JP6356347B2 - 溶鉱炉内へ置換還元剤をブローするための方法 - Google Patents
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Description
Claims (29)
- パウダー状の置換還元剤の流量密度が、バルク状態での充填密度の60%以上である高密度フロープロセスにおいて、前記パウダー状の前記置換還元剤を、輸送ガスによって、リアクタ内へ、または、羽口(7)を通じて溶鉱炉内へ、空気圧ブローし、その結果、前記置換還元剤がガス化反応においてガス化するところの方法であって、
前記輸送ガスは、一酸化炭素、水素、水蒸気、酸素、炭化水素、炉ガス、天然ガス、コークスガス、変換ガス、他の溶鉱炉ガスまたはそれらの混合物からなる燃料ガスを含む、ことを特徴とする方法。 - パウダー状の置換還元剤の流量密度が、バルク状態での充填密度の60%以上である高密度フロープロセスにおいて、前記パウダー状の前記置換還元剤を、輸送ガスによって、リアクタ内へ、または、羽口(7)を通じて溶鉱炉内へ、空気圧ブローし、その結果、前記置換還元剤がガス化反応においてガス化するところの方法であって、
前記輸送ガスは、その成分またはその酸化物成分が、少なくとも部分的に前記ガス化反応に関与する燃料ガスと、前記燃料ガス以外の他のガスまたはガス混合物を有する、ことを特徴とする方法。 - 前記リアクタは、ガス化リアクタである、ことを特徴とする請求項1または2に記載の方法。
- 前記輸送ガスは、2重量%以上、90重量%以下の前記燃料ガスを含む、ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記輸送ガスは、5重量%以上、50重量%以下の前記燃料ガスを含む、ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記輸送ガスは、10重量%以上、25重量%以下の前記燃料ガスを含む、ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記輸送ガスは、10重量%以上、20重量%以下の前記燃料ガスを含む、ことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記他のガスは、窒素を含む、ことを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 前記置換還元剤は、第1インジェクションランス(6、16)を通じて前記輸送ガスとともに噴射される、ことを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1インジェクションランス(6、16)は、前記羽口(7)内へ突出している、ことを特徴とする請求項9に記載の方法。
- 前記置換還元剤および前記輸送ガスに加え、酸素が前記第1インジェクションランス(6)を通じてリアクタへ供給され、前記第1インジェクションランス(6)の開口領域内において、前記置換還元剤および前記輸送ガスと組み合わされる、ことを特徴とする請求項9または10に記載の方法。
- 前記第1インジェクションランス(6)は内側第1パイプおよび、この回りに配置された第2パイプを有し、それによって、前記第1および第2パイプの間に前記第1パイプを包囲するリングギャップが形成され、
前記置換還元剤および前記輸送ガスは前記第1パイプを通じて導入され、前記酸素は前記リングギャップを通じて導入される、ことを特徴とする請求項11に記載の方法。 - 前記第1インジェクションランス(16)は単一パイプであり、
酸素が第2インジェクションランス(17)を通じて前記リアクタ内に導入される、ことを特徴とする請求項9または10に記載の方法。 - 前記酸素は、前記羽口(7)を介して、前記溶鉱炉内に導入される、ことを特徴とする請求項13に記載の方法。
- パウダー状の置換還元剤の流量密度が、バルク状態での充填密度の60%以上である高密度フロープロセスにおいて、前記パウダー状の前記置換還元剤を、輸送ガスによって、リアクタ内へ、または、羽口(7)を通じて溶鉱炉内へ、空気圧ブローし、その結果、前記置換還元剤がガス化反応においてガス化するところの方法であって、
前記輸送ガスによって、前記置換還元剤が、第1インジェクションランス(6)を通じてブローされ、
前記置換還元剤および前記輸送ガスに加え、酸素が前記第1インジェクションランス(6)を通じて前記リアクタ内に供給され、前記第1インジェクションランス(6)の開口領域内において前記置換還元剤および前記輸送ガスと組み合わされ、
前記第1インジェクションランス(6)は、内側第1パイプおよびこの回りに配置された第2パイプを有し、それによって、前記第1および第2パイプの間で前記第1パイプを包囲するリングギャップが形成され、
前記置換還元剤および前記輸送ガスは、前記第1パイプを通じて導入され、前記酸素は前記リングギャップを通じて導入され、
前記輸送ガスは、燃料ガスを有し、前記燃料ガスの成分またはその酸化物成分は、前記ガス化反応に少なくとも部分的に関与する、ことを特徴とする方法。 - 前記リアクタは、ガス化リアクタである、ことを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 前記第1インジェクションランスのすぐ前で、前記置換還元剤にさらなる燃料ガスが供給される、ことを特徴とする請求項11から16のいずれか一項に記載の方法。
- 前記酸素の排気速度および量の少なくともひとつが、前記反応に応じて調節される、ことを特徴とする請求項11から17のいずれか一項に記載の方法。
- 前記置換還元剤、前記輸送ガス、および前記酸素の混合が渦巻き構造によって促進される、ことを特徴とする請求項11、12、15および16のいずれか一項に記載の方法。
- 前記リアクタ内への前記燃料ガスおよび前記酸素の供給量、および、前記リアクタ内への前記置換還元剤、前記燃料ガスおよび前記酸素の排気速度が、前記リアクタ内での反応に応じて調節される、ことを特徴とする請求項11から19のいずれか一項に記載の方法。
- 前記置換還元剤および前記輸送ガスの混合が渦巻き構造によって促進される、ことを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記輸送ガス、および前記置換還元剤の少なくともひとつは、100℃と950℃との間の温度を有する、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記輸送ガスおよび前記置換還元剤の少なくともひとつは、100℃と950℃との間の温度を有する、ことを特徴とする請求項2から21のいずれか一項に記載の方法。
- 前記燃料ガスは、一酸化炭素、二酸化炭素、水素、水蒸気、酸素、炭化水素、炉ガス、天然ガス、コークスガス、変換ガス、他の溶鉱炉ガスまたはそれらの組みあわせを含む、ことを特徴とする請求項2から22のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項1から24のいずれか一項に記載の方法を実行するためのデバイス(100、200、300)であって、
前記リアクタ内へ、または、前記溶鉱炉の前記羽口(7)内へ前記置換還元剤をブローするためのインジェクションランス(6、16)と、
前記輸送ガスおよび前記置換還元剤の少なくともひとつを受け取るためのベッセル(3、11)と、
前記ベッセル(3、11)から前記インジェクションランス(6、16)へ前記置換還元剤を供給するための輸送ライン(5、9)と、
を備え、
前記デバイスは、燃料ガスサプライ(A)を有し、それを通じて燃料ガスが、前記インジェクションランス(6、16)の上流側の前記輸送ガスに供給される、ことを特徴とするデバイス。 - 前記リアクタはガス化リアクタである、ことを特徴とする請求項25に記載のデバイス。
- 前記燃料ガスサプライ(A)は、前記輸送ライン(5、9)上に配置されている、ことを特徴とする請求項25に記載のデバイス。
- 前記燃料ガスサプライ(A)から前記インジェクションランス(6、16)までの前記輸送ライン(5、9)に沿った距離は、前記輸送ライン(5、9)に沿った前記ベッセル(3、11)までの距離より短い、ことを特徴とする請求項27に記載のデバイス。
- 前記燃料ガスサプライは、前記インジェクションランス(6、16)の上流側に配置され、かつ、分配デバイス(10、12)の下流側に配置されている、ことを特徴とする請求項25または27に記載のデバイス。
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