處理低變質(zhì)煤和含鐵物料的轉(zhuǎn)底爐的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了處理低變質(zhì)煤和含鐵物料的轉(zhuǎn)底爐。具體地，該轉(zhuǎn)底爐包括：可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底；環(huán)形爐膛，沿所述可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底的轉(zhuǎn)動(dòng)方向依次形成熱解區(qū)、還原區(qū)以及出料區(qū)；第一擋墻，并且所述第一擋墻的底端與所述可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底之間具有第一間隙；第二擋墻，并且所述第二擋墻的底端與所述可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底之間具有第二間隙；低變質(zhì)煤入口；含鐵物料入口；鏈板裝置，所述鏈板裝置設(shè)置在所述熱解區(qū)；熱解油氣出口；以及還原產(chǎn)物出口。由此，可以實(shí)現(xiàn)低變質(zhì)煤的綜合利用，熱解油氣不受處理過(guò)程中產(chǎn)生的還原性氣體或揮發(fā)性成分污染，具有生產(chǎn)成本較低、還原產(chǎn)物及熱解油氣質(zhì)量較高、經(jīng)濟(jì)效益較好等優(yōu)點(diǎn)的至少之一。
【專利說(shuō)明】
處理低變質(zhì)煤和含鐵物料的轉(zhuǎn)底爐
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及冶金及化工領(lǐng)域。具體地，本實(shí)用新型涉及處理低變質(zhì)煤和含鐵物料的轉(zhuǎn)底爐。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)富煤、貧油、少氣的能源儲(chǔ)量條件決定了我國(guó)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)以煤炭為主。低變質(zhì)煤，包括褐煤、長(zhǎng)焰煤、不粘煤、弱粘煤等，因水分高、灰分高、揮發(fā)分高、熱值低等缺點(diǎn)，常被用于低質(zhì)燃料動(dòng)力煤。低變質(zhì)煤容易氧化、自燃，不宜長(zhǎng)途運(yùn)輸，也加大了其加工利用的難度。因此，如何實(shí)現(xiàn)低變質(zhì)煤資源的轉(zhuǎn)化及綜合利用，是煤化工行業(yè)中的重要問(wèn)題。
[0003]然而，目前利用低變質(zhì)煤的設(shè)備仍有待改進(jìn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本申請(qǐng)是基于發(fā)明人對(duì)以下事實(shí)和問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)做出的:
[0005]目前的低變質(zhì)煤處理裝置，多存在生產(chǎn)成本較高、產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)效益較差、產(chǎn)品無(wú)法直接利用，需要復(fù)雜的后續(xù)處理等問(wèn)題。發(fā)明人經(jīng)過(guò)深入研究以及大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，這主要是由于低變質(zhì)煤成分復(fù)雜，如直接利用低變質(zhì)煤作為還原原料，則獲得的煤氣、煤焦油等產(chǎn)物的質(zhì)量難以保證，因此需要復(fù)雜的后續(xù)處理以提高低變質(zhì)煤處理獲得的產(chǎn)物質(zhì)量;而如要獲得品質(zhì)較高、具有較好經(jīng)濟(jì)效益的低變質(zhì)煤處理產(chǎn)物，則需要對(duì)低變質(zhì)煤原料進(jìn)行提質(zhì)之后再利用。
[0006]本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本實(shí)用新型提出一種處理低變質(zhì)煤和含鐵物料的轉(zhuǎn)底爐。該轉(zhuǎn)底爐將低變質(zhì)煤處理與含鐵物料還原過(guò)程結(jié)合，可以直接利用低變質(zhì)煤作為原料，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)底爐處理后直接獲得熱解油氣以及還原的含鐵金屬產(chǎn)物。利用該轉(zhuǎn)底爐可以實(shí)現(xiàn)低變質(zhì)煤的綜合利用，直接采用低變質(zhì)煤作為原料，在熱解區(qū)使低變質(zhì)煤提質(zhì)，獲得熱解油氣以及焦炭，其中，焦炭可以作為后續(xù)含鐵物料的還原劑。由此，可以利用同一套裝置實(shí)現(xiàn)低變質(zhì)煤的處理以及含鐵物料的還原，同時(shí)獲得熱解油氣以及還原金屬產(chǎn)物，具有生產(chǎn)成本較低、還原產(chǎn)物及熱解油氣質(zhì)量較高、經(jīng)濟(jì)效益較好等優(yōu)點(diǎn)的至少之一。
