本實(shí)用新型涉及處理紅土鎳礦的系統(tǒng)，進(jìn)一步涉及該系統(tǒng)在處理紅土鎳礦的應(yīng)用，屬于紅土鎳礦的處理領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

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)底爐外，并通過設(shè)置在轉(zhuǎn)底爐冷卻段上的水冷壁進(jìn)行冷卻，這也造成了還原產(chǎn)物熱量的浪費(fèi)。

紅土鎳礦原料含水可達(dá)到30％，與還原劑、添加劑混合成型后的球團(tuán)含有較高的水分，常規(guī)工藝中需要增加烘干裝置將球團(tuán)烘干才可進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐工序。

公開號(hào)為CN1235268A的中國實(shí)用新型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?zhí)枮?01510648755.7的中國實(shí)用新型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)。

申請?zhí)枮?01510649237.7的中國實(shí)用新型專利公開了一種用于轉(zhuǎn)底爐中冷卻、烘干同步的高效裝置，其包括：軸承座，第一軸承，第二軸承，上網(wǎng)鏈/鏈板，下網(wǎng)鏈/鏈板，抽風(fēng)機(jī)，機(jī)殼，上分隔墻，中分隔墻，下分隔墻，檢修門，風(fēng)箱，擋料板，支撐架，減速機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)；該上鏈板的兩端分別安裝并連接該第一軸承，該下鏈板分別安裝并連接該第二軸承，并且該第一軸承和該第二軸承呈上下位置關(guān)系固結(jié)在該軸承座上；該機(jī)殼放置在該支撐架上，在該機(jī)殼上開設(shè)該檢修門，且該檢修門置于該支撐架上，該風(fēng)箱位于該機(jī)殼之上，該抽風(fēng)機(jī)位于該風(fēng)箱上方；在該機(jī)殼內(nèi)部，該上分隔墻位于該上鏈板之上；該中分隔墻位于該上網(wǎng)鏈/鏈板和該下鏈板之間；該下分隔墻位于該下鏈板的下方。該方法中轉(zhuǎn)底爐還原產(chǎn)品須排出轉(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)。

綜合上述可見，在目前的利用轉(zhuǎn)底爐處理紅土鎳礦的統(tǒng)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，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)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種處理紅土鎳礦的系統(tǒng)，采用本實(shí)用新型的系統(tǒng)處理紅土鎳礦，可以采用含水的紅土鎳礦生球直接進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐，在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)實(shí)現(xiàn)生球的烘干、預(yù)熱，再經(jīng)轉(zhuǎn)底爐直接還原獲得還原產(chǎn)品，通過后續(xù)磨礦磁選和鐵粉壓塊工序，獲得高品位的鎳鐵金屬塊；

本實(shí)用新型的上述目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

本實(shí)用新型提供了一種用于處理紅土鎳礦的系統(tǒng)，包括：壓球成型系統(tǒng)、轉(zhuǎn)底爐直接還原系統(tǒng)、磨礦磁選系統(tǒng)和鐵粉壓塊系統(tǒng)；其中，壓球成型系統(tǒng)的出料口與轉(zhuǎn)底爐直接還原系統(tǒng)的入料口相通，轉(zhuǎn)底爐直接還原系統(tǒng)的出料口與磨礦磁選系統(tǒng)的入料口相通，磨礦磁選系統(tǒng)的鎳鐵金屬粉出料口與鐵粉壓塊系統(tǒng)的入料口相通；

所述轉(zhuǎn)底爐直接還原系統(tǒng)包括布料裝置烘干及預(yù)熱、轉(zhuǎn)底爐預(yù)熱及直接還原、轉(zhuǎn)底爐冷卻及氧化、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)有出料裝置；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，溜槽布料器橫斷面兩端位于擋墻之間；在該溜槽布料器上方的爐頂一側(cè)設(shè)有給料通道；在轉(zhuǎn)底爐所述冷卻區(qū)靠近環(huán)形爐底的內(nèi)、外周爐壁上設(shè)有氣體噴吹裝置；在對應(yīng)于溜槽布料器上方的轉(zhuǎn)底爐爐頂設(shè)有排氣裝置。

