RU2643007C2 - Восстановление оксида железа до металлического железа с применением природного газа - Google Patents

Восстановление оксида железа до металлического железа с применением природного газа Download PDF

Info

Publication number
RU2643007C2
RU2643007C2 RU2016106016A RU2016106016A RU2643007C2 RU 2643007 C2 RU2643007 C2 RU 2643007C2 RU 2016106016 A RU2016106016 A RU 2016106016A RU 2016106016 A RU2016106016 A RU 2016106016A RU 2643007 C2 RU2643007 C2 RU 2643007C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas stream
gas
stream
coke oven
reducing
Prior art date
Application number
RU2016106016A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016106016A (ru
Inventor
Гари Э. МЕТИУС
Джеймз М. Джр. МАККЛИЛЛАНД
Дэвид К. МЕЙССНЕР
Стивен С. МОНТЕГЮ
Original Assignee
Мидрэкс Текнолоджиз, Инк.
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
Priority claimed from US13/955,654 external-priority patent/US9028585B2/en
Priority claimed from US14/069,493 external-priority patent/US9127326B2/en
Application filed by Мидрэкс Текнолоджиз, Инк. filed Critical Мидрэкс Текнолоджиз, Инк.
Publication of RU2016106016A publication Critical patent/RU2016106016A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2643007C2 publication Critical patent/RU2643007C2/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
    • C21B13/02—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in shaft furnaces
    • C21B13/029—Introducing coolant gas in the shaft furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/02—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in shaft furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/36—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using oxygen or mixtures containing oxygen as gasifying agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • 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
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/025—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a partial oxidation step
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • C21B2100/62—Energy conversion other than by heat exchange, e.g. by use of exhaust gas in energy production
    • 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]
    • 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
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способам восстановления оксида железа до металлического железа с применением коксового газа. Изобретение предусматривает замену установки риформинга альтернативным компонентом, с помощью которого возможно превращение коксового газа в восстановительный газ/синтез-газ, пригодный для прямого восстановления, с минимальной обработкой или очисткой. Углеводороды превращают в H2 и CO. S не влияет на превращение в синтез-газ, а удаляется или иным образом убирается посредством слоя железа в шахтной печи для прямого восстановления. 3 н. и 31 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ НА РОДСТВЕННУЮ (РОДСТВЕННЫЕ) ЗАЯВКУ (ЗАЯВКИ)
[0001] Настоящая заявка на патент/патент является частичным продолжением одновременно рассматриваемой заявки на патент США № 13/955654, поданной 31 июля 2013 года и озаглавленной «СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОКСИДА ЖЕЛЕЗА ДО МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ЖЕЛЕЗА С ПРИМЕНЕНИЕМ КОКСОВОГО ГАЗА И ГАЗА ИЗ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ С ПОДАЧЕЙ КИСЛОРОДА», которая является частичным продолжением одновременно рассматриваемой заявки на патент США № 13/363044, поданной 31 января 2012 года и озаглавленной «СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОКСИДА ЖЕЛЕЗА ДО МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ЖЕЛЕЗА С ПРИМЕНЕНИЕМ КОКСОВОГО ГАЗА И ГАЗА ИЗ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ С ПОДАЧЕЙ КИСЛОРОДА», которая является частичным продолжением одновременно рассматриваемой заявки на патент США № 13/107013, поданной 13 мая 2011 года и озаглавленной «СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОКСИДА ЖЕЛЕЗА ДО МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ЖЕЛЕЗА С ПРИМЕНЕНИЕМ КОКСОВОГО ГАЗА И ГАЗА ИЗ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ С ПОДАЧЕЙ КИСЛОРОДА», которая заявляет преимущество по приоритету предварительной заявки на патент США № 61/334786, поданной 14 мая 2010 года и озаглавленной «СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОКСИДА ЖЕЛЕЗА ДО МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ЖЕЛЕЗА С ПРИМЕНЕНИЕМ КОКСОВОГО ГАЗА И ГАЗА ИЗ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ С ПОДАЧЕЙ КИСЛОРОДА», все содержания которых полностью включены в данный документ посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0002] В целом настоящее изобретение относится к новым системе и способу для восстановления оксида железа до металлического железа с применением чистого или неочищенного (то есть вблизи устья скважины) природного газа (NG), чистого или загрязненного коксового газа (COG) или подобного. Более конкретно, в настоящем изобретении используют систему для тепловой реакции (TRS), предназначенную для риформинга NG или подобного с минимальной обработкой или очисткой так, что в результате получают синтез-газ (сингаз), пригодный для прямого восстановления.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0003] В традиционных способах риформинга для прямого восстановления (DR) оксида железа до металлического железа используют NG, который был обработан или очищен с удалением загрязняющих примесей, таких как углеводороды (газы и жидкости), избыточный диоксид углерода (CO2), сера (S) и т. д. В большинстве установок риформинга возможна обработка некоторого количества этана (C2H6), пропана (C3H8), бутана (C4H10) и следовых количеств C5+, но в первую очередь они выполнены с возможностью риформинга, например, метана (CH4) с колошниковым газом. S выступает в качестве каталитического яда и может допускаться лишь при низких количествах в ppm в диапазоне от 5 до 10 ppm.