[0007]本實(shí)用新型提出了一種處理低變質(zhì)煤和含鐵物料的轉(zhuǎn)底爐。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該轉(zhuǎn)底爐包括:可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底;環(huán)形爐膛，在所述環(huán)形爐膛中，沿所述可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底的轉(zhuǎn)動(dòng)方向依次形成熱解區(qū)、還原區(qū)以及出料區(qū)；第一擋墻，所述第一擋墻沿著所述環(huán)形爐膛的徑向設(shè)置在所述熱解區(qū)與所述還原區(qū)之間，并且所述第一擋墻的底端與所述可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底之間具有第一間隙；第二擋墻，所述第二擋墻沿著所述環(huán)形爐膛的徑向設(shè)置在所述出料區(qū)與所述熱解區(qū)之間，并且所述第二擋墻的底端與所述可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底之間具有第二間隙；低變質(zhì)煤入口，所述低變質(zhì)煤入口設(shè)置在所述熱解區(qū)；含鐵物料入口，所述含鐵物料入口設(shè)置在所述還原區(qū)；鏈板裝置，所述鏈板裝置設(shè)置在所述熱解區(qū)，并且所述鏈板裝置的出料端靠近所述第一擋墻，所述鏈板裝置與所述低變質(zhì)煤入口相連;熱解油氣出口，所述熱解油氣出口設(shè)置在所述熱解區(qū)且靠近所述第一擋墻；以及還原產(chǎn)物出口，所述還原產(chǎn)物出口設(shè)置在所述出料區(qū)。由此，該轉(zhuǎn)底爐可以實(shí)現(xiàn)低變質(zhì)煤的綜合利用，將低變質(zhì)煤處理過(guò)程與含鐵物料還原過(guò)程結(jié)合，熱解油氣不受處理過(guò)程中產(chǎn)生的還原性氣體或揮發(fā)性成分污染，具有生產(chǎn)成本較低、還原產(chǎn)物及熱解油氣質(zhì)量較高、經(jīng)濟(jì)效益較好等優(yōu)點(diǎn)的至少之一。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述鏈板裝置平行于所述可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底設(shè)置。由此，可以進(jìn)一步提高處理低變質(zhì)煤的效率以及效果。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述鏈板裝置與所述可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底之間的距離為5?15cm。由此，可以進(jìn)一步提高處理低變質(zhì)煤的效率以及效果。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述鏈板裝置與所述可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底之間距離為8?12cm。由此，可以進(jìn)一步提高處理低變質(zhì)煤的效率以及效果。
[0011]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述第一間隙的高度為12?30_。由此，可以使熱解產(chǎn)物順利通過(guò)第一間隙供給至還原區(qū)，并有效地將熱解區(qū)以及還原區(qū)間隔開(kāi)，以防止還原區(qū)生成的氣體污染熱解油氣。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述第一間隙的高度為15?22_。由此，可以進(jìn)一步提高處理低變質(zhì)煤的效率以及效果。
[0013]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述鏈板裝置的出料端與所述第一擋墻的距離為15?40_。由此，可以盡量延長(zhǎng)鏈板裝置的長(zhǎng)度，延長(zhǎng)低變質(zhì)煤在熱解區(qū)停留的時(shí)間。
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述鏈板裝置的出料端與所述第一擋墻的距離為18?32_。由此，可以進(jìn)一步提高熱解區(qū)處理低變質(zhì)煤的效果。
【附圖說(shuō)明】

[0015]圖1顯示了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)底爐俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2顯示了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)底爐部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3顯示了根據(jù)本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)底爐部分結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0018]圖4顯示了利用本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)底爐處理低變質(zhì)煤和含鐵物料的方法的流程示意圖。
