EA019792B1 - Способ подачи шихты в доменную печь - Google Patents

Способ подачи шихты в доменную печь Download PDF

Info

Publication number
EA019792B1
EA019792B1 EA201101569A EA201101569A EA019792B1 EA 019792 B1 EA019792 B1 EA 019792B1 EA 201101569 A EA201101569 A EA 201101569A EA 201101569 A EA201101569 A EA 201101569A EA 019792 B1 EA019792 B1 EA 019792B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
gas
blast furnace
hopper
hopper chamber
chamber
Prior art date
Application number
EA201101569A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201101569A1 (ru
Inventor
Жанно Луч
Жан-Поль Симу
Льонель Оземе
Original Assignee
Поль Вурт С.А.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Поль Вурт С.А. filed Critical Поль Вурт С.А.
Publication of EA201101569A1 publication Critical patent/EA201101569A1/ru
Publication of EA019792B1 publication Critical patent/EA019792B1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B7/00—Blast furnaces
    • C21B7/18—Bell-and-hopper arrangements
    • C21B7/20—Bell-and-hopper arrangements with appliances for distributing the burden
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/10—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal from rubber or rubber waste
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
    • C21B5/06—Making pig-iron in the blast furnace using top gas in the blast furnace process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B7/00—Blast furnaces
    • C21B7/002—Evacuating and treating of exhaust gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
    • F27B1/10—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B1/20—Arrangements of devices for charging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
    • F27D17/004—Systems for reclaiming waste heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
    • F27D17/008—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases cleaning gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/10—Charging directly from hoppers or shoots
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/40—Characteristics of the process deviating from typical ways of processing
    • C10G2300/4081—Recycling aspects
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/20—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases
    • C21B2100/28—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by separation
    • C21B2100/282—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by separation of carbon dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/40—Gas purification of exhaust gases to be recirculated or used in other metallurgical processes
    • C21B2100/44—Removing particles, e.g. by scrubbing, dedusting
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
    • Y02P10/122—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by capturing or storing CO2
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Blast Furnaces (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу подачи шихты в доменную печь (32), при этом способ содержит обеспечение загрузочного устройства (38), имеющего по меньшей мере один бункер (40) для материала, при этом бункер для материала (40) содержит бункерную камеру (42), загрузочное отверстие для подачи шихты в бункерную камеру (42) и разгрузочное отверстие для подачи шихты из бункерной камеры (42) в доменную печь (32), при этом загрузочное отверстие имеет сопряжённый входной уплотнительный клапан (44) для открытия и закрытия загрузочного отверстия, а разгрузочное отверстие имеет сопряжённый клапан (46) выгрузки материала для открытия и закрытия разгрузочного отверстия. Способ также содержит открытие загрузочного отверстия и закрытие разгрузочного отверстия, подачу шихты в бункерную камеру (42) через загрузочное отверстие, закрытие входного (44) уплотнительного клапана, нагнетание давления в бункерной камере (42) посредством подачи нагнетательного газа в бункерную камеру (42) и открытие клапана (46) выгрузки материала и подача шихты из бункерной камеры (42) в доменную печь (32). Согласно важному аспекту изобретения способ содержит подачу предварительно заданного количества продувочного газа через бункерную камеру (42) перед нагнетанием давления в бункерной камере (42), при этом продувочный газ содержит по меньшей мере 75% диоксида углерода.

