CZ282472B6

CZ282472B6 - Způsob aglomerace látek obsahujících oxid železa na aglomeračním zařízení

Info

Publication number: CZ282472B6
Application number: CS923005A
Authority: CZ
Inventors: Fred Ing. Stieler; Norbert Dr. Magedanz; Walter Ing. Gerlach; Jürgen Ing. Otto; Martin Ing. Hirsch; Fred Dr. Ing. Cappel; Detlev Dr. Ing. Schlebusch; Hermann Ing. Schmidt; Heiko Ing. Weisel; Hans-Joachim Ing. Werz
Original assignee: Metallgesellschaft Aktiengesellschaft
Priority date: 1991-10-03
Filing date: 1992-10-01
Publication date: 1997-07-16
Also published as: SK300592A3; FI101810B; CA2079766A1; HUT66955A; JP3531114B2; FI924369A; ATE129750T1; BR9203850A; RO109559B1; NO180052B; PL296118A1; DE59204191D1; AU2610392A; SK281770B6; RU2086673C1; US5476533A; ES2081036T3; NO923689D0; JPH05247546A; LV11558A

Abstract

Aglomerační směs sestávající z látek obsahujících oxid železa a pevné palivo se aglomeruje na aglomeračním zařízení, kde pro snížení množství odpadního plynu při výrobě aglomerátu se část odpadního plynu po obohacení kyslíkem na obsah maxiálně 24 % přídavkem plynů bohatých na kyslík vrací zpět jako cirkulující plyn a druhá část jako odpadový plyn se odvádí plyn vzniklý během procesu aglomerace, plus plyn přidaný pro obohacení kyslíkem plus falešný vzduch vzniklý zvenčí, minus množství spotřebovaného kyslíku.ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu aglomerace látek, obsahujících oxid železa, na aglomeračním zařízení, přičemž se aglomerovaná směs, obsahující pevné palivo, přivádí do aglomeračního zařízení, povrch aglomerační směsi se zapálí, aglomerovanou směsí se vedou plyny obsahující kyslík, část odpadního plynu se po posílení přídavkem plynů, bohatších na kyslík, vrací zpět jako oběžný plyn, obsahující kyslík, a jiná část odpadního plynu se odvádí jako zbytkový plyn.

Dosavadní stav techniky

Aglomerace látek, obsahujících oxid železa, zejména železných rud nebo koncentrátů železných rud, se provádí na aglomeračních zařízeních. Aglomerovaná směs, sestávající ze železné rudy, vratného materiálu, pevného paliva a přísad, se vsazuje do aglomeračního zařízení a palivo se zapaluje na povrchu lože materiálu pod zapalovací pecí. Potom se pomocí nasávání vede vzduch aglomeračním ložem a čelo aglomerace putuje seshora směrem dolů aglomeračním ložem. Odpadní plyn se nasává z odsávacích skříní pod horní větví aglomeračního zařízení do sběrného potrubí pro plyn a po vyčištění se odvádí do atmosféry. Spékání vyžaduje přenos tepla mezi horkým zapalovacím plynem a studenou pevnou látkou. Množství pevné látky a množství vzduchu jsou tepelně ekvivalentní. Tato výměna tepla vyžaduje velká množství vzduchu a tím dochází k velkým odpadním množstvím odpadního plynu. Vzdušný kyslík se spotřebuje pouze zčásti. Kromě toho obsahuje odpadní plyn odpařenou vodu z aglomerované směsi, CO₂ ze spalování paliva a z pochodů kalcinace, oxidy síry ze spalování síry - hlavně z přidaného koksu nebo uhlí - CO z nedokonalého spalování, různé jiné plynné produkty a falešný vzduch, který se na bočních stěnách spékacího vozíku dostává mezi vsázkou nevyužit do odpadního plynu.

Odpadní plyn vede dále spolu prach. Množství odpadního plynuje asi 1 000 Nm³/t aglomerační směsi nebo asi 1,000.000 Nm³/t na 400 m² aglomeračního zařízení.

Spékání se provádí v důsledku vzduchu, nasávaného vsázkou v tenkých vodorovných vrstvách vsázky, a přenáší se spolu s čelem hoření ve směru shora dolů vsázkou, takže aglomerát sestává z velmi porézního materiálu. Jestliže se tato aglomerační konfigurace má zachovat, nesmí se pochod spékání měnit, jak by tomu bylo například při tavení, a v důsledku toho je jedním z předpokladů aglomerace velký objem odpadního plynu.

Určité zmenšení objemu odpadního plynu se může dosáhnout zmenšením množství falešného vzduchu.

