本發(fā)明屬于化工
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體而言，本發(fā)明涉及中低階煤分質(zhì)梯級(jí)利用的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
：我國能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是“富煤貧油少氣”，資源稟賦現(xiàn)狀決定了我國必須要發(fā)展煤化工，以實(shí)現(xiàn)通過煤頭獲得化工產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)對(duì)石油和天然氣的部分替代，以保障我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源安全。同時(shí)，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要大量鋼鐵，我國多采用高爐煉鐵方式生產(chǎn)鋼鐵，而高爐煉鐵不僅需要優(yōu)質(zhì)昂貴的焦炭，而且高爐污染嚴(yán)重、能耗較高。目前，急需一種高效、清潔的利用煤炭和冶煉鋼鐵的新技術(shù)，破解以上難題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出中低階煤分質(zhì)梯級(jí)利用的系統(tǒng)和方法，利用該系統(tǒng)和方法可以實(shí)現(xiàn)中低階煤的分質(zhì)梯級(jí)利用。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了中低階煤分質(zhì)梯級(jí)利用的系統(tǒng)，包括：中低階煤破碎裝置，所述中低階煤破碎裝置具有中低階煤入口和中低階煤粉出口；混合成型裝置，所述混合成型裝置具有中低階煤粉入口、鋼鐵廠粉塵入口和物料球團(tuán)出口，所述中低階煤粉入口與所述中低階煤粉出口相連，熱解冶煉爐，所述熱解冶煉爐具有本體，所述本體內(nèi)由上至下分為熱解段、冶煉段和熔池段，所述本體中部側(cè)壁上設(shè)置有烘爐噴槍，所述熱解段頂壁上具有物料球團(tuán)入口和熱解油氣出口，所述物料球團(tuán)入口與所述物料球團(tuán)出口相連，所述熱解段的腔室內(nèi)設(shè)置有加熱元件，所述熱解段適于中低階煤粉發(fā)生熱解產(chǎn)生熱解油氣和熱解碳；所述冶煉段的側(cè)壁上具有含氧氣體噴傘，通過所述含氧氣體噴傘向所述冶煉段噴入含氧氣體，發(fā)生不完全燃燒放熱和產(chǎn)生富含一氧化碳的氣體，使所述物料球團(tuán)逐步發(fā)生預(yù)還原反應(yīng)產(chǎn)生鋅蒸汽、發(fā)生還原反應(yīng)得到金屬化球團(tuán)和發(fā)生熔融得到鐵水和渣的混合物，所述熔池段的下部具有渣出口和鐵水出口。通過采用本發(fā)明上述實(shí)施例的中低階煤分質(zhì)梯級(jí)利用的系統(tǒng)，首先將中低階煤粉與鋼鐵廠粉塵經(jīng)混合后在熱解冶煉爐的熱解段內(nèi)進(jìn)行熱解，獲得高附加值的油氣資源。進(jìn)一步地，利用中低階煤粉熱解后得到的熱解炭再次與含鐵物料在熱解冶煉爐的冶煉段發(fā)生還原反應(yīng)得到金屬化球團(tuán)。并且冶煉段內(nèi)冶煉產(chǎn)生的高溫?zé)煔庀蛏蠌臒峤舛雾敱谏系臒峤庥蜌獬隹谂懦?，進(jìn)而與熱解段的物料球團(tuán)逆向接觸，進(jìn)一步加熱物料，提高熱解效率。由此，通過采用本發(fā)明上述實(shí)施例的中低階煤分質(zhì)梯級(jí)利用的系統(tǒng)，可以對(duì)中低階煤進(jìn)行分質(zhì)梯級(jí)利用，進(jìn)而獲得高附加值的油氣資源，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了鋼鐵廠粉塵的有效處理。