PL146762B1 - Method of ironmaking from iron ore concentrate - Google Patents

Method of ironmaking from iron ore concentrate Download PDF

Info

Publication number
PL146762B1
PL146762B1 PL1984246490A PL24649084A PL146762B1 PL 146762 B1 PL146762 B1 PL 146762B1 PL 1984246490 A PL1984246490 A PL 1984246490A PL 24649084 A PL24649084 A PL 24649084A PL 146762 B1 PL146762 B1 PL 146762B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
gas
ratio
amount
ore concentrate
iron ore
Prior art date
Application number
PL1984246490A
Other languages
English (en)
Other versions
PL246490A1 (en
Inventor
Karllennart Aelsson
Krister Torssell
Original Assignee
Ips Interproject Service Ab
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 Ips Interproject Service Ab filed Critical Ips Interproject Service Ab
Publication of PL246490A1 publication Critical patent/PL246490A1/xx
Publication of PL146762B1 publication Critical patent/PL146762B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/14Multi-stage processes processes carried out in different vessels or furnaces
    • C21B13/143Injection of partially reduced ore into a molten bath
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/20Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases
    • C21B2100/28Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by separation
    • C21B2100/282Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by separation of carbon dioxide
    • 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
    • C21B2100/44Removing particles, e.g. by scrubbing, dedusting
    • 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)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytapiania surówki z koncentratów rud zelaza, w którym podgrzana rude zelaza wstepnie wzbogaca sie w procesie redukcji gazami odlotowymi pochodza¬ cymi z pieca do wytapiania surówki, a nastepnie wprowadza do komory topienia wdmuchujac ja do cieklego metalu, ponizej lustra kapieli, w strumieniu tlenu lacznie z weglem, materialami zuzlo- twórczymi oraz czynnikiem chlodzacym.Ze zgloszenia patentowego Szwecji nr 7 706 876-5 znany jest sposób lacznego wytwarzania gazu opalowego i surówki. Sposób opisany w tym zgloszeniu dotyczy wytwarzania mieszaniny gazew zawierajacej zasadniczo tlenek wegla CO oraz wodór H2, z wegla zawierajacego pewna ilosc wody.Polega on na wprowadzeniu do kapieli wegla ze stechiometrycznym nadmiarem w stosunku do ilosci tlenu wprowadzanego w postaci tlenków zelaza, przy czym jednoczesnie wprowadza sie tlen w celu utlenienienia nadmiaru wegla.Znany jest z opisu patentowego Szwecji nr 8 103 201 - 3 (polski analog nr 129958) sposób zgazowania wegla w reaktorze, polegajacy na wprowadzaniu do pieca wegla, tlenu i tlenków zelaza, przy czym tlenki zelaza stanowia tu czynnik chlodzacy. Wegiel wprowadza sie w stechiometry¬ cznym nadmiarze w stosunku do ilosci tlenu zawartego w postaci tlenków w kapieli. Zgodnie z tym sposobem zwieksza sie cisnienie w piecu, dzieki czemu mozna generowac znacznie wieksze ilosci gazu, poniewaz mozna wtryskiwac wieksze ilosci wegla i tlenu w stosunku do objetosci kapieli niz ma to miejsce w przypadku, gdy cisnienie atmosferyczne jest wieksze od panujacego w reaktorze.Tak wiec sposób ten dotyczy wytwarzania duzych ilosci gazu, a surówke otrzymana w procesie nalezy uwazac za produkt uboczny.Omówione powyzej publikacje dotycza sposobów wytwarzania gazów, w których glównym celem jest otrzymywanie mozliwie jak najwiekszych ilosci gazu palnego. Surówke otrzymuje