JP2014535004A - 溶鉱炉プラントにおける再生加熱器の運転方法 - Google Patents

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Abstract

溶鉱炉プラント(10)において、少なくとも3つの再生加熱器(14.1、14.2、14.3)が熱風有りとガス有りとを周期的に運転され、:再生加熱器がガス有りで運転される際には、高温燃焼排ガスは燃焼器で作られ、高温燃焼排ガスは蓄熱部材(46)を加熱するために再生加熱器を通して流れ、;再生加熱器が熱風有りで運転される際には、プロセスガス(32)即ち炉頂ガス(16)のわずかな高濃度COが蓄熱部材(46)から熱を得るために再生加熱器を通して送風される。熱風有り運転からガス有り運転に再生加熱器が転換する際には、再生加熱器は、再生加熱器の少なくとも一つを通過した後に捕集される燃焼排ガスを用いたプロセスガスによってパージされる。【選択図】 図1

Description

本発明は溶鉱炉プラントの再生加熱器、特に熱風炉、の運転方法に関する。
通常は3つの熱風炉(一般に“カウパー”と呼ばれる)から構成される、再生加熱器の組み合わせの一つによって加熱された外気の熱風を伴う溶鉱炉を運転することは周知である。夫々の熱風炉は加熱フェーズ(“ガス有り”又は“熱風無し”フェーズ)と送風フェーズ(“熱風有り”フェーズ)との間で切り替わり、周期的に運転されている。このため、熱風炉は内部蓄熱部材、一般的にはチェッカー煉瓦、及びチェッカー煉瓦を加熱するための高温燃焼排ガスを製造するための補助燃焼器を有する。かかる燃焼器は入口にあっても出口にあってもよい。加熱フェーズの間に高温ガスが通過できるようにするために、熱風炉は加熱ガス流入口と燃焼排ガス流出口とを有する。それらは、加熱ガスを燃焼器から炉及び熱保存要素(チェッカー煉瓦)を通り、燃焼排ガス流出口を通って、燃焼排ガス排気筒又は煙突まで流すことができる。内部燃焼器では炉の内部で燃焼により加熱ガスが生成される。高圧噴射空気を加熱するため、従来の熱風炉は更に冷風メインに接続された冷風流入口と溶鉱炉の熱風メインに接続された熱風流出口を有する。送風フェーズの間、空気は冷風流入口から送風され、蓄熱部材によって加熱された再生加熱器を通り、そして熱風出口を通過して溶鉱炉に供給される。再生加熱器は1100℃から約1250℃の範囲で熱風を加熱するのに用いられる。
近年では、COの排出量削減の観点から、熱風内で受ける再使用炉頂ガスを増やすことが注目されている。これを実現するための装置は、溶鉱炉内に溶鉱炉炉頂ガスを噴射して戻す前に、溶鉱炉炉頂ガスを回収し、通常は従来とおりに炉頂ガスを洗浄した後に、リサイクル工程に送る。かかるリサイクル工程では、工程からCOを取り除く工程を含んでいる。このため、ガス分離装置は炉頂ガスを高濃度CO(二酸化炭素)である排ガスと高濃度CO(一酸化炭素)である高カロリープロセスガスとに分離する。適切なガス分離装置として、圧力スイング吸着(PSA)装置、真空圧力スイング吸着(VPSA)装置、又は、CO洗浄器、が提案される。排ガスは冷凍装置を介して純粋COに分離されるか、又は更に他の工程に送られ、COを捕集し貯蔵するのが理想である。しかしながら、他のガスの流れ(即ち高濃度COプロセスガス)が還元ガスとして溶鉱炉内に戻り、これにより完全な低濃度COの生産が達成される。
要求される高濃度COプロセスガスの加熱は再生加熱器内で実行される。しかしながら、高濃度COプロセスガス(即ち還元ガス)を伴った冷風のまま外気と置換することは多大な影響を及ぼす。従って、特別装置や予防措置が加熱サイクルと送風サイクルとの間の切り替え順序逆もまた同様と関連付いている必要がある。
加熱フェーズの間に再生加熱器に供給されるガスは一般的に酸化しており、従って送風サイクルの間に供給された高カロリープロセスガスを伴って爆発的に反応する傾向がある。送風フェーズに切り替わる際には、危険な量の酸化ガスが再生加熱器内に存在することを回避するために、PAUL WURTHはWO2010/133476で、再生加熱器内ですべての酸素が消費されることを保証する燃焼器を運用する方法を提案した。送風フェーズから加熱フェーズへ切り替わるために、WO2010/133476では、燃焼器の排ガスを伴う再生加熱器の外へプロセスガスを含む残留COを押し出すことを提案している。