優(yōu)選的，設(shè)置在內(nèi)、外周爐壁的氣體噴吹裝置的高度高于進(jìn)入冷卻區(qū)的物料的厚度；所述的出料裝置是螺旋出料器。

所述溜槽布料器可以由多段與水平面有一定夾角的傾斜式溜槽組成，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)開排列，每段傾斜式溜槽末端與擋墻形成下料通道，在每一個(gè)下料通道對應(yīng)的下段傾斜式溜槽的首端設(shè)置下料擋板；首段傾斜式溜槽位于給料通道的正下方，末段傾斜式溜槽的末端位于布料區(qū)的上方；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)給料器相連；所述傾斜式溜槽均呈扇形，其兩端的弧度與轉(zhuǎn)底爐圓周方向上的弧度一致，其橫斷面與轉(zhuǎn)底爐徑向方向平行。

優(yōu)選的，給料通道沿轉(zhuǎn)底爐徑向的寬度與第一段傾斜式溜槽的寬度相同。

優(yōu)選的，下料通道的尺寸為100～200mm；本實(shí)用新型發(fā)現(xiàn)，下料通道寬度為100mm～200mm可使球團(tuán)順利落下。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(huì)導(dǎo)致球團(tuán)堆積。

優(yōu)選的，擋墻與轉(zhuǎn)底爐爐底的間隔距離是60～150mm。布料裝置兩端的擋墻距離轉(zhuǎn)底爐爐底高度為60～150mm，用于將冷卻區(qū)、布料區(qū)與其他區(qū)域隔離開，確保噴吹氣體對高溫還原產(chǎn)物冷卻的同時(shí)不會(huì)影響其他區(qū)域氣氛，且換熱后的氣體可上行烘干和預(yù)熱生球；此外，還不會(huì)影響各區(qū)域的物料移動(dòng)。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(huì)影響物料在爐內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選的，傾斜式溜槽與水平的夾角為5～15°，若夾角過小，球團(tuán)在布料裝置中停留時(shí)間過長，會(huì)影響生產(chǎn)效率；若夾角過大，球團(tuán)停留時(shí)間過短，無法達(dá)到充分的烘干效果，球團(tuán)在進(jìn)入預(yù)熱區(qū)后會(huì)發(fā)生爆裂。

優(yōu)選的，最末段傾斜式溜槽的末端最低點(diǎn)距離轉(zhuǎn)底爐爐底高度為40～80mm，若該距離過大，球團(tuán)在落下過程中會(huì)更易碎裂；若距離過小，底端受熱過多，影響裝置的壽命。

所述的傾斜式溜槽在環(huán)形爐體徑向上被弧形的隔板均分為多段溜槽跑道，且隔板與環(huán)形爐體為同心圓弧，隔板的高度高于物料在溜槽跑道上的厚度。

優(yōu)選的，溜槽跑道數(shù)量為2～5個(gè)，若數(shù)量過少，則生球在單條溜槽上容易造成堆積，影響烘干及鉛鋅揮發(fā)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。

優(yōu)選的，隔板的高度為60～80mm，同時(shí)其高度比物料層高出至少20mm，由此可使得上段溜槽的給料球團(tuán)全部給入下段溜槽，并直至全部布料至轉(zhuǎn)底爐爐底。

所述傾斜式溜槽由金屬網(wǎng)或均勻分布?xì)饪椎慕饘侔逯瞥?；所述氣孔?yōu)選為圓形氣孔，更優(yōu)選的，所述圓形氣孔的直徑為4～7mm。氣孔直徑過小，氣體與生球團(tuán)的接觸面小，影響其烘干效果，氣孔直徑過大，生球團(tuán)會(huì)漏下或卡在氣孔內(nèi)。

優(yōu)選的，所述溜槽布料器在圓周方向距轉(zhuǎn)底爐兩側(cè)爐壁的距離為100～200mm；該距離可以保證溜槽式布料器不會(huì)碰撞到轉(zhuǎn)底爐側(cè)壁，且還可將球團(tuán)布滿轉(zhuǎn)底爐爐底。

