DE2459966A1 - Prodn of reducing gases for blast furnaces - by gasification of liq. hyd-rocarbons and heating the gas - Google Patents
Prodn of reducing gases for blast furnaces - by gasification of liq. hyd-rocarbons and heating the gasInfo
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Abstract
Description
CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE Association sans but lucratif Vereniging zonder winstoogmerk Verfahren zur Erzeugung heißer Reduktionsgase Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung überhitzter Reduktionsgase zur Reduktion von Eisenerzen durch Einblasen in einen Hochofen oder in eine Direktreduktionsanlage.CENTER DE RECHERCHES METALLURGIQUES CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE Association sans but lucratif Vereniging zonder winstoogmerk Method of production hot reducing gases The invention relates to a method for generating superheated Reduction gases for the reduction of iron ores by blowing into a blast furnace or in a direct reduction plant.
Es ist bekannt, einen Teil des Koks in der Beschickung eines Hochofens sowie einen Teil des über die Hauptblasformen eingeblasenen Heisswindes durch eine bestimmte Menge heißer Reduktionsgase zu ersetzen, die in der Ebene dieser Hauptblasformen eingesetzt werden. Ein solcher Ersatz wird vor allem deswegen vorgeschlagen, um den Verbrauch an Koks, bei dem es sich um einen teuren Brennstoff handelt und dessen Beschaffung zuweilen schwierig ist, zu reduzieren.It is known to have some of the coke in the charge of a blast furnace and part of the hot wind blown in via the main blow molds through a certain amount of hot reducing gases to replace those in the plane of these main blow molds can be used. The main reason why such a replacement is suggested is to the consumption of coke, which is an expensive fuel and its Sourcing is difficult at times to reduce.
Die in der Ebene der Hauptblasformen in den Hochofen eingeblasenen heissen Reduktionsgase enthalten in der Hauptsache CO und H2; es ist bereits vorgeschlagen worden, diese Gase mittels eines Plasmabrenners bis auf eine Temperatur von etwa 20000C zu überhitzen. Es erscheint vertretbar, davon auszugehen, daß auf diesem Wege der Gesamtbedarf an Hitze und Reduktionsgas gedeckt werden könnte. Ausser seiner FunX-tion, das Metall zu entkohlen, würde Koks nur noch als feuerfestes mechanisches Traggerüst zur Abfangung der festen Charge dienen und. die Klärung von Roheisen und Schlacke ermöglichen. Dieses Verfahren ist besonders vorteilhaft aus der Sicht einer entsprechenden künftigen Senkung der Kosten für elektrische Energie durch Versorgung mit nuklearem elektrischen Strom.Those blown into the blast furnace in the plane of the main blow molds Hot reducing gases mainly contain CO and H2; it's already suggested been, these gases by means of a plasma torch to a temperature of about 20000C to overheat. It seems reasonable to assume that on this Ways of total heat demand and Reducing gas are covered could. Apart from its function of decarburizing the metal, coke would only act as a fire-resistant mechanical support structure to intercept the solid charge and. enable the clarification of pig iron and slag. This procedure is special advantageous from the point of view of a corresponding future cost reduction for electrical energy by supplying nuclear electricity.
Darüberhinaus gibt es zur Zeit bereits mehrere Verfahren zur Erzeugung von Reduktionsgasen, insbesondere das Verfahren der katalytischen Teiloxydation unter Einwirkung von Wasserdampf, wie es auf Erdgas Anwendung findet. Alle diese Verfahren wurden jedoch für andere Verwendungszwecke entwickelt, und zwar in der Hauptsache für die chemische Industrie, und sind weit davon entfernt, eine Lösung der im Hüttenwesen anstehenden Probleme zu bieten.In addition, there are currently several methods of production of reducing gases, in particular the process of catalytic partial oxidation under the action of water vapor, as it is applied to natural gas. All these However, methods have been developed for other uses, namely in the Mainly for the chemical industry, and are far from a solution to cope with the problems facing the metallurgical industry.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, welches diese Lücke schliessen soll, und bietet darüberhinaus den Vorteil, dass heisse Reduktionsgase aus sekundären Energiestoffen herstellbar sind.The present invention relates to a method that addresses this gap should close, and also has the advantage that hot reducing gases can be produced from secondary energy sources.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Erzeugung heisser Reduktionsgase, die in der Hauptsache aus CO und H2 bestehen, ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass in anfänglich CO, H2 und oxydierte Bestandteile wie CO2 und H2O enthaltenden Gasen die Menge dieser anstehenden oxydierten Bestandteile durch eine Desoxydationsbehandlung reguliert wird, die das Einblasen eines Brennstoffs in solcher Menge in diese Gase beinhaltet, dass nach erfolgter Einblasung ihr Gehalt an oxydierten Bestandteilen Werte erreicht hat, welche den jeweils optimalen Bedingungen für den künftigen Einsatz dieser Gase im Hochofen oder in einer Erz-Direktreduktionsanlage entspricht, und dass die solcherart erhaltenen Reduktionsgase erhitzt werden, bis sie die für die nachfolgende Verwendung erforderliche Temperatur besitzen.The inventive method for generating hot reducing gases, which mainly consist of CO and H2, is essentially characterized by that initially contains CO, H2 and oxidized components such as CO2 and H2O Gas the amount of these pending oxidized constituents through a deoxidation treatment which regulates the injection of a fuel in such quantity into these gases implies that after blowing in, their content of oxidized components Has reached values which are optimal in each case Conditions for the future use of these gases in blast furnaces or in an ore direct reduction plant corresponds, and that the reducing gases thus obtained are heated until they are at the temperature required for subsequent use.