[0019]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0020]可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底100 ；環(huán)形爐膛200 ；熱解區(qū)300 ；還原區(qū)400；出料區(qū)500 ；第一擋墻600 ；第二擋墻700;鏈板裝置800
[0021 ]第一間隙610;低變質(zhì)煤入口 10;低變質(zhì)煤I;含鐵物料入口 20;含鐵物料2;熱解油氣出口 30;還原產(chǎn)物出口 40。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0023]本實(shí)用新型提出了一種處理低變質(zhì)煤和含鐵物料的轉(zhuǎn)底爐。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，參考圖1，該轉(zhuǎn)底爐包括:可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底100、環(huán)形爐膛200、熱解區(qū)300、還原區(qū)400、出料區(qū)500、第一擋墻600、第二擋墻700以及鏈板裝置800。
[0024]具體地，參考圖1?圖3，可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底100設(shè)置在環(huán)形爐膛200的底部，沿著可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底100的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，在環(huán)形爐膛200中依次形成有熱解區(qū)300、還原區(qū)400以及出料區(qū)500。其中，低變質(zhì)煤入口 10以及鏈板裝置800設(shè)置在熱解區(qū)300中。鏈板裝置800與低變質(zhì)煤入口 10相連，出料端靠近第一擋墻600設(shè)置。由此，低變質(zhì)煤I由低變質(zhì)煤入口 10供給鏈板裝置800上，并隨鏈板裝置在熱解區(qū)300中移動(dòng)，發(fā)生熱解反應(yīng)，生成的熱解油氣由熱解油氣出口 30排出轉(zhuǎn)底爐，半焦以由鏈板裝置800的出料端掉落至可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底100上。第一擋墻600沿著環(huán)形爐膛200的徑向設(shè)置在熱解區(qū)300與還原區(qū)400之間，并且第一擋墻600的底端與可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底100之間具有第一間隙610。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)用新型中，“沿著環(huán)形爐膛200的徑向設(shè)置”表示，第一擋墻600垂直地設(shè)置在環(huán)形爐膛中，且沿著環(huán)形爐膛200直徑的方向，橫越環(huán)形爐膛200的內(nèi)環(huán)以及外環(huán)，將環(huán)形爐膛100中的熱解區(qū)300以及還原區(qū)400間隔開(kāi)。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，隨著可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底800的轉(zhuǎn)動(dòng)，半焦由第一間隙610處供給至還原區(qū)400。此時(shí)，將含鐵物料2由含鐵物料入口 20供給至還原區(qū)400，分布在半焦上部，利用半焦還原含鐵物料，還原產(chǎn)物由設(shè)置在出料區(qū)500的還原產(chǎn)物出口 40排出轉(zhuǎn)底爐。由此，可以實(shí)現(xiàn)低變質(zhì)煤的綜合利用，將低變質(zhì)煤處理過(guò)程與含鐵物料還原過(guò)程結(jié)合，并且由于第一擋墻600以及第二擋墻700將熱解區(qū)300以及還原區(qū)400在環(huán)形爐膛200中分隔成了相對(duì)獨(dú)立的兩個(gè)區(qū)域，因此熱解油氣不受處理過(guò)程中產(chǎn)生的還原性氣體或揮發(fā)性成分污染。利用該轉(zhuǎn)底爐處理低變質(zhì)煤以及含鐵物料具有生產(chǎn)成本較低、還原產(chǎn)物及熱解油氣質(zhì)量較高、經(jīng)濟(jì)效益較好等優(yōu)點(diǎn)的至少之一。
