HU189558B - Apparatus for the direct reduction of iron oxide by applying coke oven gas - Google Patents
Apparatus for the direct reduction of iron oxide by applying coke oven gas Download PDFInfo
- Publication number
- HU189558B HU189558B HU82245A HU24582A HU189558B HU 189558 B HU189558 B HU 189558B HU 82245 A HU82245 A HU 82245A HU 24582 A HU24582 A HU 24582A HU 189558 B HU189558 B HU 189558B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- gas
- furnace
- reforming
- shaft furnace
- inlet
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/0073—Selection or treatment of the reducing gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/02—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in shaft furnaces
-
- 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
- C21B2100/22—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by reforming
-
- 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
-
- 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
- C21B2100/60—Process control or energy utilisation in the manufacture of iron or steel
- C21B2100/66—Heat exchange
-
- 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
- Y02P10/134—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen
-
- 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
- Y02P10/143—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions of methane [CH4]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Industrial Gases (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Description
A találmány tárgya berendezés vasoxid kokszolókemence-gáz alkalmazásával történő közvetlen redukciójára.
Vasoxidnak agglomerált pelletek vagy darabos érc formájában közvetlenül fémvassá történő redukálása az utóbbi években nagymértékben elterjedt és számos ilyen redukáló üzemet működtetnek. Az ilyen üzemekben ma már évente több, mint 15 millió tonna közvetlenül redukált vasat, más néven vas szivacsot állítanak elő. Az így nyert terméket elsősorban villamos ivkemencékben dolgozzák fel. Minthogy az acélgyártó villamos ívkemencék száma állandóan növekszik, a közvetlenül redukált fémvas iránti igény is nagymértékben fokozódik.
A legtöbb üzemelő berendezésben a vasoxid közvetlen redukciójához földgázt használnak fel redukáló közegként. A földgáz reformálásával nyerik a szénmonoxidot és a hidrogént, amelyek a redukcióban közvetlenül résztvesznek. Jelenleg a leghatékonyabb és gazdaságosabb redukáló üzemek, amelyek a vasoxid redukálását földgáz felhasználásával végzik a M1DREX cégnél működnek. A berendezésekben a földgáz folyamatos katalitikus reformálása megy végbe, ehhez oxidáló közegként széndioxidot és recirkulált hűtött vízgőzt használnak. Az eljárás lényegében a 3 748 120 sz. USA szabadalomban bemutatottnak felel meg.
A földgáz vagy más szénhidrogén tartalmú gázok katalitikus reformálása során igen fontos, hogy a gázkeverékben a kéntartalmat igen alacsonyan tartsuk, annak érdekében, hogy a katalizátor kénnel történő szennyeződését megakadályozzuk. A reformálás során a maximális kéntartalom, mellyel még a katalizátor tönkremenetele elkerülhető, körülbelül 2-3 ppm (térfogat). Ahhoz, hogy a gázkeverékben ilyen alacsony kéntartalmat biztosítsunk, rendkívül drága és komplikált kéntelenítő műveleteket kell elvégezni, mielőtt a gázkeveréket a folyamatban fel lehet használni.
Jóllehet kokszolókemence-gáz számos helyen hozzáférhető és tüzelőanyagként alkalmazható lenne, problémát jelent, hogy ezek a gázok több kéntartalmú alkotót, például COS-t és tiofént tartalmaznak.
A jelen találmánnyal olyan berendezés kifejlesztése a célunk, amellyel a 86 980 sz. USA szabadalmi bejelentés szerinti megoldás tovább fejleszthető oly módon, hogy az alkalmazott tüzelőanyagot magában a redukáló kemencében kéntelenítjük. A gázban, illetve gázkeverékben lévő kén ugyanis a közvetlenül redukált forró vassal lép reakcióba, mielőtt a reformáló egységbe kerül. így a felhasznált gázban akár 400 ppm nagyságrendű kén is lehet, anélkül, hogy a késztermékben a kén mennyisége a megengedettnél magasabb értékre emelkedne, minthogy a kén a redukció alatt lép érintkezésbe a vassal. Ennek megfelelően a találmány szerint felhasználhatók olyan gázok, amelyeket a kemencén kívül igen nehéz kénteleníteni: például kokszolókemence-gáz vagy szerves kénvegyületeket tartalmazó földgáz.
A 86 980 sz. USA szabadalmi bejelentésben ismertetett megoldásnál a tüzelőanyagot gázhevítő berendezésben melegítik, majd az eltávozó torokgázt reformáló berendezésben redukáló gázzá reformálják.