應(yīng)用所述系統(tǒng)處理紅土鎳礦的方法，包括：

(1)將紅土鎳礦、還原劑和添加劑混勻后在壓球成型系統(tǒng)制成含水的生球團(tuán)；

(2)含水的生球團(tuán)通過轉(zhuǎn)底爐直接還原系統(tǒng)的給料通道布入到溜槽布料器，通過溜槽布料器的傾斜式溜槽逐步下降；其中，氣體噴吹裝置噴吹的氣體與進(jìn)入到冷卻區(qū)的高溫還原產(chǎn)物進(jìn)行熱交換產(chǎn)生預(yù)熱氣體，上行的預(yù)熱氣體對在傾斜式溜槽中逐步下降的生球進(jìn)行加熱烘干并使球團(tuán)得到預(yù)熱；預(yù)熱的球團(tuán)通過溜槽布料器的最末段傾斜式溜槽的下料通道到達(dá)轉(zhuǎn)底爐布料區(qū)，依次經(jīng)過轉(zhuǎn)底爐預(yù)熱區(qū)、中溫區(qū)、高溫區(qū)發(fā)生還原反應(yīng)，得到高溫的還原產(chǎn)物；高溫的還原產(chǎn)物進(jìn)入冷卻區(qū)，與氣體噴吹氣體裝置噴吹的氧化性氣體接觸，將高溫的還原產(chǎn)物冷卻并生成預(yù)熱氣體，在擋墻的作用下預(yù)熱氣體上行至布料裝置烘干含水生球；同時(shí)噴吹的氧化性氣體將還原產(chǎn)物中的部分金屬鐵氧化；冷卻后的還原產(chǎn)物通過出料裝置排出爐外；

(3)將排出爐外的還原產(chǎn)物送入磨礦磁選系統(tǒng)，分別獲得高品位的鎳鐵金屬粉和磨選尾渣；

(4)從磨礦磁選系統(tǒng)的鎳鐵金屬粉出口排出的鎳鐵金屬粉送入鐵粉壓塊系統(tǒng)，得到高品位的鎳鐵金屬塊。

其中，高溫還原產(chǎn)物到達(dá)冷卻區(qū)后，與氣體噴吹裝置噴出的氧化性氣體接觸，一方面發(fā)生熱交換，高溫還原產(chǎn)物被氣體冷卻，而預(yù)熱的氣體繼續(xù)上行用于烘干紅土鎳礦生球團(tuán)；另一方面氧化性氣體與還原產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)熱力學(xué)性質(zhì)，金屬鐵將優(yōu)先于金屬鎳發(fā)生氧化，因此將會(huì)有部分金屬鐵生成氧化鐵，而金屬鎳基本不會(huì)被氧化，從而提高了還原產(chǎn)物中的鎳品位，產(chǎn)品品質(zhì)得以提升。

優(yōu)選的，步驟(1)中所述含水生球團(tuán)的水分含量≤20％。若水分含量過高，無法滿足轉(zhuǎn)底爐生產(chǎn)要求，在還原過程中會(huì)發(fā)生爆裂。

優(yōu)選的，步驟(2)中氣體噴吹裝置噴吹的氣體為氧含量15～40％的氧化性氣體；噴吹的氧化性氣體在加速高溫還原產(chǎn)物冷卻的同時(shí)，還會(huì)與還原產(chǎn)物中的金屬發(fā)生氧化反應(yīng)，由于金屬鐵比金屬鎳更易被氧化，因此一部分金屬鐵變成氧化物，而金屬鎳不受影響，從而提高了還原產(chǎn)物的鎳品位，有利于后續(xù)獲得鎳品位較高的鎳鐵金屬粉。

步驟(2)中上行的預(yù)熱氣體對在傾斜式溜槽逐步下降的生球進(jìn)行加熱烘干，所產(chǎn)生的熱煙氣及水蒸氣通過排氣裝置排出轉(zhuǎn)底爐外。

本實(shí)用新型方法可采用含水的生球直接進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐，在轉(zhuǎn)底爐內(nèi)實(shí)現(xiàn)生球的烘干、預(yù)熱，再經(jīng)轉(zhuǎn)底爐直接還原獲得還原產(chǎn)品，通過后續(xù)磨礦磁選和鐵粉壓塊工序，獲得高品位的鎳鐵金屬塊。

應(yīng)用本實(shí)用新型系統(tǒng)處理處理紅土鎳礦的主要有益效果：

(1)采用含水的紅土鎳礦生球直接入爐，取消了工藝前端的烘干流程，節(jié)約投資，同時(shí)降低能耗。

(2)有利于獲得鎳品位更高的鎳鐵金屬塊，提高了產(chǎn)品品質(zhì)。

附圖說明

圖1顯示了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)底爐處理紅土鎳礦的系統(tǒng)的流程示意圖。