しかしながら、WO2010/133476は、送風フェーズから加熱フェーズへの切り替わりに関する具体策については何ら記載していない。送風フェーズの間における再生加熱器内の圧力(熱風有りでの圧力)は一般的に加熱フェーズの間における圧力(ガス有りでの圧力)よりも高いという事実を考慮して、燃焼器が点火される前に具体策をとる必要がある。
発明が解決する課題
上記事実に鑑み、本発明は再生加熱器を運用するための改良方法、特に送風フェーズから加熱フェーズに切り替えることについての改良方法、を提供することを目的とする。この目的は請求項1に記載する方法によって達成される。
本発明に従った再生加熱器の運転方法は溶鉱炉プラントで使用されるものであって、かかる溶鉱炉プラントは、溶鉱炉と、前記溶鉱炉からの炉頂ガスを所謂プロセスガスである高濃度CO(以下、高濃度COプロセスガス)と所謂排ガスである低濃度CO流路(以下、低濃度CO排ガス)とに分離するための、例えば圧力スイング吸着(PSA)装置及び/又は真空圧力スイング吸着(VPSA)装置である、ガス分離装置と、内部蓄熱部材、前記ガス分離装置からプロセスガスを受け取るための冷風流入口、及び前記溶鉱炉にプロセスガスを供給するための熱風流出口を備える、少なくとも3つの再生加熱器と、を具備し、再生加熱器は熱風ありとガスありで周期的に運転される。
○再生加熱器がガス有りで運転される際には、高温燃焼排ガスは燃焼器で作られ、前記高温燃焼排ガスは前記蓄熱部材を加熱するために前記再生加熱器を通して流れ、
○再生加熱器が熱風有りで運転される際には、プロセスガスが前記蓄熱部材から熱を得るために前記再生加熱器を通して送風される。
熱風有り運転からガス有り運転に再生加熱器が転換する際には、前記再生加熱器は、前記再生加熱器の少なくとも一つを通過した後に捕集される燃焼排ガスを用いたプロセスガスによってパージされる。
好ましくは、前記再生加熱器の前記周期的な運転は、前記再生加熱器の少なくとも1つが熱風有りで運転される一方で、同時にその他の前記再生加熱器の少なくとも1つがガス有りで運転されるように相互に切り替えられる。前記転換が進む前記再生加熱器の前記パージは、前記転換と同時にガス有りで運転されていた他の少なくとも一つの前記再生加熱器から燃焼排ガスを用いて実行されることが好ましい。パージに使用される燃焼排ガスはガス有りで運転される他の少なくとも一つの前記再生加熱器から転換が進む前記再生加熱器に直接供給される。
前記転換が進む前記再生加熱器の前記パージは、例えばCCS(CO捕集及び貯蔵)装置のような、ガス貯蔵庫に予め貯蔵された燃焼排ガスを用いて交互にまたは追加的に実行される。
好適には、熱風有りで運転される再生加熱器は熱風有り圧力(5乃至7bar(絶対圧)であることが好ましい)であり、ガス有りで運転される再生加熱器は前記熱風有り圧力よりも低いガス有り圧力(0.9乃至1.3バール(絶対圧)であることが好ましい)である。従って、熱風有り運転からガス有り運転に再生加熱器が切り替わる際には、燃焼排ガスで予めパージして再生加熱器を減圧させるために、残留プロセスガスは前記転換が進む前記再生加熱器から放出されるのが好ましい。
本発明の好適実施形態によれば、プロセスガスの前記放出は、前記溶鉱炉から前記ガス分離装置に炉頂ガスを導くための炉頂ガス回収装置内で、部分的に実行される。炉頂ガス回収装置は、前記溶鉱炉の下流であって前記ガス分離装置の上流に設置された、炉頂ガス導管(例えば炉頂ガス下降管)と、ガス洗浄装置(例えばドライダストキャッチャーに続くウェットダストスクラバー)を含む。前記ガス分離装置の上流での炉頂ガス圧は通常3乃至5バール(絶対圧)であるので、炉頂ガス回収装置内で減圧した後に、更に前記再生加熱器を減圧する必要がある。かかる更なる減圧は排ガスを貯蔵するガスホルダー内にプロセスガスを放出することによって実行される。前記ガスホルダーは大気圧より僅かに高い(例えば1乃至1.5バール(絶対圧)であって、好適には1.1バール)圧力で保持されるのが好ましい。