Dále bylo navrženo vracet horký odpadní plyn z posledních odsávacích skříní zpět k přední části aglomeračního zařízení. Tím se může množství odpadního plynu zmenšit až asi o 40 % (Stáhl und Eisen 99 (1979), sešit 7, strana 327/333; ΑΙΜΕ, Iron Making Conference Proceedings, Vol. 39, Detroit, Mi., 1979, strana 104/111).

Z JP-A 116 703 je znám způsob aglomerace, u něhož se do amosféry neodvádí žádný odpadní plyn. Za tím účelem se obsah kyslíku aglomeračního plynu před vstupem do lože vsázky zvyšuje přídavkem kyslíku a do vysoké pece se vede buď veškerý odpadní plyn, nebo jeho část, a druhá část se vede v okruhu. Jestliže se do vysoké pece vede veškerý odpadní plyn, musí se obsah kyslíku v plynu před vstupem do vsázkového lože pohybovat nad 30 % a nasávané množství plynu je maximálně asi 650 Nm³/t aglomerátů a snižuje se se zvyšujícím se obsahem kyslíku. Jestliže se do vysoké pece přivádí jen dílčí proud odpadního plynu a druhá část se vede jako aglomerační odpadní plyn v okruhu, je maximálně přípustné nasávání množství plynu při obsahu

-1 CZ 282472 B6 kyslíku 17 % rovněž 650 Nm³/t aglomerátů a optimálně 500 Nm³/t. Se zvyšujícím se obsahem kyslíku se dále snižuje nasávané množství plynu. S těmito přípustnými množstvími plynu se dole dosáhne špatný výsledek aglomerace. Kromě toho je spojení s vysokou pecí, co se týká plynu, velmi problematické a spotřeba kyslíku je obrovská.

Vynález si klade za základní úlohu snížit maximálně a co možná nej ekonomičtějším způsobem množství odpadního plynu při aglomeraci látek, obsahujících oxidy železa, a přitom dosáhnout dobrou kvalitu aglomerátů.

Podstata vynálezu

Řešení této úlohy podle vynálezu se u výše vylíčeného způsobu provádí tak, že se jako zbytkový plyn odvádí pryč pouze množství odpadního plynu, které odpovídá plynu, vzniklém během aglomeračního procesu, plus plynu, bohatšímu na kyslík, přidávaného pro posílení, plus falešnému vzduchu, vniklému zvenčí, minus spotřebovanému kyslíku. Druhý dílčí proud odpadního plynu se vrací zpět jako oběžný plyn a před doplněním aglomerační směsi přídavkem plynů, bohatším na kyslík, se posílí na obsah kyslíku maximálně 24 % obj.

Plyny, bohatší na kyslík, jsou plyny s obsahem O₂, který je vyšší než obsah O₂ odpadního plynu. Jako plyny, bohatší kyslíkem, se mohou používat vzduch, vzduch, obohacený kyslíkem, nebo technicky čistý kyslík. Posílení oběžného plynu se provádí až na obsah kyslíku 16 až 22 % obj. Plyn, vznikající během aglomeračního procesu, sestává hlavně z CO₂ a CO, který se tvoří spalováním uhlíku, z vodní páry, která se tvoří odpařením vody, přítomné ve vsázce, a z SO_X, který se tvoří ze síry, přítomné ve vsázce. Falešný vzduch vstupuje zejména na počátku a na konci aglomeračního pásu.

Kromě toho může falešný vzduch vnikat u brusných těsnění mezi spékacím vozíkem a těsnicími lištami. Část kyslíku se spotřebovává oxidačními pochody, probíhajícími při procesu aglomerace. Z veškerého odpadního plynu se odvede pryč pouze množství plynu, které odpovídá objemům plynů, rezultujících z těchto pochodů, a ostatní odpadní plyn se vrací v okruhu zpět. Množství plynu, nasáté do vsázky, sestávající z vráceného plynu z okruhu plus přimíšeného plynu, bohatšího na kyslík, je asi 950 až 1200 Nm³/t vyrobeného aglomerátů. Množství O2 v přimíšeném plynuje asi 30 až 130 Nm³/t vyrobeného aglomerátů. Množství zbytkového plynu, odvedeného pryč, a množství přisávaného plynu, bohatšího na kyslík, se zvyšuje se snižujícím se obsahem O2 přidávaného plynu, bohatšího na kyslík. Množství, odváděné pryč, je při použití technicky čistého kyslíku nejmenší a při použití vzduchu nejvyšší, neboť se se vzduchem vnáší největší množství dusíku, a množství dusíku, přiváděného do oběžného plynu z přidaného plynu, bohatšího na kyslík, se musí jako odpovídající množství zbytkového plynu odvést pryč. Dolní mez obsahu O₂ v aglomeračním plynu - to znamená v posíleném plynu, který proudí do vsázky aglomeračního zařízení - se pohybuje okolo asi 8 %. Množství zbytkového plynu, odvedené pryč, činí podle způsobu práce až 600 Nm³/t vyrobeného aglomerátů, přičemž se nízké hodnoty dosáhnou při použití technicky čistého kyslíku a vyloučení nebo snížení množství falešného vzduchu, stejně tak jako při kondenzaci vodní páry a vyprání CO₂. Horní větev aglomeračního zařízení je zakryta plynovým poklopem, do něhož se přivádí plyn z okruhu. Oběžný plyn se může vést i do zapalovací pece. U zavážení se používá vzduch nejdříve jako spalovací vzduch pro zapalovací pec a jako aglomerační plyn, množství odpadního plynu, odpovídající výše uvedeným kriteriím, se odvádí jako zbytkový plyn a zbývající plyn se vrací zpět opět jako oběžný plyn.

