KR20180030268A - 압분체 제조 방법 및 장치 - Google Patents

압분체 제조 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20180030268A
KR20180030268A KR1020187007405A KR20187007405A KR20180030268A KR 20180030268 A KR20180030268 A KR 20180030268A KR 1020187007405 A KR1020187007405 A KR 1020187007405A KR 20187007405 A KR20187007405 A KR 20187007405A KR 20180030268 A KR20180030268 A KR 20180030268A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
particulate
fluidized bed
iron
dri
dry
Prior art date
Application number
KR1020187007405A
Other languages
English (en)
Inventor
토마스 에더
로버트 밀너
얀-프리드만 프라울
노르베르트 레인
Original Assignee
프리메탈스 테크놀로지스 오스트리아 게엠베하
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
Application filed by 프리메탈스 테크놀로지스 오스트리아 게엠베하 filed Critical 프리메탈스 테크놀로지스 오스트리아 게엠베하
Publication of KR20180030268A publication Critical patent/KR20180030268A/ko

Links

Images

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
    • C21B13/0046—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes making metallised agglomerates or iron oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/0033—In fluidised bed furnaces or apparatus containing a dispersion of the material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/14—Multi-stage processes processes carried out in different vessels or furnaces
    • 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
    • Y02P10/136—

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)

Abstract

본 발명은 미립자 철광석(2)의 직접 환원을 위한 유동층 환원 시스템(1)으로부터 직접 환원된 미립자 철(직접 환원철, DRI)을 함유하는 압분체를 제조하는 방법에 관한 것이며, 직접 환원 중에 유동층 환원 시스템(1) 내에서 제조된, 직접 환원된 미립자 철(DRI)은 압분체(8)로 압분된다. 상기 방법은 적어도 미립자 철광석(2)과 선택적으로 미립자 철 및 탄소를 함유하는 건조 미립자 재료가 미립자 직접 환원 철(DRI)에 혼합되며, 이렇게 얻어진 혼합물이 상기 압분체(8)를 형성하도록 순차적으로 압분된다. 본 발명은 또한 상기 방법을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.

