PL94145B1 - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
PL94145B1
PL94145B1 PL16934974A PL16934974A PL94145B1 PL 94145 B1 PL94145 B1 PL 94145B1 PL 16934974 A PL16934974 A PL 16934974A PL 16934974 A PL16934974 A PL 16934974A PL 94145 B1 PL94145 B1 PL 94145B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
gas
furnace
shaft furnace
reducing gas
reduction
Prior art date
Application number
PL16934974A
Other languages
English (en)
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 filed Critical
Priority to PL16934974A priority Critical patent/PL94145B1/pl
Publication of PL94145B1 publication Critical patent/PL94145B1/pl

Links

Landscapes

  • Manufacture Of Iron (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób gazowej redukcji sortowanych rud zelaza w stanie stalym, z wytworze¬ niem produktu nadajacego sie do dalszego przerobu, przez bezposrednia redukcje rudy w piecu szybowym w podwyzszonej temperaturze, w silnie redukujacej atmosferze, bez stapiania lub spiekania oraz urzadzenie do prowadzenia gazowej redukcji sortowanych rud zelaza. - Przez okreslenie ruda sortowana nalezy rozumiec rude wzbogacona i granulowana lub rude rozdrobniona i przesiana, o wielkosci ziaren korzystnie 5—20 mm Gazowej redukcji rud zelaza w postaci sortowanych granulek, ziaren lub proszku poswieconych jest wiele publikacji technicznych. Znane urzadzenia do redukcji rud obejmuja piec szybowy lub inne urzadzenia ze strefa redukcji rudy oraz urzadzenia do wytwarzania gazu redukujacego. • Gaz redukujacy wytwarza sie z mieszaniny plynnych weglowodorów, zazwyczaj gazu ziemnego, zawieraja¬ cego glównie metan z para wodna na drodze konwersji katalitycznej, w wyniku czego otrzymuje sie mieszanine gazowa o wlasnosciach silnie redukujacych. Reakcja zachodzi wedlug równania: katalizator CH4 + H1Q1 CO + 3H2 Zachodzi równiez konwersja tlenku wegla wedlug równania: (1) CO + H20 ^ Z* H2 + C02 (2) Wedlug znanych sposobów, wytworzony gaz redukujacy zawierajacy tlenek wegla i wodór wprowadza sie do strefy redukcyjnej, w której znajduje sie ruda zelaza poddawana redukcji gazem w podwyzszonej temperatu-2 94145 rze. Ze strefy redukcyjnej odprowadza sie gaz i zredukowany produkt, który chlodzi sie i odprowadza do wielkiego pieca lub do pieca elektrycznego.W niektórych znanych sposobach gaz redukujacy przepuszcza sie przez warstwe redukowanych rud bez recyrkulacji zuzytych gazów, ale jest to sposób nieekonomiczny. Inne znane sposoby obejmuja recyrkulacje calosci lub czesci gazu redukujacego, który ze strefy redukcyjnej pieca szybowego odprowadza sie do generatora gazu redukujacego, w celu przeprowadzenia regeneracji za pomoca metanu lub innego weglowodoru o niskim ciezarze czasteczkowym i przy uzyciu tlenu, dwutlenku wegla lub pary wodnej. ; Stosowane w znanych sposobach gazy redukujace sa stosunkowo malo efektywne poniewaz zawieraja mniej niz 85% objetosciowych wodoru i tlenku wegla, w zwiazku z czym w sposobach tych zachodzi potrzeba przepuszczania przez redukowane warstwy rud duzych objetosci gazu redukujacego, co z kolei wiaze sie ze znacznymi kosztami urzadzen, glównie ze wzgledu na koniecznosc stosowania pomp, sprezarek, przewodów i innych podzespolów pomocniczych umozliwiajacych przeplyw wielkich objetosci gazów przez urzadzenie.W przypadku, gdy gaz redukujacy zawiera wiecej niz 15% pary wodnej nie moze byc wprowadzany bezposrednio do strefy redukcyji pieca szybowego, poniewaz nie posiada dostatecznej zdolnosci redukcyjnej.Powoduje to koniecznosc osuszania gazu. W tym celu do urzadzenia do katalitycznej konwersji wymagane jest wprowadzenie wymiennika