RU2130079C1 - Способ исключения коррозии металла (metal dusting) при прямом восстановлении содержащего оксиды железа материала (варианты) - Google Patents

Способ исключения коррозии металла (metal dusting) при прямом восстановлении содержащего оксиды железа материала (варианты) Download PDF

Info

Publication number
RU2130079C1
RU2130079C1 RU97101115A RU97101115A RU2130079C1 RU 2130079 C1 RU2130079 C1 RU 2130079C1 RU 97101115 A RU97101115 A RU 97101115A RU 97101115 A RU97101115 A RU 97101115A RU 2130079 C1 RU2130079 C1 RU 2130079C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
reducing
reducing gas
direct reduction
converted
Prior art date
Application number
RU97101115A
Other languages
English (en)
Other versions
RU97101115A (ru
Inventor
Керн Геральд
Леопольд Кепплингер Вернер
Шенк Йоханнес
Хьюберт Випп Рой (младший)
Original Assignee
Фоест-Альпине Индустрианлагенбау ГмбХ
Брифер Интернэшнл Лтд.
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 Фоест-Альпине Индустрианлагенбау ГмбХ, Брифер Интернэшнл Лтд. filed Critical Фоест-Альпине Индустрианлагенбау ГмбХ
Publication of RU97101115A publication Critical patent/RU97101115A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2130079C1 publication Critical patent/RU2130079C1/ru

Links

Images

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
    • C21B13/0073—Selection or treatment of the reducing gases
    • 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
    • C21B2100/20—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases
    • C21B2100/22—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by reforming
    • 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
    • C21B2100/20—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases
    • C21B2100/28—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by separation
    • C21B2100/282—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by separation of carbon dioxide
    • 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
    • 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
    • Y02P10/143—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions of methane [CH4]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Abstract

Сущность: газ синтеза смешивают с колошниковым газом, получаемым при прямом восстановлении содержащих оксиды железа материалов, и используют в качестве восстановительного газа для восстановления содержащих оксиды железа материалов. Для того чтобы исключить или уменьшить коррозию металла (metal dusting), вызываемую повышенным содержанием CO в восстановительном газе, с помощью простых приемов и оборудования поддерживают отношение CO/CO2 в восстановительном газе в заданном диапазоне 1 - 3. В первом варианте в качестве газа синтеза используют природный газ и регулируют соотношение CO/CO2 в восстановительном газе посредством регулирования работы реформера, в котором осуществляют паровой реформинг природного газа путем изменения отношения пар/природный газ. Второй вариант предусматривает для регулирования соотношения CO/CO2 часть объема преобразованного газа, который получают в реформере из пара и природного газа и затем подают в CO-конвертер для увеличения содержания H2, добавляют к колошниковому газу непосредственно, т.е. минуя CO-конверсию, в количестве, которое может изменяться. Другой вариант включает очистку преобразованного газа, а по выбору и колошникового газа от CO2 до использования в качестве восстановительного газа и добавление непосредственно к восстановительному газу по крайней мере части объема преобразованного газа без очистки от CO2. В четвертом варианте преобразованный газ, а по выбору также колошниковый газ могут быть подвергнуты очистке от CO2 и регулируют соотношение CO/CO2 путем добавления непосредственно к восстановительному газу по крайней мере части объема колошникового газа без очистки от CO2. В пятом варианте преобразованный газ, а по выбору и колошниковый газ подвергают очистке от CO2 до использования в качестве восстановительного газа, при этом содержание CO2 в очищенном газе регулируют, изменяя степень очистки от CO2. Для дальнейшего уменьшения коррозии металла (metal dusting) целесообразно подать в восстановительный паз по крайней мере часть серы, имеющейся в содержащем оксиды железа материале, в виде H2S, образующегося при нагревании или при прямом восстановлении соответственно, вместе с колошниковым газом; при этом полезно объемное содержание H2S в восстановительном газе поддерживать с помощью колошникового газа равным (20 - 40) • 10-6, предпочтительно 25 • 10-6. 7 с. и 9 з.п.ф., 1 ил., 1 табл.