另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的中低階煤分質(zhì)梯級(jí)利用的系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征：在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述加熱元件包括多個(gè)，所述多個(gè)加熱元件分為兩組，兩組加熱元件分別設(shè)置在熱解段相對(duì)的兩個(gè)側(cè)壁上，其中每個(gè)加熱元件均由側(cè)壁朝向所述熱解段腔室的內(nèi)部水平延伸且朝向所述熱解段的底部?jī)A斜布置，并且位于同一側(cè)壁上的多個(gè)加熱元件與位于相對(duì)側(cè)壁上的多個(gè)加熱元件交錯(cuò)分布并共同限定出適于物料加熱和流動(dòng)的加熱通道，所述加熱通道的下端與所述冶煉段連通。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述加熱元件為加熱棒、加熱板或者輻射管。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述熱解段內(nèi)的溫度為550-650攝氏度。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述物料球團(tuán)在所述熱解段內(nèi)進(jìn)行熱解的時(shí)間為40-80分鐘。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述熱解冶煉爐內(nèi)的壓力為0.1～0.5KPa。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明還提出了利用前面實(shí)施例的中低階煤分質(zhì)梯級(jí)利用的系統(tǒng)分質(zhì)梯級(jí)利用中低階煤的方法，包括：利用所述中低階煤破碎裝置對(duì)中低階煤進(jìn)行破碎處理，以便得到中低階煤粉；將所述中低階煤粉和所述鋼鐵廠粉塵在混合成型裝置內(nèi)進(jìn)行混合成型處理，以便得到物料球團(tuán)；將所述物料球團(tuán)送至所述熱解冶煉爐內(nèi)，使所述物料球團(tuán)中的在中低階煤在熱解段內(nèi)發(fā)生熱解，產(chǎn)生熱解油氣和熱解碳；使熱解后物料球團(tuán)進(jìn)入冶煉段，向所述冶煉段內(nèi)通入含氧氣體，發(fā)生不完全燃燒放熱和產(chǎn)生富含一氧化碳的氣體，使所述物料球團(tuán)逐步發(fā)生預(yù)還原反應(yīng)產(chǎn)生鋅蒸汽、發(fā)生還原反應(yīng)得到金屬化球團(tuán)和發(fā)生熔融得到鐵水和渣的混合物，使鐵水和渣的混合物進(jìn)行渣鐵分離，以便得到鐵水和尾渣。通過采用本發(fā)明上述實(shí)施例的中低階煤分質(zhì)梯級(jí)利用的方法，首先將中低階煤粉與鋼鐵廠粉塵經(jīng)混合后在熱解冶煉爐的熱解段內(nèi)進(jìn)行熱解，獲得高附加值的油氣資源。進(jìn)一步地，利用中低階煤粉熱解后得到的熱解炭再次與含鐵物料在熱解冶煉爐的冶煉段發(fā)生還原反應(yīng)得到金屬化球團(tuán)。并且冶煉段內(nèi)冶煉產(chǎn)生的高溫?zé)煔庀蛏蠌臒峤舛雾敱谏系臒峤庥蜌獬隹谂懦?，進(jìn)而與熱解段的物料球團(tuán)逆向接觸，進(jìn)一步加熱物料，提高熱解效率。由此，通過采用本發(fā)明上述實(shí)施例的中低階煤分質(zhì)梯級(jí)利用的系統(tǒng)，可以對(duì)中低階煤進(jìn)行分質(zhì)梯級(jí)利用，進(jìn)而獲得高附加值的油氣資源，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了鋼鐵廠粉塵的有效處理。另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的中低階煤分質(zhì)梯級(jí)利用的方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征：在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述熱解是所述物料球團(tuán)在所述加熱元件構(gòu)成的加熱通道中進(jìn)行的。