冶金还原耦合型焦炭化共末煤热解系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种冶金还原耦合型焦炭化共末煤热解系统，洗选车间、型煤型焦成型车间、型焦烘干装置、型煤烘干装置、小粒煤热解过滤装置、筛分成型车间、矿料预还原装置、转底加热炉、热解装置、冷却装置、筛分磁选车间和冷凝洗涤回收装置。本实用新型专利技术不受原料品位限制，可以大规模用于廉价末煤及高品位、低品位氧化矿物。

Metallurgical Reduction Coupled Coking Coal Pyrolysis System

The utility model provides a metallurgical reduction coupling pyrolysis system for coking common end coal, a washing workshop, a briquette briquette forming workshop, a briquette drying device, a briquette drying device, a small coal pyrolysis filter device, a sieving workshop, a mineral material pre-reduction device, a rotary bottom heating furnace, a pyrolysis device, a cooling device and a screening magnet. Selection workshop and condensation washing recovery device. The utility model is not limited by the grade of raw materials, and can be widely used for low-cost end coal, high-grade and low-grade oxidized minerals.

【技术实现步骤摘要】
冶金还原耦合型焦炭化共末煤热解系统
本技术涉及煤化工
，具体涉及一种煤炭全粒径分级热解耦合冶金还原系统。
技术介绍
中国煤炭储量占全球煤炭资源的12％，我国低阶煤蕴藏量占煤炭储量的50％左右，产量占目前总量的30％。按中国煤的形成时代看，以侏罗纪煤储量最大，约占全国已探明保有储量的45％左右，由这一时代形成的煤除极少数无烟煤以外，其余大多数为褐煤、长焰煤、不粘煤和弱粘煤等低阶煤。在地域分布上，储量大部分集中在内蒙古、陕西、新疆、甘肃、山西、宁夏六个省(区)，而这些地区是我国水资源严重匮乏的地方，一定程度上制约了利用这些低阶煤进行加工提质工业的发展。低阶煤由于高水分，高挥发份，低热值，且极易自燃的特点，从而不适于长期储存和长距离运输，长期被视作一种劣质煤炭资源，目前仅用做坑口电厂燃料和坑口气化原料，限制了低阶煤资源的合理开发利用。如何高效转化利用低阶煤就成了煤炭利用的一个重要问题。同时我国是钢铁生产大国，因而也是废钢利用大国。目前废钢供应量远远满足不了钢铁生产的需要。虽然我国铁矿资源储量比较丰富，但其品位低，而以往工艺要求以高品位铁矿为原料，因此我国丰富的低品位铁矿资源不适合作现有的高炉炼铁的原料，我国需要长期依赖进口还原铁来满足国内的需求。为了改变我国长期依赖进口还原铁的局面，适时发展利用低品位铁矿炼铁的技术是必要的。而当今炼铁技术的趋势是由高炉间接还原炼铁技术转向直接还原炼铁技术，因此发展直接还原炼铁技术来开发低品位铁矿更是必要的。我国的低品位氧化矿物资源在富煤地区周边大量存在，且煤又是冶金还原领域所需的还原剂的主要来源，因此，利用煤热解技术耦合直接还原冶金技术来开发富煤地区周边存在的低品位氧化物矿将是发展低阶煤利用的最佳方案。这种方案不仅解决了低阶煤的高附加值利用问题，同时又解决了我国丰富的低品位氧化物矿的开发利用问题。目前，煤热解耦合冶金还原的技术较多。如公开号为CN103451332A的技术，该技术公开了一种利用小粒径烟煤进行高炉炼铁的系统及方法，该系统包括热解炉，热解炉半焦出口与破碎机入口连通，破碎机出口与振筛机入口连通，振筛机的细焦粉出口与高炉喷粉入口相连通，振筛机的大颗粒半焦出口与成型器入口相连通，成型器出口与烧结炉入口相连通，烧结炉出口与高炉的烧结矿入口相连通，高炉的烟气出口分为两路，一路与热解炉气体入口连通，另一路与热解炉烟气出口连通；解决煤炭开采产生的大量小粒径煤的利用问题；缓解喷吹用煤资源紧缺的问题，为煤热解半焦的利用提供了一条路径；将半焦粉末与铁矿石粉末混合成型并烧结使用，使资源得到充分利用；高炉炼铁的烟气用于烟煤的热解，回收烟气中的热量，减少能耗，提高利用效率。公开号为CN103710037的技术，该技术提供了一种低阶煤流化床提质利用系统及方法。该技术是将低阶煤的洗选系统、热解系统和炼铁系统耦合起来。低阶煤首先进行洗选处理，在排矸的同时完成了煤炭的粒度分级。对不同粒径的煤粉，用于焦化系统制取焦炭，并参与中低温热解制取半焦。热解得到的半焦分别用于烧结用煤和喷吹配煤，热解副产品煤气送入热风炉供应燃烧，其中烧结和焦化工艺系统产生的余热被回收用于洗选系统和热解系统，最终烧结矿、热风、喷吹煤和焦炭送入高炉进行炼铁。