Przedmiotem wynalazku jest sposób wykorzy¬ stania surowego gazu wielkopiecowego w obrebie koksowni zakladu hutniczego, w którym rude ze¬ lazna redukuje sie wedlug konwencjonalnego pro¬ cesu wielkopiecowego i/lub wedlug sposobu bez¬ posredniej redukcji.Wedlug opisu patentowego Republiki Federal¬ nej Niemiec nr DE-PS nr 966 096 gaz mieszany, wychodzacy z wielkiego pieca, prowadzi sie po osadzeniu pylów i po oczyszczeniu gazu jako gaz palny do stanowisk odbiorczych ogólnego ruchu zakladu hutniczego.Z publikacji „Stahl und Eisen" 93 (1973) 22, 1005^1011 i 87 (1967) 8, 442^*49 znane jest rów¬ niez stosowanie gazu wielkopiecowego jako gazu palnego.W omówionym w polskim opisie patentowym nr 112 456 sposobie bezposredniej przeróbki suro¬ wego gazu koksowniczego na drodze czesciowego utleniania tlenem, powietrzem wzbogaconym w tlen lub innymi mieszaninami gazowymi, zawie¬ rajacymi tlen, a tym samym przeksztalcenia w gaz redukcyjny, który stosuje sie w piecu szybo¬ wym huty zintegrowanej z koksownia, zapropono¬ wano takze stosowanie gazu wielkopiecowego z pieca szybowego miedzy innymi do opalania urza¬ dzenia wstepnego ogrzewania wegla, to jest jako gazu dolnopaleniskowego.Celem wynalazku jest doprowadzenie do pel¬ niejszego i bardziej ekonomicznego wykorzysta¬ lo 15 20 30 nia gazu wielkopiecowego, a wiec do stosowania nie tylko takiego gazu wielkopiecowego, który po¬ chodzi z pieca szybowego, do którego doprowadza sie gaz redukcyjny z koksowni, powstaly z bez¬ posredniego przeksztalcenia goracego gazu kokso¬ wniczego, a w szczególnosci nie tylko do stosowa¬ nia w celu opalania urzadzenia wstepnego pod¬ grzewania wegla czyli spalania i uzyskiwania ga¬ zów spalinowych.Cel ten osiaga sie za pomoca sposobu wedlug wynalazku, który polega na tym, ze goracy suro¬ wy gaz wielkopiecowy bezposrednio po opuszcze¬ niu pieca szybowego stosuje sie do bezprzeponowe- go suszenia iAub ogrzewania lub wstepnego ogrze¬ wania wegla koksujacego i ze powstajacy ,przy tym gaz odlotowy nastepnie, ewentualnie wzaje¬ mnie zmieszany w zadanych ilosciach, chlodzi sie az do skroplenia pary wodnej podczas jego oczy¬ szczania ostatecznego.Dzieki temu, ze surowy gaz wielkopiecowy je¬ szcze goracy wprowadza sie do urzadzenia wstep¬ nego ogrzewania wegla, mozna jego zawartosc cieplna wykorzystac optymalnie do procesu ko¬ ksowania, nie tracac go jako gazu palnego. Poza tym odrebne odpylanie i oczyszczanie gazu staje sie w przypadku tego gazu wielkopiecowego zbed¬ ne. Podczas gdy w przypadku pieca szybowego (bezposrednia redukcja) i urzadzenia wstepnego ogrzewania gazy odlotowe zwykle nalezy osobno oczyszczac, to w sposobie wedlug wynalazku mo- 120 6523 zna obnizyc naklady aparaturowe dzieki temu, ze gaz odlotowy powstajacy podczas suszenia wstep¬ nego jak i podczas ogrzewania wstepnego, czyli w koncowym efekcie stosowany do suszenia wstep¬ nego i do ogrzewania wstepnego gaz wielkopieco¬ wy i gaz spalinowy, poddaje sie wspólnemu oczy¬ szczaniu ostatecznemu.Jesli wstepne ogrzewanie wegla ma korzystnie nastepowac dwustopniowo, gdzie wegiel koksujacy najpierw suszy sie wstepnie a nastepnie ogrzewa sie, to wedlug wynalazku goracy surowy gaz wiel¬ kopiecowy korzystnie stosuje sie