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述中低階煤粉的平均粒徑均為150微米。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，將所述中低階煤粉和所述鋼鐵廠粉塵按照(1.74-2.45):1的質(zhì)量比進(jìn)行所述成型處理。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，熱解冶煉爐內(nèi)的壓力為0.1～0.5KPa。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述熱解是在550-650攝氏度下進(jìn)行40-80分鐘完成的。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述預(yù)還原反應(yīng)的溫度為800-900攝氏度，所述還原反應(yīng)的溫度為1200-1300攝氏度，所述熔融的溫度為1500-1600攝氏度下。附圖說明圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的中低階煤分質(zhì)梯級(jí)利用的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的中低階煤分質(zhì)梯級(jí)利用的方法的流程圖。具體實(shí)施方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了中低階煤分質(zhì)梯級(jí)利用的系統(tǒng)。下面參考圖1詳細(xì)描述本發(fā)明具體實(shí)施例的中低階煤分質(zhì)梯級(jí)利用的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：中低階煤破碎裝置100、混合裝置200和熱解冶煉爐300。其中，中低階煤破碎裝置100具有中低階煤入口110和中低階煤粉出口120；混合裝置200具有中低階煤粉入口210、鋼鐵廠粉塵入口220和物料球團(tuán)出口230，中低階煤粉入口210與中低階煤粉出口120相連，熱解冶煉爐300具有本體310，本體310內(nèi)由上至下分為熱解段320、冶煉段330和熔池段340，本體310中部側(cè)壁上設(shè)置有烘爐噴槍350，熱解段320頂壁上具有物料球團(tuán)入口321和熱解油氣出口322，熱解段320的腔室內(nèi)設(shè)置有加熱元件323，熱解段320適于中低階煤粉發(fā)生熱解產(chǎn)生熱解油氣和熱解碳；冶煉段330的側(cè)壁上具有含氧氣體噴傘331，通過含氧氣體噴傘331向冶煉段噴入含氧氣體，發(fā)生不完全燃燒放熱和產(chǎn)生富含一氧化碳的氣體，使物料球團(tuán)逐步發(fā)生預(yù)還原反應(yīng)產(chǎn)生鋅蒸汽、發(fā)生還原反應(yīng)得到金屬化球團(tuán)和發(fā)生熔融得到鐵水和渣的混合物，熔池段340的下部具有渣出口341和鐵水出口342。通過采用本發(fā)明上述實(shí)施例的中低階煤分質(zhì)梯級(jí)利用的系統(tǒng)，首先將中低階煤粉與鋼鐵廠粉塵經(jīng)混合后在熱解冶煉爐的熱解段內(nèi)進(jìn)行熱解，獲得高附加值的油氣資源。進(jìn)一步地，利用中低階煤粉熱解后得到的熱解炭再次與含鐵物料在熱解冶煉爐的冶煉段發(fā)生還原反應(yīng)得到金屬化球團(tuán)。并且冶煉段內(nèi)冶煉產(chǎn)生的高溫?zé)煔庀蛏蠌臒峤舛雾敱谏系臒峤庥蜌獬隹谂懦觯M(jìn)而與熱解段的物料球團(tuán)逆向接觸，進(jìn)一步加熱物料，提高熱解效率。由此，通過采用本發(fā)明上述實(shí)施例的中低階煤分質(zhì)梯級(jí)利用的系統(tǒng)，可以對(duì)中低階煤進(jìn)行分質(zhì)梯級(jí)利用，進(jìn)而獲得高附加值的油氣資源，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了鋼鐵廠粉塵的有效處理。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，下面詳細(xì)描述本發(fā)明具體實(shí)施例的中低階煤分質(zhì)梯級(jí)利用的系統(tǒng)。