專利名稱：煤氣發(fā)生裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬鋼鐵冶金領域，尤其屬于冶金還原煤氣制備領域。
背景技術：
在氣基直接還原生產(chǎn)海棉鐵時，要求煤氣還原溫度要高于850℃，且煤氣的氧化度(即煤氣中H2O和CO2含量之和與煤氣中H2、CO、H2O、CO2含量之和的比)低于5％，且煤氣中有機碳氫化合物(CnHm)含量低于1％?，F(xiàn)有的以煤為原料的煤氣制取方法和裝置生產(chǎn)出來的煤氣均不能同時滿足以上條件，直接用作生產(chǎn)海綿鐵的還原劑。需要采用如再加熱和脫除H2O、CO2等措施后才能使用，這樣會造成投資大、運行成本高等問題。拿現(xiàn)有的逆流移動床法來說，因其煤氣出口與加入爐內(nèi)的冷煤直接接觸，造成煤中H2O直接進入煤氣，煤氣的氧化度高，同時造成煤中的有機碳氫化合物(CnHm)不能充分分解，這將導致海綿鐵增碳嚴重?，F(xiàn)有的上下鼓風煤氣發(fā)生爐(ZL93212694.4)，雖能克服逆流移動床的一些缺陷，但因其采用機械方式排灰，如向爐內(nèi)加入脫硫劑會形成結渣，設備排灰困難，故不能適應生產(chǎn)冶金還原煤氣，需要向爐內(nèi)加入一定量的生石灰等脫硫劑脫硫，以滿足煤氣中的硫含量低的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種冶金還原煤氣發(fā)生裝置，使生產(chǎn)的煤氣氧化度低于5％，溫度高于850℃，且可以使煤中的有機碳氫化合物(CnHm)能充分分解，提高氣化效率。
本實用新型的技術方案是煤氣發(fā)生裝置主要由上氣化室、下汽化室、加料裝置、排渣口組成，上氣化室和下氣化室之間由出料通道相連通，上氣化室頂部為加料裝置，上、下氣化室室壁由內(nèi)向外分別為耐火材料內(nèi)襯、鋼制水冷夾套、保溫材料和金屬外殼；加料裝置由加煤管和料斗構成，料斗由鐘閥控制；上氣化室上部側(cè)面有上進氣管，下端底部為出料通道；下氣化室上部側(cè)面有煤氣出口，下部側(cè)面有排渣口和3-24個下進氣口，下進氣口通過配風彎管與進氣圍管相連，進氣圍管上開設有進氣口。
本實用新型具有的優(yōu)點是上氣化室采用順流方式氣化，下氣化室采用逆流方式氣化，克服了單一順流方式氣化時殘煤多的缺點，同時克服了單一逆流方式氣化時煤中游離H2O不能充分轉(zhuǎn)變成H2、CO以及煤氣中有機碳氫化合物(CnHm)高等缺點，具有煤氣出口溫度高的特點。此外，由于采用液渣排灰，提高了氣化效率。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
附


圖1給出了本實用新型結構示意圖。
圖中1.加煤管，2.上進氣口，3.上氣化室，4.出料通道，5.下氣化室，6.煤氣出口，7.保溫材料，8.水冷夾套，9.耐火材料，10.配氣圍管進氣管，11.彎管，12.下進氣口，13.排渣口，14.進水圍管，15.進水管，16.外殼，17.排氣圍管，18.排氣管，19.大料斗鐘閥，20.大料斗，21.大料斗密封鐘閥提升桿，22.小料斗鐘閥，23.小料斗，24.小料斗密封鐘閥；箭頭表示了固體物料、氣體及液渣的運動方向。
