中低阶煤分质梯级利用的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了中低阶煤分质梯级利用的系统，包括：中低阶煤破碎装置，混合成型装置和热解冶炼炉，其中，热解冶炼炉具有本体，本体内由上至下分为热解段、冶炼段和熔池段，本体中部侧壁上设置有烘炉喷枪，热解段顶壁上具有物料球团入口和热解油气出口，物料球团入口与物料球团出口相连，热解段的腔室内设置有加热元件；冶炼段的侧壁上具有含氧气体喷伞，通过含氧气体喷伞向冶炼段喷入含氧气体，发生不完全燃烧放热和产生富含一氧化碳的气体，使物料球团逐步发生预还原反应产生锌蒸汽、发生还原反应得到金属化球团和发生熔融得到铁水和渣的混合物，熔池段的下部具有渣出口和铁水出口。利用该系统可以实现中低阶煤的分质梯级利用。

A system of cascade utilization of medium and low rank coal

The utility model discloses a system, low rank coal quality including cascade utilization of low rank coal crushing device, mixing molding device and pyrolysis furnace, the pyrolysis smelting furnace has a body, the body is divided into segments, smelting and pyrolysis of molten pool, the middle part of the body is arranged on the side wall of the oven gun. The pellet material entrance and pyrolysis of oil and gas exports with pyrolysis section on the top wall, the material and material pellet pellet entrance connected to the outlet, the pyrolysis chamber is equipped with a heating element; the side wall of the smelting with oxygen containing gas by spray umbrella, oxygen spray to spray into the smelting period of umbrella oxygen containing gas, gas incomplete combustion and rich in carbon monoxide, make the material pellet gradually pre reduction reaction of zinc vapor occurs, metallic pellets and molten metal and reduction reaction The lower part of the molten pool section has a slag outlet and a molten iron outlet. With this system, the medium and low rank coal can be used in cascade.

