炼铁段14和高温焦化段17。还原炼铁段的环形空间设有铁矿粉入口 12、还原气体出口 13和还原铁出口 20。预热后铁粉出口 11通过管路与铁矿粉入口连接，还原气体出口通过管路与预热气体入口连接。预热后气体出口 9分为两路，一路连接到燃料气罐43，燃料气罐连接到烧嘴19的燃料入口，一路连接到多弯道除尘设备的高温烧嘴。还原铁出口与还原铁冷却器连接，还原铁冷却器连接到电炉炼铁设备23。高温焦化段的环形空间设有煤粉入口 16、焦炉煤气出口 24和焦炭出口，煤粉入口与煤粉仓连接，焦炭出口通过焦炭仓27连接到焦炭冷却器，焦炉煤气出口通过焦油提取设备和煤气净化设备连接到还原铁冷却器21，用提油和净化冷却后的煤气冷却还原铁。鼓风机32通过换热器31连接到烧嘴19的气体入口，焦炭冷却器的焦炭冷却气体出口 28通过换热器和循环风机42连接到焦炭冷却气体入口 30，二氧化碳储罐连接到循环风机入口，连接管路设有阀门，用二氧化碳作熄焦和冷却焦炭的介质。烟气余热发电设备35包括废热锅炉、蒸汽轮机和发电机，废热锅炉设有蒸汽盘管，蒸汽盘管与蒸汽轮机连接，蒸汽轮机与发电机轴连接。煤气净化设备设有除尘器、脱硫设备和冷却器。
[0011]本发明铁电焦联合生产的间壁回转窑的运行过程为，铁矿粉经铁矿粉上料设备I进入铁粉预热器2的环形预热仓4，由回转窑还原炼铁段14还原炼铁后气体和烟气道6 —同预热环形预热仓中铁矿粉。预热后的铁矿粉经预热后铁粉出口 11和铁矿粉入口 12进入还原炼铁段的环形物料空间38，净化后煤气作为还原性气体经还原铁冷却器21预热后进入环形物料空间。窑膛41中烧嘴19燃烧产生的烟气间壁加热环形物料空间的物料，铁矿粉在还原气氛中还原成金属铁。还原铁经还原铁出口 20进入还原铁冷却器21，用净化后煤气冷却还原铁，同时预热煤气，冷却后的海绵铁到电炉炼铁设备23进行熔融炼铁。还原后气体经还原气体出口 13和预热气体入口 10进入环形预热仓4预热铁矿粉，放出热量后的气体经预热后气体出口 9离开铁粉预热器，一路到燃气储罐，为烧嘴燃烧提供燃料；一路到多弯道除尘设备高温烧嘴燃烧，多弯道除尘设备一方面除尘，另一方面加热烟气。煤粉仓15中煤粉经煤粉入口 16进入高温焦化段17的环形物料空间38，窑膛中的高温烟气间壁加热环形物料空间中物料，对煤粉进行干馏，产生的焦炉煤气经焦炉煤气出口 24到焦油提取设备25进行油气分离，分离出煤焦油到化工装置继续加工，分离出煤气经煤气净化设备26净化，然后经还原铁冷却器21预热后到还原炼铁段作还原气体。焦炭经焦炭出口和焦炭仓27到焦炭冷却器29，用二氧化碳循环进行熄焦和冷却，熄焦和焦炭冷却放出的热量通过换热器31为烧嘴的助燃空气预热。
【主权项】
1.一种铁电焦联合生产的间壁回转窑，包括回转窑(7)、铁粉预热器(2)、焦炭冷却器(29)、还原铁冷却器(21)、煤气净化设备(26)、烟气余热发电设备(35)和废气排放系统(36);所述回转窑由内筒(40)和外筒(39)构成，内筒和外筒之间为环形物料空间(38)，环形物料空间设有支撑(37)，内筒的中间为窑膛(41);窑膛的窑头罩(18)侧设有烧嘴(19)，其特征是:所述回转窑分为还原炼铁段(14)和高温焦化段(17);所述铁粉预热器为套筒式结构，预热器内筒(5)和外壁构成，预热器内筒的中间为烟气道(6)，预热器内筒和外壁之间为环形预热仓；所述环形预热仓设