ciepla, w którym nastepuje ochlodzenie gazu i wykropienie pary wodnej oraz grzejnika albo pieca cle ponownego ogrzania gazu redukujacego do temperatury wymaganej dla endotermicznej reakcji redukcji rud, przy czym nawet po wykropleniu i oddzieleniu pary wodnej zawartej w gazie redukujacym zawartosc wodoru i tlenku wegla w gazie nie przekracza 86% objetosciowych, a ochladzanie i ponowne ogrzewanie wiaza sie z koniecznoscia przeprowadzania gazu przez strefe o temperaturze, w której nastepuje osadzanie wegla. Usuwanie osadzonego wegla stanowi problem i wiaze sie z obnizeniem wydajnosci procesu.Inna niedogodnoscia w znanych sposobach sa zatrucia katalizatora. Jak wiadomo siarka stanowi trucizne katalizatorów niklowych. Olatego tez zawracany w czesci lub w calosci gaz redukujacy z dodatkiem metanu lub innego weglowodoru, nawet przy stosowaniu odsiarczania, powoduje zmniejszenie aktywnosci katalizatora na skutek zatrucia siarka.Sposób wedlug wynalazku pozwala na przeprowadzenie ciaglej, ekonomicznej, gazowej redukcji rud zelaza.Gaz redukujacy, wytworzony przez konwersje mieszaniny plynnych weglowodorów i pary wodnej w obecnosci katalizatora niklowego, zawierajacy stosunkowo mala ilosc pary wodnej (mniej niz 15% objetosciowych) i 85—98% objetosciowych wodoru i tlenku wegla, wprowadza sie bezposrednio do strefy redukcyjnej pieca szybowego zaladowanej sortowana ruda zelaza, przy czym w sposobie tym wyeliminowano zawracanie gazów odbieranych z górnej strefy pieca szybowego do generatora gazu redukujacego, dzieki czemu zbedny w urzadze¬ niu wedlug wynalazku stal sie kompresor gazów zawracanych o duzej kompresji i przepustowosci, stosowany powszechnie w znanych urzadzeniach. Opracowany sposób pozwala ponadto wykorzystac cieplo niesione przez zuzyty gaz redukcyjny okreslany dalej jako gaz odbierany z górnej strefy pieca szybowego po redukcji rudy.Sposobem wedlug wynalazku sortowana rude zelaza w stanie stalym redukuje sie za pomoca gazu otrzymanego przez konwersje mieszaniny zlozonej jedynie z plynnych materialów weglowodorowych i pary wodnej o stosunku molowym H20/C wynoszacym od 0,9:1 do 1,8:1, o zawartosci pary wodnej w gazie redukujacym 1-14%. Gaz ten wprowadza sie do pieca szybowego ewentualnie z czescia oczyszczonego i sprezonego gazu odebranego z góry pieca, przy czym gaz redukujacy laczy sie z oczyszczonym i sprezonym gazem odebranym z góry pieca w warunkach zapewniajacych brak kontaktu gazów odbieranych z góry pieca z katalizatorem konwersji. • Surowiec dla konwersji zazwyczaj metan, najpierw odsiarcza sie, podgrzewa i miesza z przegrzana para wodna, po czym mieszanine podgrzewa sie do temperatury okolo 540°C przed wprowadzeniem jej do urzadzenia do katalitycznej konwersji. Poniewaz gazu wielkopiecowego nie zawraca sie do urzadzenia do konwersji, przeto siarka wychwycona z rudy zelaza przez gaz redukujacy nie moze wejsc w kontakt z katalizatorami znajdujacymi sie w urzadzeniu do konwersji. Unika sie tym samym ewentualnego zmniejszenia aktywnosci katalizatora na skutek zatrucia siarka i eliminuje przyczyne postojów urzadzenia, co ma miejsce przy stosowaniu znanych sposobów.Konwersje przeprowadza sie w temperaturze 700°—980°C otrzymujac gaz redukujacy zawierajacy 85-98% objetosciowych wodoru i tlenku wegla oraz 1—14% objetosciowych pary wodnej, w którym stosunek molowy wodoru do tlenku wegla wynosi co najmniej 2:1. Wytworzony gaz redukujacy wprowadza sie bezposrednio do strefy redukcyjnej pieca szybowego, w której znajduje sie sortowana ruda zelaza, która poddaje sie gazowej redukcji w strefie redukcyjnej pieca szybowego w