最初に前記炉頂ガス回収装置内で減圧し、次いで前記排ガスホルダー内で減圧することに替えて、上述した減圧は前記排ガスホルダー内ですべて実行してもよい。4つの炉から成るプラントの場合、減圧は4番目の炉の残留プロセスガスを追い出すことによってなされてもよい。
好適には、前記減圧が前記燃焼排ガスと燃焼によって(強制的に)実行された後、又は、前記ガスホルダー内の前記燃焼排ガスによって(強制的に)実行された後に、プロセスガスは前記転換が進む前記再生加熱器内で除去される。更に好ましくは、前記排ガスホルダー内に貯蔵した前記ガスの前記CO濃度が所定レベルを下回ることを回避するために、前記除去されたプロセスガス(前記燃焼排ガスによる汚染が増加している)のCO濃度が、前記排ガスにおけるCO濃度の所定パーセンテージ(前記関連するプラントパラメータに基いて決定される)に達するまでは少なくとも、プロセスガスが前記ガスホルダー内に搬送される。好ましくは、前記ガスホルダーに搬送されていない除去されたプロセスガスはすべて燃焼される。
本発明の局面は上述した方法を実行するために構成又は設置された溶鉱炉プラントに関する。
本発明の詳細は、添付した図面を参照して以下に詳述される実施形態によって明らかになる。
本発明の好適実施形態に従った方法を実行するために構成された溶鉱炉プラントのブロック線図。
図1は、本発明の好適実施形態に従った方法を実行するために構成された溶鉱炉プラント10のブロック線図を示す。
溶鉱炉プラント10は溶鉱炉12と少なくとも3つの複数の再生加熱器14.1、14.2、14.3を具備する。溶鉱炉プラントは更に炉頂ガス再循環装置を具備し、かかる装置は炉頂ガス16を溶鉱炉12の頂部から回収し、回収した炉頂ガスの一部を溶鉱炉内に噴射して戻す前にリサイクル工程を介して供給する。炉頂ガス再循環装置は炉頂ガス回収装置18を有し、かかる装置18は溶鉱炉12の頂部で炉頂ガス16を捕集し、そして炉頂ガスを例えば塵粒子を除去するための初期洗浄にかける。図1に図示するとおり、炉頂ガス回収装置18は上昇管20、下降管22、乾燥ダスト捕集器24、及びガス洗浄器26(例えばスプレー式洗浄器及び電気集塵装置を含む)を具備する。ガス洗浄器の下流において、洗浄された炉頂ガスはガス分離装置28(例えばPSA装置)でCOが取り除かれる。CO除去装置は2つのガスの流れ:即ち高濃度CO排ガス30(依然として10乃至15%のCOを含む)と高濃度COプロセスガス32を形成する。高濃度CO排ガス30は、付随的に高濃度CO排ガスから純粋COを分離するために、冷凍装置(図示せず)を通して供給されてもよい。純粋COは貯蔵用に地下に注入してもよい。高濃度COプロセスガス32は加熱され、そして還元ガスとして溶鉱炉12内に戻される。
高濃度COプロセスガスの加熱は再生加熱器14.1、14.2、14.3において実施される。再生加熱器14.1、14.2、14.3の夫々は第一チャンバー34(“燃焼チャンバー”)と第二チャンバー36(“チェッカーチャンバー”)を有する。再生加熱器14.1、14.2、14.3は、熱風有り(送風フェーズ)とガス有り(加熱フェーズ)とで周期的に運転される。
加熱フェーズの間、燃料ガス及び酸化気体はガス流入口40及び42を介して燃焼器38に供給される。燃料ガス及び酸化気体は点火され、それらの燃焼は高温流体ガスを形成し、かかるガスは第一チャンバー34を通ってドーム44内へ上昇する。ドーム44は高温燃料ガスを逸らして、それらを蓄熱部材一般にはチェッカー煉瓦46から成る第二チャンバー36内に供給する。蓄熱部材は、高温燃焼排ガスが第二チャンバー36の下部において燃焼排ガス流出口48を通って再生加熱器14.1、14.2、14.3から下流に流出する多数の小流路を規定する。燃焼排ガスは最終的に煙突82を介して排出されてよい。しかしながら更に好適には、燃焼排ガスは乾燥されて、地下CO貯蔵庫84に保管される。