Výhody vynálezu spočívají v tom, že se značně sníží množství odpadního plynu, tím se podstatně zlevní a zlepší jeho čištění a kromě toho se vyrobí aglomerační materiál s velmi dobrými vlastnostmi.

-2CZ 282472 B6

Provedení spočívá v tom, že se oběžný plyn obohatí na obsah kyslíku 16 až 22 %. Tento rozsah poskytuje dobré provozní výsledky se zvyšováním výkonu aglomerace ve srovnání s obvyklými výkony aglomerace bez obohacení aglomeračního vzduchu kyslíkem.

Další provedení spočívá v tom, že se oběžný plyn obohatí na množství kyslíku 18 až 21 %. Tento rozsah poskytuje oproti běžnému aglomeračnímu výkonu velmi dobré provozní výsledky se zvyšováním výkonu aglomerace.

Další provedení spočívá v tom, že se oběžný plyn obohatí na obsah kyslíku 10 až 16 %. Tento rozsah poskytuje oproti běžnému výkonu aglomerace dobré provozní výsledky při nezměněném výkonu aglomerace, a spotřeba kyslíku se zmenší, neboť se ve zbytkovém plynu odvede pryč méně kyslíku.

Další provedení spočívá v tom, že se v plynovém poklopu nastaví pro oběžný plyn, který se vrací zpět, nad aglomerační směsí konstantní tlak blízký atmosférickému tlaku a regulací se udržuje konstantní množství zbytkového plynu, odváděného pryč. Výraz co možná blízký atmosférickému tlaku znamená malý podtlak až malý přetlak oproti atmosférickému tlaku. Tlak v plynovém poklopu se nad aglomerační směsí udržuje konstantně v rozmezí 0,9.10^-1 MPa až 1,2.10'* MPa. Tím se zabrání vnikání plynu, nebo se toto minimalizuje, a množství zbytkového plynu, odváděné pryč, odpovídá vždy výše vylíčeným kriteriím.

Výhodné vytvoření spočívá v tom, že množství pevného paliva, přidávané do aglomerační směsi, se v souladu se spalovacím teplem CO, vraceného do oběžného plynu, zmenší. Přes velký přebytek kyslíku v oběžném plynu, vztaženo na uhlík v aglomerační směsi, může odpadní plyn obsahovat CO až v množství více procent. V souladu s výhřevností obsaženého CO snižuje se obvyklé množství koksu, přidaného do aglomerační směsi. Takto dosažené ušetření koksu může být až 20 %. Tím se sníží také přiměřeně obsah SO_X v odpadním plynu, neboť síra se vnáší hlavně s koksem.

Další vytvoření spočívá v tom, že se množství zbytkového plynu sníží vykondenzováním H₂O a/nebo vypráním CO₂ a/nebo vázáním síry přídavkem vápna. Kondenzace vody a vyprání CO₂ se provádí v odpadním plynu. Síra se váže přídavkem CaO nebo Ca/OH/₂ do aglomerační směsi nebo do vsázkového lože. Tím se sníží množství zbytkového plynu, které se odvádí piyč.

Další vytvoření spočívá v tom, že se oběžný plyn pro zabránění toho, aby se nedosáhlo rosného bodu H₂SO₄, zahřívá. Tím se bezpečně zabrání tomu, aby teplota nedosáhla rosného bodu H₂SO₄a vzniku koroze, pokud se teplota pohybuje blízko rosného bodu.

Další vytvoření spočívá v tom, že se při vykondenzování H₂O ze zbytkového plynu nejdříve zvýší vstřikováním vody rosný bod plynu a potom dochází nepřímým ochlazením, k vykondenzování.