bezposrednio do suszenia wstepnego i/iub do ogrzewania wegla ko¬ ksujacego. Dwustopniowe wstepne ogrzewanie we¬ gla, jako proces, znane jest z publikacji „Gliick- auf" 109 (1973) 6, 348—354.Jesli bedacy do dyspozycji goracy surowy gaz wielkopiecowy nie wystarcza do calkowitego wy¬ suszenia wstepnego i ogrzania wegla koksujacego, to w dalszej postaci wykonania sposobu wedlug wynalazku mozna goracy surowy gaz wielkopieco¬ wy stosowac tylko do suszenia wstepnego, a do ogrzewania mozna stosowac gaz przenoszacy cie¬ plo, który powstaje ze spalania gazu palnego, np. juz chlodzonego i oczyszczonego gazu wielkopie¬ cowego, albo mozna gazy te stosowac odwrotnie — do suszenia wstepnego spalac gaz palny a do ogrzewania stosowac gaz wielkopiecowy.Nadto w celu obnizenia nakladów aparaturo¬ wych celowe jest przed oczyszczeniem ostatecznym wzajemne zmieszanie w zadanych ilosciah gazów odlotowych, powstajacych podczas wstepnego su¬ szenia i podczas wstepnego ogrzewania.Dla usuniecia pary wodnej z gazów odlotowych nalezy je podczas wspólnego oczyszczalnia ostate¬ cznego chlodzic w celu skroplenia pary wodnej.Jesli gaz wielkopiecowy, otrzymany korzystnie jako gaz odlotowy z suszenia wstepnego i gaz spa linowy, otrzymany korzystnie jako gaz odlotów] z wstepnego ogrzewania zmiesza sie w takim sto¬ sunku, aby z nich powstajacy gaz mieszany w swym skladzie prawie odpowiadal tradycyjnemu gazowi swietlnemu z gazu gardzielowego i kokso¬ wniczego to mozna ten gaz mieszany znowu sto¬ sowac jako gaz dolnopaleniskowy dla baterii kok¬ sowniczych i/lub dla urzadzenia do wstepnego o- grzewania wegla nawet bez koniecznosci zmiany urzadzenia pieca koksowniczego co w przypadku stosowania samego gazu wielkopiecowego z bezpo¬ sredniej redukcji jako gazu dolnopaleniskowego byloby koneiczne z powodu jego stosunkowo wy¬ sokiej wartosci opalowej.Przy tym celowe moze byc wprowadzanie do gazu mieszanego domieszki gazu obcego korzyst¬ nie obcego gazu spalinowego w celu otrzymania gazu mieszanego o zadanej jakosci.Tak uzyskany gaz mieszany mozna tez sam sto¬ sowac jako gaz palny w urzadzeniu do wstepnego ogrzewania.Przedmiot wynalazku jest zilustrowany w przy¬ kladach wykonania na rysunku w którym fig. 1 przedstawia schemat technologiczny urzadzenia do wstepnego ogrzewania wegla, które w calosci spo¬ sobem wedlug wynalazku zasila sie bezposrednio goracym surowym gazem wielkopiecowym z bez- 20 652 4 posredniej redukcji rudy zelaza, jako gazem prze¬ noszacym cieplo, a fig. 2 przedstawia schemat te¬ chnologiczny urzadzenia do wstepnego ogrzewania wegla, które zasila sie goracym surowym gazem 9 wielkopiecowym z bezposredniej redukcji rudy ze¬ laza, jako gazem przenoszacym cieplo dla stopnia suszenia, oraz zasila sie gazem spalinowym, otrzy¬ manym z gazu mieszanego i/luib gazu wielkopieco¬ wego z bezposredniej redukcji rudy zelaza, jako io gazem przenoszacym cieplo dla stopnia ogrzewa¬ nia.Sposób wykorzystania wedlug wynalazku gazu wielkopiecowego z bezposredniej redukcji omówio¬ no nizej na przykladzie dwustopniowego urzadze- 15 nia do wstepnego ogrzewania wegla koksujacego.Sposób wedlug wynalazku mozna stosowac jednak¬ ze w kazdym innym sposobie wstepego ogrzewa¬ nia wegla.W nizej podanym