[发明专利]一种充分预热和气相预还原的煤气化协同熔融铁还原装置及方法

权利要求书

1.一种充分预热和气相预还原的煤气化协同熔融铁还原装置，其特征在于，包括：铁矿粉制备系统、煤粉制备系统、高温气化熔融炉、中温炭化炉、灰斗、一级铁矿粉分离器、二级铁矿粉分离器、预还原反应器；高温气化熔融炉与中温炭化炉由U型结构连接，下部为公用灰斗，高温气化熔融炉顶端设置有燃烧器，所述中温炭化炉上部与焦粉分离器相连，所述焦粉分离器的顶部分别与二级铁矿粉分离器的底部出口和预还原反应器的侧壁上的进口相连，所述焦粉分离器的底部出口与燃烧器相连，所述预还原反应器的底部出口与高温气化熔融炉相连，所述预还原反应器的顶部出口分别与二级铁矿粉分离器侧壁的进口和一级铁矿粉分离器的底部的出口相连，所述二级铁矿粉分离器顶部的出口与所述一级铁矿粉分离器侧壁的进口相连，所述一级铁矿粉分离器与铁矿粉制备系统相连，所述中温炭化炉与煤粉制备系统相连，所述灰斗与渣池相连。

2.如权利要求1所述的充分预热和气相预还原的煤气化协同熔融铁还原装置，其特征在于，所述铁矿粉制备系统由铁矿石仓、第一破碎机、碎矿仓、第一磨粉机、布袋除尘器、铁矿粉仓、铁矿粉给料机依次相连而成。

3.如权利要求1所述的充分预热和气相预还原的煤气化协同熔融铁还原装置，其特征在于，所述煤粉制备系统由原煤仓、第二破碎机、碎煤仓、第二磨粉机、粗煤分离器、粗煤粉仓、煤粉给料机依次相连而成。

4.如权利要求1所述的充分预热和气相预还原的煤气化协同熔融铁还原装置，其特征在于，所述渣池内设置有捞渣机。

5.如权利要求1所述的充分预热和气相预还原的煤气化协同熔融铁还原装置，其特征在于，所述高温气化熔融炉为立式下行床结构。

6.如权利要求1所述的充分预热和气相预还原的煤气化协同熔融铁还原装置，其特征在于，所述高温气化熔融炉为液态排渣，上端为焦粉给料口。

7.如权利要求1所述的充分预热和气相预还原的煤气化协同熔融铁还原装置，其特征在于，所述中温炭化炉为立式上行床结构。

8.如权利要求1所述的充分预热和气相预还原的煤气化协同熔融铁还原装置，其特征在于，所述中温炭化炉侧壁设置有煤粉入口。

9.一种充分预热和气相预还原的煤气化协同熔融铁还原工艺，其特征在于，包括：

煤粉经热解气化产生煤气和焦粉；

所述煤气与经过两级预热的铁矿粉进行预还原反应，形成半还原铁矿粉，

所述焦粉燃烧生成H₂、CO还原性气体，并与半还原铁矿粉在高温下反应，生成铁水，即得。

10.如权利要求9所述的充分预热和气相预还原的煤气化协同熔融铁还原工艺，其特征在于，铁矿粉两级预热的热源为所述煤气。