Další vytvoření spočívá v tom, že se oběžný plyn před vracením zpět zbaví na hrubo prachu a oddělený prach se vrací zpět do aglomerační směsi. Odstranění prachu na hrubo se provádí mechanickými separátory prachu, jako jsou cyklony nebo multicyklony. Odstraňování prachu se může provádět společně pro veškerý odpadní plyn, pouze pro oběžný plyn nebo odděleně pro oběžný plyn a zbytkový plyn. Tím se šetří plynové potrubí a ulehčí se jemné čištění zbytkového plynu.

Další vytvoření spočívá v tom, že se na čelních stranách plynového poklopu jako uzavírací plyn použije oběžný plyn. Pod začátkem a koncem plynového poklopu jsou pod horní větví uspořádány větrné skříně uzavíracího plynu, které vyvolávají nad vsázkovým ložem v plynovém poklopu malý přetlak. V důsledku toho proudí malé množství oběžného plynu jako uzavírací

-3CZ 282472 B6 plyn štěrbinou mezi povrchem vsázkového lože a čelní hranou čelní stěny plynového poklopu. Tímto způsobem se zabrání vniknutí falešného vzduchu na čelních stranách.

Další vytvoření spočívá v tom, že se odpadní plyn pro odstranění plynných škodlivin a pevných látek v cirkulující fluidní vrstvě zpracovává s pevnými sorpčními prostředky při teplotách pod 150 °C, s výhodou při 80 až 60 °C. Jako sorpční prostředky se používají hlavně CaO, Ca/OH/₂, CaCO₃ a dolomit. Systém cirkulujícího fluidního lože sestává z reaktoru s fluidním ložem, odlučovačem k odlučování pevné látky ze suspenze, vnesené z reaktoru s fluidním ložem obecně ze zpětného cyklonu a zpětného vedení pro odloučenou pevnou látku do reaktoru s fluidní ložem. Směšovací teplota odpadního plynu a sorpčního prostředku v reaktoru s fluidním ložem se nastaví, jestliže odpadní plyn již neodpadá s přiměřenou teplotou, přídavkem vody do reaktoru s fluidní vrstvou. Rychlost plynu v reaktoru s fluidní vrstvou se nastaví na 1 až 10 m/s, s výhodou 2 až 5 m/s. Průměrná hustota suspenze v reaktoru s fluidním ložem je 0,1 až 100 kg/m³, s výhodou 1 až 5 kg/m³. Průměrná velikost částic sorpčního prostředku je 1 až 100 pm, s výhodou 5 až 20 pm. Množství hodinové cirkulace sorpčního prostředkuje minimálně pětinásobkem množství sorpčního prostředku, nacházejícího se v šachtě reaktoru s fluidním ložem, s výhodou pak třicetinásobkem až stonásobkem. Při ochlazení reaktoru s fluidním ložem se směšovací teplota udržuje 5 až 30 °C nad rosným bodem vody. Parciální tlak vodní páry v reaktoru s fluidní vrstvou je nastaven přiměřeně na 15 až 50 % obj. vodní páry, s výhodou 25 až 40 % obj. Sorpční prostředek se může do reaktoru s fluidním ložem vnášet jako suchá pevná látka nebo jako vodná suspenze. Sorpce v reaktoru s fluidním ložem se může provádět za současné přítomnosti podpůrného lože a pevných látek s průměrnou velikostí částic 100 až 500 pm, jestliže je průměrná velikost částic přidávaného sorpčního prostředku malá. Princip cirkulující fluidní vrstvy je charakterizován tím, že na rozdíl od klasické fluidní vrstvy, u níž je hutná fáze oddělena zřetelným skokem hustoty od plynného prostoru, kteiý je nad ní, existují stavy rozdělení bez definované mezní vrstvy. Skok hustoty mezi fází s vyšší hustotou a nad ní se nacházejícím prostorem prachu neexistuje, ale uvnitř reaktoru se stále snižuje koncentrace pevné látky ve směru zdola nahoru. Z horní části reaktoru se vynáší suspenze plyn-pevná látka. Při definování provozních podmínek pomocí charakteristických veličin Frouda a Archimeda vyplývají rozmezí:

Pg

0,1 < 3/4 · Fr² · ---------- < 10 , pk-pg popřípadě

0,1 < Ar < 100, přičemž d_k ³ -g(pk-pg)

Ar = ------------- a

Pg'v² _Fr ²= ----gd_k

-4CZ 282472 B6

kde znamenají:
u	relativní rychlost plynu v m/s,
Ar	Archimedovo číslo,
Fr	Froudovo číslo,
Pg	hustota plynu,
pk	hustota částice pevné látky v kg/m³,
dk	průměr kulovité částice v m²/s,
v	kinematická viskozita v m²/s,
g	gravitační konstanta v m/s².