sie jako produkt uboczny w wyniku koniecznosci wymiany kapieli na skutek wprowadzenia zanieczy¬ szczen zawartych w weglu.Celem wynalazkujest opracowanie sposobu wytwarzania surówki przy jednoczesnym zmniej¬ szeniu ilosci wytwarzanego gazu, pylu i zuzla oraz minimalizacji zuzycia wegla, poniewaz duze ilosci gazu, pylu i zuzla powoduja znaczne trudnosci w ich zagospodarowaniu.2 146 762 Sposób wytapiania surówki z koncentratów rud zelaza, w którym podgrzany i wstepnie zredukowany koncentrat rudy zelaza, wegiel i materialy zuzlotwórcze wprowadza sie w strumieniu tlenu ponizej zwierciadla cieklego metalu zawartego w komorze topielnej pieca, a stosunek CO2/CO w gazie odlotowym zwieksza sie do wartosci wyzszej niz wartosc tego stosunku jaka wystepowalaby w warunkach równowagi pomiedzy weglem zawartym w cieklym metalu i gazami odlotowymi, a ponadto generowany w odlotowych gazach CO wraz H2 zawraca sie do etapu wstepnej redukcji, wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze stosunek CO2/CO w gazach odlotowych utrzymuje sie o wartosci od 0,05 do 3 poprzez wymuszenie w komorze pieca calkowi¬ tego cisnienia powyzej cisnienia atmosferycznego i dochodzacego do wysokosci 50* 105 Pa, korzyst¬ nie od 2-105 do 10-105 Pa. za pomoca urzadzen do regulacji cisnienia, oraz utrzymujac zadany poziom cieklego metalu doprowadzajac do komory topienia taka ilosc koncentratu rudy i reagen¬ tów, która odpowiada ilosci odprowadzanej surówki.Niniejszy wynalazek w przeciwienstwie do stanu techniki przedstawionego powyzej dotyczy sposobu wytwarzania surówki, w którym energia zawarta w weglu wykorzystywana jest do maksimum. Maksymalne wykorzystanie wegla wynika z faktu, ze przy wprowadzaniu minimal¬ nych ilosci wegla gaz odlotowy zawiera w zasadzie dwutlenek wegla. Jednakze podczas koncowej redukcji kapieli na skutek wprowadzania wegla wytwarzaja sie pewne ilosci CO, który uchodzi z gazem odlotowym. Gaz odlotowy jest oczyszczany z CO2 przez przemywanie, po czym pozostaly COjest podawany do etapu wstepnej redukcji koncentratu. Zgodnie z wynalazkiem wprowadza sie do pieca wegiel w ilosci wystarczajacej zarówno do koncowej redukcji wstepnie zredukowanego koncentratu jak tez gwarantujacego odpowiednia zawartosc CO w gazie odlotowym dla prowa¬ dzenia wstepnej redukcji koncentratu. Minimalna ilosc zuzywanego wegla pociaga za soba wytwa¬ rzanie mniejszych ilosci gazu, pylu i zuzla.Sposób wedlug wynalazku jest blizej objasniony za pomoca rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy poszczególnych etapów procesu wytapiania surówki, fig. 2 - wykres skladu gazu odlotowego w zaleznosci od istniejacego w komorze pieca cisnienia i poziomu kapieli.Redukcja tlenku zelaza za pomoca reduktorów moze byc opisana nastepujacymi reakcjami: FeOx +XCO-Fe+ xC02 /la/ FeOx+ xC-Fe + xCO /Ib/ FeOx+ xH2 - Fe + xH20 /2/ Reakcja /la/ i /2/ maja miejsce w fazie stalej i moga zachodzic do 100% stopnia metalizacji, a otrzymany produkt stanowi zelazo gabczaste, które poddaje sie dalszej rafinacji. W przypadku, gdy redukcja w fazie stalej nie powoduje uzyskania calkowitej metalizacji koncentratu, proces nosi nazwe redukcji wstepnej. Stopien redukcji mozna opisac wzorem: FeOx, /3/ gdzie x moze zmieniac sie od O do 1,5.Odpowiednio, reakcja /Ib/ zachodzi w kapieli po wprowadzeniu wegla. Fazagazowa wytwo¬ rzona podczas przebiegu powyzej opisanych reakcji stanowi mieszanine,w której zachodza naste¬ pujace reakcje: C02 + C^2CO /4/ iH20 + CO^C02 + H2 /5/ Reakcja /4/ zasadniczo przebiega w prawo