PL187541B1 - Sposób sterowania procesem wytapiania z redukcją w kąpieli - Google Patents

Sposób sterowania procesem wytapiania z redukcją w kąpieli

Info

Publication number
PL187541B1
PL187541B1 PL98338006A PL33800698A PL187541B1 PL 187541 B1 PL187541 B1 PL 187541B1 PL 98338006 A PL98338006 A PL 98338006A PL 33800698 A PL33800698 A PL 33800698A PL 187541 B1 PL187541 B1 PL 187541B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
carbon
ratio
coal
gas
fossil
Prior art date
Application number
PL98338006A
Other languages
English (en)
Other versions
PL338006A1 (en
Inventor
Mark B. Denys
Original Assignee
Corus Staal Bv
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 Corus Staal Bv filed Critical Corus Staal Bv
Publication of PL338006A1 publication Critical patent/PL338006A1/xx
Publication of PL187541B1 publication Critical patent/PL187541B1/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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B11/00Making pig-iron other than in blast furnaces
    • C21B11/06Making pig-iron other than in blast furnaces in rotary kilns
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/0006Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state
    • 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
    • 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)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicines Containing Plant Substances (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Control Of Fluid Pressure (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Abstract

1. Sposób sterowania procesem wy tapiania z redukcja w kapieli, zwlaszcza procesem wytwarzania surówki w konwer- torze cyklonowym, do którego doprowadza sie surowiec w postaci tlenku zelaza, we- giel kopalny i tlen, znamienny tym, ze mierzy sie udzial wegla C w gazach odlo- towych w postaci CO i CO2 i mierzy sie udzial wodoru H2 w gazach odlotowych w postaci H2 i K2O, nastepnie wyznacza sie stosunek C/H2 w gazach odlotowych i po- równuje sie tak obliczony stosunek C/H2 w gazach odlotowych ze stosunkiem C/H2 w dostarczanym weglu kopalnym oraz regu- luje sie doprowadzanie wegla kopalnego na podstawie róznic stosunków C/H2 w ga- zach odlotowych i dostarczanym weglu tak, ze utrzymuje sie staly udzial wegla odbar- wiajacego utworzonego z wegla kopalnego w warstwie zuzla, przy czym udzial ten wynosi niewiele mniej niz 20%. F i g 1 PL PL PL PL PL PL PL