[0025]下面根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例對(duì)上述轉(zhuǎn)底爐的各個(gè)部分進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0026]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，熱解區(qū)300的溫度可以為400?600攝氏度，低變質(zhì)煤在熱解區(qū)300的停留時(shí)間可以為15?30分鐘，以便低變質(zhì)煤在熱解區(qū)300發(fā)生熱解反應(yīng)。供給至熱解區(qū)300的低變質(zhì)煤可以為褐煤、長(zhǎng)焰煤、不粘煤、弱粘煤等，低變質(zhì)煤的粒度可以為8?14mm，由此，可以提高低變質(zhì)煤熱解的效率以及效果。為本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，由于熱解區(qū)300以及還原區(qū)400需要較高的溫度以發(fā)生熱解或是還原反應(yīng)，因此可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底100以及設(shè)置在熱解區(qū)300、還原區(qū)400的相應(yīng)裝置或部件需要能夠耐高溫。例如，可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底100可以由耐火材料制成。
[0027]鏈板裝置800平行于可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底100設(shè)置。發(fā)明人經(jīng)過(guò)深入研究以及大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，如不設(shè)置鏈板裝置800，直接將低變質(zhì)煤I布料在可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底100上，由于可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底100在環(huán)形爐膛200的下部循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，則未在出料區(qū)500排出轉(zhuǎn)底爐的少量殘余物料會(huì)留在爐內(nèi)，隨可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底100的轉(zhuǎn)動(dòng)再次回到熱解區(qū)300，則殘留的含鐵物料會(huì)和剛進(jìn)入熱解區(qū)300的低變質(zhì)煤發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生氣體或其他物質(zhì)，從而影響收集的熱解油氣的純度。而在熱解區(qū)300設(shè)置鏈板裝置800后，則可以將低變質(zhì)煤與可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底100隔離開(kāi)，以保證熱解產(chǎn)物的純度不受影響。具體地，鏈板裝置800與可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底100之間的距離可以為5?15cm，優(yōu)選鏈板裝置800與可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底100之間距離為8?12cm。鏈板裝置800過(guò)于靠近可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底100，將妨礙可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底100的轉(zhuǎn)動(dòng)，而距離可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底100的距離過(guò)遠(yuǎn)，則低變質(zhì)煤I熱解生成的半焦由鏈板裝置800的出料端掉落至可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底100時(shí)的掉落距離過(guò)長(zhǎng)。鏈板裝置800的運(yùn)動(dòng)方向與可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底100的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，參考圖3，鏈板裝置800與可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底100均沿著圖3中箭頭所示的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)?shù)妥冑|(zhì)煤I被供給至鏈板裝置800之上時(shí)，可以通過(guò)控制鏈板裝置800的傳動(dòng)速度，控制低變質(zhì)煤I在熱解區(qū)300的停留時(shí)間。由此，可以使低變質(zhì)煤I充分發(fā)生熱解反應(yīng)。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，為了進(jìn)一步提高低變質(zhì)煤I的熱解效率，鏈板裝置800的長(zhǎng)度可以設(shè)置的盡可能長(zhǎng)。例如，可以將鏈板裝置800的入料端以及低變質(zhì)煤入口 10設(shè)置在熱解區(qū)300的初始段，將鏈板裝置800的出料端設(shè)置在靠近第一擋墻600處。具體地，鏈板裝置800的出料端與第一擋墻600的距離可以為15?40mm，優(yōu)選地，鏈板裝置800的出料端與第一擋墻600的距離可以為18?32mm。上述距離過(guò)窄，則會(huì)阻礙熱解產(chǎn)物順利掉落到可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底100進(jìn)入還原區(qū)400 ；若距離過(guò)寬，則會(huì)導(dǎo)致鏈板裝置800的長(zhǎng)度減小。由此，可以盡量延長(zhǎng)鏈板裝置800的長(zhǎng)度，從而延長(zhǎng)低變質(zhì)煤在熱解區(qū)300停留的時(shí)間，從而可以進(jìn)一步提高熱解區(qū)300處理低變質(zhì)煤的效果。