Description

В общем, данное изобретение относится к способу подачи шихты в доменную печь, прежде всего в доменную печь с рециркуляцией колошникового газа.
Уровень техники
Шихта, также именуемая шихтовым материалом, подаётся в доменную печь через загрузочное устройство, расположенное над доменной печью. В общем, такое загрузочное устройство содержит один или более бункеров для материала для временного приёма шихты. Бункеры для материала также используют для взвешивания содержащейся в них шихты и, таким образом, они управляют подачей шихты в доменную печь.
Во время заполнения бункера для материала последний должен находиться под атмосферным давлением. Однако когда шихта подаётся в доменную печь, бункер для материала должен находиться под давлением доменной печи. Поэтому бункер для материала должен находиться под давлением передачи шихты из бункера для материала в доменную печь.
Это нагнетание давления, в общем, осуществляется посредством подачи полуочищенного колошникового газа в бункер для материала, как показано на фиг. 1 и описано, среди всего прочего, в ЬИ 73752. Доменная печь 10 содержит систему 12 трубопроводов для извлечения колошникового газа из верхнего участка доменной печи. Перед сушкой в сушильной установке 18 и подачей в газовую цепь 20 извлечённый колошниковый газ подают через стадию 14 первичной очистки и стадию 16 вторичной очистки. Стадия 16 вторичной очистки содержит стадию 22 первичной предварительной промывки и охлаждения и последующую стадию 24 очистки, на которой газ расширяется. Полуочищенный газ выводится после стадии 22 первичной предварительной промывки и охлаждения и подаётся в бункерную камеру 26 для нагнетания давления в последнем. Перед стадией 24 очистки колошниковый газ всё ещё находится под относительно высоким давлением, но должен быть сжат до давления немного выше давления в доменной печи.
Во время заполнения бункера для материала в бункерную камеру всасывается воздух. Когда затем бункер для материала герметично закрывают перед нагнетанием давления, воздух удерживается в бункерной камере. Подача полуочищенного газа в бункерную камеру образует газовую смесь, содержащую О2 из атмосферного воздуха и горючие газы СО и Н2. В некоторых случаях эта газовая смесь может иногда приводить к небольшим мгновенным сгораниям, вызванным соударением шихты в бункере. Однако следует избегать таких мгновенных сгораний, так как они могут повредить бункер для материала.
В некоторых случаях, прежде всего в установках с высокими концентрациями СО и Н2, риск таких мгновенных сгораний возрастает. Это, прежде всего, относится к установкам рециркуляции газа, в которых колошниковый газ обрабатывается и обогащенный СО и Н2 газ подаётся обратно в доменную печь через фурменную систему. Это неизбежно приводит к более высокой концентрации СО и Н2 в бункере для материала и, следовательно, к большему риску возникновения мгновенных сгораний. Риск мгновенных сгораний также возрастает, если в больших количествах впрыскивается природный газ.
Следует также отметить, что в последние годы предпринимались попытки уменьшить выбросы СО2 из доменных печей с тем, чтобы способствовать вкладу в мировое снижение выбросов СО2. Поэтому большее значение придавалось установкам для рециркуляции газа, в которых колошниковый газ доменной печи подаётся в установку для удаления СО2, в которой содержание СО2 в колошниковом газе уменьшается, например, посредством адсорбции при переменном давлении (Р8А) или адсорбции напорно-вакуумного типа (УР8А), как, например, показано в И8 6478841. Установки Р8А/УР8А вырабатывают первый поток газа, обогащенный СО и Н2, и второй поток газа, обогащенный СО2 и Н2О. Первый поток газа может использоваться в качестве восстановительного газа и впрыскиваться обратно в доменную печь. Второй поток газа выводят из установки и удаляют. Это удаление неоднозначно (спорно) состоит в закачке газа, обогащенного СО2, в подземные ниши для хранения.
Существует необходимость в улучшенном способе подачи шихты в доменную печь, наряду с предотвращением мгновенных сгораний, прежде всего, принимая во внимание тот факт, что установки для рециркуляции колошникового газа становятся всё более популярными.
Техническая проблема
Поэтому целью данного изобретения является создание улучшенного способа подачи шихты в доменную печь. Данная цель достигнута с помощью способа по п. 1 формулы изобретения.
Общее описание изобретения
Данное изобретение предлагает способ подачи шихты в доменную печь, при этом способ содержит обеспечение загрузочного устройства, имеющего по меньшей мере один бункер для материала, при этом бункер для материала содержит бункерную камеру, загрузочное отверстие для подачи шихты в бункерную камеру и разгрузочное отверстие для подачи шихты из бункерной камеры в доменную печь, при этом загрузочное отверстие имеет сопряжённый входной уплотнительный клапан для открытия и закрытия загрузочного отверстия и разгрузочное отверстие, имеющее сопряжённый клапан выгрузки материала для открытия и закрытия разгрузочного отверстия. Далее способ содержит открытие загрузочного отверстия и закрытие разгрузочного отверстия, подачу шихты в бункерную камеру через загрузочное отверстие, закрытие входного уплотнительного клапана, нагнетание давления в бункерной камере по
- 1 019792 средством подачи нагнетательного газа в бункерную камеру, открытие клапана выгрузки материала и подачу шихты из бункерной камеры в доменную печь. Согласно важному аспекту изобретения способ также содержит подачу предварительно заданного количества продувочного газа через бункерную камеру перед нагнетанием давления в бункерной камере, при этом продувочный газ содержит по меньшей мере 75% диоксида углерода.
С помощью подачи предварительно заданного количества содержащего СО2 продувочного газа через бункерную камеру перед нагнетанием давления кислород, который может содержаться в бункерной камере, вытесняется продувочным газом. В результате, когда бункерная камера находится под давлением, то в ней не содержится кислород и присутствие СО, даже в больших объёмах, не может привести к мгновенным сгораниям. Следует отметить, что для продувки бункерной камеры продувочный газ не обязательно должен находиться под высоким давлением, за счет чего не требуется чрезмерной энергии для нагнетания давления в продувочном газе.