圖2顯示了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)底爐直接還原過程的系統(tǒng)示意圖。

圖3顯示了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)底爐俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4顯示了根據(jù)本實(shí)用新型的溜槽結(jié)構(gòu)俯視圖。

圖5顯示了根據(jù)本實(shí)用新型的溜槽橫斷面剖視圖。

圖6顯示了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的溜槽布料器在轉(zhuǎn)底爐圓周方向結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1、布料區(qū)；2、預(yù)熱區(qū)；3、中溫區(qū)；4、高溫區(qū)；5、冷卻區(qū)；6、隔板；7、氣體噴吹裝置；8、氣孔；9、下料擋板；10、出料裝置；11、溜槽跑道；12、溜槽；13、下料通道；14、排氣裝置；15、振動(dòng)給料器；16、固定裝置；17、給料通道；18、擋墻。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步描述本實(shí)用新型，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)將會(huì)隨著描述而更為清楚。但是應(yīng)理解所述實(shí)施例僅是范例性的，不對本實(shí)用新型的范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍下可以對本實(shí)用新型技術(shù)方案的細(xì)節(jié)和形式進(jìn)行修改或替換，但這些修改或替換均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

參考圖1-圖2，本實(shí)用新型提供了一種處理紅土鎳礦的系統(tǒng)，包括壓球成型系統(tǒng)S100、轉(zhuǎn)底爐直接還原系統(tǒng)S200、磨礦磁選系統(tǒng)S300和鐵粉壓塊系統(tǒng)S400；其中，壓球成型系統(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的出料口與磨礦磁選系統(tǒng)S300的入料口相通，磨礦磁選系統(tǒng)S300的鎳鐵金屬粉出料口與鐵粉壓塊系統(tǒng)S400的入料口相通。

參考圖3-圖6，所述免烘干直接還原轉(zhuǎn)底爐系統(tǒng)S200包括布料裝置烘干及預(yù)熱S201、轉(zhuǎn)底爐預(yù)熱及直接還原S202、轉(zhuǎn)底爐冷卻及氧化S203、轉(zhuǎn)底爐出料S204，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)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)有出料裝置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擋墻18之間；在該溜槽布料器上方的爐頂一側(cè)設(shè)有給料通道17；在所述的轉(zhuǎn)底爐冷卻區(qū)5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)有排氣裝置14。

優(yōu)選的，設(shè)置在內(nèi)、外周爐壁的氣體噴吹裝置7的高度高于進(jìn)入冷卻區(qū)的物料的厚度；所述的出料裝置10是螺旋出料器。

所述溜槽布料器由多段與水平面有一定角度的傾斜式溜槽12組成，各段傾斜式溜槽12首尾依次相連且在圓周方向相互交替錯(cuò)開排列，每段傾斜式溜槽12末端與擋墻18形成下料通道13，在每一個(gè)下料通道13對應(yīng)的下段傾斜式溜槽12的首端設(shè)置下料擋板9；首段傾斜式溜槽12位于給料通道17的正下方，末段傾斜式溜槽12的末端位于布料區(qū)1的上方；固定裝置16將各段傾斜式溜槽12固定在一起并與爐頂?shù)恼駝?dòng)給料器15相連；所述傾斜式溜槽12均呈扇形，其兩端的弧度與轉(zhuǎn)底爐圓周方向上的弧度一致，其橫斷面與轉(zhuǎn)底爐徑向方向平行；傾斜式溜槽12被多個(gè)弧形的隔板6均勻分隔成多個(gè)溜槽跑道11，且隔板6與環(huán)形爐體為同心圓弧，隔板6的高度高于物料在溜槽跑道11中的厚度；優(yōu)選的，給料通道17沿轉(zhuǎn)底爐徑向的寬度與第一段傾斜式溜槽的溜槽跑道的寬度相同。