[0028]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，第一間隙610的高度可以為12?30mm，優(yōu)選地，第一間隙610的高度為15?22_。由此，可以使熱解產(chǎn)物，即半焦順利通過(guò)第一間隙610供給至還原區(qū)400，并有效地將熱解區(qū)300以及還原區(qū)400間隔開(kāi)，阻礙兩區(qū)之間的煙氣流動(dòng)，以防止還原區(qū)400生成的氣體污染熱解油氣。
[0029]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，為了進(jìn)一步提高該轉(zhuǎn)底爐處理低變質(zhì)煤的效果，提高熱解產(chǎn)物的質(zhì)量，可以在熱解區(qū)300的末段設(shè)置油氣收集裝置，以便將收集到的熱解油氣通過(guò)熱解油氣出口 30排出轉(zhuǎn)底爐。此外，為了防止空氣進(jìn)入轉(zhuǎn)底爐，對(duì)低變質(zhì)煤處理造成不利影響，可以使轉(zhuǎn)底爐的環(huán)形爐膛200內(nèi)處于微正壓。
[0030]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，低變質(zhì)煤I在熱解區(qū)300內(nèi)熱解生產(chǎn)半焦后，半焦掉落在可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底100之上，由第一間隙610供給至還原區(qū)400。此時(shí)，可以將含鐵物料由含鐵物料入口 20供給至還原區(qū)400并布料在半焦之上。由此，可以利用半焦與含鐵物料反應(yīng)，獲得還原產(chǎn)物。具體地，可以將含鐵物料入口 20設(shè)置在還原區(qū)的初始段，以便含鐵物料在還原區(qū)400之內(nèi)停留的時(shí)間盡可能長(zhǎng)，使其與半焦充分反應(yīng)。含鐵物料可以制成粒徑為6?1mm的球團(tuán)，還原區(qū)400的溫度可以為1000?1400攝氏度，通過(guò)控制可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底100的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，使含鐵物料以及半焦在還原區(qū)停留的時(shí)間為30?60分鐘，由此，可以進(jìn)一步提高含鐵物料發(fā)生還原反應(yīng)的效率以及效果。生成的還原產(chǎn)物隨可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底100進(jìn)入出料區(qū)300，由還原產(chǎn)物出口 40排出轉(zhuǎn)底爐。
[0031]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，第二擋墻700沿著環(huán)形爐膛200的徑向設(shè)置在出料區(qū)500與熱解區(qū)300之間，第二擋墻700的底端與可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底100之間具有第二間隙(圖中未示出)。“沿著環(huán)形爐膛200的徑向”設(shè)置的第二擋墻700具有與第一擋墻600相似的設(shè)置方式，在此不再贅述。由此，可以將還原區(qū)400、出料區(qū)500與熱解區(qū)300分隔開(kāi)，進(jìn)一步防止還原區(qū)400的煙氣進(jìn)入熱解區(qū)300，從而可以保證熱解區(qū)300的熱解煙氣的純度以及質(zhì)量。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)用新型中，第二擋墻700應(yīng)做廣義理解，其既可以為狹義的擋墻，也可以為能夠充當(dāng)擋墻、阻擋煙氣流動(dòng)的結(jié)構(gòu)或設(shè)備。例如，第二擋墻700可以為螺旋出料器等裝置或部件。由此，可以利用第二擋墻700實(shí)現(xiàn)出料以及阻擋煙氣流通的功能。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)用新型中，第二間隙的高度不受特別限制，只要使第二擋墻700不與可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底100直接接觸，不妨礙可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底100的正常轉(zhuǎn)動(dòng)工作即可。