Предпочтительно предварительно заданное количество продувочного газа до трёх раз превышает объём бункерной камеры для того, чтобы гарантировать полную откачку воздуха из бункерной камеры.
Бункер для материала может содержать газовпускной патрубок с сопряжённым газовпускным клапаном и газовыпускной патрубок с сопряжённым газовыпускным клапаном. Тогда способ предпочтительно содержит закрытие входного уплотнительного клапана и открытие газовыпускного клапана перед открытием газовпускного клапана, обеспечение прохождения предварительно заданного количества продувочного газа через бункерную камеру и удаления через газовыпускной патрубок перед закрытием газовыпускного клапана и нагнетания давления бункерной камеры. Это позволяет осуществить продувку бункерной камеры воздухом перед нагнетанием давления в ней. Далее газовыпускной патрубок позволяет осуществить подачу продувочного газа в трубопровод откачки для его рециркуляции или удаления.
Согласно одному варианту осуществления данного изобретения продувочный газ получают из установки, содержащей процесс сгорания. Продувочным газом может, например, быть отходящий газ, полученный из регенератора. Такие отходящие газы в целом содержат высокую концентрацию СО2 и легко доступны в установках доменной печи.
Согласно одному варианту осуществления данного изобретения продувочный газ получают из установки для удаления СО2, при этом установка для удаления СО2 выделяет содержащий диоксид углерода газ из колошникового газа, извлечённого из доменной печи. Использование СО2 из установки для удаления СО2 в качестве продувочного газа позволяет бункерной камере заполняться негорючим газом, который легко доступен в установках рециркуляции газа. Действительно, необходимо удалить СО2 из извлечённого колошникового газа до его повторного использования. Вместо выгрузки удалённого СО2 он теперь может использоваться для продувки бункерной камеры для материала.
Предпочтительно диоксид углерода удаляют из извлечённого продувочного газа посредством адсорбции при переменном давлении или адсорбции напорно-вакуумного типа.
Предпочтительно перед подачей в бункерную камеру продувочный газ подают через напорный усилитель и буферный резервуар, прежде всего, если продувочный газ не находится под давлением или находится под недостаточным давлением.
Согласно одному варианту осуществления данного изобретения после подачи предварительно заданного количества продувочного газа через бункерную камеру бункерная камера герметично закрывается и в ней нагнетается давление посредством подачи в бункерную камеру продувочного газа в качестве нагнетающего газа. После продувки бункерной камеры в последней может быть нагнетено давление посредством подачи большего количества продувочного газа в бункерную камеру. Поскольку весь воздух откачан из бункерной камеры, то можно избежать мгновенных сгораний, даже при наличии СО в бункерной камере. Также следует отметить, что если бункерная камера находится под давлением с использованием продувочного газа, то можно менее строго подходить к объёму продувочного воздуха. Действительно, поскольку продувочный газ является не горючим газом, он не вступает в реакцию с О2, который может присутствовать в бункерной камере, за счет чего можно избежать мгновенных сгораний.
Согласно другому варианту осуществления данного изобретения после подачи предварительно заданного количества продувочного газа через бункерную камеру бункерная камера герметично закрывается и в ней нагнетается давление посредством подачи в бункерную камеру полуочищенного колошникового газа в качестве нагнетательного газа. Поскольку весь воздух откачан из бункерной камеры, то можно избежать мгновенных сгораний, даже при наличии СО в бункерной камере. Вследствие отсутствия О2 полуочищенный газ, который может являться горючим газом, может подаваться в бункерную камеру, не вызывая мгновенных сгораний. Это, прежде всего, является предпочтительным, так как полуочищенный газ всё ещё находится под давлением, когда он выходит из стадии вторичной очистки. Поэтому отсутствует необходимость приложения чрезмерной энергии для увеличения давления нагнетательного газа.
Предпочтительно полуочищенный газ выделяют из извлечённого из доменной печи колошникового газа после того, как он прошёл через стадию первичной очистки для производства частично очищенного колошникового газа и через первый этап стадии вторичной очистки для производства полуочищенного колошникового газа. Очистка извлечённого колошникового газа может содержать подачу извлечённого
- 2 019792 колошникового газа через стадию первичной очистки, в общем стадию сухой очистки, для производства частично очищенного колошникового газа, подачу частично очищенного колошникового газа через стадию вторичной очистки, в общем стадию мокрой очистки, для производства очищенного колошникового газа и подачу очищенного колошникового газа через стадию сушки для сушки очищенного колошникового газа. Следует отметить, что вместо стадии мокрой очистки может быть предусмотрена ещё одна стадия сухой очистки.
Стадия вторичной чистки может содержать первый этап, в котором частично очищенный газ подвергается предварительной промывке и охлаждению для производства полуочищенного газа, и второй этап, в котором частично очищенный колошниковый газ еще раз промывается и расширяется.
Предпочтительно извлечённый колошниковый газ после удаления из него диоксида углерода подаётся обратно в печь в виде восстановительного газа.
Извлечённый из бункерной камеры газ может быть рециркулирован и согласно различным вариантом осуществления изобретения быть подан в стадию вторичной очистки, и/или быть подан в систему пылеулавливания литейного цеха, и/или быть подан в часть извлечённого диоксида углерода, не использованного в качестве продувочного газа, например в цепь СО2. Предпочтительно извлечённый из бункерной камеры газ подают через фильтрующее устройство перед подачей в часть извлечённого диоксида углерода, не использованного в качестве продувочного газа.
Загрузочное устройство данного изобретения может являться устройством типа Ве11 Ье55 Тор, но не ограничиваясь им.