Description

압분체 제조 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING PRESSED ARTICLES}
본 발명은 미립자 철광석의 직접 환원을 위한 유동층 환원 시스템으로부터의 미립자(finely particulate) 직접 환원철(DRI)을 함유하는 압분체(pressed article)을 제조하기 위한 방법에 관한 것이며, 또한 그 방법을 실행하기 위한 장치에 관한 것이다.
환원 가스에 의한 철광석의 직접 환원을 위한 하나의 방법은 유동층 내에서 0.005 내지 12 mm의 입도를 갖는 미립자 철광석을 환원하는 것에 기초한다. 유동층은 유동층 환원 시스템 내의 유동층 반응로에 있는 미립자 철광석 내측으로 환원 가스를 분사함으로써 얻어진다. 미립자 철광석은 가스 스트림에 의해 부유 상태로 유지되어 환원 가스와 반응하며, 이 경우에 미립자는 자체로 환원되고 환원 가스는 산화된다. 유동층 반응로 내에서의 정해진 잔류 시간 이후에, 이와 같이 환원된 미립자 재료는 제거된다. 환원 가스에 의해 복수의 유동층 반응로의 캐스케이드(cascade) 내에서 미립자 철광석을 환원시키는 것은 공지되어 있다. 예로서, FINEX(등록상표) 공법 또는 FINMET(등록상표) 공법에서 미립자 철광석은 복수의 유동층 반응로의 캐스케이드를 통해 환원 가스 스트림에 대해 역류로 안내된다. 미립자 철광석의 유동 방향으로 보았을 때 마지막 유동층 반응로로부터 제거되며 대부분 환원되는 재료는 보통 선철을 제조하기 위한 최종 환원 단계 또는 용락(melt-down) 단계에 있게 된다. 이러한 재료는 또한, 미립자 직접 환원철(DRI)로서 지칭된다. 그와 같은 최종 환원 단계 또는 용락 단계는 예를 들어, 용융 가스화로 내에서 수행된다. 그와 같은 용융 가스화로에서, 환원 가스는 가스화 반응에 의해 탄소 운반체와 산소로부터 생성되며, 생성된 철 운반체 - 예를 들어 정확히 말하면 최종 유동층 반응로로부터 제거된 대부분 환원된 재료(DRI) - 는 최종적으로 환원되며, 또한 상기 방법에서 생성된 선철은 용락된다. 그러나, 최종 환원 단계 또는 용락 단계는 용융 가스화로 또는 예를 들어 용광로와 상이한 형태의 용융 환원 시스템에서도 발생할 수 있다. 그러나, DRI는 예를 들어 아크로 또는 전로에서의 예를 들어 제강을 위한 다른 용례에서 철 운반체로서 사용될 수도 있다.
효율적인 방법을 확보하기 위해, 용융 가스화로 내에서 사용하기 위한 철 운반체는 첫째로 - 용융 가스화로 내의 불균일한 가스 분포와 같은 - 철 운반체의 과도하게 작은 입도와 관련된 악영향을 피하며, 둘째로 - 지연된 용락 거동 및 증가된 비율의 직접 환원, 그리고 그 결과로써 또한 높은 레벨의 환원제 소모와 같은 - 철 운반체의 과도하게 큰 입도와 관련된 용융 가스화로 작동에 대한 악영향을 피하는 입도 분포를 가져야 한다. 용융 가스화로 내의 마지막 유동층 반응로로부터 제거된 미립자 재료(DRI)를 철 운반체로서 사용하는 것을 가능하게 하기 위해서, 미립자 재료는 압분체를 형성하도록 예를 들어, 압분에 의해 처리된다. 이를 위해, 마지막 유동층 반응로로부터 제거된 재료(DRI)는 DRI 분광 벙커로서도 지칭되는 수집 탱크로 먼저 공급되며, 그로부터 압분 시스템으로 공급된다. DRI가 미립자 형태로 얻어지기 때문에, 본 출원의 내용에서 용어 DRI 분광 벙커가 사용되었으며, 일부의 분광은 DRI의 미립자 크기를 고려하여 DRI 분광 벙커 내에 존재한다. 수집 탱크 - 또는 DRI 분광 벙커 - 는 잠시의 시스템 붕괴를 옵셋할 수 있도록, 마지막 유동층 반응로와 수집 탱크 - 또는 DRI 분광 벙커 - 사이에서 공압에 의한 운반시 발생할 수 있는 작동 중에 필요로 되며, 수집 탱크 - 또는 DRI 분광 벙커 - 는 이 경우에 그의 하류에 배열되는 시스템 부품들 내에 DRI의 재료 공급을 위한 완충 저장소(buffer store)로서 작용한다. DRI가 용광로 또는 제강소에서 철 운반체로서 사용될 때 역시, DIR는 압분된다.
유동층 환원 방법에서, 소모 환원 가스, 즉 환원 반응에 사용된 환원 가스는 그의 유동 방향으로 보았을 때 마지막 유동층 반응로부터 일반적으로 제거되며 소위 오프-가스로서 방출된다. 오프-가스가 실제로, 미립자 철광석과 함께 하나 또는 그보다 많은 유동층 반응로를 통과하기 때문에, 오프-가스는 특히, 철광석으로부터의 미립자 철 산화물 및 환원 중에 형성된 미립자 철 그리고 일부의 탄소를 함유하는 미립자 재료를 수반한다. 이러한 분진 부분을 분리하기 위해, 오프-가스는 예를 들어, 건조 분진제거 장치, 예컨데 필터 장치에 의해, 대형 필터 또는 세라믹 필터에 의해, 또는 사이클론에 의해 분진제거된다. 건조 분진제거의 경우에 철 산화물을 함유하는 건조 분진인 분리된 재료는 - 특히, 철 산화물뿐만 아니라 철을 생성하기 위해 이미 환원된 재료를 실제로 함유하기 때문에 - 높은 철 함량 및 탄소 함량을 가지며, 따라서 경제적인 이유로 - 예를 들어 용융 가스화로 또는 용광로, 또는 제강소에서의 선철 제조에서 - 철 운반체 천연 재료로서 사용되어야 한다. 바람직하게, 분리된 재료는 분리된 재료가 형성되었던 유동층 반응로와 관련된 선철 제조 방법에 사용되어야 한다. 그러나, 분리된 재료가 유동층 반응로로 공급되는 미립자 재료보다 상당히 미세하고, 아주 너무 미세하여 예를 들어, 용융 가스화로에 추가될 수 없기 때문에, 분리된 재료의 경제적 사용에는 어려움이 따른다.
유동층 환원 시스템이 작동 중지되면, 유동층 반응로는 내부에 존재하는 재료가 분배기 기저부를 통해 통과하는 것과 괴상화 및 또는 클럼핑(clumping)을 방지하기 위해서 비워져야 한다. 건조 분진제거 장치에서와 같이, 이 경우에 특히,철광석으로부터의 미립자 철 산화물과, 또한 환원 중에 형성된 미립자 철, 그리고 탄소를 함유하는 미립자 재료가 얻어진다. 이러한 재료 또한, 용융 가스화로 또는 용광로, 또는 제강소에서 예를 들어 선철 제조에 있어서 탄소 운반체로서 사용하기 위해 공급되어야 한다.
