【技术实现步骤摘要】
一种多段气流床煤炭气化及悬态熔融还原冶炼一体化节能环保装置和方法
本专利技术涉及一种多段气流床煤炭气化及悬态熔融还原冶炼一体化节能环保装置和方法，属于煤炭气化节能环保
技术介绍
煤气化是煤炭高效清洁利用的关键技术。目前生产中使用的各种炉型，如航天炉、清华炉等，都存在：（1）高温激冷工艺，1200-1800°c的粗煤气激冷降温至200-250°C，煤气显热损失大；（2）煤炭气化率85-95%,有约5-15%的煤焦进入灰渣，造成炭的损失；（3）需要专门的灰渣处理系统，增加了投资。怎么改变这些状况，减少气化热损失，提高炭的利用率，低成本的处理气化灰渣，是科研技术人员一直思考的问题。高炉炼铁存在高能耗、需要炼焦和环境污染问题。为了降低能耗保护环境，人们竞相研究各种非高炉直接熔融还原炼铁技术。近年来人们借鉴闪速炼铜技术提出闪速炼铁概念。但闪速炼铜是放热反应，其自身反应带来的强大的热动力条件使得铜的闪速熔炼成为可能；而炼铁是一种吸热反应，只有强大的热动力和氢气尽量多的还原气体才能推动反应快速进行。因此，寻找低成...
【技术保护点】
1.一种多段气流床煤炭气化悬态熔融还原冶炼一体化节能环保装置，其特征在于：包括自上到下依次连接的气流床煤炭气化装置、煤气变换制氢装置、悬态熔融还原冶炼装置、熔池装置，熔池另一侧设有上升烟道和高温煤气出口，出口外端依次连接热能发电装置和煤气化产装置；/n所述气流床煤炭气化装置位于一体化装置的上部，炉体顶部设有煤粉进口、氧气进口和第一水蒸汽进口；/n在气流床煤炭气化装置下方连接煤气变换制氢装置，煤气变换制氢装置的上部两侧面设有物料进口和第二水蒸气进口；该物料进口与物料预热装置连接；/n在煤气变换制氢装置下方连接悬态熔融还原冶炼装置；/n所述气流床煤炭气化装置、煤气变换制氢装置和...
【技术特征摘要】
1.一种多段气流床煤炭气化悬态熔融还原冶炼一体化节能环保装置，其特征在于：包括自上到下依次连接的气流床煤炭气化装置、煤气变换制氢装置、悬态熔融还原冶炼装置、熔池装置，熔池另一侧设有上升烟道和高温煤气出口，出口外端依次连接热能发电装置和煤气化产装置；
所述气流床煤炭气化装置位于一体化装置的上部，炉体顶部设有煤粉进口、氧气进口和第一水蒸汽进口；
在气流床煤炭气化装置下方连接煤气变换制氢装置，煤气变换制氢装置的上部两侧面设有物料进口和第二水蒸气进口；该物料进口与物料预热装置连接；
在煤气变换制氢装置下方连接悬态熔融还原冶炼装置；
所述气流床煤炭气化装置、煤气变换制氢装置和悬态熔融还原冶炼装置为带有水冷壁、内衬耐火材料的一体化装置；
所述一体化装置是圆形的或方形或多边形的；
所述一体化装置下部有熔池，熔池为长方形或长圆形，熔池上设有渣出口、铁水出口和交错分布于熔池两侧的高温煤气、氧气和氧化钙喷吹进口，熔池底部向铁水出口倾斜；熔池另一端为上升烟道和高温煤气出口。
2.根据权利要求1所述的多段气流床煤炭气化悬态熔融还原冶炼一体化节能环保装置，其特征在于：所述气流床煤炭气化装置高度小于1.5米；气流床煤炭气化装置、煤气变换制氢装置、悬态熔融还原冶炼装置组成一体化立式气化还原冶炼炉，炉体直径为从上到下依次增大的喇叭形。
3.根据权利要求1所述的多段气流床煤炭气化悬态熔融还原冶炼一体化节能环保装置，其特征在于：所述熔池的上升烟道的直径，比悬态熔融还原冶炼装置的直径大。
4.一种多段气流床煤炭气化悬态熔融还原冶炼一体化方法，采用权利要求1~3任一项所述的多段气流床煤炭气化悬态熔融还原冶炼一体化装置，其特征在于包括以下步骤：
（1）粉煤气化过程：
将粉煤、氧气、水蒸汽总量的30%，从气流床煤炭气化装置顶部的进口喷入气化炉；上述物料进入气化炉进行粉煤气化，煤气温度达到1500-1800℃；气化炉内工作压力为常压；
粉煤是粒度低于2毫米粉煤的混合体，其中粒度低于75μm的粉煤占比不高于85%；
（2）煤气变换制氢和物料喷入过程：
上部气化后的粗煤气和灰分熔渣高温混合气流进入位于中部的煤气制氢装置，第二水蒸汽进口喷入水蒸气总量的70%，进行CO变换制H2，提高煤气成分中的氢气含量；物料经物料预热装置预热后进...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾彬，赵建涛，黄伟，贾利军，常成明，陈津，黄戒介，陈超，刘百田，陈亮，张乾，林万明，李鑫，骆天荣，
申请(专利权)人：山西于斯为盛环保科技有限公司，山西闪速冶金科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14
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