Краткое описание чертежей
Предпочтительные варианты осуществления изобретения будут описаны с помощью примеров со ссылкой на приложенные чертежи, на которых изображены:
фиг. 1 - схематичный вид установки доменной печи согласно уровню техники, содержащий доменную печь и установку очистки колошникового газа;
фиг. 2 - схематичный вид установки доменной печи согласно первому варианту осуществления данного изобретения, содержащий доменную печь и установку рециркуляции колошникового газа;
фиг. 3 - схематичный вид установки доменной печи согласно второму варианту осуществления данного изобретения;
фиг. 4 - схематичный вид установки доменной печи согласно третьему варианту осуществления данного изобретения.
Описание предпочтительных вариантов осуществления
На фиг. 1 в целом показана известная из уровня техники установка 10 доменной печи, содержащая доменную печь 11 и систему 12 трубопроводов для извлечения колошникового газа из верхнего участка 13 доменной печи 11. Перед сушкой в сушильной установке 18 и подачей в газовую цепь 20 извлечённый колошниковый газ подают через стадию 14 первичной очистки и стадию 16 вторичной очистки. Стадия 16 вторичной очистки содержит стадию 22 первичной предварительной промывки и охлаждения. После стадии 22 первичной предварительной промывки и охлаждения полуочищенный газ выделяют и подают в бункерную камеру 26 для нагнетания давления в последнем. Перед стадией 24 очистки колошниковый газ всё ещё находится под относительно высоким давлением, но должен быть сжат до давления, немного большего, чем давление в доменной печи.
На фиг. 2-4 показана установка 30 доменной печи согласно данному изобретению, содержащая доменную печь 32 и установку 34 рециркуляции колошникового газа. Первый вариант осуществления такой установки 30 доменной печи показан на фиг. 2. На верхнем конце 36 доменной печи 32 расположено загрузочное устройство 38 для подачи шихты в шахтную печь 32. В показанном варианте осуществления загрузочное устройство 38 содержит два бункера 40 для материала, при этом каждый бункер имеет бункерную камеру 42 для временного хранения шихты. Бункер 40 для материала содержит загрузочное отверстие и разгрузочное отверстие для приёма и выгрузки шихты. Входной уплотнительный клапан 44 сопряжён с загрузочным отверстием для герметичного закрытия последнего. Схожим образом, клапан 46 выгрузки материала и уплотнительный клапан выгрузки (не показан) сопряжены с разгрузочным отверстием для герметичного закрытия последнего.
Во время эксплуатации для подачи шихты в доменную печь клапан 46 выгрузки материала и уплотнительный клапан выгрузки закрываются, а входной уплотнительный клапан 44 открывается для того, чтобы подавать шихту в бункерную камеру 42 бункера 40 для материала. Как только желаемое количество шихты находится в бункерной камере 42, входной уплотнительный клапан 44 закрывается. Затем бункерную камеру 42 продувают за счет подачи продувочного газа в бункерную камеру 42, как будет описано ниже. Затем в камере 42 нагнетается давление за счет подачи нагнетательного газа в бункерную камеру 42. Когда давление в бункерной камере 42 является достаточным, клапан 46 выгрузки материала и уплотнительный клапан выгрузки открываются и шихта перемещается в доменную печь 32. Работа самой доменной печи хорошо известна и не будет описана здесь.
Согласно данному изобретению продувку бункерной камеры 42 осуществляют с помощью продувочного газа, содержащего по меньшей мере 75% СО2. Продувочный газ может являться отходящим газом, полученным из регенератора 47 или любой другой установки, содержащей процесс сгорания. Такие
- 3 019792 отходящие газы, в общем, содержат высокую концентрацию СО2 и легко доступны в установках 30 доменной печи. Альтернативно, продувочным газом может являться обогащенный СО2 газ, полученный из установки 60 для удаления СО2 установки 34 рециркуляции колошникового газа, которая будет описана подробно далее.
Установка 34 рециркуляции колошникового газа содержит средства для извлечения колошникового газа из доменной печи 32 для обработки извлечённого колошникового газа и для впрыскивания обработанного колошникового газа обратно в доменную печь 32. Колошниковый газ доменной печи извлекают из верхнего конца 36 доменной печи и по системе 48 трубопроводов сначала подают в установку 50 первичной очистки газа, в которой извлечённый колошниковый газ подвергают стадии первичной очистки для уменьшения количества пыли или инородных частиц из извлечённого газа. Установка 50 первичной очистки газа представляет собой стадию сухой очистки, содержащую, например, осевой циклон или пылеуловитель.
После прохождения через установку 50 первичной очистки газа теперь частично очищенный газ подают в установку 52 вторичной очистки газа, в которой извлечённый колошниковый газ подвергается стадии вторичной очистки, в общем стадии мокрой очистки. В установке 52 вторичной очистки газа частично очищенный колошниковый газ сначала проходит через стадию 54 предварительной промывки и охлаждения, при этом колошниковый газ спрыскивается водой. Затем частично очищенный колошниковый газ проходит через стадию 56 очистки, на котором колошниковый газ расширяется при прохождении через один или более кольцевых каналов, выполненных по типу трубок Вентури.
Из установки 52 вторичной очистки газа очищенный колошниковый газ подается через сушильную установку 58, прежде чем быть поданным в установку 60 для удаления СО2, в которой уменьшается содержание СО2 в колошниковом газе. Установкой 60 для удаления СО2 может являться установка Р8А/УР8А, вырабатывающая первый поток газа 62, обогащенный СО и Н2, и второй поток газа 64, содержащий в основном СО2. Первый поток газа 62 может быть использован в качестве восстановительного газа и может быть подан обратно в доменную печь 32 через фурменное устройство 65 после нагрева до температуры по меньшей мере 900°С, например, с помощью воздухонагревателей 66.