유동층 반응로 내측으로 그와 같은 미립자 재료를 추가함으로써 사용하는 것은 불가능한데, 그 이유는 미립자 재료들이 대부분 유동층으로부터 뒤쪽으로 바로 날려버리기 때문이며, 크기의 관점에서 미립자 재료들은 유동층 반응로 내에 존재하는 사이클론의 분리 크기의 범위 아래 또는 범위 내에 주로 속한다. 용융 가스화로 내측으로의 유입을 위해 분진 버너 내에 미립자 재료를 사용하는 것은 과도하게 작은 탄소 함량을 고려할 때 분진 버너용으로 선호되지 않는데, 이와 관련하여 예를 들어 석탄 또는 연료 가스 형태의 추가의 에너지 운반체를 사용하는 것이 필요하기 때문이다.
본 발명의 목적은 철 운반체 천연 재료로서 미립자 재료의 간단하고 경제적인 유리한 사용이 가능한 방법을 제공하고자 하는 것이며, 이러한 방법에서 이들 미립자 재료들은 미립자 철광석의 직접 환원을 위한 유동층 환원 시스템 내에서 얻어지며 미립자 철 산화물과, 또한 바람직하다면 미립자 철과 그리고 탄소를 함유하며, 유동층 반응로 내에서 사용하기에 너무나 작은 입도를 가진다. 이들 미립자 재료들은 유동층 환원 시스템과 관련된 선철 제조 방법들의 범주 내에서 바람직하게 사용된다.
이러한 목적은 직접 환원 중에 유동층 환원 시스템 내에서 제조된 미립자 직접 환원 철(DRI)이 압분체를 형성하기 위해 압분되는, 미립자 철광석의 직접 환원을 위한 유동층 환원 시스템으로부터의 미립자 직접 환원 철(DRI)을 함유하는 압분체의 제조 방법에 있어서, 적어도 미립자 철 산화물과 또한 적합하다면 미립자 철 및 탄소를 함유하는 건조 미립자 재료가 미립자 직접 환원 철(DRI)에 혼합되며, 이렇게 얻어진 혼합물이 상기 압분체를 형성하도록 순차적으로 압분되는 것을 특징으로 하는 압분체 제조 방법에 의해 달성된다.
DRI로 건조 미립자 재료를 공급함으로써, 이러한 재료를 포함하는 압분체가 압분체를 형성하는 혼합물로부터 얻어진다. 건조 미립자 재료의 구성 요소들은 건조 미립자 재료보다 더 조잡한 재료의 사용을 요구하는 철 운반체 천연 재료로서 추가 사용하기 위한 - 예를 들어 선철 제조를 위한 - 압분체에 이용가능하게 형성된다.
DRI가 압분되면, 그 생성물은 고온 압분 철(HCI)로서도 지칭된다. 그와 같은 명명법에 따라서, 본 발명에 다른 압축물은 고온 압분 철을 함유한다. 건조 미립자 재료는 적어도 철 산화물을 함유한다. 이러한 경우에, 철의 임의의 산화 단계를 거친 철 산화물이 용어 철 산화물에 포함되며, 따라서 철 산화물은 예를 들어, FeO 또는 Fe2O3 또는 Fe3O4 또는 다른 철 산화물, 또는 다양한 철 산화물의 혼합물일 수 있다. 이러한 경우에, 철 산화물은 유동층 환원 시스템에서 환원된 철 광석으로부터 생성될 수 있다.
건조 미립자 재료는 또한, 미립자 철을 포함할 수 있으며, 건조 미립자 재료는 또한, 미립자 탄소를 함유할 수 있다. 미립자 철은 이러한 경우에, 유동층 환원 시스템 내의 미립자 철광석의 환원으로부터 생성된다.
본 발명에 따른 건조 미립자 재료는 유동층 시스템으로부터의 오프-가스의 건조 분진제거로부터 생성된다. 환원 가스의 유동 방향으로 보아 유동층 환원 시스템의 마지막 유동층 반응로로부터 취해진 소모 환원 가스는 오프-가스로 지칭된다. 본 발명에 따른 방법의 다른 실시예에 따라서, 건조 미립자 재료는 시스템 작동 중지 이전에 유동층 환원 시스템의 유동층 반응로로부터 미립자 직접 환원 재료를 제거함으로써 얻어진다. 본 발명에 따른 방법의 다른 실시예에 따라서, 건조 미립자 재료는 시스템 조립체 내의 유동층 환원 시스템에 바람직하게 할당되는 분광 건조 시스템, 예를 들어 유동층 건조 시스템으로서 생성된다. 본 발명에 따른 방법의 다른 실시예에 따라서, 건조 미립자 재료는 시스템 조립체 내의 유동층 환원 시스템에 바람직하게 할당되는 재료 이송 장치의 분진제거 장치로부터 생성된다. 이들 실시예들의 혼합된 형태들도 또한 가능하다.
유리하게, 상기 혼합물 내의 건조 미립자 재료의 정량적 비율은 0.25 중량%, 바람직하게 0.5 중량%의 하한을 가지며 상기 정량적 비율은 10 중량%, 바람직하게 5 중량%의 상한을 가진다. 여기서, 나타낸 범위의 한계치들이 포함된다. 적합한 한계는 예를 들어, 붕괴에 대한 압분체의 낮은 밀도와 증대된 민감성과 같은 부적합한 제품 품질에 의해 주어진다.
본 발명은 또한, 미립자 철광석의 직접 환원을 위한 하나 이상의 유동층 반응로와, 유동층 환원 시스템 내에서 제조되는 미립자 직접 환원 철(DRI)을 수용하기 위한 수집 탱크와, 상기 유동층 환원 시스템 내에서 제조되는 미립자 직접 환원 철(DRI)을 상기 수집 탱크 내측으로 이송하기 위한 이송 라인과, 미립자 재료를 압분하기 위한 압분 시스템, 및 미립자 직접 환원 철(DRI)을 상기 수집 탱크로부터 이송하기 위한 이송 라인을 포함하는 유동층 환원 시스템을 갖춘, 본 발명에 따른 압분체 제조 방법을 수행하기 위한 장치에 있어서, 적어도 미립자 철 산화물과 또한 적합하다면 미립자 철 및 탄소를 함유하는 건조 미립자 재료가 미립자 재료를 공급하기 위한 하나 또는 그보다 많은 분진 공급 라인이 미립자 직접 환원 철(DRI)을 수집하기 위한 수집 탱크의 내측으로 및/또는 공급 라인의 내측으로 이어지는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 압분체 제조 방법을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따라서, 적어도 미립자 철 산화물과 또한 적합하다면 미립자 철 및 탄소를 함유하는 건조 미립자 재료가 공압식으로 공급된다. 상기 재료가 건조한 형태로 존재하기 때문에, 막힘의 위험 없이 공압식 이송 시스템에 의해 이송될 수 있다. 다른 실시예에 따라서, 상기 재료는 버킷 기구, 스크래퍼 이송기 또는 중력에 의해 공급될 수 있다.
