低阶煤热解耦合转底炉生产镍铁合金的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种低阶煤热解耦合转底炉生产镍铁合金的系统，包括：低阶煤破碎装置，低阶煤烘干装置，下行床快速热解装置，红土镍矿破碎装置，红土镍矿烘干装置，混料装置，成型装置，球团烘干装置，转底炉和熔分炉，其中，低阶煤破碎装置、低阶煤烘干装置和下行床快速热解装置依次相连，红土镍矿烘干装置与红土镍矿破碎装置相连，混料装置与下行床快速热解装置的半焦出口和红土镍矿烘干装置的干燥红土镍矿粉末出口相连，混料装置、成型装置、球团烘干装置、转底炉和熔分炉依次相连。利用该系统可实现低阶煤的综合利用，提高煤炭的利用率，降低炼铁工艺碳素消耗，达到节能减排和资源综合利用的目的。

System of producing ferro nickel alloy with low rank coal pyrolysis coupled rotary hearth furnace

The utility model discloses a low-rank coal pyrolysis coupling rotary hearth furnace system for producing ferronickel, which comprises a low-rank coal crushing device, a low-rank coal drying device, a downer fast pyrolysis device, a laterite nickel ore crushing device, a laterite nickel ore drying device, a mixing device, a molding device, a pellet drying device, a converter hearth furnace and a melting device. The lower rank coal crushing device, the lower rank coal drying device and the downer fast pyrolysis device are connected in turn. The laterite nickel ore drying device and the laterite nickel ore crushing device are connected. The mixing device is connected with the semi-coke outlet of the downer fast pyrolysis device and the dry laterite nickel ore powder outlet of the laterite nickel ore drying device. The material device, the forming device, the pellet drying device, the rotary hearth furnace and the melting furnace are connected sequentially. The system can realize the comprehensive utilization of low rank coal, improve the utilization rate of coal, reduce carbon consumption in ironmaking process, achieve the purpose of energy saving, emission reduction and comprehensive utilization of resources.

【技术实现步骤摘要】
低阶煤热解耦合转底炉生产镍铁合金的系统
本技术属于冶金
，具体而言，本技术属于涉及低阶煤热解耦合转底炉生产镍铁合金的系统。
技术介绍