Второй поток газа 64 разделяется в точке 68 распределения на первую часть 70 и вторую часть 72. В то время как первая часть 70 второго потока газа 64 удаляется, вторая часть 72 второго потока газа 64 может быть использована в качестве продувочного газа для бункера 42 для материала. Этот продувочный газ может быть подан через напорный усилитель и буферный резервуар 74. Такой напорный усилитель и буферный резервуар 74 могут действительно быть необходимы для сжатия продувочного газа, прежде всего, если установка 60 для удаления СО2 не содержит криогенную установку.
Продувочный газ подают по подающему трубопроводу 76 в загрузочное устройство 38. Подающий трубопровод 76 может содержать первый рукав 78 для подачи продувочного газа в бункерную камеру 42 бункера 40 для материала. Однако подающий трубопровод 76 может также содержать второй рукав 79 и/или третий рукав 80 для подачи продувочного газа к клапанной коробке 82 и/или редуктору 84 привода лотка соответственно.
Продувочный газ, подаваемый в бункерную камеру 42 по первому рукаву 78, позволяет продувать бункерную камеру 42 посредством удаления из последней удерживаемого в бункерной камере 42 воздуха, избегая тем самым риска мгновенных сгораний во время нагнетания давления в бункерной камере 42. Продувочный газ, подаваемый в клапанную коробку 82 и редуктор 84 привода лотка по второму и третьему рукавам 79, 80, служит для поддержания избыточного давления в этих компонентах, то есть давление в этих компонентах удерживается немного выше давления в доменной печи. Продувочный газ может также служить в качестве аварийного охлаждения для клапанной коробки 82 и редуктора 84 привода лотка.
Также бункер 40 для материала может содержать газовыпускной патрубок 86, соединённый с трубопроводом 88 откачки газа, для обеспечения отвода газа из бункерной камеры 42. Согласно представленному на фиг. 2 варианту осуществления трубопровод 88 откачки подаёт извлечённый из бункерной камеры 42 газ в первую часть 70 второго потока газа 64 для его удаления.
Также бункер 40 для материала может содержать атмосферное отверстие 90. При необходимости продувки бункера 40 для материала атмосферное отверстие 90 и/или газовыпускной патрубок 86 остаются открытыми, в то время как продувочный газ подаётся в бункерную камеру 42 для осуществления удаления кислорода из бункерной камеры 42. Как только предварительно заданное количество продувочного газа подано в бункерную камеру 42, атмосферное отверстие 90 и газовыпускной патрубок закрываются и бункер 40 для материала находится под давлением.
Также трубопровод 88 откачки газа содержит фильтрующее устройство 92, через которое извлечённый из бункерной камеры 42 газ проходит перед подачей в первую часть 70 второго потока газа 64. Фильтрующее устройство 92 может содержать, например, электростатический фильтр и/или рукавный фильтр для предотвращения попадания частиц пыли в первую часть 70 второго потока газа 64.
Кроме того, в трубопроводе 88 откачки газа расположен эжектор 91. В таком эжекторе применяется эффект Вентури сопла Лаваля для преобразования энергии давления движущейся текучей среды в кинетическую энергию, создающую зону низкого давления, которая втягивает и увлекает за собой всасывае
- 4 019792 мую текучую среду. Следовательно, эжектор 91 может быть использован для вытяжки газа из бункерной камеры 42, сбрасывая тем самым давление в бункерной камере 42 до уровня атмосферного давления.
Следует отметить, что после продувки бункерной камеры 42 через подающий трубопровод 76 в бункерную камеру 42 подают нагнетательный газ. Во время повышения давления в бункерной камере 42 в подающий трубопровод 76 может быть подан продувочный газ, поступающий из регенератора 47 или установки 60 для удаления СО2. Альтернативно, по подающему трубопроводу 76 может быть также подан полуочищенный газ 89, поступающий из установки 52 вторичной очистки газа. Действительно, использование полуочищенного газа 89 является возможным благодаря тому, что весь О2 откачан из бункерной камеры 42 продувочным газом во время стадии продувки.
Второй вариант осуществления установки 30 доменной печи согласно изобретению показан на фиг.
3. Большинство признаков этого варианта осуществления идентичны признакам первого варианта осуществления и поэтому не будут рассмотрены повторно. Однако согласно этому варианту осуществления трубопровод 88 откачки газа не подаёт извлечённый из бункерной камеры 42 газ в первую часть 70 второго потока газа 64. Вместо этого, извлечённый газ подаётся обратно в установку 52 вторичной очистки газа между стадией 54 предварительной промывки и охлаждения и стадией 56 очистки. Это позволяет очистить извлечённый газ и снова подать его через установку 60 удаления СО2.
Третий вариант осуществления установки 30 доменной печи согласно изобретению показан на фиг.
4. Большинство признаков этого варианта осуществления идентичны признакам первого варианта осуществления и поэтому не будут рассмотрены повторно. Однако согласно этому варианту осуществления трубопровод 88 откачки газа не подаёт извлечённый из бункерной камеры 42 газ в первую часть 70 второго потока газа 64. Вместо этого, извлечённый газ подаётся в систему 94 пылеулавливания литейного цеха.
Список ссылочных обозначений
- Установка доменной печи,
- доменная печь,
- система трубопроводов,
- верхний участок,
- стадия первичной очистки,
- стадия вторичной очистки,
- сушильная установка,
- газовая цепь,
- стадия предварительной промывки и охлаждения,
- стадия очистки,
- бункер для материала,
- установка доменной печи,
- доменная печь,
- установка рециркуляции колошникового газа,
- верхний конец,
- загрузочное устройство,
- бункер для материала,
- бункерная камера,
- входной уплотнительный клапан,
- клапан выгрузки материала,
- регенератор,
- система трубопроводов,
- установка первичной очистки газа,
- установка вторичной очистки газа,
- стадия предварительной промывки и охлаждения,
- стадия очистки,
- сушильная установка,
- установка для удаления СО2,
- первый поток газа,
- второй поток газа,
- фурменное устройство,
- воздухонагреватель,
- точка распределения,
- первая часть,
- вторая часть,
- напорный усилитель и буферный резервуар,
- подающий трубопровод,
- первый рукав,
- второй рукав,
- 5 019792
- третий рукав,
- клапанная коробка,
- редуктор привода лотка,
- газовыпускной патрубок,
- трубопровод откачки газа,
- полуочищенный газ,
- атмосферное отверстие,
- эжектор,
- фильтрующее устройство,
- система пылеулавливания литейного цеха.