omówieniu przykladu wyko- 20 nania sposobu wedlug wynalazku za pomoca scne- matycznie przedstawionych urzadzen przyjeto za punkt wyjscia to, ze wegiel koksujacy o okolo 10% wilgotnosci ogrzewa sie wstepnie do temperatury okolo 200°C. W zaleznosci od wilgotnosci wegla i 25 oczekiwanej temperatury podgrzania nalezy zatem zmieniac* podane wartosci liczbowe.Wegiel wilgotny a za pomoca ukladu transpor¬ towego doprowadza sie do zbiornika do zasilania weglem wilgotnym 1, dozuje sie poprzez urzadze- so nie dozujace i za pomoca wirówki zasilajacej za¬ sila sie pierwsza fluidalna suszarnie (rure) pneu¬ matyczna 2 (tak zwany stopien suszenia). Za po¬ moca goracego gazu przenoszacego cieplo, jako który stosuje sie wedlug wynalazku goracy suro- 35 wy gaz wielkopiecowy m, który wedlug fig. 1 juz w drugiej fluidalnej rurze pneumatycznej 4 (w tak zwanym stopniu ogrzewania) zostal ochlodzo¬ ny do temperatury 280°C, suszy sie wegiel w stru¬ mieniu pneumatycznym do okolo 5*/o wilgotnosci 40 i ogrzewa do temperatury okolo 80°C. Z górnego konca fluidalnej suszarni pneumatycznej 2 osadza sie osuszony wstepnie wegiel w suszarni cyklono¬ wej 3 a stad sila ciezkosci kieruje sie go do pod¬ stawy fluidalnego podgrzewania pneumatycznego « 4, do którego wegiel wprowadza sie równiez dzie¬ ki wirówce zasilajacej.W tym fluidalnym podgrzewaczu pneumatycz¬ nym 4 podgrzewa sie osuszony wstepnie wegiel koksujacy do, temperatury okolo 200UC. Do tego 50 stosuje sie goracy surowy gaz wielkopiecowy m, pochodzacy z pieca redukcyjnego 8, który zasila sie tlenkowymi grudkami rudy zelaza g i gazem redukcyjnym i, ewentualnie pochodzacym z kok¬ sowni i uzyskanym metoda wedlug polskiego opi- 95 su patentowego nr 112 456. Goracy surowy gaz wielkopiecowy m jedynie oczyszcza sie wstepnie w oddzielaczu cyklonowym 17 i spreza posrednio w dmuchawie gazu wielkopiecowego 7, nim wpro¬ wadzi sie go u dolu fluidalnego podgrzewacza «o pneumatycznego 4.We fluidalnym podgrzewaczu pneumatycznym 4 goracy surowy gaz wielkopiecowy ponosi strate temperaturowa rzedu 270°C tak, ze w nastepnej fluidalnej suszarni pneumatycznej 2 wilgotny we- « giel jes/t bardzo lagodnie podsuszany. W górnymI 5 koncu fluidalnego podgrzewacza pneumatycznego 4 wegiel koksujacy o temperaturze 200UC jest cal¬ kowicie wysuszony.Po osadzeniu w podgrzewaczu cyklonowym 5 wegiel poprzez mieszarke 6 i przenosnik lancucho¬ wy 11 zbiera sie w zasobniku 12 i doprowadza go do dalej podlaczonego zbiornika pomiarowego 13, który wykazuje pojemnosc szarzy piecowej. Wstep¬ nie podgrzany wegiel b ze zbiornika pomiarowego 13 poprzez miedzyoperacyjny przenosnik lancucho¬ wy 14, redler zaladowczy 15 i zsuwnie 16 dopro¬ wadza sie do pieca koksowniczego.Pochodzacy z suszarni cyklonowej 3 gaz odloto¬ wy z suszenia wstepnego r (gaz wielkopiecowy) oczyszcza sie w odpylaczu 9. Odpylacz 9 jest wy¬ konany jako pluczka mokra, do czego przewidzia¬ na jest pompa obiegowa 10 popluczyn (e—k). Ten gaz wielkopiecowy równoczesnie chlodzi sie dzie¬ ki temu i wykrapla sie nieco obecnej pary wod¬ nej. W ten sposób powstaje chlodny oczyszczony gaz wielkopiecowy z bezposredniej redukcji c.O ile wiec zwyczajowo gaz wielkopiecowy, opu¬ szczajacy piec szybowy