temperaturze 650-930°C, w obecnosci gazu redukujacego. Po redukcji gaz redukujacy odprowadza sie z górnej strefy pieca szybowego, oczyszcza sie i chlodzi, w celu wykorzystania w procesie, w warunkach zapewniajacych brak kontaktu pomiedzy odprowadzanymi gazami, a katalizatorem procesu konwersji. Czesc oczyszczonych, ochlodzonych gazów spreza sie do cisnienia wyzszego94145 3 niz cisnienia panujace w piecu szybowym, suszy i sprezona czesc gazów wprowadza przez wtrysk do pieca, gdzie zredukowana ruda przemieszcza sie do strefy chlodzenia pieca szybowego, w której oziebia sie ja ponizej temperatury utleniania wtórnego. Ochlodzona i zredukowana rude odbiera sie z pieca. • Wyeliminowanie powietrza z mieszaniny gazów wprowadzonej do generatora oraz niski stosunek pary do wegla w tej mieszaninie pozwalaja na otrzymanie gazu redukujacego o stosunkowo malej zawartosci pary wodnej, zawierajacego co najmniej 85% objetosciowych wodoru i tlenku wegla. Ostatnio dzieki dostepnosci odpowiednio skutecznych katalizatorów stalo sie mozliwe wyeliminowanie stosowanego uprzednio nadmiaru pary wodnej w gazie wprowadzanym do generatora, który byl konieczny w celu przesuniecia reakcji konwersji na prawo i zapobiegania osadzaniu wegla na katalizatorze. Nie jest tez konieczne dodawanie do mieszaniny reakcyjnej powietrza bedacego zródlem czesci tlenu zuzywanego w reakcjach konwersji. W konwersji otrzymuje sie gaz redukujacy o wysokiej jakosci, nie zawierajacy duzych ilosci pary wodnej i/lub azotu, co bylo nieodlaczna cecha znanych sposobów. « Stosunek objetosciowy wodoru do tlenku wegla w gazie redukujacym wytwarzanym przy niskim stosunku pary wodnej do wegla w obecnosci odpowiednio aktywnego katalizatora wynosi co najmniej 2 :1, co zapewnia szybka redukcje rud zelaza. Mieszanine gazów redukujacych kieruje sie bezposrednio do strefy redukcyjnej pieca szybowego, bowicm niska zawartosc wilgoci w mieszaninie pozwala na unikniecie chlodzenia gazów i wykrapla- nia pary wodnej. Temperatura gazu opuszczajacego urzadzenie do konwersji wynosi 700—980°, dzieki czemu mozna ten gaz bezposrednio wprowadzic do strefy redukcyjnej pieca szybowego, nieznacznie lub w ogóle temperatury tej nie zmieniajac; korzystnie jest prowadzic reakcje w temperaturze 650—930°C. Mieszanine gazowa, odprowadzona z górnej czesci pieca szybowego, po redukcji rudy poddaje sie oczyszczaniu, a nastepnie chlodzi sie ja i suszy. Oczyszczony, ochlodzony i wysuszony gaz mozna wykorzystac jako paliwo dla procesu konwersji, do wytwarzania pary i podgrzewania, badz tez mozna go sprzedawac. Czesc oczyszczonego, oziebionego i wysuszonego gazu stosuje sie, korzystnie do chlodzenia zredukowanej rudy zelaza w dolnej strefie pieca szybowego do temperatury nizszej od temperatury utleniania wtórnego, przed wyladowaniem zredukowa¬ nego produktu z pieca. < Urzadzenie wedlug wynalazku do prowadzenia gazowej redukcji sortowanych rud zelaza sklada sie z pieca szybowego i urzadzenia do katalityczne] konwersji weglowodoru i pary wodnej wraz z wyposazeniem i orurowa- niem, przy czym posiada elementy do przekazywania gazu redukujacego w temperaturze podwyzszonej, bezposrednio do strefy redukcyjnej pieca szybowego oraz elementy do doprowadzania co najmniej czesci oczyszczonego i ochlodzonego gazu odebranego z góry pieca szybowego do urzadzenia do konwersji w celu spalenia z powietrzem, w warunkach zabezpieczajacych przed jakimkolwiek kontaktem katalizatora z gazem odbieranym z góry pieca. • Urzadzenie to stanowi polaczenie urzadzenia do katalitycznej konwersji mieszaniny weglowodorów i pary wodnej z wytworzeniem gazu redukujacego