Claims (15)

1. Способ подачи шихты в доменную печь, оборудованную загрузочным устройством, имеющим по меньшей мере один бункер для материала, при этом бункер для материала содержит бункерную камеру, загрузочное отверстие для подачи шихты в бункерную камеру и разгрузочное отверстие для подачи шихты из бункерной камеры в доменную печь, при этом загрузочное отверстие имеет сопряжённый входной уплотнительный клапан для открытия и закрытия загрузочного отверстия, а разгрузочное отверстие имеет сопряжённый клапан выгрузки материала для открытия и закрытия разгрузочного отверстия, включающий стадии, на которых осуществляют открытие загрузочного отверстия и закрытие разгрузочного отверстия;
подачу шихты в бункерную камеру через загрузочное отверстие;
закрытие входного уплотнительного клапана;
нагнетание давления в бункерной камере посредством подачи нагнетательного газа в бункерную камеру;
открытие клапана выгрузки материала и подачу шихты из бункерной камеры в доменную печь, отличающийся тем, что заданное количество продувочного газа подают через бункерную камеру перед нагнетанием в нее давления, при этом продувочный газ содержит по меньшей мере 75% диоксида углерода.
2. Способ по п.1, в котором объем подаваемого продувочного газа до трёх раз больше объёма бункерной камеры.
3. Способ по п.1 или 2, в котором бункер для материала содержит газовпускной патрубок с сопряжённым газовым впускным клапаном и газовыпускной патрубок с сопряжённым газовым выпускным клапаном, при этом способ содержит закрытие входного уплотнительного клапана и открытие газового выпускного клапана перед открытием газового впускного клапана;
обеспечение протекания предварительно заданного количества продувочного газа через бункерную камеру и удаления через газовыпускной патрубок перед закрытием газового выпускного клапана и нагнетанием давления в бункерной камере.
4. Способ по одному из пп.1-3, в котором продувочный газ получают из установки, в которой осуществляется процесс сгорания.
5. Способ по п.4, в котором продувочным газом является отходящий газ, полученный из регенератора.
6. Способ по одному из пп.1-3, в котором продувочный газ получают из установки для удаления СО2, при этом установка для удаления СО2 выделяет содержащий диоксид углерода газ из колошникового газа, извлечённого из доменной печи.
7. Способ по п.6, в котором диоксид углерода выделяют из извлечённого колошникового газа посредством адсорбции при переменном давлении (Ргеззиге 3\νίπ§ АОюгрЦоп) или адсорбции напорновакуумного типа (Уасииш Ргеззиге δνίημ АОюгрЦоп).
8. Способ по одному из предшествующих пунктов, в котором продувочный газ перед подачей в бункерную камеру подают через напорный усилитель и буферный резервуар.
9. Способ по одному из пп.1-8, в котором после подачи предварительно заданного количества продувочного газа через бункерную камеру бункерную камеру герметично закрывают и в ней нагнетают давление посредством подачи в бункерную камеру дополнительного продувочного газа в качестве нагнетательного газа.
10. Способ по одному из пп.1-8, в котором после подачи предварительно заданного количества продувочного газа через бункерную камеру бункерную камеру герметично закрывают и в ней нагнетают давление посредством подачи в бункерную камеру полуочищенного колошникового газа в качестве нагнетательного газа.
11. Способ по п.10, в котором полуочищенный колошниковый газ выделяют из извлечённого из доменной печи колошникового газа после того, как он прошёл через стадию первичной очистки для выработки частично очищенного газа и через первый этап стадии вторичной очистки для выработки полу
- 6 019792 очищенного колошникового газа.
12. Способ по п.11, в котором стадия вторичной очистки содержит первый этап, на котором частично очищенный колошниковый газ предварительно промывают и охлаждают для выработки полуочищенного колошникового газа, и второй этап, на котором полуочищенный колошниковый газ еще раз промывают и расширяют.
13. Способ по одному из пп.6-12, в котором извлечённый колошниковый газ после удаления из него диоксида углерода подают обратно в печь в качестве восстановительного газа.
14. Способ по одному из пп.1-13, в котором извлечённый из бункерной камеры газ подвергают рециркуляции и подают в стадию вторичной очистки, и/или подают в систему пылеулавливания литейного цеха, и/или подают в часть извлечённого диоксида углерода, не использованного для подачи в бункерную камеру.
15. Способ по одному из предшествующих пунктов, в котором загрузочное устройство является устройством типа Ве11 Ьезз Тор.
EA201101569A 2009-04-28 2010-04-22 Способ подачи шихты в доменную печь EA019792B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LU91559A LU91559B1 (en) 2009-04-28 2009-04-28 Method for feeding a burden to a blast furnace
PCT/EP2010/055378 WO2010124992A1 (en) 2009-04-28 2010-04-22 Method for feeding a burden to a blast furnace