przy wysokich temperaturach i niskim potencjale tlenu, to jest w warunkach jakie przewazaja w kapieli zawierajacej powyzej 1%. W wyniku zachodzenia obu reakcji /4/ i /5/ otrzymuje sie w kapieli mieszanine gazów zawierajaca ponad 98% CO + H2. Na to miejsce w procesie wedlug zgloszenia patentowego Szwecji nr 7 706 876-5 opisanego powyzej.Natomiast w przypadku, gdy redukcja przebiega w niskich temperaturach w fazie stalej, otrzymana w wyniku reakcji mieszania gazów jest bardziej utleniona, to jest zawiera duze ilosci C02 i H20.W rezultacie, w konkretnych warunkach mieszanina gazów wytwarzajacych sie w piecu przy temperaturze kapieli okolo 1500°C, (w wyniku reakcji/Ib/, /4/ i /5/), moze byc wprowadzana do urzadzenia do wstepnej redukcji prowadzonej w temperaturze 800°C - 1000°C. Gaz uchodzacy ze146 762 3 srodowiska redukcji wstepnej zawiera znacznie wiecej CO2 i H2O niz gaz uchodzacy z pieca. W przypadku gdy redukcje wstepna gazem przeprowadza sie w kilku etapach, przykladowo w 2 do 3 urzadzeniach polaczonych szeregowo albo gdy zaladowywany koncentrat rudy przez caly czas styka sie z przeplywajacym przciwpradowo gazem redukcyjnym, potencjal redukcyjny gazu jest wykorzystywany efektywnie. Nie mniej pewna ilosc CO i H2 pozostaje zawsze w gazach odloto¬ wych ze wstepnej redukcji. Te resztki CO i H2 moga byc zawrócone do redukcji wstepnej po uprzednim wymyciu z gazu CO2 i H2O. W tym przypadku potencjal redukcyjny gazu moze byc wykorzystany w 100%. Powyzsze rozwazanie oparte jest na zalozeniu, ze oklad zawsze jest w równowadze. Ponadto reakcje: C+I/2O2-CO /6/ C + O2-CO2/7/ sa egzotermiczne, przy czym w wyniku reakcji /!/ uzyskuje sie o okolo 250% ciepla wiecej niz w wyniku reakcji /6/. Odwrotnie, reakcja /Ib/ jest endotermiczna i w zwiazku z tym wymaga dostarczenia energii z zewnatrz.Aby dokonac redukcji tlenku zelaza do metalu, konieczne jest dostarczenie energii. Przykla¬ dowo mozna wykorzystac reakcje /6/ albo /7/, które dostarczaja wiecej ciepla niz tego wymaga przeprowadzenie reakcji /Ib/.Mozna to osiagnac w kapieli, gdy material zawierajacy wegiel jest wprowadzany w takich proporcjach wzgledem tlenkui tlenku zelaza, ze osiaga sie równowage energetyczna. W warunkach jakie przewazaja w kapieli, reakcja /6/ calkowicie dominuje nad reakcja /!/. W przypadku zastosowania wegla, przykladowo wegla energetycznego z pewna zawartoscia skladników lotnych, reakcja /6/ musi zachodzic w takim stopniu, aby wytwarzane cieplo pokrywalo zapotrzebowanie nie tylko na prowadzenie redukcjitlenku zelaza, ale równiez topienie popiolów zawartych w weglu i kraking weglowodorów znajdujacych sie w weglu. W warunkach produkcyjnych wystepuje wyso¬ kie zuzycie wegla w czasie rafinacji, a równoczesnie wytwarzane sa bardzo duze ilosci gazu prze¬ waznie skladajacego sie z CO i H2 (98%), co jest zjawiskiem niepozadanym.Jak to juz powyzej opisano, ilosc zuzywanego w procesie wedlug wynalazku wegla jest zmniejszona do ilosci wystarczajacej jedynie do dokonania koncowej redukcji wstepnie zreduko¬ wanego koncentratu rudy. Dla wytworzenia koniecznych ilosci ciepla wykorzystuje sie fakt, ze w wyniku zachodzenia reakcji /!/ emitowane jest 250% wiecej ciepla niz w wyniku zachodzenia reakcji /6/. Stosunek CO2/CO w gazach odlotowych z pieca zwieksza sie powyzej wartosci, jaka wystepowalaby w tych warunkach przy cisnieniu atmosferycznym. Do wytworzenia wiekszej ilosci CO2 wykorzystuje sie cieplo generowane z reakcji /!