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】本實用新型公開了處理低變質(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)動爐底；環(huán)形爐膛，沿所述可轉(zhuǎn)動爐底的轉(zhuǎn)動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，可以實現(xiàn)低變質(zhì)煤的綜合利用，熱解油氣不受處理過程中產(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)濟效益較好等優(yōu)點的至少之一。
【專利說明】
處理低變質(zhì)煤和含鐵物料的轉(zhuǎn)底爐
技術領域
[0001]本實用新型涉及冶金及化工領域。具體地，本實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】
[0002]我國富煤、貧油、少氣的能源儲量條件決定了我國的能源消費結(jié)構(gòu)以煤炭為主。低變質(zhì)煤，包括褐煤、長焰煤、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，常被用于低質(zhì)燃料動力煤。低變質(zhì)煤容易氧化、自燃，不宜長途運輸，也加大了其加工利用的難度。因此，如何實現(xiàn)低變質(zhì)煤資源的轉(zhuǎn)化及綜合利用，是煤化工行業(yè)中的重要問題。
[0003]然而，目前利用低變質(zhì)煤的設備仍有待改進。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本申請是基于發(fā)明人對以下事實和問題的發(fā)現(xiàn)和認識做出的:
[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)濟效益較差、產(chǎn)品無法直接利用，需要復雜的后續(xù)處理等問題。發(fā)明人經(jīng)過深入研究以及大量實驗發(fā)現(xiàn)，這主要是由于低變質(zhì)煤成分復雜，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)濟效益的低變質(zhì)煤處理產(chǎn)物，則需要對低變質(zhì)煤原料進行提質(zhì)之后再利用。
[0006]本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本實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程結(jié)合，可以直接利用低變質(zhì)煤作為原料，經(jīng)過轉(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現(xiàn)低變質(zhì)煤的處理以及含鐵物料的還原，同時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)濟效益較好等優(yōu)點的至少之一。
[0007]本實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)本實用新型的實施例，該轉(zhuǎn)底爐包括:可轉(zhuǎn)動爐底;環(huán)形爐膛，在所述環(huán)形爐膛中，沿所述可轉(zhuǎn)動爐底的轉(zhuǎn)動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)煤入口設置在所述熱解區(qū)；含鐵物料入口，所述含鐵物料入口設置在所述還原區(qū)；鏈板裝置，所述鏈板裝置設置在所述熱解區(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)物出口設置在所述出料區(qū)。由此，該轉(zhuǎn)底爐可以實現(xiàn)低變質(zhì)煤的綜合利用，將低變質(zhì)煤處理過程與含鐵物料還原過程結(jié)合，熱解油氣不受處理過程中產(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)濟效益較好等優(yōu)點的至少之一。
[0008]根據(jù)本實用新型的實施例，所述鏈板裝置平行于所述可轉(zhuǎn)動爐底設置。由此，可以進一步提高處理低變質(zhì)煤的效率以及效果。
[0009]根據(jù)本實用新型的實施例，所述鏈板裝置與所述可轉(zhuǎn)動爐底之間的距離為5?15cm。由此，可以進一步提高處理低變質(zhì)煤的效率以及效果。
[0010]根據(jù)本實用新型的實施例，所述鏈板裝置與所述可轉(zhuǎn)動爐底之間距離為8?12cm。由此，可以進一步提高處理低變質(zhì)煤的效率以及效果。
[0011]根據(jù)本實用新型的實施例，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，以防止還原區(qū)生成的氣體污染熱解油氣。
[0012]根據(jù)本實用新型的實施例，所述第一間隙的高度為15?22_。由此，可以進一步提高處理低變質(zhì)煤的效率以及效果。
[0013]根據(jù)本實用新型的實施例，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，可以盡量延長鏈板裝置的長度，延長低變質(zhì)煤在熱解區(qū)停留的時間。
[0014]根據(jù)本實用新型的實施例，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，可以進一步提高熱解區(qū)處理低變質(zhì)煤的效果。
【附圖說明】

[0015]圖1顯示了根據(jù)本實用新型一個實施例的轉(zhuǎn)底爐俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2顯示了根據(jù)本實用新型一個實施例的轉(zhuǎn)底爐部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3顯示了根據(jù)本實用新型另一個實施例的轉(zhuǎn)底爐部分結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0018]圖4顯示了利用本實用新型一個實施例的轉(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]附圖標記說明:
[0020]可轉(zhuǎn)動爐底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。
【具體實施方式】
[0022]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0023]本實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)本實用新型的實施例，參考圖1，該轉(zhuǎn)底爐包括:可轉(zhuǎn)動爐底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)動爐底100設置在環(huán)形爐膛200的底部，沿著可轉(zhuǎn)動爐底100的轉(zhuǎn)動方向，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，發(fā)生熱解反應，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)動爐底100上。第一擋墻600沿著環(huán)形爐膛200的徑向設置在熱解區(qū)300與還原區(qū)400之間，并且第一擋墻600的底端與可轉(zhuǎn)動爐底100之間具有第一間隙610。需要說明的是，在本實用新型中，“沿著環(huán)形爐膛200的徑向設置”表示，第一擋墻600垂直地設置在環(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。根據(jù)本實用新型的實施例，隨著可轉(zhuǎn)動爐底800的轉(zhuǎn)動，半焦由第一間隙610處供給至還原區(qū)400。此時，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，可以實現(xiàn)低變質(zhì)煤的綜合利用，將低變質(zhì)煤處理過程與含鐵物料還原過程結(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中分隔成了相對獨立的兩個區(qū)域，因此熱解油氣不受處理過程中產(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)濟效益較好等優(yōu)點的至少之一。
[0025]下面根據(jù)本實用新型的實施例對上述轉(zhuǎn)底爐的各個部分進行詳細描述。
[0026]根據(jù)本實用新型的實施例，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。供給至熱解區(qū)300的低變質(zhì)煤可以為褐煤、長焰煤、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。為本領域技術人員能夠理解的是，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，因此可轉(zhuǎn)動爐底100以及設置在熱解區(qū)300、還原區(qū)400的相應裝置或部件需要能夠耐高溫。例如，可轉(zhuǎn)動爐底100可以由耐火材料制成。
[0027]鏈板裝置800平行于可轉(zhuǎn)動爐底100設置。發(fā)明人經(jīng)過深入研究以及大量實驗發(fā)現(xiàn)，如不設置鏈板裝置800，直接將低變質(zhì)煤I布料在可轉(zhuǎn)動爐底100上，由于可轉(zhuǎn)動爐底100在環(huán)形爐膛200的下部循環(huán)轉(zhuǎn)動，則未在出料區(qū)500排出轉(zhuǎn)底爐的少量殘余物料會留在爐內(nèi)，隨可轉(zhuǎn)動爐底100的轉(zhuǎn)動再次回到熱解區(qū)300，則殘留的含鐵物料會和剛進入熱解區(qū)300的低變質(zhì)煤發(fā)生反應，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設置鏈板裝置800后，則可以將低變質(zhì)煤與可轉(zhuǎn)動爐底100隔離開，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)動爐底100之間距離為8?12cm。鏈板裝置800過于靠近可轉(zhuǎn)動爐底100，將妨礙可轉(zhuǎn)動爐底100的轉(zhuǎn)動，而距離可轉(zhuǎn)動爐底100的距離過遠，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)動爐底100時的掉落距離過長。鏈板裝置800的運動方向與可轉(zhuǎn)動爐底100的轉(zhuǎn)動方向相同，參考圖3，鏈板裝置800與可轉(zhuǎn)動爐底100均沿著圖3中箭頭所示的方向轉(zhuǎn)動。當?shù)妥冑|(zhì)煤I被供給至鏈板裝置800之上時，可以通過控制鏈板裝置800的傳動速度，控制低變質(zhì)煤I在熱解區(qū)300的停留時間。由此，可以使低變質(zhì)煤I充分發(fā)生熱解反應。根據(jù)本實用新型的實施例，為了進一步提高低變質(zhì)煤I的熱解效率，鏈板裝置800的長度可以設置的盡可能長。例如，可以將鏈板裝置800的入料端以及低變質(zhì)煤入口 10設置在熱解區(qū)300的初始段，將鏈板裝置800的出料端設置在靠近第一擋墻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。上述距離過窄，則會阻礙熱解產(chǎn)物順利掉落到可轉(zhuǎn)動爐底100進入還原區(qū)400 ；若距離過寬，則會導致鏈板裝置800的長度減小。由此，可以盡量延長鏈板裝置800的長度，從而延長低變質(zhì)煤在熱解區(qū)300停留的時間，從而可以進一步提高熱解區(qū)300處理低變質(zhì)煤的效果。
[0028]根據(jù)本實用新型的實施例，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，阻礙兩區(qū)之間的煙氣流動，以防止還原區(qū)400生成的氣體污染熱解油氣。