Description

Wynalazek dotyczy sposobu sterowania procesem wytapiania z redukcją w kąpieli, zwłaszcza procesem wytwarzania surówki w konwertorze cyklonowym.
Określenie „proces wytapiania z redukcją w kąpieli” odpowiadające angielskiemu „smelting reduction process” jest znane w stanie techniki. W procesie tym, wstępnie zredukowaną rude żelaza doprowadza się do kąpieli ze stopionym żelazem lub surówką, na powierzchni której to kąpieli unosi się pieniąca się warstwa żużla. Wstępnie zredukowana ruda żelaza jest do końca redukowana do postaci surówki w warstwie żużla przez środek redukujący zawierający węgiel, który jest również doprowadzany do warstwy żużla. Reaktor, w którym zachodzi końcowa redukcja jest ogólnie znany jako piec do wytapiania w kąpieli, czy też z zastosowaniem kąpieli (ang. bath smelter). W tym procesie redukcji końcowej wytwarza się gaz odlotowy zawierający tlenek węgla CO. Ten gaz odlotowy może zostać wykorzystany do opisanej powyżej wstępnej redukcji rudy żelaza.
Do znanych procesów wytapiania z redukcją w kąpieli należą procesy AISI, DIOS i CCF.
W procesie AISI, który opracowano w Stanach Zjednoczonych Ameryki (symbol pochodzi od American Iron and Steel Institute oznaczającego Amerykański Instytut Metalurgii Żelaza), rudę żelaza doprowadza się do pieca szybowego w postaci rudy żelaza. Również wstępna redukcja dokonywana jest za pomocą gazu odlotowego z pieca do wytapiania.
W procesie DIOS, opracowanym i rozwiniętym głównie w Japonii (symbol stanowi skrót od Direct Ore Smelting Reduction czyli bezpośredniej redukcji rudy żelaza przy wyta187 541 pianiu) rudę żelaza doprowadza się w postaci miałkiego proszku do reaktora ze złożem fluidalnym, w którym doprowadza się do jej zetknięcia z gazem odlotowym z pieca do wytapiania.
W procesie CCF (symbol stanowi skrót od cyclone converter fumace process, czyli proces wytapiania w konwertorze cyklonowym), rudę żelaza wprowadza się do cyklonu, w którym wytwarza się wysoką temperaturę w wyniku spalania gazu odlotowego z pieca do wytapiania. Ruda żelaza topi się w cykolnie i zachodzi jej wstępna redukcja. Wstępnie zredukowany stopiony tlenek żelaza ścieka w dół do kąpieli w piecu do wytapiania, gdzie przebiega dalsza redukcja.
Proces wytapiania z redukcją w kąpieli takiego typu, jaki przebiega w konwertorze cyklonowym znany jest, na przykład, z opisu europejskiego zgłoszenia patentowego EP-A 0 690 136.
Celem wynalazkujest opracowanie sposobu sterowania procesem wytapiania z redukcją w kąpieli.
Sposób sterowania procesem wytapiania z redukcją w kąpieli, zwłaszcza procesem wytwarzania surówki w konwertorze cyklonowym, do którego doprowadza się surowiec w postaci tlenku żelaza, węgiel kopalny i tlen, odznacza się według wynalazku tym, że mierzy się udział węgla C w gazach odlotowych w postaci CO i CO2 i mierzy się udział wodoru H2 w gazach odlotowych w postaci H2 i H2O, następnie wyznacza się stosunek C/H2 w gazach odlotowych i porównuje się tak obliczony stosunek C/H2 w gazach odlotowych ze stosunkiem C/H2 w dostarczanym węglu kopalnym oraz reguluje się doprowadzanie węgla kopalnego na podstawie różnic stosunków C/H2 w gazach odlotowych i dostarczanym węglu tak, że utrzymuje się stały udział węgla odbarwiającego utworzonego z węgla kopalnego w warstwie żużla, przy czym udział ten wynosi niewiele mniej niż 20%.
Korzystnie koryguje się stosunek C/H2 dla dostarczanego węgla kopalnego, uwzględniając straty węgla w wyniku jego przedostawania się do gazów odlotowych.
Korzystnie koryguje się stosunek C/H2 dla dostarczonego węgla kopalnego, uwzględniając straty węgla w wyniku jego rozpuszczania się w surówce.
Korzystnie koryguje się stosunek C/H2 dla dostarczonego węgla kopalnego, uwzględniając doprowadzanie węgla i/lub wodoru do procesu wraz z dodatkami.
Korzystnie koryguje się stosunek C/H2 dla dostarczonego węgla kopalnego, uwzględniając wodór doprowadzany w wyniku wtryskiwania wody do układu dla gazów odlotowych przed miejscem pobierania próbek.
Korzystnie reguluje się doprowadzanie węgla kopalnego, natomiast pozostawia się taką samą wysokość lancy oraz takie samo doprowadzanie rudy żelaza i tlenu.
Zaletą sposobu według wynalazku jest możliwość bieżącego monitorowania zużycia węgla odbarwiającego w procesie wytapiania z redukcją w kąpieli oraz możliwość automatycznego sterowania doprowadzaniem węgla kopalnego do procesu wytapiania z redukcją w kąpieli.
