[發(fā)明專利]一種采用低階煤熱解煤氣生產(chǎn)直接還原鐵的設(shè)備及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810683022.0
• 申請(qǐng)日: 2018-06-28
• 公開（公告）號(hào): CN108795457A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 儲(chǔ)滿生;李勝康;李峰;周渝生;王國(guó)棟;唐玨;柳政根;王佳鑫;王正平;劉云太
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北大學(xué);遼寧華信鋼鐵共性技術(shù)創(chuàng)新科技有限公司
• 主分類號(hào): C10B53/04
• 分類號(hào): C10B53/04;C10K1/00;C10K1/02;C10K3/00
• 代理公司: 北京易捷勝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11613
• 代理人: 韓國(guó)勝

本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用低階煤熱解煤氣生產(chǎn)直接還原鐵的設(shè)備及方法。采用低階煤熱解煤氣生產(chǎn)直接還原鐵的設(shè)備包括外熱式直立熱解爐、油?氣?水分離裝置、第一旋風(fēng)分離器、改質(zhì)爐、第二旋風(fēng)分離器、豎爐、換熱器、凈化除塵器和第一加壓泵；所述外熱式直立熱解爐與油?氣?水分離裝置連通；所述油?氣?水分離裝置與第一旋風(fēng)分離器連通；所述第一旋風(fēng)分離器與改質(zhì)爐連通，所述改質(zhì)爐與豎爐連通；所述豎爐的氣體出口端的管路上依次設(shè)置有換熱器、凈化除塵裝置和第一加壓泵；所述第一加壓泵與第二旋風(fēng)分離器、外熱式直立熱解爐連通。上述設(shè)備具有結(jié)構(gòu)緊湊，布置連貫同時(shí)又利于各種廢物回收利用，使用壽命長(zhǎng)，投資小的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用低階煤熱解煤氣生產(chǎn)直接還原鐵的設(shè)備及方法。

背景技術(shù)

直接還原鐵是以氣體、液體燃料或非焦煤為能源，在鐵礦石(或含鐵團(tuán)塊)軟化溫度以下進(jìn)行還原得到金屬鐵的方法。其產(chǎn)品呈多孔低密度海綿狀結(jié)構(gòu)，被稱為DRI(DirectReduced Iron-直接還原鐵)或海綿鐵。直接還原鐵在節(jié)能、環(huán)保等方面具有優(yōu)良的性能。隨著世界鋼鐵工業(yè)的飛速發(fā)展和國(guó)際社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視，鐵礦石、焦炭、優(yōu)質(zhì)廢鋼資源的日益減少以及天然氣等價(jià)格的大幅上漲，直接還原技術(shù)在世界各地迅速發(fā)展。

氣基還原的還原氣體主要有天然氣、油田伴生氣、焦?fàn)t煤氣、煤制氣以及其它方法生產(chǎn)的(CO+H₂)混合氣體。但對(duì)一些天然氣資源匱乏的地區(qū)，采用天然氣具有價(jià)格高的缺點(diǎn)。針對(duì)此問題，現(xiàn)有技術(shù)中提出了采用煤氣作為還原氣。但是，焦?fàn)t煤氣存在一定的局限性：鋼鐵聯(lián)合企業(yè)沒有多余的焦?fàn)t煤氣可供使用，獨(dú)立的焦化企業(yè)滿足不了大規(guī)模直接還原鐵生產(chǎn)的需要；煤氣化制氣技術(shù)復(fù)雜、投資大、生產(chǎn)成本高，不適于直接還原鐵。

低階煤熱解煤氣適用于價(jià)格低廉的低品質(zhì)煤，如褐煤、不粘煤、弱粘煤或長(zhǎng)焰煤等。分質(zhì)轉(zhuǎn)化利用可將煤中的揮發(fā)分變?yōu)闊峤饷簹夂徒褂停a(chǎn)提質(zhì)煤還可作為優(yōu)質(zhì)氣化原料及動(dòng)力煤。熱解煤氣品質(zhì)高，有效成分及熱值高。蓄熱式外熱直立爐是常規(guī)工業(yè)熱解制氣中，碳排放量最低、造氣成本最低、熱效率最高的爐型，所以熱解煤氣是直接還原氣體的最佳來源之一。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

針對(duì)現(xiàn)有存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種采用低階煤熱解煤氣生產(chǎn)直接還原鐵的設(shè)備，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)復(fù)雜、投資大、生產(chǎn)成本高的問題。

本發(fā)明的再一個(gè)目的在于，提出一種采用低階煤熱解煤氣生產(chǎn)直接還原鐵的方法。

(二)技術(shù)方案

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的主要技術(shù)方案包括：

提供了一種采用低階煤熱解煤氣生產(chǎn)直接還原鐵的設(shè)備，其包括外熱式直立熱解爐、油-氣-水分離裝置、第一旋風(fēng)分離器、改質(zhì)爐、第二旋風(fēng)分離器、豎爐、換熱器、凈化除塵器和第一加壓泵；

所述外熱式直立熱解爐的氣體出口端與油-氣-水分離裝置的氣體進(jìn)口端連通；

所述油-氣-水分離裝置的氣體出口端與第一旋風(fēng)分離器的氣體進(jìn)口端連通；

所述第一旋風(fēng)分離器的氣體出口端與改質(zhì)爐的氣體進(jìn)口端連通，所述改質(zhì)爐的氣體出口端與豎爐的氣體進(jìn)口端連通；

所述豎爐的氣體出口端的管路上依次設(shè)置有換熱器、凈化除塵裝置和第一加壓泵，其中，換熱器靠近豎爐設(shè)置；

所述第一加壓泵的出口端與第二旋風(fēng)分離器的氣體進(jìn)口端、外熱式直立熱解爐的進(jìn)口端連通。

優(yōu)選的，所述外熱式直立熱解爐包括燃燒室，和與燃燒室并列布置的炭化室，所述燃燒室與炭化之間通過導(dǎo)熱體間壁進(jìn)行熱量傳導(dǎo)；

所述燃燒室的氣體入口端與第一加壓泵的出口端連通。