Ennek eredményeképpen a tüzelőanyag sokkal nagyobb hatásfokkal használható fel. A jelen találmánnyal olyan magas hatásfokkal dolgozó berendezést hoztunk létre vas közvetlen redukálására, amelyben lehetővé válik a szénhidrogén tartalmú gázalakú tüzelőanyag redukáló gázzá történő reformálása és a tüzelőanyagnak a redukáló eljárás során történő kéntelenítése, még mielőtt a reformálás lejátszódna. Célunk volt továbbá, hogy olyan berendezést hozzunk létre, amely felhasználható szerves kénvegyületeket tartalmazó gázalakú tüzelőanyagok hasznosítására.
A kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldottuk meg, hogy az aknakemencéhez tartozó reformáló kemencében legalább egy, a katalizátort tartalmazó reformáló csöveket melegítő égő van és a reformáló kemencéhez kapcsolt égéstermék elvezető cső olyan hőcserélővel van összekapcsolva, amely a fűtőgázt szolgáltató gázforrással van öszszekapcsolva.
A berendezés célszerűen második hőcserélővel is el van látva és ez egyrészt levegőforrással, másrészt a reformáló kemence égéstermék elvezetőcsövével van összekapcsolva.
Az aknakemence első redukálógáz bevezető csonkja és alsó része között előnyösen hütőzóna van kialakítva, amelynek hűtőgáz bevezetése az aknakemence felső részéhez kapcsolódó gázmosó hűtőberendezéssel van összekapcsolva. A hűtőzóna hűtőgáz kivezetése viszont további gázmosó-hűtőberendezésen keresztül a reformáló kemence katalizátorral töltött reformáló csöveihez van csatlakoztatva. Az aknakemence felső részéhez kapcsolódó gázmosó hűtőberendezés ugyanakkor a reformáló kemence égőjével is össze lehet kapcsolva.
A találmányt részleteiben kiviteli példa kapcsán, a csatolt rajzmellékletekben ismertetjük, ahol az
1. ábra a találmány egyik előnyös kiviteli alakjának sematikus ábrázolása, míg a
2. ábra a találmány egy másik előnyös kiviteli alakját mutatja be.
A 10 redukáló kemence ismert függőleges, hőálló béléssel ellátott ellenáramú aknakemence. A 12 kiinduló anyagot vasoxid pelletek, darabos érc vagy érc és pelletek keverékének formájában vezetjük be a 10 redukáló kemencébe. A bevezetett anyag névleges szemcsenagysága 5-30 mm. Az anyag a 14 garatba kerül és innen 16 aknán átjut a 10 redukáló kemencébe, ahol a 17 betétet képezi. A redukált tennék az aknakemence alsó részéből a 18 kibocsátó aknán át távozik a 20 szállítószalagra. A 20 szállítószalag sebessége határozza meg a 17 betét süllyedésének sebességét a 10 redukáló kemencében.
A 10 redukáló kemence középső részénél forró gáz bevezető 22 csőcsonk van elhelyezve. A forró gáz bevezető 22 csőcsonk több 24 bevezető cellával van kapcsolatban a 10 redukáló kemence kerülete mentén.
A 10 redukáló kemencét elhagyó torokgázt amely a kemencét a 32 kivezető csonkon hagyja el - a 34 gázmosó-hűtőberendezésben tisztítjuk meg a portól és a 36 csőbe vezetjük be. A hűtőgázt a 38
189 558 csőbe 40 ventillátor szívja be és továbbítja a hűtőzónába, amely 42 hűtőgázbevezetéssel ellátott 44 elosztótagból és a 10 aknakemencében fölötte elhelyezett 46 gyűjtőtagból áll. A hűtőzónához csatlakozik a 48 hűtőgázkivezetés és a külső 50 gázmosóhűtőberendezés. A lehűtött és megtisztított gáz az 50 gázmosó-hűtőberendezésből az 51 csövön keresztül távozik, majd innen számos, hőálló ötvözetből készült 52 reformáló csőbe kerül bevezetésre. Egy ilyen cső a rajzon is látható. Mindegyik 52 reformáló cső a belépési szakaszában darabos hőálló anyaggal van kitöltve, míg a fennmaradó hoszszabb szakaszt 54 katalizátorral töltjük ki; ez a reformáló katalizátor nikkel vagy kobalt. Az 52 reformáló csöveket tűzálló béléssel ellátott 56 reformáló kemence veszi körül, amelyben több 58 égő van elrendezve (ezek közül a rajzon egyet tüntettünk fel). Az 56 reformáló kemencéből az 58 égő elhasznált égési gázai 60 füstelvezető csövön keresztül távoznak. A 36 csőből kiáramló lehűtött torokgáz egy része 62 külső forrásból bevezetett tüzelőanyaggal együtt a 64 csövön keresztül jut az egyes égőkhöz. A 60 füstelvezető cső két sorbakapcsolt 66, 68 hőcserélővel áll kapcsolatban. A 66 hőcserélőn áthaladó 70 cső összeköti az égési levegőt szolgáltató 72 forrást az 58 égővel. A 75 forrásból jövő tüzelőanyag áthalad a 68 hőcserélőn. A felmelegitett tüzelőanyag, ill. gáz a 10 redukáló kemencébe a 82 és 84 csöveken, valamint a 26 bevezetőcsonkon jut be. Az 52 reformer csöveket elhagyó gáz első, rendszerint nagyobb része a forró redukáló gázt bevezető 22 csőcsonkhoz jut, a forró reformált redukáló gáz a 87 és 90 csöveken áramlik keresztül.