優(yōu)選的，下料通道13的尺寸為100-200mm；

優(yōu)選的，擋墻18與轉(zhuǎn)底爐爐底的間隔距離是60-150mm；

優(yōu)選的，傾斜式溜槽12與水平的夾角為5～15°；

優(yōu)選的，最末段傾斜式溜槽12的末端最低點(diǎn)距離轉(zhuǎn)底爐爐底高度為40～80mm。

所述的傾斜式溜槽12在環(huán)形爐體徑向上被弧形的隔板6均分為多段溜槽跑道11，且隔板6與環(huán)形爐體為同心圓弧，隔板6的高度高于物料在溜槽跑道11上的厚度；

優(yōu)選的，溜槽跑道11數(shù)量為2～5個(gè)；

優(yōu)選的，隔板6的高度為60～80mm；

所述傾斜式溜槽12由金屬網(wǎng)或均勻分布?xì)饪?的金屬板制成；所述氣孔8優(yōu)選為圓形氣孔，更優(yōu)選的，所述圓形氣孔8的直徑為4～7mm；

優(yōu)選的，所述溜槽布料器在圓周方向距轉(zhuǎn)底爐兩側(cè)爐壁的距離為100～200mm。

一種應(yīng)用所述的系統(tǒng)處理紅土鎳礦的方法，包括：

(1)將紅土鎳礦、還原劑和添加劑混勻后在壓球成型系統(tǒng)S100制成含水的生球團(tuán)；

(2)含水的生球團(tuán)通過轉(zhuǎn)底爐直接還原系統(tǒng)S200的給料通道17步入到溜槽布料器，通過溜槽布料器的傾斜式溜槽12逐步下降，到達(dá)溜槽末端12通過下料通道13給至下層傾斜式溜槽12，逐步下降后到達(dá)最末段傾斜式溜槽12，通過其下料通道13均勻給料至轉(zhuǎn)底爐爐底的布料區(qū)1完成布料；烘干的生球依次經(jīng)過轉(zhuǎn)底爐預(yù)熱區(qū)2、中溫區(qū)3、高溫區(qū)4，在此過程中球團(tuán)不會(huì)發(fā)生明顯的爆裂現(xiàn)象，同時(shí)發(fā)生還原反應(yīng)，生成高溫的還原產(chǎn)物；高溫還原產(chǎn)物達(dá)到冷卻區(qū)5后，與氣體噴吹裝置7噴吹的氧化性氣體進(jìn)行熱交換，起到冷卻球團(tuán)的目的，使得冷卻區(qū)5內(nèi)熱態(tài)還原產(chǎn)物進(jìn)一步還原并快速冷卻，同時(shí)氣體被預(yù)熱；此外，氣體噴吹裝置7噴吹的氧化性氣體還會(huì)與還原產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)熱力學(xué)性質(zhì)，金屬鐵將優(yōu)先于金屬鎳發(fā)生氧化，因此將會(huì)有部分金屬鐵生成氧化鐵，而金屬鎳基本不會(huì)被氧化，從而提高了還原產(chǎn)物中的鎳品位，產(chǎn)品品質(zhì)得以提升。預(yù)熱后的氣體通過擋墻18的作用向上運(yùn)動(dòng)，并通過在溜槽12上設(shè)置的圓形氣孔8傳遞給生球團(tuán)，對生球團(tuán)進(jìn)行預(yù)熱和干燥，進(jìn)一步降低球團(tuán)水分、提高球團(tuán)預(yù)熱溫度，烘干和預(yù)熱產(chǎn)生的煙氣和水蒸氣則通過排氣裝置14排出。生球團(tuán)經(jīng)過初步預(yù)熱和干燥后，再布入轉(zhuǎn)底爐的布料區(qū)1，再依次經(jīng)過預(yù)熱區(qū)2、中溫區(qū)3、高溫區(qū)4和冷卻區(qū)5，生球團(tuán)在直接還原過程中不會(huì)發(fā)生明顯爆裂并完成直接還原反應(yīng)，再經(jīng)出料裝置10排出轉(zhuǎn)底爐外，得到冷卻后的還原產(chǎn)物。

(3)將排出爐外的還原產(chǎn)物送入磨礦磁選系統(tǒng)S300，分別獲得高品位的鎳鐵金屬粉和磨選尾渣；

(4)從磨礦磁選系統(tǒng)的鎳鐵金屬粉出口排出的鎳鐵金屬粉送入鐵粉壓塊系統(tǒng)S400，得到高品位的鎳鐵金屬塊。

下面將結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型的方案進(jìn)行解釋。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，下面的實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型，而不應(yīng)視為限定本實(shí)用新型的范圍。