bezposredniej redukcji mu¬ si nastepnie byc bezposrednio z temperatury oko¬ lo 400°C ochlodzony do temperatury otoczenia, to w sposobie wedlug wynalazku wieksza czesc ener¬ gii cieplnej gazu wielkopiecowego wykorzystuje sie do wstepnego podgrzewania wegla.Aczkolwiek w przedstawionym na figurze 1 urzadzeniu do przeprowadzania sposobu wedlug wynalazku strumien gazu wielkopiecowego prze¬ plywa kolejno fluidalnym podgrzewaczem pneu¬ matycznym 4 i fluidalna suszarnia pneumatycz¬ na 2, aby wykorzystujac zasade przeciwpradu utrzymac we iluidalnej suszarni pneumatycznej 2 stosunkowo niska temperature, to mozna tez go¬ racy surowy gaz wielkopiecowy doprowadzac do iluidalnego podgrzewacza pneumatycznego 4 i do fluidalnej suszarni pneumatycznej 2 równolegle.Wybrane prowadzenie gazu zalezy zasadniczo za¬ równo od wprowadzanych ilosci gazu i ciepla jak i od nastawianej temperatury wstepnego podgrze¬ wania wegla.Jesli wyczuwalne cieplo, wprowadzone z gazem wielkopiecowym z bezposredniej redukcji nie mia¬ loby wystarczyc dla procesu suszenia wstepnego i podgrzewania, to wtedy wedlug wynalazku prze¬ prowadza sie w urzadzeniu zmienionym, przedsta¬ wionym na fig. 2. Przy tym goracy, wstepnie oczy¬ szczony i posrednio sprezony surowy gaz wielko¬ piecowy m doprowadza sie zaledwie do fluidalnej suszarni pneumatycznej 2. W celu podgrzania we¬ gla koksujacego we fluidalnym podgrzewaczu pneu¬ matycznym 4 stosuje sie gaz przenoszacy cieplo t, który uzyskuje sie w komorze spalania 19.Niezbedne powietrze do spalania n doprowadza sie do komory spalania 19 za pomoca dmuchawy powietrza do spalania 20. Gaz odlotowy (gaz wiel¬ kopiecowy) r z suszarni cyklonowej 3 i gaz odlo¬ towy (gaz spalinowy) s z podgrzewacza cyklono¬ wego 5 miesza sie w mieszalniku gazowym 18 i dopiero wtedy doprowadza sie do odpylacza 9.W odpylaczu 9 gaz mieszany poddaje sie oczy¬ szczaniu ostatecznemu i chlodzi, odprowadzajac go w postaci ochlodzonego, oczyszczonego gazu !0 652 6 mieszanego o. Ten gaz mieszany o mozna stoso¬ wac do paleniska dolnego np. pieca koksownicze¬ go w zintegrowanej koksowni.W tym celu mozna dla nastawienia prawidlowej 5 mieszaniny wprowadzac tez domieszke obcego ga¬ zu 1, np. obcego gazu spalinowego. Czesc tego gazu mieszanego o mozna równiez w postaci gazu mieszanego zawróconego p doprowadzac poprzez dmuchawe 21 do komory spalania 19 jako gaz io palny. Do mieszanego gazu zawróconego p mozna przy tym wprowadzac tez czesc surowego gazu wielkopiecowego m przed dmuchawa 21.W celu nastawienia prawidlowej temperatury gazu przenoszacego cieplo t przewidziano w tym ió urzadzeniu to, ze czesc gazu odlotowego (gazu spalinowego) s z podgrzewacza cyklonowego 5 w postaci oparów zawróconych c doprowadza sie do komory spalania 19. W ten sposób mozna nastawic temperature gazu przenoszacego cieplo t przy wlo- 20 cie do stopnia podgrzewania 4. Dmuchawa 21 jest przeznaczona do potrzebnego posredniego spreza¬ nia gazu mieszanego p.Urzadzenie przedstawione na rysunku w fig. 2 zapewnia bardzo ekonomiczna i dajaca sie zmie- 25 niac droga postepowania, zwlaszcza dlatego, ze w efekcie koncowym zarówno gaz odlotowy 5 (gaz spalinowy) jak i surowy gaz wielkopiecowy r ostatecznie oczyszcza sie razem w jednym odpy¬ laczu 9. 