Korzystnie, stosunek C/H2 w doprowadzanym węglu kopalnym jest korygowany w zależności od ilości węgla odbarwiającego traconego w wyniku odprowadzania go przez gazy odlotowe, węgla rozpuszczonego w surówce, węgla i/lub wodoru wprowadzanego łącznie z dodatkami oraz węgla wprowadzanego w wyniku wtryskiwania wody do gazów odlotowych przed miejscem pobierania próbek. Zapewnia to lepsze sterowanie procesem.
Korzystnie, reguluje się ilość doprowadzanego węgla kopalnego, pozostawiając równocześnie na tym samym poziomie wysokość lancy, ilość doprowadzanej rudy i ilość tlenu. Zaletą takiej regulacji jest stabilny przebieg procesu.
Wynalazek zilustrowano dla procesu wytapiania przebiegającego w konwertorze cyklonowym, czyli procesu CCF natomiast można go również stosować dla innych procesów wytapiania z redukcją w kąpieli, takich jak na przykład proces AISI i DIOS.
Przedmiot wynalazku bardziej szczegółowo uwidoczniono w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia reaktor stosowany w procesie CCF, zaś fig. 2 przedstawia bilans węgla i wodoru w reaktorze stosowanym w procesie CCF.
Przy wytwarzaniu surówki w procesie CCF wstępnie redukuje się rudę żelaza, często w postaci Fe2O3, do FeO w cyklonie Ido wytapiania. Końcowa redukcja FeO do żelaza (Fe) przebiega w zbiorniku 2 konwertora.
187 541
W procesie CCF cyklon 1 do wytapiania znajduje się na górze zbiornika 2 konwertora. Węgiel kopalny 3 doprowadza się do zbiornika 2 konwertora i częściowo gazyfikuje spalając w miejscu 10 w tlenie 4 doprowadzanym przez lancę lub lance 9. Gazy odlotowe unoszą się ku cyklonowi. W cyklonie wdmuchuje się stycznie do siebie rudę żelaza 5 i tlen 6. Tlen reaguje z częścią CO i H2 znajdującymi się w zużytym gazie, w wyniku czego wydziela się ciepło. Wtryskiwane cząstki rudy żelaza wdmuchuje się przez kanały do spalania w cyklonie i natychmiast topi. W miejscu 11 w cyklonie stopioną rudę częściowo redukuje się do FeO zgodnie z reakcjami chemicznymi:
3Fe2O3 + CO (H2) <-> 2Fe3O4 + CO2 (H2O)
Fe3O4 + CO (H2) <-> 3FeO + CO2 (H2O)
Wstępnie zredukowana ruda stopiona 12 spływa kroplami z cyklonu w warstwę 7 żużla w znajdującym się pod spodem zbiorniku konwertora. Krople rudy rozpuszczają się w żużlu. W warstwie żużla przebiega końcowe redukowanie do żelaza zgodnie z następującą reakcją chemiczną:
FeO + Cstafy <-> Fepfynne + CO
Zużywany w tej reakcji węgiel uzupełnia się doprowadzając do warstwy żużla węgiel kopalny. Znajdujące się w węglu kopalnym substancje lotne odparowują bezpośrednio na zewnątrz w wyniku istniejącej tam wysokiej temperatury, natomiast postać węgla, znana pod nazwą węgla odbarwiającego, pozostaje w żużlu.
Węgiel odbarwiający pełni w żużlu trzy zadania:
1. jest czynnikiem redukującym służącym do końcowej redukcji tlenków żelaza do żelaza;
2. jest paliwem dostarczającym niezbędne ciepło umożliwiające przebieg procesu redukcji oraz topienia rudy żelaza;
3. ma działanie stabilizujące na pienienie się stopionej warstwy żużla. Z tego względu udział masowy węgla odbarwiającego w żużlu nie powinien być znacznie mniejszy niż 20%.
W zadaniach 112 węgiel odbarwiający jest zużywany, natomiast w zadaniu 3 próbuje się utrzymać udział węgla odbarwiającego w żużlu na możliwie stałym poziomie.
Funkcje 1, 2 i 3 można scalić ze sobą utrzymując dostarczanie węgla odbarwiającego równe jego zużywaniu. Jednakże węgiel odbarwiający pochodzi z węgla kopalnego, w związku z czym oprócz pojawiania się węgla odbarwiającego, z węgla kopalnego uciekają również lotne składniki w wyniku występującej tam wysokiej temperatury. One z kolei przyczyniają się znów do realizacji zadania 2 przez węgiel odbarwiający.
Węgiel i wodór stanowią często główne elementy składowe składników lotnych węgla kamiennego.
Do procesu wytapiania z zastosowaniem kąpieli stosuje się następujące równania
QCdoprowadzany w węglu kopalnym + QCdoprowadzany w strumieniu QC w gazie odprowadzanym + dCw zuZlu/Ót + QCFe + QCpe + QCpyl odlotowy + QCżuzel
- bilans masy węgla
QH2W doprowadzanym węglu kopalnym QH2dla doprowadzanej wody QH2 w gazie odlotowym
- bilans masy wodoru, gdzie, jak to również pokazano na fig. 2,
- QCdoprowadzany w węglu kopalnym jest ilością węgla doprowadzanego z węglem kopalnym, oznaczoną strzałką 20,
- QH2WOdór w doprowadzanym strumieniu jest ilością wodoru doprowadzaną z węglem kopalnym, oznaczoną strzałką 21,
- QCW gazie odlotowym jest łączną ilością węgla w CO i CO2 w gazach odlotowych. Węgiel ten pochodzi ze spalania lotnych węglodorów i węgla odbarwiającego z żużlu i zużycia węgla odbarwiającego do końcowej redukcji rudy żelaza i każdej ilości węgla w dozowanych dodatkach, oznaczoną strzałką 22,
187 541
