RU2009140757A - Способ и устройство для приготовления восстановителя для применения в процессе производства металла, процесс производства металла и аппарат для производства металла, использующий упомянутое устройство - Google Patents

Способ и устройство для приготовления восстановителя для применения в процессе производства металла, процесс производства металла и аппарат для производства металла, использующий упомянутое устройство Download PDF

Info

Publication number
RU2009140757A
RU2009140757A RU2009140757/02A RU2009140757A RU2009140757A RU 2009140757 A RU2009140757 A RU 2009140757A RU 2009140757/02 A RU2009140757/02 A RU 2009140757/02A RU 2009140757 A RU2009140757 A RU 2009140757A RU 2009140757 A RU2009140757 A RU 2009140757A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reduction zone
ore
carbon
gas
exhaust gas
Prior art date
Application number
RU2009140757/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2477755C2 (ru
Inventor
Марк Бернард ДЕНИС (NL)
Марк Бернард ДЕНИС
Ян ЗЕЙДЕМА (NL)
Ян ЗЕЙДЕМА
Ерун Мартейн ЛИНК (NL)
Ерун Мартейн ЛИНК
Хендрикус Кунрад Албертус МЕЙЕР (NL)
Хендрикус Кунрад Албертус МЕЙЕР
Original Assignee
Корус Текнолоджи Бв (Nl)
Корус Текнолоджи Бв
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 Корус Текнолоджи Бв (Nl), Корус Текнолоджи Бв filed Critical Корус Текнолоджи Бв (Nl)
Publication of RU2009140757A publication Critical patent/RU2009140757A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2477755C2 publication Critical patent/RU2477755C2/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/14—Multi-stage processes processes carried out in different vessels or furnaces
    • C21B13/143—Injection of partially reduced ore into a molten bath
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B47/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion
    • C10B47/28—Other processes
    • C10B47/32—Other processes in ovens with mechanical conveying means
    • C10B47/44—Other processes in ovens with mechanical conveying means with conveyor-screws
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B7/00—Coke ovens with mechanical conveying means for the raw material inside the oven
    • C10B7/10—Coke ovens with mechanical conveying means for the raw material inside the oven with conveyor-screws
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/0006—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/0066—Preliminary conditioning of the solid carbonaceous reductant
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/56—Manufacture of steel by other methods
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/60—Process control or energy utilisation in the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/64—Controlling the physical properties of the gas, e.g. pressure or temperature
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/60—Process control or energy utilisation in the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/66—Heat exchange
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
    • Y02P10/122—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by capturing or storing CO2
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
    • Y02P10/134—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen

Landscapes

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

Abstract

1. Способ получения расплавленного металла прямым восстановлением металлической руды на стадии предварительного восстановления с последующей стадией конечного восстановления, включающий в себя этапы, на которых: ! a) на упомянутой стадии предварительного восстановления подают металлическую руду в зону предварительного восстановления и подвергают ее предварительному восстановлению посредством восстановительного технологического газа, поступающего из зоны конечного восстановления, ! b) осуществляют дожигание упомянутого восстановительного технологического газа в упомянутой зоне предварительного восстановления посредством подачи кислородсодержащего газа, при этом упомянутая металлическая руда в упомянутой зоне предварительного восстановления расплавляется, ! c) обеспечивают поступление предварительно восстановленной и расплавленной железной руды из упомянутой зоны предварительного восстановления в зону конечного восстановления, расположенную ниже по потоку, в направлении потока железной руды, в которой происходит упомянутое конечное восстановление, и ! d) осуществляют упомянутое конечное восстановление в упомянутой зоне конечного восстановления в слое шлака посредством подачи восстановителя и кислородсодержащего газа к упомянутой зоне конечного восстановления с образованием восстановительного технологического газа, и ! e) осуществляют частичное дожигание упомянутого восстановительного технологического газа в упомянутой зоне конечного восстановления посредством подачи кислородсодержащего газа, ! при этом восстановитель подают в зону конечного восстановления, причем упомянутый в

Claims (15)

