NO762672L - - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for reduksjon av jernmalmiMlertrinns reaktorer. Nærmere bestemt gjelder oppfinnelsen en forbedring i gassreduksjons-kretsen for å oppnå svamp med høyt jerninnhold.

Den vanligste form for direkte deduksjon i en. fluidisert

seng omfatter føring av jernmalmes i rekkefølge gjennom et antall kaskade-reaktorer, idet jernmalmen etter hvert får en stadig større reduksjonsgrad, inntil den når den ønskete reduksjons-ve^di på omtrent 95% i slutt-trinnet. Reduksjonsgassen, som føres innn fra bunnen i den siste reaktoren, løper i motstrøm til jernstrømmen igjennom reaktorene som ligger over, og øker derved sitt innhold av reaksjonsprodukter og reduserer følgelig sin egen reduksjonsevne.

Hver reaktor er forsynt med et fritt, tomt rom over sengen, hvor den oppstigende gassen i begynnelsen befris for de grove pulver. Reaktorer finnes også, normalt innvendig, med utstyr for tørr-avstøving (vanligvis av multi-syklon-typen) utformet for ytterligere rensing av reduksjonsgassen før den når den neste, overliggende reaktor.

Gassen som kommer fra en fluidisert seng vil imidlertid uunngåelig inneholde en fraksjon med meget fint pulver, som det er umulig å skille ut ved hjelp av "tørre" fremgangsmåter. Når slike pulver føres med av gassen er de tilbøyelig til å tette |$Jen hullene i platen som er anbragt for å fordele gassen til den overliggende reaktor, slik at virkningen til denne forringes.

Denne ulempe blir enda mer kritisk i de siste reduksjonsreaktorene, hvor det gassbårøne pulver hovedsakelig består av redusert materiale og derfor oppviser en større tilbøyelighet til å feste seg til veggene og bygge opp skall og avleiringer i trange kanaler.

Slik igjentetting resulterer i en ugjevn fordeling av reduk sjonsgassen til de fluidiserte senger som etterhvert nås av gassen. I tur vil dette innvirke uheldig på kvaliteten til fluidi-seringen o| søke skape foretrukne gassveier i sengen, med om-råder av den som er gjennomløpt og påvirket mer enn andre av den oppstigende gass strømmen. Under slike forhold, sættig i de siste reaktorene, hvor mineralet Jar nådd høyest reduksjonsgrad, oppviser partiklene som danner sengen markert tilbøyelig-het til klebing.

Dette fenomen, som består i at partiklene er tilbøyelige

til å klebe og hefte seg til veggene i utstyret, slik at det bygges opp stadig tykkere avleiringer som er tilbøyelig til å

gi en fullstendig defluidisering av sengen, er en hyppig fore-kommende ulempe ved industrielle reduksjonsanlegg med fluidiserte senger. Den medføfer reduksjon av anleggets utnyttelses-grad og totale produktivitet som et resultat av hyppige avbrudd for vedlikehold.

Oppfineelsen har til oppgave å hindre tilstoppingen av de perforerte plater som fordeler reduksjonsgassen til de fluidiserte senger med pulverne som finnes i gassen. Resultatet oppnås ved hjelp av en betydelig forandring i kretsen for redik-sjonsgassen, som sikrer at de enkelte reaktorene mates adskilt med varm reduksjonsgass som er fullstendig befridd for pulver som er blitt igjen (for eksempel med en våt-vaskeprossess).

Ifølge en første utførelsesform av oppfinnelsen, blir den tilbakeførte gass tilført parallelt til alle reduksjonsreaktorene. De enkelte gasstrømmer som forlater reaktorene blir således

ført sammen og blir befridd for pulveret ved våtvasking. Når gassen er blitt *©f»renset engang, befridd for reaksjonsprodukt-ene og deretter anriket med den nødvendige mengde frisk gass,

for å kompensere for tapene, blir den ført tilbake til de enkelte reaktorer gjemnom adskilte kanaler.

Ifølge en andre utførelsesform av oppfinnelsen, er de reduserende gasskretser til de enkelte reaktorer seriekoblet i steaden for i parallell: i dette tilfelle strømmer den reduserende gassen gjennom alle reaktorene i motstrøm i en enkelt strøm. Gasstrømmen underkastes imidlertid et kjøle-og våt-rensetrinn mellom reaktorene og føres deretter til et varmetrinn for å binge den opp på den ønskete temperatur.

Andre løsninger kan bestå i forskjellige kombinasjoner av

de to fremgangsmåter som er beskrevet ovenfor. Kravet om at den reduserende gassen som tilføres til reaktorene er varm og fullstendig pulverfri må imidlertid alltid tilfredsstilles.

