【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及hismelt炼铁，具体涉及hismelt煤气余热利用。
技术介绍
1、hismelt炼铁直接采用铁矿粉和煤粉炼铁，省掉了焦化和烧结工序。其直接将矿粉、粒煤通过固体喷枪喷入熔池中，在熔池中发生还原反应，生成co，从熔池中上升的co将熔融渣铁滴带入上部空间，形成“喷泉”式的渣铁滴；上升的co气体和顶部热风喷枪喷入的热风发生二次燃烧反应，产生大量的热量，“喷泉”式的渣铁滴被加热后把热量带回熔池。熔池的热量就是通过渣铁液滴喷溅到上部空间加热，落下后把热量带回熔池，如此反复进行，最终把熔池加热。hismelt炼铁srv内co的燃烧产生的煤气温度≥2000℃，换热完成后排入煤气管道的煤气温度≥1250℃，甚至≥1450℃，采用带汽化冷却的煤气管道将高温煤气降低温度至≤1050℃，≤1050℃的煤气去回转窑、或流化床预热预还原铁矿粉、或去余热锅炉。
2、hismelt炼铁直接采用铁矿粉和煤粉炼铁，但是对煤粉的要求是宜采用低挥发分、高固定碳的无烟煤，烟煤和褐煤等高挥发分煤中不宜采用，若采用烟煤和褐煤则造成煤耗高、生产效率低。
3、煤的干馏是指煤在隔绝空气的条件下加热至500～1050℃，煤中的挥发性物质溢出，生产出半焦和挥发性气体。包括低温干馏、中温干馏、高温干馏，其中，低温干馏温度为：500～600℃；中温干馏温度为：600～900℃；高温干馏温度为：900～1050℃。
4、中国专利申请201410369195.7公开了一种利用煤气和半焦的熔融还原炼铁方法，将0～60mm的块煤在500～7
5、中国专利申请201910752958.9公开了一种火电站干馏煤系统、火电站干馏煤的方法以及煤产品。所述火电站干馏煤系统包括：火电站锅炉，所述火电站锅炉能够产生锅炉烟气；干馏热解装置，所述干馏热解装置内具有待干馏煤，所述干馏热解装置能够通过所述锅炉烟气对所述待干馏煤进行干馏，从而产生煤气混合物。该申请将火电站与煤干馏有机的结合在一起，利用火电厂锅炉烟气作为干馏煤的热源，但是需要设置专门的煤气干馏系统，设备投资大。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是，解决hismelt炼铁不能使用高挥发性煤的难题，利用hismelt炼铁srv(smelt reduction vessel熔融还原炉)产生的高温煤气余热干馏高挥发性煤，生产半焦用于hismelt炼铁，扩大了hismelt用煤的选择范围。
2、hismelt炼铁直接采用铁矿粉和煤粉炼铁，省掉了焦化和烧结工序。其直接将矿粉、粒煤通过固体喷枪喷入熔池中，在熔池中发生还原反应，生成co，从熔池中上升的co将熔融渣铁滴带入上部空间，形成“喷泉”式的渣铁滴；上升的co气体和顶部热风喷枪喷入的热风发生二次燃烧反应，产生大量的热量，“喷泉”式的渣铁滴被加热后把热量带回熔池。熔池的热量就是通过渣铁液滴喷溅到上部空间加热，落下后把热量带回熔池，如此反复进行，最终把熔池加热。
3、本专利技术提供一种在hismelt炼铁煤气管道中生产半焦的方法，包括以下步骤：
4、s1，srv反应产生的高温煤气进入煤气管道；
5、s2，喷吹系统将煤粉喷入煤气管道内；
6、s3，所述煤粉利用煤气的余热在煤气管道中干馏，产生半焦和挥发性气体，挥发性气体混入煤气中；
7、s4，步骤s3产生的半焦随煤气离开煤气管道进入旋风除尘器，半焦在旋风除尘器中收集，分离出的煤气从旋风除尘器顶部排出。
8、本专利技术利用srv反应产生的高温煤气在煤气管道中对煤粉进行干馏，仅需要对煤气管道的结构进行改造，不需要专门的块煤干流装置，也不需要采用外部热源对煤进行干馏，因此节省了设备投资和运行费用，实现了热量的综合利用、扩展了hismelt炼铁设备的应用场景。