Nach einer betrieblichen Abwandlung der Erfindung werden Desoxydation und Erhitzung zweckmässigerweise gleichzeitig durchgeführt.According to an operational modification of the invention, deoxidation and heating is expediently carried out at the same time.
Erfindungsgemäss erfahren die CO, H2 und oxydierte Bestandteile wie CO2 und H2O enthaltenden Gase eine Teildesoxydation, damit ein Rest C02 und H20 in den solcherart erzeugten Reduktionsgasen erhalten bleibt.According to the invention, the CO, H2 and oxidized constituents experience how Gases containing CO2 and H2O undergo partial deoxidation, leaving a remainder of C02 and H20 is retained in the reducing gases generated in this way.
Ebenfalls werden erfindungsgemäss die Reduktionsgase auf eine für die Direktreduktion von Eisenerzen geeignete Temperatur erhitzt.According to the invention, the reducing gases are also reduced to one for the direct reduction of iron ores heated appropriate temperature.
Nach einer weiteren betrieblichen Abwandlung der Erfindung werden die Reduktionsgase auf eine Temperatur zwischen 17000Ö und 25000C erhitzt, umsie dann in das Hochofengestell einzublasen.According to a further operational modification of the invention the reducing gases are heated to a temperature between 17000Ö and 25000C in order to protect them then blow it into the furnace frame.
Um Temperaturen zwischen 17000C und 2500 0C zu erreichen, erfolgt die Erhitzung der in den Hochofen einzublasenden Reduktionsgase zwckmässigerweise unter Einsatz eines Plasmabrenners.In order to reach temperatures between 17000C and 2500 0C, takes place the heating of the reducing gases to be blown into the blast furnace using a plasma torch.
Eine weitere erfindungsgemässe Ausführungsform sieht vor, die Erhitzung der in den Hochofen einzublasenden Gase in zwei Phasen durchzuführen, und zwar in einer ersten Phase als entsprechende Vorerhitzung mit Hilfe beispielsweise eines Wärmetauschers und in einer zweiten Phase als Überhitzung mit Hilfe eines Plasmabrenners.Another embodiment according to the invention provides for heating of the gases to be blown into the blast furnace in two phases, namely in a first phase as a corresponding preheating with the help of, for example, one Heat exchanger and in a second phase as overheating with the help of a plasma torch.
In einer ersten Abwandlung dieser Erfindungsvariante erw folgt d.ie Vorerhitzung für die zu desoxydierenden Gase und den Brennstoff separat vor dem Desoxydationsprozess und ansohliessend die Uberhitzung.In a first modification of this variant of the invention, Erw follows d.ie Preheating for the gases to be deoxidized and the fuel separately before Deoxidation process and subsequent overheating.
Nach einer zweiten Abwandlung dieser erfindungsgemässen Aus führungs form werden Vorerhitzung und Uberhitzung der aus der Desoxydationsbehandlung hervorgegangenen gesamten Gase aufeinanderfolgend unter Einsatz eines Brennstoffs durchgeführt.According to a second modification of this embodiment according to the invention form are preheating and overheating of the products resulting from the deoxidation treatment all gases carried out successively using a fuel.
Erfindungsgemäss kann der zur Regulierung der Menge an oxydierten Bestandteilen wie CO2 und H2O eingesetzte Brennstoff sein: 1. ein gasförmiger Stoff wie beispielsweise Kokereigas, ein Kohlenwasserstoffgas (Methan, Erdgas) usw., 2. ein flüssiger Stoff wie beispielsweise Schweröl, Naphtha usw.According to the invention to regulate the amount of oxidized Components such as CO2 and H2O used fuel: 1. A gaseous substance such as coke oven gas, a hydrocarbon gas (methane, natural gas), etc., 2. a liquid substance such as heavy oil, naphtha, etc.
3. ein fester Stoff wie beispielsweise Kohlenstoff, Braun kohle, Ölsohiefer usw.3. a solid material such as carbon, brown coal, oil shale etc.
Erfindungsgemäss ist desweiteren vorgesehen, die Einblasung der heissen Reduktionsgase in den Hochofen in der Ebene der Hauptblasformen, zum Beispiel quer zu diesen Formen, durchzuführen.According to the invention it is also provided that the hot Reducing gases in the blast furnace in the plane of the main blow molds, for example across to perform these forms.