Zpracování odpadního plynu v cirkulující fluidní vrstvě se může provádět tak, aby se veškerý odpadní plyn, nebo pouze oběžný plyn, nebo pouze zbytkový plyn zpracovávaly odděleně. Zpracování v cirkulující fluidní vrstvě se provádí zejména pro odstranění velké části obsaženého SO_X a prachu. Sorpční prostředek, vyčerpaný a odtažený z cirkulující fluidní vrstvy, se vrací do aglomerační směsi. Při aglomeraci dochází sice částečně znovu k vytékání, avšak větší část se váže v aglomerátu a tím se vynáší z okruhu. Sorpcí v cirkulující fluidní vrstvě se relativně jednodušeji a bezpečněji zabrání obohacení oběžného plynu obsaženým SO_X a dosáhne se maximálního odstranění SO_X ze zbytkového plynu. Kromě toho dochází k maximálnímu odstranění prachu. Jestliže je to zapotřebí, může se zbytkový plyn podrobiti zbavení jemného prachu, například elektrostatickým čištěním plynu.

Další vytvoření spočívá v tom, že se zbytkový plyn odtahuje z větrných skříní, které jsou uspořádány pod začátkem aglomeračního zařízení. Bylo zjištěno, že zatížení odpadního plynu různými škodlivinami na počátku aglomeračního pásu je podstatně menší než odpadního plynu následujícího úseku aglomeračního pásu, protože na začátku aglomeračního pásu je vsázka minimálně v dolních vrstvách ještě vlhká a tím zadržuje adsorpcí velmi účinně absorpci a filtraci škodlivin. Teprve při dalším průběhu aglomeračního procesu jsou škodliviny, akumulované takto ve vsázce, potom vháněny ve vysoké koncentraci do oběžného plynu a s tímto opět vraceny do vsázky. Takovéto škodliviny jsou buď plynné, jako například SO₂, SO₃, HCI a HF, nebojsou ve formě páry, jako například neželezné kovy a sloučeniny neželezných kovů, jakož i ve formě prachu, jako například chloridy a fluoridy. Podíl plynných škodlivin ve zbytkovém plynu, odtaženém na začátku aglomeračního pásu - vztaženo na veškerý obsah škodlivin ve veškerém odpadním plynu aglomeračního pásu - se snižuje ve výše uvedeném pořadí. Jestliže jsou v odpadním plynu přítomny dioxany nebo fúrany, musely být tyto přítomny rovněž v malých množstvích v odpadním plynu na aglomeračním pásu a dostanou se maximálně do oběžného plynu, s tímto se vrací do vsázky a při průchodu hořlavým čelem vsázky se zničí. Odtažením zbytkového plynu na počátku aglomeračního pásu se tedy získá plyn, který se má odvést pryč, který se může po odloučení obsahu prachu vypouštět přímo do atmosféry, nebo jehož čištění za účelem odstranění škodlivin je relativně jednoduché. Počet větrných skříní, popřípadě délka aglomeračního pásu, u něhož se odtahuje zbytkový plyn, se volí tak, aby tam připadalo právě množství zbytkového plynu, které se má odvádět pryč. Obyčejně připadá množství zbytkového plynu na délku aglomeračního pásu, které odpovídá 10 až 50 % celkové délky. Prach, obsažený v odpadním plynu prvních větrných skříní, sestává téměř výlučně z hrubého prachu, takže se odloučení může provádět již cyklony a multicyklony. Jemný prach vzniká při aglomeračním procesu převážně sublimací plynných chloridů, uvolňujících se z vypalovacího pásma aglomerační směsi, zejména jde přitom o chloridy alkalických kovů. Tento jemný prach se odlučuje v oblasti začátku aglomeračního pásu filtračním účinkem ještě vlhkých dolních vrstev vsázky v největší míře ve vsázce. Prach, obsažený v oběžném plynu, se z největší míry odlučuje při zpětném vedení v aglomeračním loži, popřípadě se ukládá na velké povrchy porézní aglomerační struktury a tím se odstraňuje z okruhu, takže se odstraňování prachu z oběžného plynu velmi zjednoduší. Aby se zabránilo obohacení oběžného plynu SO₂, musí se tento z něho

-5CZ 282472 B6 odstraňovat. To se může provádět přídavkem látek, obsahujících vápník, jako například Ca/OH/₂nebo CaO ke vsázce, nebo odstraňováním SO₂ z oběžného plynu mimo vsázku.

