PL130522B1 - Gas generation method - Google Patents

Gas generation method Download PDF

Info

Publication number
PL130522B1
PL130522B1 PL1981232744A PL23274481A PL130522B1 PL 130522 B1 PL130522 B1 PL 130522B1 PL 1981232744 A PL1981232744 A PL 1981232744A PL 23274481 A PL23274481 A PL 23274481A PL 130522 B1 PL130522 B1 PL 130522B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
bath
gas
iron
oxygen
blown
Prior art date
Application number
PL1981232744A
Other languages
English (en)
Other versions
PL232744A1 (pl
Inventor
Bogdandy Ludwig Von
Karl Brotzmann
Original Assignee
Kloeckner Werke Ag
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 Kloeckner Werke Ag filed Critical Kloeckner Werke Ag
Publication of PL232744A1 publication Critical patent/PL232744A1/xx
Publication of PL130522B1 publication Critical patent/PL130522B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/57Gasification using molten salts or metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/30Regulating or controlling the blowing
    • C21C5/305Afterburning
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/30Regulating or controlling the blowing
    • C21C5/35Blowing from above and through the bath
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2200/00Details of gasification apparatus
    • C10J2200/15Details of feeding means
    • C10J2200/152Nozzles or lances for introducing gas, liquids or suspensions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0959Oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C2250/00Specific additives; Means for adding material different from burners or lances
    • C21C2250/02Hot oxygen
    • 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
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)
  • Air Supply (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia gazu w reaktorze z kapiela zelaza, w któ¬ rym znajduje sie ciekla kapiel zelaza, do której doprowadza sie zawierajace wegiel paliwa stale lub ciekle i na której powierzchnie wdmuchuje sie strumien gazowy skladajacy sie co najmniej czesciowo z tlenu, przy czym paliwa zgazowuja sie, a gazy zbieraja sie powyzej powierzchni ka¬ pieli i sa stamtad odprowadzane.Ciagle zgazowywanie wegla lub innych paliw zawierajacych wegiel do gazu skladajacego sie w zasadzie z CO i H2 w reaktorze z kapiela ze¬ laza lub w reaktorze z kapiela stali jest juz od dawna znany. W sposobie wedlug opisu paten¬ towego RFN DE-OS nr 29 52 434 z lancy znajdu¬ jacej sie ponad powierzchnia kapieli zelaza wdmuchiwany jest tlen na powierzchnie zelaza, przez co tworzy sie wysokotemperaturowe miej¬ sce wdmuchiwania. Na to wysokotemperaturowe miejsce wdmuchiwania wdmuchiwany jest staly proszek zawierajacy wegiel wraz z gazem nos¬ nym.Poza tym z opisu patentowego RFN DE-AS 25 20 883 znany jest sposób wedlug którego we¬ giel lub paliwa zawierajace wegiel wdmuchiwane sa do kapieli zelaza pod powierzchnie kapieli.Takze strumien gazowy skladajacy sie co naj¬ mniej czesciowo z tlenu wdmuchiwany jest do kapieli zelaza pod powierzchnie kapieli, przy czym plaszcz z weglowodorów sluzy do ochrony sluzacych do tego dysz.Wreszcie z opisu patentowego RFN DE-PS nr 25 20 868 znany jest sposób, w którym do kapie¬ li zelaza dodawany jest dodatkowo bogaty w energie wegiel, niezwiazany wegiel pierwiastkowy, glin, krzem, weglik wapniowy lub mieszaniny, ewentualnie niezaleznie od wegla poddawanego zgazowaniu. Przez to do procesu zgazowania weg¬ la doprowadzane jest cieplo.Wada tych znanych sposobów jest to, ze do¬ tychczas nie bylo mozliwe zgazowywanie w spo¬ sób ekonomiczny gorszych paliw, zwlaszcza ga¬ tunków wegla o niewielkiej wartosci opalowej, poniewaz wymagalo to dodatku paliw bogatych w energie, aby mogla byc utrzymana przy tego rodzaju paliwach temperatura kapieli zelaznej.Wreszcie w znanych sposobach nie jest mozliwe zastosowanie tanich gazów utleniajacych, stoja¬ cych do dyspozycji, takich jak na przyklad po¬ wietrze.Zadaniem sposobu wedlug wynalazku jest unik¬ niecie wad znanych procesów i dostarczenie spo¬ sobu wedlug którego mozliwe jest wytwarzanie 25 w sposób ekonomiczny pakiego gazu z mniej bo¬ gatych w energie paliw zawierajacych