[发明专利]一种充填床熔融还原炉煤粉制备、喷吹方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及熔融还原炼铁技术，特别涉及COREX等充填床熔融还原炉制备和喷吹煤粉的方法及装置。

背景技术

为解决传统的高炉炼铁法中存在的投资规模大，污染大的问题，自上世纪七十年代起，世界上开发出了一种COREX炉炼铁法，即熔融还原炼铁法。该炼铁法直接使用一定块度的普通块煤经预先处理后入炉，用于产生熔炼铁水的热量和还原煤气。为了充分利用煤炭运输过程中产生的细碎煤这种资源，此炼铁法中技术人员在致力于寻求一种COREX熔融气化炉制备和喷吹煤粉的稳定可靠的工艺设备，以方便地将粉煤注入COREX熔融气化炉内，直接利用粉煤和替代部分块煤，降低用煤成本。

发明内容

本发明的目的在于提供充填床熔融还原炉煤粉制备、喷吹方法及装置，可使Corex等充填床熔融还原炉就地消化利用块煤筛下粉，同时替代部分块煤，降低用煤成本，而且可降低COREX炉总煤耗，从而降低生产成本；Corex熔融还原过程更加优化，操作更加灵活。

为达到上述目的，本发明的技术方案是，

一种充填床熔融还原炉煤粉制备、喷吹方法，其步骤包括：

a)将适用于充填床熔融还原炉的熔融气化炉发热和制造还原气的原煤，经过破碎、筛分成碎煤，装入原煤仓；

b)碎煤经过给煤机供给磨煤设备，磨细到-200目60％以上，同时进行干燥，使原煤水份＜2％；

c)经过气粉分离，将成品煤粉装入煤粉仓；依次再将煤粉装入2个或3个喷吹罐，经过加压流化和补气，用压力气体将煤粉输送到熔融气化炉顶部的分配器，将煤粉均匀地分配给通向熔融气化炉的氧气风口的喷吹支管，再通过喷煤枪将煤粉喷入熔融气化炉内。

进一步，采用尾气自循环调节方法干燥煤粉，将一部分排放尾气引入干燥气进行混合，用一定量的氮气对磨煤机密封空气进行置换，使磨煤制粉系统含氧量＜12％，CO含量＜300ppm，并将废气温度保持在露点温度以上。

又，本发明采用干燥气升温炉，用煤气点火加热空气，再掺入氮气调温、调氧含量。

用于干燥和携带煤粉的气体由干燥气升温炉产生，干燥气升温炉燃用COREX煤气，产生1500～1800℃的高温气体与制粉系统自身排气混合成所需的干燥气。

步骤c)加压流化的压力为1.2～1.6mpa。

另外，本发明采用压力气体辅助输送，气体压力≥熔融气化炉内压力+经过输送管路及设备的压力损失+0.025～0.035MPa。

本发明使用的源头喷吹设备为压力容器喷吹罐，其包括进料、出料装置，加压、泄压、流化装置，进料后通过加压流化，使出料均匀稳定，泄压后再进料，循环作业。

再有，煤粉均匀分配到各个氧气风口采用一个分配器，其进口同输送煤粉主管相连，其出口与各个支管相连，并且出口数与氧气风口数相等。

本发明输送煤粉的管路中还进一步包括：用于补充输送煤粉的载气的补气器、用于加热煤粉或载气管道并使之传热给煤粉的加热器。

本发明用于充填床熔融还原炉煤粉制备、喷吹的装置，包括，原煤仓及定量给煤机；制粉系统，包括磨煤机、干燥气升温炉、收粉器、筛分装置、主排风机；磨煤机，通过管路与定量给煤机相联；干燥气升温炉，通过管道与磨煤机相联；收粉器，通过管路与磨煤机相联；筛分装置，设置于袋式收粉器出口；喷吹系统，包括，煤粉仓、喷吹罐、分配器、喷吹支管、喷煤枪；煤粉仓，设置于振动筛出口；喷吹罐，与一压力气源相连，其出口管路联结于输粉主管；分配器、喷吹支管，进口端联结于输粉主管；喷煤枪分别连通于各喷吹支管；熔融气化炉。喷煤枪设于熔融气化炉。

又，本发明还包括一补气器，设置于输粉主管中。

供煤设施

供煤设施主要包括原煤仓和定量给料装置；COREX块煤二次筛分后＜5mm的粉煤，以及煤块在破碎转运产生的细碎煤，或者根据需要将适合COREX熔融气化炉制造还原气的原煤，经过配煤，粗破筛分后送至原煤仓，然后由仓底定量给料装置喂料给磨煤机。

煤粉制备设施

煤粉制备设施包括磨煤机、干燥气升温炉、收粉装置、筛分装置、主排风机以及各类辅助设施。

原煤的磨细和干燥是在磨煤机中同时进行的。用于干燥和输送煤粉的气体由干燥气升温炉产生。

干燥气升温炉燃用COREX煤气，产生1500～1800℃左右的高温气体与制粉系统自身排气混合成所需的干燥气。