Další vytvoření spočívá v tom, že se na značnou délku aglomeračního pásu, na kterou se vrací oběžný plyn, nastříká roztok, obsahující hydroxid vápenatý a/nebo hydroxid hořečnatý a/nebo oxidy, a to na povrch aglomeračního pásu. Zejména jsou vhodné vodné roztoky, které obsahují Ca/OH/₂. SO₂ se váže ve vsázce. Délka vsázky, do níž se vstříkávají na povrch látky, které vážou síru, a množství látek, které vážou síru, se řídí podle právě existujících podmínek způsobu a mohou se zjistit empiricky. Jako látky, které vážou síru, se mohou používat odpadní látky, které se tímto způsobem odstraňují. Toto uspořádání umožňuje jednoduché a ekonomické odstranění SO₂ z oběžného plynu.

Další vytvoření spočívá v tom, že se na aglomerační pás nanese vrstva podložky, která je ovlhčena roztokem z hydroxidů vápníku a/nebo hořčíku a/nebo oxidů. Také tímto způsobem je možné jednoduše a ekonomicky odstranit SO₂ z oběžného plynu.

Další vytvoření spočívá v tom, že se zbytkový plyn zahřívá. Zbytkový plyn, odebraný na začátku aglomeračního zařízení, má relativně nízkou teplotu asi 50 až 80 °C. Pro zabránění korozi v následujících dýchacích zařízeních zahřívá se na teplotu, která zabraňuje následující kondenzaci.

Další vytvoření spočívá v tom, že se odpadní plyn z první větrné skříně nebo prvního dílu větrné skříně, obsahující falešný vzduch, vstupující na čelní straně aglomeračního pásu, vede do oběžného plynu a zbytkový plyn se odtahuje z následujících větrných skříní. Tím se dosáhne toho, že se falešný vzduch neodvádí ihned pryč spolu se zbytkovým plynem, nýbrž že se využívá k posílení obsahu kyslíku v oběžném plynu. Tento způsob práce je výhodný, když se posílení obsahu kyslíku oběžného plynu provádí pomocí vzduchu, jen málo obohaceného kyslíkem.

Další vytvoření spočívá v tom, že se zbytkový plyn odtahuje z větrných skříní aglomeračního pásu, ve kterých odpadní plyn obsahuje vysoké koncentrace škodlivin a tyto se odstraňují ze zbytkového plynu. Tím se získá zbytkový plyn, které obsahuje největší množství škodlivin, odpadajících při aglomeračním procesu, a odstranění škodlivin se může provádět ve velmi malém objemu plynu. Tímto způsobem se mohou odstraňovat například neželezné kovy, zejména zinek a olovo, popřípadě jejich sloučeniny, selektivně z odpadního plynu. To je zejména výhodné tehdy, když aglomerační směs obsahuje huťařské zbytkové látky, jako prach z konvertoru, prach z aglomeračního zařízení atd., neboť tyto vykazují velký podíl neželezných kovů.

Další vytvoření spočívá v tom, že se z větrných skříní aglomeračního pásu odtahuje dílčí proud oběžného plynu, ve kterých odpadní plyn obsahuje vysoké koncentrace škodlivin, škodliviny se zčásti odstraní z dílčího proudu a dílčí proud se vede zpět do oběžného plynu. Také tímto způsobem se mohou škodliviny odstraňovat z relativně malého objemu plynu.

Příklady provedení vynálezu

Vynález je vysvětlen blíže pomocí příkladů.

Příklady se vztahují na 400 m² aglomeračního zařízení s následujícími charakteristickými veličinami:

výroba aglomerátu 578,5 t/h spotřeba kyslíku 56,9 Nm³/t aglomerátu

-6CZ 282472 B6

tvorba vodní páry	99,7 Nm³/t aglomerátů
tvorba CO₂	79,3 Nm³/t aglomerátů
CO v odpadním plynu	1 %

V následující tabulce se příklad č. 0 týká obvyklé aglomerace vzduchem a příklady 1 až 6 aglomerace podle vynálezu.

Příklad 1 až 3 ukazují poměry při různých obsazích O₂ v aglomeračním plynu (posílený oběžný plyn).

Příklad 4 ukazuje ve srovnání s příkladem 2 poměiy při sníženém množství falešného vzduchu.

Příklad 5 ukazuje ve srovnání s příkladem 4 poměry při kondenzaci vodní páry a vypírání CO₂v odpadním plynu.

Příklad 6 ukazuje ve srovnání s příkladem 2 poměry při sníženém obsahu O₂ v přidávaném plynu, obohaceném kyslíkem.

