PL127771B1 - Method of manufacture of directly reduced iron together with gasification of coal in fluidized bed - Google Patents

Method of manufacture of directly reduced iron together with gasification of coal in fluidized bed Download PDF

Info

Publication number
PL127771B1
PL127771B1 PL1981229247A PL22924781A PL127771B1 PL 127771 B1 PL127771 B1 PL 127771B1 PL 1981229247 A PL1981229247 A PL 1981229247A PL 22924781 A PL22924781 A PL 22924781A PL 127771 B1 PL127771 B1 PL 127771B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
gas
coal
gasification
fluidized bed
carbon
Prior art date
Application number
PL1981229247A
Other languages
English (en)
Other versions
PL229247A1 (pl
Original Assignee
Midrex Corp
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 Midrex Corp filed Critical Midrex Corp
Publication of PL229247A1 publication Critical patent/PL229247A1/xx
Publication of PL127771B1 publication Critical patent/PL127771B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/0073Selection or treatment of the reducing gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/02Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in shaft furnaces
    • C21B13/029Introducing coolant gas in the shaft furnaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/40Gas purification of exhaust gases to be recirculated or used in other metallurgical processes
    • C21B2100/42Sulphur removal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/60Process control or energy utilisation in the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/64Controlling the physical properties of the gas, e.g. pressure or temperature
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/10Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
    • Y02P10/122Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by capturing or storing CO2
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/10Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
    • Y02P10/134Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania bezposrednio zredukowanego zelaza w polaczeniu z gazyfikacja wegla w zlozu fluidalnym.Bezposrednia redukcja rudy zelaza z granulowa¬ nego tlenku zelaza za pomoca goracego gazu reduk¬ cyjnego wytworzonego z gazu ziemnego i zuzytego gazu redukcyjnego zawróconego do obiegu jest szeroko stosowanym sposobem w produkcji stali Gaz redukcyjny o wysokiej temperaturze przygoto¬ wany z gazu ziemnego ma duze stezenie srodków red/ukujacych, tlenku wegla i wodoru w porów¬ naniu ze srodkami utleniajacymi, para wodna i dwutlenkiem wegla. Stosunek skladników reduku¬ jacych , do utleniajacych nazywany jest stosunkiem, redukcji. Gaz ziemny jest coraz trudniej dostepny i coraz drozszy, w zwiazku z czym potrzebne sa inne sposoby produkcji gazu redukcyjnego o wy¬ sokiej temperaturze z wegla i innych paliw, takich jak ropa,naftowa. Wzrastajace zapotrzebowanie na rope* przyczyniajace sie do, wzrostu cen, stawia do wyboru wegiel dla procesów wytwarzania zelaza przez bezposrednia redukcje przy uzyciu goracego gazu redukcyjnego.Na skala przemyslowa dostepne sa trzy podsta¬ wowe typy gazyfikacji wegla, a mianowicie proces ze zlozem porywajacym, proces ze zlozem stalym i proces ze zlazem-fluidalnym.W procesie ze zlozonym porywajacym wytwarza sie gaz redukcyjny o temperaturze okolo 1500°C i o cisnieniu, atmosferycznym przez wspólbiezna 15 20 25 30 reakcje tlenu i pary wodnej z porywanym pylem weglowym. Gaz z tego procesu ma stosunek re¬ dukcji w przyblizeniu 5, ale musi byc chlodzony zanim bedzie mógl byc sprezony do okolo 2000 hPa, co jest potrzebne dla bezposredniej redukcji oraz dla umozliwienia usuwania dwutlenku wegla, wody i gazcwych zwiazków siarki przed podgrzaniem i wykorzystaniem w bezposredniej redukcji. Takie chlodzenie, oczyszczanie i nastepnie podgrzewanie jest kosztowne zarówno pod wzgledem inwesty¬ cyjnym jak i pod wzgledem kosztów