JP2010506047A - 溶融物質を生産する方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
Description
3・・・熔融ガス化炉
4・・・還元剤のための供給システム
5・・・酸素供給管
6、9・・・ライン
7・・・粒子分離装置
10・・・洗浄装置
13・・・戻りライン
14・・・圧縮機
15、18、21・・・熱交換器
16・・・冷却装置
17・・・二酸化炭素削減ステージ
19、29、22・・・さらなる熱交換器
Claims (26)
- 溶融金属の製造のための方法であって、
酸素、還元剤、及び少なくとも1つの還元反応炉中で還元された鉄が熔融ガス化炉(3)の中に導入され、前記還元剤が前記酸素によってガス化され、前記還元された鉄がこの場合に生じる熱によって溶融され、前記熔融ガス化炉(3)からのキューポラガスが、前記還元ガスの少なくとも一部分として使用され、反応した炉頂ガスが前記還元反応炉(1)から引き抜かれる方法において、
炉頂ガス及び/又は、冷却ガス及び過剰ガスとして使用するために供給される還元ガスのごくわずかの部分の熱エネルギーの少なくとも一部分が、前記方法に使用される少なくとも1つの更なるガスの間接的な加熱のために使用されることを特徴とする方法。 - 前記炉頂ガスの少なくとも一部分は、少なくとも冷却及び洗浄、及び炉頂ガス及び/又は冷却ガス及び過剰ガスとして使用するために供給される前記還元ガスのごくわずかの部分による熱交換の後に、前記還元反応炉(1)の中に再循環されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記洗浄はウェット洗浄によって行われることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 前記再循環された、加熱された炉頂ガスは、前記キューポラガスに合流され、前記キューポラガスとともに前記還元反応炉(1)に供給されることを特徴とする請求項2又は3に記載の方法。
- 前記還元反応炉(1)に入る前に、粒子成分が、加熱された炉頂ガスとキューポラガスとの混合ガスから分離されることを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 前記炉頂ガスの少なくとも一部分が、少なくとも冷却及び洗浄、及び前記炉頂ガス及び/又は、洗浄装置(10)中において冷却ガス及び過剰ガスとして使用されるために供給される前記還元ガスのごくわずかの部分との熱交換の後に、前記熔融ガス化炉(3)の中に導入されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記再循環された炉頂ガスは、熱交換及び/又はその二酸化炭素濃度が冷却後に削減される前に、圧縮されることを特徴とする請求項2〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記冷却は30〜50℃までの温度を達成することを特徴とする請求項7に記載の方法。
- 前記二酸化炭素濃度は、2〜3体積%まで削減されることを特徴とする請求項7又は8に記載の方法。
- 前記炉頂ガスの、及び/又は冷却ガス及び過剰ガスとして使用されるために供給される前記還元ガスのごくわずかの部分の熱エネルギーは、前記熔融ガス化炉(3)のための酸素を加熱するために使用されることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 炉頂ガス、及び/又は冷却ガス及び過剰ガスとして使用されるために供給される前記還元ガスのごくわずかの部分と酸素との間の熱交換は、移動媒体及び2つの熱交換プロセスを介して行われることを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 前記移動媒体は、酸素との熱交換の後に、前記方法において必要とされる燃焼ガスの予備加熱のために、多くとも冷却されていない前記移動媒体の部分流とともに使用されることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 炉頂ガス、及び/又は冷却ガス及び過剰ガスとして使用されるために供給される前記還元ガスのごくわずかの部分の熱エネルギーは、蒸気生成のために使用されることを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 前記蒸気の熱エネルギーは、前記熔融ガス化炉(3)のための酸素を加熱するために使用されることを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 還元ガス供給部を有する還元反応炉(1)と、酸素供給管(5)及び還元剤のための供給システム(4)を有する熔融ガス化炉(3)と、キューポラガスを前記熔融ガス化炉(3)から前記還元反応炉(1)の中へ供給するための少なくとも1つのライン(6)及び前記還元反応炉(1)から炉頂ガスを引き抜くための少なくとも1つのライン(9)と、前記ラインに設けられた少なくとも1つの洗浄装置(10)と、を有する溶融金属の製造のためのプラントであって、
前記炉頂ガスを引き抜くためのライン(9)及び/又は冷却ガス及び過剰ガスシステム中の少なくとも1つの熱交換器(15、18、21)であって、前記方法において使用される少なくとも1つのさらなるガスが前記熱交換器(15、18、21)を通じて流れる、熱交換器(15、18、21)によって特徴付けられているプラント。 - 前記洗浄装置(10)は、ウェット洗浄機として設計されていることを特徴とする請求項15に記載のプラント。
- 前記熱交換器(15、18、21)のそれぞれは、筒型熱交換器又は筒の束型熱交換器として設計され、前記筒は、未処理の前記炉頂ガスのために本質的に垂直に方向付けられ、前記炉頂ガスは前記筒を通じて上から下方に流れることを特徴とする請求項15又は16に記載のプラント。
- 前記炉頂ガスのための戻りライン(13)は、前記炉頂ガスのための洗浄装置(10)の下流において発して前記熱交換器(15)に延び、前記戻りラインは前記熱交換器(15)からさらに前記還元反応炉(1)に延びることを特徴とする請求項15、16、又は17に記載のプラント。
- 前記熱交換器(15)からの前記戻りラインは、前記溶融ガス化炉(3)と前記還元反応炉(1)との間でキューポラガスのための接続ライン(6)の中に発することを特徴とする請求項18に記載のプラント。
- 前記熱交換器(15)からの前記戻りラインは、粒子分離装置(7)の上流で、キューポラガスのための接続ライン(6)の中に発することを特徴とする請求項18に記載のプラント。
- 炉頂ガスのための戻りライン(13)が、前記洗浄装置(10)の下流で発して熱交換器(15)まで延び、前記戻りラインが前記熱交換器(15)からさらに前記溶融ガス化炉(3)まで延びることを特徴とする請求項15又は16に記載のプラント。
- 前記熱交換器(15)からの前記戻りラインは、前記酸素供給管との合流点まで、前記酸素供給管に平行に延びることを特徴とする請求項21に記載のプラント。
- 圧縮機(14)と、また、多くとも冷却装置(16)及び二酸化炭素削減ステージ(17)とが、前記熱交換器(15)の上流に挿入され、前記圧縮機(17)の出口及び前記二酸化炭素削減ステージ(17)の出口が、前記熱交換器(15)への共通の供給ラインの中に延びていることを特徴とする請求項18〜22のいずれか一項に記載のプラント。
- 前記溶融ガス化炉(3)への酸素供給管(5)には、さらなる熱交換器(19又は22)が挿入され、該熱交換器(19又は22)は、炉頂ガス、及び/又は冷却ガス及び過剰ガスとして使用されるために供給される前記還元ガスのごくわずかの部分が流れる少なくとも1つの熱交換器(18又は21)とともに、熱移動流体が流れる回路を形成することを特徴とする請求項15、16、又は17のいずれか一項に記載のプラント。
- 前記熱移動流体は、液体及び/又は蒸気の形態にあることを特徴とする請求項24に記載のプラント。
- 前記方法において必要とされる少なくとも1つの燃焼ガスのための少なくとも1つのさらなる熱交換器(20)が、前記熱移動流体の前記回路中に配置されることを特徴とする請求項24又は25に記載のプラント。
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