FR2500478A2 - Procede pour reduire la consommation d'agents reducteurs dans un appareil de reduction-fusion des minerais metalliques, notamment dans un haut fourneau siderurgique - Google Patents

Procede pour reduire la consommation d'agents reducteurs dans un appareil de reduction-fusion des minerais metalliques, notamment dans un haut fourneau siderurgique Download PDF

Info

Publication number
FR2500478A2
FR2500478A2 FR8103709A FR8103709A FR2500478A2 FR 2500478 A2 FR2500478 A2 FR 2500478A2 FR 8103709 A FR8103709 A FR 8103709A FR 8103709 A FR8103709 A FR 8103709A FR 2500478 A2 FR2500478 A2 FR 2500478A2
Authority
FR
France
Prior art keywords
blast
sep
gas
ore
injected
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
FR8103709A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2500478B2 (fr
Inventor
Lucien De Saint-Martin
Yann Delassat De Pressigny
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institut de Recherches de la Siderurgie Francaise IRSID
Original Assignee
Institut de Recherches de la Siderurgie Francaise IRSID
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
Priority claimed from FR8015765A external-priority patent/FR2486962A1/fr
Application filed by Institut de Recherches de la Siderurgie Francaise IRSID filed Critical Institut de Recherches de la Siderurgie Francaise IRSID
Priority to FR8103709A priority Critical patent/FR2500478B2/fr
Publication of FR2500478A2 publication Critical patent/FR2500478A2/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2500478B2 publication Critical patent/FR2500478B2/fr
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
    • C21B5/001—Injecting additional fuel or reducing agents
    • C21B5/002—Heated electrically (plasma)
    • 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
    • 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)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

PROCEDE POUR REDUIRE LA CONSOMMATION D'AGENTS REDUCTEURS DANS UN APPAREIL DE FUSION-REDUCTION DES METAUX A PARTIR DE LEURS MINERAIS, NOTAMMENT DANS UN HAUT FOURNEAU SIDERURGIQUE. SELON LE PROCEDE DE L'INVENTION, ON RECYCLE LE GAZ DE GUEULARD PRODUIT PAR L'APPAREIL POUR L'INJECTER DANS LA ZONE D'ELABORATION DE L'APPAREIL ET, PREALABLEMENT A SA REINJECTION, ON ELIMINE, AU MOINS PARTIELLEMENT, L'ANHYDRIDE CARBONIQUE QU'IL CONTIENT ET ON LE RECHAUFFE. LE PROCEDE SE CARACTERISE EN CE QUE, CONJOINTEMENT AVEC LEDIT GAZ, ON INJECTE DANS L'APPAREIL UNE PARTIE DU MINERAI. L'INVENTION PERMET UNE AUGMENTATION SENSIBLE DE LA PERMEABILITE DE LA CHARGE VIS-A-VIS DU GAZ MONTANT A TRAVERS L'APPAREIL.