A forró gáz másik, általában kisebb részét az 52 reformáló csövekből a 92 csövön és a 94 szelepen keresztül vezetjük, majd a gáz összekeveredik a felmelegitett tüzelőanyaggal a 84 csőben. Ez a keverék alkotja a forró előredukáló gázt, amit a 10 redukáló kemencébe a 26 bevezetőcsonkon keresztül vezetünk be. A tüzelőanyagként felhasználásra kerülő gáz hőmérsékletének legalább 600 °C körül kell lenni.
A hevítés azért szükséges, hogy a gáz hőmérséklete elég magas legyen ahhoz, hogy ennek és a visszavezetett gáznak a keveréke el tudja végezni a vasoxid direkt redukálását.
A találmány szerinti berendezésben tehát a ként tartalmazó gázt, például kokszolókemence-gázt, földgázt vagy torokgázt a reformált gázzal lehet összekeverni és így egy redukáló gázkeveréket nyerünk. Ez a keverék kerül a 10 redukáló kemencébe. Ehhez az ábrán látható berendezésben egyszerűen zárjuk a 84 csővezetékben lévő 100 szelepet.
A különböző gázok általában szokásos kéntelenítése során számos bevált eljárást alkalmaznak a hidrogénszulfid eltávolítására. így a földgázból, torokgázböl vagy kokszolókemence-gázból a hidrogénszulfid egy lépésben eltávolítható. Ugyanakkor azonban a karbonilszulfid (COS) és egyéb szerves kénvegyületek, például a tiofén (C4H4S) csak komplikált és drága többlépéses kéntelenítő eljárás segítségével alakítható hidrogénszulfiddé, amelyet azután viszonylag könnyen el lehet távolítani.
Vizsgálataink során felfedeztük, hogy a tiofén és egyéb szerves kénvegyületek eltávolíthatók a gázokból, ha hidrogén jelenlétében azokat közvetlenül redukált forró vas pelletekkel reagáltatjuk. Az is kiderült, hogy a közvetlenül redukált vas alacsonyabb hőmérsékleten hatástalan ezen kénvegyületek eltávolítása szempontjából és csupán 700 ’Cnál magasabb hőmérsékleten használható erre a célra. Az ilyen módon végzett kéntelenítés pontos mechanizmusát nem ismerjük, de úgy gondoljuk, hogy a közvetlenül redukált forró vas hatékony katalizátorként működik ezen kénvegyületeknek hidrogénszulfiddé történő alakításában, a hidrogénszulfid pedig reagál a vassal. Mindenesetre tény, hogy a kén a gázból a redukált vasba jut.
A fenti okokból kell a gázkeveréket a 26 bevezető csonkhoz 700 °C fölötti hőmérsékleten vezetni. A vasoxid közvetlen redukálásához általában ennél magasabb hőmérsékleteket, de legalább 800 °C hőmérsékletet alkalmaznak. Bizonyos pelletek azonban hajlamosak az összetapadásra 800 °C környékén, így ezeket alacsonyabb hőmérsékleten kell redukálni. A 22 forrógáz bevezető csonkokhoz tehát a gázt célszerű 750 °C hőmérsékleten vezetni.
A továbbiakban a találmány szerinti berendezés működésének szemléltetésére olyan példát mutatunk be, amelynek során ként tartalmazó kokszolókemence-gázt használunk fel fűtőgázként. Ugyanezt a gázt alkalmazzuk tüzelőanyagként mind a reformáló kemencében, mind pedig a gázhevítőben. A felhasznált kokszolókemence-gáz kéntartalma 200 ppm (térfogat), ami megfelel egy egylépesben végzett kéntelenítés eredményének. Ilyen mennyiségként tartalmazó gázokat jól lehet alkalmazni tüzelőanyagként, nem használhatók azonban reformáláshoz.