Description

Изобретение относится к способу исключения коррозии металла (metal dusting) при прямом восстановлении содержащего оксиды железа материала, в котором газ синтеза смешивают с колошниковым газом, образующимся при прямом восстановлении содержащего оксиды железа материала, и используют как CO- и H-содержащий восстановительный газ для прямого восстановления, а также к установке для осуществления этого способа.
Способ этого типа известен, например, из патента USA-A-2752234, USA-A-5082251 и EP-A-0571358.
Из EP-A-0571358 известен способ восстановления тонкоизмельченной руды исключительно по строго эндотермической реакции с H2
Fe2O3+3H2= 2Fe+3H2O-ΔH,
а дополнительно по реакции с CO:
Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2+ΔH,
которая является экзотермической. В результате становится возможным значительно снизить эксплуатационные затраты, в частности энергетические затраты.
Однако металлические части устройства, которые контактируют с CO-содержащим восстановительным газом, подвержены сильной нагрузке из-за коррозии, результатом которой является разложение металла, которое в технической литературе называется metal dusting. Metal dusting происходит более интенсивно при повышенных температурах, следовательно, части объекта, контактирующие с горячим восстановительным газом, подвержены особой опасности. В упомянутой выше установке такими частями являются прежде всего реакторы, в которых осуществляют прямое восстановление, и нагреватели для нагревания восстановительного газа до температуры восстановления.
Известно, что для исключения или уменьшения metal dusting в состав восстановительного газа вводят серу посредством вдувания H2S в виде газа через фурмы. Введение H2S в виде газа не только является технологически сложным, но и дорогим, а кроме того, вызывает процедурные трудности, так как регулирование заданного содержания H2S в восстановительном газе как функции химического состава восстановительного газа является сложной задачей.
Изобретение направлено на исключение этих недостатков и трудностей и его целью является обеспечение способа, типа указанного выше, и установки для осуществления способа, в которых, несмотря на повышенное содержание CO в восстановительном газе, metal dusting минимизировано или предотвращено простым образом, в частности процедурно и структурно простым и экономичным способом так, чтобы срок службы металлических частей установки был значительно большим.
В описанном выше способе эта задача решается тем, что соотношение CO/CO2 в восстановительном газе поддерживают на заданном уровне от 1 до 3, регулируя рабочие параметры реформера, который предназначен для производства газа синтеза реформингом природного газа, изменяя отношение пар/природный газ питания реформер.
Поддерживая отношение CO/CO2 в пределах 1 - 3, возможно существенно уменьшить воздействие CO2, содержащегося в восстановительном газе, на металл, в частности на сталь, и, следовательно, снизить потребность в ремонте установки для прямого восстановления без необходимости отказаться от повышенного содержания CO, позволяющего реализовать технологически выгодную экзотермическую реакцию с Fe2O3.
Из DE-A 2103731 известен способ непосредственного восстановления кусковой или агломерированной железной руды в шахтной печи с помощью водородсодержащих восстановительных газов при повышенном давлении, в котором восстановление осуществляют с использованием водорода в качестве восстановительного газа с максимальным содержанием примесей: CO - 5 об.%, CO2 - 5 об.%, CH2 - 5 об. % и водяной пар - 2 об.%. Водородсодержащий восстановительный газ, который содержит приблизительно 90 об.% H2, может содержать 1,9 об.% CO2 и 4,1 об.% CO. В этом случае CO и CO2 являются просто примесями.
Согласно варианту способа по настоящему изобретению, для регулирования соотношения CO/CO2 часть объема преобразованного газа, который получают в реформинге из пара и природного газа и затем подают в CO-конвертер для увеличения содержания H2, добавляют к колошниковому газу непосредственно, то есть минуя CO-конверсию, в количестве, которое может изменяться.
Другой предпочтительный вариант способа включает очистку преобразованного газа, а по выбору и колошникового газа, от CO2 до использования в качестве восстановительного газа и добавление непосредственно к восстановительному газу по крайней мере части объема преобразованного газа без очистки от CO2.