Description

PROCEDE POUR REDUIRE LA CONSOMMATION D'AGENTS REDUCTEURS DANS UN APPAREIL
DE REDUCTION-FUSION DES MINERAIS METALLIQUES,
NOTAMMENT DANS UN HAUT FOURNEAU SIDERURGIQUE
La présente invention a trait à la conduite de la marche d'un appareil de réduction-fusion des minerais métalliques, notamment un haut fourneau sidérurgique, pour en réduire la consommation d'agents réducteurs, tels que le coke.
Plus précisément, l'invention concerne une mise en oeuvre particulière du procédé, objet de la demande de brevet principal nO 80/15765 du 15 juillet 1980 au nom du demandeur.
On rappelle que la demande de brevet principal a pour objet un procédé de conduite d'un appareil de réduction-fusion des minerais, tel qu'un haut fourneau sidérurgique, qui consiste à remplacer le vent, soufflé habituellement aux tuyères de l'appareil, par le gaz de gueulard produit par ce dernier. On recycle intégralement ce gaz au niveau des tuyères après décarbonatation et réchauffage, de manière à satisfaire aux besoins thermiques de l'appareil.
Ce réchauffage peut être relativement modéré (température des gaz réchauffés de l'ordre de 1 0000C) à l'aide de moyens traditionnels tels que des cowpers, auquel cas on injecte conjointement avec le gaz, de l'oxygène pur d'appoint. Le fonctionnement de l'appareil peut être toutefois assuré uniquement par le gaz de gueulard recyclé, lequel est alors fortement réchauffé, aux alentours de 2 7000C, par des moyens appropriés, tels que des torches à plasma implantées au niveau des tuyères.
Toutefois, il se pose un problème : dar.s la demande de brevet principal, on a réussi à améliorer la mise au mille d'agents réducteurs tels que le coke. Cette diminution est inévitablement accompagnée d'un changement des propriétés physiques de la charge enfournée dans l'appareil, surtout d'un changement de la perméabilité de la charge vis-à-vis du gaz. Dans l'appareil de fusion-réduction des métaux, le gaz injecté dans la zone d'élaboration s' élève et passe au travers de la charge enfournée qui devient alors le siège d'échanges de chaleur et de réactions de réduction des oxydes métalliques. I1 est donc important de maintenir la perméabilité de la charge à une valeur appropriée. En particulier, dans les hauts fourneaux sidérurgiques, c'est le coke qui influe sur la perméabilité.
C'est ainsi qu'on peut etre amené à devoir compenser la baisse de la perméabilité de la charge due à la diminution de l'enfournement de coke pour que le haut fourneau fonctionne normalement.
Le but de l'invention, obJet de la présente demande de certificat d'addition, est justement de perfectionner le procédé de la demande de brevet principal. Plus particulièrement, le but de l'invention est de résoudre le problème énoncé ci-dessus.
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé pour réduire la consommation d'agents réducteurs dans un appareil de fusion-réduction des métaux à partir de leurs minerais, notamment dans un haut fourneau sidérurgique, selon lequel on recycle le gaz de gueulard produit par l'appareil pour l'injecter dans la zone d'élaboration de l'appareil, et, préalablement à sa ré-injection, on élimine, au moins partiellement, l'anhydride carbonique qutil contient et on le rechauffe, caractérisé en ce que, conjointement avec ledit gaz, on injecte dans l'appareil une partie du minerai.
Selon une caractéristique de l'invention, la quantité de minerai injectée conjointement avec ledit gaz est inférieure à 600 kg/tF.
Selon un mode de réalisation de l'invention, on élimine la quasitotalité de l'anhydride carbonique dudit gaz avant son injection.
Suivant un mode de réalisation préféré, on réchauffe ledit gaz au moyen de torches à plasma.
Comme on le comprendra au vu de la description qui suit, en enfournant une partie du minerai avec la charge par le gueulard et en injectant l'autre partie du minerai avec le gaz de gueulard dans la zone d'élaboration de l'appareil, on peut diminuer le rapport des volumes de minerai et d'agent réducteur enfournés par le gueulard, ce qui permet d'eviter une baisse sensible de la perméabilité de la charge ou bien de maintenir cette perseaW bilité à un niveau admissible pour un fonctionnement normal de l'appareil.
On a présenté dans le tableau en annexe les rapports en volume du minerai et du coke qui sont enfournés dans un haut fourneau. Comme on l'a déjà expliqué ci-dessus, c'est le coke qui influe sur la perméabilité de la charge vis-à-vis du gaz. Le rapport en volume mineraijcoke indique donc le degré de la perméabilité de la charge.
Dans la production habituelle de fonte hématite, le rapport en volume minerai/coke est de 0,815. Par contre, dans le procédé de la demande de brevet principal selon lequel on injecte dans les tuyères le gaz de gueulard en le réchauffant au moyen de torches à plasma, le rapport en volume minerai/coke s'élève à 1,645, ce qui implique une baisse sensible de ja perméa bilité de la charge.
Lorsque, conformément à l'invention, on injecte 500 kg/tF de minerai conjointement avec le gaz de gueulard dans les tuyères équipées de torches à plasma, le rapport en volume minerai/coke des matières enfournés au gueulard baisse jusqu'à 1,095. Ainsi, selon l'invention, la perméabilité de la charge est améliorée ou bien maintenue à un niveau acceptable.
Il est préférable de limiter l'injection de minerai à une quantité de l'ordre de 600 kg/tF. En effet, lorsqu'on augmente la quantité de minerai injectée conjointement au gaz, la température du gaz de gueulard sortant de l'appareil augmente également, ce qui traduit un abaissement du rendement énergétique global de l'opération. La limite d'injection de minerai découle donc d'un compromis entre la perméabilité et le rendement thermique qui devrait être atteint aux environs de 500 kg/tF, ainsi que l'ont constaté les inventeurs.
L'injection de minerai oxydé au bas de l'appareil constitue un apport d'oxygène qui conduit au développement d'une réaction fortement endothermique et demande de limiter les apports de C02 par le gaz de gueulard recyclé, C 2 dont la décomposition est également endothermique. Il est donc préférable d'éliminer la quasi-totalité du C02 contenu dans le gaz de gueulard avant de l'injecter dans l'appareil, cette élimination pouvant se faire par tout traitement approprié connu, par exemple par lavage du gaz avec une solution active.
Comme on le sait, les gaz produits aux points d'injection dans l'appareil doivent être à une température de l'ordre de 2 0000C ou plus, et ceci après réduction du minerai de fer injecté. Les forts besoins thermiques existant dans cette zone conduisent à préférer les torches à plasma comme moyen de fourniture d'énergie en chauffant le gaz recyclé plutôt que l'injection d'oxygène pur qui peut également fournir de l'énergie par combustion de coke.
Le minerai injecté selon l'invention est, préalablement à l'injection, divisé ou pulvérisé afin de faciliter l'injection.
Le débit de gaz de gueulard injecté dans l'appareil doit être déterminé conformément aux conditions de fonctionnement de l'appareil. Le gaz de gueulard restant peut être soit évacué à la torchère, soit utilisé pour d'autres buts, par exemple, comme combustible pour une centrale thermique.
T A B L E A U
ENFOURNEMENT POUR HAUT FOURNEAU
Figure img00040001
coke <SEP> minerai <SEP> minerai/coke
<tb> kg/tF <SEP> m3/tF <SEP> kg/tF <SEP> m3/tF <SEP> (en <SEP> volume)
<tb> Production <SEP> habituelle <SEP> de <SEP> fonte <SEP> hématite <SEP> 460 <SEP> 0,920 <SEP> 1 <SEP> 500 <SEP> 0,750 <SEP> 0,815
<tb> Production <SEP> de <SEP> fonte <SEP> hématite <SEP> selon <SEP> la
<tb> demande <SEP> de <SEP> brevet <SEP> principal <SEP> avec <SEP> 228 <SEP> 0,456 <SEP> 1 <SEP> 500 <SEP> 0,750 <SEP> 1,645
<tb> réchauffage <SEP> à <SEP> plasma
<tb> Production <SEP> de <SEP> fonte <SEP> hématite <SEP> selon <SEP> charge <SEP> : <SEP> 1 <SEP> 000
<tb> 228 <SEP> 0,456 <SEP> charge <SEP> : <SEP> 0,500 <SEP> 1,095
<tb> l'invention <SEP> avec <SEP> réchauffage <SEP> à <SEP> plasma <SEP> injection <SEP> : <SEP> 500
<tb>