oraz pieca szybowego skladajacego sie ze strefy górnej, posredniej strefy redukcyjnej oraz strefy chlodzenia, przewodu do doprowadzania gazu redukujacego wytworzonego w urzadzeniu do konwersji bezposrednio do strefy redukcyjnej pieca szybowego w temperaturze 650-930°C przewodu do odprowadzania gazów z górnej strefy pieca szybowego i doprowadzania ich do zespolów, w których nastepuje oczyszczenie i chlodzenie gazów odprowadzanych z górnej strefy pieca szybowego, przewodu do doprowadzania jedynie czesci oczyszczonych, ochlodzonych gazów odprowadzonych z górnej strefy pieca szybowego do zespolów sprezajacych do cisnienia wyzszego od cisnienia panujacego w. piecu szybowym, a równoczesnie osuszajacych te gazy, przewodu do przenoszenia co najmniej czesci sprezonych gazów odbiera¬ nych z górnej strefy pieca szybowego do strefy chlodzenia pieca oraz zespolu do odbierania ochlodzonej, zredukowanej rudy ze strefy chlodzenia pieca szybowego i zespolu do doprowadzania co najmniej czesci niesprezonych, oczyszczonych i ochlodzonych gazów do urzadzenia do konwersji w celu wykorzystania tej czesci gazów jako paliwa do ogrzewania urzadzenia do konwersji w takich warunkach, ze zapewniony jest brak kontaktu pomiedzy gazami odbieranymi z górnej strefy pieca szybowego a katalizatorem procesu konwersji lub mieszanina poddawana konwersji. W korzystnym przykladzie wykonania urzadzenie zawiera zespól pozwalajacy na zmieszanie czesci oczyszczonych, ochlodzonych, sprezonych i osuszonych gazów, odbieranych z górnej strefy pieca szybowego z gazem redukujacym otrzymywanym w urzadzeniu do konwersji, przed wprowadzeniem tego gazu przez wtrysk do strefy redukcyjnej pieca szybowego, w celu obnizenia temperatury gazu redukujacego jezeli jest to konieczne. • Urzadzenie wedlug wynalazku uwidoczniono w przykladzie wykonania na rysunku. Na schemacie uwidoczniono strefe redukcji rudy i zuzywania gazu redukujacego 10, generator gazu redukujacego i zwiazane z nim czesci 20 oraz uklad recyrkulacji zuzytego gazu 40.Sortowana lub granulowana rude dostarcza sie do leja 11 zasypowego przenosnikiem lub innym urzadzeniem. Zleja umieszczonego nad górna strefa 12 pieca szybowego ruda opada do posredniej strefy 134 94145 redukcyjnej pieca szybowego, która utrzymuje sie w temperaturze 650—930 C wprowadzajac do niej podgrzana mieszanine gazów redukujacych. W strefie 13 redukcyjnej pieca szybowego zachodzi redukcja rudy stopniowo opadajacej w piecu do dolnej strefy 14 chlodzenia w ksztalcie stozka zwezajacego sie ku dolowi. W strefie 14 chlodzenia zredukowana ruda ulega ochlodzeniu ponizej temperatury wtórnego utleniania, po czym odbiera sie ja z dolnej czesci pieca szybowego za pomoca znanych urzadzen 15.Mieszanine gazów redukcyjnych mozna wprowadzic do pieca przez dysze lub inne znane urzadzenia rozmieszczone na obwodzie 16 pieca 10 szybowego, do których doprowadza sie ja przewodem 17. Korzystnie jest wprowadzic gaz o temperaturze okolo 870° C, pod cisnieniem wynoszacym nieco powyzej cisnienia atmosferycznego, a nawet zwiekszonego do kilku atmosfer. < W ukladzie 20 generatora gazu redukujacego, reagent weglowodorowy, korzystnie gaz ziemny, doprowadza sie do generatora gazu redukujacego przewodem 21 po przepuszczeniu go przez urzadzenie odsiarczajace 22, korzystnie komore zawierajaca wegiel aktywny. Mozna takze stosowac inne srodki odsiarczajace. Gaz przeplywa nastepnie przez wymiennik 23 ciepla, w którym ulega ogrzaniu od goracych produktów spalania pochodzacych z urzadzenia do konwersji metanu z para wodna. Wode przeznaczona do konwersji podgrzewa sie w ekonomize- rze 24 