QCFe jest ilością węgla wchłoniętego w jednostce czasu w nowo powstałym żelazie, oznaczoną strzałką 23,
- QCżużei jest ilością węgla wchłoniętego w jednostce czasu w nowo wytworzonym żużlu, oznaczoną strzałką 24,
- QCpj4 odlotowy jest ilością węgla wylatującego z reaktora stosowanego w procesie CFC w postaci drobnego pyłu, oznaczoną strzałką. 25, “ QCoppoowadzany w strumieniu jest ilością węgla doprowadzaną do reaktora stosowanego w procesie CFC w wyniku dodatkowego dozowania innych składników (na przykład CaCC—), oznaczoną strzałką 26,
- QH2 w gazie odlotowym jest całkowitą ilością wodoru w postaci H2O i H2 w gazach odlotowych, oznaczoną strzałką 27. Wodór ten pochodzi z lotnych węglowodorów znajdujących się w węglu kopalnym, z wodoru w substancjach dodatkowych i (ewentualnie) z doprowadzanej wody chłodzącej;
- QH2W doprowadzanej wodzie jest ilością wodoru w postaci wody używanej do (ewentualnie) bezpośredniego chłodzenia gorących gazów w przewodzie gazowym, oznaczoną strzałką 28,
- QH2w doprowadzanym strumieniu jest ilością wodoru wpływającego do reaktora CCF w wyniku dozowania substancji dodatkowych, oznaczoną strzałką 29.
Należy zauważyć, że możliwe są również jeszcze inne źródła doprowadzania i strat węgla C i wodoru H2, takie jak, na przykład, zanieczyszczenie powietrza i zużycie wykładziny termowytrzymałej w pojemnikach metalurgicznych. Mają one na ogół małe znaczenie. W razie takiej potrzeby można je uzgodnić w podobny sposób.
Identyfikatorem M oznaczono na Fig. 2 miejsce pobierania próbek lub dokonywania pomiarów. Sterowanie dozowaniem węgla kopalnego w zależności od wartości stosunku C/H2.
W procesie wytapiania z redukcją w kąpieli (takim jak prowadzony w konwertorze CCF) warunki wewnętrzne zmieniają się w miarę przebiegu procesu, ponieważ w miarę jego przebiegu zwiększa się ilość kąpieli złożonej z żużla i metalu, odpowiednio 7,8. Wahania te wpływają na zachowanie się reaktora. Ponadto w procesie z zastosowaniem kąpieli występują czasami efekty hamujące, takie jak, na przykład nadmierne Formowanie się piany żużlowej i krzepnięcie stopionego żużla.
Istotnymi warunkami stabilnego przebiegu procesu wytapiania z redukcją kąpieli są:
- stabilna zawartość procentowa węgla w kąpieli z metalu,
- utrzymywanie stabilnej wysokości żużla, to jest zapobieganie nadmiernemu spienianiu się warstwy żużla na kąpieli z metalu.
W związku z tym, istotne znaczenie ma prawidłowe sterowanie udziałem węgla odbarwiającego w żużlu. Kiedy ilość ta jest wystarczająca, to małe pęcherzyki gazu łączą się ze sobą i zapobiegają nadmiernemu spienianiu się warstwy żużla na kąpieli z metalu. Skrajne warunki w konwertorze utrudniają bezpośredni i niezawodny pomiar warunków przebiegu procesu wewnętrznego, takich ja Formowanie się węgla odbarwiającego. W rezultacie, korzystnie, sterowanie reaktorem opiera się (w miarę możliwości) na wielkościach mierzalnych zewnętrznie (takich jak skład gazów odlotowych). Proces wytapiania w kąpieli można dobrze regulować o ile tylko kontroluje się zawartość węgla odbarwiającego.
W tym celu operator ma dostęp do następujących parametrów sterujących:
- zasilanie surowcami (węgiel kopalny, ruda, substancje dodatkowe);
- natężenie przepływu tlenu;
- wysokość lancy (= odległość pomiędzy głowicą lancy a warstwą żużla).
W związku z tym zaproponowano technikę umożliwiającą w prosty sposób monitorowanie zmian zużycia węgla odbarwiającego oraz takie sterowanie dozowaniem węgla kopalnego, żeby ilość węgla odbarwiającego w konwertorze była stała.
W skład węgla kopalnego wchodzi głównie grafit i substancje lotne (węglowodory). Podczas dozowania węgla kopalnego w procesie wytapiania z zastosowaniem kąpieli, węglowodory odparowują bezpośrednio na zewnątrz. Wysoka temperatura rozkłada węglowodory i płyną one do gazów odlotowych w postaci H2, H2O, CO i CO2. Produkt reakcji (węgiel od6
187 541 barwiający) pozostający w żużlu składa się głównie z grafitu. Węgiel ten zużywa się w wyniku reakcji redukcji i bezpośredniego spalania w tlenie. W wyniku obu tych reakcji powstaje CO i CO2. W taki sam sposób udział ilościowy wodoru w gazach odlotowych (w postaci H2 i H2O) jest wyłącznie funkcją typu używanego węgła kopalnego oraz ilości dostarczanego węgla kopalnego. Ponadto udział węgla (w postaci CO i CO2) jest również funkcją zużycia węgla odbarwiającego. Z tego względu, monitorując w gazach odlotowych stosunek udział węgla do udziału wodoru uzyskuje się bezpośrednie wskazanie zmian zużycia węgla odbarwiającego w procesie wytapiania w kąpieli.