続く送風フェーズの間においては、プロセスガス32は第二チャンバー36の下部の冷風流入口50を通して第二チャンバー36内に流入する。プロセスガスは蓄熱部材間の流路を通って流れるので、熱がチェッカー煉瓦46からプロセスガスに移動する。第二チャンバー36の頂部において、高温プロセスガスはドーム44を介して第一チャンバー34内に供給される。高温プロセスガスは第一チャンバーを通って下流に流れ、しかる後に、熱風流出口52を通って再生加熱器14.1、14.2、14.3から出て、そしてかかる高温プロセスガスは熱風ライン54に接続される。熱風ライン54は高温プロセスガスを溶鉱炉12内に供給する。
ガス分離装置28は排ガスホルダー56を具備する排ガス系に接続されている。排ガス30の一部は再生加熱器14.1、14.2、14.3の燃焼器38の燃料として使用される。そのため、(低カロリー)排ガスは導管31を介して引き込まれ、高カロリーガス58(例えばコーク炉ガス)と混合される。そして、かかる混合ガスが燃焼器38に供給され、そしてそれが可燃性ガスとして機能する。燃焼器38には排ガスと高カロリーガスとの混合ガスを燃焼さすための空気が供給される。図1はより好ましい解決策を示していて、これによると、再生加熱器14.1、14.2、14.3からの燃焼排ガスは酸化ガスを形成するための純粋酸素60と混合される。好ましくは、酸化ガスは体積当たり約80%のCO(残りは窒素)と体積当たり約20%のO2とから成る。かかる酸化ガスの混合においては、空気と作用する燃焼器を使うのがより好ましい。可燃性ガスの混合物は純粋酸素中で燃える可能性があるので、適当な燃焼器を使用するべきであることに注意されたい。
溶鉱炉プラント10が通常運転時において、再生加熱器14.1、14.2、14.3の一つは熱風有りで運転されるが、他の二つはガス有りで運転されるように、再生加熱器14.1、14.2、14.3の周期的な運転は相互に切り替えられる。加熱と送風、及びその逆、との間の切り替えは、熱風有りの再生加熱器がガス有り運転に切り替わると共に、ガス有りの再生加熱器の一つが送風運転に切り替わる、ように同期される。
送風から加熱運転への再生加熱器(後述する記載においては、これは再生加熱器14.1を仮定)の転換においては、最初、熱風バルブ62と冷風バルブ64は閉じられている。かかる状態においては、再生加熱器14.1内の残留プロセスガスは依然として約6バール(絶対圧)の熱風有りでの圧力である。転換する再生加熱器の減圧は1段階又は2段階で実行される。減圧が1段階で行われる場合においては、プロセスガスは再生加熱器14.1から導管68を介して、排ガス系内、特に排ガスホルダー56内、又は4つの熱風炉の場合にあっては4番目の熱風炉(図示せず)内、に放出される。減圧が2段階で行われる場合においては、1回目の減圧は、プロセスガスが再生加熱器14.1から減圧導管66を介して炉頂ガス回収装置18内に放出されることで達成される。炉頂ガス回収装置18内のガス圧力は3乃至5バール(絶対圧)であって、例えば4.5バール(絶対圧)である。圧力の平衡後、減圧導管66は閉じられる。2回目の減圧は、導管68を介して排ガス系、特に排ガスホルダー56内で達成される。排ガス系のガス圧力は一般に約1.1バール(絶対圧)であり、2回目の減圧段階の間に再生加熱器はその圧力まで減圧される。圧力を平衡にした後には、再生加熱器はプロセスガスで満たされる。
かくして、転換する再生加熱器14.1は転換の際にガス有りで運転される再生加熱器から燃焼排ガスを使ってパージされる(説明のため、これは再生加熱器14.3を仮定)。燃焼排ガスは再生加熱器14.3の燃焼排ガス流出口から燃焼加熱器14.1の燃焼排ガス再循環導管70に供給される。かかる際においては、酸素供給バルブ72、高カロリーガス供給バルブ74、及び排ガス供給バルブ76は閉じられ、そして燃焼器38は停止している。ポンプ又はコンプレッサー78は再生加熱器14.1内に燃焼排ガスを導入するのに必要な差圧を発生する。燃焼排ガスが再生加熱器14.1内に導入されるので、残留するプロセスガスは導管68を介して排ガス系内に追い出される。