바람직한 실시예에 따라서, 소모 환원 가스 - 오프-가스로서도 지칭됨 - 를 방출하기 위한 오프-가스 라인이 유동층 환원 시스템 내의 하나 이상의 유동층 반응로로부터 나오며, 오프-가스 라인 내부로 안내되는 가스 스트림용 건조 분진제거 장치가 오프-가스 라인 내에 존재하며, 하나 또는 그보다 많은 분진 공급 라인들 중에 하나 이상이 건조 분진제거 장치로부터 나온다. 건조 분진제거 장치는 바람직하게, 세라믹 및/또는 금속 필터 캔들을 갖추고/갖추거나 백 필터 및/또는 하나 또는 그보다 많은 사이클론을 갖추고 있다. 건조 분진제거 장치가 손상 없이 견딜수 있는 온도에 따라서, 오프-가스를 냉각하기 위한 장치가 오프-가스의 유동 방향으로 볼 때 건조 분진제거 장치의 상류의 오프-가스 라인 내에 배열된다. 그에 따라 오프-가스는 건조 분진제거 장치에 해가 없는 온도로 요구될 때 냉각될 수 있다.
다른 바람직한 실시예에 따라서, 회수 라인이 각각의 경우에, 유동층 반응로 내에 존재하는 미립자 직접 환원 재료를 - 바람직하게, 유동층 환원 시스템의 작동 중지 전에 - 회수하기 위해 유동층 환원 시스템 내의 유동층 반응로로부터 나오며, 하나 또는 그보다 많은 분진 공급 라인들 중의 하나는 회수 라인들 중의 하나 이상에서 비롯된다.
DRI 분광 벙커에는 가스 출구가 제공되며, 가스 출구를 통해서 예를 들어, 미립자 직접 환원 철(DRI)을 수집하기 위한 수집 탱크 내측으로 철 산화물을 함유하는 건조 재료를 공급하기 위한 공압 작동식 분진 공급 라인 내로 공압식으로 이송시키는데 사용되는 가스 - 예를 들어, 질소 또는 다른 불활성 이송 가스들 - 또는 마지막 유동층 반응로로부터 공급되는 DRI를 갖는 DRI 분광 벙커 내측으로 통과하는 가스가 DRI 분광 벙커로부터 방출된다.
DRI 분광 벙커로부터 방출될 가스, 소위 배출 가스는 상당한 양의 분진을 수반하는데, 이는 한편으로 DRI 분광 벙커의 내용물들이 미립자들이고, 다른 한편으로 서로에 대한 입자들의 마찰 결과로써 DRI가 마지막 유동층 반응로로부터 DRI 분광 벙커로 공급될 때 훨씬 더 작은 입자들이 형성되기 때문인데, 이는 물론, 미립자들이 DRI 분광 벙커로 공급될 때처럼 DRI 분광 벙커로 공급되는 건조 미립자 재료의 입자들에도 또한 적용된다. 그러므로 배출 가스의 분진제거의 목적을 위해, 분진제거 장치, 바람직하게 건조 분진제거 장치가 제공된다. 건조 분진제거 장치는 배출 가스가 가스 출구로 진입하기 이전에 분진제거가 실시되는 방식으로 DRI 분광 벙커 내에 여전히 배열된다. 이와는 달리, 건조 분진제거 장치는 가스 출구에 배열된다. 이러한 경우에, 건조 분진제거 장치는 예로서, DRI 분광 벙커와 나란히 측면으로, 또는 DRI 분광 벙커의 위 또는 아래에 배열될 수 있다. 건조 분진제거 장치 내의 배출 가스로부터 분리된 건조 미립자 재료는 바람직하게, 수집 탱크로부터 압분 시스템 내측으로 미립자 직접 환원 철(DRI)을 공급하기 위한 공급 라인 내측으로 추가된다. 따라서, 적합한 실시예에서 가스 출구의 건조 분진제거 장치로부터 진행하여 공급 라인으로 나오는 분진 공급 라인이 제공된다.
건조 분진제거 장치는 바람직하게, 세라믹 및/또는 금속 필터 캔들을 갖추거나/갖추고 백 필터 및/또는 하나 또는 그보다 많은 사이클론을 갖추고 있다.
다른 실시예에 따라서, 분진 공급 라인이 제공되며, 이 분진 공급 라인은 - 시스템 조립체 내의 유동층 환원 시스템에 바람직하게 할당되는 - 분광 건조 시스템, 예를 들어 유동층 건조 시스템으로부터 진행하여 수집 탱크 및/또는 상기 공급 라인 내측으로 이어진다. 다른 실시예에 따라서, 분진 공급 라인이 제공되며, 이 분진 공급 라인은 재료 이송 장치 - 그 자체는 시스템 조립체 내의 유동층 환원 시스템에 바람직하게 할당되는 - 의 분진제거 장치로부터 진행하여 수집 탱크 및/또는 상기 공급 라인 내측으로 이어진다.
본 발명에 따라 제조되는 압분체는 설명된 바와 같이, 예를 들어 용융 가스화로와 같은 용융 환원 시스템용 철 운반체로서 사용될 수 있다. 상기 압축물들은또한, 용광로용 철 운반체로서 사용될 수 있다. 상기 압축물들은 또한, 제강소 예를 들어 아크로 또는 전로용 철 운반체로서 사용될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예는 다음과 같은 개략적인 도면들에서 설명된다.
도 1은 압분체가 샤프트 반응로로 공급되는, 미립자 철광석의 직접 환원을 위한 유동층 반응 시스템의 일 예를 도시하는 개략적인 도면이며,
도 2는 용융 가스화로 내측으로 장입하기 위해 압분체가 장입 장치로 공급되는 미립자 철광석의 직접 환원을 위한 유동층 환원 시스템의 일 실시예를 도시하는 개략적인 도면이며,
도 3은 도 1에 도시된 수집 탱크(5)를 통해 취한 개략적인 길이방향 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같은 미립자 철광석(2)의 직접 환원을 위한 유동층 환원 시스템(1)은 연속적으로 연결된 4 개의 유동층 반응로(3a,3b,3c,3d)를 포함한다. 미립자 철광석(2)은 유동층 반응로(3a) 내측으로 도입되어 점선으로 도시된 대로 유동층 반응로(3d)를 향하는 방향으로 일련의 유동층 반응로들을 통과한다. 일련의 유동층 반응로들 내에서 생성된 미립자 직접 환원 철(DRI)은 유동층 반응로(3d)로부터 공압 작동식 전달 라인(4)을 경유하여 수집 탱크(5) 내측으로 전달된다. 미립자 직접 환원 철(DRI)은 수집 탱크(5)로부터 공급 라인(6)을 경유하여 미립자 재료를 압분하기 위한 압분 시스템(7)으로 공급된다. 압분 시스템(7)에 있어서, 압분체(8)는 DRI로부터 제조된다. 