中低阶煤分质梯级利用的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了中低阶煤分质梯级利用的系统和方法，其中，系统包括：中低阶煤破碎装置，混合成型装置，热解冶炼炉和熔分炉，其中，混合成型装置具有中低阶煤粉入口、钢铁厂粉尘入口和物料球团出口；热解冶炼炉具有本体，本体内在水平方向上依次划分为进料区、热解区、冶炼区和出料区，其中，进料区具有物料球团入口；热解区内设置有加热元件，热解区邻近进料区的顶壁上设置有热解油气出口；冶炼区的周壁上设置有含氧气体喷伞和高温烟气出口；出料区具有金属化球团出口，金属化球团出口与螺旋出料机相连；熔分炉具有金属化球团入口、铁水出口和尾渣出口，金属化球团入口与螺旋出料机相连。利用该系统可以实现中低阶煤的分质梯级利用。

【技术实现步骤摘要】
中低阶煤分质梯级利用的系统和方法
本专利技术属于化工
，具体而言，本专利技术涉及中低阶煤分质梯级利用的系统和方法。
技术介绍
我国能源结构特点是“富煤贫油少气”，资源禀赋现状决定了我国必须要发展煤化工，以实现通过煤头获得化工产品，实现对石油和天然气的部分替代，以保障我国经济发展和能源安全。同时，我国经济发展需要大量钢铁，我国多采用高炉炼铁方式生产钢铁，而高炉炼铁产生大量的钢铁厂粉尘，其中含有锌、铁等有价金属，直接堆存不仅造成资源浪费并且污染环境，难以处理。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出中低阶煤分质梯级利用的系统和方法，利用该系统和方法可以实现中低阶煤的分质梯级利用。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种中低阶煤分质梯级利用的系统，包括：中低阶煤破碎装置，所述中低阶煤破碎装置具有中低阶煤入口和中低阶煤粉出口；混合成型装置，所述混合成型装置具有中低阶煤粉入口、钢铁厂粉尘入口和物料球团出口，所述中低阶煤粉入口与所述中低阶煤粉出口相连，热解冶炼炉，所述热解冶炼炉具有本体，所述本体内在水平方向上依次划分为进料区、热解区和冶炼区和出料区，其中，所述进料区具有物料球团入口，所述物料球团入口与所述物料球团出口相连；所述热解区内设置有加热元件，所述热解区邻近所述进料区的顶壁上设置有热解油气出口，所述热解区适于中低阶煤粉发生热解得到热解碳并产生热解油气；所述冶炼区的周壁上设置有含氧气体喷伞和高温烟气出口，通过所述含氧气体喷伞向所述冶炼区喷入含氧气体，发生不完全燃烧放热和产生富含一氧化碳的气体，使所述物料球团发生预还原反应产生锌蒸汽和发生还原反应得到金属化球团；所述出料区具有金属化球团出口，所述金属化球团出口与螺旋出料机相连；熔分炉，所述熔分炉具有金属化球团入口、铁水出口和尾渣出口，所述金属化球团入口与所述螺旋出料机相连。通过采用本专利技术上述实施例的中低阶煤分质梯级利用的系统，首先将中低阶煤粉与钢铁厂粉尘经混合成型后在热解冶炼炉的热解区内进行热解，从而利用钢铁厂粉尘强导热性，提高中低阶煤粉的热解效率，获得高附加值的油气资源。进一步地，利用中低阶煤粉热解后得到的热解炭再次与钢铁厂粉尘在热解冶炼炉的冶炼区发生还原反应得到金属化球团。由此，通过采用本专利技术上述实施例的中低阶煤分质梯级利用的系统，可以对中低阶煤进行分质梯级利用，进而获得高附加值的油气资源，同时实现了钢铁厂粉尘的有效处理。另外，根据本专利技术上述实施例的中低阶煤分质梯级利用的系统还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述热解区内的温度为550-650摄氏度。由此可以进一步提高热解效率。在本专利技术的一些实施例中，所述热解冶炼炉内的压力为0.1-0.5KPa。