Příklad č. způsob práce	0 obvyklý	1	2	3 podle vyt	4 tálezu	5	6
nasáté množství plynu (Nm³/t aglomerátů)	1 204,8	1 069,6	1 069,6	1 069,6	1 069,6	1 069,6	1 069,6
Obsah O₂ v aglomeračním plynu (%)	21,0	15,0	18,0	21,0	18,0	18,0	18,0
falešný vzduch (Nm³/t aglomerátů)	197,0	98,5	98,5	98,5	39,4	39,4	98,5
(% původního množství)	100,0	50,0	50,0	50,0	20,0	20,0	50,0
obsah O₂ v přidávaném plynu		99,9	99,9	99,9	99,9	99,9	80,0
kondenzace vodní páry a praní CO₂		•		•		ano
množství odpadního plynu (Nm³/t aglomerátů)	1 524,2	1 293,3	1 293,4	1 293,5	1 233,8	1 231,7	1 293,4
plyn odvedený pryč (Nm³/t aglomerátů)	1 524,2	287,7	296,0	304,7	241,3	37,1	317,5
(% původního množství)	100,0	18,5	19,4	20,0	15,8	2,4	20,8
oběžný plyn (Nm³/t aglomerátů)		1 005,6	997,4	988,8	992,5	1 015,6	976,1
složení proudů plynu N₂ (%)	72,5	26,6	25,9	25,2	12,8	83,3	30,0
O₂ (%)	15,5	9,6	12,1	14,5	11,7	13,7	12,1
H₂O (%)	6,8	35,2	34,2	33,3	41,6	1,8	31,9
CO₂ (%)	4,2	27,6	26,8	26,0	32,9	0,0	25,0
CO (%)	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,2	1,0
množství přidávaného plynu (Nm³/t aglomerátů)	•	64,2	72,3	80,9	76,9	54,0	93,5
množství O₂ (Nm³/t aglomerátů)		64,1	72,2	80,8	76,8	53,9	74,8
ztráta CO (Nm³/t aglomerátů)	15,2	2,9	3,0	3,0	2,4	0,1	3,2

V následujících příkladech 7 až 9 jsou uvedeny parametry pro přídavek vzduchu, jakožto plynu bohatého na kyslík. Množství plynu jsou uvedena v Nm³/t vyrobeného aglomerátů.

příklad		7	8	9
nasáté množství plynu		1165	1165	1165
% O₂ v nasátém plynu		12	14	16
přiřazené množství O₂		-	-	-
přidané množství vzduchu		385,45	474,48	600,00
množství odpadního plynu		1488,53	1489,40	1488,50
množství, které se dá odstranit		610,51	700,12	825,03
% původního množství		40,14	46,03	54,24
složení odpadního plynu v %
	0₂	7,55	9,19	10,86
	h₂o	16,38	14,14	12,00
	co₂	12,82	11,07	9,40
	H₂	63,25	64,60	66,76
	co	1,00	1,00	1,00
CO₂ v nasávaném plynu v %		18,6	6,85	4,6
H₂O		11,0	8,5	5,8
n₂		68,5	73,1	70,46
co		0,7	0,6	0,5

Jak vyplývá z příkladů, existují následující zákonitosti:

1. při stejném obsahu O₂ v aglomeračním plynu

a) zvyšuje se množství zbytkového plynu se snižujícím se obsahem O₂ v přidaném plynu, bohatšího na kyslík,

b) zvyšuje se přidávané množství O₂ na tunu vyrobeného aglomerátů se zvyšujícím se obsahem O₂ v přidávaném plynu, bohatším na kyslík

2. při stejném množství zbytkového plynu se zvyšuje množství přidávaného O₂ na tunu vyrobeného aglomerátů se zvyšujícím se obsahem O₂ v přidávaném plynu, bohatším na kyslík a zvyšujícím se obsahem O₂ v aglomeračním plynu,

3. při stejném obsahu O₂ v přidávaném plynu, bohatším na kyslík se snižuje množství zbytkového plynu a množství O₂ na tunu vyrobeného aglomerátů se snižujícím se obsahem O₂ v aglomeračním plynu,

4. při stejném přídavku O₂ se zvyšuje množství zbytkového plynu se zvyšujícím se obsahem O₂ v aglomeračním plynu a snižujícím se obsahem O₂ v přidávaném plynu, bohatším na kyslík.

-8CZ 282472 B6

V následujících příkladech 10 a 11 je uplatněn vztah k příkladům 3 a 7.