Claims (1)

    REVENDICATIONS 1") Procédé pour réduire la consommation d'agents réducteurs dans un appareil de fusion-réduction des métaux à partir de leurs minerais, notamment dans un haut fourneau sidérurgique, selon lequel on remplace le vent habituellement soufflé dans l'appareil par le gaz de gueulard produit par ledit appareil, gaz de gueulard que l'on recycle pour l'in- jecter dans la zone d'élaboration de l'appareil après avoir préalablement éliminé, au moins partiellement, l'anhydride carbonique qu'il contient et après l'avoir préchauffé, caractérisé en ce que, conjointement avec ledit gaz, on injecte dans l'appareil une partie du minerai. 2") Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la quantité de minerai injecté conjointement avec ledit gaz est inférieure à 600 kg/tF.
  1. 30) Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on élimine la quasi-totalité de l'anhydride carbonique contenu dans ledit gaz avant son injection.
    4 ) Procédé selon l'une des revendications 1 à 3,'caractérisé en ce qu'on chauffe ledit gaz au moyen de torches à plasma.
FR8103709A 1980-07-15 1981-02-23 Procede pour reduire la consommation d'agents reducteurs dans un appareil de reduction-fusion des minerais metalliques, notamment dans un haut fourneau siderurgique Expired FR2500478B2 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8103709A FR2500478B2 (fr) 1980-07-15 1981-02-23 Procede pour reduire la consommation d'agents reducteurs dans un appareil de reduction-fusion des minerais metalliques, notamment dans un haut fourneau siderurgique

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8015765A FR2486962A1 (fr) 1980-07-15 1980-07-15 Procede pour reduire la consommation d'agents reducteurs dans un appareil de reduction-fusion des minerais metalliques, notamment dans un haut-fourneau siderurgique
FR8103709A FR2500478B2 (fr) 1980-07-15 1981-02-23 Procede pour reduire la consommation d'agents reducteurs dans un appareil de reduction-fusion des minerais metalliques, notamment dans un haut fourneau siderurgique

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2500478A2 true FR2500478A2 (fr) 1982-08-27
FR2500478B2 FR2500478B2 (fr) 1986-11-14

Family

ID=26221894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR8103709A Expired FR2500478B2 (fr) 1980-07-15 1981-02-23 Procede pour reduire la consommation d'agents reducteurs dans un appareil de reduction-fusion des minerais metalliques, notamment dans un haut fourneau siderurgique

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2500478B2 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2573437A1 (fr) * 1984-11-21 1986-05-23 Siderurgie Fse Inst Rech Procede pour la conduite d'un haut fourneau, notamment d'un haut fourneau siderurgique