我国是个多煤少油的国家，煤炭消耗量占能源消费总量的比重一直维持在70％左右，未来几十年以煤炭为主的能源结构不会改变，然而，我国的煤炭储量中，褐煤等低阶煤占有很大的比例，约占煤炭保有储量的45％左右。低阶煤具有高含氧量、高含水量、易自燃和不易存储的特点，不易于运输，目前多用于加热燃料或发电原料，造成资源浪费，环境污染严重，因此如何利用高效利用低阶煤成为我国当前煤炭清洁利用的一大重要课题。低阶煤煤热解提取煤中的焦油，并对高附加值的副产品半焦和煤气进行综合利用，是中国大量低阶煤煤高效、清洁利用的一条有效途径。镍铁合金是一种重要的合金材料，其应用十分广泛。目前，世界70％的镍是从硫化矿中提取的，而全球镍资源约72％赋存于氧化矿中，随着硫化镍矿的开采，全球的硫化镍矿资源逐渐是，红土镍矿的经济高效利用越来越受到人们的重视，但是传统红土镍矿生产镍铁合金过程容易产生SO2烟气污染，同时吹炼过程造成了铁资源的大量浪费，能耗高。红土镍矿含碳球团-转底炉预还原+燃气熔分工艺省去了烧结环节的能源消耗及废气排放，节能环保，能满足现代化钢铁生产企业日益增长的环境保护需要，具有较好的应用前景。粉煤热解耦合转底炉工艺，利用粉煤热解提质的副产品半焦作为转底炉炼铁的还原剂，热解煤气作为转底炉和熔分炉的燃料，可以实现低阶煤的综合利用，提高煤炭的利用率，降低炼铁工艺碳素消耗，达到节能减排和资源综合利用的目的。
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一种。根据本技术的一个方面，本技术提出了低阶煤热解耦合转底炉生产镍铁合金的系统，根据本技术的具体实施例，该系统包括：低阶煤破碎装置，所述低阶煤破碎装置具有低阶煤入口和低阶煤粉末出口；低阶煤烘干装置，所述低阶煤烘干装置具有低阶煤粉末入口和干燥低阶煤粉末出口，所述低阶煤粉末入口与所述低阶煤粉末出口相连；下行床快速热解装置，所述下行床快速热解装置具有设置在顶部的干燥低阶煤粉末进口、设置在底部的半焦出口和油气出口，所述干燥低阶煤粉末进口与所述干燥低阶煤粉末出口相连；红土镍矿破碎装置，所述红土镍矿破碎装置具有红土镍矿入口和红土镍矿粉末出口；红土镍矿烘干装置，所述红土镍矿烘干装置具有红土镍矿粉末入口和干燥红土镍矿粉末出口，所述红土镍矿粉末入口与所述红土镍矿粉末出口相连；混料装置，所述混料装置具有干燥红土镍矿粉末入口、还原剂入口、水入口、混合料出口，所述干燥红土镍矿粉末入口与所述干燥红土镍矿粉末出口相连，所述还原剂入口与所述半焦出口相连；成型装置，所述成型装置具有混合料入口和生球团出口，所述混合料入口与所述混合料出口相连；球团烘干装置，所述球团烘干装置具有生球团入口、烘干气入口、烟气出口、干球团出口，所述生球团入口与所述成型装置的生球团出口相连；转底炉，所述转底炉内沿着炉底转动方向依次形成进料区、高温燃烧区和出料区，所述进料区设置有球团入口和烟气出口，所述出料区设置有金属化球团出口，所述球团入口和所述球团烘干装置的干球团出口相连；熔分炉，所述熔分炉内部沿着物料流动方向依次形成进料区、熔化分离区和出料区，所述进料区具有金属化球团入口，所述出料区具有镍渣出口和镍铁出口，所述金属化球团入口与所述金属化球团出口相连。另外，根据本技术上述实施例的低阶煤热解耦合转底炉生产镍铁合金的系统还可以具有如下附加的技术特征：在本技术中，上述实施例的低阶煤热解耦合转底炉生产镍铁合金的系统进一步包括：净化装置，所述净化装置与所述油气出口相连，所述净化装置包括冷却设备和除尘设备；油气分离装置，所述油气分离装置具有净化油气入口、焦油出口和煤气出口，所述净化油气入口与所述净化装置相连。在本技术中，所述转底炉内设置有多个燃气烧嘴和助燃风烧嘴，所述燃气烧嘴与所述净化装置的煤气出口相连。在本技术中，上述实施例的低阶煤热解耦合转底炉生产镍铁合金的系统进一步包括：余热利用装置，所述余热利用装置具有高温烟气入口、低温烟气出口、冷空气入口、预热空气出口，所述高温烟气入口与所述下行床快速热解装置内的辐射管烟气出口相连，所述低温烟气出口分别与所述低阶煤烘干装置和所述红土镍矿烘干装置相连，所述预热空气出口与所述转底炉内的助燃风烧嘴相连。在本技术中，上述实施例的低阶煤热解耦合转底炉生产镍铁合金的系统进一步包括：重力沉降室，所述重力沉降室具有含尘烟气入口和净化烟气出口，所述含尘烟气入口与所述转底炉的烟气出口相连，所述净化烟气出口与所述下行床快速热解装置内的辐射管相连。附图说明图1是根据本技术一个实施例的低阶煤热解耦合转底炉生产镍铁合金的系统的结构示意图。图2是根据本技术另一个实施例的低阶煤热解耦合转底炉生产镍铁合金的系统的结构示意图。图3是根据本技术再一个实施例的低阶煤热解耦合转底炉生产镍铁合金的系统的结构示意图。图4是根据本技术再一个实施例的低阶煤热解耦合转底炉生产镍铁合金的系统的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，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，本技术提出了一种低阶煤热解耦合转底炉生产镍铁合金的系统，根据本技术的具体实施例，如图1所示，该系统包括：低阶煤破碎装置10，低阶煤烘干装置20，下行床快速热解装置30，红土镍矿破碎装置40，红土镍矿烘干装置50，混料装置60，成型装置70，球团烘干装置80，转底炉90和熔分炉100。