A példa szerinti forró redukáló gázt az 52 reformáló csövekből 900 °C hőmérsékleten vezetjük a 22 forró gáz bevezető csonkhoz. Előredukáló gázként a 900 °C hőmérsékletű reformált gáz és a 750 °C hőmérsékletű forró kokszolókemence-gáz keverékét vezetjük a 26 bevezető csonkhoz. A gázkeverék hőmérséklete hozzávetőlegesen 800 °C.
Az adott redukáló kemencében a betét körülbelül 4 órán át süllyed a 30 részű vonaltól a 28 bevezető celláig és 6 órán át a 24 bevezető celláig. A sülylyedés során a közvetlen redukció utolsó szakasza a 24 és a 28 bevezető cellák közötti zónában van.
Az előredukáló zónában az előredukáló gáz és a forró redukáló gáz szénmonoxid és hidrogén tartalma a kemencében felfelé áramolva a betét körülbelül 94%-os redukálását eredményezi. A laboratóriumi vizsgálatok és a gyakorlat egybehangzóan azt mutatta, hogy az előredukáló gázt alkotó kokszolókemence-gázban lévő metán nem krakkolódik jelentős mértékben a 800 °C hőmérsékletű előredukáló zónán történő áthaladáskor, minthogy a gázban már hidrogén van jelen. Ezért a redukáló kemence felső részéből eltávozó gázkeverék tartalmaz reakcióba nem lépett szénmonoxidot és hidrogént, mint redukáló közeget, széndioxidot és vízgőzt, mint oxidáló közeget, valamint metánt. A torokgáz tisztítására szolgáló 34 gázmosó berendezésben a vízgőz legnagyobb része kondenzálódik a torokgázból. A 34 gázmosó berendezésből kilépő víztele 3
189 558 nített és megtisztított torokgáz nagy része a 38 csövön át a 40 ventillátorba kerül, majd pedig a 42 hűtőgáz bevezetésen és a 44 elosztótagon át a hűtőzónába kerül. A hűtőgáz felfele halad hőcserélő ellenáramban a lefelé süllyedő fémes vashoz képest és a vasat lényegében környezeti hőmérsékletre hűti le mielőtt kilépne a hűtőzóna tetején, a 48 hűtőgázkivezetön keresztül. A lefele süllyedő fémvas reakcióba lép a hidrogénszulfiddal, ami vagy a hűtőgázban van, mint futőgázból származó visszamaradt 10 hidrogénszulfid, vagy mint a kéntartalmú vasoxid redukálásának korai szakaszában felszabaduló hidrogénszulfid és igen nagy hatásfokkal kénteleníti a gázt. Az ily módon kéntelenített gázt az 50 gázmosóberendezésben hűtjük és tisztítjuk, ily módon nyerve a reformálásra alkalmas gázkeveréket, amely az 52 reformáló csövekben való reformálás után forró friss redukáló gázt ad.
Az 52 reformáló csövekben a széndioxid és a 2Q maradék vízgőz végzi a metán reformáló oxidálását, amint azt a 3 748 120 sz. USA szabadalom részletesen leírja.
Az alábbiakban táblázatok segítségével mutatjuk be a találmány szerinti eljárással elérhető eredményeket. Az adatok természetesen csak illusztrációul szolgálnak és semmilyen korlátozást nem jelentenek. A megadott értékek mindenütt egy tonna közvetlenül redukált vas késztermékre vonatkoznak, ahol a metallizáció foka 92% és a karbontartalom 1,5%. Ezek az értékek általánosan elfogadottak az ilyen jellegű termékekre vonatkozóan földgázzal üzemeltetett redukáló egységeknél.
Az I. táblázat az eljárás foganatosításához szükséges energiaértékeket tünteti fel. Tájékoztatásul megjegyezzük, hogy a kokszolókemence gázfűtőértéke legalább 4618 kCal/Nm3.
I. sz. táblázat
F űtőanyagszükséglet
A folyamathoz szükséges tüzelőanyag 2,82 Gcal
A reformer égőkhöz szükséges tüzelőanyag 0,05 Gcal összes szükséglet 2,87 Gcal
A II. sz. táblázat a bevezetett gázmennyiségeket mutatja Nm3/óra mértékegységben. Az azonosítás megkönnyítésére mindenütt feltüntettük a rajzon látható hivatkozási számot, amelyek a bevezetés helyét jelölik.
