[發明專利]一種多功能水煤氣發生裝置及水煤氣制備方法

在審

• 申請號: 202011162647.6
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112300838A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 李聿軍;徐濤;張勇;周海川;卜二軍;任俊;昝智;程鵬
• 申請（專利權）人: 內蒙古賽思普科技有限公司
• 主分類號: C10J3/57
• 分類號: C10J3/57;C10J3/72
• 代理公司: 北京華專卓海知識產權代理事務所(普通合伙) 11664
• 代理人: 王一

1.一種多功能水煤氣發生裝置，其特征在于，所述裝置包括：熔融還原爐(2)，煤粉噴槍(1)，富氧噴槍(3)，汽化冷卻管道(4)，煤氣柜(5)，汽包(6)，礦粉輸送管道(7)，混合噴槍(8)，前置爐(9)；所述煤粉噴槍(1)用于將煤粉噴入熔融還原爐(2)，所述富氧噴槍(3)用于將富氧熱風噴入熔融還原爐(2)，所述混合噴槍(8)用于將混合物料噴入熔融還原爐(2)，所述汽化冷卻管道(4)包括內管和外管，所述外管設置在內管外部，所述煤氣柜(5)通過汽化冷卻管道(4)的內管與熔融還原爐(2)連接，所述汽包(6)與外管連接，汽包出口與所述礦粉輸送管道(7)連通，其將水蒸氣作為混合物料的載運氣噴入所述熔融還原爐(2)中，前置爐(9)與熔融還原爐(2)底部連通。

2.如權利要求1所述的多功能水煤氣發生裝置，其特征在于，混合噴槍(8)和煤粉噴槍(1)設置在熔融還原爐中下部，插入到渣中，富氧噴槍(3)設置在熔融還原爐頂部。

3.如權利要求1所述的多功能水煤氣發生裝置，其特征在于，混合噴槍(8)和煤粉噴槍(1)各設置一支或各設置多支；混合噴槍和煤粉噴槍交替布置。

4.利用權利要求1-3所述裝置生產水煤氣的方法，其特征在于，包括以下步驟：通過煤粉噴槍(1)將煤粉噴入熔融還原爐(2)下部熔池鐵水中；采用水蒸氣通過混合噴槍(8)將混合物料噴入熔融還原爐(2)下部熔池鐵水中；通過富氧噴槍(3)將富氧熱風噴入熔融還原爐(2)中；所述煤粉熔解在所述鐵水中，一部分與所述水蒸氣發生水煤氣反應，生成一氧化碳和氫氣，另一部分與熔解在鐵水中的所述鐵礦粉發生熔融反應，生成鐵水和一氧化碳，其余煤粉對生成的鐵水滲碳，以達到高純生鐵所要求的含鐵量；所述一氧化碳和氫氣進入熔融還原爐上部，部分與所述富氧熱風中的氧氣燃燒生成二氧化碳和水蒸氣，之后一起通過汽化冷卻管道(4)的內管，溫度降低到80-120℃后進入煤氣柜(5)中儲存，釋放的物理熱加熱所述汽化冷卻管道外管中的除鹽水，除鹽水被加熱成飽和水蒸氣進入所述汽包(6)中儲存，上述燃燒反應釋放的熱量為所述熔池中的鐵水補熱；所述生成的鐵水通過前置爐(9)流出，澆鑄后生成所需的高純生鐵。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，包括以下步驟：采用惰性氣體通過煤粉噴槍(1)將煤粉噴入熔融還原爐(2)下部熔池鐵水中；采用水蒸氣通過混合噴槍(8)將混合物料噴入熔融還原爐(2)下部熔池鐵水中；通過富氧噴槍(3)將溫度1150±50℃，富氧量40±2％的富氧熱風以300±50m/s速度噴入熔融還原爐(2)中，風量控制在140000-180000Nm³/h；所述煤粉熔解在所述鐵水中，一部分與所述水蒸氣發生水煤氣反應，生成一氧化碳和氫氣，另一部分與熔解在鐵水中的所述鐵礦粉發生熔融反應，生成鐵水和一氧化碳，其余煤粉對生成的鐵水滲碳，以達到高純生鐵所要求的含鐵量；所述一氧化碳和氫氣進入熔融還原爐上部，部分與所述富氧熱風中的氧氣燃燒生成二氧化碳和水蒸氣，之后一起通過汽化冷卻管道(4)的內管，溫度降低到80-120℃后進入煤氣柜(5)中儲存，釋放的物理熱加熱所述汽化冷卻管道外管中的除鹽水，除鹽水被加熱成飽和水蒸氣進入所述汽包(6)中儲存，上述燃燒反應釋放的熱量為所述熔池中的鐵水補熱；所述生成的鐵水通過前置爐(9)流出，澆鑄后生成所需的高純生鐵。

6.如權利要求4-5所述的方法，其特征在于，所述煤粉粒度3mm，水分含量3％，煤粉的噴吹量控制在64-72t/h，混合物料為鐵礦粉和生石灰粉組成的混合礦，所述鐵礦粉粒度6mm，所述生石灰粉粒度3mm,水分含量1％。

7.如權利要求4-6所述的方法，其特征在于，所述鐵礦粉進入混合噴槍(8)前與所述生石灰粉混勻并預熱至450-550℃，所述煤粉進入煤粉噴槍(1)前預熱至50-100℃。

8.如權利要求4-7所述的方法，其特征在于，所述混合物料和煤粉的預熱采用的燃料為所述煤氣柜(5)中的煤氣。