energii, w zwiazku z czym proces ten nie jest atrakcyjny.Proces gazyfikacji wegla ze zlozem stalym cha¬ rakteryzuje sie opadajacym zlozem wegla porusza¬ jacym sie w przeciwpradzie do wznoszacego sie strumienia gazu czadnicowego. Gaz czadnicowy za¬ wiera poczatkowo tlen i pare wodna przy ruszcie dolnym wytwornicy gazu. Gdy gazy czadnicowe przeplywaja do góry poprzez opadajace zloze wegla, napotykaja na kilka stref. Pierwsza strefa przy dnie odprowadza popiól prawie calkowicie, pozba¬ wiony wegla z wytwornicy gazu. W nastepnej strei fie gazy utleniaja wegiel odbarwiajacy z wegla, aby utworzyc wodór, tlenek wegla i dwutlenek wegla, W nastepnej wyzszej strefie ma miejsce odparo¬ wanie skladników organicznych wegla oraz pewne reakcje gazyfikacji, Gaz czadnicowy bogaty teraz w wodór i CO oraz w metan i wyzsze weglowodory, takie jak ciezkie benzyny i smoly, przechodzi do r nastepnego wyzszego poziomu w zlozu, gdzie odby- 127 771127 771 wa sie odwodnienie i wstepne podgrzanie wegla.Gazy odlotowe zawieraja zatem duze ilosci pary wodnej, 002, CO, wodoru, nieco metanu, ciezkich befjAnn" i smól. Zanim gaz taki bedzie mógl byc; Wykorzystany trzeba z niego oddzielic zwiazki szajki, pare wodna, CO2, ciezkie benzyny i swoly.Najlepiej jest to zrobic przez zastosowanie niskiej temperatury lub ukladów oddzielajacych o tempe¬ raturze otoczenia. Urzadzenie chlodzace oraz czysz¬ czenie i pózniejsze podgrzewanie gazu sa kosztowne zarówno pod wzgledem inwestycyjnym jak i poc, wzgledem strat energii.Jak wiadomo, jedyny, calkowicie przemyslowy proces ze zlozem fluidalnym, stosowany dla gazy¬ fikacji wegla, pracuje przy cisnieniu atmosferycz¬ nym i wytwarza gaz o duzym stezeniu czynników utleniajacych, pary wodnej i dwutlenku wegla.Zanim gaz taki bedzie mógl byc wykorzystany w bezposredniej redukcji, trzeba go oczyscic z pylu, sprezyc i nastepnie oczyscic z dwutlenku wegla oraz zwiazków siarki. Znaczenie ma nie tylko koszt chlodzenia i podgrzewania, ale ponadto sam proces gazyfikacji uniemozliwia wykorzystanie duzej czesci wegla doprowadzanego do wytwornicy. Wegiel od¬ barwiajacy wytwarzany jest jako produkt uboczny i musi byc wykorzystywany w innych procesach.W nowo opracowanych procesach ze zlozem flu¬ idalnym wykorzystuje sie gazyfikacje pod cisnie¬ niem z zastosowaniem strefy goracej w zlozu flu¬ idalnym, gdzie popiól podlega aglomeracji i moze opadac ze zlozy. Wegiel odbarwiajacy i popiól usu¬ wany z gazu przez uklad oddzielaczy x cyklonowych jest zawracany do strefy goracej, aby uzyskac wy¬ sokie wykorzystanie wegla odbarwiajacego i usu¬ wac popiól w formie zaglomerowanej.Celem takiego ukladu jest uzyskanie dobrego przetwarzania wegla w gaz przy zmniejszeniu do minimium odprowadzania wegla odbarwiajacego z uklada. Ze wzgledu na cyklonowy uklad zawra-* cania w procesie tym moze byc stosowany wegiel z zawartoscia mialu. Jednakze nawet w najlep¬ szych warunkach jakosc gazu nie przewyzsza sto¬ sunku redukcji równego liczbie 2, glównie ze wzgle¬ du ma koniecznosc doprowadzania nadmiaru pary dci- wytwornicy gazu dla chlodzenia wegla odbar¬ wiajacego w zlozu fluidalnym w celu unikniecia aglomeracji. W konsekwencji gaz nie moze byc wykorzystywany bez chlodzenia, oczyszczania i pow¬ tórnego ogrzewania. Procesy takie sa zatem niepo¬ zadane ze wzgledu na koszty inwestycyjne i koszty energii.Nalezy zauwazyc, ze jakosc gazu redukcyjnego jest zwykle okreslana stosunkiem czynników re¬ dukcyjnych (CO+Hj) do czynników utleniajacych (COa+HiO) w mieszaninie gazu. Aby w pelni wy- korzystac chemiczna sprawnosc szybowego, przeciw- pradowego pieca do bezposredniej redukcji, jakosc goracego gazu redukcyjnego wprowadzonego do pieca powinna wynosic przynajmniej w przybli¬ zeniu 8.