有预热后气体出口(9)、预热气体入口(10)和预热后铁粉出口(11)，所述还原炼铁段的环形空间设有铁矿粉入口(12)、还原气体出口(13)和还原铁出口(20);所述预热后铁粉出口通过管路与铁矿粉入口连接，所述还原气体出口通过管路与预热气体入口连接；所述预热后气体出口通过管路连接到燃料气罐(43)，所述还原铁出口与还原铁冷却器连接；所述高温焦化段的环形空间设有煤粉入口(16)、焦炉煤气出口(24)和焦炭出口，所述煤粉入口与煤粉仓连接，焦炉煤气出口通过煤气净化设备连接到还原铁冷却器(21)，所述焦炭出口通过焦炭仓(27)连接到焦炭冷却器；所述炉膛通过窑尾罩(8)连接到烟气道，烟气道上部的废烟气出口(3)通过烟气余热发电设备连接到废气排放系统。
2.根据权利要求1所述的铁电焦联合生产的间壁回转窑，其特征是:所述间壁回转窑设有焦油提取设备(25 )，所述焦油提取设备的入口与焦炉煤气出口( 24 )连接，出口与煤气净化设备(26)连接。
3.根据权利要求1所述的铁电焦联合生产的间壁回转窑，其特征是:所述间壁回转窑设有多弯道除尘设备(34)，多弯道除尘设备设有高温烧嘴；所述铁粉预热器的预热后气体出口(9)分为两路，一路连接到多弯道除尘设备的高温烧嘴，一路连接到燃料气罐(43)，燃料气罐连接到烧嘴(19)。
4.根据权利要求1所述的铁电焦联合生产的间壁回转窑，其特征是:所述间壁回转窑设有换热器(31)，鼓风机(32)通过换热器连接到烧嘴(19)的气体入口 ；所述焦炭冷却器(29)的焦炭冷却气体出口(28)通过换热器和循环风机(42)连接到焦炭冷却气体入口(30)。
5.根据权利要求1所述的铁电焦联合生产的间壁回转窑，其特征是:所述间壁回转窑设有二氧化碳储罐(33 )，所述二氧化碳储罐连接到循环风机入口，连接管路设有阀门。
6.根据权利要求1所述的铁电焦联合生产的间壁回转窑，其特征是:所述间壁回转窑设有电炉炼铁设备(23)，所述还原铁冷却器(21)连接到电炉炼铁设备。
7.根据权利要求1所述的铁电焦联合生产的间壁回转窑，其特征是:所述烟气余热发电设备(35 )包括废热锅炉、蒸汽轮机和发电机，废热锅炉设有蒸汽盘管，蒸汽盘管与蒸汽轮机连接，蒸汽轮机与发电机轴连接。
【专利摘要】本发明涉及一种铁电焦联合生产的间壁回转窑，包括回转窑、铁粉预热器和烟气余热发电设备。回转窑为间壁式两段结构，包括还原炼铁和高温焦化段，铁粉预热器为套筒式结构。铁粉预热器的预热后铁粉出口与还原炼铁段的铁矿粉入口连接，预热气体入口与还原气体出口连接。高温焦化段的煤粉入口与煤粉仓连接，焦炉煤气出口通过煤气净化设备和焦油提取设备连接到还原铁冷却器，焦炭出口通过焦炭仓连接到焦炭冷却器。铁粉预热器的预热后气体出口的一路连接到多弯道除尘设备，一路连接到燃料气罐。本发明通过两段和间壁结构的回转窑，煤的焦化和还原炼铁过程分别在回转窑的还原炼铁段和高温焦化段进行，同时生产还原铁、焦炭和电力，提高了回转窑的生产效率。
【IPC分类】C10B47-30, C10B53-04, C21B13-08, F01K27-02
【公开号】CN104630405
【申请号】CN201510056673
【发明人】贾会平
【申请人】石家庄新华能源环保科技股份有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年2月4日