该技术实现了低阶煤分选、分级、干燥和热解，低阶煤的提质利用替代了部分高阶煤，可有效降低吨铁成本，并可减缓钢铁工业对高阶煤需求的压力。上述提供方案的缺点是：1、这些技术都是利用粒煤热解产生的焦粉作为炼铁高炉的喷吹煤，炼铁技术采用的是传统的高炉间接还原铁矿石，得到的是含碳量较高的生铁，这种生铁作为炼钢原料，还需经过复杂处理工序才可使用，生产成本较高；2、都是利用高炉出口烟气作为热解的热源，热解过程中产生的热解气被烟气稀释，产生的混合气热值低，有效组分含量低，可利用价值低；3、都需要高品位的铁矿资源为原料，无法充分利用低品位氧化物矿。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供一种冶金还原耦合型焦炭化共末煤热解系统，包括：洗选车间、型煤型焦成型车间、型焦烘干装置、型煤烘干装置、小粒煤热解过滤装置、筛分成型车间、矿料预还原装置、转底加热炉、热解装置、冷却装置、筛分磁选车间和冷凝洗涤回收装置；所述洗选车间设有三个出料口，第一出料口与型煤型焦成型车间的入料口相连，第二出料口与小粒煤热解过滤装置的入料口相连，第三出料口与热解装置的第一入料口相连；所述小粒煤热解过滤装置的出料口与热解装置的第二入料口相连，热解装置的高温煤气出口与小粒煤热解过滤装置的热源入口相连；所述型煤型焦成型车间的型焦出口与型焦烘干装置的进料口相连，型煤型焦成型车间的型煤出口与型煤烘干装置的进料口相连；型焦烘干装置的出料口与转底加热炉的第一入料口相连，型煤烘干装置的出料口输出型煤产品；所述筛分成型车间的出料口与矿料预还原装置的入料口相连，所述矿料预还原装置的出料口与转底加热炉的第二入料口相连，转底加热炉的出料口与热解装置的第三入料口相连；所述冷却装置的入料口与热解装置的出料口相连，冷却装置的出气口排空，冷却装置的出料口与筛分磁选车间的入料口相连；所述筛分磁选车间的型焦出口输出型焦产品，筛分磁选车间的还原产品出口接入下一工段，筛分磁选车间的半焦粉出口与洗选车间的入料口相连；所述冷凝洗涤回收装置的入气口与小粒煤热解过滤装置的出气口相连，冷凝洗涤回收装置的出气口与转底加热炉的煤气入口相连。本技术采用洗选分级系统将原煤分成粒径范围不同的末煤和粒煤，将焦粉、半焦粉、焦煤辅以粘结剂制成型煤、型焦，矿石经过破碎筛后进入转底加热炉还原，利用循环煤气加热转底加热炉，相对于现有技术，具有如下技术效果：1、利用氧化矿物或矿团加热传导给型焦使其炭化，型焦炭化产生的高温富氢气体上行穿透矿料层使矿料还原，利用型焦炭化热煤气和矿料与型焦和内配半焦颗粒的接触进行气—固、固—固还原，有利于提高还原效率和速度；利用热还原铁矿和热型焦的显热对末煤进行固体热载体热解，利用热解化气体热载体和固体热载体相结合的方式，对小粒径原煤均匀热解；2、利用热解装置进行高温物料和末煤快速混合并进行均质热解，同时利用热解煤气对小粒径煤进行中温热解，即利用了煤气潜热又提高热解煤气和焦油的产率。3、利用热型焦、半焦在冶炼炉内的高温环境中进一步发生热解产生的富氢热解气补充还原煤气，始终保持足够的还原剂，保持浓厚的还原气氛，使得还原反应始终朝着平衡的右边进行；4、利用冷废气与高温型焦、还原铁换热，烘干型煤，转底加热炉出口烟气与型焦换热，转底加热炉热煤气与矿料换热；能量利用效率高；5、以往工艺由于受焦比的限制，需要以高品位矿为原料，而本技术则不受原料品位限制，可以大规模用于高品位矿、低品位矿和尾矿资源的开发。附图说明图1为本技术冶金还原耦合型焦炭化共末煤热解系统的结构示意图。图中：100、洗选车间，110、小粒煤，120、末煤，130、焦煤，140、原煤，150、焦粉，101、型煤(焦)；200、型煤型焦成型车间，210、粘结剂，220、型焦烘干装置，230，型煤烘干装置，201、型焦，202、型煤，221、型焦，222、废气，231、型煤，232、废气；300、型煤包装车间，310、型煤产品，320、筛下物；400、转底本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冶金还原耦合型焦炭化共末煤热解系统，其特征在于，包括：洗选车间、型煤型焦成型车间、型焦烘干装置、型煤烘干装置、小粒煤热解过滤装置、筛分成型车间、矿料预还原装置、转底加热炉、热解装置、冷却装置、筛分磁选车间和冷凝洗涤回收装置；所述洗选车间设有三个出料口，第一出料口与型煤型焦成型车间的入料口相连，第二出料口与小粒煤热解过滤装置的入料口相连，第三出料口与热解装置的第一入料口相连；所述小粒煤热解过滤装置的出料口与热解装置的第二入料口相连，热解装置的高温煤气出口与小粒煤热解过滤装置的热源入口相连；所述型煤型焦成型车间的型焦出口与型焦烘干装置的进料口相连，型煤型焦成型车间的型煤出口与型煤烘干装置的进料口相连；型焦烘干装置的出料口与转底加热炉的第一入料口相连，型煤烘干装置的出料口输出型煤产品；所述筛分成型车间的出料口与矿料预还原装置的入料口相连，所述矿料预还原装置的出料口与转底加热炉的第二入料口相连，转底加热炉的出料口与热解装置的第三入料口相连；所述冷却装置的入料口与热解装置的出料口相连，冷却装置的出气口排空，冷却装置的出料口与筛分磁选车间的入料口相连；所述筛分磁选车间的型焦出口输出型焦产品，筛分磁选车间的还原产品出口接入下一工段，筛分磁选车间的半焦粉出口与洗选车间的入料口相连；所述冷凝洗涤回收装置的入气口与小粒煤热解过滤装置的出气口相连，冷凝洗涤回收装置的出气口与转底加热炉的煤气入口相连。...