中低階煤破碎裝置100根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，中低階煤破碎裝置100具有中低階煤入口110和中低階煤粉出口120。由此利用中低階煤破碎裝置100對(duì)中低階煤進(jìn)行破碎處理，以便得到中低階煤粉。由此可以便于后續(xù)與鋼鐵廠粉塵混合均勻，提高二者的接觸面積，進(jìn)而提高后續(xù)鋼鐵廠粉塵的冶煉效果。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，具體地可以將中低階煤破碎至平均粒徑均為0.5-5mm。由此可以進(jìn)一步提高后續(xù)的熱解和冶煉處理?；旌铣尚脱b置200根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，混合裝置200具有中低階煤粉入口210、鋼鐵廠粉塵入口220和物料球團(tuán)出口230，中低階煤粉入口210與中低階煤粉出口120相連。由此利用混合成型裝置200對(duì)中低階煤粉和鋼鐵廠粉塵進(jìn)行混合成型處理，以便得到物料球團(tuán)。由此可以便于后續(xù)進(jìn)行熱解和冶煉處理。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，可以將中低階煤粉和鋼鐵廠粉塵按照(1.74-2.45):1的質(zhì)量比進(jìn)行混合成型處理。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若中低階煤粉添加量過低，則不能提供足夠含碳原料不完全燃燒放熱，無法提供足夠熱量，影響金屬化球團(tuán)金屬化率，若中低階煤粉添加量過多，則產(chǎn)生浪費(fèi)，增加系統(tǒng)能耗。由此通過采用上述配比可以使得后續(xù)中低階煤熱解后得到的熱解炭能夠充分還原含鐵礦粉，進(jìn)而提高金屬化球團(tuán)的金屬化率。熱解冶煉爐300熱解冶煉爐300具有本體310，本體內(nèi)由上至下分為熱解段320、冶煉段330和熔池段340，本體310中部側(cè)壁上設(shè)置有烘爐噴槍350，熱解段320頂壁上具有物料球團(tuán)入口321和熱解油氣出口322，物料球團(tuán)入口321與物料球團(tuán)出口230相連，熱解段320的腔室內(nèi)設(shè)置有加熱元件323。熱解段420適于中低階煤粉發(fā)生熱解產(chǎn)生熱解油氣和熱解碳。其中主要是對(duì)中低階煤進(jìn)行熱解，從而獲得高附加值的油氣資源，并且使得物料球團(tuán)中僅剩余熱解炭和鋼鐵廠粉塵。進(jìn)而可以便于后續(xù)進(jìn)一步利用熱解炭還原鋼鐵廠粉塵。從而實(shí)現(xiàn)中低階煤的分質(zhì)梯級(jí)利用。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，鋼鐵廠粉塵導(dǎo)熱性能強(qiáng)于煤炭。因此，預(yù)先將中低階煤與其進(jìn)行混合后進(jìn)行熱解，可以利用鋼鐵廠粉塵導(dǎo)熱性提高中低階煤熱解中的傳熱效率，進(jìn)而促進(jìn)和提高熱解效率。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，如圖1所示，熱解段320內(nèi)的加熱元件可以包括多個(gè)，多個(gè)加熱元件分為兩組，兩組加熱元件分別設(shè)置在熱解段相對(duì)的兩個(gè)側(cè)壁上，其中每個(gè)加熱元件均由側(cè)壁朝向熱解段腔室的內(nèi)部水平延伸且朝向熱解段的底部?jī)A斜布置，并且位于同一側(cè)壁上的多個(gè)加熱元件與位于相對(duì)側(cè)壁上的多個(gè)加熱元件交錯(cuò)分布并共同限定出適于物料加熱和流動(dòng)的加熱通道，加熱通道的下端與冶煉段連通。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，加熱元件為加熱棒、加熱板或者輻射管。加熱元件可以位于被熱解物料的內(nèi)部，進(jìn)而可以更好地達(dá)到對(duì)物料球團(tuán)的加熱作用。