/ zachodzacej w piecu. Wartosc stosunku CO2/CO powinna byc zwiekszona do maksymalnej wartosci, z zachowaniem jednak wystarczaja¬ cej ilosci CO w gazie odlotowym, dla wykorzystania go do wstepnej redukcji.W tabeli I podano przyklad, z którego wynika zaleznosc wymaganej do redukcji koncentratu rudy ilosci wegla dla X = 1,33 od wartosci stosunku CO2/CO w gazach odlotowych.Tabela I.C02/CO 0,005 0,055 0,5 Wegiel (kg/t Fe) 5280 2664 774 Gaz odlotowy (Nm3/t Fe) 11640 5752 1521 Zuzel (kg/t Fe) 1766 876 464 Jak wynika z tabeli, niezbedna ilosc wegla moze byc zmniejszona w sposób zasadniczy przez zwiekszenie wartosci stosunkuCO2/CO w gazach odlotowych. Jednakze zawartosc CO konieczna do wstepnej redukcji koncentratu powoduje, ze zawartosc stosunku CO2/CO nie moze byc wieksza od 3. Nawet przy wprowadzaniu malych ilosci wegla wartosc stosunku CO2/CO mozna dodat¬ kowo zwiekszyc tak, aby wytwarzac wieksze ilosci ciepla, przy czym zawartosc CO w gazie odlotowym bedzie wystarczajaca dla dokonania wstepnej redukcji.Zgodnie z wynalazkiem sa dwa sposoby zwiekszenia wartosci stosunku CO2/CO do wartosci wyzszej niz odpowiadajaca jej wartosc w warunkach równowagi przy cisnieniu atmosferycznym.4 146 762 Na figurze 1 uwidoczniono schematycznie etapy redukcji 1 i koncowej redukcji 2 Wstepna redukcja 1 moze byc prowadzona dwustopniowo albo trzystopniowo w zlozu fluidalnym, do którego w sposób ciagly podawanyjest koncentrat rudy zelaza, w postaci pylistej lub mikrogranu- lek, wstepnie ogrzany, przykladowo do 250°C w urzadzeniu do wstepnego ogrzewania, przy czym lacznie z koncentratem mozna wprowadzac wegiel lub koks. Z gazu uchodzacego z etapu wstepnej redukcji zawierajacego CO-CO2—H2-H2O, czesc moze byc oczyszczona tylko z pylów w cyklonach i zawrócona do obiegu. Pozostala czesc gazów odlotowych jest zawracana poprzez urzadzenie 3 do obróbki gazu. Wstepnie zredukowany koncentrat jest podawany poprzez urzadzenie posredni¬ czace do etapu koncowej redukcji 2, co uwidoczniono strzalka 4.W przypadku zastosowania w etapie wstepnej redukcji pieca szybowego nie jest konieczne stosowanie urzadzenia do wstepnego ogrzewania.Koncowa redukcja 2 przebiega w piecu z wykladzina ceramiczna, w temperaturze 1400- 150°C,przy czym kapiel zawiera powyzej 1% C. Piecjest zasilany wstepnie zredukowanym koncen¬ tratem rudy zelaza zgodnie ze strzalka 4, weglem zgodnie ze strzalka 5, tlenem gazowym zgodnie ze strzalka 6 oraz materialem zuzlotwórczym zgodnie ze strzalka 7, przykladowo CaO. Dodatkowo, gdyjest to wskazane, wprowadza sie równiez czynnik chlodzacy zgodnie ze strzalka 8, przykladowo wode. Korzystnie materialy te wprowadza sie do pieca za pomoca dysz usytuowanych w dolnej czesci pieca, to znaczy ponizej powierzchni kapieli. Wstepnie zredukowany koncentrat*moze byc równiez podawany poprzez dysze usytuowane powyzej powierzchni kapieli albo na poziomie zuzla.Surówka i zuzel uzyskane w etapie koncowej redukcji moga byc spuszczane w sposób ciagly albo cyklicznie w znany sposób zgodnie ze strzalka 9 i 10.Gaz odlotowy z etapu koncowej redukcji jest doprowadzany zgodnie ze strzalka 11 do urzadzenia 3 do obróbki gazu, gdzie jest czesciowo oczyszczany z CO2 przez przemywanie, czesciowo ochladzany poprzez wytwarzanie pary 12 z podawanej wody 13 i czesciowo oczyszczany z pylu. Wymyty i ochlodzony CO2 jest usuwany do otaczajacej atmosfery. Urzadzenie 3 do obróbki gazu zawiera ponadto wymienniki ciepla dla podwyzszenia temperatury gazu pojego ochlodzeniu, zwiazanym z wymywaniem CO2 i oczyszczaniem z pylu.Gaz redukujacy 15 opuszczajacy urzadzenie 3 do obróbki