[發(fā)明專(zhuān)利]煤制氣一體化閃速煉鐵爐及其工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710515911.1
• 申請(qǐng)日: 2017-06-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109207664A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴曦;龔樹(shù)山;張文海
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京閃鐵科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C21B13/00
• 分類(lèi)號(hào): C21B13/00
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 趙天月

1.一種煤制氣一體化閃速煉鐵爐，其特征在于，包括：

爐身，所述爐身內(nèi)限定有還原腔室，所述爐身的底端敞開(kāi)，所述爐身的頂端具有精礦噴嘴、物料入口和兩個(gè)爐頂氣出口，所述精礦噴嘴適于向所述還原腔室內(nèi)噴入粉煤、含鐵粉礦、熔劑和氧氣的混合物，所述物料入口適于向所述還原腔室內(nèi)加入塊煤和焦炭；

爐腰，所述爐腰的上下兩端敞開(kāi)，且所述爐腰的上端與所述爐身的底端相連，所述爐腰內(nèi)限定有煤制氣腔室，所述爐腰的側(cè)壁上設(shè)置有多個(gè)噴槍?zhuān)鰢姌屵m于向所述煤制氣腔室內(nèi)噴射粉煤、水和爐頂循環(huán)煤氣/氧氣；

爐底，所述爐底的上端與所述爐腰相連，所述爐底內(nèi)限定出熔池，所述熔池沿下向上的方向分為鐵水層區(qū)、渣層區(qū)和焦炭層區(qū)，位于所述渣層區(qū)、所述焦炭層區(qū)或者所述渣層區(qū)和焦炭層區(qū)的交界處的所述爐底側(cè)壁上設(shè)置有多個(gè)氧氣噴槍?zhuān)鰻t底下部具有鐵水出口和排渣口。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤制氣一體化閃速煉鐵爐，其特征在于，所述爐身呈倒圓臺(tái)形，所述爐腰呈圓柱形，所述爐底的上部呈圓柱形，所述爐底下部呈倒圓臺(tái)形。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤制氣一體化閃速煉鐵爐，其特征在于，所述多個(gè)噴槍均勻地設(shè)置在所述爐腰側(cè)壁，且每個(gè)所述噴槍與所述爐腰的切線(xiàn)呈0～90°角度伸入所述爐腰內(nèi)部，所述噴槍均布在所述爐腰的下部。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤制氣一體化閃速煉鐵爐，其特征在于，進(jìn)一步包括：

所述爐頂氣出口與所述噴槍相連。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤制氣一體化閃速煉鐵爐，其特征在于，進(jìn)一步包括：兩個(gè)煙道，所述兩個(gè)煙道設(shè)置在所述爐身的頂壁上且分別與所述爐頂氣出口相連通。

6.一種利用權(quán)利要求1～5任一項(xiàng)所述的煤制氣一體化閃速煉鐵爐煉鐵的方法，其特征在于，包括：

通過(guò)所述噴槍向所述煤制氣腔室內(nèi)噴射粉煤、水和爐頂循環(huán)煤氣/氧氣，并在所述煤制氣腔室內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)生還原煤氣，形成強(qiáng)還原氣氛和高溫；

通過(guò)所述精礦噴嘴從所述爐身的頂部向所述還原腔室內(nèi)噴入粉煤、含鐵粉礦、熔劑和氧氣的混合物，所述含鐵粉礦、粉煤、氧氣與上升的還原煤氣逆向接觸并迅速發(fā)生還原反應(yīng)；

通過(guò)所述物料入口加入的塊煤和焦炭在所述熔池內(nèi)形成塊煤/焦炭層；

使還原反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過(guò)塊煤/焦炭層區(qū)進(jìn)行滲碳，得到鐵水和熔渣。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述還原煤氣中一氧化碳含量不低于85v％，氫氣含量不低于10v％，所述還原煤氣的氣壓不小于0.1MPa，所述還原煤氣的溫度不低于1500℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述含鐵粉礦和所述粉煤的平均粒度均小于等于0.074mm，含水量均小于1wt％，

任選地，所述塊煤和所述焦炭的平均粒徑為5～15mm，含水量均小于7wt％。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述熔池內(nèi)形成的塊煤/焦炭層的厚度為150～300mm。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括：

將所述爐頂氣進(jìn)行凈化除塵處理，以便得到凈化爐頂氣，并將所述凈化爐頂氣與所述粉煤和水噴入所述煤制氣腔室內(nèi)用于產(chǎn)生高溫還原煤氣。