wegiel i/lub weglowodory, wystepujacych w postaci sta¬ lej, zmielonej lub w postaci cieklej w reaktorze z kapiela zelaza i przy zastosowaniu tanich ga- 30 zów utleniajacych, przy czym moze byc pominie- 10 15 20 130 5223 130522 4 te dodawanie bogatych w energie paliw, prowa¬ dzone dotychczas w celu wyrównania bilansu cieplnego.Zadanie to zostalo rozwiazane wedlug wynalaz¬ ku w ten sposób, ze przez przestrzen gazowa wdmuchuje sie na powierzchnie kapieli strumien gazowy zawierajacy co najmniej 10% calkowitej ilosci tlenu wprowadzanej do reaktora i zassany przy przechodzeniu przez przestrzen gazowa wy¬ tworzony ze zgazowania paliwa gaz, spala sie przy powierzchni kapieli, doprowadzajac cieplo do kapieli zelaza. Jako strumien gazowy wdmu¬ chuje sie technicznie czysty tlen lub powietrze.Wedlug korzystnej postaci prowadzenie sposobu oprócz strumienia gazu wdmuchiwanego przez przestrzen gazowa i na powierzchnie kapieli, do¬ datkowo wprowadza sie pod powierzchnie kapieli zelaza gaz skladajacy sie co najmniej czesciowo z -tlenu.Korzystnie, strumien gazowy kierowany przez przestrzen gazowa ha powierzchnie kapieli ogrze¬ wa sie wstepnie jak równiez gaz wprowadzany pod powierzchnie kapieli ogrzewa sie wstepnie.Korzystnie stosuje sie kapiel zelaza wytworzo¬ na z rudy i/lub rudy czesciowo zredukowanej wstepnie takiej jak grudki i/lub brykiety.Wedlug korzystnego sposobu realizacji wyna¬ lazku substancje zawierajace zelazo w postaci co najmniej czesciowo utlenionej, zwlaszcza rude, wdmuchuje sie do kapieli wraz z gazem utlenia¬ jacym, korzystnie tlenem.Podczas przechodzenia strumienia gazu przez przestrzen gazowa powyzej powierzchni kapieli korzystne jest jesli droga gazu jest mozliwie najdluzsza. Dlugosc strumienia gazu w przestrzeni gazowej jest korzystnie wieksza od 2 m. Pod dzialaniem strumienia zasysany jest i porywany gaz wytworzony przez zgazowywanie paliw, znajdujacy sie w przestrzeni gazowej. Efekt ten wystepuje na przyklad takze w pompce wodnej.Poniewaz gaz kierowany na powierzchnie kapie¬ li zawiera tlen, czesc wytworzonego, palnego ga¬ zu spala sie. Powstajace przy tym cieplo dopro¬ wadzane jest do kapieli zelaza, poniewaz stru^ mien gazu kieruje gorace produkty spalania do powierzchni kapieli, tak ze gorace produkty spa¬ lania kontaktuja sie z powierzchnia kapieli i mo¬ ga oddac swoje cieplo.Dzieki stosowanemu sposobem wedlug wyna¬ lazku, wdmuchiwaniu na powierzchnie kapieli strumienia gazu dzialajacego utleniajaco (tlen, po^ wietrze lub tym podobne), mozliwe jest znaczne poprawienie bilansu ciepla w reaktorze z kapie¬ la zelaza.Sposób wedlug wynalazku umozliwil stosowa¬ nie powietrza jako strumienia gazu. Nie jest w zwiazku z tym konieczne stosowanie technicznie czystego tlenu, tak jak w znanych sposobach.Powietrze jest dogodne ze. wzgljedu na koszt i mo¬ ze byc- sprezane do. cisnienia roboczego za pomo¬ ca najprostszych srodków. Przy tym szczególnie korzystne- jest wstepne ogrzewanie powietrza i nie odbieranie procesowi zgazowywania ciepla po¬ trzebnego do ogrzania, powietrza. W praktyce ko¬ rzystna okazala sie temperatura wstepnego ogrze¬ wania wynoszaca 300—400°C. Do tej temperatury moga byc stosowane zwykle przewody rurowe i organy zamykajace. Mozna takze wykonac w spo¬ sób ekonomiczny izolacje cieplna systemu dopro- 5 wadzajacego gaz.Oprócz tego mozliwe jest jednak wytworzenie strumienia gazu z technicznie czystego tlenu. Jest to korzystne zwlaszcza w przypadku paliw o bar¬ dzo niskiej wartosci opalowej. Udzial tlenu w 10 strumieniu gazowym okreslony jest w zwiazku z tym w zasadzie przez rachunek ekonomiczny i ja¬ kosc stosowanego paliwa.Istnieje mozliwosc wdmuchiwania stalych lub cieklych paliw pod powierzchnie kapieli. Do 15 transportu stosuje sie gazy nosne takie jak na przyklad powietrze, azot, tlenek wegla, gaz obo¬ jetny lub tym podobne. Mozna jednak równiez doprowadzic paliwo nad powierzchnie kapieli.Tlen znajdujacy sie w strumieniu gazu prze- 20 dmuchiwanym przez przestrzen gazowa i nad powierzchnia kapieli sluzy zwlaszcza do spalania czesci gazu wytworzonego z paliwa. Wlasciwe do¬ prowadzanie tlenu do procesu zgazowywania na¬ stepuje zas korzystnie przez dysze znajdujace