Stabilna ilość węgla odbarwiającego ma istotne znaczenie dla przebiegu procesu wytapiania w kąpieli. W związku z tym stosunek C/H2 w gazach odlotowych może służyć do automatycznego sterowania doprowadzaniem węgla. Wymaga to rzetelnego próbkowania gazów odlotowych z konwertora. W tym wypadku należy uwzględnić wszystkie możliwe udziały węgla i wodoru w pozostałych surowcach. Ponadto należy uwzględnić dwa zjawiska przyczyniające się do zmniejszenia masy węgla odbarwiającego w konwertorze; straty węgla odbarwiającego w postaci pyłu poprzez kanały gazów odlotowych oraz rozpuszczanie się węgla w kąpieli metalu. Równocześnie istnieje konieczność powstawania dostatecznej ilości węgla odbarwiającego, żeby jego udział w ilości nowo powstającego żużla był równy udziałowi żużla już znajdującego się w konwetorze. Przebieg tych zjawisk można regulować sterując doprowadzaniem węgla w taki sposób, żeby stosunek C/H2 w gazach odlotowych był równy skorygowanemu stosunkowi C/H2. W wypadku braku tych zjawisk, dozowanie węgla kopalnego byłoby równe jego zużyciu o ile stosunek C/H2 w gazach odlotowych byłby równy temu stosunkowi w doprowadzanym węglu kopalnym. Poniżej podano przykład obliczania skorygowanego stosunku C/H2.
Powstawanie pyłu węgła odbarwiającego w zasadzie wynika z pyłu już istniejącego w węglu kopalnym oraz typu węgla kopalnego (decydujące znaczenie dla rozdrabniania podczas odgazowywania). Straty w postaci pyłu mogą dochodzić aż do 15%. Jednakże w procesie CCF część spalania pyłu odbywa się w cyklonie do topienia.
Dla zapobieżenia ewentualnemu zmniejszeniu udziału węgla odbarwiającego w żużlu w wyniku strat w postaci pyłu, obliczanie skorygowanego stosunku C/H2 najlepiej jest oprzeć na maksymalnych stratach pyłu. Podczas przebiegu procesu, gdy straty na pył są mniejsze, w konwertorze występuje lekkie zwiększenie zawartości węgla odbarwiającego (patrz przykład). Natomiast udział węgla odbarwiającego w żużlu pozostaje w zasadzie stosunkowo taki sam ze względu na powiększanie się warstwy żużla. W celu skorygowania ewentualnego nadmiernego zwiększenia udziału węgla odbarwiającego w pozostałym żużlu po (częściowym) spuście metalu i żużla, istnieje możliwość wstrzymania doprowadzania węgla kopalnego na krótki okres czasu i pozwolenia na dopalenie się węgla odbarwiającego. W wyniku tego udział węgla odbarwiającego obniża się w takim stopniu, że możliwe jest regulowanie doprowadzania węgla kopalnego w funkcji stosunku C/H2.
Ilość węgla C w surówce można wyznaczyć pobierając regularnie próbki z wytworzonej (spuszczanej) surówki i określając zawartość w niej węgla. Dodatkowe korygowanie pożądanej wartości stosunku C/H2 jest również konieczne w wypadku dozowania substancji dodatkowych (na przykład CaCO3) i ewentualnego wprowadzania dodatkowej ilości węgla i/lub wodoru do gazów odlotowych za pośrednictwem wtryskiwanej wody (patrz przykład).
Przykład
Obliczanie stosunku C/H2
Przykład ten obrazuje obliczanie skorygowanego stosunku C/H2. Do obliczeń przyjęto następujące założenia (RY = surówka):
- instalacja o wydajności 0,7 miliona ton RY/rok
- wydajność produkcji 90 ton RY/godz., spust co godzinę;
- zużycie węgla kopalnego 600 kg/tona RY, węgiel o średniej zawartości substancji lotnych;
- maksymalna strata węgla odbarwiającego w postaci pyłu wynosząca 15% dozowanej masy węgla kopalnego;
- nawęglanie kąpieli surówki aż do udziału masowego 4,5%.
Analiza węgla o średniej zawartości substancji lotnych (udziały masowe):
187 541
- składniki lotne 20%
- węgiel stały (grafit) 70%
- minerały 5%
- wilgoć 5%
Analiza suchego popiołu (90% masy całkowitej)
- węgiel 90%
- wodór 5%
- pozostałe 5%
Obliczenie wymaganego stosunku C/H2 dla gazów odlotowych H2 jako węglowodór w 600 kg węgla kopalnego = 0,9 x 0,05 x 600 = 27 kg H2 = 13,5 kmola H2 dodatkowy H2 z wilgoci w 600 kg = 0,05 x 600 = 30 kg H2O =1,7 kmola H2 łącznie H2 w 600 kg węgla kopalnego =15,2 kmola H2 łącznie C w 600 kg węgla kopalnego = 0,9 x 0,9 x 600 = 486 kg C = 40, 5 kmola C
C/H2 w dozowanym węglu kopalnym = 40, 5/15.2 = 2,66 maksymalna strata pyłu na 600 kg węgla kopalnego = 0,15 x 600 = 90. kg węgla odbarwiającego =7,5 kmola C nawęglanie surówki na tonę = 0,045 x 1000 = 45 kg C = 3, 75 kmola C skorygowany stosunek C/H2 w celu sterowania na podstawie gazów odlotowych z konwertora
C/H2 = (40,5 - 7,5 - 3,75) / 15,2 = 1,92 kamień wapienny dozowany w cyklonie = 170 kg/tona RY =1,7 kmola C skorygowany stosunek C/H2 do sterowania na podstawie gazów odlotowych C/H2 - (40,5 - 7,5 - 3,75 + 1,7)/ 15,2 = 2,04

