[发明专利]一种闪速炼铁与煤制气的一体化装置及方法

权利要求书

1.一种闪速炼铁与煤制气的一体化装置，包括炉体以及穿过炉体侧壁插入炉体内部上层喷枪，中层喷枪和下层喷枪；其特征在于：炉体内部从上倒下依次为自由空间、渣层空间和铁水层空间；自由空间的顶部设有炉料入口，上部设有煤气出口；上层喷枪的出口位于自由空间内，中层喷枪的出口位于渣层空间，下层喷枪的出口位于渣层空间和铁水层空间的交界处；渣层空间的下部设有出渣口，铁水层空间的底部与铁水排出通道连通，铁水排出通道的末端为出铁口；所述的炉料入口同时与粉矿料斗和溶剂料斗连通；所述的煤气出口与除尘净化系统连通；闪速炼铁与煤制气的一体化装置进行正常生产时，通过进料口向炉内加入粉矿和熔剂；同时通过出渣口排出熔渣，通过出铁口排出铁水；上层喷枪向自由空间吹氧；中层喷枪向渣层同时喷吹粉煤和氧气；下层喷枪向炉内渣铁界面处同时喷吹粉煤和氧气；熔池中还原反应与燃烧反应产生的煤气从下向上运动，炉顶进料口加入的粉矿从上向下运动，煤气上升过程中在自由空间与下落的粉矿接触发生还原反应、与上层喷枪吹入的氧气发生氧化反应形成炉顶煤气，最终炉顶煤气从煤气出口排出并进入除尘净化系统。

2.根据权利要求1所述的闪速炼铁与煤制气的一体化装置，其特征在于所述的上层喷枪的进口与氧气存储罐连通，中层喷枪的进口同时与氧气存储罐、粉煤料斗和除尘净化系统连通，下层喷枪的进口同时与氧气存储罐和粉煤料斗连通。

3.一种闪速炼铁与煤制气的一体化方法，其特征在于采用权利要求1所述的装置，按以下步骤进行：闪速炼铁进行正常生产时，通过进料口向炉内加入粉矿和熔剂；同时通过出渣口排出熔渣，通过出铁口排出铁水；上层喷枪向自由空间吹氧；中层喷枪向渣层同时喷吹粉煤和氧气；下层喷枪向炉内渣铁界面处同时喷吹粉煤和氧气；熔池中还原反应与燃烧反应产生的煤气从下向上运动，炉顶进料口加入的粉矿从上向下运动，煤气上升过程中在自由空间与下落的粉矿接触发生还原反应、与上层喷枪吹入的氧气发生氧化反应形成炉顶煤气，最终炉顶煤气从煤气出口排出并进入除尘净化系统；所述的粉矿粒度≤1000µm，全铁含量TFe在30~70%；熔剂粒度≤1000µm；粉煤粒度≤2mm；氧气纯度≥95%；熔剂加入量的根据是：使熔渣内的二元碱度.在0.9~1.3。

4.根据权利要求3所述的闪速炼铁与煤制气的一体化方法，其特征在于通过控制总的喷煤量和吹氧量使炉顶煤气的温度在1400~1700℃。

5.根据权利要求3所述的闪速炼铁与煤制气的一体化方法，其特征在于通过下层喷枪喷入的粉煤与通过中层喷枪喷入的粉煤的流量比为（1~9）:1。

6.根据权利要求3所述的闪速炼铁与煤制气的一体化方法，其特征在于所述的炉顶煤气的热值在4~14MJ/Nm³。