gazu zasadniczo sklada sie z CO i H2. Gaz ten jest doprowadzany do etapu wstepnej redukcji 1, gdzie jest utleniany tak, ze zawiera zasadniczo CO2 i H2O i jako gaz odlotowy 16 jest zawracany do urzadzenia 3 do obróbki gazu, gdzie pozostalosci CO sa odzyskiwane i zawracane do etapu wstepnej redukcji 1.W urzadzeniu 3 do obróbki gazu gaz odlotowy 11 z pieca 2 do koncowej redukcji jest oczyszczany z pylu, a pyl 17 jest zawracany do pieca 2 dla koncowej redukcji.W przypadku, gdy zawartosc CO w gazie odlotowym 11 jest stosunkowo wysoka, gaz ten moze byc podawany bezposrednio z pieca do procesu wstepnej redukcji po wymieszaniu go z gazem redukcyjnym 15, który po opuszczeniu etapu wstepnej redukcji byl oczyszczony z CO2 poprzez wymywanie w urzadzeniu 3 do obróbki gazu. Mozna równiez zastosowac chlodnice 18 do chlodze¬ nia wstepnie zredukowanego koncentratu przemieszczanego zgodnie ze strzalka 4.Jak juz wspomniano powyzej, sa dwa sposoby zwiekszenia wartosci stosunku CO2/CO do wartosci wiekszej od wartosci tego stosunku odpowiadajacej równowadze przy cisnieniu atmosfe¬ rycznym, w warunkach prowadzenia procesu. Pierwszy sposób to taki, aby cisnienie w piecu bylo wieksze od cisnienia atmosferycznego i wynosilo do 50-105 Pa, korzystnie od 2*105 do 10-105 Pa.Powyzsze zostalo wykorzystane w sposobie wytwarzania gazu wedlug szwedzkiego opisu patento¬ wego nr 8 103 201-3, przy czym podwyzszenie cisnienia mialo na celu zwiekszenie przepustowosci masy gazu przy utrzymaniu tej samej objetosci reaktora. Dzieki temu stalo sie mozliwe wytworze¬ nie przez reaktor wiekszej ilosci gazu wjednostce czasu niz w przypadku gdy w reaktorze panowa¬ loby cisnienie atmosferyczne.Ze szwedzkiego opisu patentowego nr 8 103 201-3 wiadomo ze przy zwiekszeniu cisnienia, reakcja /4/, przebiega w lewo, przez co zwieksza sie wartosc stosunku CO2/CO. Faktem jest jednak, ze wzrost cisnienia wplywa na warunki kinetyczne kapieli w piecu tak, ze czas na osiagniecie równowagi zgodnie z reakcja /4/ przy cisnieniu, o którym mowa, jest niewystarczajacy. Warunek ten przedstawiono na wykresie na fig. 2, na którym uwidoczniono udzial frakcji O2, CO2 i CO w funkcji poziomu kapieli i wartosci cisnienia. Wykres ten jest podstawowym, poniewaz frakcje146 762 5 oddzialywuja z predkoscia równa predkosci wtryskiwania. Tlen jest wprowadzany przez trzon pieca. Potencjal tlenu jest wysoki i utlenia on wegiel w kapieli do CO2, nastepnie gazowy C02 jest redukowany przez wegiel zawarty w kapieli zgodnie z reakcja /4/ do CO. Reakcja /5/ okresla wartosc stosunku H2O/H2. Gdy gaz opuszcza kapiel zanim zostanie osiagnieta równowaga wy¬ tworzone cieplo spalania zuzyte jest do redukcji. Zwiekszenie cisnienia powoduje, jak to wynika z wykresu, ze ilosc CO2 zwieksza sie w stosunku do ilosci CO powyzej poziomu kapieli wynoszacego okolo 0,4 m. Linie ciagle obrazuja frakcje uzyskane w warunkach kinetycznych przy cisnieniu atmosferycznym, a linie przerywane odpowiednie frakcje, gdy cisnienie wynosi 106 Pa. Im wyzsze cisnienie i wieksza predkosc dmuchu, tym mocniejszy jest efekt kinetyczny.Zwiekszenie cisnienia w piecu powoduje, ze gaz odlotowy zawiera CO2 w stosunku do CO w ilosci wiekszej niz ma to miejsce przy cisnieniu atmosferycznym. Przy poziomie kapieli równym 1,2 m i cisnieniu calkowitym 106 Pa wytwarzany gaz odlotowy ma wartosc stosunku CO2/CO równa okolo 3. Jak to wynika z wykresu poprzez dobór poziomu kapieli mozna regulowac wartosc stosunku CO2/CO.Zgodnie z wynalazkiem calkowite cisnienie w piecu reguluje