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu wy¬ twarzania zelaza przez bezposrednia redukcje przy uzyciu gazu wytwarzanego przez gazyfikacje wegla w zlozu fluidalnym, jak równiez wyeliminowanie; koniecznosci podgrzewania gazu czadmicowego do temperatury redukcji przed wprowadzeniem go w I wykorzystania mialu weglowego.Wedlug wynalazku sposób wytwarzania zredu- 5 kowanego zelaza w polaczeniu z gazyfikacja wegla w zlozu fluidalnym, polega na tym, ze wprowadza sie drobnoziarnisty wegiel w komore gazyfikacyjna ze zlozem fluidalnym, przeprowadza sie reakcje tego wegla w wysokiej temperaturze w obecnosci 10 tlenu w celu wytworzenia gazu czadnicowego, od¬ prowadza sie gaz czadnicowy z wymienionej ko¬ mory, usuwa sie stale materialy czastkowe z gazu czadnicowego, miesza sie uzyskany gaz z goracym, oczyszczonym gazem gardzielowym z pieca bez- u posredniej redukcji, aby utworzyc goracy gaz re¬ dukcyjny. Nastepnie wprowadza sie goracy gaz redukcyjny do pieca szybowego beaposredniej re¬ dukcji, aby zredukowac w nim tlenek zelaza do zmetalizowanego w wysokim stopniu produktu ze- M laznego i wytworzyc przereagowany gaz gardzie-* Iowy z wymienionego pieca, po czym usuwa sie skladniki kwasowe z gazu gardzielowego, aby wy¬ tworzyc zawracany do obiegu gaz bogaty w wodór i tlenek wegla, czesc zawracanego do obiegu gazu 25 podgrzewa sie przed zmieszaniem go z gazem czad- nicowym pozbawionym pylu oraz wprowadza sie druga czesc oczyszczonego gazu zawracanego do obiegu po ochlodzeniu do komory gazyfikacyjnej, aby zmniejszyc temperature reakcji w tej komorze) 30 Korzystnie, obniza sie temperature podgrzanego gazu zawracanego do obiegu za pomoca nieogrza^ nego gazu zawracanego do obiegu, przed utworze¬ niem mieszaniny gazu redukcyjnego. Szczególnie korzystne jest, gdy do komory z weglem wprowa- 35 dza sie drobnoziarnisty akceptor siarki, przy czym jako akceptor siarki stosuje sie kamien wapienny, W procesie wedlug wynalazku szczególnie dobre efekty uzyskuje sie gdy wegiel ma ziarnistosc po-t nizej 10 mm. Gaz gardzielowy, po odprowadzeniu ^ przereagowanego gazu gardzielowego z pieca, chlo¬ dzi sie i oczyszcza.Przez wykorzystanie gazu zawróconego do obiegu z procesu bezposredniej redukcji Jako chlodziwa w komorze gazyfikacji ze zlozem fluidalnym stwa- 45 rza sie mozliwosc znacznego zmniejszenia ilosci pary wodnej doprowadzanej do wytwornicy gazu, a w pewnym przypadku pare wodna mozna nawet wyeliminowac. Przy wspólistniejacej redukcji czyn¬ ników utleniajacych w gazie czadnicowyrn, przez M zwiekszenie czasu pozostawania wegla w wytwor¬ nicy gazu, przy uzyciu dobrze reagujacych gatun¬ ków wegla i przy wykorzystaniu gazu zawracanego do obiegu jako chlodziwa, wytwarzany jest gaz re¬ dukcyjny o dobrej jakosci nadajacy sie do bezpo- sredniej redukcji zelaza bez koniecznosci dalszego podwyzszania jego jakosci, co oznacza, ze nie trzeba dalej zmniejszac zawartosci srodków utleniajacych.Wapien lub inne akceptory siarki, takie jak kalcy- nowany dolomit, mozna sproszkowac i wprowadzic gQ w zloze fluidalne wraz ze sproszkowanym weglem w celu odsiltóczania gazów wytwarzanych w zlozu fluidalnym. Gazów rrie trzeba zatem chlodzic po¬ nizej temperatury reaktji potrzebnej w piecu do bezposredniej redukcji. Zmniejsza to pobór mocy w oraz koszty inwestycyjne stalowni.V 5 Wynalazek jest dokladniej opisany na podstawie rysunku, który pnzedstawia schemat przeplywu w ukladzie gazyfikacji wegla sprzezonym z piecem, do bezposredniej redukcji wedlug wynalazku.Wegiel, który zostal rozdrobniony na czastki wy¬ starczajaco male dla otrzymania dobrej fluidyzacji, doprowadzany jest ze zbiornika 19 do komory ga¬ zyfikacyjnej 12 ze zlozem fluidalnym poprzez prze¬ wód rurowy 13. Jezeli trzeba, ze zbiornika 15 po¬ przez przewód rurowy 13 do komory gazyfikacyj¬ nej 12 doprowadzany jest kamien wapienny lub Lnny akceptor siarki. Obecnosc wapna w zlozu, zmniejsza sklonnosc czasteczek w zlozu do skle¬ jania sie, co umozliwia wyzsze temperatury pracy i daje w wyniku lepsze wykorzystanie wegla oraz wyjsciowy gaz redukcyjny o wyzszej jakosci. Tle .i zmoderowany jezeli potrzeba para wodna jest do¬ prowadzany ze zródla 16 do dna komary 12 i do góry w zloze fluidalne w celu fluidyzacji i gazy¬ fikacji materialu w komorze 12.Gaz wytwarzany w wytwornicy odprowadzany jest przez wewnetrzny oddzielacz cyklonowy 18.Czasteczki zawarte w tym gazie sa usuwane przez oddzielacz cyklonowy i zawracane do dolnej czesci wytwornicy gazu poprzez rure powrotna 20. Gaz czadnicowy odprowadzany z oddzielacza cyklono¬ wego 18 rura 22 podlega dalszemu oczyszczeniu w dowolnej potrzebnej liczbie oczyszczaczy gazu 24.Czastkowe materialy stale sa z oczyszczaczy gazu 24 zawracane do goracej strefy 25 przy dnie zloza fluidalnego poprzez uklad powrotny 26. Oczyszczony gaz czadnicowy wplywa w rure 27, gdzie zostaje zmieszany z ogrzanym gazem zawróconym do obie¬ gu z pieca bezposredniej redukcji, aby utworzyc gaz, redukcyjny o odpowiedniej temperaturze dla redukcji tlenku zelaza. Mieszanina gazu redukcyj¬ nego jest wprowadzana do pieca szybowego 28 bezposredniej redukcji poprzez wlot 30.Piec szybowy ma rure 32 doprowadzania tlenku zelaza przy swym górnym koncu i wylot 34 dla od¬ prowadzania, produktu metalicznego przy swym dolnym koncu. Dzialanie tego wylotu powoduje przeplyw grawitacyjny materialu wsadowego po¬ przez piec. Gaz redukcyjny porusza sie w prze- ciwpradzie poprzez wsad w piecu, a tlenek wegla i wodór reaguja z tlenem i tlenkiem zelaza aby zredukowac chemicznie zelazo do produktu wysoce metalicznego, przy czym powstaje gaz gardzielowy zawierajacy zasadniczo CO*, H2O, N2, CH4 i CO.Przereagowany gaz gardzielowy jest odprowadzany z pieca poprzez wylot 40, poddawany jest oddzie7 leniu pylu i usunieciu wody w pluczce chlodzacej 42, skad wieksza czesc ochlodzonego gazu gardzie¬ lowego pozbawionego pylu jest doprowadzana prze¬ wodem 43 do zespolu 44 usuwania skladników kwa¬ sowych, gdzie nastepuje przeplukanie gazu w celu usuniecia wiekszej czesci CO2. Poprzez zespól 4^ usuwania skladników kwasowych przechodzi para wodna Lub inne zródlo energii cieplnej 46 dla rege¬ neracji plynu pluczkowego. Skladniki kwasowe gazu takie' jak C02 i H2S sa usuwane z ukladu rura 48.Przez usuwanie skladników kwasowych z gazu powstaje zawracany do obiegu gaz bogaty w wodór i tlenek wegla. Gaz ten jest rozdzielany tak, ze, czesc wchodzaca w rure 50 odprowadzona w sprze¬ zeniu zwrotnym do dna komory gazyfikacyjnej 771 6 reguluje temperature zloza przez pochlanianie egzo¬ termicznego ciepla reakcji pomiedzy tlenem a we¬ glem w zlozu. Pozostala czesc ochlodzonego gazu zawróconego do obiegu wplywa w przewód 52 1 i miesza sie z gazem czadmdcowyim w rurze 27, aby Mwnrzyc caz redukcyjny. Czesc gazu zawróconego do obiciu jest ogrzewana w podgrzewaczu 54, pod- czas gdy reszta omija podguzewacz przewodem 55 i jest nastepnie laczona z goracym gazem zawróco- !§ nym dk obiegu, aby regulowac temperature gazu redukcyjnego. Temperatura gazu jest mierzona przez termoipare 56, która jest dolaczona do zaworu 58 dla regulacji ilosci zimnego gazu w rurze 55 w celu zmniejszania temperatury strumienia gazu re- u dukcyjnego. Podgrzewacz 54 jest opalany palnikiem, 60, który wykorzystuje jako paliwo czesc gazu re¬ dukcyjnego pozbawionego pylu z przewodu 62.W komorze gazyfikacji 12 plynacy do góry tlen ze zródla 16 reaguje z weglem, aby wytworzyc gaz redufkcyjny. Tlen, jezeli trzeba zmoderowany para u wodna, jest wprowadzany ze zródla 70 w uklad usuwania popiolu i reaguje z weglem odbarwiaja¬ cym utworzonym z goracego wegla, aby utworzyc strefe goraca 25, w której czastki popiolu skupiaja sie w kontrolowanych warunkach. Podczas takiej m aglomeracji czasteczki tworza skupienia o wielkosci. wystarczajacej, by spadaly ze zloza w uklad od¬ prowadzania 68.Alternatywnie, do drobnych czastek z oddziela¬ czy cyklonowych 24, do strefy goracej 25 wszystkie 30 lub czesc drobnych czastek z rury 26 mozna kie¬ rowac rura 72 dio plynacego ku górze strumienia srodków utleniajacych ze zródla 70. Miejsce dopro¬ wadzania tych drobnych czastek kontrolowane jest za pomoca zaworów 74 i 76. 