압분체들은 샤프트 반응로(13)로 공급되며, 여기서 압분체들은 예비-환원된다. 환원 가스(9)는 용융 환원로(10) 내에서 산소(12) 공급원에 의해 탄소 운반체(11)를 가스화함으로써 얻어진다. 또한, 용융 가스화로(10) 내에서 예비 환원된 철 함유 재료는 샤프트 반응로(13)로부터 환원되고 용융된다. 이렇게 얻어진 선철(14)은 용융 가스화로(10)로부터 제거된다. 환원 가스(9)의 일부는 일련의 유동층 반응로(3a,3b,3c,3d) 내측으로 공급되며 일부는 샤프트 반응로(13) 내측으로 공급된다. 환원 가스(9)는 유동층 반응로(3d)로부터 유동층 반응로(3a)를 향하는 방향으로 유동층 반응로(3a,3b,3c,3d)를 통과한다. 오프-가스로서 지칭되는 소모 환원 가스는 오프-가스 라인(15)을 통해 유동층 반응로(3a)로부터 방출된다. 오프-가스의 오프-가스 라인으로 안내되는 가스 스트림의 분진 제거를 위한 건조 분진제거 장치(16)가 오프-가스 라인(15) 내에 존재하며, 이러한 경우에 세라믹 필터 캔들을 포함한다. 이러한 경우에, 건조 미립자 재료는 건조 분진제거 장치(16) 내에서 얻어진다. 건조 분진제거 장치(16)로부터 수집 탱크(5) 내측으로 건조 미립자 재료를 공급하기 위한 분진 공급 라인(17)이 건조 분진제거 장치(16)로부터 나온다. 상기 재료는 공압식으로 공급된다. 회수 라인(18a,18b,18c,18d)은 각각의 경우에, 유동층 환원 시스템의 작동 중지시 각각의 유동층 반응로 내에 존재하는 건조 미립자 직접 환원 재료를 회수하기 위한 유동층 반응로(3a,3b,3c,3d)로부터 나온다. 회수 라인들로부터 수집 탱크(5) 내측으로 건조 미립자 재료를 공급하기 위한 분진 공급 라인(19)은 각각의 회수 라인에서 유래된다. 상기 재료는 공압식으로 공급된다. 시스템 조립체 내의 유동층 환원 시스템(1)에 할당되는 분광 건조 시스템(20) 내에서 형성되는 건조 미립자 재료는 분진 공급 라인(21)을 경유하여 수집 탱크(5)로 공급된다. 시스템 조립체 내의 유동층 환원 시스템(1)에 할당되는 재료 이송 장치(23)의 분진제거 시스템(22) 내에서 형성되는 건조 미립자 재료는 분진 공급 라인(24)을 경유하여 수집 탱크(5)로 공급된다. 명료함의 이유로, 오프-가스의 연속 및 추가 처리와 관련된 유동층 환원 시스템(1)의 부품들은 도시되지 않았으며 또한, 예를 들어 환원 가스(9)용 냉각 가스 회로와 같은 다른 시스템 상세도 제공되지 않았다.
도 2는 도 1에 도시된 유동층 환원 시스템의 변경 예를 도시한다. 도 1과 관련한 차이점은 압분체(8)가 샤프트 반응로가 아니라 오히려 용융 가스화로(10) 내측으로의 장입을 위한 장입 장치(28)로 공급된다는 점이다. 압분체(8)는 장입 장치(28)로부터 용융 가스화로로 도입된다. 환원 가스(9)는 장입 장치(28)로 공급되지 않는다. 또한, 분진 공급 라인(24) 및 분진 공급 라인(21)은 수집 탱크(5)가 아닌 상기 공급 라인으로 이어진다.
도 3은 명료함을 위해 도 1에 도시된 모든 구성 요소들을 도시하지 않은, 도 1에 도시된 수집 탱크(5) 및 그에 연결된 시스템 부품들을 통해 취한 개략적인 길이방향 단면도이다. 일련의 유동층 환원로에서 제조된 미립자 직접 환원 철(DRI)은 도 1에 도시된 유동층 환원로(3d)로부터 공압 작동식 이송 라인(4)을 경유하여 수집 탱크(5)로 전달된다. 미립자 직접 환원 철(DRI)은 수집 탱크(5)로부터 공급 라인(6)을 경유하여 미립자 재료를 압분하기 위한 압분 시스템(7)으로 공급된다. 도 1에 도시된 건조 분진제거 장치(16)로부터 건조 분진 함유 철 산화물을 공급하기 위한 분진 공급 라인(17)이 수집 탱크(5) 내측으로 이어진다. 배출 가스는 수집 탱크(5)로부터 가스 출구(26)를 경유하여 방출된다. 배출 가스의 분진제거의 목적을 위해, 배출 가스가 가스 출구(26)로 진입하기 이전에 분진제거가 실시되는 방식으로 세라믹 필터 캔들들을 포함하는 건조 분진제거 장치(25)가 DRI 분광 벙커 내부에 배열된다. - 예를 들어, 순수 가스의 충돌에 의한 - 세라믹 필터 캔들들의 세정시, 세라믹 필터 캔들들에서 분리되는 분진이 수집 탱크 내에 수집된 재료(27) 위로 떨어진다.
본 발명의 하나의 장점은 압분 장치에 의해 제조되는 철 운반체를 제공한다는 점인데, 압분 장치는 DRI의 압분을 위해 이미 존재하며, 그에 따라 시스템들에 대한 최소 변경 및 최소 개선만을 요구하거나 철 운반체의 제공을 위한 추가의 시스템을 요구하지 않는다. 이는 본 발명에 따른 철 운반체의 제공과 연관된 비용들을 감소시킨다. 본 발명의 다른 장점은 적어도 미립자 철 산화물을 함유하고 또한 적합하다면 미립자 철 및 탄소를 함유하는 건조 미립자 재료가 비용 및 복잡성과 연관하여, 오늘날까지 그리했던 것처럼 폐기용으로 공급되는 대신에 철 운반체로서 사용된다는 점이다. 적어도 미립자 철 산화물을 함유하고 또한 적합하다면 미립자 철 및 탄소를 함유하는 건조 미립자 재료를 철 운반체로서 사용함으로서, 철광석이 철 운반체로서 대체될 수 있어 천연 재료 비용을 절약할 수 있다.
1 : 유동층 환원 시스템
2 : 미립자 철광석
3a, 3b, 3c, 3d : 유동층 반응로
4 : 이송 라인
5 : 수집 탱크
6 : 공급 라인
7 : 압분 시스템
8 : 압분체
9 : 환원 가스
10 : 용융 가스화로
11 : 탄소 운반체
12 : 산소
13 : 샤프트 반응로
14 : 선철
15 : 오프-가스 라인
16 : 건조 분진제거 장치
17 : 분진 공급 라인
18a, 18b, 18c, 18d : 회수 라인
19 : 분진 공급 라인
20 : 분광 건조 시스템
21 : 분진 공급 라인
22 : 분진 시스템
23 : 재료 이송 장치
24 : 분진 공급 라인
25 : 건조 분진제거 장치
26 : 가스 출구
27 : 재료
28 : 장입 장치