1. Способ получения расплавленного металла прямым восстановлением металлической руды на стадии предварительного восстановления с последующей стадией конечного восстановления, включающий в себя этапы, на которых:
a) на упомянутой стадии предварительного восстановления подают металлическую руду в зону предварительного восстановления и подвергают ее предварительному восстановлению посредством восстановительного технологического газа, поступающего из зоны конечного восстановления,
b) осуществляют дожигание упомянутого восстановительного технологического газа в упомянутой зоне предварительного восстановления посредством подачи кислородсодержащего газа, при этом упомянутая металлическая руда в упомянутой зоне предварительного восстановления расплавляется,
c) обеспечивают поступление предварительно восстановленной и расплавленной железной руды из упомянутой зоны предварительного восстановления в зону конечного восстановления, расположенную ниже по потоку, в направлении потока железной руды, в которой происходит упомянутое конечное восстановление, и
d) осуществляют упомянутое конечное восстановление в упомянутой зоне конечного восстановления в слое шлака посредством подачи восстановителя и кислородсодержащего газа к упомянутой зоне конечного восстановления с образованием восстановительного технологического газа, и
e) осуществляют частичное дожигание упомянутого восстановительного технологического газа в упомянутой зоне конечного восстановления посредством подачи кислородсодержащего газа,
при этом восстановитель подают в зону конечного восстановления, причем упомянутый восстановитель имеет повышенную температуру, полученную посредством
i) этапа пиролиза для нагревания углеродсодержащего исходного материала с использованием источника теплоты, на котором исходный материал подвергают пиролизу при температуре между 400 и 900°C до степени пиролиза не больше, чем 80%, с получением частично ококсованного углеродсодержащего продукта, имеющего повышенную температуру, и с получением отходящего газа пиролиза, содержащего летучие вещества из углеродсодержащего исходного материала,
ii) этапа сжигания отходящего газа пиролиза с получением отходящего газа сжигания,
при этом тепловую энергию отходящего газа сжигания используют в качестве источника теплоты на этапе i) путем приведения в непосредственный контакт отходящего газа сжигания с углеродсодержащим исходным материалом, и/или тепловую энергию отходящего газа сжигания используют в качестве источника теплоты на этапе i) путем нагревания углеродсодержащего исходного материала без непосредственного контактирования с углеродсодержащим исходным материалом.
2. Способ по п.1, в котором зоной предварительного восстановления является плавильный циклон, и при этом руду подают в циклон по касательной.
3. Способ по п.2, в котором руда плавится на лету при помощи теплоты, генерируемой в зоне предварительного восстановления, и жидкая руда собирается на наружных стенках, и при этом жидкая руда частично восстанавливается восстановительным газом, содержащим СО и Н2, во время движения вниз, благодаря силе тяжести, вдоль внутренних стенок циклона.
4. Способ по любому из пп.1-3, в котором этап а) осуществляют в реакторе однократной циркуляции (10), предпочтительно в реакторе экструзионного типа, более предпочтительно в реакторе экструзионного типа, включающем в себя двойной экструзионный шнек (14) в зацеплении.
5. Способ по любому из пп.1-3, в котором этап b) осуществляют с подогретым кислородсодержащим газом, предпочтительно имеющим температуру между 400 и 700°C.
6. Способ по любому из пп.1-3, в котором на этапе а) отходящий газ сжигания подают в противотоке углеродсодержащему исходному материалу.
7. Способ по любому из пп.1-3, в котором этап а) осуществляют до такой степени, что получающийся отходящий газ пиролиза содержит количество летучих веществ, которое является достаточным для обеспечения требуемой теплоты для нагревания и проведения частичного пиролиза углеродсодержащего исходного материала после сгорания отходящего газа пиролиза, при этом частично ококсованный углеродсодержащий продукт содержит остаток летучих.
8. Способ по любому из пп.1-3, в котором углеродсодержащий исходный материал включает в себя уголь.
9. Способ по любому из пп.1-3, в котором отходящий газ после зоны предварительного восстановления имеет коэффициент дожигания (КД), определяемый как
Figure 00000001
,
в котором СО2, СО, Н2О и Н2 представляют собой концентрации в процентах по объему этих газов на выходе упомянутой зоны предварительного восстановления, который составляет более чем 0,60.
10. Способ по любому из пп.1-3, в котором кислородсодержащий газ подают в зону конечного восстановления посредством многофурмовой установки, расположенной так, что горячие газы сжигания текут по направлению к центральной оси зоны конечного восстановления для того, чтобы направить горячие газы в сторону от стенок зоны емкости конечного восстановления.
11. Устройство (100) для получения расплавленного железа прямым восстановлением железной руды, включающее в себя:
a) по меньшей мере одно устройство для приготовления восстановителя, имеющего повышенную температуру, включающее в себя
по меньшей мере одну камеру нагрева (16), имеющую впускное отверстие (18) для подачи углеродсодержащего исходного материала и выпускное отверстие (22) для выгрузки частично ококсованного исходного материала, имеющего повышенную температуру, и также имеющую выпускное отверстие (28) для выпуска отходящего газа пиролиза, содержащего летучие вещества, выделяющиеся из углеродсодержащего исходного материала;
конвейерный механизм (14), размещенный в упомянутой камере нагрева для транспортировки углеродсодержащего исходного материала от впускного отверстия (18) к выпускному отверстию (22);
камеру сжигания (32) для сжигания упомянутого отходящего газа пиролиза, имеющую впускное отверстие для упомянутого отходящего газа пиролиза, связанное по потоку с выпускным отверстием (28) для выпуска отходящего газа пиролиза в упомянутую камеру нагрева, и имеющую выпускное отверстие для отходящего газа сжигания;
устройство (34, 38, 42) для передачи тепла, содержащегося в отходящем газе сжигания, к углеродсодержащему исходному материалу;
b) металлургическую емкость (106) для осуществления конечного восстановления железной руды;
c) подающее устройство (124) для подачи частично ококсованного углеродсодержащего исходного материала, получаемого из устройства (10), в образующийся при работе устройства слой шлака (116) над ванной (114) расплавленного железа в металлургической емкости (106);
d) подающее устройство (118) для подачи кислородсодержащего газа в упомянутую металлургическую емкость (106);
e) разгрузочное устройство (120) для выгрузки расплавленного металла и шлака из упомянутой металлургической емкости (106);
f) плавильный циклон (102), расположенный над и в открытой связи с упомянутой металлургической емкостью (106), чтобы образовывать с ним единый реактор, причем технологический газ проходит при работе из упомянутой металлургической емкости (106) непосредственно в упомянутый плавильный циклон (102), и, по меньшей мере, частично расплавленная, предварительно восстановленная железная руда проходит из упомянутого плавильного циклона (102) непосредственно в упомянутую металлургическую емкость (106);
g) подающее устройство (104) для подачи железной руды в упомянутый плавильный циклон;
h) подающее устройство (122) для подачи кислорода в упомянутый плавильный циклон;
i) разгрузочное устройство (110) для выпуска технологического газа в потоке из упомянутого плавильного циклона (102).
12. Устройство по п.11, в котором упомянутый конвейерный механизм включает в себя двойной экструзионный шнек (14) в зацеплении.
13. Устройство по п.11 или 12, в котором подающее устройство (118) включает в себя многофурмовую установку, размещенную таким образом, что поток горячих газов сжигания течет по направлению к центральной оси металлургической емкости, чтобы направить горячие газы в сторону от стенок металлургической емкости.
14. Устройство по п.13, в котором используют по меньшей мере три фурмы, расположенные под одинаковыми углами.
15. Применение устройства по любому из пп.11-14 для восстановления никелевой руды, медной руды, кобальтовой руды или цинковой руды.
RU2009140757/02A 2007-04-04 2008-03-28 Способ и устройство для приготовления восстановителя для применения в процессе производства металла, процесс производства металла и аппарат для производства металла, использующий упомянутое устройство RU2477755C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP07007058.6 2007-04-04
EP07007058 2007-04-04
PCT/EP2008/053733 WO2008122527A2 (en) 2007-04-04 2008-03-28 Method and device for preparing a reducing agent for use in a metal making process, metal making process and metal making apparatus using said device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009140757A true RU2009140757A (ru) 2011-05-20
RU2477755C2 RU2477755C2 (ru) 2013-03-20