根据本技术的具体实施例，首先利用低阶煤破碎装置10和低阶煤烘干装置20将低阶煤进行破碎和烘干处理，以便得到低阶煤粉末；再将低阶煤粉末供给至下行床快速热解装置30内进行热解处理，以便得到热解半焦和热解油气，其中热解半焦为后续红土镍矿的焙烧处理提供还原剂。其次，利用红土镍矿破碎装置40和红土镍矿烘干装置50将红土镍矿进行破碎和烘干处理，以便得到红土镍矿粉末。第三，将将红土镍矿粉末与热解半焦混合均匀后加水进行成型处理并烘干，以便得到干球团；并将干球团供给至转底炉进行焙烧处理，以便得到金属化球团。最后将金属化球团供给至熔分炉内进行熔分处理，以便得到镍渣和镍铁。通过采用本技术上述实施例的低阶煤热解耦合转底炉生产镍铁合金的系统，将低阶煤热解产生的半焦作为红土镍矿焙烧处理的还原剂，进而实现了低阶煤热解与红土镍矿还原的耦合，提高了低阶煤的利用率。下面参考图1-4对本技术具体实施例的低阶煤热解耦合转底炉生产镍铁合金的系统进行详细描述：根据本技术的具体实施例，低阶煤破碎装置10具有低阶煤入口11和低阶煤粉末出口12。低阶煤烘干装置20具有低阶煤粉末入口21和干燥低阶煤粉末出口22，低阶煤粉末入口21与低阶煤粉末出口12相连。由此，利用低阶煤破碎装置10低阶煤烘干装置20对低阶煤进行破碎和烘干处理，以便得到低阶煤粉末。根据本技术的具体实施例，利用低阶煤破本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低阶煤热解耦合转底炉生产镍铁合金的系统，其特征在于，包括：低阶煤破碎装置，所述低阶煤破碎装置具有低阶煤入口和低阶煤粉末出口；低阶煤烘干装置，所述低阶煤烘干装置具有低阶煤粉末入口和干燥低阶煤粉末出口，所述低阶煤粉末入口与所述低阶煤粉末出口相连；下行床快速热解装置，所述下行床快速热解装置具有设置在顶部的干燥低阶煤粉末进口、设置在底部的半焦出口和油气出口，所述干燥低阶煤粉末进口与所述干燥低阶煤粉末出口相连；红土镍矿破碎装置，所述红土镍矿破碎装置具有红土镍矿入口和红土镍矿粉末出口；红土镍矿烘干装置，所述红土镍矿烘干装置具有红土镍矿粉末入口和干燥红土镍矿粉末出口，所述红土镍矿粉末入口与所述红土镍矿粉末出口相连；混料装置，所述混料装置具有干燥红土镍矿粉末入口、还原剂入口、水入口、混合料出口，所述干燥红土镍矿粉末入口与所述干燥红土镍矿粉末出口相连，所述还原剂入口与所述半焦出口相连；成型装置，所述成型装置具有混合料入口和生球团出口，所述混合料入口与所述混合料出口相连；球团烘干装置，所述球团烘干装置具有生球团入口、烘干气入口、烟气出口、干球团出口，所述生球团入口与所述成型装置的生球团出口相连；转底炉，所述转底炉内沿着炉底转动方向依次形成进料区、高温燃烧区和出料区，所述进料区设置有球团入口和烟气出口，所述出料区设置有金属化球团出口，所述球团入口和所述球团烘干装置的干球团出口相连；熔分炉，所述熔分炉内部沿着物料流动方向依次形成进料区、熔化分离区和出料区，所述进料区具有金属化球团入口，所述出料区具有镍渣出口和镍铁出口，所述金属化球团入口与所述金属化球团出口相连。...

【技术特征摘要】
1.一种低阶煤热解耦合转底炉生产镍铁合金的系统，其特征在于，包括：低阶煤破碎装置，所述低阶煤破碎装置具有低阶煤入口和低阶煤粉末出口；低阶煤烘干装置，所述低阶煤烘干装置具有低阶煤粉末入口和干燥低阶煤粉末出口，所述低阶煤粉末入口与所述低阶煤粉末出口相连；下行床快速热解装置，所述下行床快速热解装置具有设置在顶部的干燥低阶煤粉末进口、设置在底部的半焦出口和油气出口，所述干燥低阶煤粉末进口与所述干燥低阶煤粉末出口相连；红土镍矿破碎装置，所述红土镍矿破碎装置具有红土镍矿入口和红土镍矿粉末出口；红土镍矿烘干装置，所述红土镍矿烘干装置具有红土镍矿粉末入口和干燥红土镍矿粉末出口，所述红土镍矿粉末入口与所述红土镍矿粉末出口相连；混料装置，所述混料装置具有干燥红土镍矿粉末入口、还原剂入口、水入口、混合料出口，所述干燥红土镍矿粉末入口与所述干燥红土镍矿粉末出口相连，所述还原剂入口与所述半焦出口相连；成型装置，所述成型装置具有混合料入口和生球团出口，所述混合料入口与所述混合料出口相连；球团烘干装置，所述球团烘干装置具有生球团入口、烘干气入口、烟气出口、干球团出口，所述生球团入口与所述成型装置的生球团出口相连；转底炉，所述转底炉内沿着炉底转动方向依次形成进料区、高温燃烧区和出料区，所述进料区设置有球团入口和烟气出口，所述出料区设置有金属化球团...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫方兴，任中山，石晓莉，曹志成，吴道洪，
申请(专利权)人：江苏省冶金设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32