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201101569A1 EA201101569A1 (ru) 2012-05-30
EA019792B1 true EA019792B1 (ru) 2014-06-30

Family

ID=41466725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201101569A EA019792B1 (ru) 2009-04-28 2010-04-22 Способ подачи шихты в доменную печь

Country Status (16)

Country Link
US (1) US8512439B2 (ru)
EP (1) EP2425025B1 (ru)
JP (1) JP5503734B2 (ru)
KR (1) KR101561228B1 (ru)
CN (1) CN102388152B (ru)
AU (1) AU2010243769B2 (ru)
BR (1) BRPI1014357A2 (ru)
CA (1) CA2755863C (ru)
CL (1) CL2011002680A1 (ru)
EA (1) EA019792B1 (ru)
LU (1) LU91559B1 (ru)
MX (1) MX2011011379A (ru)
TW (1) TWI521180B (ru)
UA (1) UA101750C2 (ru)
WO (1) WO2010124992A1 (ru)
ZA (1) ZA201107737B (ru)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LU91558B1 (en) * 2009-04-28 2010-10-29 Wurth Paul Sa Method for feeding a burden to a blast furnace
LU91844B1 (en) * 2011-07-22 2013-01-23 Wurth Paul Sa Charging device for shaft furnace
EP2587204A1 (en) * 2011-10-31 2013-05-01 Paul Wurth Refractory & Engineering GmbH Blast furnace top gas treatment
JP6015915B2 (ja) * 2012-09-20 2016-10-26 三菱重工業株式会社 高炉設備
JP6015916B2 (ja) * 2012-09-20 2016-10-26 三菱重工業株式会社 高炉設備
USD756429S1 (en) * 2015-02-20 2016-05-17 Flamekeeper Llc Air control device
BR112022009275A2 (pt) * 2019-11-25 2022-08-02 Jfe Steel Corp Método de operação de alto-forno e instalação auxiliar de alto-forno usada no mesmo
JP7028364B2 (ja) * 2019-11-29 2022-03-02 Ｊｆｅスチール株式会社 高炉の操業方法および高炉附帯設備
CN112143844A (zh) * 2020-11-05 2020-12-29 中冶京诚工程技术有限公司 高炉休风放散煤气净化回收装置
CN117568538B (zh) * 2023-11-22 2024-07-05 广东中南钢铁股份有限公司 一种高炉的开炉料装填方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LU73752A1 (ru) * 1975-11-06 1976-06-11
US4067452A (en) * 1976-03-10 1978-01-10 Arthur G. Mckee & Company Charging apparatus for receptacle
JPS58161715A (ja) * 1982-03-17 1983-09-26 Nippon Steel Corp 高炉々頂装入ホツパ−の排圧方法
DE19950101C1 (de) * 1999-10-18 2001-04-19 Metallgesellschaft Ag Verfahren zum Eintragen körniger Feststoffe in einen unter Überdruck stehenden Behälter
FR2859483A1 (fr) * 2003-09-09 2005-03-11 Air Liquide Procede de fabrication de fonte avec utilisation des gaz du haut-fourneau pour la recuperation assistee du petrole