30 Mieszanie gazu wielkopiecowego r i gazu spali¬ nowego s w mieszalniku gazowym 18 ma na celu nie tylko oszczednosc przez zaniechanie jednego elementu urzadzenia, a mianowicie jednego odpy¬ lacza 9, dzieki temu mieszaniu mozna w przypad- 35 ku nastawienia prawidlowych stosunków uzyskac tez taki gaz mieszany, który jest podobny do tra¬ dycyjnego, stosowanego do dolnych palenisk ba¬ terii koksowniczych gazu swietlnego z gazu gar¬ dzielowego i gazu koksowniczego. 40 W tym celu mozna tez ewentualnie wprowa¬ dzac domieszke obcego gazu spalinowego 1. Uzy¬ skiwanie takiego gazu mieszanego jest szczególnie wazne wówczas, jezeli jak to proponowano w pol¬ skim opisie patentowym nr 112 456 w hucie otrzy- 45 many surowy gaz koksowniczy w calosci stosuje sie do uzyskania gazu redukcyjnego a przez to nie dysponuje sie juz zadnym oczyszczonym gazem koksowniczym dla paleniska dolnego. Wprawdzie byloby technicznie mozliwe zasilanie dolnego pa¬ so leniska pieca koksowniczego gazem wielkopieco¬ wym z bezposredniej redukcji, którego wartosc o- palowa miesci sie w zakresie wartosci opalowych gazu koksowniczego i tradycyjnego wielkopieco¬ wego gazu swietlnego, jednak oznaczaloby to in- 55 ne rozmieszczenie i rozdzielenie regeneratorów ba¬ terii koksowniczej.Z tych wzgledów sporzadzanie gazu mieszanego, podobnego do tradycyjnego gazu swietlnego i go zastepujacego, jest szczególnie korzystne. Niezbed¬ no ny stosunek mieszania mozna bez trudnosci na¬ stawic w mieszalniku gazowym 18 i ewentualnie dodajac obcy gaz spalinowy 1. Produkowanie gazu mieszanego z gazu wielkopiecowego z bezposred¬ niej redukcji, a gazu spalinowego ze stosowanego 85 w sposobie wedlug wynalazku unzadzenia do wste-120 652 8 pnego podgrzewania wegla lub innych zródel gazu spalinowego ma duze znaczenie techniczne zarówno w nowych urzadzeniach jak i w udoskonaleniach czy uzupelnieniach przedstawionego w polskim opi¬ sie patentowym nr 112 456 sposobu bezposredniej przeróbki gazu koksowniczego, gdyz w zadnym przypadku nie narusza ani techniki procesu ani konstrukcji pieca koksowniczego.Pozostale elementy urzadzenia przedstawionego na ryslinku w fig. 2 spelniaja takie same zadanie, jak odpowiednie elementy urzadzenia wedlug fig. 1.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wykorzystania surowego gazu wielko¬ piecowego w obrebie koksowni zakladu hutniczego, 10 15 w którym rude zelaza redukuje sie wedlug kon- wenjconalnego procesu wielkopiecowego i/lub we¬ dlug sposobu bezposredniej redukcji, znamienny tym, ze goracy surowy gaz wielkopiecowy bezpo¬ srednio po opuszczeniu pieca szybowego stosuje sie do bezprzeponowego suszenia i/lub ogrzewania lub wstepnego ogrzewania wegla koksujacego zas powstajacy przy tym gaz odlotowy ewentualnie wzajemnie zmieszany w zadanych ilosciach, chlo¬ dzi sie az do skroplenia pary wodnej podczas jego oczyszczania ostatecznego. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do suszenia lub ogrzewania stosuje sie obok su¬ rowego gazu wielkopiecowego gaz przenoszacy cie¬ plo, który powstaje ze spalenia gazu palnego, ta¬ kiego jak juz ochlodzony i osuszony gaz wielko¬ piecowy.Drukarnia Narodowa, Zaklad nr 6, 144/83 Cena 100 zl PL