35 Sposób wedlug wynalazku przeznaczony do wy¬ twarzania gazu redukcyjnego do bezposredniej re¬ dukcji zelaza w procesie gazyfikacji wegla w zloza fluidalnym ma znaczne zalety w stosunku do pro¬ cesu gazyfikacji w zlozu fluidalnym, w którym m wytworzone gazy sa chlodzone, czyszczone z dwu¬ tlenku wegla, pary wodnej i siarkowodoru, a nas¬ tepnie z powrotem podgrzewane wraz z oczyszczo¬ nym i ochlodzonym gazem gardzielowym odprowa¬ dzanym z pieca bezposredniej redukcji aby utwo- 45 rzyc gaz redukcyjny przeznaczony do bezposredniej redukcji. W sposobie wedlug wynalazku znaczna czesc gazu zawracanego dio obiegu jest podgrzewa¬ na, gdy dziala jako chlodziwo dla reakcji gazyfi¬ kacji w komorze gazyfikacyjnej ze zlozem fluidal- 50 nym. Sposób taki pozwala na uzyskanie wyko¬ rzystania wegla do 95%, jezeli mierzy sie straty wegla w popiele i w gazach odprowadzanych z ukladu oddzielaczy cyklonowych.Poniewaz nie ma potrzeby chlodzeinda gazów wy- 55 twarzanych w wytwornicy lub oczyszczania gazów czadnicowych w celu usuniecia dwutlenku" wegla, siarkowodoru lub wody, wyeliminowano urzadzenia chlodzace i oczyszczajace, co pozwala na znaczna oszczednosci inwestycyjne. Poniewaz gazy czadni- ^ oowe nie sa chlodzone, nie jest potrzebne urzadze¬ nie do powtórnego ich podgrzewania. Zródlami ciepla pozwalajacymi na doprowadzenie gazu re¬ dukcyjnego do temperatury redukcji sa sama ko¬ mora gazyfikacyjna i podgrzewacz 54 gazu zawra- ei canego do obiegu. Podgrzewacz ten jest znacznierzrrm mniejsi rn&- pttdgoewaeze uzywane' w- znanych proce^A^i»mdewa^w» speNSGfctote wedlug wynalazku fomtoa pvdgC7@wdc zaiaeznte mniej gazu. Sposób wedlug-/ wyaualazka pwewala^ rtmrnez ry* zaakcepto¬ wanie* mialu w- dospwywadflBBWiyrn: weglu, poniewaz zlo^e^-fluidalne i uklad' oddzielaczy cyklonowych, daja sobie latwo^ rade/ z mialem. Mial jest normal¬ nie eliminowany z; ukladu, gazyfikacji wegla.W tabeli 1* zestawiooo predkosci przeplywu pray ZcVs4&so»wajriiU' oczyszramego, zawróconego do obiegu gazu gardzielowego z rury 50« jako chlodziwa w wytwornicy^ gasu ze zlozem fluidalnym (przypa¬ cek A) z wykorzysitaniiem pary wodnej jako chlo¬ dziwa (przypadek B) przy produkcji tony bezpo¬ srednio zredukowanego zelaza o stopniu metali¬ zacji 92'%, W obu przypadkach warunki procesu sa mozli¬ wie zblizone do siebie, a surowy gaz w przewodnio 27 wytwarzany przez wytwornice 12 ma tempera¬ ture 1010°C. Goracy surowy gaz jest wykorzysty¬ wany bez usuwania^ dwutlemku wegla.Tabela 1 Predkosci przeplywu Wytwornica gazu (NCM zdefiniowano' jako liczbe metrów szesciennych gaizu o temperaturze 0°C przy cisnieniu 760 mm Hg) 1 Ilosc doprowadzanego wegla górna wartosc opalowa 6943 kcal/kg) Para wodna Tlen Gaz zawracany do obiegu Surowy produkt ga¬ zowy 2 kg NCM NCM' NCM" NCM Przetwarzanie i redukcja gaau Gaz dmuchawy (we wlocie 30) Gaz gardzielowy (z wy¬ lotu 40) wilgotny Gaz gardzielowy po przemyciu (z wylotu 42) Gaz gardzielowy jako paliwo (we wlocie 62 i do wytwarzania pary wodnej dla usuwania co2) Do usuwania G02 (do zespolu 44) Usuniety C02 (w prze¬ wodzie 48) Produkt z. usuwania C02 (z przewodu 44) NCM: NCM NCM NCM .NCM NCM NCM Przypa¬ dek A 3 436 43,6 241,7 305,2 1092,9 1859,1 188ti,r 290,7 290,7 1486,5 i: 354,7 *¦¦ 105^,2' Przypa¬ dek. B 4. 540' 432,0 289,3 0,0 | 1337,6 | 3126,6 3166,9 522,8 v 522,8 2272,6 408,1 1749,1 20 35 45 50 55 60 1; i | r Zciwiracamie-do' wytwor¬ nicy (w przewodaie^Sfl) Para wodna do usuwa¬ nia CO2 (w przewodzie 4S) NCM 3 305,2 674,0 4 1 0 775,4 Dla uproszczenia nie pokazano gazu gardzielowego 10 wykorzystywanego jato paliwo dla wytworaania pary wodnej w przewodzie 46 do usuwania C02.Wyraznie widac oszczednosci na weglu, gazie zawracanym do obiegui tlenie.W przykladach surowy gaz wytwarzany jest 15 z wegla o skladzie 72,2%= C, 4,5% H; 1,3% N, 6,8% O, 3,1% S i 12,1% wagowo popiolu< w stanie suchym. Górna wartosc opalowa wynosi.. 