Claims (6)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób sterowania procesem wytapiania z redukcją w kąpieli, zwłaszcza procesem wytwarzania surówki w konwertorze cyklonowym, do którego doprowadza się surowiec w postaci tlenku żelaza, węgiel kopalny i tlen, znamienny tym, że mierzy się udział węgla C w gazach odlotowych w postaci CO i CO2 i mierzy się udział wodoru H2 w gazach odlotowych w postaci H2 i K2O, następnie wyznacza się stosunek C/H2 w gazach odlotowych i porównuje się tak obliczony stosunek C/H2 w gazach odlotowych ze stosunkiem C/H2 w dostarczanym węglu kopalnym oraz reguluje się doprowadzanie węgla kopalnego na podstawie różnic stosunków C/H2 w gazach odlotowych i dostarczanym węglu tak, że utrzymuje się stały udział węgla odbarwiającego utworzonego z węgla kopalnego w warstwie żużla, przy czym udział ten wynosi niewiele mniej niż 20%.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że koryguje się stosunek C/H2 dla dostarczanego węgla kopalnego, uwzględniając straty węgla w wyniku jego przedostawania się do gazów odlotowych.
  3. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że koryguje się stosunek C/H2 dla dostarczonego węgla kopalnego, uwzględniając straty węgla w wyniku jego rozpuszczania się w surówce.
  4. 4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że koryguje się stosunek C/H2 dla dostarczonego węgla kopalnego, uwzględniając doprowadzanie węgla i/lub wodoru do procesu wraz z dodatkami.
  5. 5. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że koryguje się stosunek C/H2 dla dostarczonego węgla kopalnego, uwzględniając wodór doprowadzany w wyniku wtryskiwania wody do układu dla gazów odlotowych przed miejscem pobierania próbek.
  6. 6. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że reguluje się doprowadzanie węgla kopalnego, natomiast pozostawia się taką samą wysokość lancy oraz takie samo doprowadzanie rudy żelaza i tlenu.
PL98338006A 1997-07-11 1998-07-03 Sposób sterowania procesem wytapiania z redukcją w kąpieli PL187541B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1006553A NL1006553C2 (nl) 1997-07-11 1997-07-11 Werkwijze voor het sturen (control) van een smelting reduction process.
PCT/EP1998/004186 WO1999002739A1 (en) 1997-07-11 1998-07-03 Method for controlling a smelting reduction process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL338006A1 PL338006A1 (en) 2000-09-25
PL187541B1 true PL187541B1 (pl) 2004-07-30