sie pod powierzchnia kapieli. Skladaja sie one na przyklad z kilku koncentrycznych rur. Do ochrony dysz stosowany jest zewnetrznie, w zna¬ ny sposób, weglowodór.Udzial tlenu wprowadzanego pod powierzchnie 30 kapieli w stosunku do udzialu tlenu wprowadza¬ nego w strumieniu gazu nad powierzchnie kapieli moze byc zmieniany w dowolny sposób. Mozliwe jest na przyklad wprowadzanie 80% calkowitej ilosci tlenu przez strumien gazu od góry i tylko 35 20% pod powierzchnie kapieli lub tez na odwrót wdmuchiwanie 80% calkowitej ilosci tlenu wpro¬ wadzanej do reaktora pod powierzchnie kapieli i. dodawanie tylko 20% od góry w strumieniu ga¬ zu. Okazalo sie jednak, ze co najmniej 10 % cal- ^ kowitej ilosci tlenu wprowadzanej do reaktora z kapiela zelaza nalezy wdmuchiwac ze strumie¬ niem gazu na powierzchnie kapieli, aby wykorzy¬ stac zalety wynalazku odnosnie bilansu cieplne¬ go pieca. Udzial ten moze byc podwyzszony do 4S 100%. Przy tym nieoczekiwanie okazalo sie, ze ten tlen w strumieniu gazu sluzy do utleniania pali¬ wa w kapieli zelaza. Przy zwyklym sposobie pro¬ dukcji do reaktora z kapiela zelaza wprowadza sie poprzez strumien gazu okolo 40 do 90% calko- 50 witej ilosci tlenu. Gzesc wprowadzana do góry utrzymuje sie mozliwie wysoka juz ze wzgledów ekonomicznych, gdyz te czesc calkowitej ilosci wdmuchuje sie na ogól pod niewielkim cisnieniem w porównaniu z cisnieniem potrzebnym do wdmuchiwania przez dysze znajdujace sie pod powierzchnia kapieli.Korzystnie kieruje sie na powierzchnie kapieli kilka strumieni gazu. Wdmuchiwanie nastepuje w duzej odleglosci od powierzchni kapieli, miej- g0 sce styku lezy w przyblizeniu w srodku powierz¬ chni kapieli. Okreslona jest wystarczajaca dlu¬ gosc odcinka przez który przebiega strumien ga¬ zu w przestrzeni. gazowej powyzej powierzchni kapieli. W normalny sposób utrzymywana jest 05 minimalna odleglosc pomiedzy dyszami strumie-130 522 6 nia gazu i powierzchnia kapieli wynoszaca 2 m.TDysze umieszczone sa w wymurówce ognioodpor¬ nej w górnym obszarze reaktora z kapiela zelaza.Moga one w zasadzie skladac sie z jednej zwyk¬ lej rury przy wdmuchiwaniu powietrza, lub z dwóch koncentrycznych rur jak na przyklad przy wprowadzaniu technicznie czystego tlenu.W przypadku tej ostatniej postaci tlen przeplywa przez rure centralna, a dla ochrony dyszy do pierscieniowej szczeliny wprowadzany jest azot, tlenek wegla, gaz obojetny lub tym podobne w niewielkich ilosciach (0,1—5% w przeliczeniu na gaz utleniajacy).Korzystne zastosowanie sposobu wedlug wyna¬ lazku polega na tym, ze wytwarza sie w reakto¬ rze z kapiela zelaza gaz w duzym stopniu wolny od siarki, dla spalania w urzadzeniach kotlowych i grzewczych, na przyklad dla wytwarzania pra¬ du, z paliw o wysokiej zawartoscia siarki. Siarka rozpuszcza sie przy tym w szlace zawierajacej CaO, znajdujacej sie w reaktorze z kapiela zela¬ za. Potrzebna substancje tworzaca szlake, zwlasz¬ cza CaO, wprowadza sie korzystnie, w postaci sproszkowanej, do gazów zawierajacych tlen, któ¬ re wdmuchiwane sa pod powierzchnie kapieli ze¬ laza. Dodawanie substancji tworzacej szlake do paliwa, lub oddzielne wdmuchiwanie CaO za po¬ moca gazu nosnego lezy równiez w zakresie wy¬ nalazku. Wytworzona szlake wraz z zawartymi w niej skladnikami popiolu z paliwa mozna usu¬ wac porcjami z reaktora z kapiela zelaza lub tez odsiarczac ja w stanie cieklym i zawracac do reaktora w celu poprawienia bilansu cieplnego wedlug patentu RFN nr 25 20 584.Zastosowanie sposobu wedlug wynalazku moze dostarczyc na przyklad, w zaleznosci od wprowa¬ dzonego paliwa, gazy produkcyjne o nizej poda¬ nym skladzie. Dla zgazowania 1 t koksu o zawar¬ tosci popiolu okolo 10% i o zawartosci siarki 1%, wprowadza sie nad powierzchnie kapieli okolo 2400 m* powietrza ogrzanego wstepnie do tempe¬ ratury 300°C i jednoczesnie 2400 m5 powietrza o takiej samej temperaturze wdmuchuje sie do ka¬ pieli zelaza. Ciekle zelazo ma temperature okolo 1400°C i zawartosc wegla okolo 2%. Z tony kok¬ su powstaje 5500 m* gazu skladajacego sie z oko¬ lo 25% CO, okolo 6% C02, okolo 69% N2, okolo 0,002% siarki, który ma temperature 1400°C. Gaz zawiera okolo 2 g/m2 pylu i moze byc bezposred¬ nio