[0032]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，為了進(jìn)一步提高利用該轉(zhuǎn)底爐處理低變質(zhì)煤以及含鐵物料的效率以及效果，可以將還原產(chǎn)物供給至干磁選裝置中，分離還原產(chǎn)物，以便獲得還原含鐵球團(tuán)以及未反應(yīng)完全的半焦。未反應(yīng)完全的半焦可以繼續(xù)供給至還原區(qū)參與還原反應(yīng)。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，經(jīng)該轉(zhuǎn)底爐處理后獲得的還原含鐵產(chǎn)物的金屬化率可達(dá)到80%以上。
[0033]綜上所述，利用本實(shí)用新型提出的轉(zhuǎn)底爐處理低變質(zhì)煤以及含鐵物料可以具有下列優(yōu)點(diǎn)的至少之一:
[0034]1、可以綜合處理低變質(zhì)煤和含鐵物料，可利用一套設(shè)備同時(shí)獲得低變質(zhì)煤熱解產(chǎn)物(煤氣、煤焦油)、優(yōu)質(zhì)半焦(可作為后續(xù)流程的還原劑)以及含鐵物料經(jīng)還原獲得的金屬化率高于80 %的球團(tuán)，原料利用率高，產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)效益好。
[0035]2、轉(zhuǎn)底爐分為熱解區(qū)、還原區(qū)和出料區(qū)，低變質(zhì)煤和含鐵物料分別通過(guò)熱解區(qū)和還原區(qū)的進(jìn)料口投入爐內(nèi)，避免了低變質(zhì)煤和含鐵物料混合，影響熱解產(chǎn)物的產(chǎn)品品質(zhì)。
[0036]3、熱解區(qū)和還原區(qū)相鄰處設(shè)置擋墻，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)區(qū)的有效隔斷，阻礙煙氣流動(dòng)，防止還原區(qū)的煙氣達(dá)到熱解區(qū)，影響收集的熱解油氣的純度。
[0037]4、在熱解區(qū)設(shè)置鏈板裝置，將低變質(zhì)煤布在鏈板上而不是直接放在可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底，可以有效避免未完全出料的含鐵物料回到熱解區(qū)時(shí)與新加入的低變質(zhì)煤發(fā)生反應(yīng)，影響收集的熱解油氣的純度。
[0038]為了方便理解，下面對(duì)利用前面描述的轉(zhuǎn)底爐處理低變質(zhì)煤和含鐵物料的方法進(jìn)行簡(jiǎn)單描述。參考圖4，該方法包括:
[0039]SlOO:熱解反應(yīng)
[0040]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，在該步驟中，將低變質(zhì)煤通過(guò)低變質(zhì)煤入口供給至鏈板裝置上，以便低變質(zhì)煤在熱解區(qū)中發(fā)生熱解反應(yīng)，獲得半焦以及熱解油氣。具體地，低變質(zhì)煤隨鏈板裝置在熱解區(qū)中移動(dòng)，生成的熱解油氣由熱解油氣出口排出轉(zhuǎn)底爐，半焦在熱解區(qū)的末段、靠近第一擋墻處，由鏈板裝置的出料端掉落至可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底，經(jīng)第一間隙供給至還原區(qū)繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，熱解區(qū)的溫度可以為400?600攝氏度，低變質(zhì)煤在熱解區(qū)的停留時(shí)間可以為15?30分鐘，以便低變質(zhì)煤在熱解區(qū)發(fā)生熱解反應(yīng)。供給至熱解區(qū)的低變質(zhì)煤可以褐煤、長(zhǎng)焰煤、不粘煤、弱粘煤等，低變質(zhì)煤的粒度可以為8?14mm，低變質(zhì)煤中固定碳含量不低于37wt%。由此，可以提高低變質(zhì)煤熱解的效率以及效果。關(guān)于鏈板裝置、可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底、第一擋墻的相關(guān)結(jié)構(gòu)以及工作流程，前面已經(jīng)進(jìn)行了詳細(xì)的描述，在此不再贅述。
[0041 ] S200:還原反應(yīng)
[0042]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，在該步驟中，將低變質(zhì)煤熱解生成的半焦供給至還原區(qū)，并將含鐵物料由含鐵物料入口供給至半焦之上，以便含鐵物料與半焦發(fā)生反應(yīng)，獲得還原產(chǎn)物。由此，可以將低變質(zhì)煤處理與含鐵物料還原過(guò)程結(jié)合，利用低變質(zhì)煤生成的半焦作為還原劑，獲得的還原含鐵產(chǎn)物的金屬化率可達(dá)到80%以上。具體地，在該步驟中，當(dāng)半焦隨可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底供給至還原區(qū)之后，可以將含鐵物料由還原區(qū)初始段處的含鐵物料入口供給至可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底上，使含鐵物料均勻地分布在半焦的上部。