6943 kcal/kg. Surowy gaz wytwarzany w wytwornicy ma sklad podany wJ tabeli 2, Tabela 2 Sklad surowego gazu (% obj.) 1 Przypa- 1 dek A OO . co2 ;H2- 1 CB£*, N2+Ar Razem Jakosc (srodki' reduku¬ ja**) (srodki utlenia¬ jace) 59,56 3,88 28,14 2,41 3,90 2,11 100 13,9 Frzypa- ; dek B 33,41 14,97* 29,86 17,61 3,30 0,86 100' 1,9 Nalezy zauwazyc znaczne polepszenie jakosci su*- rswego gazu w przewodaie 27 w przypedku A: w porównaniu z przypadlfoieirn B, Zawartosc N2+Aar w tlenie doprowadzanym do wytwornicy zalozono 2%», Temperatura: surowego garau w przewodzie- 27 wymusi* lfllOPC w obu; przy¬ padkach; a temperatura gjaau dmuchowego wezwie¬ cie 30 jest wyregulowane? na* 815°C za: pomoca, pod?- grzewacza 54- i zanmego- gazui w przewK9sqfccua, 55.Z powyzszego- wyiruikaj wyiazawia ze sposóte wy¬ twarzania bezpo^iedMto redukowanego^ zelaza przy wykiolrz^staniu ukladlu gazyfitoeji wjegla w zlozu fluidalnym, umozliwia, wykorzystanie. dcobnoziar- nisteigo wegla i bardziej' skutecznie wykorzystuje cieplot Zastrz.ezenia patentowe 1. Sposók- wytwarzania; bezposrednio zredukowa¬ nego zelaza w polaczeniu z gazyfikacja wegla w zlozu fluidalnym, znamienny tym, ze wprowadza sie dasotajoziariniis/ty wegiel w komore gazyfikacyjna ze zlozem fluidalnym, przeprowadza- sie reakcjey tego wegla w wysokiej temperaturze w obecnosci tleniU' wytwarzajac gaz,, czadnicowy odprowadza sie gaz czadnicowy z wymienionej komory, ustuwa sie? sfcate materialy czastkowe z gazu czadnicowego,^1 127 771 9 10 miesza sie uzyskany gaz z goracym, oczyszczonym, ga/zem gardzielowym z pieca bezposredniej redukcji, wytwarzajac goracy gaz redukcyjny, wprowadza sie ten goracy gaiz redukcyjny w piec szybowy bezi posredniej redukcji i redjkuje w nim tlenek ze¬ laza do zmetalizowanego w wysokim stopniu pro¬ duktu zelaznego wytwarzajac przereagowany gaz gardzielowy, odprowadza sie przereagowany gaz gardzielowy z wymienionego pieca, usuwa siej skladniki kwasowe z gazu gardzielowego, wytwa¬ rzajac zawracany do obiegu gaz bogaty w wodór i tlenek wegla, czesc zawracanego do obiegu' gazu podgrzewa sie przed zmieszaniem go z gazem czad- nicowym pozbawionym pylu oraz wprowadza sie druga czesc oczyszczonego gazu zawracanego do obiegu po ochlodzeniu w komore gazyfikacyjna. i zmaiiejisaa temperature reakcji w tej komorze. 2. Sposób wedlug izastrz. 1, znamienny tym, ze obniza sie temperature podgrzanego gazu zawra¬ canego do obiegu za pomoca nieogrzanego gazu zawracanego do obdegiu przed utworzeniem miesza¬ niny gazu redukcyjnego. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do komory z weglem wprowadza sie drobnoiziarnisty akceptor siarki. 4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze jako akceptor siarki stosuje sie kamien wapienny. 5. Spoisób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, zg stosuje sie wegiel o ziarnistosci ponizej 10 mm. 6. Spcsób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze 15 chlodzi sie i oczyszcza gaz gardzielowy po odpro¬ wadzeniu przereagowanego gazu gardzielowego z pieca. 10 PL PL PL
PL1981229247A 1980-01-16 1981-01-16 Method of manufacture of directly reduced iron together with gasification of coal in fluidized bed PL127771B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/112,680 US4260412A (en) 1980-01-16 1980-01-16 Method of producing direct reduced iron with fluid bed coal gasification

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL229247A1 PL229247A1 (pl) 1981-09-18
PL127771B1 true PL127771B1 (en) 1983-11-30

Family

ID=22345281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL1981229247A PL127771B1 (en) 1980-01-16 1981-01-16 Method of manufacture of directly reduced iron together with gasification of coal in fluidized bed

Country Status (14)

Country Link
US (1) US4260412A (pl)