spalany w-urzadzeniu kotlowym.Przy zgazowywaniu wegla gazowo-plomieniowe- go zawierajacego 78% C, 5% H, 7% O, 5% popio¬ lu, powstaje gaz o nastepujacym skladzie: 19,0% CO, 4,8% H2, 4,6% C02, 66,5% N2.Ubogi w energie, wysuszony wegiel brunatny zawierajacy 64,0% wagowych C, 4,9% wagowych H, 23,6% wagowych O, 5,9 % wagowych popiolu, 0,4% wagowych siarki, majacy wartosc opalowa 23750 kJ który zgazowany jest powietrzem o temperaturze 300°C, sposobem wedlug wynalaz¬ ku, w reaktorze z kapiela zelaza, daje gaz zawie¬ rajacy 21,4% objetosciowych CO, 6,2% objetoscio¬ wych H2, 5,4% objetosciowych C02, 6,2% objetoscio¬ wych H20 60,7% objetosciowych N2, 20 ppm siar¬ ki, majacy wartosc opalowa 3370 kJ/m8. Dla od- 10 15 20 35 40 50 55 60 C5 siarczenia wprowadza sie do reaktora z kapiela zelaza okolo 9 kg CaO na tone wegla.Zastosowanie tlenu sposobem wedlug wynalaz¬ ku okazalo sie korzystne zawsze wówczas, gdy zadany jest bogaty w energie gaz o niewielkiej zawartosci N2 lub jesli do zgazowywania w reak¬ torze z kapiela zelaza stosowane jest szczególnie ubogie w energie paliwo. O tym jakie stosuje sie gazy zawierajace tlen lub czy stosuje sie czy¬ sty tlen podczas zgazowywania w reaktorze z ka¬ piela zelaza decyduja w pierwszym rzedzie wzgle¬ dy ekonomiczne i zastosowanie wytworzonego ga¬ zu. Podczas zgazowywania sposobem wedlug wy¬ nalazku i podczas wyrównywania bilansu ener¬ getycznego procesu przez czesciowe spalenie wy¬ tworzonego gazu w przestrzeni gazowej reakto¬ ra oraz przy wprowadzaniu róznych mediów za¬ wierajacych tlen nie powstaja zadne problemy techniczne.Dalsza szczególnie korzystana postac przeprowa¬ dzenia sposobu wedlug wynalazku polega na tym, ze do cieklego zelaza w naczyniu reakcyjnym wprowadza sie substancje zawierajace zelazo w postaci zwiazanej lub niezwiazanej, takie jak na przyklad rude, w celu otrzymania cieklego ze^ laza (surówki) i jednoczesnie gazu. Wedlug tego wariantu sposobu wedlug wynalazku cieplo otrzy¬ mane z czesciowego spalania gazu wytworzonego w reaktorze wykorzystane jest co najmniej czescio¬ wo do redukcji substancji zawierajacych zelazo, zwlaszcza do redukcji rudy. Do cieklego zelaza w naczyniu reakcyjnym doprowadza sie, oprócz za¬ wierajacych wegiel stalych lub cieklych paliw oraz tlenu i substancji tworzacej szlake, dodatko¬ wo substancje zawierajace zeiazo co najmniej czesciowo w postaci utlenionej, takie jak na przy¬ klad ruda. Zasadnicza ekonomiczna zaleta tego wariantu sposobu wedlug wynalazku polega na tym, ze przy niewielkich nakladach technicznych redukuje sie rude za pomoca stosunkowo malej ilosci wegla, i jednoczesnie powstaje przy tym gaz, który ma róznorodne zastosowanie.Dla wytworzenia jednej tony zelaza na drodze redukcji rudy zelaza potrzebne jest okolo 1,1 t wegla (przyblizony sklad 78% C, 5% H2, 3% H20, 5% popiolu, 5% Oz, 1% S, wartosc opalowa 31300 kJ/m*). Jednoczesnie powstaje cenny gaz przemy¬ slowy o przyblizonym skladzie: 57% CO, 14% CO*, 14% H2, 14% H20 i o wartosci opalowej óYolo 8800 kJ/m«.Sposób wedlug wynaTazku umozliwia wiec eko¬ nomiczna optymalizacje procesu wytwarzania ze¬ laza w polaczeniu z otrzymaniem gazu w reakto¬ rze z kapiela zelaza.Jezeli prowadzi sie podobny proces bez przeno¬ szenia, wedlug wynalazku, energii z czesciowego spalania gazów wytworzonych w kapieli zelaza, dla wytworzenia 1 t zelaza z rudy zelaza przy zastosowaniu tego samego wegla potrzebne jest okolo 3 t wegla. Gaz wylotowy ma nastepujacy sklad: 70% CO, 1% C02, 27% H2, 1% H20 i war¬ tosc opalowa okolo 11300 kJ/m».Poza tym, znane, wieloetapowe sposoby reduk¬ cji rudy zelaza i otrzymywania cieklego zelaza, na przyklad wedlug opisu patentowego RFN nr7 Z4 01909, maja te wade, ze powstale gazy z po¬ wodu ich niewielkiej wartosci opalowej, moga byc stosowane bez kosztownego mieszania z bogatymi w energie gazami tylko do niektórych mniej waz¬ nych celów. W tym procesie dla wytworzenia 1 to¬ ny zelaza potrzeba okolo 650 kg wegla, Powstaje przy tym gaz zawierajacy w przyblizeniu 41% CO, 30% C02, 18% H.