Кроме того, преобразованный газ, а по выбору также колошниковый газ, могут быть подвергнуты очистке от CO2, а регулирование соотношения CO/CO2 выполнено путем добавления непосредственно к восстановительному газу по крайней мере части объема колошникового газа без очистки от CO2.
Согласно другому предпочтительному варианту способа, преобразованный газ, а по выбору и колошниковый газ, подвергают очистке от CO2 до использования в качестве восстановительного газа, при этом содержание CO2 в очищенном газе регулируют, изменяя степень очистки от CO2.
Для дальнейшего уменьшения коррозии металла (metal dusting) целесообразно подать в восстановительный газ по крайней мере часть серы, имеющейся в содержащем оксиды железа материале, в виде H2S, образующегося при нагревании или при прямом восстановлении соответственно, вместе с колошниковым газом; при этом полезно объемное содержание H2S в восстановительном газе поддерживать с помощью колошникового газа равным (20 - 40) • 10-6, предпочтительно 25 • 10-6.
Если содержащий оксиды железа материал не включает достаточного количества серы, в него может быть добавлен сернистый материал типа серного колчедана.
Предпочтительно в качестве газа синтеза используют преобразованный природный газ.
Отношение CO/CO2 предпочтительно поддерживают равным 1,5 - 2,0.
Установка для осуществления способа включает по крайней мере один реактор прямого восстановления, канал подачи восстановительного газа, ведущий к упомянутому реактору прямого восстановления, и канал выпуска колошникового газа для выпуска из реактора прямого восстановления колошникового газа, образующегося при прямом восстановлении, реформер, канал для преобразованного газа, выходящий из реформера и соединенный с каналом выпуска колошникового газа, восстановительный газ, полученный из преобразованного газа и колошникового газа, поступает в реактор прямого восстановления по каналу подачи восстановительного газа, канал для преобразования газа и канал выпуска колошникового газа подведены к скрубберу CO2, и канал подачи восстановительного газа, который идет от скруббера CO2 к реакторам прямого восстановления, и отличается тем, что канал для преобразованного газа соединен по потоку с каналом подачи восстановительного газа посредством обводного канала в обход скруббера CO2.
Целесообразно канал выпуска колошникового газа связать по потоку с каналом подачи восстановительного газа посредством обводного канала в обход скруббера CO2.
При этом обводной(ые) канал(ы) оборудован(ы) регулирующим клапаном с возможностью управления от средств измерения концентрации CO2 и, если требуется, H2S.
Согласно предпочтительному варианту конструкции после реформера установлен CO-конвертер для преобразованного газа с возможностью его обхода для части преобразованного газа по обводному каналу.
Далее изобретение будет объяснено более подробно с помощью рисунка, представляющего процесс согласно предпочтительному варианту.
Установка по изобретению включает четыре реактора псевдоожиженного слоя 1 - 4, последовательно соединенные в группу, где содержащий оксиды железа материал типа тонкоизмельченной руды по каналу загрузки руды 5 подают в первый реактор псевдоожиженного слоя 1, в котором ее нагревают до температуры восстановления (или предварительного восстановления) и затем направляют из одного реактора псевдоожиженного слоя в другой реактор псевдоожиженного слоя по конвейерному транспортеру 6. Полностью восстановленный материал (губчатое железо) подвергают горячему брикетированию в устройстве брикетирования 7. При необходимости восстановленное железо защищают от переокисления в процессе брикетирования системой инертного газа, которая на фигуре не показана.
До подачи в первый реактор псевдоожиженного слоя 1 тонкоизмельченную руду подвергают предварительной обработке, такой как сушка и просеивание, которая подробно не иллюстрируется.
Восстановительный газ пропускают в противотоке к рудному потоку от реактора псевдоожиженного слоя 4 к реакторам псевдоожиженного слоя 3 -1 и выпускают из последнего по направлению движения газа реактора псевдоожиженного слоя 1 как колошниковый газ через канал выпуска колошникового газа 8, охлаждают и подвергают мокрой очистке в скруббере 9.