Family

ID=19765328

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL98338006A PL187541B1 (pl) 1997-07-11 1998-07-03 Sposób sterowania procesem wytapiania z redukcją w kąpieli

Country Status (19)

Country Link
US (1) US6273931B1 (pl)
EP (1) EP0996749B1 (pl)
KR (1) KR100355696B1 (pl)
CN (1) CN1094980C (pl)
AT (1) ATE209694T1 (pl)
AU (1) AU724385B2 (pl)
BR (1) BR9811680A (pl)
CA (1) CA2296351C (pl)
DE (1) DE69802693T2 (pl)
ES (1) ES2167923T3 (pl)
ID (1) ID23039A (pl)
MY (1) MY120541A (pl)
NL (1) NL1006553C2 (pl)
PL (1) PL187541B1 (pl)
RU (1) RU2171850C1 (pl)
TW (1) TW397867B (pl)
UA (1) UA52761C2 (pl)
WO (1) WO1999002739A1 (pl)
ZA (1) ZA986036B (pl)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200306826A (en) * 2002-01-10 2003-12-01 Novartis Ag Drug delivery systems for the prevention and treatment of vascular diseases
US7364691B2 (en) * 2004-06-08 2008-04-29 Technological Resources Pty. Limited Metallurgical vessel
DE102006017272A1 (de) * 2006-04-12 2007-10-18 Bst Safety Textiles Gmbh Airbaggewebe
WO2008018805A2 (en) * 2006-08-09 2008-02-14 Auckland Uniservices Limited Process control of an industrial plant
CN103924024B (zh) * 2013-01-10 2016-02-24 宝山钢铁股份有限公司 一种铁浴熔融还原炉预还原方法
EP3084013B1 (en) 2013-12-19 2020-04-15 Tata Steel Nederland Technology B.V. Method to operate a smelt cyclone
CN106119543B (zh) * 2016-07-01 2019-03-08 北京中凯宏德科技有限公司 冶金电炉及熔炼方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1433443B2 (de) * 1964-05-23 1972-01-27 Fried Krupp GmbH, 4300 Essen Verfahren zur ueberwachung und regelung der sauerstoffauf blasverfahren
JPH01252715A (ja) * 1988-03-31 1989-10-09 Nippon Steel Corp 鉄浴式溶融還元炉の操業方法
JPH01275711A (ja) * 1988-04-28 1989-11-06 Sumitomo Metal Ind Ltd 溶融還元方法
JPH02221336A (ja) * 1989-02-21 1990-09-04 Nkk Corp Ni鉱石の溶融還元法
NL9401103A (nl) * 1994-07-01 1996-02-01 Hoogovens Groep Bv Werkwijze en inrichting voor het voorreduceren van ijzerverbindingen.
NL9500264A (nl) * 1995-02-13 1996-09-02 Hoogovens Staal Bv Werkwijze voor het produceren van vloeibaar ruwijzer.