9、煤粉喷枪向煤气管道中喷煤粉，煤粉随煤气运动，在这个过程中，高温煤气对煤粉实现加热和干馏，最终得到半焦和挥发性气体(煤气和焦油)，挥发性气体混入煤气中。半焦生产属于煤的热解，即在隔绝空气的条件下将煤加热，煤在加热过程中发生物理化学变化，煤形成煤气(h2、ch4等)、焦油和半焦。热解阶段分为3个：(1)由室温升温至300℃，此阶段主要是对煤进行脱水脱气的干燥过程，不存在复杂的化学变化，形态变化也较为微弱；(2)温度由300升温至600℃，此阶段发生活泼的解聚、分解和少量的缩聚反应，伴随着大量焦油和煤气产出，在阶段末还会形成半焦；(3)温度由600升温至1000℃，此阶段半焦会逐渐演变成焦炭。
10、优选的，步骤s1中所述的srv反应产生的高温煤气温度≥1250℃。更优选的，步骤s1中所述的srv反应产生的高温煤气温度≥1450℃，含氧量为0。
11、优选的，步骤s1中所述的煤气管道包括煤气导出管、煤气上升管、煤气下降管；所述的煤气管道上设置煤粉喷枪；所述的煤气管道连接srv和旋风除尘器。
12、优选的，所述的喷枪周向设置至少2只。在煤气管道上设置氧气风口。
13、优选的，步骤s2中所述的喷吹系统与设置在煤气管道上的煤粉喷枪连接。
14、更优选的，步骤s2中所述的喷吹系统包括煤粉制备和煤粉喷吹。所述的煤粉制备包括原煤仓、给煤机、破碎机、烟气炉、布袋收粉器、主引风机、煤粉仓；所述的原煤仓、给煤机、破碎机、布袋收粉器依次相连，所述的烟气炉与所述的破碎机相连，所述的烟气炉给破碎机供应烘干煤粉用烟气；所述的布袋收粉器与主引风机相连，经布袋过滤后的烟气通过主引风机排入大气中；所述的布袋收粉器与所述的煤粉仓相连，布袋收粉器收集下来的煤粉进入煤粉仓；所述的喷吹系统包括喷吹罐、煤粉输送管道；所述的喷吹罐与煤粉仓相连，所述的喷吹罐与煤粉输送管道相连，所述的煤粉输送管道与煤粉喷枪相连。
15、优选的，步骤s2中所述的煤粉的粒径≤6mm。
16、优选的，步骤s2中所述煤粉的煤是高挥发性烟煤和/或褐煤。所述的煤粉也可以是生物质本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种在Hismelt炼铁煤气管道中生产半焦的方法，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的在Hismelt炼铁煤气管道中生产半焦的方法，其特征在于，步骤S1中所述的SRV反应产生的高温煤气温度≥1250℃，含氧量为0。更优选的，步骤S1中所述的SRV反应产生的高温煤气温度≥1450℃，含氧量为0。
3.如权利要求1所述的在Hismelt炼铁煤气管道中生产半焦的方法，其特征在于，步骤S1中所述的煤气管道包括煤气导出管、煤气上升管、煤气下降管；所述的煤气管道上设置煤粉喷枪；所述的煤气管道连接SRV和旋风除尘器。
4.如权利要求3所述的在Hismelt炼铁煤气管道中生产半焦的方法，其特征在于，所述的喷枪周向设置至少2只；在煤气管道上设置氧气风口。
5.如权利要求1所述的在Hismelt炼铁煤气管道中生产半焦的方法，其特征在于，步骤S2中所述的煤粉的粒径≤6mm。
6.如权利要求1所述的在Hismelt炼铁煤气管道中生产半焦的方法，其特征在于，步骤S2中所述煤粉的煤是烟煤、褐煤、生物质颗粒的一种或几种。
7.如权利
8.如权利要求1所述的在Hismelt炼铁煤气管道中生产半焦的方法，其特征在于，步骤S2中，使用载气煤粉喷入煤气管道内，载气为惰性气体或压缩空气。
9.如权利要求1所述的在Hismelt炼铁煤气管道中生产半焦的方法，其特征在于，步骤S4中所述的半焦用于Hismelt炼铁；旋风除尘器收集下来的半焦直接或间接喷入的SRV熔池中；