由此通過在熱解段內(nèi)設(shè)置加熱元件，可以顯著提高物料球團(tuán)的熱解效率。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，熱解段內(nèi)的溫度可以為550-650攝氏度；并且物料球團(tuán)在熱解段內(nèi)進(jìn)行熱解的時(shí)間為40-80分鐘。由此可以進(jìn)一步提高中低階煤的熱解效率，同時(shí)提高高附加值的油氣資源的產(chǎn)率。冶煉段330的側(cè)壁上具有含氧氣體噴傘331，通過含氧氣體噴傘331向冶煉段330噴入含氧氣體，發(fā)生不完全燃燒放熱和產(chǎn)生富含一氧化碳的氣體，使物料球團(tuán)逐步發(fā)生預(yù)還原反應(yīng)產(chǎn)生鋅蒸汽、發(fā)生還原反應(yīng)得到金屬化球團(tuán)和發(fā)生熔融得到鐵水和渣的混合物，熔池段的下部具有渣出口和鐵水出口。根據(jù)本發(fā)明的具體示例，首先，通過含氧氣體噴傘331向冶煉段330噴入含氧氣體，物料球團(tuán)中的熱解碳發(fā)生不完全燃燒并產(chǎn)生富含一氧化碳的氣體，放熱將物料溫度升高至800～900℃時(shí)，物料球團(tuán)中的碳和氣體中CO與鋅氧化物發(fā)生還原反應(yīng)，生成的鋅形成鋅蒸汽通過熱解段頂端的熱解油氣出口排出，并揮發(fā)至煙道中，被再次氧化成氧化鋅，通過除塵裝置回收含鋅粉塵。然后，物料球團(tuán)被繼續(xù)升溫至1200～1300℃，物料中的熱解碳和氣體中的CO與鐵的氧化物發(fā)生還原反應(yīng)，生成金屬化球團(tuán)；最后，繼續(xù)加熱物料升溫至1500℃左右，金屬化球團(tuán)熔融，液體滴落至底部熔池，進(jìn)行渣鐵分離，獲得鐵水。冶煉段內(nèi)產(chǎn)生的高溫?zé)煔庥蔁峤舛雾敹说臒峤庥蜌獬隹谂懦?，由此高溫?zé)煔庠谂懦鰻t外的過程中，持續(xù)與物料逆流接觸，加熱物料，利用高溫?zé)煔怙@熱，提升熱解冶煉爐的熱效率。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，熱解冶煉爐內(nèi)的壓力為0.1-0.5KPa。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，熱解反應(yīng)是氣體增加的反應(yīng)，同時(shí)裝置內(nèi)溫度較高，并存在大量可燃物，因此通過保持微正壓，一方面有利于保證裝置內(nèi)不進(jìn)入空氣，引發(fā)安全事故；另一方面，有利于熱解反應(yīng)的進(jìn)行。由此，發(fā)明人巧妙地將鋼鐵廠粉塵的還原工藝與氧熱法相結(jié)合，通過向冶煉段內(nèi)噴入含氧氣體(如空氣或氧氣等)，使得物料球團(tuán)中熱解產(chǎn)生的碳與氧氣接觸發(fā)生不完全燃燒放熱，加熱球團(tuán)至還原溫度，發(fā)生還原反應(yīng)，產(chǎn)出金屬化球團(tuán)；并繼續(xù)加熱物料球團(tuán)升溫至1500～1600℃，使得金屬化球團(tuán)熔化，滴落至底部熔池中，進(jìn)行渣鐵分離，鐵水由下部的鐵水出口排出爐外，獲得鐵水，進(jìn)而省去了配備熔分爐。因此，通過采用上述熱解冶煉爐不僅利用了中低階煤熱解產(chǎn)生的碳發(fā)生不完全燃燒加熱物料，同時(shí)利用炭發(fā)生不完全燃燒產(chǎn)生CO提高還原氣氛，進(jìn)而顯著提高鋼鐵廠粉塵的還原效果，提高金屬化球團(tuán)的金屬化率。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明還提出了一種利用前面實(shí)施例的中低階煤分質(zhì)梯級(jí)利用的系統(tǒng)分質(zhì)梯級(jí)利用中低階煤的方法。下面參考圖2詳細(xì)描述本發(fā)明具體實(shí)施例的中低階煤分質(zhì)梯級(jí)利用的方法。