o ksztalcie wezownicy znajdujacej sie w wymienniku 23 ciepla i wprowadza sie do kotla 25. Strumien dolny z kotla 25 przeplywa nastepnie do generatora 26 pary o ksztalcie wezownicy umieszczonej w wymienni¬ ku 23 ciepla. Pare wodna z kotla 25 kieruje sie do przegrzewacza 27 pary umieszczonego w wymienniku 23 ciepla, a przegrzana pare uzywa sie do napedzania pomp i sprezarek: czesci tej pary odprowadza sie przewodem 28, w celu zmieszania z odsiarczonym podgrzanym gazem ziemnym. Mieszanine pary wodnej i metanu ogrzewa sie dalej w aparacie 29 znajdujacym sie w wymienniku 23 ciepla w którym temperatura gazu wzrasta do okolo 540°C. Tak podgrzana mieszanine pary wodnej i metanu wprowadza sie do urzadzenia do katalitycznej konwersji oznaczonej 31—34.W zwiazku z problemem osadzania sie wegla nalezy zauwazyc, ze najszybciej proces ten zachodzi w temperaturze 480-540°C. W temperaturze wyzszej tendencja do osadzania sie wegla stopniowo maleje i w temperaturze okolo 980°C proces ten praktycznie nie zachodzi.Cieplo, niezbedne do prowadzenia endotermicznej reakcji konwersji dostarcza sie spalajac paliwo w palnikach 34. Jako paliwo mozna stosowac surowy gaz ziemny, oczyszczone i wysuszone gazy odbierane z górnej strefy pieca szybowego, badz tez ich mieszanine. W wyniku konwersji mieszaniny para wodna/metan otrzymuje sie mieszanine gazowa o wysokiej zdolnosci redukowania, zawierajaca co najmniej 85% objetoscio¬ wych tlenku wegla i wodoru, a pozostalosc stanowi H20, C02,CH4 iN2. Typowa mieszanina w procentach objetosciowych zawiera 21,2% tlenku wegla, 69.2% wodoru, 7,9% pary wodnej, 1,5% dwutlenku wegla, 0,2% metanu i slady azotu. Oczywiscie zakres wynalazku nie ogranicza sie do powyzszego skladu.Jak wspomniano uprzednio, gaz redukujacy z urzadzenia do konwersji doprowadza sie przewodem 17, bezposredno do otworów wlotowych do posredniej strefy 16 pieca szybowego. Temperatura gazu redukujacego opuszczajacego urzadzenie do konwersji wynosi okolo 700-980°C i korzystnie, obniza sie nieco przez zmieszanie z niewielka iloscia oczyszczonych i wysuszonych gazów odprowadzanych z górnej strefy pieca szybowego, tak, ze temperatura gazu redukujacego wprowadzanego do pieca szybowego, wynosi okolo 650-930°C. ¦ Zuzyty gaz redukcyjny, odbierany z górnej strefy pieca szybowego kieruje sie przewodem 18 do ukladu recyrkulacji 40. Z w którym ulegaja zwilzaniu czastki stale porwane przez gaz. Czastki stale oraz wode oddziela sie od gazu W separatorze znajdujacym sie ponizej skrubera Venturiego i chlodnicy, nastepnie gaz ten poddaje sie dalszemu oczyszczaniu i oziebianiu woda w chlodnicy 43. Czesc wplywajacego góra chlodnicy gazu kieruje sie, przewodem 44 do sprezarki 45 w celu sprezenia do cisnienia nieco wyzszego od cisnienia panujacego wewnatrz pieca szybowego oraz w przewodzie gazu redukujacego 17. Czysty, mokry gaz ze sprezarki 45 chlodzi sie i suszy w chlodnicy 46 gazu sprezonego, do której doprowadza sie równiez wode chlodzaca. Gaz przeplywajacy nastepnie przewodem 47 stosuje sie czesciowo do chlodzenia zredukowanej rudy w strefie 14 chlodzenia pieca szybowego 10, do której gaz doprowadza sie przewodem 48. Dalsza czesc gazu mozna kierowac przewodem 49 do przewodu, którym doplywa mieszanina gazowa z urzadzenia do konwersji dla obnizenia temperatury tej mieszaniny. < Czesc oczyszczonego gazu z górnej strefy pieca szybowego odbiera sie z przewodu 44 do przewodu 50, omijajac sprezarke 45. Czesc te mozna uzyc jako paliwo dodawane, jak wspomniano uprzednio, do surowego gazu ziemnego, którym opalane jest urzadzenie do konwersji metanu. W zaleznosci od lokalizacji i/lub