實(shí)施例1

將鎳品位0.95％、鐵品位27.98％的紅土鎳礦原礦配入一定量的還原碳、添加劑膨潤土后在壓球成型系統(tǒng)S100中壓成含水生球，含水量10％。

將含水生球通過布料裝置的給料通道17布入轉(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，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)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之間的爐底上設(shè)有出料裝置10；在該布料區(qū)1和冷卻區(qū)5之上橫向設(shè)置由多段傾斜式溜槽12組成溜槽布料器，溜槽布料器橫斷面兩端位于擋墻18之間；在該溜槽布料器上方的爐頂一側(cè)設(shè)有給料通道17；在所述的冷卻區(qū)5靠近環(huán)形爐底處的內(nèi)、外周爐壁上設(shè)有氣體噴吹裝置7；在對應(yīng)于溜槽布料器上方的轉(zhuǎn)底爐爐頂設(shè)有排氣裝置14。

溜槽布料器由三段與水平面有一定角度的傾斜式溜槽12(由上至下分別為溜槽①、溜槽②、溜槽③)組成，各段傾斜式溜槽12首尾依次相連且在圓周方向相互交替錯(cuò)開排列；每段傾斜式溜槽末端12與擋墻18形成下料通道13，在每一個(gè)下料通道13對應(yīng)的下段傾斜式溜槽12的首端設(shè)置下料擋板9；首段溜槽①位于給料通道17的正下方，末段溜槽③的末端位于布料區(qū)1的上方；固定裝置16將三段傾斜式溜槽12固定在一起并與爐頂?shù)恼駝?dòng)給料器15相連，保證球團(tuán)均勻給料、避免堵料。

所述三段傾斜式溜槽12均呈扇形，其兩端的弧度與轉(zhuǎn)底爐圓周方向上的弧度一致，其橫斷面與轉(zhuǎn)底爐徑向方向平行；傾斜式溜槽12被兩個(gè)弧形的隔板6均勻分隔成三個(gè)溜槽跑道11，且隔板6與環(huán)形爐體為同心圓弧，隔板6的高度為60mm，高于物料在溜槽跑道11中的厚度；優(yōu)選的，給料通道17沿轉(zhuǎn)底爐徑向的寬度與溜槽①的溜槽跑道11的寬度相同。傾斜式溜槽12底部均勻分布有直徑為4mm的圓形氣孔8。

下料通道13尺寸為100mm；擋墻18與轉(zhuǎn)底爐爐底的間隔為60mm。

溜槽①和水平面夾角為5°，溜槽②和水平面夾角為8°，溜槽③和水平面夾角為10°，溜槽③的最底端距離爐底高度為40mm，溜槽③的出口位于布料區(qū)1之上。溜槽式布料器沿轉(zhuǎn)底爐徑向方向的兩端距轉(zhuǎn)底爐側(cè)壁的距離為100mm。

球團(tuán)通過布料裝置的溜槽③的下料通道13進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐布料區(qū)1，依次經(jīng)過預(yù)熱區(qū)2、中溫區(qū)3、高溫區(qū)4，球團(tuán)在此階段停留時(shí)間為25min，高溫區(qū)4溫度為1250℃，生成的高溫金屬化球團(tuán)到達(dá)冷卻區(qū)5。

冷卻區(qū)5設(shè)置有氣體噴吹裝置7，其噴吹氣體的氧含量為15％。噴吹氣體與高溫還原產(chǎn)物接觸，冷卻還原產(chǎn)物的同時(shí)將還原產(chǎn)物中的部分鐵進(jìn)行氧化。預(yù)熱后的氣體上行至布料裝置，將含水生球團(tuán)進(jìn)行烘干預(yù)熱，隨后和烘干過程產(chǎn)生的水蒸氣一起從排氣裝置14排出。還原產(chǎn)物通過出料裝置10排出轉(zhuǎn)底爐。

冷卻氧化后的還原產(chǎn)物溫度為650℃，通過出料裝置10排出爐外，并送入磨礦磁選系統(tǒng)S300，獲得高品位鎳鐵粉后送入鐵粉壓塊系統(tǒng)S400，最終獲得高鎳品位鎳鐵塊。其中鎳品位達(dá)到7.9％。