£, 10% H2 i majacy wartosc opa¬ lowa 4600 kJ/ms.Sposobem wedlug wynalazku mozna wdmuchi¬ wac rude do kapieli zelaza zarówno bezposrednio przez.dysze umieszczone w dnie lub tez od góry na kapiel. W korzystnej postaci prowadzenia spo¬ sobu wedlug wynalazku nastepuje dodawanie rudy, co najmniej czesciowo razem z tlenem, który wdmuchiwany jest na kapiel. Przy tym sposobie pracy pyl rudy juz w atmosferze gazowej jest wstepnie ogrzewany i wstepnie redukowany, dzie¬ ki czemu wzrasta stopien termicznego dzialania sposobu. Dla lepszego poprawienia tego efektu mo¬ ze byc celowe stosowanie dysz wdmuchujacych z urzadzeniem, które powoduje wydluzenie stru¬ mienia zawierajacego czastki rudy, na przyklad w ten sposób, ze strumien opuszcza dysze z zawiro¬ waniem.Jako surowce zawierajace zelazo co najmniej czesciowo w postaci utlenionej, nadaja sie oprócz rud róznego gatunku, zwlaszcza grudki i brykiety z niecalkowicie zredukowanej rudy.Sposób wedlug wynalazku mozna stosowac szcze¬ gólnie korzystnie w miejscach, które umozliwiaja zastosowanie wytworzonego gazu, w bezposrednim sasiedztwie jako gazu palnego, na przyklad jako namiastki giazu ziemnego. Gaz wytworzony sposo¬ bem wedlug wynalazku, z powodu stosunkowo wy¬ sokiej zawartosci CO ma w zasadzie prawie taka sama temperature plomienia, jak gaz ziemny, mo¬ ze wiec zastepowac gaz ziemny bez zasadniczego przestawiania urzadzen pieca.Ponizszy przyklad opisuje zastosowanie sposobu wedlug wynalazku w naczyniu reakcyjnym podob¬ nym do konwertora, zawierajacym 60 t cieklego ze¬ laza. W dennicy konwertora umieszczone jest dziesiec dysz o srednicy swiatla 28 mm. Przez dwie dysze wdmuchiwany jest pyl weglowy w ilosci 350 kg/min.-, przy czym jako gaz nosny moze byc stosowany azot, dwutlenek weg'a lub tez sam re¬ dukujacy gaz z konwertora. Przez trzy dysze wdmuchiwany jest tlen razem z ruda, podczas gdy pozostale piec dysz zasilane jest tlenem, cze¬ sciowo obciazonym substancja tworzaca szlake, ta¬ ka jak wapien. Przez boczne dysze umieszczone w górnej, stozkowej czesci konwertora wdmuchuje sie na kapiel okolo 50% tlenu. Przy zastosowaniu wegla o wyzej wymienionym skladzie i rudy o 85% zawartosci Fe^Ds wytwarza sie na godzine 20 t zelaza o zawartosci wegla okolo 3%. Zapotrze¬ bowanie na tlen do zgazowania 1 tony wegla, przy jednoczesnym wytopieniu 1450 kg rudy, wynosi 580 m*. Powstaje gaz weglowy lub gaz palny za¬ wierajacy okolo 57% CO, 14% CC2, 14% H2 14% H20 i majacy wartosc opalowa okolo 88Ó0kJ/».W ramach wynalazku lezy tez takie uksztalto¬ wanie reaktora, ze sluzy on jednoczesnie jako kon¬ wertor, w celu jednoczesnego wytwarzania stali. , 522 8 W tym celu kazdorazowo przed spustem obniza sie zawartosc wegla z 2—3%, jaka wystepuje przy normalnej pracy reaktora z kapiela zelaza do 0,05% i spuszcza sie okolo 20 t. W konwertorze po- 5 zostaje okolo 50 t, która to ilosc nastepnie ponow¬ nie powoli nawegla sie do zadanej w dlugotrwalej pracy ilosci wegla wynoszacej 2—5% przy jedno¬ czesnym wdmuchiwaniu tlenu i wegla, przy nad¬ miarze wegla. Przy tym sposobie pracy okazalo sie celowe oddzielenie szlaki od kapieli zelaza przed calkowitym zakonczeniem swiezenia, to znaczy przy resztkowej zawartosci wegla wynoszacej 0,5—2%..Nastepnie nowo powstala swieza szlake, która po¬ zostaje w równowadze ze spuszczona stala pozo¬ stawia sie w konwertorze.Sposób wedlug wynalazku zostal blizej objasnio¬ ny w przykladzie wykonania przy pomocy rysun¬ ku, który przedstawia reaktor z kapiela zelaza w przekroju podluznym. e Naczynie reakcyjne 20 o ksztalcie konwertora, szczelnie zamkniete, wypelnione jest prawie do polowy ciekla kapiela zelaza 21. Powierzchnia 22 kapieli znajduje sie w zwiazku z tym w przybli¬ zeniu w polowie wysokosci naczynia reakcyjnego i5 20. W dennicy naczynia reakcyjnego umieszczona jest dysza 23 do wprowadzania mialko rozdrobnio¬ nego wegla 24. Poza tym w dennicy naczynia re¬ akcyjnego 20 znajduje sie dysza tlenowa 25, przez która oddzielnie do dyszy 23 wprowadzony jest 30 tlen do cieklej kapieli zelaza 21. W praktyce ta dysza tlenowa 25 otoczona jest dla ochrony weglo¬ wodorami lub tym podobna substancja przeplywa¬ jaca przez szczeline pierscieniowa. W górnym obszarze konwertora wprowadzone sa przez wy- 35 kladzkie naczynia reakcyjnego 20 dwie dysze 26 i 27. Zasilane sa one powietrzem 28 i tworza stru¬ mienie 29, które skierowane sa w przyblizeniu do* srodkowego obszaru powierzchni 22 kapieli. Otwo¬ ry wylotowe dysz 26 i 27 znajduja sie w odleglo- ^ sci okolo 2 m nad powierzchnia 22 kapieli.Strumienie 29 gazu przebiegaja przestrzen gazo¬ wa 30 znajdujaca sie nad powierzchnia 22 kapieli i porywaja ze soba, pod dzialaniem strumienia, czesc gazu 31 który juz zostal wytworzony przez 45 zgazowanie wegla 24. Dzieki zawartosci tlenu w strumieniu 29 gazu, czesc porywanego gazu 31 spa¬ la sie. Cieplo spalania oddawane jest do kapieli zelaza 21 przez powierzchnie 22 kapieli.