Восстановительный газ получают в реформере 10 путем преобразования природного газа, который подают по каналу 11, и десульфурируют в установке десульфурирования 12. Газ, выходящий из реформера, получают из природного газа и пара и по существу он состоит из H2, CO, CH4, H2O и CO2. Этот преобразованный природный газ подают по каналу для преобразованного газа 13 в несколько теплообменников 14, в которых он охлаждается до температуры 80 - 150oC и освобождается от воды, которая здесь конденсируется.
Канал для преобразованного газа 13 входит в канал выпуска колошникового газа 8 после того, как колошниковый газ сжимают посредством компрессора 15. Полученная таким образом смесь газов проходит через скруббер CO2 16, где она очищается от CO2 и также от H2S. После этого смесь пригодна для использования в качестве восстановительного газа. Этот восстановительный газ транспортируют по каналу подачи восстановительного газа 17, нагревают до температуры около 800oC в газонагревателе 18, установленном последовательно после скруббера CO2, и подают в первый по направлению газового потока реактор псевдоожиженного слоя 4, где он вступает в реакцию с тонкоизмельченной рудой с получением прямо восстановленного железа. Реакторы псевдоожиженного слоя 4 - 1 последовательно соединены в группу; восстановительный газ поступает из одного реактора псевдоожиженного слоя в другой через соединительные каналы 19.
Для того чтобы избежать переобогащения инертными газами типа N2, часть колошникового газа выводят из системы циркуляции газа 8, 17, 19. Отводимый колошниковый газ через ответвление 20 подают к нагревателю восстановительного газа 18, где он сгорает. Возможный недостаток энергии пополняют посредством подачи природного газа по трубопроводу 21.
Существенно высокое теплосодержание преобразованного природного газа, выходящего из реформера 10, а также дымовых газов реформера используют в рекуператоре 22 для предварительного нагрева природного газа после прохождения им десульфурирующей установки 12 для получения, пара требующегося для реформинга, и для предварительного нагрева воздуха, подаваемого к газонагревателю 18 по каналу 23, а также, если требуется, восстановительного газа. Воздух, подаваемый в установку для реформинга по каналу 24, также предварительно нагревают.
Для того чтобы обеспечить заданное отношение CO/CO2, которое должно быть равно 1 - 3, предпочтительно 1,5 - 2,0, и исключить или существенно уменьшить metal dusting, первый вариант изобретения предусматривает изменение отношения пар /природный газ питания реформера 10, при этом отношение пар/природный газ предпочтительно поддерживают 3 - 4,5, в частности 3,5. Регулирующие клапаны или управляющие клапаны, предназначенные для этой цели, обозначены позициями 25 и 26 и осуществляют соответственно регулирование или управление по результатам измерения соотношения CO/CO2 в восстановительном газе измерительным устройством 29.
Как видно из рисунка, преобразованный газ, по крайней мере часть его объема, подают в CO-конвертер 28 для увеличения в нем содержания H2 до того, как он будет направлен в скруббер CO2 16. Остальную часть объема преобразованного газа непосредственно примешивают к колошниковому газу в обход CO-конвертера 28 через обводной канал 29. Это позволяет поддерживать содержания CO таким, чтобы получить требующееся соотношение CO/CO2, позволяющее исключить metal dusting.
Далее регулирование соотношения CO/CO2 может быть осуществлено посредством введения части объемом колошникового газа непосредственно в канал подачи газа 17 по обводному каналу 30 в обход скруббера CO2 16. Кроме того, часть объема преобразованного газа также может быть непосредственно подана в канал подачи восстановительного газа 17 в обход скруббера CO2 16 через обводной канал 31, который в этом случае выходит из канала для преобразованного газа 13.
Все обводные каналы 26, 27, 28 оборудованы регулирующими или управляющими клапанами 32, 33, 34, действующими на основании измерения соотношения CO/CO2 в восстановительном газе измерительным устройством 29.