實(shí)施例2

將鎳品位2.21％、鐵品位13.58％的紅土鎳礦原礦配入一定量的蘭炭、添加劑石灰石后在壓球成型系統(tǒng)S100中壓成含水生球，球團(tuán)粒徑12mm，含水量15％。

將含水生球通過布料裝置布入轉(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，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)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之間的爐底上設(shè)有出料裝置10；在該布料區(qū)1和冷卻區(qū)5之上橫向設(shè)置由多段傾斜式溜槽12組成溜槽布料器，溜槽布料器橫斷面兩端位于擋墻18之間；在該溜槽布料器上方的爐頂一側(cè)設(shè)有給料通道17；在所述的冷卻區(qū)5靠近環(huán)形爐底處的內(nèi)、外周爐壁上設(shè)有氣體噴吹裝置7；在對應(yīng)于溜槽布料器上方的轉(zhuǎn)底爐爐頂設(shè)有排氣裝置14。

溜槽布料器由四段與水平面有一定角度的傾斜式溜槽12(由上至下分別為溜槽①、溜槽②、溜槽③、溜槽④)組成，各段傾斜式溜槽12首尾依次相連且在圓周方向相互交替錯(cuò)開排列；每段傾斜式溜槽末端12與擋墻18形成下料通道13，在每一個(gè)下料通道13對應(yīng)的下段傾斜式溜槽12的首端設(shè)置下料擋板9；首段溜槽①位于給料通道17的正下方，末段溜槽④的末端位于布料區(qū)1的上方；固定裝置16將各段傾斜式溜槽12固定在一起并與爐頂?shù)恼駝?dòng)給料器15相連，保證球團(tuán)均勻給料、避免堵料。

所述四段傾斜式溜槽12均呈扇形，其兩端的弧度與轉(zhuǎn)底爐圓周方向上的弧度一致，其橫斷面與轉(zhuǎn)底爐徑向方向平行；傾斜式溜槽12被三個(gè)弧形的隔板6均勻分隔成四個(gè)溜槽跑道11，且隔板6與環(huán)形爐體為同心圓弧，隔板6的高度為70mm，高于物料在溜槽跑道11中的厚度；優(yōu)選的，給料通道17沿轉(zhuǎn)底爐徑向的寬度與第一段傾斜式溜槽的溜槽跑道的寬度相同。溜槽底部均勻分布有直徑為5mm的圓形氣孔8。

下料通道13尺寸為150mm；擋墻18與轉(zhuǎn)底爐爐底的間隔為110mm。

溜槽①和水平面夾角為6°，溜槽②和水平面夾角為8°，溜槽③和水平面夾角為10°，溜槽④和水平面夾角為12°，溜槽④的最底端距離爐底高度為60mm，溜槽式布料器沿轉(zhuǎn)底爐徑向方向的兩端距轉(zhuǎn)底爐側(cè)壁的距離為150mm。

球團(tuán)通過布料裝置溜槽④的下料通道13進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐布料區(qū)1，依次經(jīng)過預(yù)熱區(qū)2、中溫區(qū)3、高溫區(qū)4，球團(tuán)在此階段停留時(shí)間為20min，高溫區(qū)4溫度為1300℃，生成的高溫還原產(chǎn)物到達(dá)冷卻區(qū)5。

冷卻區(qū)5設(shè)置有氣體噴吹裝置7，其噴吹氣體的氧含量為30％。噴吹氣體與高溫還原產(chǎn)物接觸，冷卻還原產(chǎn)物的同時(shí)將還原產(chǎn)物中的部分鐵進(jìn)行氧化。預(yù)熱后的氣體上行至布料裝置，將含水生球進(jìn)行烘干預(yù)熱，隨后和烘干過程產(chǎn)生的水蒸氣一起從排氣裝置14排出。還原產(chǎn)物通過出料裝置10排出轉(zhuǎn)底爐。

冷卻氧化后的還原產(chǎn)物溫度大約700℃，通過出料裝置10排出爐外，并送入磨礦磁選系統(tǒng)S300，獲得高品位鎳鐵金屬粉后送入鐵粉壓塊系統(tǒng)S400，最終獲得高鎳品位鎳鐵塊。其中鎳品位達(dá)到12.2％。