Claims (11)

  1. 직접 환원 중에 유동층 환원 시스템(1) 내에서 제조된 미립자 직접 환원 철(DRI)이 압분체를 형성하기 위해 압분되는, 미립자 철광석의 직접 환원을 위한 유동층 환원 시스템(1)으로부터 미립자 직접 환원 철(DRI)을 함유하는 압분체의 제조 방법에 있어서,
    적어도 미립자 철 산화물과 또한 적합하다면 미립자 철 및 탄소를 함유하는 건조 미립자 재료가 미립자 직접 환원 철(DRI)에 혼합되며, 이렇게 얻어진 혼합물이 상기 압분체를 형성하도록 순차적으로 압분되는 것을 특징으로 하는,
    압분체 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 건조 미립자 재료는 상기 유동층 환원 시스템(1)으로부터의 오프-가스의 건조 분진제거로부터 유래되는 것을 특징으로 하는,
    압분체 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 건조 미립자 재료는 시스템 작동 중지 이전에 상기 유동층 환원 시스템(1) 내의 유동층 반응로(3a, 3b, 3c, 3d)로부터 미립자 직접 환원 재료를 제거함으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는,
    압분체 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 건조 미립자 재료는 시스템 조립체 내의 유동층 반응 시스템(1)에 바람직하게 할당되는 분광 건조 시스템(20)으로부터 유래되는 것을 특징으로 하는,
    압분체 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 상기 건조 미립자 재료는 시스템 조립체 내의 유동층 반응 시스템(1)에 바람직하게 할당되는 재료 이송 장치(23)의 분진제거 장치로부터 유래되는 것을 특징으로 하는,
    압분체 제조 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 혼합물 내의 건조 미립자 재료의 정량적 비율의 하한이 0.25 중량%, 바람직하게 0.5 중량%이며 정량적 비율의 상한이 10 중량% 이하, 바람직하게 5 중량% 이하인 것을 특징으로 하는,
    압분체 제조 방법.
  7. 미립자 철광석(2)의 직접 환원을 위한 하나 이상의 유동층 반응로(3a, 3b, 3c, 3d)와, 유동층 환원 시스템(1) 내에서 제조되는 미립자 직접 환원 철(DRI)을 수용하기 위한 수집 탱크(5)와, 상기 유동층 환원 시스템(1) 내에서 제조되는 미립자 직접 환원 철(DRI)을 상기 수집 탱크(5) 내측으로 이송하기 위한 이송 라인(4)과, 미립자 재료를 압분하기 위한 압분 시스템, 및 미립자 직접 환원 철(DRI)을 상기 수집 탱크(5)로부터 압분 시스템(7) 내측으로 이송하기 위한 이송 라인(6)을 포함하는 유동층 환원 시스템(1)을 갖춘, 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 압분체 제조 방법을 수행하기 위한 장치에 있어서,
    적어도 미립자 철 산화물과 또한 적합하다면 미립자 철 및 탄소를 함유하는 건조 미립자 재료를 공급하기 위한 하나 또는 그보다 많은 분진 공급 라인(17, 19, 21)이 미립자 직접 환원 철(DRI)을 수집하기 위한 수집 탱크(5)의 내측으로 및/또는 공급 라인(6)의 내측으로 이어지는 것을 특징으로 하는,
    압분체 제조 방법을 수행하기 위한 장치.
  8. 오프-가스를 방출하기 위한 오프-가스 라인(15)이 상기 유동층 환원 시스템(1) 내의 하나 이상의 유동층 반응로(3a, 3b, 3c, 3d)로부터 나오며, 상기 오프-가스 라인(15) 내부로 안내되는 가스 스트림용 건조 분진제거 장치(16)가 상기 오프-가스 라인(15) 내에 존재하는, 제 7 항에 따른 압분체 제조 방법을 수행하기 위한 장치에 있어서,
    상기 하나 또는 그보다 많은 분진 공급 라인(17)들 중 하나 이상이 상기 건조 분진제거 장치(16)로부터 나오는 것을 특징으로 하는,
    압분체 제조 방법을 수행하기 위한 장치.
  9. 바람직하게, 유동층 환원 시스템(1)의 작동 중지 이전에, 회수 라인(18a, 18b, 18c, 18d)이 각각의 경우에, 각각의 유동층 반응로 내에 존재하는 미립자 직접 환원 재료를 회수하기 위한 유동층 환원 시스템(1) 내의 유동층 반응로(3a, 3b, 3c, 3d)로부터 나오는, 제 7 항 또는 제 8 항에 따른 압분체 제조 방법을 수행하기 위한 장치에 있어서,
    상기 하나 또는 그보다 많은 분진 공급 라인(17, 19, 21)들 중 하나 이상이 상기 회수 라인(18a, 18b, 18c, 18d)들 중의 하나 이상에서 유래되는 것을 특징으로 하는,
    압분체 제조 방법을 수행하기 위한 장치.
  10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    분진 공급 라인(21)이 제공되며, 상기 분진 공급 라인은 - 시스템 조립체 내의 유동층 환원 시스템(1)에 바람직하게 할당되는 - 분광 건조 시스템(20)으로부터 진행하여 수집 탱크(5) 및/또는 상기 공급 라인(6) 내측으로 이어지는 것을 특징으로 하는,
    압분체 제조 방법을 수행하기 위한 장치.
  11. 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    분진 공급 라인(24)이 제공되며, 상기 분진 공급 라인은 재료 이송 장치(23) - 그 자체는 시스템 조립체 내의 유동층 환원 시스템(1)에 바람직하게 할당되는 - 의 분진제거 장치(22)로부터 진행하여 수집 탱크(5) 및/또는 상기 공급 라인(6) 내측으로 이어지는 것을 특징으로 하는,
    압분체 제조 방법을 수행하기 위한 장치.