JP (1) JPS6023162B2 (pl)
AT (1) AT370134B (pl)
AU (1) AU529589B2 (pl)
BR (1) BR8100205A (pl)
CA (1) CA1154261A (pl)
DE (1) DE3101291A1 (pl)
FR (1) FR2473552B1 (pl)
GB (1) GB2070065B (pl)
IN (1) IN154035B (pl)
PH (1) PH16292A (pl)
PL (1) PL127771B1 (pl)
YU (1) YU8881A (pl)
ZA (1) ZA81260B (pl)

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT387036B (de) * 1983-05-04 1988-11-25 Voest Alpine Ag Verfahren zum entfernen von schwefel bei der erschmelzung von roheisen
DE3342600A1 (de) * 1983-11-25 1985-06-05 Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen Verfahren zum entschwefeln von reduktionsgas
AT381954B (de) * 1984-08-16 1986-12-29 Voest Alpine Ag Verfahren zur direktreduktion von eisenoxidhaeltigen materialien
DE3438487A1 (de) * 1984-10-17 1986-04-24 Korf Engineering GmbH, 4000 Düsseldorf Verfahren zur herstellung von roheisen
DE3439487A1 (de) * 1984-10-27 1986-06-26 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 4200 Oberhausen Energieguenstiges verfahren zur erzeugung von synthesegas mit einem hohen methangehalt
DE3713630A1 (de) * 1987-04-23 1988-11-17 Voest Alpine Ag Huettenwerk und verfahren zur erzeugung von stahl
DE4037977A1 (de) * 1990-11-29 1992-06-11 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren zur herstellung von roheisen bzw. eisenschwamm
GB2281311B (en) * 1993-03-29 1996-09-04 Boc Group Plc Metallurgical processes and apparatus
US5613997A (en) * 1994-03-17 1997-03-25 The Boc Group Plc Metallurgical process
US5431711A (en) * 1994-08-12 1995-07-11 Midrex International B.V. Rotterdam, Zurich Branch Circulating fluidized bed direct reduction system
US5435831A (en) * 1994-08-12 1995-07-25 Midrex International B.V. Rotterdam, Zurich Branch Circulating fluidizable bed co-processing of fines in a direct reduction system
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
TW363951B (en) 1995-01-24 1999-07-11 Voest Alpine Ind Anlagen Method of utilizing dusts incurring in the reduction of iron ore and apparatus for carrying out the same
US6214084B1 (en) 1997-09-03 2001-04-10 The Boc Group, Inc. Iron manufacturing process
US6027545A (en) * 1998-02-20 2000-02-22 Hylsa, S.A. De C.V. Method and apparatus for producing direct reduced iron with improved reducing gas utilization
AUPQ314399A0 (en) * 1999-09-29 1999-10-21 World Oasis Australia Pty Ltd Process for recovering energy from carbon-containing materials
JP3939492B2 (ja) 2000-11-08 2007-07-04 株式会社神戸製鋼所 石炭ガス化直接還元製鉄法
DE102007032419B4 (de) * 2007-07-10 2013-02-21 Outotec Oyj Verfahren und Anlage zur Reduktion von eisenoxidhaltigen Feststoffen
DE102007046260A1 (de) 2007-09-26 2009-04-09 Uhde Gmbh Verfahren zur Reinigung des Rohgases aus einer Feststoffvergasung
WO2010028459A1 (en) * 2008-09-15 2010-03-18 Austpac Resources N.L. Direct reduction
LU91547B1 (en) * 2009-04-03 2010-10-04 Wurth Paul Sa Method and installation for producing direct reduced iron
AT508291B1 (de) * 2009-05-28 2011-07-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh Verfahren und vorrichtung zur reduktion oxidischer eisenträger mit reduktionsgas aus einem kohlevergaser
DE102011100490A1 (de) * 2011-05-04 2012-11-08 Outotec Oyj Verfahren und Anlage zur Erzeugung und Weiterbehandlung von Brenngas
AT514401B1 (de) * 2013-05-31 2015-05-15 Cleanstgas Gmbh Reduktionsofen
US9483763B2 (en) 2014-05-29 2016-11-01 Apple Inc. User interface for payments
US10093996B2 (en) * 2014-12-14 2018-10-09 Synthesis Energy Systems, Inc. Method and apparatus for recycling top gas for shaft furnace
WO2016173248A1 (en) 2015-04-30 2016-11-03 Beijing Shantie Technology Co., Ltd. Flash ironmaking system and method
JP2017071692A (ja) * 2015-10-07 2017-04-13 Jfeスチール株式会社 炭素質燃料のガス化方法、製鉄所の操業方法およびガス化ガスの製造方法
US10370732B2 (en) * 2016-04-12 2019-08-06 Midrex Technologies, Inc. Methods for mitigating the buildup of direct reduced iron clusters on the walls of a direct reduction furnace