Nach einer betrieblichen Abwandlung der Erfindung erfolgt die Einblasung der heissen Reduktionsgase in den Hochw ofen über Hilfsblasformen, die in der Nähe der Haupt blasformen angeordnet sind.According to an operational modification of the invention, the injection takes place the hot reducing gases in the blast furnace via auxiliary blow molds that are nearby the main blow molds are arranged.
Erfindungsgemäss hat es sich als zweokmässig erwiesen, dass die CO, H2 und oxydierte Bestandteile wie CO2 und H2O enthaltenden Gase Hochofengichtgase sind, weil sich die Hätten dieser Art von Gas in grossen Mengen entlew dingen Nach einer Abwandlung der Erfindung fallen die CO, H2 und oxydierte Bestandteile wie CO2 und H2O enthaltenden Gase aus der Vergasung einer festen Kohlenstoffsubstanz mit Hilfe eines oxydierenden Gases an.According to the invention, it has been found to be two-fold that the CO, Gases containing H2 and oxidized components such as CO2 and H2O Blast furnace top gases because this type of gas would have escaped in large quantities To A variation of the invention includes the CO, H2 and oxidized components such as Gases containing CO2 and H2O from the gasification of a solid carbon substance with the help of an oxidizing gas.
Die zu vergasende feste Kohlenstoffsubstanz kann erfindungsgemäss Kohle, Braunkohle, Ölschiefer usw.The solid carbon substance to be gasified can according to the invention Coal, lignite, oil shale, etc.
sein.be.
Erfindungsgemäss kann das zur Vergasung der festen Kohlenstoffsubstanz eingesetzte oxydierende Gas Luft, mit Sauerstoff bzw. industriemässig reinem Sauerstoff angel reicherte Luft oder auch Wasserdampf sein.According to the invention, this can be used to gasify the solid carbon substance The oxidizing gas used is air, with oxygen or industrially pure oxygen angel-enriched air or water vapor.
Nach einer weiteren Abwandlung der Erfindung fallen die CO, H2 und oxydierte Bestandteile wie COS und H2O enthaltenden Gase aus der Vergasung eines flüssigen Kohlenwasserstoffs wie beispielsweise schweres Heizöl ohne RussX bildung an.According to a further modification of the invention, the CO, H2 and gases containing oxidized components such as COS and H2O from the gasification of a liquid hydrocarbons such as heavy fuel oil without soot formation at.
Der Rahmen der vorliegenden Erfindung wird nicht verlassen, wenn ein Teil der Reduktionsgase nach dem orbeschriebenen Verfahren erzeugt wird und der andere Teil aus Jeder beliebigen sonstigen Quelle hervorgeht und mit dem ersten Teil vermischt oder nicht vermischt einer setzt wird.The scope of the present invention is not departed from if a Part of the reducing gases is generated by the method described above and the other part emerges from any other source and with the first Part mixed or not mixed one sets.
PATERTANSPR0CHEPATERT CLAIMS
Claims (19)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE6044413A BE809211A (en) | 1973-12-27 | 1973-12-27 | Prodn of reducing gases for blast furnaces - by gasification of liq. hyd-rocarbons and heating the gas |
BE6044411A BE809209A (en) | 1973-12-27 | 1973-12-27 | Prodn of reducing gases for blast furnaces - by deoxidn and heating of blast furnace waste gases |
BE6044412A BE809210A (en) | 1973-12-27 | 1973-12-27 | Prodn of reducing gases for blast furnaces - by gasification of solid carbonaceous materials followed by deoxidn and heating of the gas |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2459966A1 true DE2459966A1 (en) | 1975-07-10 |
Family
ID=27159671
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19742459966 Pending DE2459966A1 (en) | 1973-12-27 | 1974-12-18 | Prodn of reducing gases for blast furnaces - by gasification of liq. hyd-rocarbons and heating the gas |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2459966A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2452515A1 (en) * | 1979-03-24 | 1980-10-24 | Metallgesellschaft Ag | PROCESS FOR OBTAINING REDUCING GAS FROM SOLID FUELS |
DE3121975A1 (en) * | 1980-06-05 | 1982-03-11 | Centre de Recherches Métallurgiques-Centrum voor Research in de Metallurgie-Association sans but lucratif-Vereniging zonder winstoogmerk, Bruxelles | "METHOD FOR OPERATING A BLAST FURNACE" |
AT386610B (en) * | 1987-01-26 | 1988-09-26 | Voest Alpine Ag | Process and installation for producing iron from iron oxides and carbon-containing reducing agents |
-
1974
- 1974-12-18 DE DE19742459966 patent/DE2459966A1/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2452515A1 (en) * | 1979-03-24 | 1980-10-24 | Metallgesellschaft Ag | PROCESS FOR OBTAINING REDUCING GAS FROM SOLID FUELS |
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AT386610B (en) * | 1987-01-26 | 1988-09-26 | Voest Alpine Ag | Process and installation for producing iron from iron oxides and carbon-containing reducing agents |
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