該方法包括：利用中低階煤破碎裝置對(duì)中低階煤進(jìn)行破碎處理，以便得到中低階煤粉；將中低階煤粉和鋼鐵廠粉塵在混合成型裝置內(nèi)進(jìn)行混合成型處理，以便得到物料球團(tuán)；將物料球團(tuán)送至熱解冶煉爐內(nèi)，使物料球團(tuán)中的在中低階煤在熱解段內(nèi)發(fā)生熱解，產(chǎn)生熱解油氣和熱解碳；使熱解后物料球團(tuán)進(jìn)入冶煉段，向冶煉段內(nèi)通入含氧氣體，發(fā)生不完全燃燒放熱和產(chǎn)生富含一氧化碳的氣體，使物料球團(tuán)逐步發(fā)生預(yù)還原反應(yīng)產(chǎn)生鋅蒸汽、發(fā)生還原反應(yīng)得到金屬化球團(tuán)和發(fā)生熔融得到鐵水和渣的混合物，使鐵水和渣的混合物進(jìn)行渣鐵分離，以便得到鐵水和尾渣。通過采用本發(fā)明上述實(shí)施例的中低階煤分質(zhì)梯級(jí)利用的方法，首先將中低階煤粉與鋼鐵廠粉塵經(jīng)混合后在熱解冶煉爐的熱解段內(nèi)進(jìn)行熱解，獲得高附加值的油氣資源。進(jìn)一步地，利用中低階煤粉熱解后得到的熱解炭再次與含鐵物料在熱解冶煉爐的冶煉段發(fā)生還原反應(yīng)得到金屬化球團(tuán)。并且冶煉段內(nèi)冶煉產(chǎn)生的高溫?zé)煔庀蛏蠌臒峤舛雾敱谏系臒峤庥蜌獬隹谂懦觯M(jìn)而與熱解段的物料球團(tuán)逆向接觸，進(jìn)一步加熱物料，提高熱解效率。由此，通過采用本發(fā)明上述實(shí)施例的中低階煤分質(zhì)梯級(jí)利用的系統(tǒng)，可以對(duì)中低階煤進(jìn)行分質(zhì)梯級(jí)利用，進(jìn)而獲得高附加值的油氣資源，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了鋼鐵廠粉塵的有效處理。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，下面詳細(xì)描述本發(fā)明具體實(shí)施例的中低階煤分質(zhì)梯級(jí)利用的方法。S100：中低階煤破碎處理根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，利用中低階煤破碎裝置100對(duì)中低階煤進(jìn)行破碎處理，以便得到中低階煤粉。由此利用中低階煤破碎裝置100對(duì)中低階煤進(jìn)行破碎處理，以便得到中低階煤粉。由此可以便于后續(xù)與鋼鐵廠粉塵混合均勻，提高二者的接觸面積，進(jìn)而提高后續(xù)鋼鐵廠粉塵的冶煉效果。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，具體地可以將中低階煤破碎至平均粒徑均為0.5-5mm。由此可以進(jìn)一步提高后續(xù)的熱解和冶煉處理。S200：混合成型處理根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，將中低階煤粉和鋼鐵廠粉塵在混合裝置300內(nèi)進(jìn)行混合成型處理，以便得到物料球團(tuán)。由此利用混合裝置300對(duì)中低階煤粉和鋼鐵廠粉塵進(jìn)行混合成型處理，以便得到物料球團(tuán)，可以便于后續(xù)進(jìn)行熱解和冶煉處理。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，可以將中低階煤粉和鋼鐵廠粉塵按照(1.74-2.45):1的質(zhì)量比進(jìn)行混合成型處理。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若中低階煤粉添加量過低，則不能提供足夠含碳原料不完全燃燒放熱，無法提供足夠熱量，影響金屬化球團(tuán)金屬化率，若中低階煤粉添加量過多，則產(chǎn)生浪費(fèi)，增加系統(tǒng)能耗。由此通過采用上述配比可以使得后續(xù)中低階煤熱解后得到的熱解炭能夠充分還原含鐵礦粉，進(jìn)而提高金屬化球團(tuán)的金屬化率。