[0029]根據(jù)本實用新型的實施例，為了進一步提高該轉(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的末段設置油氣收集裝置，以便將收集到的熱解油氣通過熱解油氣出口 30排出轉(zhuǎn)底爐。此外，為了防止空氣進入轉(zhuǎn)底爐，對低變質(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)本實用新型的實施例，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)動爐底100之上，由第一間隙610供給至還原區(qū)400。此時，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，獲得還原產(chǎn)物。具體地，可以將含鐵物料入口 20設置在還原區(qū)的初始段，以便含鐵物料在還原區(qū)400之內(nèi)停留的時間盡可能長，使其與半焦充分反應。含鐵物料可以制成粒徑為6?1mm的球團，還原區(qū)400的溫度可以為1000?1400攝氏度，通過控制可轉(zhuǎn)動爐底100的轉(zhuǎn)動速度，使含鐵物料以及半焦在還原區(qū)停留的時間為30?60分鐘，由此，可以進一步提高含鐵物料發(fā)生還原反應的效率以及效果。生成的還原產(chǎn)物隨可轉(zhuǎn)動爐底100進入出料區(qū)300，由還原產(chǎn)物出口 40排出轉(zhuǎn)底爐。
[0031]根據(jù)本實用新型的實施例，第二擋墻700沿著環(huán)形爐膛200的徑向設置在出料區(qū)500與熱解區(qū)300之間，第二擋墻700的底端與可轉(zhuǎn)動爐底100之間具有第二間隙(圖中未示出)?！把刂h(huán)形爐膛200的徑向”設置的第二擋墻700具有與第一擋墻600相似的設置方式，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，進一步防止還原區(qū)400的煙氣進入熱解區(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。需要說明的是，在本實用新型中，第二擋墻700應做廣義理解，其既可以為狹義的擋墻，也可以為能夠充當擋墻、阻擋煙氣流動的結(jié)構(gòu)或設備。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實現(xiàn)出料以及阻擋煙氣流通的功能。需要說明的是，在本實用新型中，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)動爐底100直接接觸，不妨礙可轉(zhuǎn)動爐底100的正常轉(zhuǎn)動工作即可。
[0032]根據(jù)本實用新型的實施例，為了進一步提高利用該轉(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以及未反應完全的半焦。未反應完全的半焦可以繼續(xù)供給至還原區(qū)參與還原反應。根據(jù)本實用新型的實施例，經(jīng)該轉(zhuǎn)底爐處理后獲得的還原含鐵產(chǎn)物的金屬化率可達到80%以上。
[0033]綜上所述，利用本實用新型提出的轉(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，可利用一套設備同時獲得低變質(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，原料利用率高，產(chǎn)品經(jīng)濟效益好。
[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熱解區(qū)和還原區(qū)的進料口投入爐內(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)相鄰處設置擋墻，實現(xiàn)兩個區(qū)的有效隔斷，阻礙煙氣流動，防止還原區(qū)的煙氣達到熱解區(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)時與新加入的低變質(zhì)煤發(fā)生反應，影響收集的熱解油氣的純度。
[0038]為了方便理解，下面對利用前面描述的轉(zhuǎn)底爐處理低變質(zhì)煤和含鐵物料的方法進行簡單描述。參考圖4，該方法包括:
[0039]SlOO:熱解反應
[0040]根據(jù)本實用新型的實施例，在該步驟中，將低變質(zhì)煤通過低變質(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，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，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)動爐底，經(jīng)第一間隙供給至還原區(qū)繼續(xù)發(fā)生反應。根據(jù)本實用新型的實施例，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。供給至熱解區(qū)的低變質(zhì)煤可以褐煤、長焰煤、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。關于鏈板裝置、可轉(zhuǎn)動爐底、第一擋墻的相關結(jié)構(gòu)以及工作流程，前面已經(jīng)進行了詳細的描述，在此不再贅述。
[0041 ] S200:還原反應