Соотношение CO/CO2 в восстановительном газе также может быть доведено до требующегося значения посредством пропускания всего колошникового газа и всего преобразованного газа через скруббер CO2 16, регулируя при этом степень очистки в нем так, чтобы часть CO2 (и следовательно, также часть H2S, поглощенного колошниковым газом из руды при ее нагреве) оставалась в газе, покидающем CO2 скруббер 16. При этом обеспечивается преимущество, заключающееся в отсутствии вспомогательных средств в виде обводных каналов 29, 30, 31 с регулирующими клапанами 32, 33, 34, однако требуется, чтобы суммарный объем газа, то есть весь колошниковый газ и весь преобразованный природный газ, проходили через скруббер CO2 16, и последний, таким образом, должен иметь соответствующие для такого количества размеры.
Колошниковый газ, покидающий реактор псевдоожиженного слоя 1, имеет объемное содержание H2S (40 - 140) • 10-6 в зависимости от содержания серы в руде. Газообразный H2S образуется при нагрева тонкоизмельченной руды до температуры восстановления или при предварительном восстановлении тонкоизмельченной руды.
Так как повышенное содержание H2S в восстановительном газе также приводит к уменьшению metal dusting, особенно целесообразно H2S не полностью удалять из колошникового газа в скруббере CO2, а обеспечить, чтобы требующееся количество H2S в восстановительном газе было внесено с помощью обводного канала 30 в обход скруббера CO2 16, который выходит из канала отвода колошникового газа 8 через управляющий или регулирующий клапан 33 и соединен с каналом подачи восстановительного газа 17. Регулирующий клапана 33 настроен таким образом, чтобы поддерживать объемное содержание H2S в восстановительном газе в пределах (20 - 40) • 10-6, предпочтительно около 25 • 10-6. В этом случае регулирующие клапаны предпочтительно управляются с помощью средства 30 измерения концентрации H2S.
Описанные выше меры для поддержания желательного соотношения CO/CO2 в восстановленном газе могут быть использованы в отдельности или также в совокупности нескольких из них или всех их таким образом, чтобы был обеспечен наиболее благоприятный вариант способа для соответствующих условий работы, как функция состава руды, и т.д.
Регулирование соотношения CO/CO2 равным приблизительно 1,7 и регулирования объемного содержания H2S равным 25 • 10-6 в восстановительном газе будет объяснено с помощью следующего примера.
100 т/час высушенной тонкоизмельченной руды загружали в установку для прямого восстановления тонкоизмельченной руды, выполненную в соответствии с рисунком и предназначенную для производства 70 т/час губчатого железа. Тонкоизмельченная руда имела следующий состав, %:
Гематит - 94,2
Порода - 2,2
Сера - 0,02
78000 м3/час колошникового газа, образующегося при прямом восстановлении, смешивали с 48000 м3/час преобразованного холодного природного газа и пропускали через скруббер CO2 16, в котором смешанный газ очищался от CO2 и основной части серы (объемы газов приведены для нормальных условий).
Преобразованный природный газ и колошниковый газ имели химические составы, указанные в таблице.
Газообразная смесь, выходящая из скруббера CO2, имела следующий состав:
CH4 - 22,80
CO - 6,15
CO2 - 0,80
H2 - 64,90
H2O - 2,10
N2 - 3,25
H2S - 2•10-6 (по объему)
Эту газообразную смесь смешивали с 78000 м3/час колошникового газа, который не прошел через скруббер CO2 16, но был введен в канал подачи восстановительного газа 17 через обводной канал 30. Образовавшийся при таком смешивании восстановительный газ подали в газонагреватель 18 и далее в реактор псевдоожиженного слоя 1 - 4. Этот восстановительный газ имел следующий химический состав:
CH4 - 24,50
CO - 6,00
CO2 - 3,60
H2 - 60,90
H2O - 1,50
N2 - 3,50
H2S - 25•10-6 (по объему)
Степень металлизации губчатого железа составила 92%.
Изобретение не ограничено описанными выше примерами и применимо также к другим процессам прямого восстановления, например, к таким, в которых реакторы псевдоожиженного слоя 1 - 4 заменены шахматными печами для крупнокусковой руды. Преобразованный природный газ также может быть заменен другими восстановительными газами, прежде всего содержащими CO и H2, типа LD-отходящий газ, EAF-отходящий газ, доменный газ от доменных печей, колошниковый газ от Корекс (Corex)-установок, каменноугольный газ, корекс-газ от Корекс (Corex)-газификаторов, химические газы.