在本专利技术的一些实施例中，所述物料球团在所述热解区内进行热解的时间为40-80分钟。在本专利技术的一些实施例中，所述冶炼区内的温度由800-900摄氏度升温至1200-1300摄氏度。根据本专利技术的第二方面，本专利技术还提出了一种利用前面实施例所述的中低阶煤分质梯级利用的系统分质梯级利用中低阶煤的方法，该方法包括：利用所述中低阶煤破碎装置对中低阶煤进行破碎处理，以便得到中低阶煤粉；将所述中低阶煤粉和所述钢铁厂粉尘在混合成型装置内进行成型处理，以便得到物料球团；将所述物料球团送至所述热解冶炼炉内，使所述物料球团中的在中低阶煤在热解区内发生热解得到热解碳并能产生热解油气；使热解后物料球团进入冶炼区，向所述冶炼区内通入含氧气体，发生不完全燃烧放热和产生富含一氧化碳的气体，使所述物料球团发生预还原反应产生含有锌蒸汽的高温烟气和发生还原反应得到金属化球团；使金属化球团进入出料区，利用螺旋出料机排出所述出料区内的金属化球团；将所述金属化球团在所述熔分炉内进行熔分处理，以便得到铁水和尾渣。通过采用本专利技术上述实施例的中低阶煤分质梯级利用的方法，首先将中低阶煤粉与钢铁厂粉尘经混合成型后在热解冶炼炉的热解区内进行热解，从而利用钢铁厂粉尘强导热性，提高中低阶煤粉的热解效率，获得高附加值的油气资源。进一步地，利用中低阶煤粉热解后得到的热解炭再次与钢铁厂粉尘在热解冶炼炉的冶炼区发生还原反应得到金属化球团。由此，通过采用本专利技术上述实施例的中低阶煤分质梯级利用的方法，可以对中低阶煤进行分质梯级利用，进而获得高附加值的油气资源，同时实现了钢铁厂粉尘的有效处理。在本专利技术的一些实施例中，将所述中低阶煤粉和所述钢铁厂粉尘按照(1.45-1.85):1的质量比进行所述成型处理。在本专利技术的一些实施例中，所述热解是在550-650摄氏度下进行40-80分钟完成的。在本专利技术的一些实施例中，热解冶炼炉内的压力为0.1-0.5KPa。在本专利技术的一些实施例中，所述预还原反应的温度为800-900摄氏度，所述还原反应的温度为1200-1300摄氏度。附图说明图1是根据本专利技术一个实施例的中低阶煤分质梯级利用的系统的结构示意图。图2是根据本专利技术一个实施例的中低阶煤分质梯级利用的方法的流程图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，实施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实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种中低阶煤分质梯级利用的系统。下面参考图1详细描述根据本专利技术具体实施例的中低阶煤分质梯级利用的系统，该系统包括：中低阶煤破碎装置100、混合成型装置200、热解冶炼炉300和熔分炉400。其中，中低阶煤破碎装置100具有中低阶煤入口110和中低阶煤粉出口120；混合成型装置200具有中低阶煤粉入口210、钢铁厂粉尘入口220和物料球团出口230，中低阶煤粉入口210与中低阶煤粉出口120相连，热解冶炼炉300具有本体310，本体内在水平方向上依次划分为进料区320、热解区330和冶炼区340和出料区350，其中，进料区320具有物料球团入口321，物料球团入口321与物料球团出口230相连；热解区330内设置有加热元件331，热解区330邻近进料区320的顶壁上设置有热解油气出口332，热解区330适于中低阶煤粉发生热解得到热解碳并产生热解油气；冶炼区340的周壁上设置有含氧气体喷伞341和高温烟气出口342，通过含氧气体喷伞341向冶炼区340喷入含氧气体，发生不完全燃烧放热和产生富含一氧化碳的气体，使物料球团发生预还原反应产生锌蒸汽和发生还原反应得到金属化球团；出料区350具有金属化球团出口351，金属化球团出口351与螺旋出料机360相连；熔分炉400具有金属化球团入口410、铁水出口420和尾渣出口430，金属化球团入口410与螺旋出料机360相连。