II. sz. táblázat
| A rajzon lévő hivatkozási szám | Átáramlási mennyiség | |
| A reformálóból kiáramló | ||
| gáz | 87 | 1320 |
| Az alsó gázbevezetésekhez | 90 | 922 |
| Reformált gáz a belső beve- | ||
| zetésekhez | 92 | 398 |
| Hevített tüzelőanyag | 82 | 609 |
| Gázkeverék a felső beveze- | ||
| tésekhez | 84 | 1007 |
| Reagáltatott torokgáz | 32 | 1901 |
| Recirkulált gáz | 36 | 1525 |
| A reformerba bevezetett gáz | 51 | 1085 |
| Recirkuláltatott gáz a refor- | ||
| mer égőjéhez | 64 | 440 |
A III. sz. táblázat a feltüntetett helyekén végzett gázanalízis eredményét mutatja százalékban kifejezve.
| Gáz | Jelölés a rajzon | CO | CO2 | h2 | H2O | CH4 | n2 | kén (ppm) |
| reformált gáz | 87 | 32,9 | 2,5 | 51,5 | 5,1 | 1,9 | 6,2 | |
| fűtőgáz | 82 | 6,8 | 1,8 | 54,3 | 3,0 | 28,7 . | 5,4 | 200 |
| a felső bevezetésekhez vezetett gáz | 84 | 17,1 | 2,1 | 53,2 | 3,8 | 18,1 | 5,7 | 121 |
| torokgáz | 32 | 13,4 | 12,4 | 34,3 | 23,4 | 10,5 | 6,0 | |
| megtisztított recirkuláltatott gáz | 36 | 16,7 | 15,5 | 42,7 | 4,5 | 13,1 | 7,5 |
Látható, hogy megközelítőleg 0,018% kerül be a fémes termékbe a gázzal történő reakció következtében. Ez az érték alatta van a 0,03% értéknek, amely az elektromos ívkemencékben végzett acélgyártáshoz felhasználható közvetlenül redukált vas késztermékre engedélyezett, maximális érték.
A bemutatott példánál a felhasznált fűtőanyagnak mintegy 98,3 %-a szükséges a redukciós folyamat véghezviteléhez; a fennmaradó 1,7% fűtéshez kerül felhasználásra. Alkalmazhatunk még további hőcserélőket is a reformer-fűtőgázban visszamaradt hő még nagyobb mértékű regenerálására, amivel előmelegíthetjük a reformerbe bevezetésre kerülő tüzelőanyagot. Ily módon tovább csökkenthető a hevítésre szükséges tüzelőanyag mennyisége, mégpedig oly mértékben, hogy mintegy 2200 kcal/Nm3 gázalakú fűtőanyag máshol felhasználható.
így például, ha földgázt és nem a példa szerinti kokszolókemencegázt használunk, akkor a felhasznált gáz szükséges térfogati mennyisége mintegy a
189 558 fele lesz a kokszológáz mennyiségének, minthogy a földgáz fűtőértéke mintegy a kétszerese a kokszolókemence-gázénak. Ez egyúttal azt is jelenti, hogy a felhasznált földgáz kéntartalma csaknem 400 ppm (térfogat) lehet anélkül, hogy a késztermék elfogadhatatlan mennyiségű ként tartalmazna.
Bizonyos fűtőgázok, mint pl. a kokszolókemencegáz vagy a naftagőz telítetlen szénhidrogéneket tartalmazhatnak, amelyek a katalitikus reformálás során karbonlerakódási problémákat okozhatnak. A találmány szerinti berendezésben végzett redukció során a kéntelenítés mellett a telítetlen szénhidrogének is átalakulnak metánná vagy egyéb telített szénhidrogénné a redukáló kemencében, még mielőtt a reformáló csövekbe jutnának, ami által a karbonlerakódással kapcsolatos problémák kiküszöbölhetők.
Mint ahogy az a 2. ábrából is kitűnik, a 66 és 68 hőcserélőket párhuzamosan is elhelyezhetjük a sorbakapcsolás helyett. A 60 füstelvezető cső ellátja mindkét fáradtgázt továbbító 60A és 60B csövet, amelyek a 66, ill. 68 hőcserélőkkel vannak összekötve.
Az 1. ábra szerinti hőcserélő fordítva is üzemeltethető, mégpedig oly módon, hogy először az égetési levegőt hevítjük, ezt követően a fűtőgázt, de az
1. ábra szerinti elrendezés előnyösebb.
Az elmondottakból kitűnik, hogy a találmány szerinti berendezés a korábbiaknál sokkal tökéletesebb és hatásosabb berendezés a vas közvetlen redukciójára, ami lehetővé teszi a kéntartalmú fűtőgázok közvetlen felhasználását.