【技术实现步骤摘要】
中低阶煤分质梯级利用的系统
本技术属于化工
，具体而言，本技术涉及中低阶煤分质梯级利用的系统。
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，而高炉炼铁不仅需要优质昂贵的焦炭，而且高炉污染严重、能耗较高。目前，急需一种高效、清洁的利用煤炭和冶炼钢铁的新技术，破解以上难题。
技术实现思路
本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，本技术的一个目的在于提出中低阶煤分质梯级利用的系统，利用该系统可以实现中低阶煤的分质梯级利用。根据本技术的一个方面，本技术提出了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，所述本体内由上至下分为热解段、冶炼段和熔池段，所述本体中部侧壁上设置有烘炉喷枪，所述热解段顶壁上具有物料球团入口和热解油气出口，所述物料球团入口与所述物料球团出口相连，所述热解段的腔室内设置有加热元件，所述热解段适于中低阶煤粉发生热解产生热解油气和热解碳；所述冶炼段的侧壁上具有含氧气体喷伞，通过所述含氧气体喷伞向所述冶炼段喷入含氧气体，发生不完全燃烧放热和产生富含一氧化碳的气体，使所述物料球团逐步发生预还原反应产生锌蒸汽、发生还原反应得到金属化球团和发生熔融得到铁水和渣的混合物，所述熔池段的下部具有渣出口和铁水出口。通过采用本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后在热解冶炼炉的热解段内进行热解，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含铁物料在热解冶炼炉的冶炼段发生还原反应得到金属化球团。并且冶炼段内冶炼产生的高温烟气向上从热解段顶壁上的热解油气出口排出，进而与热解段的物料球团逆向接触，进一步加热物料，提高热解效率。由此，通过采用本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：在本技术的一些实施例中，所述加热元件包括多个，所述多个加热元件分为两组，两组加热元件分别设置在热解段相对的两个侧壁上，其中每个加热元件均由侧壁朝向所述热解段腔室的内部水平延伸且朝向所述热解段的底部倾斜布置，并且位于同一侧壁上的多个加热元件与位于相对侧壁上的多个加热元件交错分布并共同限定出适于物料加热和流动的加热通道，所述加热通道的下端与所述冶炼段连通。任选地，所述加热元件为加热棒、加热板或者辐射管。任选地，所述加热元件为加热板。附图说明图1是根据本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是利用本技术一个实施例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的流程图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述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，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。根据本技术的一个方面，本技术提出了中低阶煤分质梯级利用的系统。下面参考图1详细描述本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、混合装置200和热解冶炼炉300。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310内由上至下分为热解段320、冶炼段330和熔池段340，本体310中部侧壁上设置有烘炉喷枪350，热解段320顶壁上具有物料球团入口321和热解油气出口322，热解段320的腔室内设置有加热元件323，热解段320适于中低阶煤粉发生热解产生热解油气和热解碳；冶炼段330的侧壁上具有含氧气体喷伞331，通过含氧气体喷伞331向冶炼段喷入含氧气体，发生不完全燃烧放热和产生富含一氧化碳的气体，使物料球团逐步发生预还原反应产生锌蒸汽、发生还原反应得到金属化球团和发生熔融得到铁水和渣的混合物，熔池段340的下部具有渣出口341和铁水出口342。通过采用本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后在热解冶炼炉的热解段内进行热解，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含铁物料在热解冶炼炉的冶炼段发生还原反应得到金属化球团。并且冶炼段内冶炼产生的高温烟气向上从热解段顶壁上的热解油气出口排出，进而与热解段的物料球团逆向接触，进一步加热物料，提高热解效率。由此，通过采用本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。根据本技术的具体实施例，下面详细描述本技术具体实施例的中低阶煤分质梯级利用的系统。中低阶煤破碎装置100根据本技术的具体实施例，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。由此利用中低阶煤破碎装置100对中低阶煤进行破碎处理，以便得到中低阶煤粉。由此可以便于后续与钢铁厂粉尘混合均匀，提高二者的接触面积，进而提高后续钢铁厂粉尘的冶炼效果。根据本技术的具体实施例，具体地可以将中低阶煤破碎至平均粒径均为0.5-5mm。由此可以进一步提高后续的热解和冶炼处理。混合成型装置200根据本技术的具体实施例，混合装置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。由此利用混合成型装置200对中低阶煤粉和钢铁厂粉尘进行混合成型处理，以便得到物料球团。由此可以便于后续进行热解和冶炼处理。根据本技术的具体实施例，可以将中低阶煤粉和钢铁厂粉尘按照(1.74-2.45):1的质量比进行混合成型处理。专利技术人发现，若中低阶煤粉添加量过低，则不能提供足够含碳原料不完全燃烧放热，无法提供足够热量，影响金属化球团金属化率，若中低阶煤粉添加量过多，则产生浪费，增加系统能耗。由此通过采用上述配比可以使得后续中低阶煤热解后得到的热解炭能够充分还原含铁矿粉，进而提高金属化球团的金属化率。热解冶炼炉300热解冶炼炉300具有本体310，本体内由上至下分为热解段320、冶炼段330和熔池段340，本体310中部侧壁上设置有烘炉喷枪350，热解段320顶壁上具有物料球团入口321和热解油气出口322，物料球团入口321与物料球团出口230相连，热解段320的腔室内设置有加热元件323。热解段420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，所述本体内由上至下分为热解段、冶炼段和熔池段，所述本体中部侧壁上设置有烘炉喷枪，所述热解段顶壁上具有物料球团入口和热解油气出口，所述物料球团入口与所述物料球团出口相连，所述热解段的腔室内设置有加热元件，所述热解段适于中低阶煤粉发生热解产生热解油气和热解碳；所述冶炼段的侧壁上具有含氧气体喷伞，通过所述含氧气体喷伞向所述冶炼段喷入含氧气体，发生不完全燃烧放热和产生富含一氧化碳的气体，使所述物料球团逐步发生预还原反应产生锌蒸汽、发生还原反应得到金属化球团和发生熔融得到铁水和渣的混合物，所述熔池段的下部具有渣出口和铁水出口。

【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，所述本体内由上至下分为热解段、冶炼段和熔池段，所述本体中部侧壁上设置有烘炉喷枪，所述热解段顶壁上具有物料球团入口和热解油气出口，所述物料球团入口与所述物料球团出口相连，所述热解段的腔室内设置有加热元件，所述热解段适于中低阶煤粉发生热解产生热解油气和热解碳；所述冶炼段的侧壁上具有含氧气体喷伞，通过所述含氧气体喷伞向所述冶炼段喷入含氧气体，发生不完全燃烧放热和产生富含一氧化碳的气体，使所述物料球团逐步发生预还原...

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