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR623333A (fr) * 1926-04-06 1927-06-22 Procédé pour le fonctionnement de hauts-fourneaux et fours à cuve analogues dans lesquels on insuffle les poussières du gueulard
FR972004A (fr) * 1940-12-19 1951-01-24 Ingenieurbu Ro Fu R Hu Ttenbau Procédé de réduction de minerais oxydés
FR1340858A (fr) * 1962-07-31 1963-10-25 Siderurgie Fse Inst Rech Procédé et dispositif pour accroître la production des hauts fourneaux
US3460934A (en) * 1966-12-19 1969-08-12 John J Kelmar Blast furnace method
FR2098026A5 (en) * 1970-06-30 1972-03-03 Rech Metal Centre Injecting hot reducing gas into a blast furn- - ace
FR2215478A1 (fr) * 1973-01-26 1974-08-23 Stiftelsen Metallurg Forskni
FR2256233A1 (fr) * 1973-12-27 1975-07-25 Centre Rech Metallurgique

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR623333A (fr) * 1926-04-06 1927-06-22 Procédé pour le fonctionnement de hauts-fourneaux et fours à cuve analogues dans lesquels on insuffle les poussières du gueulard
FR972004A (fr) * 1940-12-19 1951-01-24 Ingenieurbu Ro Fu R Hu Ttenbau Procédé de réduction de minerais oxydés
FR1340858A (fr) * 1962-07-31 1963-10-25 Siderurgie Fse Inst Rech Procédé et dispositif pour accroître la production des hauts fourneaux
US3460934A (en) * 1966-12-19 1969-08-12 John J Kelmar Blast furnace method
FR2098026A5 (en) * 1970-06-30 1972-03-03 Rech Metal Centre Injecting hot reducing gas into a blast furn- - ace
FR2215478A1 (fr) * 1973-01-26 1974-08-23 Stiftelsen Metallurg Forskni
FR2256233A1 (fr) * 1973-12-27 1975-07-25 Centre Rech Metallurgique

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2573437A1 (fr) * 1984-11-21 1986-05-23 Siderurgie Fse Inst Rech Procede pour la conduite d'un haut fourneau, notamment d'un haut fourneau siderurgique
EP0182730A1 (fr) * 1984-11-21 1986-05-28 Institut De Recherches De La Siderurgie Francaise (Irsid) Procédé pour la conduite d'un haut-fourneau, notamment d'un haut-fourneau sidérurgique

Also Published As

Publication number Publication date
FR2500478B2 (fr) 1986-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7184867B2 (ja) 製鉄又は製鋼プラントの運転する方法
EP2798293B1 (fr) Procédé pour la production de fonte dans un haut-fourneau avec recyclage de gaz de gueulard
JP2012506487A (ja) 溶融還元法を行うための方法および装置
KR20230006894A (ko) 침탄된 해면철을 제조하는 방법
EP3687941B1 (fr) Méthode de production de gaz de synthèse chaud, en particulier destiné à être utilisé dans le fonctionnement d&#39;un haut-fourneau
US20220145410A1 (en) Method for operating a blast furnace
WO2019150204A1 (fr) Technologie de production de fonte avec injection dans le haut fourneau d&#39;oxygène et d&#39;oxyde de carbone
US20240093330A1 (en) Arrangement and process for charging iron ore to, and/or discharging sponge iron from, a direct reduction shaft
JP5509676B2 (ja) 竪型炉の操業方法
CN101558170A (zh) 使用棕榈壳木炭的电弧炉炼钢方法
JP6548707B2 (ja) 溶銑の製造装置及び溶銑の製造方法
JP4650226B2 (ja) 溶融還元方法
US20240035103A1 (en) Process for the production of carburized sponge iron
US5437706A (en) Method for operating a blast furnace
FR2500478A2 (fr) Procede pour reduire la consommation d&#39;agents reducteurs dans un appareil de reduction-fusion des minerais metalliques, notamment dans un haut fourneau siderurgique
CA3222487A1 (fr) Recyclage d&#39;hydrogene gazeux dans un procede de reduction directe
JP7190066B2 (ja) 冶金炉を運転する方法
FR2486962A1 (fr) Procede pour reduire la consommation d&#39;agents reducteurs dans un appareil de reduction-fusion des minerais metalliques, notamment dans un haut-fourneau siderurgique
JP7272312B2 (ja) 還元鉄の製造方法
Kumar Formation of Steel from Iron Ore
CN117178064A (zh) 运行电弧炉的方法、电弧炉和钢厂
KR20230138002A (ko) 직접 환원 공정에서의 배출 가스 회수
JP2000008115A (ja) 冷鉄源の溶解方法
KR20220158450A (ko) 수소 기반 용철 제조 방법 및 그 장치
FR2499590A2 (fr) Procede pour reduire la consommation d&#39;agents reducteurs dans un appareil de reduction-fusion des minerais metalliques, notamment dans un haut fourneau siderurgique