Claims (16)

1. Способ исключения коррозии металла (metal dusting) при прямом восстановлении содержащего оксиды железа материала, включающий использование для его восстановления CO- и H2-содержащего восстановительного газа, полученного путем смешивания газа синтеза, в качестве которого используют преобразованный путем парового реформинга природный газ, с колошниковым газом, образующимся при прямом восстановлении содержащего оксиды железа материала, отличающийся тем, что в восстановительном газе поддерживают отношение CO/CO2 1 - 3 посредством регулирования параметров работы реформера, в котором осуществляют паровой реформинг природного газа, путем изменения отношения пар/природный газ.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отношение пар/природный газ поддерживают равным 3 - 4,5, в частности приблизительно 3,5.
3. Способ исключения коррозии металла (metal dusting) при прямом восстановлении содержащего оксиды железа материала, включающий использование для его восстановления CO- и H2-содержащего восстановительного газа, полученного путем смешивания газа синтеза, в качестве которого используют преобразованный путем парового реформинга природный газ, с колошниковым газом, образующимся при прямом восстановлении содержащего оксиды железа материала, отличающийся тем, что в восстановительном газе поддерживают отношение CO/CO2 1 - 3 путем разделения преобразованного природного газа на две части, одну из которых перед подачей на смешивание с колошниковым газом подвергают CO-конверсии, а другую подают на смешивание, минуя CO-конверсию, при этом часть преобразованного газа, подаваемого непосредственно на смешивание с колошниковым газом, изменяют.
4. Способ исключения коррозии металла (metal dusting) при прямом восстановлении содержащего оксиды железа материала, включающий использование для его восстановления CO- и H2-содержащего восстановительного газа, полученного путем смешивания газа синтеза с колошниковым газом, образующимся при прямом восстановлении содержащего оксиды железа материала, отличающийся тем, что в восстановительном газе поддерживают отношение CO/CO2 1 - 3 путем очистки газа синтеза, а по выбору и колошникового газа от CO2 до использования в качестве восстановительного газа и добавления непосредственно к восстановительному газу по крайней мере части объема синтеза без очистки от CO2.
5. Способ исключения коррозии металла (metal dusting) при прямом восстановлении содержащего оксиды железа материала, включающий использование для его восстановления CO- и H2-содержащего восстановительного газа, полученного путем смешивания газа синтеза с колошниковым газом, образующимся при прямом восстановлении содержащего оксиды железа материала, отличающийся тем, что в восстановительном газе поддерживают отношение CO/CO2 1 - 3 путем очистки газа синтеза, а по выбору и колошникового газа от CO2 до использования в качестве восстановительного газа и добавления непосредственно к восстановительному газу по крайней мере части объема колошникового газа без очистки от CO2.
6. Способ исключения коррозии металла (metal dusting) при прямом восстановлении содержащего оксиды железа материала, включающий использование для его восстановления CO- и H2-содержащего восстановительного газа, полученного путем смешивания газа синтеза с колошниковым газом, образующимся при прямом восстановлении содержащего оксиды железа материала, отличающийся тем, что в восстановительном газе поддерживают отношение CO/CO2 1 - 3 путем очистки газа синтеза, а по выбору и колошникового газа от CO2 до его использования в качестве восстановительного газа, при этом содержание CO2 в очищенном газе регулируют, изменяя степень очистки от CO2.
7. Способ исключения коррозии металла (metal dusting) при прямом восстановлении содержащего оксиды железа материала, включающий использование для его восстановления CO- и H2-содержащего восстановительного газа, полученного путем смешивания газа синтеза с колошниковым газом, образующимся при прямом восстановлении содержащего оксиды железа материала, отличающийся тем, что в восстановительном газе поддерживают отношение CO/CO2 1 - 3 путем подачи в восстановительный газ по крайней мере части серы, имеющейся в содержащем оксиды железа материале в виде H2S, образующегося при нагревании или при прямом восстановлении, вместе с колошниковым газом.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что объемное содержание H2S в восстановительном газе с помощью колошникового газа поддерживают равным (20 - 40) • 10-6, предпочтительно 25 • 10-6.
9. Способ по одному или обоим пп.7 и 8, отличающийся тем, что к содержащему оксиды железа материалу добавляют сернистый материал типа серного колчедана.
10. Способ по одному или нескольким пп.4 - 9, отличающийся тем, что в качестве газа синтеза используют один или несколько следующих газов: отходящий газ кислородных конвертеров (LD-отходящий газ), отходящий газ электродуговых печей (EAF-отходящий газ), отходящий газ доменных печей, колошниковый газ от Корекс (COREX)-установок, отходящий газ от Корекс (COREX) газификаторов, каменноугольный газ, химические газы.
11. Способ по одному или нескольким пп.4 - 9, отличающийся тем, что в качестве газа синтеза используют преобразованный природный газ.
12. Способ по одному или нескольким пп.1 - 11, отличающийся тем, что отношение CO/CO2 в восстановительном газе поддерживают равным 1,5 - 2,0.
13. Установка для осуществления способа по одному или нескольким пп.1 - 12, содержащая по крайней мере один реактор прямого восстановления для восстановления содержащего оксиды железа материала, канал для подачи восстановительного газа, ведущий к реактору прямого восстановления, канал для выпуска из реактора прямого восстановления колошникового газа, образующегося при прямом восстановлении, реформер, канал преобразованного газа, выходящий из реформера и соединенный с каналом для выпуска колошникового газа, и скруббер CO2, к которому подведены канал преобразованного газа и канал для выпуска колошникового газа и от которого отходит канал восстановительного газа, отличающийся тем, что канал преобразованного газа соединен по потоку с каналом подачи восстановительного газа посредством обводного канала в обход скруббера CO2.
14. Установка по п.13, отличающаяся тем, что канал выпуска колошникового газа связан по потоку с каналом подачи восстановительного газа посредством обводного канала в обход скруббера CO2.
15. Установка по п. 13 или 14, отличающаяся тем, что обводной(ые) канал(ы) оборудован(ы) регулирующим клапаном с возможностью управления от средств измерения концентрации CO2 и при необходимости H2S.
16. Установка по одному или нескольким пп.13 - 15, отличающаяся тем, что она снабжена CO-конвертером для преобразованного газа, установленным после реформера с возможностью его обхода для части преобразованного газа по обводному каналу.
RU97101115A 1994-06-23 1995-06-20 Способ исключения коррозии металла (metal dusting) при прямом восстановлении содержащего оксиды железа материала (варианты) RU2130079C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0125094A AT402938B (de) 1994-06-23 1994-06-23 Verfahren und anlage zur direktreduktion von verfahren und anlage zur direktreduktion von eisenoxidhältigem material eisenoxidhältigem material
ATA1250/94 1994-06-23
PCT/AT1995/000123 WO1996000304A1 (de) 1994-06-23 1995-06-20 Verfahren zur direktreduktion von eisenoxidhältigem material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97101115A RU97101115A (ru) 1999-02-10
RU2130079C1 true RU2130079C1 (ru) 1999-05-10