S300：熱解冶煉爐內(nèi)熱解和冶煉處理根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，將物料球團(tuán)送至熱解冶煉爐內(nèi)，使物料球團(tuán)中的在中低階煤在熱解段內(nèi)發(fā)生熱解，產(chǎn)生熱解油氣和熱解碳；使熱解后物料球團(tuán)進(jìn)入冶煉段，向冶煉段內(nèi)通入含氧氣體，發(fā)生不完全燃燒放熱和產(chǎn)生富含一氧化碳的氣體，使物料球團(tuán)逐步發(fā)生預(yù)還原反應(yīng)產(chǎn)生鋅蒸汽、發(fā)生還原反應(yīng)得到金屬化球團(tuán)和發(fā)生熔融得到鐵水和渣的混合物，使鐵水和渣的混合物進(jìn)行渣鐵分離，以便得到鐵水和尾渣。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，熱解段適于中低階煤粉發(fā)生熱解產(chǎn)生熱解油氣和熱解碳。其中主要是對(duì)中低階煤進(jìn)行熱解，從而獲得高附加值的油氣資源，并且使得物料球團(tuán)中僅剩余熱解炭和鋼鐵廠粉塵。進(jìn)而可以便于后續(xù)進(jìn)一步利用熱解炭還原鋼鐵廠粉塵。從而實(shí)現(xiàn)中低階煤的分質(zhì)梯級(jí)利用。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，鋼鐵廠粉塵導(dǎo)熱性能強(qiáng)于煤炭。因此，預(yù)先將中低階煤與其進(jìn)行混合后進(jìn)行熱解，可以利用鋼鐵廠粉塵導(dǎo)熱性提高中低階煤熱解中的傳熱效率，進(jìn)而促進(jìn)和提高熱解效率。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，如圖1，熱解段320內(nèi)的加熱元件可以包括多個(gè)，多個(gè)加熱元件分為兩組，兩組加熱元件分別設(shè)置在熱解段相對(duì)的兩個(gè)側(cè)壁上，其中每個(gè)加熱元件均由側(cè)壁朝向熱解段腔室的內(nèi)部水平延伸且朝向熱解段的底部?jī)A斜布置，并且位于同一側(cè)壁上的多個(gè)加熱元件與位于相對(duì)側(cè)壁上的多個(gè)加熱元件交錯(cuò)分布并共同限定出適于物料加熱和流動(dòng)的加熱通道，加熱通道的下端與冶煉段連通。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，加熱元件為加熱棒、加熱板或者輻射管。加熱元件可以位于被熱解物料的內(nèi)部，進(jìn)而可以更好地達(dá)到對(duì)物料球團(tuán)的加熱作用。由此通過在熱解段內(nèi)設(shè)置加熱元件，可以顯著提高物料球團(tuán)的熱解效率。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，熱解段內(nèi)的溫度可以為550-650攝氏度；并且物料球團(tuán)在熱解段內(nèi)進(jìn)行熱解的時(shí)間為40-80分鐘。由此可以進(jìn)一步提高中低階煤的熱解效率，同時(shí)提高高附加值的油氣資源的產(chǎn)率。冶煉段330的側(cè)壁上具有含氧氣體噴傘331，通過含氧氣體噴傘331向冶煉段330噴入含氧氣體，發(fā)生不完全燃燒放熱和產(chǎn)生富含一氧化碳的氣體，使物料球團(tuán)逐步發(fā)生預(yù)還原反應(yīng)產(chǎn)生鋅蒸汽、發(fā)生還原反應(yīng)得到金屬化球團(tuán)和發(fā)生熔融得到鐵水和渣的混合物，熔池段的下部具有渣出口和鐵水出口。根據(jù)本發(fā)明的具體示例，首先，通過含氧氣體噴傘331向冶煉段330噴入含氧氣體，物料球團(tuán)中的熱解碳發(fā)生不完全燃燒并產(chǎn)生富含一氧化碳的氣體，放熱將物料溫度升高至800～900℃時(shí)，物料球團(tuán)中的碳和氣體中CO與鋅氧化物發(fā)生還原反應(yīng)，生成的鋅形成鋅蒸汽通過熱解段頂端的熱解油氣出口排出，并揮發(fā)至煙道中，被再次氧化成氧化鋅，通過除塵裝置回收含鋅粉塵。然后，物料球團(tuán)被繼續(xù)升溫至1200～1300℃，物料中的熱解碳和氣體中的CO與鐵的氧化物發(fā)生還原反應(yīng)，生成金屬化球團(tuán)；最后，繼續(xù)加熱物料升溫至1500℃左右，金屬化球團(tuán)熔融，液體滴落至底部熔池，進(jìn)行渣鐵分離，獲得鐵水。冶煉段內(nèi)產(chǎn)生的高溫?zé)煔庥蔁峤舛雾敹说臒峤庥蜌獬隹谂懦觯纱烁邷責(zé)煔庠谂懦鰻t外的過程中，持續(xù)與物料逆流接觸，加熱物料，利用高溫?zé)煔怙@熱，提升熱解冶煉爐的熱效率。