プロセスガスが追い出されるにつれ、再生加熱器は噴射された燃焼排ガスによって一層汚染される。排ガスの質が悪化することに起因して、ある時点において、再生加熱器はもはや追い出されたプロセスガス(実際にはプロセスガスと燃焼排ガスとの混合ガス)を排ガス系内に導入することができなくなる。好ましくは、追い出されたプロセスガス内でのCO濃度が排ガス系での通常CO濃度の体積当たりの濃度まで低下した際に、導管68は閉じられる。パージが継続している場合にあっては、プロセスガスと燃焼排ガスの混合ガスはフレア80又はあらゆる残存COを除去するガス分離装置(図示せず)に供給される。再生加熱器14.1内のCO濃度が燃焼器38を始動するのに安全な値に低下した際に、パージングは停止する。
特別な事情によって、他の再生加熱器の一つの燃焼排ガス流出口において再生加熱器をパージするための十分な排ガスを捕集することができない場合、CO貯蔵庫84に以前貯蔵した燃焼排ガスが使用される。これによって、導管86が開かれる。
加熱フェーズから送風フェーズへの転換に関しては、冷風バルブ64が開く際には再生加熱器内に酸化ガスは存在せず又は殆ど存在せず、高濃度COプロセスガスが第二チャンバーに進入することについて注意すべきである。そうしなければ、高濃度COプロセスガスと酸化ガスが着火し、再生加熱器に損傷を与えうる危険な混合ガスが形成されるおそれがあるためである。送風フェーズの初期においては酸化ガスが存在しないことを保証するため、加熱フェーズの最後においては異なる手段がなされる。第一の選択肢として、最初の酸素供給は酸素供給バルブ72を閉じることによって停止される。従って、かかる系にはそれ以上の酸素は供給されない。残留酸素を消費するため、混合燃料ガスの燃焼器38への供給は継続される。すべての酸化ガスがなくなったとき、燃焼は自然に停止する。混合燃料ガスと燃焼排ガスの供給は遮断される。送風フェーズは冷風バルブ64及び熱風バルブ62を開けることによって安全に始動する。冷風バルブ64を開けることにより、再生加熱器は熱風有り圧力にせしめられる。熱風フェーズ及び冷風フェーズ夫々の最初の短い期間においては、燃焼排ガスが溶鉱炉12に供給される。それにもかかわらず、燃焼排ガスの量は溶鉱炉の運転を阻害するのに充分ではない。酸化ガスが送風フェーズの初期において再生加熱器内に存在することを避けるための第二の選択肢として、燃焼は従来の方法(即ち、最初に混合燃料ガスが到達することを停止することによる)で停止され、再生加熱器内に残留酸素を導入する。この酸素は、もう一つの再生加熱器から排ガスを伴った追加的なパージングフェーズによって再生加熱器から除去される。
具体的な実施態様に詳述したが、当業者であれば上記内容に基づいて他の実施形態についても想到することができる。従って、上述した具体的な実施態様は単に説明に過ぎず、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明は特許請求の範囲の記載に基づいて定められるべきである。
特に、再生加熱器の燃焼器に異なる燃料ガス又は燃料ガスの異なる混合ガスが供給されうることは、考慮に値することである。しかしながら、例示した、燃焼排ガスとコーク炉ガスの混合ガスは、共に炉頂ガスをリサイクルする際の溶鉱炉の運転において入手しやすいため、好ましい組み合わせである。酸化ガスに関しては、これは酸素と再循環した燃焼排ガスとの混合ガスが例示として挙げられるが、他の選択肢として、望ましい不活性ガス(燃焼した排ガス、主にCO)と酸素の混合ガスを得るために、前燃焼チャンバー内で過剰の酸素と排ガスの一部を燃焼させてもよい。
10:溶鉱炉プラント
12:溶鉱炉
14.1:再生加熱器
14.2:
14.3:
16:炉頂ガス
18:炉頂ガス回収装置
20:上昇管
22:下降管
24:乾燥ダスト捕集器
26:ガス洗浄器
28:ガス分離装置
30:(低濃度CO)排ガス
32:(高濃度CO)プロセスガス
34:第一チャンバー
36:第二チャンバー
38:外部又は内部燃焼器
40:燃料ガス流入口