sie za pomoca odpowiednich urzadzen celem uzyskania zadanej wartosci stosunku CO2/CO w gazie odlotowym.Poziom kapieli i wartosc cisnienia sa dobierane z uwzgledniemtakich warunków,jak przykla¬ dowo pojemnosc pieca i zadana zawartosc CO w gazach odlotowych kierowanych do wstepnej redukcji oraz przy uwzglednieniu minimalizacji zuzycia wegla.Wzrost wartosci stosunku CO2/CO w gazie odlotowym przez zwiekszenie cisnienia w reakto¬ rze jest wynikiem wiekszej ilosci ciepla uzyskiwanej z wprowadzanego wegla, przy czym wykorzy¬ stywana jest silnie egzotermiczna reakcja /!/. Mniejsza ilosc wegla przy zwiekszonym cisnieniu moze dostarczyc wystarczajaca ilosc ciepla do redukcji koncowej dzieki warunkom kinetycznym, uzyskanym w efekcie przesuniecia przebiegu reakcji /4/ w lewo.Zgodnie z innym przykladem wykonania dmuch tlenu 19 za pomoca lancy prowadzonyjest na powierzchnie kapieli. Dzieki utlenianiu sie CO do CO2 na powierzchni kapieli powstaja duze ilosci ciepla, które to cieplo przeplywa w dól i jest wykorzystywane w calej objetosci kapieli. Stosunek CO2/CO w gazie odlotowym 11 z etapu koncowej redukcji równiez w tym przypadku jest wiekszy niz odpowiadajacy mu stosunek CO2/CO w warunkach równowagi na powierzchni kapieli, gdy dominuje cisnienie atmosferyczne bez wprowadzania tlenu.W celu zwiekszenia wartosci stosunku CO2/O w gazach odlotowych korzystnie stosuje sie oba podane powyzej warunki.Regulacja taka jest dokonywana w oparciu o zalozona ilosc CO konieczna do etapu wstepnej redukcji. Ilosc CO w gazach odlotowych winna odpowiadac, albo tylko w niewielkim stopniu przewyzszac, ilosc konieczna do wstepnej redukcji koncentratu. Podczas tej regulacji uwzglednia sie ilosc wodoru H2 zawartego w gazie odlotowym, poniewaz stanowi on równiez gaz redukujacy.Sposób wedlug wynalazku umozliwia generowanie w etapie koncowej redukcji ilosci ciepla wystarczajacej dla stopienia i zredukowania wstepnie zredukowanego koncentratu rudy zelaza.Osiaga sie niewielkie zuzycie wegla przy wysokim stopniu wykorzystania gazu odlotowego z etapu koncowej redukcji, znacznie wyzszego niz przy prowadzeniu procesu pod cisnieniem atmosfery¬ cznym. Najefektywniejsze wytwarzanie ciepla uzyskuje sie, gdy zachodzi ono w kapieli, co ma miejsce w przypadku, gdy etap koncowej redukcji odbywa sie pod cisnieniem. Calkowita ilosc CO zawarta w gazie odlotowym zuzywana jest w etapie wstepnej redukcji, co pociaga za soba fakt, ze koncowej redukcji poddaje sie koncentrat wstepnie zredukowany.Sposób wedlug wynalazku powoduje zmniejszenie zuzycia wegla, wydzielanie sie mniejszej ilosci gazu i pylów w stosunku do ilosci wytopionej surówki w porównaniu do znanych sposobów.Zastrzezenie patentowe Sposób wytapiania surówki z koncentratów rud zelaza, w którym podgrzany i wstepnie zredukowany koncentrat rudy zelaza, wegiel i materialy zuzlotwórcze wprowadza sie w strumieniu tlenu ponizej zwierciadla cieklego metalu zawartego w komorze topielnej pieca, a stosunek CO2/CO6 146 762 w gazie odlotowym zwieksza sie do wartosci wyzszej niz wartosc tego stosunku, jaka wystepowa¬ laby w warunkach równowagi pomiedzy weglem zawartym w cieklym metalu i gazami odlotowymi, a ponadto generowany w odlotowych gazach CO wraz z H2 zawraca sie do etapu wstepnej redukcji, znamienny tym, ze stosunek CO2/CO w gazach odlotowych utrzymuje sie o wartosci od 0,05 do 3 poprzez wymuszenie w komorze pieca calkowitego cisnienia powyzej cisnienia atmosferycznego i dochodzacego do wysokosci 50-105 Pa, korzystnie od 2-105 do 10*105 