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一種煙氣余熱爐體內(nèi)部再利用型紅土鎳礦塊料的熱解和還原反應(yīng)系統(tǒng)及方法與流程

文檔序號:12457665閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種煙氣余熱爐體內(nèi)部再利用型紅土鎳礦塊料的熱解和還原反應(yīng)系統(tǒng),其特征在于,包括:配料混料裝置、具有熱解和還原功能的轉(zhuǎn)底爐、油氣除塵裝置、油氣回收裝置、渣鐵分離裝置和煙氣除塵裝置,其中:

所述配料混料裝置包括:紅土鎳礦入口、還原煤入口、添加劑入口和混合塊料出口,用于將紅土鎳礦、還原煤和添加劑進(jìn)行配料混料處理,得到混合塊料;

所述具有熱解和還原功能的轉(zhuǎn)底爐包括:依次相鄰的進(jìn)料區(qū)、干燥熱解區(qū)、低溫還原區(qū)、高溫還原區(qū)和出料區(qū),其中,所述干燥熱解區(qū)分別與所述進(jìn)料區(qū)、所述低溫還原區(qū)之間設(shè)有隔墻,所述高溫還原區(qū)與所述出料區(qū)之間設(shè)有擋墻,所述隔墻和所述擋墻均是由所述轉(zhuǎn)底爐的頂壁向下延伸,并與所述轉(zhuǎn)底爐的布料盤保持一定間隔;其中,所述干燥熱解區(qū)和所述低溫還原區(qū)的爐壁內(nèi)側(cè)設(shè)有多個加熱管,用于對所述干燥熱解區(qū)和所述低溫還原區(qū)進(jìn)行加熱管方式加熱;所述高溫還原區(qū)爐壁內(nèi)側(cè)設(shè)有多個燒嘴,用于對所述高溫還原區(qū)進(jìn)行燒嘴方式加熱;所述進(jìn)料區(qū)爐壁上設(shè)有混合塊料入口,所述干燥熱解區(qū)爐壁上設(shè)有加熱管高溫除塵煙氣入口和熱解油氣出口,所述低溫還原區(qū)爐壁上設(shè)有加熱管高溫除塵煙氣入口和高溫?zé)煔獬隹冢龀隽蠀^(qū)爐壁上設(shè)有直接還原產(chǎn)物出口,所述混合塊料入口與所述混合塊料出口相連;

所述油氣除塵裝置包括:含塵熱解油氣入口和除塵熱解油氣出口,所述含塵熱解油氣入口與所述轉(zhuǎn)底爐的熱解油氣出口相連,用于將含塵熱解油氣入口進(jìn)行除塵處理,得到除塵熱解油氣;

所述油氣回收裝置包括:除塵熱解油氣入口、焦油出口和燃?xì)獬隹?,所述除塵熱解油氣入口與所述除塵熱解油氣出口相連,用于將所述除塵熱解油氣進(jìn)行收集和分離處理,以便得到焦油和燃?xì)猓?/p>

所述渣鐵分離裝置包括:直接還原產(chǎn)物入口、鎳鐵產(chǎn)品出口和尾渣出口,所述直接還原產(chǎn)物入口與所述直接還原產(chǎn)物出口相連,用于將所述直接還原產(chǎn)物進(jìn)行渣鐵分離處理,得到鎳鐵產(chǎn)品和尾渣;

所述煙氣除塵裝置包括:高溫?zé)煔馊肟诤透邷爻龎m煙氣出口,所述高溫?zé)煔馊肟谂c所述轉(zhuǎn)底爐的高溫?zé)煔獬隹谙噙B,用于將高溫?zé)煔膺M(jìn)行除塵處理,得到高溫除塵煙氣,所述高溫除塵煙氣出口分別與所述干燥熱解區(qū)和所述低溫還原區(qū)的加熱管高溫除塵煙氣入口相連,用于將所述高溫除塵煙氣作為加熱管的熱源,加熱轉(zhuǎn)底爐的干燥熱解區(qū)和低溫還原區(qū)的物料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述具有熱解和還原功能的轉(zhuǎn)底爐的水平截面為圓環(huán)形,所述干燥熱解區(qū)的圓環(huán)夾角60o-150o。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述具有熱解和還原功能的轉(zhuǎn)底爐的水平截面為圓環(huán)形,所述低溫還原區(qū)的圓環(huán)夾角80o-130o。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述具有熱解和還原功能的轉(zhuǎn)底爐的水平截面為圓環(huán)形,所述高溫還原區(qū)的圓環(huán)夾角80o-200o。

5.一種利用權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)進(jìn)行紅土鎳礦熱解和還原反應(yīng)的方法,其特征在于,包括以下步驟:

(1)將紅土鎳礦、還原煤和添加劑加入配料混料裝置進(jìn)行混料和配料處理,得到混合物料;

(2)將混合物料加入到具有熱解和還原功能的轉(zhuǎn)底爐中進(jìn)行熱解和還原處理,得到熱解油氣和金屬化球團(tuán);

(3)將金屬化球團(tuán)加入渣鐵分離裝置進(jìn)行渣鐵分離處理,得到鎳鐵產(chǎn)品和尾渣。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,所述步驟(1)中紅土鎳礦和還原煤的塊料尺寸為10~50mm。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,所述步驟(1)中的還原煤為中低階煤,揮發(fā)分不低于20%,優(yōu)選褐煤。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,所述步驟(1)中的紅土鎳礦、還原煤和添加劑的重量配比為紅土鎳礦:還原煤:添加劑=100:10-40:3-15。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,所述步驟(3)中混合塊料在具有熱解和還原功能的轉(zhuǎn)底爐進(jìn)行熱解和還原處理的反應(yīng)條件為:干燥熱解區(qū)溫度500-900℃,停留時間10-30min;低溫還原區(qū)溫度1000℃-1150℃,停留時間10-20min;高溫還原區(qū)溫度1200-1400℃,停留時間10-20min。

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