在該步驟中，含鐵物料的粒徑可以為6-10mm。由此，可以進(jìn)一步提高低變質(zhì)煤發(fā)生熱解反應(yīng)以及含鐵物料還原的效率以及效果。例如，可以將含鐵物料制備成粒徑為上述范圍之內(nèi)的含鐵球團(tuán)，含鐵物料的品位不低于35wt%。在該步驟中，可以控制供給至還原區(qū)的含鐵物料的量，使供給至該轉(zhuǎn)底爐中的低變質(zhì)煤中固定碳與含鐵物料中鐵元素的摩爾比為1: (2?6)。由此，可以進(jìn)一步提高低變質(zhì)煤發(fā)生熱解反應(yīng)以及含鐵物料還原的效率以及效果，防止低變質(zhì)煤或含鐵物料過(guò)量而導(dǎo)致的低變質(zhì)煤熱解不充分或是含鐵物料還原不充分。還原區(qū)的溫度可以為1000?1400攝氏度，通過(guò)控制可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，使含鐵物料以及半焦在還原區(qū)停留的時(shí)間為30?60分鐘，由此，可以進(jìn)一步提高含鐵物料發(fā)生還原反應(yīng)的效率以及效果。生成的還原產(chǎn)物隨可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底進(jìn)入出料區(qū)，由還原產(chǎn)物出口排出轉(zhuǎn)底爐。還原產(chǎn)物還可以進(jìn)一步經(jīng)過(guò)干磁選裝置，將含鐵還原產(chǎn)物與未完全反應(yīng)的半焦分離開(kāi)，含鐵還原產(chǎn)物可以直接作為化工產(chǎn)品出售，未完全反應(yīng)的半焦可以繼續(xù)供給至還原區(qū)作為還原劑使用。
[0043]由于該方法利用了前面描述的轉(zhuǎn)底爐進(jìn)行低變質(zhì)煤以及含鐵物料的處理，因此該方法具有前面描述的轉(zhuǎn)底爐處理低變質(zhì)煤以及含鐵物料時(shí)所具備的全部特征以及優(yōu)點(diǎn)，在此不再贅述。總的來(lái)說(shuō)，該方法具有處理步驟簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本較低、還原產(chǎn)物及熱解油氣質(zhì)量較高、經(jīng)濟(jì)效益較好、易于大規(guī)模推廣應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)的至少之一。
[0044]下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的方案進(jìn)行解釋。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，下面的實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型，而不應(yīng)視為限定本實(shí)用新型的范圍。實(shí)施例中未注明具體技術(shù)或條件的，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻(xiàn)所描述的技術(shù)或條件或者按照產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過(guò)市購(gòu)獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
[0045]實(shí)施例1:
[0046]以褐煤和鐵精礦為原料，褐煤成分如下(質(zhì)量百分比):水分10.19%、灰分1.94%、揮發(fā)分46.53%、固定碳含量41.34%。鐵精礦的TFe品位為72wt%。將褐煤烘干制備至8?12mm粒度，鐵精礦制成球團(tuán)，其粒徑為6?8mm。首先將褐煤塊通過(guò)低變質(zhì)煤入口布在熱解區(qū)的鏈板，鏈板裝置距離底部耐火材料10cm。熱解區(qū)溫度5000C，時(shí)間20min。熱解產(chǎn)生的油和氣通過(guò)收集分離裝置進(jìn)行回收，焦油產(chǎn)率6.51%，煤氣產(chǎn)率20.49%，煤氣熱值可達(dá)5476.53Kcal/Nm3。熱解后的半焦在第一擋墻處(距離底部18mm)從鏈板掉落在爐底進(jìn)入還原區(qū)，鏈板裝置距離第一擋墻18mm。將鐵精礦球團(tuán)通過(guò)加料口布入，使之與半焦接觸，還原溫度1200 0C，時(shí)間50min，最終可以得到金屬化率85 %的還原產(chǎn)品。
[0047]實(shí)施例2:
[0048]以長(zhǎng)焰煤和鐵礦為原料，煤成分如下(質(zhì)量百分比):水分12.03%、灰分2.21 %、揮發(fā)分46.31%、固定碳含量39.45%，鐵礦的TFe品位為48wt%。將長(zhǎng)焰煤烘干制備至10?14mm粒度，鐵礦制成球團(tuán)，其粒徑為8?10mm。首先將長(zhǎng)焰煤布入通過(guò)低變質(zhì)煤入口熱解區(qū)的鏈板，鏈板裝置距離底部耐火材料15cm。熱解區(qū)溫度7000C，時(shí)間16min。熱解產(chǎn)生的油和氣通過(guò)收集分離裝置進(jìn)行回收，焦油產(chǎn)率5.69%，煤氣產(chǎn)率31.28%，煤氣熱值可達(dá)5697.82Kcal/Nm3。熱解后的半焦在第一擋墻處(距離底部26mm)從鏈板掉落在爐底進(jìn)入還原區(qū)，鏈板裝置距離第一擋墻35mm。將鐵精礦球團(tuán)通過(guò)加料口布入，使之與半焦接觸，還原溫度1300 0C，時(shí)間40min，最終可以得到金屬化率87 %的還原產(chǎn)品。