Family

ID=3509848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97101115A RU2130079C1 (ru) 1994-06-23 1995-06-20 Способ исключения коррозии металла (metal dusting) при прямом восстановлении содержащего оксиды железа материала (варианты)

Country Status (18)

Country Link
US (1) US5858058A (ru)
EP (1) EP0766748B1 (ru)
JP (2) JP3564140B2 (ru)
KR (1) KR100240812B1 (ru)
AT (1) AT402938B (ru)
AU (1) AU697637B2 (ru)
BR (1) BR9508066A (ru)
CA (1) CA2193854C (ru)
DE (1) DE59507436D1 (ru)
DZ (1) DZ1901A1 (ru)
MX (1) MX9606727A (ru)
MY (1) MY130549A (ru)
PE (1) PE47295A1 (ru)
RU (1) RU2130079C1 (ru)
SA (1) SA95160281B1 (ru)
UA (1) UA27018C2 (ru)
WO (1) WO1996000304A1 (ru)
ZA (1) ZA955182B (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8202474B2 (en) 2005-12-07 2012-06-19 Siemens Vai Metals Technologies Gmbh Conveyor system, composite system and method for coupling metallurgical methods

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT402733B (de) * 1994-06-23 1997-08-25 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren zur direktreduktion von eisenoxidhältigem material
AT406382B (de) * 1996-11-06 2000-04-25 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren zum herstellen von eisenschwamm durch direktreduktion von eisenoxidhältigem material
DE10260738A1 (de) * 2002-12-23 2004-07-15 Outokumpu Oyj Verfahren und Anlage zur Förderung von feinkörnigen Feststoffen
AT504863B1 (de) * 2007-01-15 2012-07-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh Verfahren und anlage zur erzeugung von elektrischer energie in einem gas- und dampfturbinen (gud) - kraftwerk
AT510955B1 (de) * 2011-05-30 2012-08-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh Reduktion von metalloxiden unter verwendung eines sowohl kohlenwasserstoff als auch wasserstoff enthaltenden gasstromes
ITUD20120130A1 (it) * 2012-07-18 2014-01-19 Danieli Off Mecc Apparato e metodo per la rimozione dello zolfo da un flusso di gas naturale da alimentare al reformer di un processo di riduzione diretta
CN113249536A (zh) 2013-07-22 2021-08-13 沙特基础工业公司 炉顶气在直接还原工艺中的使用
US9689076B2 (en) * 2014-10-10 2017-06-27 Airbus Ds Gmbh Method of cleaning turbine blades