具體實施方式
煤以及脫硫造渣等物料由加料裝置通過加煤管(1)加入上氣化室(3)，溫度高于煤燃點(如650℃)的氣化劑(如空氣、水蒸氣、氧氣等或其混合氣)從上進氣口(2)進入由耐火材料作內(nèi)襯的上氣化室(3)；在上氣化室(3)內(nèi)氣化劑、煤以及脫硫造渣等物料之間發(fā)生反應，在物料下移過程中煤被預熱、分解、氣化變成煤氣，且煤氣在下行過程中H2O、CO2含量逐漸減少，最后煤氣、煤脫硫造渣等物料的由出料通道(4)進入下氣化室(5)，煤氣進入下氣化室后與下氣化室所產(chǎn)生的煤氣混合后從煤氣出口(6)排出氣化裝置。
對下氣化室來(5)說，氣化劑從圍管進氣管(10)進入圍管經(jīng)布風彎管從下進氣口(12)進入下氣化室(5)內(nèi)，與從出料通道(4)下來的煤發(fā)生氣化反應后變成煤氣，在下氣化室頂部的凈空間與上氣化室產(chǎn)生的煤氣混合后從煤氣出口(6)排出。從上氣化室排到下氣化室的煤及脫硫造渣等物料中可燃成分耗盡后的灰份和脫硫造渣材料形成液渣后，由下氣化室下部的排渣口(13)排出裝置。
上、下氣化室內(nèi)襯(9)均用耐火材料構成，內(nèi)襯之外依次為水冷夾套(8)、保溫材料層(7)，最外層是金屬外殼(16)，最好是鋼質(zhì)外殼。
為了保證煤氣或氣化劑不外漏，加煤口(1)應采用法蘭或焊接等方式與具有鎖氣功能的加煤裝置相連。圖中給出的加煤裝置與加煤口(1)的連接為法蘭連接(亦可采用焊接或其它方式)。圖中(19)為大料斗鐘閥，(20)為大料斗，(21)是大料斗密封鐘閥提升桿，(22)為小料斗鐘閥，(23)為小料斗，(24)為小料斗密封鐘閥。當向氣化室中加入原、燃料時，關閉小鐘閥(22)，打開大料斗鐘閥，大料斗的煤加到裝置上氣化室(3)內(nèi)，然后關閉大鐘閥(19)，打開小鐘閥(24)，向大料斗中加入原、燃料，大料斗加滿后，關閉小料斗密封鐘閥(24)，打開大料斗密封鐘閥，如此循環(huán)可以盡量減少或避免裝置內(nèi)氣體泄露。
上氣化室(3)的功能是將煤點燃，使煤中的有機碳氫化合物分解成H2和CO等無機氣體，使煤升溫并被預氣化。上氣化室(3)是用耐火材料構成的空腔，上部可為錐臺形最好為球頭形，中部為圓柱形，下部為倒錐臺形，上氣化室(3)內(nèi)層耐火材料可以用耐火磚砌成也可以用耐火材料澆注而成，其空腔高度不宜低于2米。加料管(1)安裝在上氣化室(3)的頂部，進氣口(2)在其上端部側(cè)面，煤氣和煤等物料的出料通道(4)在其下端底部，出料通道(4)由耐火材料制成。
進氣管(2)的功能是將溫度高于煤燃點的氣化劑如空氣和水蒸氣的混合氣引到上氣化室，可用鋼管制成，鋼管內(nèi)或外側(cè)可包縛隔熱材料。它位于上氣化室上端部側(cè)面，其中心線最好向下傾斜并與水平方向成不大于15度的夾角。
加料管(1)是煤和其它固體物料的加入通道，它可用鋼焊接而成。其斷面可以為矩形等形狀，最好為圓形，其上端應高出裝置外殼頂端，便于焊接或用法蘭連接加料設備。下端應低于上進氣口(2)下邊緣，便于上氣化室上部形成無固體物料的凈空間，同時當加料管內(nèi)有一定高度的物料時，避免加料裝置的密封閥直接暴露在高溫煤氣等的輻射下，減小密封閥變形利于密封。
