[发明专利]短流程处理铁基多金属矿料的熔炼方法及熔炼装置

权利要求书

1.一种短流程处理铁基多金属矿料的熔炼方法，所述铁基多金属矿料的组成为Fe 45～62wt％、TiO₂ 7～20wt％、V₂O₅ 0.1～1.2wt％，其余为杂质，所述熔炼方法中采用的熔炼系统包括熔池熔炼装置，所述熔池熔炼装置的熔池中设置有隔墙(30)，以将所述熔池分为熔融区(10)和电热还原区(20)，且所述熔融区(10)的底部和所述电热还原区(20)连通；

所述熔池还设置有与所述熔融区(10)连通的第一加料口(101)和第二加料口(102)以及与所述电热还原区(20)相连通的排渣口(201)和金属排放口(202)，所述第一加料口(101)设置在所述熔池熔炼装置的顶部，所述第二加料口(102)设置在所述熔池熔炼装置的侧壁上；

所述熔炼方法包括：

将所述铁基多金属矿料、燃料、熔剂及富氧空气输送至所述熔融区(10)中进行熔化及部分还原，得到熔融液；将所述熔融液和还原剂输送至所述电热还原区(20)进行还原熔炼处理，得到含有钒元素的铁水和钛渣，得到含钒铁水和钛渣；

所述熔化及部分还原的步骤包括：将所述铁基多金属矿料和所述熔剂经所述熔池熔炼装置的第一加料口(101)和/或所述第二加料口(102)加入所述熔融区(10)中，并将至少一个第一侧吹喷枪(11)的喷嘴经所述第二加料口(102)浸没在所述熔融区(10)的固相物料下方，然后采用所述第一侧吹喷枪(11)将所述燃料和所述富氧空气喷入所述熔融区(10)，以进行所述熔化及部分还原过程，得到所述熔融液；

所述熔池熔炼系统还包括分别与第一加料口(101)和/或所述第二加料口(102)相连通的圆筒混料装置，在进行所述熔化及部分还原过程之前，所述熔炼方法还包括采用所述圆筒混料装置进行混料；

所述电热还原区(20)包括：至少一个电极(21)，所述电极(21)的末端位于所述电热还原区(20)的固相物料下方，用于向所述还原熔炼处理过程供热；

其特征在于：

所述熔融区(10)的底壁高度高于所述电热还原区(20)的底壁高度，高度差为200mm；

所述电热还原区(20)侧壁上还设置至少一个第二侧吹喷枪(22)，所述电热还原区(20)顶部还设置至少一个顶吹喷枪(23)，所述第二侧吹喷枪的喷嘴和顶吹喷枪的喷嘴均位于所述电热还原区(20)的液面上方；

在所述还原熔炼处理过程中，通过所述第二侧吹喷枪和顶吹喷枪(23)将所述还原剂喷入所述电热还原区(20)；

所述钛渣中渣型为TiO₂-SiO₂-CaO的钛渣的重量百分含量为75-90％，还原熔炼处理的温度为1600℃。

2.根据权利要求1所述的熔炼方法，其特征在于，所述燃料选自天然气、煤气和粉煤组成的组中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的熔炼方法，其特征在于，所述富氧空气为氧气的体积浓度大于50％的气体。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的熔炼方法，其特征在于，在进行所述熔化及部分还原过程之前，所述熔炼方法还包括：对所述铁基多金属矿料、所述燃料、所述熔剂和所述还原剂分别进行预处理，以使所述铁基多金属矿料、所述燃料、所述熔剂和所述还原剂的粒度均≤50mm，含水量均≤15wt％。

5.根据权利要求1所述的熔炼方法，其特征在于，所述熔炼系统还包括余热回收装置，所述熔炼方法还包括余热回收的步骤，所述余热回收的步骤包括：采用所述余热回收装置回收所述熔化及部分还原过程和所述还原熔炼过程中产生的烟气中的热量。

6.根据权利要求5所述的熔炼方法，其特征在于，经所述余热回收处理后，所述烟气的温度降至100～200℃。

7.根据权利要求5所述的熔炼方法，其特征在于，所述余热回收装置为余热锅炉。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的熔炼方法，其特征在于，所述熔炼系统还包括收尘装置，所述熔炼方法还包括：将所述烟气进行所述余热回收处理后，采用所述收尘装置进行收尘处理。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的熔炼方法，其特征在于，所述熔融区(10)的底壁与所述电热还原区(20)的底壁之间的承接部的坡度为30～60°。