Pa, za pomoca urzadzen do regulacji cisnienia oraz utrzymujac zadany poziom cieklego metalu,doprowadzajac do komory topienia taka ilosc koncentratu rudy i reagentów, która odpowiada ilosci odprowadzanej surówki. —106 Pa °«4 100% sklad gazu 0% £±9-2 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 400 zl PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytapiania surówki z koncentratów rud zelaza, w którym podgrzany i wstepnie zredukowany koncentrat rudy zelaza, wegiel i materialy zuzlotwórcze wprowadza sie w strumieniu tlenu ponizej zwierciadla cieklego metalu zawartego w komorze topielnej pieca, a stosunek CO2/CO6 146 762 w gazie odlotowym zwieksza sie do wartosci wyzszej niz wartosc tego stosunku, jaka wystepowa¬ laby w warunkach równowagi pomiedzy weglem zawartym w cieklym metalu i gazami odlotowymi, a ponadto generowany w odlotowych gazach CO wraz z H2 zawraca sie do etapu wstepnej redukcji, znamienny tym, ze stosunek CO2/CO w gazach odlotowych utrzymuje sie o wartosci od 0,05 do 3 poprzez wymuszenie w komorze pieca calkowitego cisnienia powyzej cisnienia atmosferycznego i dochodzacego do wysokosci 50-105 Pa, korzystnie od 2-105 do 10*105 Pa, za pomoca urzadzen do regulacji cisnienia oraz utrzymujac zadany poziom cieklego metalu,doprowadzajac do komory topienia taka ilosc koncentratu rudy i reagentów, która odpowiada ilosci odprowadzanej surówki. —106 Pa °«4 100% sklad gazu 0% £±9-2 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz. Cena 400 zl PL
PL1984246490A 1983-03-02 1984-03-02 Method of ironmaking from iron ore concentrate PL146762B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8301159A SE435732B (sv) 1983-03-02 1983-03-02 Forfarande for framstellning av rajern ur jernslig

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL246490A1 PL246490A1 (en) 1984-10-08
PL146762B1 true PL146762B1 (en) 1989-03-31

Family

ID=20350234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL1984246490A PL146762B1 (en) 1983-03-02 1984-03-02 Method of ironmaking from iron ore concentrate

Country Status (11)

Country Link
US (1) US4591381A (pl)
EP (1) EP0122239B1 (pl)
JP (1) JPS60500722A (pl)
AT (1) ATE42766T1 (pl)
AU (1) AU571209B2 (pl)
BR (1) BR8405819A (pl)
DE (1) DE3478034D1 (pl)
PL (1) PL146762B1 (pl)
SE (1) SE435732B (pl)
SU (1) SU1429940A3 (pl)
WO (1) WO1984003521A1 (pl)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE458688B (sv) * 1985-07-23 1989-04-24 Ips Interproject Service Ab Foerfarande och anlaeggning foer framstaellning av raajaern ur jaernbaerande oxidiskt material
JPS62167811A (ja) * 1986-01-20 1987-07-24 Nippon Kokan Kk <Nkk> 溶融還元製鋼法
DE3629589A1 (de) * 1986-08-30 1988-03-03 Krupp Gmbh Verfahren zur herstellung von eisen aus feinkoernigen eisenerzen
MX170052B (es) * 1987-12-07 1993-08-05 Kawasaki Heavy Ind Ltd Metodo de reduccion por fundicion de menas que contienen oxidos de metal
ZA899771B (en) * 1988-12-20 1990-09-26 Cra Services Improvements in or relating to pre-reduced iron oxide
US5183495A (en) * 1989-12-04 1993-02-02 Nkk Corporation Method for controlling a flow rate of gas for prereducing ore and apparatus therefor
AUPO122796A0 (en) * 1996-07-25 1996-08-15 McLaughlin, Darren Neville Mac's mini spit
AT403926B (de) 1996-07-10 1998-06-25 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren zum erzeugen eines für eine reduktion von metallerz dienenden reduktionsgases und anlage zur durchführung des verfahrens