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania gazu w reaktorze z ka¬ piela zelaza, do której doprowadza sie stale lu!b ciekle paliwa zawierajace wegiel i na której po¬ wierzchnie wdmuchuje sie strumien gazowy skla¬ dajacy sie co najmniej czesciowo z tlenu, przy czym paliwa zgazowuja sie a gazy zbieraja sie powyzej powierzchni kapieli skad sie je odprowa- 60 dza, znamienny tym, ze przez przestrzen gazowa wdmuchuje sie na powierzchnie kapieli strumien gazowy zawierajacy co najmniej 10% calkowitej ilosci tlenu wprowadzanej do reaktora i zassany przy przechodzeniu przez przestrzen gazowa wy¬ ge tworzony ze zgazowania paliwa gaz, spala sie:130 522 10 przy powierzchni kapieli, doprowadzajac cieplo do kapieli zelaza. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako strumien gazowy wdmuchuje sie technicznie czysty tlen. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako strumien gazowy wdmuchuje sie powietrze. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, albo 2, albo 3, zna¬ mienny tym, ze oprócz strumienia gazu wdmuchi¬ wanego przez przestrzen gazowa i na powierzchnie kapieli, dodatkowo wprowadza sie pod powierz¬ chnie kapieli zelaza gaz skladajacy sie co naj- Jiiniej czesciowo z tlenu. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze strumien gazowy kierowany przez przestrzen ga¬ lo 15 zowa na powierzchnie kapieli ogrzewa sie wstep¬ nie. 6. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze gaz wprowadzany pod powierzchnie kapieli ogrze¬ wa sie wstepnie. 7. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie kapiel zelaza wytworzona z rudy i/lub rudy czesciowo zredukowanej wstepnie takiej jak grudki i/lub brykiety. 8. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze substancje zawierajace zalazo w postaci co naj¬ mniej czesciowo utlenionej, zwlaszcza rude, wdmu¬ chuje sie do kapieli wraz z gazem utleniajacym, korzystnie tlenem. PL PL PL

Claims (8)

1.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania gazu w reaktorze z ka¬ piela zelaza, do której doprowadza sie stale lu!b ciekle paliwa zawierajace wegiel i na której po¬ wierzchnie wdmuchuje sie strumien gazowy skla¬ dajacy sie co najmniej czesciowo z tlenu, przy czym paliwa zgazowuja sie a gazy zbieraja sie powyzej powierzchni kapieli skad sie je odprowa- 60 dza, znamienny tym, ze przez przestrzen gazowa wdmuchuje sie na powierzchnie kapieli strumien gazowy zawierajacy co najmniej 10% calkowitej ilosci tlenu wprowadzanej do reaktora i zassany przy przechodzeniu przez przestrzen gazowa wy¬ ge tworzony ze zgazowania paliwa gaz, spala sie:130 522 10 przy powierzchni kapieli, doprowadzajac cieplo do kapieli zelaza.
2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako strumien gazowy wdmuchuje sie technicznie czysty tlen.
3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako strumien gazowy wdmuchuje sie powietrze.
4. Sposób wedlug zastrz. 1, albo 2, albo 3, zna¬ mienny tym, ze oprócz strumienia gazu wdmuchi¬ wanego przez przestrzen gazowa i na powierzchnie kapieli, dodatkowo wprowadza sie pod powierz¬ chnie kapieli zelaza gaz skladajacy sie co naj- Jiiniej czesciowo z tlenu.
5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze strumien gazowy kierowany przez przestrzen ga¬ lo 15 zowa na powierzchnie kapieli ogrzewa sie wstep¬ nie.
6. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze gaz wprowadzany pod powierzchnie kapieli ogrze¬ wa sie wstepnie.
7. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie kapiel zelaza wytworzona z rudy i/lub rudy czesciowo zredukowanej wstepnie takiej jak grudki i/lub brykiety.
8. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze substancje zawierajace zalazo w postaci co naj¬ mniej czesciowo utlenionej, zwlaszcza rude, wdmu¬ chuje sie do kapieli wraz z gazem utleniajacym, korzystnie tlenem. PL PL PL
PL1981232744A 1980-08-22 1981-08-21 Gas generation method PL130522B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803031680 DE3031680A1 (de) 1980-08-22 1980-08-22 Verfahren zur gaserzeugung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL232744A1 PL232744A1 (pl) 1982-05-24
PL130522B1 true PL130522B1 (en) 1984-08-31

Family

ID=6110175

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL1981232744A PL130522B1 (en) 1980-08-22 1981-08-21 Gas generation method

Country Status (20)

Country Link
JP (2) JPS5774390A (pl)
AT (1) AT385053B (pl)
AU (1) AU539665B2 (pl)
BE (1) BE890047A (pl)
BR (1) BR8105352A (pl)
CA (1) CA1181238A (pl)
CS (1) CS253561B2 (pl)
DE (1) DE3031680A1 (pl)
ES (1) ES8206615A1 (pl)
FR (1) FR2488903B1 (pl)
GB (1) GB2082624B (pl)
HU (1) HU188685B (pl)
IT (1) IT1137764B (pl)
LU (1) LU83573A1 (pl)
MX (1) MX157845A (pl)
NL (1) NL193320C (pl)
PL (1) PL130522B1 (pl)
SE (1) SE8104704L (pl)
SU (1) SU1148566A3 (pl)
ZA (1) ZA815676B (pl)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2495178A1 (fr) * 1980-12-01 1982-06-04 Sumitomo Metal Ind Procede de gazeification d'une matiere carbonee solide
DE3111168C2 (de) * 1981-03-21 1987-01-08 Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines im wesentlichen H↓2↓ und CO enthaltenden Gases
DE3219562C2 (de) * 1982-05-25 1985-01-10 Klöckner-Werke AG, 4100 Duisburg Verfahren zur Kohlegasversorgung eines Hüttenwerkes
SE435732B (sv) * 1983-03-02 1984-10-15 Ips Interproject Service Ab Forfarande for framstellning av rajern ur jernslig
DE3318005C2 (de) * 1983-05-18 1986-02-20 Klöckner CRA Technologie GmbH, 4100 Duisburg Verfahren zur Eisenherstellung
JPS6058488A (ja) * 1983-09-07 1985-04-04 Sumitomo Metal Ind Ltd 炭素質物質のガス化方法
US4582479A (en) * 1984-12-31 1986-04-15 The Cadre Corporation Fuel cooled oxy-fuel burner
US4599107A (en) * 1985-05-20 1986-07-08 Union Carbide Corporation Method for controlling secondary top-blown oxygen in subsurface pneumatic steel refining
JPS62142712A (ja) * 1985-12-18 1987-06-26 Nippon Kokan Kk <Nkk> 転炉又は溶融還元炉における製鋼・製鉄方法
US4647019A (en) * 1986-04-01 1987-03-03 Union Carbide Corporation Very small refining vessel
US4708738A (en) * 1986-04-01 1987-11-24 Union Carbide Corporation Method for refining very small heats of molten metal
ES2010498T3 (es) * 1988-02-12 1994-07-16 Kloeckner Cra Patent Procedimiento y aparato para la postcombustion.
US5302184A (en) * 1989-06-02 1994-04-12 Cra Services Limited Manufacture of ferroalloys using a molten bath reactor
ZA911798B (en) * 1990-03-13 1991-12-24 Cra Services A process for producing metals and metal alloys in a smelt reduction vessel
ZA934643B (en) * 1992-06-29 1994-01-11 Tech Resources Pty Ltd Treatment of waste
GB2281311B (en) * 1993-03-29 1996-09-04 Boc Group Plc Metallurgical processes and apparatus
ATE203267T1 (de) * 1996-02-16 2001-08-15 Thermoselect Ag Verfahren zum betreiben eines hochtemperaturreaktors zur behandlung von entsorgungsgütern
AU2652101A (en) * 2000-01-28 2001-08-07 Tribovent Verfahrensentwicklung Gmbh Method for burning metal- or metal oxide containing fuels, especially petroleum coke
DE10317195B4 (de) * 2003-04-15 2006-03-16 Karl Brotzmann Consulting Gmbh Verfahren zur Verbesserung der Energiezufuhr in ein Schrotthaufwerk
EP1928781A4 (en) * 2005-09-30 2011-06-29 Tata Steel Ltd METHOD FOR PRODUCING HYDROGEN AND / OR OTHER GASES FROM STEEL WASTE WASTE AND DOWNWATERING
CA2622171C (en) * 2006-04-28 2014-12-23 Tata Steel Limited Set - up for production of hydrogen gas by thermo-chemical decomposition of water using steel plant slag and waste materials
US8696774B2 (en) * 2010-01-07 2014-04-15 General Electric Company Gasification system and method using fuel injectors
US9102882B2 (en) 2012-09-04 2015-08-11 General Electric Company Gasification system and method
WO2014064193A1 (de) 2012-10-24 2014-05-01 Siemens Vai Metals Technologies Gmbh Verfahren und vorrichtung zur energiezufuhr in ein schrotthaufwerk in einem elektrolichtbogenofen
CN110396435B (zh) * 2019-09-03 2024-08-09 杭州吉幔铁氢能科技有限公司 一种双熔浴有机固废喷吹气化装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE474594C (de) * 1923-12-19 1929-04-09 Eisen Und Stahlwerk Hoesch Akt Verfahren zur Erhoehung der Temperatur und der Reduktionskraft der Konverterabgase
DE450460C (de) * 1924-02-02 1927-10-04 Wilhelm Schwier Verfahren und Vorrichtung zum Vergasen feinkoerniger bzw. staubfoermiger Brennstoffe
DE1040734B (de) * 1952-08-21 1958-10-09 Roman Rummel Verfahren und Vorrichtung zur Verbrennung oder Vergasung von Brennstoffen
FR1313729A (fr) * 1960-10-10 1963-01-04 Inst Francais Du Petrole Procédé continu de fabrication de fonte ou d'acier par réduction des minerais de fer