zmiany cen paliwa czesc lub caly oczyszczony, oziebiony i wysuszony gaz piecowy mozna wykorzystywac w gospodarce komunalnej lacznie z gazem miejskim, zmniejszajac tym samym ogólne koszty procesu.Niewielka czesc strumienia gazu sprezonego w kompresorze 45, ogrzewanego wskutek sprezania, doprowa-94145 5 dza sie, przewodem 45a, do przewodu paliwa 50, w celi/ zapobiezenia skraplaniu w przewodzie paliwowym, zas pozostalosc podaje sie do chlodnicy gazu sprezonego 46.Widac z powyzszego, ze w przypadku uzycia czesci gazów odbieranych z górnej strefy pieca szybowego do ogrzewania urzadzenia do konwersji, produkty spalania sluza do podgrzania mieszaniny pary wodnej z gazem ziemnym kierowanej do urzadzenia do konwersji gazu ziemnego, do przegrzania pary wodnej i ogrzewania ekonomizera, po czym opuszczaja wymiennik ciepla 23 jako chlodne gazy odlotowe. • Ponadto widac takze, iz nie dodaje sie w ogóle oczyszczonego i oziebionego gazu odprowadzanego z górnej strefy pieca szybowego do mieszaniny pary wodnej z gazem ziemnym stanowiacej surowiec wprowadzany do urzadzenia do konwersji. Zwiazki siarki i inne trucizny katalizatora, które moga byc przechwycone przez mieszanine gazów redukujacych z rudy, podczas przeplywu przez piec szybowy, nie moga zatem zetknac sie z katalizatorem. Zwiekszona jest wskutek tego trwalosc katalizatora i wyeliminowana koniecznosc przerywania normalnego ruchu w celu regneracji katalizatora.Czesc oziebionego gazu odbieranego z górnej strefy pieca szybowego, która wprowadza sie do strefy 14 chlodzenia pieca szybowego lub do przewodu 17, którym przeplywa goracy gaz redukujacy, bedzie oczywiscie przeplywac ku górze przez piec szybowy i redukowac rude zelaza w strefie 13 redukcyjnej, poniewaz wlasciwosci redukcyjne gazu odbieranego z górnej strefy pieca szybowego sa czesciowo zregenerowane w wyniku oczyszczenia i osuszenia. ' Instalacja o zdolnosci produkcyjnej., na przyklad 1000 ton zredukowanego produktu zuzywa 1385 ton rudy, okolo 300 Nm3 gazu ziemnego na minute i okolo 19550 kg przegrzanej pary wodnej na godzine. Wytwarza sie w niej okolo 1330 Nm3 gazu redukujacego, podawanego do pieca szybowego, z którego odprowadza sie okolo 1980 Nm!, gazów z górnej strefy. Do strefy chlodzenia w piecu szybowym wprowadza sie okolo 520 Nm3 oczyszczonego i oziebionego gazu odbieranego z górnej strefy pieca, w celu ./chlodzenia zredukowanej rudy lub tez jako uszczelnienie pieca do dolu, zas okolo 920 Nm3 oczyszczonego i schlodzonego gazu odbieranego z górnej strefy pieca szybowego zuzywa sie jako paliwo w urzadzeniu do konwersji metanu.W omawianym przykladzie najkorzystniej jest stosowac mieszanine pary wodnej z metanem o stosunku molowym pary do wegla równym 1,4 :1. Mozna jednak stosowac mieszaniny o stosunku od 0,9 :1 do 1,8 :1, korzystnie od 1,2:1 do 1,6:1. Jezeli osadzanie wegla w urzadzeniu do konwersji nie stanowi istotnego problemu, jak na przyklad w przypadku stosowania w górnej czesci warstwy katalizatora o duzej wytrzymalosci i stosunkowo niewielkiej aktywnosci, nieulegajacego rozdrabnianiu podczas osadzania na nim wegla, wówczas mozna stosowac mieszanine o stosunku pary wodnej do wegla od 0,9 :1 do 0,95 :1. We wszystkich tych przypadkach otrzymuje sie po konwersji gaz redukujacy zawierajacy 85-98% objetosciowych tlenku wegla j wodoru. Zawartosc pary wodnej w gazie redukujacym wynosi okolo 1% objetosciowego, przy-stosunku pary do wegla w surowcu równym 0,9 :1 i okolo 14% objetosciowych przy stosunku pary do wegla równym 1.8:1.Stosunek objetosciowy wodoru do tlenku wegla w gazie redukujacym wynosi co najmniej 2:1, a przy korzystnych warunkach prowadzenia reakcji okolo 3:1.Pare wytwarzana w wezownicy 26 stosuje sie do napedzania sprezarki gazu piecowego 45 i pompy 51 stosowanej do zawracania wody z dolu chlodnicy 43 do saturatora 41. PL