通过采用本专利技术上述实施例的中低阶煤分质梯级利用的系统，首先将中低阶煤粉与钢铁厂粉尘经混合成型后在热解冶炼炉的热解区内进行热解，从而利用钢铁厂粉尘强导热性，提高中低阶煤粉的热解效率，获得高附加值的油气资源。进一步地，利用中低阶煤粉热解后得到的热解炭再次与钢铁厂粉尘在热解冶炼炉的冶炼区发生还原反应得到金属化球团。由此，通过采用本专利技术上述实施例的中低阶煤分质梯级利用的系统，可以对中低阶煤进行分质梯级利用，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中低阶煤分质梯级利用的系统，其特征在于，包括：中低阶煤破碎装置，所述中低阶煤破碎装置具有中低阶煤入口和中低阶煤粉出口；混合成型装置，所述混合成型装置具有中低阶煤粉入口、钢铁厂粉尘入口和物料球团出口，所述中低阶煤粉入口与所述中低阶煤粉出口相连，热解冶炼炉，所述热解冶炼炉具有本体，所述本体内在水平方向上依次划分为进料区、热解区、冶炼区和出料区，其中，所述进料区具有物料球团入口，所述物料球团入口与所述物料球团出口相连；所述热解区内设置有加热元件，所述热解区邻近所述进料区的顶壁上设置有热解油气出口，所述热解区适于中低阶煤粉发生热解得到热解碳并产生热解油气；所述冶炼区的周壁上设置有含氧气体喷伞和高温烟气出口，通过所述含氧气体喷伞向所述冶炼区喷入含氧气体，发生不完全燃烧放热和产生富含一氧化碳的气体，使所述物料球团发生预还原反应产生锌蒸汽和发生还原反应得到金属化球团；所述出料区具有金属化球团出口，所述金属化球团出口与螺旋出料机相连,；熔分炉，所述熔分炉具有金属化球团入口、铁水出口和尾渣出口，所述金属化球团入口与所述螺旋出料机相连。

【技术特征摘要】
1.一种中低阶煤分质梯级利用的系统，其特征在于，包括：中低阶煤破碎装置，所述中低阶煤破碎装置具有中低阶煤入口和中低阶煤粉出口；混合成型装置，所述混合成型装置具有中低阶煤粉入口、钢铁厂粉尘入口和物料球团出口，所述中低阶煤粉入口与所述中低阶煤粉出口相连，热解冶炼炉，所述热解冶炼炉具有本体，所述本体内在水平方向上依次划分为进料区、热解区、冶炼区和出料区，其中，所述进料区具有物料球团入口，所述物料球团入口与所述物料球团出口相连；所述热解区内设置有加热元件，所述热解区邻近所述进料区的顶壁上设置有热解油气出口，所述热解区适于中低阶煤粉发生热解得到热解碳并产生热解油气；所述冶炼区的周壁上设置有含氧气体喷伞和高温烟气出口，通过所述含氧气体喷伞向所述冶炼区喷入含氧气体，发生不完全燃烧放热和产生富含一氧化碳的气体，使所述物料球团发生预还原反应产生锌蒸汽和发生还原反应得到金属化球团；所述出料区具有金属化球团出口，所述金属化球团出口与螺旋出料机相连,；熔分炉，所述熔分炉具有金属化球团入口、铁水出口和尾渣出口，所述金属化球团入口与所述螺旋出料机相连。2.根据权利要求1所述的中低阶煤分质梯级利用的系统，其特征在于，所述热解区内的温度为550-650摄氏度。3.根据权利要求1所述的中低阶煤分质梯级利用的系统，其特征在于，所述热解冶炼炉内的压力为0.1-0.5KPa。4.根据权利要求1所述的中低阶煤分质梯级利用的系统，其特征在于，所述物料球团在所述热解区内进行热解的时间为40-80分...

【专利技术属性】
技术研发人员：张顺利，贾懿曼，王欣，许修强，任爱林，吴道洪，
申请(专利权)人：神雾环保技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11