[0004] Таким образом, в данной области техники все еще существует необходимость в системах и способах, которые заменят установку риформинга альтернативным компонентом, с помощью которого возможно превращение чистого или неочищенного NG, чистого или загрязненного COG или подобного в восстановительный газ/синтез-газ, пригодный для DR, с минимальной обработкой или очисткой. Углеводороды и подобные будут превращаться в водород (H2) и монооксид углерода (CO). S не будет влиять на превращение в восстановительный газ/синтез-газ, а будет удалена или иным образом убрана посредством слоя железа в шахтной печи для DR.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0005] В различных иллюстративных вариантах осуществления настоящее изобретение предусматривает именно такие системы и способы, которые заменят установку риформинга альтернативным компонентом, с помощью которого возможно превращение чистого или неочищенного NG, чистого или загрязненного COG или подобного в восстановительный газ/синтез-газ, пригодный для DR, с минимальной обработкой или очисткой. Углеводороды и подобные превращают в H2 и CO. S не влияет на превращение в синтез-газ, а удаляется или иным образом убирается посредством слоя железа в шахтной печи для DR. Следует отметить, что железо прямого восстановления (DRI), загрязненное высокими уровнями S, не может быть пригодным в качестве исходного сырья для электродуговой печи (EAF), но может быть пригодным, например, в качестве металлизированного исходного сырья для доменной печи.
[0006] В одном иллюстративном варианте осуществления настоящее изобретение предусматривает способ восстановления оксида железа до металлического железа, включающий обеспечение потока колошникового газа из шахтной печи для прямого восстановления; удаление диоксида углерода из потока колошникового газа с применением системы удаления диоксида углерода; нагревание потока колошникового газа в газонагревателе с образованием потока восстановительного газа, обеспечение потока восстановительного газа для шахтной печи для прямого восстановления с целью восстановления оксида железа до металлического железа и добавление одного из потока природного газа и потока коксового газа в поток восстановительного газа в качестве потока синтез-газа. Один из потока природного газа и потока коксового газа содержит один или более из углеводорода, водорода, монооксида углерода, диоксида углерода и серы. Способ также включает предварительное нагревание одного из потока природного газа и потока коксового газа в предварительном нагревателе перед добавлением одного из потока природного газа и потока коксового газа в поток восстановительного газа в качестве потока синтез-газа. Способ дополнительно включает проведение реакции с предварительно нагретым одним из потока природного газа и потока коксового газа в системе для тепловой реакции с образованием потока синтез-газа. Система для тепловой реакции содержит горячую кислородную горелку и форсунку, в которых используют кислород и топливо. Кислород получают из воздухоразделительной установки. Топливо содержит часть потока колошникового газа. Еще способ дополнительно включает обеспечение части одного из потока природного газа и потока коксового газа для газонагревателя в качестве топлива. Еще способ дополнительно включает обогрев предварительного нагревателя частью потока колошникового газа. Еще способ дополнительно включает обеспечение части предварительно нагретого одного из потока природного газа и потока коксового газа для шахтной печи для прямого восстановления в качестве одного или более из газа из кольцевого трубопровода для обогащения и газа из переходной зоны. Еще способ дополнительно включает добавление кислорода в газ из кольцевого трубопровода. Еще способ дополнительно включает образование пара в котле с применением физической теплоты потока колошникового газа и утилизацию пара в системе удаления диоксида углерода (абсорбционного типа). Еще способ дополнительно включает обеспечение части потока колошникового газа для газонагревателя в качестве топлива.