42:酸化ガス流入口
44:ドーム
46:チェッカー煉瓦
48:燃焼排ガス流出口
50:冷風流入口
52:熱風流出口
54:熱風ライン
56:排ガスホルダー
58:高カロリーガス
60:酸素
62:熱風バルブ
64:冷風バルブ
66:減圧導管
68:導管
70:燃焼排ガス再循環導管
72:酸素供給バルブ
74:高カロリーガス供給バルブ
76:排ガス供給バルブ
78:コンプレッサー
80:フレア
82:煙突
84:CO貯蔵庫
86:導管

Claims (11)

  1. 溶鉱炉プラント(10)内の再生加熱器(14.1、14.2、14.3)、特に熱風炉、の運転方法であって、前記プラントは、
    溶鉱炉(12)と、
    前記溶鉱炉からの炉頂ガスを高濃度COプロセスガス(32)と低濃度CO排ガス(30)とに分離するためのガス分離装置(28)と、
    内部蓄熱部材(46)、前記ガス分離装置(28)から高濃度COプロセスガス(32)を受け取るための冷風流入口(50)、及び前記溶鉱炉(12)に高濃度COプロセスガスを供給するための熱風流出口(52)、を備える、少なくとも3つの再生加熱器(14.1、14.2、14.3)と、を具備し、
    前記方法は、
    前記再生加熱器(14.1、14.2、14.3)が熱風有りとガス有りを周期的に運転し、前記周期的な運転は、
    再生加熱器(14.1、14.2、14.3)をガス有りで運転する際には、燃焼器(38)で高温燃焼排ガスを作り、前記蓄熱部材(46)を加熱するために前記再生加熱器を通して前記高温燃焼排ガスを流し、
    再生加熱器(14.1、14.2、14.3)を熱風有りで運転する際には、高濃度COプロセスガスが前記蓄熱部材(46)から熱を得るために前記再生加熱器を通してCOプロセスガスを送風し、
    前記方法は更に、
    熱風有り運転からガス有り運転に再生加熱器(14.1、14.2、14.3)が転換する際には、前記再生加熱器(14.1、14.2、14.3)の少なくとも一つを通過した後に捕集される燃焼排ガスを用いた高濃度COプロセスガスによって前記再生加熱器をパージする、ことを含む方法。
  2. 前記再生加熱器(14.1、14.2、14.3)の前記周期的な運転は、前記再生加熱器(14.1、14.2、14.3)の少なくとも1つが熱風有りで運転される一方で、同時にその他の前記再生加熱器(14.1、14.2、14.3)の少なくとも1つがガス有りで運転されるように相互に切り替えられ、
    前記転換が進む前記再生加熱器の前記パージは、前記転換と同時にガス有りで運転されていたもう一つの前記再生加熱器から燃焼排ガスを用いて実行される、請求項1に記載の方法。
  3. 前記転換が進む前記再生加熱器の前記パージは、ガス貯蔵庫(84)に予め貯蔵された燃焼排ガスを用いて実行される、請求項1に記載の方法。
  4. 熱風有りで運転される再生加熱器(14.1、14.2、14.3)は熱風有り圧力であり、
    ガス有りで運転される再生加熱器(14.1、14.2、14.3)は前記熱風有り圧力よりも低いガス有り圧力であり、
    熱風有り運転からガス有り運転に再生加熱器が切り替わる際には、燃焼排ガスで予めパージして再生加熱器を減圧させるために、高濃度COプロセスガスは、前記転換が進む前記再生加熱器から放出される、請求項1乃至3に記載の方法。
  5. 高濃度COプロセスガスの前記放出は、前記溶鉱炉(12)から前記ガス分離装置(28)に炉頂ガス(16)を導くための炉頂ガス回収装置(18)内で、部分的に実行される、請求項4に記載の方法。
  6. 高濃度COプロセスガスの前記放出は、低濃度CO排ガス(30)を貯蔵するガスホルダー(56)内で少なくとも部分的に実行される、請求項4又は5に記載の方法。
  7. 前記減圧が前記燃焼排ガスと燃焼によって実行された後に、高濃度COプロセスガスは前記転換が進む前記再生加熱器内で除去される、請求項4乃至6のいずれかに記載の方法。
  8. 前記減圧が前記ガスホルダー(56)内の前記燃焼排ガスによって実行された後に、高濃度COプロセスガスは前記転換が進む前記再生加熱器内で除去される、請求項6に記載の方法。