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5480206A (en) * 1977-12-09 1979-06-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Gas treating apparatus of blast furnaces
LU85811A1 (fr) * 1985-03-15 1986-10-06 Wurth Paul Sa Installation de chargement d'un four a cuve
JPH0210104Y2 (ru) * 1985-05-15 1990-03-13
CN86104795A (zh) * 1986-07-05 1987-04-15 林国护 高炉稳超高压操作方法和炉顶装置
CN1014720B (zh) * 1988-02-19 1991-11-13 河南省冶金研究所 炼铁高炉炉顶装料布料装置
US6478841B1 (en) 2001-09-12 2002-11-12 Techint Technologies Inc. Integrated mini-mill for iron and steel making
RU2230795C2 (ru) * 2002-09-30 2004-06-20 Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Способ выравнивания давления в загрузочном устройстве доменной печи
JP2004309067A (ja) 2003-04-09 2004-11-04 Nippon Steel Corp 高炉ガスの利用方法
CN2647866Y (zh) * 2003-08-06 2004-10-13 吴蔓洁 高炉无钟炉顶气密箱均压装置
CN100566838C (zh) * 2006-04-17 2009-12-09 中冶京诚工程技术有限公司 高炉喷吹烟煤磨机系统及其烟气不脱水自循环技术
CN1916187A (zh) * 2006-09-12 2007-02-21 沈阳东方钢铁有限公司 纯氧煤气高炉炼铁工艺和设备
JP5384798B2 (ja) * 2007-03-29 2014-01-08 Ｊｆｅスチール株式会社 製鉄所副生ガスからの液化貯蔵可能な燃料の製造方法
JP5325435B2 (ja) * 2007-10-31 2013-10-23 Ｊｆｅスチール株式会社 高炉ガスの分離方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LU73752A1 (ru) * 1975-11-06 1976-06-11
US4067452A (en) * 1976-03-10 1978-01-10 Arthur G. Mckee & Company Charging apparatus for receptacle
JPS58161715A (ja) * 1982-03-17 1983-09-26 Nippon Steel Corp 高炉々頂装入ホツパ−の排圧方法
DE19950101C1 (de) * 1999-10-18 2001-04-19 Metallgesellschaft Ag Verfahren zum Eintragen körniger Feststoffe in einen unter Überdruck stehenden Behälter
FR2859483A1 (fr) * 2003-09-09 2005-03-11 Air Liquide Procede de fabrication de fonte avec utilisation des gaz du haut-fourneau pour la recuperation assistee du petrole

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZHANG Y. ET AL: "Numerical and experimental investigation on the prevention of CO deflagration", JOURNAL OF LOSS PREVENTION IN THE PROCESS INDUSTRIES, ELSEVIER, vol. 22, no. 2, 1 March 2009 (2009-03-01), pages 169-175, XP026000229, ISSN: 0950-4230 [retrieved on 2008-12-13], abstract, "3. Experimental", page 170, right hand column to page 172, left hand column, page 174, bridging paragraph left and right hand column *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010124992A1 (en) 2010-11-04
TWI521180B (zh) 2016-02-11
TW201107692A (en) 2011-03-01
JP2012525491A (ja) 2012-10-22
EA201101569A1 (ru) 2012-05-30
EP2425025B1 (en) 2014-04-30
CA2755863A1 (en) 2010-11-04
AU2010243769A1 (en) 2011-10-06
CL2011002680A1 (es) 2012-05-11
KR101561228B1 (ko) 2015-10-16
CN102388152A (zh) 2012-03-21
BRPI1014357A2 (pt) 2016-04-05
CN102388152B (zh) 2015-04-01
UA101750C2 (ru) 2013-04-25
US8512439B2 (en) 2013-08-20
KR20120007541A (ko) 2012-01-20
CA2755863C (en) 2016-11-08
LU91559B1 (en) 2010-10-29
ZA201107737B (en) 2012-07-25
EP2425025A1 (en) 2012-03-07
AU2010243769B2 (en) 2014-11-13
US20120039700A1 (en) 2012-02-16
JP5503734B2 (ja) 2014-05-28
MX2011011379A (es) 2011-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA019792B1 (ru) Способ подачи шихты в доменную печь
ES2566926T3 (es) Procedimiento y dispositivo para el funcionamiento de una instalación de fermentación
EA019824B1 (ru) Способ подачи шихты в доменную печь
CN108602631A (zh) 粉体供给料斗的加压系统、气化设备及气化复合发电设备以及粉体供给料斗的加压方法
JP2016108594A (ja) 高炉炉頂装入装置の圧力調整装置
CN201981222U (zh) 高炉炉顶均压煤气回收装置
KR20220119069A (ko) 고로 플랜트 및 셧다운 공정
US20170233839A1 (en) Blast furnace plant
BRPI1014357B1 (pt) "loading method of a load in a high-oven"
CN2910896Y (zh) 回收二氧化碳装置
KR20220079251A (ko) 고로의 송풍 또는 재송풍 공정 및 이를 위한 고로 설비
RU2181745C2 (ru) Способ бездымной загрузки коксовых печей

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): KZ RU