Also Published As

Publication number Publication date
ZA986036B (en) 1999-01-26
DE69802693T2 (de) 2002-08-01
EP0996749A1 (en) 2000-05-03
ES2167923T3 (es) 2002-05-16
CN1259172A (zh) 2000-07-05
PL338006A1 (en) 2000-09-25
RU2171850C1 (ru) 2001-08-10
AU8973798A (en) 1999-02-08
DE69802693D1 (de) 2002-01-10
KR20010012581A (ko) 2001-02-15
UA52761C2 (uk) 2003-01-15
RU2000103218A (ru) 2005-01-20
AU724385B2 (en) 2000-09-21
EP0996749B1 (en) 2001-11-28
ID23039A (id) 2000-01-06
CA2296351C (en) 2004-02-17
WO1999002739A1 (en) 1999-01-21
ATE209694T1 (de) 2001-12-15
CA2296351A1 (en) 1999-01-21
NL1006553C2 (nl) 1999-01-12
KR100355696B1 (ko) 2002-10-11
CN1094980C (zh) 2002-11-27
US6273931B1 (en) 2001-08-14
MY120541A (en) 2005-11-30
BR9811680A (pt) 2000-09-19
TW397867B (en) 2000-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kirschen et al. Influence of direct reduced iron on the energy balance of the electric arc furnace in steel industry
US5078785A (en) Method of operating in-bath smelting reduction furnace
EP0827554B1 (en) Stable operation of a smelter reactor
US4753677A (en) Process and apparatus for producing steel from scrap
CN104540968A (zh) 启动一种熔炼工艺
CN101476003B (zh) 碱性高炉喷吹煤基直接还原剂及其生产方法
PL187541B1 (pl) Sposób sterowania procesem wytapiania z redukcją w kąpieli
EP1022345A1 (en) Production method of iron carbide
Basu et al. Smelting reduction technologies for direct ironmaking
Dutta et al. Blast Furnace Reactions
JP2843604B2 (ja) 溶融還元・スクラップ溶解複合法による溶鉄の製造方法
Cavaliere et al. Integration of Open Slag Bath Furnace with Direct Reduction Reactors for New-Generation Steelmaking. Metals 2022, 12, 203
Kurunov et al. Methods of extending the campaign of a blast furnace
Kieush et al. Reoxidation Behavior of the Direct Reduced Iron and Hot Briquetted Iron during Handling and Their Integration into Electric Arc Furnace Steelmaking: A Review
MXPA99010627A (en) Method for controlling a smelting reduction process
Bengtsson et al. Ironmaking in the Stora rotary furnace
RU2086657C1 (ru) Устройство для восстановления окислов металлов углеродом и плавления металлов в доменной печи
JPS63176407A (ja) 溶銑製造方法
Kurunov Prospects for the Use of Non-Agglomerated Iron-Bearing Materials in the Blast Furnace (Survey).
JPH01283309A (ja) 溶融還元炉の操業法
Lowry Coke Ash and Coke Sulfur in the Blast Furnace
JPH03111507A (ja) 鉄系合金溶湯の製造法および装置
JPS61139610A (ja) 高炉の低シリコン操業方法
Kurunov Study of the Efficiency of Removing Silicon from Pig Iron by Injecting Iron-Ore-Based Materials into the Blast Furnace.
Kowalski 98/00609 Coke in blast furnaces-use of coke 200 years ago in a blast furnace in Gliwice

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20070703