[0049]在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“頂”、“底”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0050]在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接或彼此可通訊；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0051]在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書(shū)中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
[0052]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種處理低變質(zhì)煤和含鐵物料的轉(zhuǎn)底爐，其特征在于，包括: 可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底； 環(huán)形爐膛，在所述環(huán)形爐膛中，沿所述可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底的轉(zhuǎn)動(dòng)方向依次形成熱解區(qū)、還原區(qū)以及出料區(qū)； 第一擋墻，所述第一擋墻沿著所述環(huán)形爐膛的徑向設(shè)置在所述熱解區(qū)與所述還原區(qū)之間，并且所述第一擋墻的底端與所述可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底之間具有第一間隙； 第二擋墻，所述第二擋墻沿著所述環(huán)形爐膛的徑向設(shè)置在所述出料區(qū)與所述熱解區(qū)之間，并且所述第二擋墻的底端與所述可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底之間具有第二間隙； 低變質(zhì)煤入口，所述低變質(zhì)煤入口設(shè)置在所述熱解區(qū)； 含鐵物料入口，所述含鐵物料入口設(shè)置在所述還原區(qū)； 鏈板裝置，所述鏈板裝置設(shè)置在所述熱解區(qū)，并且所述鏈板裝置的出料端靠近所述第一擋墻，所述鏈板裝置與所述低變質(zhì)煤入口相連； 熱解油氣出口，所述熱解油氣出口設(shè)置在所述熱解區(qū)且靠近所述第一擋墻；以及 還原產(chǎn)物出口，所述還原產(chǎn)物出口設(shè)置在所述出料區(qū)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理低變質(zhì)煤和含鐵物料的轉(zhuǎn)底爐，其特征在于，所述鏈板裝置平行于所述可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底設(shè)置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理低變質(zhì)煤和含鐵物料的轉(zhuǎn)底爐，其特征在于，所述鏈板裝置與所述可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底之間的距離為5?15cm。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的處理低變質(zhì)煤和含鐵物料的轉(zhuǎn)底爐，其特征在于，所述鏈板裝置與所述可轉(zhuǎn)動(dòng)爐底之間距離為8?12cm。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的處理低變質(zhì)煤和含鐵物料的轉(zhuǎn)底爐，其特征在于，所述第一間隙的高度為12?30mm。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的處理低變質(zhì)煤和含鐵物料的轉(zhuǎn)底爐，其特征在于，所述第一間隙的高度為15?22mm。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理低變質(zhì)煤和含鐵物料的轉(zhuǎn)底爐，其特征在于，所述鏈板裝置的出料端與所述擋墻的距離為15?40mm。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的處理低變質(zhì)煤和含鐵物料的轉(zhuǎn)底爐，其特征在于，所述鏈板裝置的出料端與所述擋墻的距離為18?32mm。
【文檔編號(hào)】C10B1/10GK205710574SQ201620586910
【公開(kāi)日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年6月15日
【發(fā)明人】王欣, 劉占華, 曹志成, 薛遜, 吳道洪
【申請(qǐng)人】江蘇省冶金設(shè)計(jì)院有限公司