Oppfinnelsen er nedenfor beskrevet nærmere under henvisning til figuren, hvor den heltrukne linje angir kretsen for reduserende gass når de enkelte reaktorene mates parallelt. Den strekete linje angir kretsen for det tilfelle at reaktorene mates i serie av en enkelt gasstr#m.

Fin jernmalm, fortrinnsvis oppvarmet på forhånd, løper

langs kanalen 1 frem til den første reduksjonsreaktor 2. Reaktorene er kaskadekoblet. Fra reaktor 2 blir malm overført gjennom linjer 3 til de etterfølgende reaktorer. Den ferdige jernsvampen tas ut fra den siste reaktor gjennom en ledning 4.

Nedenfor en sirkulasjons-kompressor 5 kan den forurensete reduksjonsgassen følge to ruter. Ved den første rute (hel trukket linje) blir gasstrømmen i kald tilstand delt opp i tre strømmer som føres parallelt til gassvarmer 6 og deretter til reaktorene 2. Den delvis oppbrukte reduksjonsgassen som forlater reaktoren 2 overføres til en varmeveksler 7 for gjenvinning av eventuelt overskudd av varme og blir deretter ført sammen i en enkelt strøm 8 som deretter blir våt-renset i en enhet 9. GassÉrømmen som er renset for pulver og reaksjonsprodukter på denne måten blir deretter renset kontinuerlig gjennom et avløp 10 for å hindre oppbygging av inerte materialer. Ved 11 strømmer det inn gass som skal anrikes med frisk reduserende gass som skal er-stattes med den mengde som er gått tapt i ppoesessen. Gasstrømmen når deretter pumpen eller kompressoren 5 og starter så et nytt omløp.

I den andre utførelsesformen (strekete linjer) blir den rensete gasstrømmen nedenfor kompressoren 5 tilført den siste reaktoren 3 etter å ha gått igjennom den første varmeren 6.

Den delvis forbrukte gass som forlater denne reaktoren overføres til den første varmeveksler 7 for gjenvinning av overskuddsvarme og blir deretter våt-renset i den første enheten 9. Den resul-terende gassen vil i et andre sett av enheter bli underkastet den samme behandli»g som den fikk i det første trinnet, nemlig; den forvarmes i enheten 6, tilbakeføres til den forangående reaktor 2, en eventuell restvarme gjenvinnes ved 7 og den renses endelig i enhet 9. Den samme fremgangsmåten virker også for gassen som forlater den andre reaktoren.

Gassen som kommer ut av den første reaktoren og som er renset for pulver og reaksjonsprodukter blir deretter underkastet konstant rensing (for å fjerne oppsamling av inert materiale) gjennom enheten 10, og de anrikes da med mer frisk gass i en enhet 11, for å kompensere for tap. Strømmen når deretter kompressoren 5, bvor omløpet starter igjen.

Oppfinnelsen gir følgende hovedfordeler: i første rekke

er det mulig ved hjelp av oppfinnelsen å innstille uavhengig av hverandre mengden og temperaturen som tilføres hver reaktor. Sammen med og særlig når den kombineres med den høye reduksjons-kraften til gassen som tilføres reaktorene i "parallell", vil oppfinnelsen føre til større utbytte.

En ytterligere fordel ligger i muligheten for å begrende reaktorstørrelsen ved en reduksjon av det tomme rommet over de fluidiserte sengene. En dimensjons-reduksjon for tørr-tørkeut-styret er også en ytterligere fordel. I virkeligheten trenger ikke gassen som forlater hver reaktor å bli fullstendig befridd for pulver, siden den ikke lenger trenger å bli tilført til den foranstående reaktor.

Den viktigste fordel som oppnås med denne oppfinnelse er selvsagt en bedre fordeling av gass over bjinnen til de fluidiserte sengene, hvilket oppnås ved å hindre tiltetting av de perforerte plater, da de blir tilført pulverfri gass, og dette vil i virkeligheten hindre klebing og sammenvoksing av den faste massen og derved forbedre anleggets pålitelighet og ytelsestall.

Claims (4)

1..Fremgangsmåte for direkte reduksjon av jernmalm i flertrinns reaktorer av typen med fluidisert seng, som er koblet i kaskade, karakterisert ved at hver reaktorseng blir matet med varm og fullstendig renset reduksjonsgass.

2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at de enkelte reaktorer mates parallelt fra adskilte strømmer av reduksjonsgasss. idet disse strømmer deretter blandes igjen for en felles rensebehandlig før de føres tilbake til reaktorene.

3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at de enkelte reaktorer mates i serie av en enkelt strøm av reduksjonsgass, med et organ for pulverfjerning plassert mellom reaktorene for oppvarming av den pulverfrie gassen før den føres frem til neste trinn.

4. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at noen reaktorer blir parallellmatet med reduksjonsgass og noen seriematet.