下氣化室(5)也是用耐火材料構成的空腔，斷面最好亦為圓形，內(nèi)層可用耐火磚砌成也可以用耐火材料澆注而成，其空腔高度不宜低于2米。下氣化室的功能是將煤完全氣化，使煤升溫，并使灰份和脫硫劑和造渣材料熔化。其上端部由出料通道(4)與上氣化室連通，上氣化室的煤氣、煤以及脫硫劑等造渣材料通過通道(4)可以進入下氣化室。上部側(cè)面有煤氣排出管(6)，可以使上、下氣化室產(chǎn)生的煤氣排出到煤氣發(fā)生裝置外。出料通道(4)的下出口應低于下氣化室煤氣出口(6)的下邊沿，以形成下氣化室的凈空間，避免煤粒帶出氣化室。當直接利用高溫煤氣時，煤氣排出管內(nèi)襯保溫材料。
下氣化室下部側(cè)面圓周上均勻分布有3-24個進氣口(12)，進氣口(12)通過彎管(11)與配氣圍管相連，配氣圍管上安裝有進氣管(10)，其與氣源相連，當采用高溫氣體氣化劑時，管內(nèi)或管外應襯保溫材料。
下氣化室下部側(cè)面的排渣口(13)位于進氣口(12)之下，其功能是定期將融化灰渣排出，當不需排渣時可以用耐火泥或其它堵渣設備將排渣口(13)堵起來。
水冷夾套的功能是靠水的汽化作用冷卻內(nèi)襯耐火材料以延長其使用壽命，同時可以產(chǎn)生蒸汽。水冷夾套(8)用多根鋼管緊密排列后圍成，每根鋼管的下端與進水圍管(14)焊接在一起，上端與排汽圍管(17)焊接在一起，進水圍管裝有進水管(15)，排汽圍管上裝有排汽管(18)。水冷夾套也可采用鋼板焊接成空腔結構，安裝進水管和排氣管即可。
權利要求1.煤氣發(fā)生裝置，主要由上氣化室、下汽化室、加料裝置、排渣口組成，其特征在于上氣化室和下氣化室之間由出料通道相連通，上氣化室頂部為加料裝置，上、下氣化室室壁由內(nèi)向外分別由耐火材料內(nèi)襯、水冷夾套、保溫材料和金屬外殼構成。
2.依照權利要求1所述的煤氣發(fā)生裝置，其特征在于加料裝置由加煤管和料斗構成，料斗由鐘閥控制。
3.依照權利要求1所述的煤氣發(fā)生裝置，其特征在于上氣化室上部側(cè)面有上進氣管，下端底部為出料通道。
4.依照權利要求1所述的煤氣發(fā)生裝置，其特征在于下氣化室上部側(cè)面有煤氣出口，下部側(cè)面有排渣口和3-24個下進氣口，下進氣口通過配風彎管與進氣圍管相連，進氣圍管上開設有進氣口。
5.依照權利要求1所述的煤氣發(fā)生裝置，其特征在于水冷夾套為鋼制水冷夾套。
6.依照權利要求1所述的煤氣發(fā)生裝置，其特征在于上、下汽化室最外層的金屬外殼最好是鋼制外殼。
專利摘要本實用新型提供了一種直接生產(chǎn)溫度高于850℃，氧化度低于5％的冶金還原煤氣的裝置。本裝置由上、下兩個氣化室構成，上氣化室和下氣化室之間由通道連通，上、下氣化室內(nèi)襯用耐火材料構成，內(nèi)襯之外是鋼制水冷夾套，水冷夾套之外是保溫材料層，氣化室的最外層是鋼制外殼。本裝置具有可使煤中的有機碳氫化合物(C
文檔編號C10J3/20GK2616541SQ0324560
公開日2004年5月19日 申請日期2003年4月1日 優(yōu)先權日2003年4月1日
發(fā)明者劉蒲, 王振峰 申請人:鄭州大學