Claims (11)

  1. Zastrzezenia patentowe 1. 9posób gazowej redukcji sortowanych rud zelaza wstanie stalym, w celu otrzymania produktu nadajacego sie do dalszego przerobu, w którym prowadzi sie etapy wytwarzania gazu redukujacego przez konwersje mieszaniny zasilajacej zlozonej z plynnego materialu weglowodorowego i pary wodnej, w temperatu¬ rze 700-980°C, w takich warunkach, aby wytworzony gaz redukujacy zawieral 85-98% objetosciowych wodoru i tlenku wegla, przy stosunku objetosciowym wodoru do tlenku wegla wynoszacym co najmniej 2:1, przesylania otrzymanego do konwersji gazu redukujacego bezposrednio do strefy redukcji pieca szybowego, w której znajduje sie ruda, poddawania rud redukcji gazowej w strefie redukcyjnej pieca, w temperaturze 650-930°C w atmosferze gazu redukujacego, odbierania gazu po gazowej redukcji rud z górnej sekcji pieca szybowego*w celu wykorzystania w procesie, sprezania do cisnienia wyzszego od cisnienia w piecu szybowym, oczyszczonych i ochlodzonych gazów odebranych w góry pieca oraz oraz suszenia tych gazów w celu ponownego wprowadzenia do pieca, przeprowadzania zredukowanych rud do strefy chlodzenia pieca szybowego dla ochlodzenia ich w atmosferze nieutleniajacej do temperatury nizszej od temperatury reoksydacji i nastepnego usuwania ochlodzonych zredukowanych rud z pieca, znamienny tym, ze gaz redukujacy przygotowuje sie przez konwersje mieszaniny Izlozonej jedynie z plynnych materialów weglowodorowych i pary wodnej o stosunku molowym H20/C wynoszacym od 0,9 :1 do 1,8 :1 i o zawartosci pary wodnej w gazie redukujacym 1—14%, po czym gaz redukujacy laczy sie ewentualnie z czescia oczyszczonego i sprezonego gazu odebranego6 94145 z góry pieca, w warunkach zapewniajacych brak kontaktu gazów odbieranych i z góry pieca z katalizatorem konwersji i stosuje jako gaz redukujacy do gazowej redukcji rud.
  2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1j znamienny tym, ze oczyszczona, ochlodzona, sprezona i osuszona czesc gazów odbieranych z górnej strefy pieca miesza sie z gazem redukujacym przed wprowadzeniem tego gazu przez wtrysk do pieca szybowego. <
  3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, albo 2, znamienny tym, ze zredukowana rude zelaza chlodzi sie przez wprowadzenie do dolnej strefy chlodzenia pieca szybowego oczyszczonej, sprezonej i osuszonej czesci gazów odbieranych z górnej strefy pieca. »
  4. 4. Sposób wedlug zastrzz. 1;znamienny tym, ze niesprezona czesc ochlodzonych i oczyszczo¬ nych gazów odbieranych z górnej strefy stosuje sie jako paliwo do ogrzewania urzadzenia do konwersji gazu. «
  5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1; znamienny tym, ze konwersji poddaje sie odsiarczony gaz ziemny.
  6. 6. Sposób wedlug zastrz. 5; znamienny tym, ze przed konwersja gaz ziemny wstepnie ogrzewa sie, wykorzystujac cieplo spalania, stosowanej jako paliwo od ogrzewania urzadzenia do konwersji, niesprezoneji czesci oczyszczonych i ochlodzonych gazów odbieranych z górnej strefy pieca szybowego.
  7. 7. Sposób wedlug zastrz. 4 albo 5 albo 6, znamienny t y m, ze cieplo uzyskiwane przez spalanie niesprezonej czesci oczyszczonych i ochlodzonych gazów odbieranych z górnej strefy pieca szybowego, stosowa¬ nych jako paliwo do ogrzewania urzadzenia do konwersji, wykorzystuje sie do wstepnego ogrzania pary wodnej i gazów tworzacych mieszanine stosowana jako paliwo.