  9. 前記除去された高濃度COプロセスガスのCO濃度が少なくとも前記低濃度CO排ガス(30)におけるCO濃度の所定パーセンテージに達するまでは、高濃度COプロセスガスが前記ガスホルダー(56)内に搬送される、請求項6又は8に記載の方法。
  10. 前記ガスホルダー(56)に搬送されていない除去された高濃度COプロセスガスはすべて燃焼される、請求項9に記載の方法。
  11. 請求項1乃至10のいずれかに記載の方法を実行するために構成又は設置された溶鉱炉プラント。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106288830A (zh) * 2016-08-27 2017-01-04 安徽海螺川崎节能设备制造有限公司 一种冶炼炉余热锅炉
WO2021133015A1 (ko) * 2019-12-23 2021-07-01 재단법인 포항산업과학연구원 열풍로 재순환 설비 및 운전방법

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2509227B (en) * 2012-12-21 2015-03-18 Siemens Plc A method for supplying blast to a blast furnace
EP2876170A1 (de) * 2013-11-20 2015-05-27 Siemens VAI Metals Technologies GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Bereitstellung von Reduktionsgas unter konstanten Bedingungen
ES2694753T3 (es) * 2013-12-20 2018-12-27 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Método de operación de una instalación de alto horno de reciclaje de gas superior
CN103940248B (zh) * 2014-04-10 2016-04-20 上海宝钢节能环保技术有限公司 一种蓄热式电炉烟气余热回收系统
HUE057873T2 (hu) * 2017-07-03 2022-06-28 Air Liquide Eljárás vas- vagy acélmû mûködtetésére
CN107917411A (zh) * 2017-11-28 2018-04-17 湖南长宏南雁锅炉修理安装有限公司 可收集三废热量的余热锅炉
LU101227B1 (en) * 2019-05-21 2020-11-23 Wurth Paul Sa Method for Operating a Blast Furnace
CN111850200A (zh) * 2020-07-29 2020-10-30 中冶华天南京工程技术有限公司 一种高炉环保休送风方法
CN115094173B (zh) * 2022-06-27 2024-01-12 新疆八一钢铁股份有限公司 一种富氢碳循环高炉加热煤气的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5319908A (en) * 1976-08-09 1978-02-23 Kubota Ltd Controller for feeding and exhausting pressure of air heating furnace
JPS57158308A (en) * 1981-03-27 1982-09-30 Nippon Steel Corp Operating method for hot stove for blast furnace
JPH01164715A (ja) * 1987-12-18 1989-06-28 Nkk Corp 炭酸ガス製造方法