10.一种利用Hismelt炼铁煤气管道生产半焦的装置，包括，煤气管道、煤粉喷枪，所述煤粉喷枪设置在煤气管道上，所述的煤气管道的一端连接SRV，煤气管道的另一端连接旋风除尘器。
11.如权利要求10所述的利用Hismelt炼铁煤气管道生产半焦的装置，其特征在于，所述的煤气管道包括煤气导出管、煤气上升管、煤气下降管；煤气导出管连接SRV，煤气下降管连接旋风除尘器；煤气上升管与煤气下降管通过U型弯头连接。
12.如权利要求10所述的利用Hismelt炼铁煤气管道生产半焦的装置，其特征在于，煤粉喷枪设置在煤气导出管上或煤气上升管下部；煤气导出管中心线与水平线的夹角10-20°。所述的喷枪周向设置至少2只，优选的，喷枪周向设置3-8支。
13.如权利要求10所述的利用Hismelt炼铁煤气管道生产半焦的装置，其特征在于，所述的煤粉喷枪为组合件，包括煤粉喷枪水冷外套、煤粉喷枪内管、煤粉进口、冷却水进口、冷却水出口、法兰；所述的煤粉喷枪内管为耐磨材料。
14.如权利要求10所述的利用Hismelt炼铁煤气管道生产半焦的装置，其特征在于，所述的煤粉喷枪与煤气导出管或煤气上升管中心线的夹角为10～60°。
15.如权利要求10所述的利用Hismelt炼铁煤气管道生产半焦的装置，其特征在于，在煤气管道上设置氧气风口，氧气风口设置在煤气上升管上部或煤气下降管的进口处。
16.如权利要求15所述的利用Hismelt炼铁煤气管道生产半焦的装置，其特征在于，氧气风口为水冷结构，包括：氧枪水冷枪体、氧气进口、冷却水进口、冷却水出口，氧气风口与煤气下降管或煤气上升管中心线的夹角为60～90°。
...【技术特征摘要】
1.一种在hismelt炼铁煤气管道中生产半焦的方法，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的在hismelt炼铁煤气管道中生产半焦的方法，其特征在于，步骤s1中所述的srv反应产生的高温煤气温度≥1250℃，含氧量为0。更优选的，步骤s1中所述的srv反应产生的高温煤气温度≥1450℃，含氧量为0。
3.如权利要求1所述的在hismelt炼铁煤气管道中生产半焦的方法，其特征在于，步骤s1中所述的煤气管道包括煤气导出管、煤气上升管、煤气下降管；所述的煤气管道上设置煤粉喷枪；所述的煤气管道连接srv和旋风除尘器。
4.如权利要求3所述的在hismelt炼铁煤气管道中生产半焦的方法，其特征在于，所述的喷枪周向设置至少2只；在煤气管道上设置氧气风口。
5.如权利要求1所述的在hismelt炼铁煤气管道中生产半焦的方法，其特征在于，步骤s2中所述的煤粉的粒径≤6mm。
6.如权利要求1所述的在hismelt炼铁煤气管道中生产半焦的方法，其特征在于，步骤s2中所述煤粉的煤是烟煤、褐煤、生物质颗粒的一种或几种。
7.如权利要求1所述的在hismelt炼铁煤气管道中生产半焦的方法，其特征在于，步骤s2中所述的煤粉按100-500kg/t铁进行喷吹。
8.如权利要求1所述的在hismelt炼铁煤气管道中生产半焦的方法，其特征在于，步骤s2中，使用载气煤粉喷入煤气管道内，载气为惰性气体或压缩空气。
9.如权利要求1所述的在hismelt炼铁煤气管道中生产半焦的方法，其特征在于，步骤s4中所述的半焦用于hismelt炼铁；旋风除尘器收集下来的半焦直接或间接喷入的srv熔池中；...
【专利技术属性】
技术研发人员：于欣淼，贾利军，于国华，姚航，赵士杰，郭春雷，
申请(专利权)人：山东省冶金设计院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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