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2752234A (en) * 1955-07-07 1956-06-26 United States Steel Corp Process for continuous gaseous reduction of iron ore in a fluidized bed system
GB799551A (en) * 1956-02-06 1958-08-13 Texaco Development Corp Reduction of a metal oxide with carbon monoxide and hydrogen
US3936296A (en) * 1970-02-25 1976-02-03 Campbell Donald L Integrated fluidized reduction and melting of iron ores
DE2103731A1 (de) * 1971-01-27 1972-08-17 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur Direktreduktion von Eisenerzen im festen Zustand unter Druck
US3827879A (en) * 1973-02-22 1974-08-06 Fierro Esponja Method for the gaseous reduction of metal ores
US4224057A (en) * 1979-08-20 1980-09-23 Hylsa, S.A. Method for carburizing sponge iron
JPS5811484B2 (ja) * 1980-12-04 1983-03-03 三菱重工業株式会社 還元鉄の製造方法
AT381954B (de) * 1984-08-16 1986-12-29 Voest Alpine Ag Verfahren zur direktreduktion von eisenoxidhaeltigen materialien
US5082251A (en) * 1990-03-30 1992-01-21 Fior De Venezuela Plant and process for fluidized bed reduction of ore
US5213611A (en) * 1990-08-27 1993-05-25 Hylsa S.A. De C.V. Method of controlling metallization of directly reduced ores
AT402937B (de) * 1992-05-22 1997-09-25 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren und anlage zur direktreduktion von teilchenförmigem eisenoxidhältigem material
DE4233140A1 (de) * 1992-10-02 1994-04-07 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur Reduktion von feinkörnigen eisenoxidhaltigen Stoffen durch Gasreduktion
US5531424A (en) * 1993-04-19 1996-07-02 Fior De Venezuela Fluidized bed direct reduction plant

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8202474B2 (en) 2005-12-07 2012-06-19 Siemens Vai Metals Technologies Gmbh Conveyor system, composite system and method for coupling metallurgical methods

Also Published As

Publication number Publication date
AU697637B2 (en) 1998-10-15
US5858058A (en) 1999-01-12
MX9606727A (es) 1997-03-29
DE59507436D1 (de) 2000-01-20
EP0766748A1 (de) 1997-04-09
MY130549A (en) 2007-06-29
ZA955182B (en) 1996-01-31
CA2193854A1 (en) 1996-01-04
JP3564140B2 (ja) 2004-09-08
AT402938B (de) 1997-09-25
KR100240812B1 (ko) 2000-01-15
WO1996000304A1 (de) 1996-01-04
ATA125094A (de) 1997-02-15
EP0766748B1 (de) 1999-12-15
JP2001271109A (ja) 2001-10-02
BR9508066A (pt) 1997-08-12
JPH10505387A (ja) 1998-05-26
PE47295A1 (es) 1996-01-04
AU2608195A (en) 1996-01-19
CA2193854C (en) 2001-10-02
SA95160281B1 (ar) 2005-10-05
DZ1901A1 (fr) 2002-02-17
UA27018C2 (ru) 2000-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2125098C1 (ru) Способ прямого восстановления материала, содержащего оксиды железа, и установка для осуществления способа
RU2078143C1 (ru) Способ восстановления мелкодисперсного железоокисного материала в псевдоожиженном слое и установка для его осуществления
CA2207395C (en) A process for the direct reduction of particulate iron-containing material and a plant for carrying out the process
US5676732A (en) Method for producing direct reduced iron utilizing a reducing gas with a high content of carbon monoxide
EP1036203B1 (en) Method and apparatus for controlling dri carburization
WO2009037587A2 (en) Method and apparatus for the direct reduction of iron ores utilizing gas from a melter-gasifier
KR100243930B1 (ko) 선철 및 해면철의 제조를 위한 플랜트 및 방법
RU2130079C1 (ru) Способ исключения коррозии металла (metal dusting) при прямом восстановлении содержащего оксиды железа материала (варианты)
US4439233A (en) Direct reduction of iron
CA2242255C (en) Process for producing sponge iron by direct reduction of iron-oxide-containing material
RU2122035C1 (ru) Способ прямого восстановления содержащего оксиды железа материала (варианты) и устройство для осуществления способа (варианты)
MXPA04002778A (es) Metodo para reducir material particulado que contiene metal, especialmente mineral de hierro.
RU97101115A (ru) Способ исключения коррозии металла ("metal dusting") при прямом восстановлении содержащего оксиды железа материала
KR100246630B1 (ko) 미립자 철산화물 물질을 직접환원하기 위한 방법 및 상기방법을 수행하기 위한 플랜트
KR19990087542A (ko) 해면금속 생산용 설비 및 방법
JP2001520310A (ja) Ｄｒｉの浸炭を制御するための方法および装置
RU2190022C2 (ru) Способ получения железа прямым восстановлением и устройство для его осуществления
KR100458551B1 (ko) 해면철의생산방법
RU2136763C1 (ru) Способ прямого восстановления мелкозернистого содержащего оксид железа материала в форме частиц, а также установка для осуществления этого способа