Příklad 10

Množství zbytkového plynu, odvedené pryč, činilo 304,7 Nm³/t aglomerátu. Toto množství plynu se odtáhne na 12% délce aglomeračního pásu, počítáno od počátku dráhy nasávání. Zbytkový plyn obsahoval 7,1 % množství SO₂, odpadajícího z celkového množství odpadního plynu, a

2,6 % chloridů, připadajících na veškerý odpadní plyn.

Příklad 11

Množství zbytkového plynu, odvedené pryč, bylo 610,51 Nm³/t aglomerátu. Toto množství plynu se odtáhne na 36% délce aglomeračního pásu, počítáno od počátku dráhy nasávání. Zbytkový plyn obsahoval 14,2 % množství SO₂, připadajícího na veškerý odpadní plyn a 9,1 % chloridů, připadajících na veškerý odpadní plyn.

Na obr. je znázorněno rozdělení proudu hmoty SO₂ a chloridů na jeden provozní případ. Každý bod měření ukazuje procentní podíl škodlivin ve větrné skříni aglomeračního zařízení, vztaženo na celkové množství škodlivin (100 %) ve veškerém odpadním plynu.

Claims

1. Způsob aglomerace látek, obsahujících oxid železa, na aglomeračním zařízení, při kterém se do aglomeračního zařízení vnáší aglomerační směs, obsahující pevné palivo, povrch aglomerační směsi se zapálí, aglomerační směsí se vedou plyny, obsahující kyslík, část odpadního plynu se po obohacení přídavkem plynů, bohatších na kyslík, vrací zpět jako oběžný plyn, obsahující kyslík, a druhá část odpadního plynu se odvádí jako zbytkový plyn, vyznačující se tím, že se jako zbytkový plyn odvádí pryč pouze množství odpadního plynu, které odpovídá plynu, vzniklému během aglomeračního procesu plus plynu, bohatšímu na kyslík, přidávanému pro posílení plus falešnému vzduchu, vniklému zvenčí mínus spotřebovanému kyslíku, druhý dílčí proud odpadního plynu se vrací zpět jako oběžný plyn a před doplněním aglomerační směsi přídavkem plynů, bohatších na kyslík, se posílí na obsah kyslíku maximálně 24 % obj.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, provádí až na obsah kyslíku 16 až 22 % obj.

3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, provádí na obsah kyslíku 18 až 21 % obj.

4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, provádí na obsah kyslíku 10 až 16 % obj.

že posílení oběžného plynu se že se posílení oběžného plynu že se posílení oběžného plynu

5. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 4, vy z n ač u j í c í se tím, že se tlak v plynovém poklopu nad aglomerační směsí udržuje konstantně v rozmezí 0,9-10^-1 MPa až 1,2-10^-1 MPa.

-9CZ 282472 B6

6. Způsob podle jednoho z nároků laž5, vyznačující se tím, že se množství pevného paliva, přidávaného do aglomerační směsi, snižuje v souladu se spalovacím teplem monooxidu uhelnatého, přiváděného zpět do oběžného plynu.

7. Způsob podle jednoho z nároků laž6, vyznačující se tím, že množství zbytkového plynu se snižuje vykondenzováním vody a/nebo vypráním dioxydu uhličitého a/nebo vázáním síry přídavkem vápna.

8. Způsob podle jednoho z nároků laž7, vyznačující se tím, že se oběžný plyn pro zabránění překročení rosného bodu kyseliny sírové zahřívá.

9. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že se při vykondenzování vody ze zbytkového plynu nejdříve zvyšuje rosný bod plynu vstřikováním vody a potom se provádí vykondenzování nepřímým ochlazením.

10. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že se oběžný plyn před vrácením zpět zbaví na hrubo prachu a oddělený prach se vrací zpět do aglomerační směsi.

11. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že se oběžný plyn používá jako uzavírací plyn.

12. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že odpadní plyn se pro odstranění plynných škodlivin a pevných látek zpracovává v cirkulující fluidní vrstvě s pevnými sorpčními prostředky při teplotách pod 150 °C, s výhodou při 80 až 60 °C.

13. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že se zbytkový plyn odtahuje pod počátkem aglomeračního zařízení.

14. Způsob podle nároku 11, vyznačující se tím, že se na značnou délku aglomeračního pásu, do níž se vrací oběžný plyn, nastříká na povrch roztok, obsahující hydroxid vápenatý a/nebo hydroxid hořečnatý.

15. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 14, vyznačující se tím, že se dílčí proud oběžného plynu odtahuje z větrných skříní aglomeračního pásu, ve kterých odpadní plyn obsahuje vysoké koncentrace škodlivin, škodliviny se odstraňují z dílčího proudu a dílčí proud se vede zpět do oběžného plynu.