完成矿石熔化、镍铁还原反应和镍、铁硫化反应。顶吹喷枪喷入的氧气和天然气在燃烧过程中形成的大量烟气对熔体形成剧烈搅拌，在设置于熔池底部的挡墙23作用下实现熔体中镍、铁金属的充分还原和硫化，并能促进熔渣和低镍锍混合熔体的有效分离。低镍锍于产物出口 21排出，废渣由废渣出口 22排出。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该示例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个示例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的示例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个示例或示例中以合适的方式结合。尽管上面已经示出和描述了本实用新型的示例，可以理解的是，上述示例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述示例进行变化、修改、替换和变型。
权利要求1.一种顶吹熔炼设备，其特征在于，包括 炉体，所述炉体顶部设有进料通道和出气口 ；和 底座，所述底座安装于所述炉体底端，所述底座上设有废渣出口和产物出口， 其中，所述进料通道内设有通气孔道以向所述炉体内通气，所述底座容纳所述物料反应并排出反应产物和废渣。
2.根据权利要求I所述的顶吹熔炼设备，其特征在于，所述炉体和底座为结合高强度高温耐火材料的铜水套，所述高强度高温耐火材料为镁铬砖或铬铝尖晶石砖。
3.根据权利要求I所述的顶吹熔炼设备，其特征在于，所述底座内设有挡墙，所述挡墙将所述底座分为熔炼还原硫化区和澄清分离区。
4.根据权利要求3所述的顶吹熔炼设备，其特征在于，所述挡墙为铜水套或耐火窑砍。
5.根据权利要求3所述的顶吹熔炼设备，其特征在于，所述澄清分离区设有电极。
6.根据权利要求3所述的顶吹熔炼设备，其特征在于，所述废渣出口和产物出口设于所述澄清分离区。
7.根据权利要求I所述的顶吹熔炼设备，其特征在于，所述通气孔道包括进气口和出气口，所述进料通道包括进料口和出料口，所述通气孔道的进气口高于所述进料通道的进料口且所述出气口低于所述出料口。
8.根据权利要求I所述的顶吹熔炼设备，其特征在于，所述通气装置为喷枪。
9.根据权利要求8所述的顶吹熔炼设备，其特征在于，所述喷枪为氧气和煤气混合喷枪或氧气和天然气混合喷枪。
专利摘要本实用新型公开了一种顶吹熔炼设备，包括炉体，所述炉体顶部设有进料通道和出气口；和底座，所述底座安装于所述炉体底端，所述底座上设有废渣出口和产物出口，其中，所述进料通道内设有通气孔道以向所述炉体内通气，所述底座容纳所述物料反应并排出反应产物和废渣。根据本实用新型示例的顶吹熔炼设备，通过进料通道向炉体内通气，省去了另外在炉体上开设气体通道的过程，简化了顶吹熔炼设备，并且，在进料通道加入物料时通气可以起到搅拌物料的作用，促进熔炼反应并使熔炼反应更加充分。
文档编号C22B23/00GK202786377SQ20122029321
公开日2013年3月13日 申请日期2012年6月18日 优先权日2012年6月18日
发明者尉克俭, 马明生, 卢笠渔, 李曰荣, 黎敏, 李兴杰 申请人:中国恩菲工程技术有限公司