AT403929B (de) 1996-07-10 1998-06-25 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren zum erzeugen eines für eine reduktion von metallerz dienenden reduktionsgases und anlage zur durchführung des verfahrens
US7238222B2 (en) * 2005-03-01 2007-07-03 Peterson Oren V Thermal synthesis production of steel

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3936296A (en) * 1970-02-25 1976-02-03 Campbell Donald L Integrated fluidized reduction and melting of iron ores
DE2401909C3 (de) * 1974-01-16 1985-06-27 Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen Verfahren zur Herstellung von Stahl
IT1038230B (it) * 1974-05-22 1979-11-20 Krupp Gmbh Procedimento per la produzione di acciaio
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
DE2713864A1 (de) * 1977-03-29 1978-10-05 Wijk O Verfahren zur herstellung einer kohlenoxydgas und wasserstoffgas zur weiterveredlung oder verbrennung enthaltenden gasmischung
US4238226A (en) * 1979-07-16 1980-12-09 Midrex Corporation Method for producing molten iron by submerged combustion
LU82227A1 (de) * 1980-03-05 1981-10-30 Arbed Verfahren und einrichtung zum herstellen von fluessigem eisen
DE3024977A1 (de) * 1980-07-02 1982-01-28 Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln Verfahren zur herstellung von reaktionsgasen
DE3031680A1 (de) * 1980-08-22 1982-03-11 Klöckner-Werke AG, 4100 Duisburg Verfahren zur gaserzeugung
US4434003A (en) * 1980-12-15 1984-02-28 Geskin Ernest S Steel making method
SE426403B (sv) * 1981-05-20 1983-01-17 Ips Interproject Service Ab Forfarande for kolforgasning
DE3318005C2 (de) * 1983-05-18 1986-02-20 Klöckner CRA Technologie GmbH, 4100 Duisburg Verfahren zur Eisenherstellung

Also Published As

Publication number Publication date
PL246490A1 (en) 1984-10-08
EP0122239A3 (en) 1986-12-30
WO1984003521A1 (en) 1984-09-13
SE8301159L (sv) 1984-09-03
AU571209B2 (en) 1988-04-14
SE435732B (sv) 1984-10-15
US4591381A (en) 1986-05-27
DE3478034D1 (en) 1989-06-08
EP0122239A2 (en) 1984-10-17
SE8301159D0 (sv) 1983-03-02
BR8405819A (pt) 1985-02-20
EP0122239B1 (en) 1989-05-03
ATE42766T1 (de) 1989-05-15
JPH0414162B2 (pl) 1992-03-12
SU1429940A3 (ru) 1988-10-07
JPS60500722A (ja) 1985-05-16
AU2651184A (en) 1984-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3058039B2 (ja) 転炉製鉄法
EP0563559B1 (en) A smelting reduction method with higher productivity
CA2381036C (en) A direct smelting process
JPS62263907A (ja) 鉄鉱石の2段階溶融還元方法
JPH0433841B2 (pl)
CZ299875B6 (cs) Zpusob výroby kovu prímým tavením z oxidu kovu
JPH0219167B2 (pl)
US4380469A (en) Process and apparatus for continuously reducing and melting metal oxides and/or pre-reduced metallic materials
PL146762B1 (en) Method of ironmaking from iron ore concentrate
PL100437B1 (pl) Sposob wytapiania cieklej surowki
EP0607137B1 (en) Continuous production of iron-carbon alloy using iron carbide
JPS6123245B2 (pl)
KR100769794B1 (ko) 고로에서 선철 또는 액상의 1차 강 제품을 생산하기 위한 방법 및 플랜트
US5542963A (en) Direct iron and steelmaking
CZ182995A3 (en) Coke-heated cupola and process of melting materials based on iron metals
CZ301945B6 (cs) Zpusob prímého tavení
US5810905A (en) Process for making pig iron
US5885325A (en) Process and apparatus for the manufacture of steel
JP2024532378A (ja) 溶鉄の製造方法
RU2005126707A (ru) Усовершенствованный способ плавки для получения железа
JP3189096B2 (ja) 液浴中での鋼製造方法と同方法を実施するための装置
US5733358A (en) Process and apparatus for the manufacture of steel from iron carbide
JPH01162711A (ja) 溶融還元法
JPH01147009A (ja) 溶融環元法
RU2319749C2 (ru) Способ прямого получения железа, в частности стали, и установка для его осуществления