JP2011195939A (ja) * 2010-03-24 2011-10-06 Jfe Steel Corp 熱風炉設備の操業方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB378259A (en) * 1930-10-17 1932-08-11 Naamlooze Vennootschap Nieuwe Improvements in hot blast stove systems
DE1110672B (de) * 1959-07-16 1961-07-13 Zimmermann & Jansen Gmbh Verfahren und Schaltanlage zum Betrieb der zu einem Hochofen gehoerenden regenerativ beheizten Cowper
NL1007581C2 (nl) * 1997-11-19 1999-05-20 Hoogovens Tech Services Keramische brander voor gassen en regeneratieve warmtegenerator voorzien daarvan.
JP2004309067A (ja) * 2003-04-09 2004-11-04 Nippon Steel Corp 高炉ガスの利用方法
UA102894C2 (ru) * 2009-03-17 2013-08-27 Арселормиттал Инвестигасьон И Десарролло Сл СПОСОБ рециркуляции ДОМЕННОГО ГАЗА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
JP5131597B2 (ja) * 2009-03-31 2013-01-30 新東工業株式会社 蓄熱燃焼式排ガス浄化装置の運転制御方法
LU91572B1 (en) 2009-05-20 2010-11-22 Wurth Paul Sa Method for operating a regenerative heater.

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5319908A (en) * 1976-08-09 1978-02-23 Kubota Ltd Controller for feeding and exhausting pressure of air heating furnace
JPS57158308A (en) * 1981-03-27 1982-09-30 Nippon Steel Corp Operating method for hot stove for blast furnace
JPH01164715A (ja) * 1987-12-18 1989-06-28 Nkk Corp 炭酸ガス製造方法
JP2011195939A (ja) * 2010-03-24 2011-10-06 Jfe Steel Corp 熱風炉設備の操業方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106288830A (zh) * 2016-08-27 2017-01-04 安徽海螺川崎节能设备制造有限公司 一种冶炼炉余热锅炉
WO2021133015A1 (ko) * 2019-12-23 2021-07-01 재단법인 포항산업과학연구원 열풍로 재순환 설비 및 운전방법
KR20210081013A (ko) * 2019-12-23 2021-07-01 재단법인 포항산업과학연구원 열풍로 재순환 설비 및 운전방법
KR102348070B1 (ko) * 2019-12-23 2022-01-06 재단법인 포항산업과학연구원 열풍로 재순환 설비 및 운전방법

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