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，熱解冶煉爐內(nèi)的壓力為0.1-0.5KPa。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，熱解反應(yīng)是氣體增加的反應(yīng)，同時(shí)裝置內(nèi)溫度較高，并存在大量可燃物，因此通過保持微正壓，一方面有利于保證裝置內(nèi)不進(jìn)入空氣，引發(fā)安全事故；另一方面，有利于熱解反應(yīng)的進(jìn)行。由此，發(fā)明人巧妙地將鋼鐵廠粉塵的還原工藝與氧熱法相結(jié)合，通過向冶煉段內(nèi)噴入含氧氣體(如空氣或氧氣等)，使得物料球團(tuán)中熱解產(chǎn)生的碳與氧氣接觸發(fā)生不完全燃燒放熱，加熱球團(tuán)至還原溫度，發(fā)生還原反應(yīng)，產(chǎn)出金屬化球團(tuán)；并繼續(xù)加熱物料球團(tuán)升溫至1500～1600℃，使得金屬化球團(tuán)熔化，滴落至底部熔池中，進(jìn)行渣鐵分離，鐵水由下部的鐵水出口排出爐外，獲得鐵水，進(jìn)而省去了配備熔分爐。因此，通過采用上述熱解冶煉爐不僅利用了中低階煤熱解產(chǎn)生的碳發(fā)生不完全燃燒加熱物料，同時(shí)利用炭發(fā)生不完全燃燒產(chǎn)生CO提高還原氣氛，進(jìn)而顯著提高鋼鐵廠粉塵的還原效果，提高金屬化球團(tuán)的金屬化率。實(shí)施例中低階煤炭：以某地煤炭為例，其主要性質(zhì)見表1。表1原煤成分分析項(xiàng)目單位數(shù)值備注全水wt％10.3收到基固定碳wt％56.3干基揮發(fā)分wt％36.4干基灰分wt％7.3干基鋼鐵廠粉塵使用某地鋼鐵廠粉塵。表2鐵礦成分分析熱源：加熱板將中低階煤炭使用破碎機(jī)破碎，然后使用立式磨磨制成粉，原料粒度＜100目。將中低階粉煤和鋼鐵廠粉塵混合在一起，中低階煤粉適當(dāng)過量，中低階煤粉：鋼鐵廠粉塵＝1.91:1?；旌虾笪锪喜捎脤?duì)輥成型機(jī)成型，成型后物料球團(tuán)經(jīng)輸送裝置送入熱解冶煉爐中，裝置由上至下分為熱解段、冶煉段和熔池段，在熱解段采用加熱板加熱，如圖1所示，加熱板向下傾斜15°設(shè)置在熱解段內(nèi)，物料球團(tuán)沿加熱板下滑，爐內(nèi)熱解終溫為650℃，物料球團(tuán)在熱解段停留55min，物料在熱解段內(nèi)升溫至650℃，發(fā)生熱解反應(yīng)，產(chǎn)出熱解油氣熱解氣經(jīng)油氣出口排出爐外，熱解油氣經(jīng)冷凝凈化分離后，熱解氣送入氣柜儲(chǔ)存，熱解油直接售賣。熱解段產(chǎn)出的高溫固體物料下滑至冶煉段，在冶煉段下部設(shè)置含氧氣體入口，向冶煉段中噴入氧氣，610m3/t原料，物料球團(tuán)中的碳與氧氣接觸發(fā)生不完全燃燒反應(yīng)放出熱量，將物料球團(tuán)逐漸升溫至850℃左右，物料球團(tuán)中碳和氣體中的CO將其中的鋅氧化物還原，生成的鋅形成鋅蒸汽通過熱解段頂壁上的熱解油氣出口，揮發(fā)至煙道中，再次被氧化成氧化鋅，通過除塵裝置回收含鋅粉塵，鋅品位可達(dá)到50.2％。碳不完全燃燒繼續(xù)放熱加熱物料，將物料溫度升高至1300℃，固體物料中的碳和氣體中的CO和物料中的鐵氧化物發(fā)生還原反應(yīng)，產(chǎn)出金屬化球團(tuán)，繼續(xù)加熱物料升溫至1500℃左右，金屬化球團(tuán)熔融，液體滴落至底部熔池，進(jìn)行渣鐵分離，獲得鐵水，鐵水中Fe含量達(dá)到94％。裝置內(nèi)氣體，經(jīng)排氣口排出，經(jīng)凈化處理后，送入氣柜儲(chǔ)存。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不必針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。當(dāng)前第1頁1 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