Claims (6)
- Szabadalmi igénypontok1. Berendezés vasoxid kokszolókemencegáz alkalmazásával történő közvetlen redukciójára, amely függőleges aknakemencét, a darabos vasoxidot az aknakemence felső részébe bevezető adagolót, a fémvasterméket az aknakemence alsó részéből eltávolító egységet, az aknakemence alsó és felső része között lévő első redukálógáz bevezető csonkot, az első bevezető csonk és az aknakemence felső része között lévő második redukálógáz bevezető csonkot, az aknakemence felső részénél lévő 5 reakciógáz kivezető csonkot, a reakciógáz kivezető csonkkal összekapcsolt gázmosó hűtőberendezést, valamint katalizátort tartalmazó reformáló csövekből összeállított reformáló kemencét és fűtőgázt szolgáltató gázforrást tartalmaz, ahol a reformáló 10 kemence kivezető oldala a gázbevezetéshez, a gázforrás pedig a második gázbevezető csonkhoz van csatlakoztatva, azzal jellemezve, hogy a reformáló kemencében (56) legalább egy, a katalizátort (54) tartalmazó reformáló csöveket (52) melegítő égő 15 (58) van és a reformáló kemencéhez (56) kapcsolt égéstermékelvezető cső (60) olyan hőcserélővel (68) van összekapcsolva, amely a fűtőgázt szolgáltató gázforrással (75) van összekapcsolva.
- 2 Az 1. igénypont szerinti berendezés azzaljelle20 mezve, hogy második hőcserélővel (66) is el van látva és ez a hőcserélő (66) egyrészt levegöforrással (72), másrészt reformáló kemence (56) égéstermék elvezető csövével (60) van összekapcsolva.
- 3. Az I. vagy 2. igénypont szerinti berendezés 25 azzal jellemezve, hogy az első redukálógáz bevezető csonk (22) és az aknakemence (10) alsó része között hűtőzóna van kialakítva.
- 4. A 3. igénypont szerinti berendezés azzal jellemezve, hogy az aknakemence (10) felső részéhez 30 kapcsolódó gázmosó hűtőberendezés (34) és a hűtőzóna hűtőgáz bevezetése (42) össze van kapcsolva.
- 5. A 4. igénypont szerinti berendezés azzal jellemezve, hogy a hütőzóna hűtőgáz kivezetése (48) 35 további gázmosó-hűtőberendezésen (50) keresztül a reformáló kemence (56) katalizátorra (54) töltött reformáló csöveihez (52) van csatlakoztatva.
- 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti berendezés azzal jellemezve, hogy az aknakemence 40 (10) felső részéhez kapcsolódó gázmosó hűtőberendezés (34) a reformáló kemence (56) égőjével (58) is össze van kapcsolva.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/229,687 US4351513A (en) | 1981-01-29 | 1981-01-29 | Direct reduction of iron using coke oven gas |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU189558B true HU189558B (en) | 1986-07-28 |
Family
ID=22862292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU82245A HU189558B (en) | 1981-01-29 | 1982-01-27 | Apparatus for the direct reduction of iron oxide by applying coke oven gas |
Country Status (20)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4351513A (hu) |
| JP (1) | JPS6014085B2 (hu) |
| KR (1) | KR850001644B1 (hu) |
| AT (1) | AT388389B (hu) |
| AU (1) | AU535416B2 (hu) |
| BE (1) | BE891920A (hu) |
| BR (1) | BR8200350A (hu) |
| CS (1) | CS224640B2 (hu) |
| DD (1) | DD202181A5 (hu) |
| DE (1) | DE3202220A1 (hu) |
| FR (1) | FR2498628B1 (hu) |
| GB (1) | GB2092286B (hu) |
| HU (1) | HU189558B (hu) |
| IN (1) | IN156294B (hu) |
| IT (1) | IT1150606B (hu) |
| LU (1) | LU83905A1 (hu) |
| RO (1) | RO84193B (hu) |
| TR (1) | TR21571A (hu) |
| YU (1) | YU18782A (hu) |
| ZA (1) | ZA82297B (hu) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4608240A (en) * | 1983-11-04 | 1986-08-26 | Hylsa, S.A. | Method for the desulfurization of hydrocarbon gas |
| US4536213A (en) * | 1984-09-10 | 1985-08-20 | Mildrex International, B.V. | Reforming of higher hydrocarbons for metal oxide reduction |
