[发明专利]煤气循环煤炭全粒径分级热解耦合冶金还原工艺及系统

摘要

本发明提供一种煤气循环煤炭全粒径分级热解耦合冶金还原工艺及系统，利用热解产生的煤气作为冶金还原的主还原气体，热解产生的半焦在还原炉内的高温条件下进一步发生热解,产生的富氢热解气补充还原气体，产生的高温半焦作为炭质还原剂，始终保持过量的还原剂，始终保持浓厚的还原气氛，改变以往冶金还原工艺受炭铁比的限制和还原原料品位的限制，并利用冶金还原的乏气作为热解和冶金的热源，实现煤气的高效利用。本发明不受原料品位限制，可以大规模用于高品位矿、低品位矿和尾矿资源的开发。

主权项

一种煤气循环煤炭全粒径分级热解耦合冶金还原工艺，其特征在于，包括如下步骤：a、将原煤经过原煤预热分级系统分成末煤和粒煤；b、将末煤送入末煤热解炉热解，粒煤送入粒煤预热解炉中预热解；c、末煤热解产生的末煤热解煤气作为粒煤预热解的热源送入粒煤预热解炉中，末煤热解产生的高温半焦粉与粒煤预热解后的预热解粒煤混合后进入粒煤热解炉热解；d、粒煤热解产生的粒煤热解煤气作为粒煤预热解的热源送入粒煤预热解炉中，粒煤热解产生的热半焦分成两部分，一部分冷却后得到半焦产品，另一部分作为还原剂送入还原炉中；e、粒煤在粒煤预热解炉内形成的滤料层对末煤热解煤气和粒煤热解煤气进行过滤，对过滤后的热解煤气进行精细除尘和冷却回收焦油产品后，得到洁净煤气；f、洁净煤气分成两部分，一部分作为循环载气送入冶金还原段的冷却炉中，另一部分作为还原剂先送入煤气加热炉内加热，然后送入还原炉中；所述冶金还原包括如下步骤：1）将冶金原料送入加热炉中加热；2）加热后的冶金原料与来自煤热解段产生的热半焦以及来自煤气加热炉产生的高温煤气混合后进入还原炉中，发生还原反应，热半焦在还原炉内的高温条件下进一步发生热解产生的富氢热解气补充还原气体，产生的高温半焦作为炭质还原剂，始终保持过量的还原剂；3）还原反应产生的高温还原送入冷却炉中与来自煤热解段产生的循环载气进行一次换热，换热后的还原金属进行冷却作为产品输出；4）一次换热后的循环载气与还原反应产生的冶金乏气进行二次换热；5）换热后的冶金乏气分成两部分，作为燃料分别送入煤气加热炉和热风炉中；6）二次换热后的循环载气与冶金原料加热产生的高温废烟气和煤气加热炉产生的高温烟气的混合烟气进行三次换热；7）换热后的混合烟气作为热源送入原煤预热分级系统中；8）三次换热后的循环载气作为热源送入末煤热解炉中。