  8. 8. Urzadzenie do prowadzenia gazowej redukcji sortowanych rud zelaza, przez traktowanie ich gazem redukujacym w atmosferze redukujacej pieca szybowego, skladajace sie z urzadzenia do katalitycznej konwersji weglowodoru i pary wodnej, zawierajacego dwustopniowy pierwiastkowy katalizator niklowy do wytwarzania gazu redukujacego, pieca szybowego skladajacego sie z sekcji górnej, posredniej sekcji redukcji i sekcji chlodze¬ nia, elementów do odbierania gazu redukujacego z górnej sekcji pieca, elementów do oczyszczania, chlodzenia I suszenia odebranego gazu z góry pieca, znamienne tym, ze zawiera elementy (33,17) do przekazywania gazu redukujacego w temperaturze podwyzszonej bezposrednio do strefy redukcyjnej pieca szybowego oraz elementy (50, 34) do doprowadzania co najmniej czesci oczyszczonego i ochlodzonego gazu odebranego z góry pieca szybowego do urzadzenia do konwersji, w celu spalania z powietrzem w warunkach zabezpieczajacych przed jakimkolwiek kontaktem katalizatora z gazem odbieranym z góry pieca.
  9. 9. Urzadzenie wedlug zastrz. 6, z n a m i e n n e t y m, ze zawiera zespól pozwalajacy na mieszanie czesci, oczyszczonych, ochlodzonych, sprezonych i osuszonych gazów odprowadzanych z górnej strefy pieca szybowe¬ go z gazem redukujacym wytwarzanym w procesie konwersji, przed wprowadzeniem tego gazu do strefy' redukcyjnej pieca szybowego przez wtrysk. <
  10. 10. Wyrzadzenie wedlug zastrz. 8 albo 9, znamienne tym, ze zawiera wymiennik ciepla, w którym nastepuje efektywne wymiana ciepla pomiedzy produktami spalania czesci gazów odbieranych z górnej strefy pieca szybowego dostarczanych do urzadzenia do konwersji a mieszanina pary i weglowodorów poddawana procesowi konwersji. »
  11. 11. Urzadzenie wedlug zastrz. 10, z n a m i e n n e tym, ze zawiera elementy, w których prowadzi sie odsiarczanie weglowodorów przed poddaniem ich ogrzewaniu.94145 ±_±, ,jm -^ PL
PL16934974A 1974-03-07 1974-03-07 PL94145B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL16934974A PL94145B1 (pl) 1974-03-07 1974-03-07

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL16934974A PL94145B1 (pl) 1974-03-07 1974-03-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL94145B1 true PL94145B1 (pl) 1977-07-30

Family

ID=19966372

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL16934974A PL94145B1 (pl) 1974-03-07 1974-03-07

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL94145B1 (pl)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102232119B (zh) 用于生产直接还原的铁的方法
US3853538A (en) Use of reducing gas by coal gasification for direct iron ore reduction
CN104024148B (zh) 氢的制造方法
CN103261446B (zh) 用含氢和co的还原气体源生产直接还原铁的方法和装置
CS218587B2 (en) Method of reduction of the iron oxides
RU2618971C2 (ru) Способ обработки отходящих газов из установок для производства чугуна и/или синтез-газа
US5674308A (en) Spouted bed circulating fluidized bed direct reduction system and method
US4202534A (en) Method and apparatus for producing metallized iron ore
CN101358258A (zh) 煤制还原气气基竖炉直接还原冶金方法及系统
US3749386A (en) Method and means for reducing iron oxides in a gaseous reduction process
GB2070065A (en) Method of producing direct reduced iron with fluid bed coal gasification
KR850001644B1 (ko) 코우크스로게스를 이용한 철의 직접 환원 장치
US4201571A (en) Method for the direct reduction of iron and production of fuel gas using gas from coal
US3905806A (en) Method for the direct reduction of iron ores
Lüngen et al. History, developments and processes of direct reduction of iron ores
US3909244A (en) Process for directly reducing iron ores in the solid state under pressure
Reed et al. Nu-iron, a fluidized-bed reduction process
US4019724A (en) Apparatus for the direct reduction of iron ores
JPS649376B2 (pl)
JPS617389A (ja) 粉末固体燃料ガス化装置
UA129733C2 (uk) Система прямого відновлення та відповідний спосіб
US4234169A (en) Apparatus for the direct reduction of iron and production of fuel gas using gas from coal
PL94145B1 (pl)
US4225340A (en) Method for the direct reduction of iron using gas from coal
RU2191208C2 (ru) Способ и установка для получения губчатого металла