【技术特征摘要】
1.一种冶金还原耦合型焦炭化共末煤热解系统，其特征在于，包括：洗选车间、型煤型焦成型车间、型焦烘干装置、型煤烘干装置、小粒煤热解过滤装置、筛分成型车间、矿料预还原装置、转底加热炉、热解装置、冷却装置、筛分磁选车间和冷凝洗涤回收装置；所述洗选车间设有三个出料口，第一出料口与型煤型焦成型车间的入料口相连，第二出料口与小粒煤热解过滤装置的入料口相连，第三出料口与热解装置的第一入料口相连；所述小粒煤热解过滤装置的出料口与热解装置的第二入料口相连，热解装置的高温煤气出口与小粒煤热解过滤装置的热源入口相连；所述型煤型焦成型车间的型焦出口与型焦烘干装置的进料口相连，型煤型焦成型车间的型煤出口与型煤烘干装置的进料口相连；型焦烘干装置的出料口与转底加热炉的第一入料口相连，型煤烘干装置的出料口输出型煤产品；所述筛分成型车间的出料口与矿料预还原装置的入料口相连，所述矿料预还原装置的出料口与转底加热炉的第二入料口相连，转底加热炉的出料口与热解装置的第三入料口相连；所述冷却装置的入料口与热解装置的出料口相连，冷却装...

【专利技术属性】
技术研发人员：娄建军，李秀珍，洪海建，任胜强，杨年龙，
申请(专利权)人：新疆乾海环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：新疆,65