LU40790A1 (pl) * 1960-11-07 1962-05-07
NL6604026A (pl) * 1965-11-08 1967-05-09
AU7299674A (en) * 1973-09-12 1976-03-11 Uss Eng & Consult Gasification of coal
DE2520883B2 (de) * 1975-05-10 1979-07-05 Eisenwerk-Gesellschaft Maximilianshuette Mbh, 8458 Sulzbach-Rosenberg Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Vergasung von Kohle oder kohlenstoffhaltigen Brennstoffen in einem Eisenbadreaktor
DE2520868C3 (de) * 1975-05-10 1979-05-03 Eisenwerk-Gesellschaft Maximilianshuette Mbh, 8458 Sulzbach-Rosenberg Verfahren zur Zuführung von Wärme beim Kohlevergasungsprozess im Eisenbadreaktor
DE2520938C3 (de) * 1975-05-10 1980-03-06 Eisenwerk-Gesellschaft Maximilianshuette Mbh, 8458 Sulzbach-Rosenberg Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines im wesentlichen aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff bestehenden Reduktionsgases
JPS6033869B2 (ja) * 1976-03-02 1985-08-05 川崎重工業株式会社 溶融冶金滓による石炭ガス化装置
GB1586762A (en) * 1976-05-28 1981-03-25 British Steel Corp Metal refining method and apparatus
JPS5456015A (en) * 1977-10-12 1979-05-04 Nippon Steel Corp Manufacture of molten iron in converter
DE2755165C3 (de) * 1977-12-10 1988-03-24 Klöckner CRA Technologie GmbH, 4100 Duisburg Verfahren zur Erhöhung des Schrottsatzes bei der Stahlerzeugung
US4195985A (en) * 1977-12-10 1980-04-01 Eisenwerk-Gesellschaft Maximilianshutte Mbh. Method of improvement of the heat-balance in the refining of steel
DE2838983C3 (de) * 1978-09-07 1986-03-27 Klöckner CRA Technologie GmbH, 4100 Duisburg Verfahren zur Erzeugung von Stahl im Konverter
JPS54125203A (en) * 1978-03-23 1979-09-28 Sumitomo Metal Ind Ltd Production of gas
JPS5589395A (en) * 1978-12-26 1980-07-05 Sumitomo Metal Ind Ltd Gasification of solid carbonaceous material and its device

Also Published As

Publication number Publication date
PL232744A1 (pl) 1982-05-24
AU539665B2 (en) 1984-10-11
GB2082624B (en) 1984-03-14
ATA333581A (de) 1987-07-15
NL8103451A (nl) 1982-03-16
CA1181238A (en) 1985-01-22
FR2488903A1 (fr) 1982-02-26
DE3031680A1 (de) 1982-03-11
NL193320B (nl) 1999-02-01
JPS5774390A (en) 1982-05-10
JPH0762162B2 (ja) 1995-07-05
JPH01246311A (ja) 1989-10-02
BR8105352A (pt) 1982-05-18
BE890047A (fr) 1981-12-16
IT8123284A0 (it) 1981-07-31
GB2082624A (en) 1982-03-10
MX157845A (es) 1988-12-16
AT385053B (de) 1988-02-10
SE8104704L (sv) 1982-02-23
LU83573A1 (de) 1981-12-01
AU7440981A (en) 1982-02-25
ES504653A0 (es) 1982-08-16
CS253561B2 (en) 1987-11-12
JPS6247473B2 (pl) 1987-10-08
ZA815676B (en) 1982-08-25
FR2488903B1 (fr) 1986-01-24
NL193320C (nl) 1999-06-02
HU188685B (en) 1986-05-28
SU1148566A3 (ru) 1985-03-30
DE3031680C2 (pl) 1988-02-25
ES8206615A1 (es) 1982-08-16
IT1137764B (it) 1986-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL130522B1 (en) Gas generation method
US4153426A (en) Synthetic gas production
US4423702A (en) Method for desulfurization, denitrifaction, and oxidation of carbonaceous fuels
PL120142B1 (en) Method of direct reduction of iron oxide to metallic ironcheskogo zheleza
JPH0219166B2 (pl)
US20150152344A1 (en) Melt gasifier system
PL135926B1 (en) Method of and apparatus for gasifying carbon containing materials
US4095960A (en) Apparatus and method for the gasification of solid carbonaceous material
PL136806B1 (en) Method of generating gaseous mixture,containing especially carbon monoxide and hydrogen,from coal and/or hadrocarbons containing materials and apparatus therefor
SU980629A3 (ru) Способ восстановлени пылевидных окислов в шахтном реакторе
JP2017525857A (ja) 溶鉱炉内へ置換還元剤をブローするための方法
CN104024439A (zh) 用于生铁或基础产物的碳热或电热生产的方法
PL133278B1 (en) Method of and apparatus for obtaining chemical gas
PL76243B1 (pl)
US4062673A (en) Flash smelting of iron with production of hydrogen of hydrogenation quality
CA2248225A1 (en) Process for the production of liquid pig iron or liquid intermediate products of steel and plant for carrying out said process
US4381938A (en) Multi-purpose zone controlled blast furnace and method of producing hot metal, gases and slags
HU176773B (en) Process and equipment for the continuous gasification of solid and/or liquid media containing coal and/or hydrocarbons in reactors with iron baths
SU1711677A3 (ru) Способ получени расплавленного чугуна или промежуточного продукта дл производства стали и устройство дл его осуществлени
US3630719A (en) Method of operating a cupola furnace
NL8103708A (nl) Werkwijze voor het ontzwavelen bij de bereiding of ontwikkeling van gas in een ijzersmeltreactor.
US20050151307A1 (en) Method and apparatus for producing molten iron
CA1183691A (en) Method for removing sulphur in conjunction with the gasification of carbonaceous material in metal smelts
JPH01195225A (ja) 製鉄原料の溶解方法
US4205830A (en) Apparatus for the direct reduction of iron using gas from coal