Family

ID=38283226

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009140757/02A RU2477755C2 (ru) 2007-04-04 2008-03-28 Способ и устройство для приготовления восстановителя для применения в процессе производства металла, процесс производства металла и аппарат для производства металла, использующий упомянутое устройство

Country Status (6)

Country Link
CN (1) CN101688258B (ru)
AU (1) AU2008235542B2 (ru)
BR (1) BRPI0810043B1 (ru)
RU (1) RU2477755C2 (ru)
WO (1) WO2008122527A2 (ru)
ZA (1) ZA200906882B (ru)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO20141486A1 (no) 2014-12-09 2016-06-10 Elkem As Energieffektiv integrert fremgangsmåte for fremstilling av metaller eller legeringer
CN106636516A (zh) * 2016-12-01 2017-05-10 神雾环保技术股份有限公司 中低阶煤分质梯级利用的系统和方法
CN106755685A (zh) * 2016-12-01 2017-05-31 神雾环保技术股份有限公司 中低阶煤分质梯级利用的系统和方法
CN106834577A (zh) * 2016-12-01 2017-06-13 神雾环保技术股份有限公司 中低阶煤分质梯级利用的系统和方法
DE112021001757T5 (de) * 2020-03-20 2023-01-05 Technological Resources Pty. Limited Unter Verwendung von Biomasse direkt reduziertes Eisen
CN111487291B (zh) * 2020-04-24 2022-11-29 江苏省农业科学院 基于电子鼻检测技术高效评价桃花芽需冷量的方法
BR112023005462B1 (pt) * 2020-09-25 2024-03-12 Carbon Technology Holdings, LLC Composição para reduzir um minério metálico