| AT382166B (de) * | 1985-05-13 | 1987-01-26 | Voest Alpine Ag | Verfahren zur direktreduktion von teilchenf¯rmigem eisenoxidhaeltigem material |
| US5437708A (en) * | 1994-05-04 | 1995-08-01 | Midrex International B.V. Rotterdam, Zurich Branch | Iron carbide production in shaft furnace |
| IT1302811B1 (it) | 1998-12-11 | 2000-09-29 | Danieli & C Ohg Sp | Procedimento e relativo apparato per la riduzione direttadi ossidi di ferro |
| US6146442A (en) * | 1999-01-08 | 2000-11-14 | Midrex International B.V. Rotterdam, Zurich Branch | Apparatus and method for introducing gas into a shaft furnace without disturbing burden flow |
| CA2508718C (en) * | 2002-12-12 | 2011-04-19 | Midrex International B.V. Rotterdam, Zurich Branch | Method and apparatus for controlling temperature uniformity of the burden in a direct reduction shaft furnace |
| CN100368118C (zh) * | 2004-12-30 | 2008-02-13 | 中国科学院过程工程研究所 | 隔焰移动床煅烧装置 |
| CN1995402B (zh) * | 2006-01-06 | 2011-11-16 | 伊尔技术有限公司 | 利用焦炉气等将氧化铁直接还原成金属铁的方法 |
| CN100523228C (zh) * | 2007-07-31 | 2009-08-05 | 张文慧 | 利用焦炉气制还原气生产海绵铁的方法及其设备 |
| CN104039990A (zh) | 2011-08-20 | 2014-09-10 | 伊尔技术有限公司 | 利用从煤衍生的气体制备直接还原铁(dri)的方法 |
| MX354848B (es) | 2011-12-21 | 2018-03-16 | Hyl Tech S A De C V | Método y aparato para la producción de hierro de reducción directa (hrd) utilizando gas de coquería. |
| CN103103305B (zh) * | 2013-03-05 | 2014-07-30 | 周广砥 | 烷烃加热式还原海绵铁竖炉 |
| US9970071B2 (en) * | 2014-09-23 | 2018-05-15 | Midrex Technologies, Inc. | Method for reducing iron oxide to metallic iron using coke oven gas |
| CN113501494A (zh) * | 2021-07-07 | 2021-10-15 | 山西晋南钢铁集团有限公司 | 一种高炉炼铁用焦炉煤气的自重整系统及方法 |
| CN114249548B (zh) * | 2021-12-15 | 2022-11-08 | 广西柳州钢铁集团有限公司 | 燃气双膛窑稳定掺配燃料方法 |
| CN115354148B (zh) * | 2022-07-22 | 2023-11-28 | 重庆赛迪热工环保工程技术有限公司 | 一种用于转底炉金属化球团的冷却系统及方法 |
| CN115449580A (zh) * | 2022-08-31 | 2022-12-09 | 河北张宣高科科技有限公司 | 全部采用焦炉煤气的零碳排放直接还原系统及工艺 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3764123A (en) * | 1970-06-29 | 1973-10-09 | Midland Ross Corp | Method of and apparatus for reducing iron oxide to metallic iron |
| DE2103731A1 (de) * | 1971-01-27 | 1972-08-17 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur Direktreduktion von Eisenerzen im festen Zustand unter Druck |
| US3748120A (en) * | 1971-04-15 | 1973-07-24 | Midland Ross Corp | Method of and apparatus for reducing iron oxide to metallic iron |
| US3905806A (en) * | 1973-02-20 | 1975-09-16 | Armco Steel Corp | Method for the direct reduction of iron ores |
| AU496945B2 (en) * | 1975-05-19 | 1978-11-16 | Midrex International B.V. Rotterdam | Producing metallized product |
| CH619736A5 (en) * | 1976-01-27 | 1980-10-15 | Max Geisseler | Process and equipment for producing metal sponge in a shaft furnace by means of hydrogen-rich reducing gases |
| DE2657598A1 (de) * | 1976-12-18 | 1978-06-22 | Krupp Koppers Gmbh | Verfahren zur erzeugung eines kohlenmonoxydreichen gases |
| AT360567B (de) * | 1979-05-18 | 1981-01-26 | Voest Alpine Ag | Verfahren zur ueberwindung von betriebsstoerungen bei der kontinuierlichen direktreduktion von eisenerz und anlage dafuer |
| US4270739A (en) * | 1979-10-22 | 1981-06-02 | Midrex Corporation | Apparatus for direct reduction of iron using high sulfur gas |
-
1981
- 1981-01-29 US US06/229,687 patent/US4351513A/en not_active Expired - Lifetime
-
1982
- 1982-01-01 IN IN9/CAL/82A patent/IN156294B/en unknown
- 1982-01-05 AU AU79179/82A patent/AU535416B2/en not_active Ceased
- 1982-01-18 ZA ZA82297A patent/ZA82297B/xx unknown
- 1982-01-19 GB GB8201401A patent/GB2092286B/en not_active Expired
- 1982-01-21 KR KR8200287A patent/KR850001644B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1982-01-22 BR BR8200350A patent/BR8200350A/pt unknown
- 1982-01-25 TR TR2157182A patent/TR21571A/xx unknown