US10992795B2 (en) 2017-05-16 2021-04-27 Apple Inc. Methods and interfaces for home media control
US11010121B2 (en) 2019-05-31 2021-05-18 Apple Inc. User interfaces for audio media control
CN110982542B (zh) * 2019-11-12 2021-03-12 北京科技大学 基于水热反应的低阶煤制备高炉喷吹半焦方法
JP7689856B2 (ja) * 2021-04-01 2025-06-09 株式会社神戸製鋼所 鉄鉱石ペレットの製造方法
EP4039779A1 (en) * 2021-11-02 2022-08-10 Doosan Lentjes GmbH Method and system for processing biomass
CN114410351B (zh) * 2022-01-28 2024-06-14 新疆八一钢铁股份有限公司 欧冶炉气化炉拱顶干煤粉造气的方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3853538A (en) * 1973-07-20 1974-12-10 Steel Corp Use of reducing gas by coal gasification for direct iron ore reduction
DE2527097A1 (de) * 1975-06-18 1977-01-13 Still Fa Carl Verfahren zur erzeugung von gasen fuer die reduktion von oxidischen erzen, insbesondere eisenerzen
US4095960A (en) * 1976-11-09 1978-06-20 Schuhmann Reinhardt Jun Apparatus and method for the gasification of solid carbonaceous material
US4173465A (en) * 1978-08-15 1979-11-06 Midrex Corporation Method for the direct reduction of iron using gas from coal

Also Published As

Publication number Publication date
FR2473552A1 (fr) 1981-07-17
PH16292A (en) 1983-09-05
GB2070065B (en) 1983-07-27
AU6603581A (en) 1981-07-23
JPS6023162B2 (ja) 1985-06-06
BR8100205A (pt) 1981-08-04
FR2473552B1 (fr) 1985-11-29
CA1154261A (en) 1983-09-27
US4260412A (en) 1981-04-07
AT370134B (de) 1983-03-10
YU8881A (en) 1983-06-30
JPS56105411A (en) 1981-08-21
PL229247A1 (pl) 1981-09-18
DE3101291A1 (de) 1981-11-26
ZA81260B (en) 1982-01-27
AU529589B2 (en) 1983-06-09
ATA10281A (de) 1982-07-15
IN154035B (pl) 1984-09-08
GB2070065A (en) 1981-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL127771B1 (en) Method of manufacture of directly reduced iron together with gasification of coal in fluidized bed
SU1052165A3 (ru) Способ восстановлени окиси железа
US4423702A (en) Method for desulfurization, denitrifaction, and oxidation of carbonaceous fuels
US5855631A (en) Catalytic gasification process and system
RU2405944C1 (ru) СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ НА ГАЗО- И ПАРОТУРБИННОЙ (ГиП)-ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
KR101587199B1 (ko) 직접 환원철 생산 공정
US3853538A (en) Use of reducing gas by coal gasification for direct iron ore reduction
US9994453B2 (en) Process and system for producing commercial quality carbon dioxide from recausticizing process calcium carbonates
KR100387276B1 (ko) 수송 부분산화 장치 및 방법
US20090114352A1 (en) Process and system for calcination of high solids kraft paper pulp mill lime mud
SU1438614A3 (ru) Способ пр мого восстановлени окислов железа
FI73756C (fi) Metod och anordning foer regenerering av pappersindustrins avlut.
US4395975A (en) Method for desulfurization and oxidation of carbonaceous fuels
AU2006201957B2 (en) Process and plant for producing char and fuel gas
US4201571A (en) Method for the direct reduction of iron and production of fuel gas using gas from coal
SU1155162A3 (ru) Способ и установка дл пр мого восстановлени железа в шахтной печи с использованием продуктов газификации каменного угл
CZ284766B6 (cs) Způsob výroby železné houby a zařízení k provádění tohoto způsobu
CZ122095A3 (en) Process of partial oxidation of hydrocarbons
US4365789A (en) Apparatus for the direct reduction of iron in a shaft furnace using gas from coal
JPS5930983A (ja) 使用済パルプ処理液からの熱および化学有価物の回収方法および装置
SU1145934A3 (ru) Способ получени восстановительного газа дл восстановлени окислов железа в шахтной печи
Bickle et al. Development of the oxygen donor gasifier for conversion of wood to synthesis gas for eventual production of methanol
Runkel et al. Fluidized Bed Applications for the Minerals Industry and Renewable Energy
安萍 Process Design and Simulation of Light Calcination of Magnesite with High Efficiency
PL144444B1 (en) Method of continuously gasifying solid fueals in particular hard and brow coals