KR1020187007405A 2010-03-04 2011-02-18 압분체 제조 방법 및 장치 KR20180030268A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0035010A AT508930B1 (de) 2010-03-04 2010-03-04 Verfahren und vorrichtung zur herstellung von presslingen
ATA350/2010 2010-03-04
PCT/EP2011/052383 WO2011107349A1 (de) 2010-03-04 2011-02-18 Verfahren und vorrichtung zur herstellung von presslingen

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127026004A Division KR20130009986A (ko) 2010-03-04 2011-02-18 압분체 제조 방법 및 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180030268A true KR20180030268A (ko) 2018-03-21

Family

ID=43759743

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127026004A KR20130009986A (ko) 2010-03-04 2011-02-18 압분체 제조 방법 및 장치
KR1020187007405A KR20180030268A (ko) 2010-03-04 2011-02-18 압분체 제조 방법 및 장치

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127026004A KR20130009986A (ko) 2010-03-04 2011-02-18 압분체 제조 방법 및 장치

Country Status (12)

Country Link
US (1) US9382594B2 (ko)
EP (1) EP2542705A1 (ko)
JP (1) JP2013521407A (ko)
KR (2) KR20130009986A (ko)
CN (1) CN102782162A (ko)
AT (1) AT508930B1 (ko)
AU (1) AU2011223100B2 (ko)
BR (1) BR112012022300A2 (ko)
CA (1) CA2791828A1 (ko)
RU (1) RU2555318C2 (ko)
UA (1) UA107955C2 (ko)
WO (1) WO2011107349A1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT508930B1 (de) 2010-03-04 2011-05-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh Verfahren und vorrichtung zur herstellung von presslingen
KR101431689B1 (ko) * 2013-06-28 2014-08-22 주식회사 포스코 용철 제조 장치 및 용철 제조 방법
US10376961B2 (en) 2013-08-12 2019-08-13 United Technologies Corporation Powder spheroidizing via fluidized bed
US9555474B2 (en) 2013-08-12 2017-01-31 United Technologies Corporation High temperature fluidized bed for powder treatment
KR20160067664A (ko) * 2014-12-04 2016-06-14 주식회사 포스코 분환원철 괴성화 설비 및 방법
US10144011B2 (en) 2015-12-17 2018-12-04 United Technologies Corporation System for powder heat treatment and classification via fluidized bed
AU2022403347A1 (en) 2021-11-30 2024-05-30 Nippon Steel Corporation Facility for producing reduced iron and method for producing reduced iron