- 1982-01-25 RO RO106433A patent/RO84193B/ro unknown
- 1982-01-25 DE DE19823202220 patent/DE3202220A1/de not_active Withdrawn
- 1982-01-26 IT IT1929582A patent/IT1150606B/it active
- 1982-01-27 FR FR8201239A patent/FR2498628B1/fr not_active Expired
- 1982-01-27 HU HU82245A patent/HU189558B/hu unknown
- 1982-01-27 YU YU18782A patent/YU18782A/xx unknown
- 1982-01-27 DD DD82237014A patent/DD202181A5/de unknown
- 1982-01-27 AT AT29282A patent/AT388389B/de not_active IP Right Cessation
- 1982-01-28 LU LU83905A patent/LU83905A1/fr unknown
- 1982-01-28 JP JP57012504A patent/JPS6014085B2/ja not_active Expired
- 1982-01-28 BE BE2/59560A patent/BE891920A/fr not_active IP Right Cessation
- 1982-10-28 CS CS82602A patent/CS224640B2/cs unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6014085B2 (ja) | 1985-04-11 |
| FR2498628B1 (fr) | 1987-01-09 |
| GB2092286A (en) | 1982-08-11 |
| GB2092286B (en) | 1984-09-19 |
| RO84193A (ro) | 1984-05-23 |
| US4351513A (en) | 1982-09-28 |
| YU18782A (en) | 1984-12-31 |
| ZA82297B (en) | 1982-12-29 |
| AU7917982A (en) | 1982-08-05 |
| KR850001644B1 (ko) | 1985-11-06 |
| JPS57143413A (en) | 1982-09-04 |
| CS224640B2 (en) | 1984-01-16 |
| AT388389B (de) | 1989-06-12 |
| ATA29282A (de) | 1988-11-15 |
| AU535416B2 (en) | 1984-03-22 |
| BE891920A (fr) | 1982-05-17 |
| TR21571A (tr) | 1984-10-07 |
| IT1150606B (it) | 1986-12-17 |
| DD202181A5 (de) | 1983-08-31 |
| DE3202220A1 (de) | 1982-08-26 |
| BR8200350A (pt) | 1982-11-23 |
| FR2498628A1 (fr) | 1982-07-30 |
| KR830009227A (ko) | 1983-12-19 |
| IN156294B (hu) | 1985-06-15 |
| IT8219295A0 (it) | 1982-01-26 |
| RO84193B (ro) | 1984-07-30 |
| LU83905A1 (fr) | 1982-07-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| HU189558B (en) | Apparatus for the direct reduction of iron oxide by applying coke oven gas | |
| EP1984530B1 (en) | Method for the direct reduction of iron oxides to metallic iron utilizing coke oven gas | |
| US4270739A (en) | Apparatus for direct reduction of iron using high sulfur gas | |
| US4046557A (en) | Method for producing metallic iron particles | |
| US6986800B2 (en) | Method and apparatus for improved use of primary energy sources in integrated steel plants | |
| US4054444A (en) | Method for controlling the carbon content of directly reduced iron | |
| CA2096805C (en) | A direct-reduction process for directly reducing particulate iron-oxide-containing material | |
| US5882579A (en) | Apparatus for producing direct reduced iron utilizing a reducing gas with a high content of carbon monoxide | |
| KR19980701311A (ko) | 연료와 철의 동시생산방법(method for co-producing fuel and iron) | |
| JPS59222508A (ja) | 鉄酸素化合物から鉄を製造する方法 | |
| US3749386A (en) | Method and means for reducing iron oxides in a gaseous reduction process | |
| KR20140108309A (ko) | 코크스로 가스를 이용하여 직접환원철(ｄｒｉ)을 생성하기 위한 방법 및 장치 | |
| UA46829C2 (uk) | Установка і спосіб отримання чавуну і/або губчастого заліза | |
| CN108884503B (zh) | 用于生产海绵铁的方法和设备 | |
| US3905806A (en) | Method for the direct reduction of iron ores | |
| US5069716A (en) | Process for the production of liquid steel from iron containing metal oxides | |
| CA1075913A (en) | Method and apparatus for producing metallic iron particles | |
| US4333761A (en) | Method for direct reduction of iron using high sulfur gas | |
| SU1609456A3 (ru) | Способ пр мого получени железа | |
| IT201900002089A1 (it) | Impianto di riduzione diretta e relativo processo | |
| JP2024535909A (ja) | 高炉プラントの運転方法 | |
| KR100246630B1 (ko) | 미립자 철산화물 물질을 직접환원하기 위한 방법 및 상기방법을 수행하기 위한 플랜트 | |
| CN113025771B (zh) | 一种烧结机篦式生产直接还原铁的系统及方法 | |
| US3964898A (en) | Process for batch production of sponge iron | |
| US4049440A (en) | Method for producing metallic iron pellets |