[0042]根據(jù)本實用新型的實施例，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，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)物的金屬化率可達到80%以上。具體地，在該步驟中，當半焦隨可轉(zhuǎn)動爐底供給至還原區(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，可以進一步提高低變質(zhì)煤發(fā)生熱解反應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，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，可以進一步提高低變質(zhì)煤發(fā)生熱解反應以及含鐵物料還原的效率以及效果，防止低變質(zhì)煤或含鐵物料過量而導致的低變質(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，通過控制可轉(zhuǎn)動爐底的轉(zhuǎn)動速度，使含鐵物料以及半焦在還原區(qū)停留的時間為30?60分鐘，由此，可以進一步提高含鐵物料發(fā)生還原反應的效率以及效果。生成的還原產(chǎn)物隨可轉(zhuǎn)動爐底進入出料區(qū)，由還原產(chǎn)物出口排出轉(zhuǎn)底爐。還原產(chǎn)物還可以進一步經(jīng)過干磁選裝置，將含鐵還原產(chǎn)物與未完全反應的半焦分離開，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)煤以及含鐵物料時所具備的全部特征以及優(yōu)點，在此不再贅述。總的來說，該方法具有處理步驟簡單、生產(chǎn)成本較低、還原產(chǎn)物及熱解油氣質(zhì)量較高、經(jīng)濟效益較好、易于大規(guī)模推廣應用等優(yōu)點的至少之一。
[0044]下面將結(jié)合實施例對本實用新型的方案進行解釋。本領域技術人員將會理解，下面的實施例僅用于說明本實用新型，而不應視為限定本實用新型的范圍。實施例中未注明具體技術或條件的，按照本領域內(nèi)的文獻所描述的技術或條件或者按照產(chǎn)品說明書進行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市購獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
[0045]實施例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，其粒徑為6?8mm。首先將褐煤塊通過低變質(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，時間20min。熱解產(chǎn)生的油和氣通過收集分離裝置進行回收，焦油產(chǎn)率6.51%，煤氣產(chǎn)率20.49%，煤氣熱值可達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入還原區(qū)，鏈板裝置距離第一擋墻18mm。將鐵精礦球團通過加料口布入，使之與半焦接觸，還原溫度1200 0C，時間50min，最終可以得到金屬化率85 %的還原產(chǎn)品。
[0047]實施例2:
[0048]以長焰煤和鐵礦為原料，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%。將長焰煤烘干制備至10?14mm粒度，鐵礦制成球團，其粒徑為8?10mm。首先將長焰煤布入通過低變質(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，時間16min。熱解產(chǎn)生的油和氣通過收集分離裝置進行回收，焦油產(chǎn)率5.69%，煤氣產(chǎn)率31.28%，煤氣熱值可達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入還原區(qū)，鏈板裝置距離第一擋墻35mm。將鐵精礦球團通過加料口布入，使之與半焦接觸，還原溫度1300 0C，時間40min，最終可以得到金屬化率87 %的還原產(chǎn)品。
[0049]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“上”、“下”、“頂”、“底”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，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，因此不能理解為對本實用新型的限制。
[0050]在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，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，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關系，除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0051]在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實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，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結(jié)合和組合。
[0052]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領域的普通技術人員在本實用新型的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項】
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)動爐底； 環(huán)形爐膛，在所述環(huán)形爐膛中，沿所述可轉(zhuǎn)動爐底的轉(zhuǎn)動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)煤入口設置在所述熱解區(qū)； 含鐵物料入口，所述含鐵物料入口設置在所述還原區(qū)； 鏈板裝置，所述鏈板裝置設置在所述熱解區(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)動爐底設置。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】C10B1/10GK205710574SQ201620586910
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月15日
【發(fā)明人】王欣, 劉占華, 曹志成, 薛遜, 吳道洪
【申請人】江蘇省冶金設計院有限公司