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5192486A (en) 1990-03-30 1993-03-09 Fior De Venezuela Plant and process for fluidized bed reduction of ore
US5674308A (en) 1994-08-12 1997-10-07 Midrex International B.V. Rotterdam, Zurich Branch Spouted bed circulating fluidized bed direct reduction system and method
SK124299A3 (en) * 1997-12-20 2000-05-16 Pohang Iron Steel Co Ltd Apparatus for manufacturing molten pig iron and reduced iron by utilizing fluidized bed, and method therefor
US6030434A (en) * 1999-03-31 2000-02-29 International Briquettes Holding Method for hot agglomeration of solid metallized iron particles to produce alloyed briquettes
KR100584745B1 (ko) 2001-12-21 2006-05-30 주식회사 포스코 일반탄 및 분철광석을 이용한 용철제조공정에 있어서함철더스트 및 슬러지 재활용 장치 및 방법
WO2006004350A1 (en) 2004-06-30 2006-01-12 Posco Apparatus for manufacturing compacted irons of reduced materials comprising fine direct reduced irons and apparatus for manufacturing molten irons using the same
KR100840231B1 (ko) 2006-12-26 2008-06-20 주식회사 포스코 용철 제조 장치 및 제조 방법
KR100840265B1 (ko) 2006-12-27 2008-06-20 주식회사 포스코 분철 저장 장치 및 이를 구비한 용철 제조 장치
UA38785U (ru) 2007-04-16 2009-01-26 Приазовский Государственный Технический Университет Способ изготовления брикетов
AT509357B1 (de) * 2010-01-15 2012-01-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh Verfahren und vorrichtung zur reduktion von eisenerzhältigen einsatzstoffen oder zur herstellung von roheisen oder flüssigen stahlvorprodukten
AT508930B1 (de) 2010-03-04 2011-05-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh Verfahren und vorrichtung zur herstellung von presslingen

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130009986A (ko) 2013-01-24
AT508930B1 (de) 2011-05-15
AU2011223100B2 (en) 2014-07-17
US20120328465A1 (en) 2012-12-27
CN102782162A (zh) 2012-11-14
WO2011107349A1 (de) 2011-09-09
RU2012142173A (ru) 2014-04-10
AT508930A4 (de) 2011-05-15
JP2013521407A (ja) 2013-06-10
AU2011223100A1 (en) 2012-09-20
RU2555318C2 (ru) 2015-07-10
CA2791828A1 (en) 2011-09-09
EP2542705A1 (de) 2013-01-09
US9382594B2 (en) 2016-07-05
BR112012022300A2 (pt) 2017-10-31
UA107955C2 (en) 2015-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2111259C1 (ru) Способ получения жидкого чугуна или жидких стальных полуфабрикатов и установка для его осуществления
RU2490333C2 (ru) Способ и устройство для получения чугуна или жидких стальных полупродуктов
KR20180030268A (ko) 압분체 제조 방법 및 장치
US9512496B2 (en) Method and device for introducing fine particle-shaped material into the fluidised bed of a fluidised bed reduction unit
RU2006119217A (ru) Установка для изготовления жидкого чугуна, непосредственно использующая мелкие или кусковые угли и пылевидные железные руды, способ его изготовления, комплексный сталелитейный завод, использующий эту установку, и этот способ изготовления
JPS61183404A (ja) 海綿鉄粒および溶融銑鉄の製造方法および装置
RU2122586C1 (ru) Способ получения жидкого чугуна или жидких стальных полупродуктов и установка для его осуществления
RU2518820C2 (ru) Способ и устройство для получения чугуна или расплавленных стальных полуфабрикатов
JP2012144788A (ja) ホットブリケットアイアンの製造方法、およびその製造装置
KR100240810B1 (ko) 용융선철 또는 강 시제품의 제조방법 및 이를 수행하기 위한 플랜트
KR101610655B1 (ko) 액체 선철의 제조 방법
US6264722B1 (en) Process for producing liquid pig iron or intermediate steel products and installation for implementing it
JP2011515579A (ja) 液状銑鉄又は液状鋼原材料を生産するためのプロセス及び装置
JPH01149912A (ja) 溶融還元炉における排ガスダストの装入法
CA3008361C (en) Method for manufacturing molten iron
CA2242392A1 (en) Process for producing liquid pig iron or semifinished steel products from iron-containing materials
AU2008227074A1 (en) Method and device for producing pig iron and/or pig iron intermediate products
KR20190064179A (ko) 용철 제조 장치 및 용철 제조 방법
KR100466633B1 (ko) 용융금속생산용용융가스화로및용융금속생산설비
JP2502976B2 (ja) 鉄鉱石予備還元装置
JPH11131117A (ja) 竪型シャフトキュポラ・高炉・溶融還元炉法
JPH05171233A (ja) 溶融還元設備における捕集ダストの装入方法
JP2000503353A (ja) 鉄含有材料から液状銑鉄または鋼予備製造物を製造する方法

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application