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2750377A (en) * 1977-02-02 1979-02-08 New Zealand Steel Ltd THE REDUCTION OF IRON BEARING OReS
CA1244656A (en) * 1984-12-03 1988-11-15 Wei-Kao Lu Processes and appparatus for the smelting reduction of smeltable materials
US5151159A (en) * 1990-11-15 1992-09-29 Coal Technology Corporation Method and apparatus for converting coal into liquid fuel and metallurgical coke
NL9500264A (nl) * 1995-02-13 1996-09-02 Hoogovens Staal Bv Werkwijze voor het produceren van vloeibaar ruwijzer.
US6193781B1 (en) * 1997-12-09 2001-02-27 The Boc Group, Inc. Method of smelting iron ore
AU755341B2 (en) * 1997-12-26 2002-12-12 Nkk Corporation Refining method of molten iron and reduction smelting method for producing the molten iron
KR101000142B1 (ko) * 2002-07-10 2010-12-10 코루스 테크날러지 베.뷔. 금속용기
EP1380656A1 (en) * 2002-07-10 2004-01-14 Corus Technology BV Direct melting furnace and process therefor
US7753678B2 (en) * 2005-06-10 2010-07-13 Nucor Corporation Method and apparatus for producing charcoal

Also Published As

Publication number Publication date
RU2477755C2 (ru) 2013-03-20
CN101688258A (zh) 2010-03-31
BRPI0810043A8 (pt) 2015-11-24
AU2008235542B2 (en) 2013-03-21
AU2008235542A1 (en) 2008-10-16
CN101688258B (zh) 2015-09-09
WO2008122527A2 (en) 2008-10-16
ZA200906882B (en) 2010-12-29
WO2008122527A3 (en) 2008-12-04
BRPI0810043A2 (pt) 2014-10-14
BRPI0810043B1 (pt) 2016-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2009140757A (ru) Способ и устройство для приготовления восстановителя для применения в процессе производства металла, процесс производства металла и аппарат для производства металла, использующий упомянутое устройство
RU2398895C2 (ru) СПОСОБ ОБЖИГА МАТЕРИАЛА, СОДЕРЖАЩЕГО, ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ, ОДИН МЕТАЛЛ ИЗ ГРУППЫ, ВКЛЮЧАЮЩЕЙ V ИЛИ Mo, ИЛИ Ni, И ВРАЩАЮЩАЯСЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ОБЖИГА ЭТОГО МАТЕРИАЛА
MX2013001378A (es) Metodo y aparato para co-produccion de arrabio y gas de sintesis de alta calidad.
KR850001644B1 (ko) 코우크스로게스를 이용한 철의 직접 환원 장치
JPH06172835A (ja) 鉄鉱石の還元方法及びその装置
JPS61133330A (ja) 鉱石の溶融還元方法および装置
JP5039945B2 (ja) 鉄鉱石を含む装入物から銑鉄又は流動性のある一次鉄を製造する方法及び装置
JP2000506221A (ja) 溶融銑鉄または溶融鉄鉱プレプロダクトの製造方法及びこの方法を行うためのプラント
JP3830900B2 (ja) 炭素ベースの冶金を実行するための方法及び装置
JP3441464B2 (ja) スポンジ鉄を生産する方法及びその方法を遂行するためのプラント
KR101607254B1 (ko) 복합 용철 제조 장치
RU2715932C1 (ru) Способ прямого восстановления с использованием отходящего газа
JPH10506682A (ja) 液体銑鉄もしくは液体前製品及び海綿の製造方法及びこの方法を実行するためのプラント
US6582492B1 (en) Method for producing melt iron
KR102029315B1 (ko) 철-옥사이드 함유 공급 원료를 환원시키기 위한 방법 및 디바이스
CN103937922A (zh) 一种混合还原炼铁设备及炼铁方法
JP7190066B2 (ja) 冶金炉を運転する方法
TW424004B (en) Process for thermal treatment of residual materials containing heavy metals
JP5860064B2 (ja) 溶鉄及び鋼を製造する方法及び装置
CN115976295A (zh) 用于直接还原的具有排出气体干式除尘的方法和装置
KR102091122B1 (ko) 용철 제조 장치 및 용철 제조 방법
TW490489B (en) Process for producing liquid pig iron and/or primary steel products
AU2012209477A1 (en) Method and apparatus for making liquid iron and steel
RU2285047C1 (ru) Способ получения железа прямым восстановлением и устройство для его осуществления
WO2017043736A1 (ko) 타르 분해 장치， 용철 제조 장치 및 용철 제조 방법