實(shí)施例3

將鎳品位1.23％、鐵品位19.87％的紅土鎳礦原礦配入一定量的石油焦、添加劑膨潤土后在壓球成型系統(tǒng)S100中壓成含水生球，含水量20％。

將含水生球通過布料裝置布入轉(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，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)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之間的爐底上設(shè)有出料裝置10；在該布料區(qū)1和冷卻區(qū)5之上橫向設(shè)置由多段傾斜式溜槽12組成溜槽布料器，溜槽布料器橫斷面兩端位于擋墻18之間；在該溜槽布料器上方的爐頂一側(cè)設(shè)有給料通道17；在所述的冷卻區(qū)5靠近環(huán)形爐底處的內(nèi)、外周爐壁上設(shè)有氣體噴吹裝置7；在對應(yīng)于溜槽布料器上方的轉(zhuǎn)底爐爐頂設(shè)有排氣裝置14。

溜槽布料器由五段與水平面有一定角度的傾斜式溜槽12(由上至下分別為溜槽①、溜槽②、溜槽③、溜槽④和溜槽⑤)組成，各段傾斜式溜槽12首尾依次相連且在圓周方向相互交替錯(cuò)開排列；每段傾斜式溜槽末端12與擋墻18形成下料通道13，在每一個(gè)下料通道13對應(yīng)的下段傾斜式溜槽12的首端設(shè)置下料擋板9；溜槽①位于給料通道17的正下方，溜槽⑤的末端位于布料區(qū)1的上方；固定裝置16將三段傾斜式溜槽12固定在一起并與爐頂?shù)恼駝?dòng)給料器15相連，保證球團(tuán)均勻給料、避免堵料。

所述傾斜式溜槽12均呈扇形，其兩端的弧度與轉(zhuǎn)底爐圓周方向上的弧度一致，其橫斷面與轉(zhuǎn)底爐徑向方向平行；傾斜式溜槽12被四個(gè)弧形的隔板6均勻分隔成五個(gè)溜槽跑道11，且隔板6與環(huán)形爐體為同心圓弧，隔板6的高度為80mm，高于物料在溜槽跑道11中的厚度；優(yōu)選的，給料通道17沿轉(zhuǎn)底爐徑向的寬度與溜槽①的溜槽跑道11的寬度相同。傾斜式溜槽12底部均勻分布有直徑為7mm的圓形氣孔8。

下料通道13尺寸為200mm；擋墻18與轉(zhuǎn)底爐爐底的間隔為150mm。

溜槽①和水平面夾角為5°，溜槽②和水平面夾角為7°，溜槽③和水平面夾角為9°，溜槽④和水平面夾角為12°，溜槽⑤和水平面夾角為15°，溜槽⑤的最底端距離爐底高度為80mm，溜槽⑤的出口位于布料區(qū)1之上。溜槽式布料器沿轉(zhuǎn)底爐徑向方向的兩端距轉(zhuǎn)底爐側(cè)壁的距離為200mm。

球團(tuán)通過布料裝置最末段溜槽⑤的下料通道13進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐布料區(qū)1，依次經(jīng)過預(yù)熱區(qū)2、中溫區(qū)3、高溫區(qū)4，球團(tuán)在此階段停留時(shí)間為30min，高溫區(qū)4溫度為1200℃，生成的高溫還原產(chǎn)物到達(dá)冷卻區(qū)5。

冷卻區(qū)5設(shè)置有氣體噴吹裝置7，其噴吹氣體氧含量為40％。噴吹氣體與高溫還原產(chǎn)物接觸，冷卻還原產(chǎn)物的同時(shí)將還原產(chǎn)物中的部分鐵進(jìn)行氧化。預(yù)熱后的氣體上行至布料裝置，將含水生球進(jìn)行烘干預(yù)熱，隨后和烘干過程產(chǎn)生的水蒸氣一起從排氣裝置14排出。還原產(chǎn)物通過出料裝置10排出轉(zhuǎn)底爐。

冷卻氧化后的還原產(chǎn)物溫度大約550℃，通過出料裝置10排出爐外，并送入磨礦磁選系統(tǒng)S300，獲得高品位鎳鐵金屬粉后送入鐵粉壓塊系統(tǒng)S400，最終獲得高鎳品位鎳鐵金屬塊。其中鎳品位達(dá)到10.5％。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。例如將溜槽換成鏈板式、網(wǎng)帶式等。