[0007] В другом иллюстративном варианте осуществления настоящее изобретение предусматривает способ восстановления оксида железа до металлического железа, включающий обеспечение потока колошникового газа из шахтной печи для прямого восстановления; удаление диоксида углерода из потока колошникового газа с применением системы удаления диоксида углерода; удаление влаги из потока колошникового газа с применением сатуратора; нагревание потока колошникового газа в газонагревателе с образованием потока восстановительного газа, обеспечение потока восстановительного газа для шахтной печи для прямого восстановления с целью восстановления оксида железа до металлического железа и добавление одного из потока природного газа и потока коксового газа в поток колошникового газа в качестве потока синтез-газа. Один из потока природного газа и потока коксового газа содержит один или более из углеводорода, водорода, монооксида углерода, диоксида углерода и серы. Способ также включает предварительное нагревание одного из потока природного газа и потока коксового газа в теплообменнике с образованием потока синтез-газа. Способ дополнительно включает проведение реакции с предварительно нагретым одним из потока природного газа и потока коксового газа в системе для тепловой реакции с образованием потока синтез-газа. Система для тепловой реакции содержит горячую кислородную горелку и форсунку, в которых используют кислород и топливо. Кислород получают из воздухоразделительной установки. Топливо содержит часть потока колошникового газа. Еще способ дополнительно включает охлаждение предварительно нагретого и прореагировавшего одного из потока природного газа и потока коксового газа в котле и теплообменнике с образованием потока синтез-газа. Еще способ дополнительно включает обеспечение части одного из потока природного газа и потока коксового газа для газонагревателя в качестве топлива. Теплообменник приводится в действие посредством перекрестного обмена потока синтез-газа с одним из потока природного газа и потока коксового газа. Еще способ дополнительно включает обеспечение части предварительно нагретого одного из потока природного газа и потока коксового газа для шахтной печи для прямого восстановления в качестве одного или более из газа из кольцевого трубопровода для обогащения и газа из переходной зоны. Еще способ дополнительно включает образование пара в первом котле с применением потока колошникового газа и утилизацию пара в системе удаления диоксида углерода (абсорбционного типа). Еще способ дополнительно включает образование пара во втором котле с применением предварительно нагретого и прореагировавшего одного из потока природного газа и потока коксового газа и утилизацию пара в системе удаления диоксида углерода. Еще способ дополнительно включает обеспечение части потока колошникового газа для газонагревателя в качестве топлива. Еще способ дополнительно включает добавление кислорода в поток восстановительного газа.
[0008] В дополнительном иллюстративном варианте осуществления настоящее изобретение предусматривает способ восстановления оксида железа до металлического железа, включающий обеспечение одного из потока природного газа и потока коксового газа; предварительное нагревание одного из потока природного газа и потока коксового газа в теплообменнике; проведение реакции с предварительно нагретым одним из потока природного газа и потока коксового газа в системе для тепловой реакции с образованием потока восстановительного газа и обеспечение потока восстановительного газа для шахтной печи для прямого восстановления с целью восстановления оксида железа до металлического железа. Один из потока природного газа и потока коксового газа содержит один или более из углеводорода, водорода, монооксида углерода, диоксида углерода и серы. Система для тепловой реакции содержит горячую кислородную горелку и форсунку, в которых используют кислород и топливо. Кислород получают из воздухоразделительной установки. Топливо содержит часть потока колошникового газа, полученного из шахтной печи для прямого восстановления, которую охлаждают в теплообменнике и очищают в скруббере. Один из потока природного газа и потока коксового газа предварительно нагревают в теплообменнике посредством перекрестного обмена с потоком колошникового газа. Способ также включает обеспечение части предварительно нагретого одного из потока природного газа и потока коксового газа для шахтной печи для прямого восстановления в качестве одного или более из газа из кольцевого трубопровода для обогащения и газа из переходной зоны. Способ дополнительно включает утилизацию остальной части охлажденного/очищенного потока колошникового газа в одном или более из системы выработки энергии и сталеплавильного агрегата.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
[0009] Настоящее изобретение представлено и описано в данном документе со ссылкой на различные графические материалы, на которых подобные номера ссылок используют для обозначения подобных компонентов системы/этапов способа соответственно и на которых:
[0010] фиг. 1 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую один иллюстративный вариант осуществления новых системы и способа для восстановления оксида железа до металлического железа с применением чистого или неочищенного NG в соответствии с настоящим изобретением, в частности, чистый или неочищенный NG применяют в сочетании с установкой для DR с низким содержанием углерода (т.е. до приблизительно 1-2%), такой как установка для получения горячебрикетированного железа (HBI) или подобная;
[0011] фиг. 2 представляет собой другую блок-схему, иллюстрирующую альтернативный иллюстративный вариант осуществления новых системы и способа для восстановления оксида железа до металлического железа с применением чистого или неочищенного NG в соответствии с настоящим изобретением, в частности чистый или неочищенный NG применяют в сочетании с установкой для DR с высоким содержанием углерода (т. е. более чем приблизительно 2%); и
[0012] фиг. 3 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую один иллюстративный вариант осуществления новых прямоточной (т. е. без рециркуляции) системы и способа для восстановления оксида железа до металлического железа с применением чистого или неочищенного NG в соответствии с настоящим изобретением.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0013] Ссылаясь теперь конкретно на фиг. 1-3, в системах и способах в соответствии с настоящим изобретением предусматривают и используют отдельные компоненты, которые хорошо известны специалисту в данной области техники и, таким образом, не проиллюстрированы или не описаны подробно в данном документе. Однако такие отдельные компоненты объединяют различным образом с образованием целого изобретения. Отдельные компоненты включают в себя без ограничения традиционную шахтную печь для DR, котлы, охладители/скрубберы, системы для удаления CO2, компрессоры, сатураторы, газонагреватели, теплообменники, источники газа (и/или соответствующие сосуды для хранения газа) и подобные.
[0014] В общем, шахтная печь 110, 210, 310 для DR имеет верхнюю секцию, через которую подают железную руду в форме окатышей, кусков, агломератов и т. д. Восстановленные окатыши, куски, агломераты и т. д. удаляют через нижнюю секцию шахтной печи 110, 210, 310 для DR в виде DRI. Впускное отверстие 120, 220, 320 для восстановительного газа/синтез-газа расположено между загрузкой сырья и выгрузкой продукта и через него подают горячий восстановительный газ/синтез-газ в шахтную печь 110, 210, 310 для DR. Данный горячий восстановительный газ/синтез-газ содержит CH4, который традиционно подвергают риформингу возле впускного отверстия 120, 220, 320 для газа шахтной печи 110, 210, 310 для DR с помощью CO2 и воды (H2O), содержащиеся в горячем восстановительном газе/синтез-газе, с получением дополнительного H2, CO и углерода (C). Горячее железо прямого восстановления (HDRI) в реакции риформинга выступает в качестве катализатора. После данной реакции риформинга горячий восстановительный газ/синтез-газ, содержащий H2 и CO, восстанавливает оксид железа до металлического железа и выходит из шахтной печи 110, 210, 310 для DR в виде отработанного восстановительного газа (или колошникового газа) посредством отводного трубопровода в верхней части шахтной печи 10 для DR. Данный колошниковый газ 130, 230, 330 затем может быть извлечен и повторно использован для ряда целей.
[0015] Как описано выше, в различных иллюстративных вариантах осуществления настоящее изобретение предусматривает системы и способы, которые заменят традиционную установку риформинга альтернативным компонентом, с помощью которого возможно превращение чистого или неочищенного NG, чистого или загрязненного COG или подобного в восстановительный газ/синтез-газ, пригодный для DR, с минимальной обработкой или очисткой. Углеводороды и подобные превращают в H2 и CO. S не влияет на превращение в восстановительный газ/синтез-газ, а удаляется или иным образом убирается посредством слоя железа в шахтной печи для DR. Колошниковый газ может непрерывно рециркулироваться, или может применяться прямоточный подход. Опять же, следует отметить, что DRI, загрязненное высокими уровнями S, не может быть пригодным в качестве исходного сырья для EAF, но может быть пригодным, например, в качестве металлизированного исходного сырья для доменной печи.
[0016] Ссылаясь теперь конкретно на фиг. 1, в одном иллюстративном варианте осуществления настоящего изобретения предлагаются системы и способы 105 для восстановления оксида железа до металлического железа с применением чистого или неочищенного NG, чистого или загрязненного COG или подобного в установке для DR с низким содержанием углерода (до приблизительно 1-2%), такой как установка для получения HBI или подобная. В данном иллюстративном варианте осуществления применяют чистый или неочищенный NG, чистый или загрязненный COG или подобный до приблизительно 250 м3/т DRI для NG и 500-600 м3/т DRI для COG. Повторно используемый колошниковый газ 130 удаляют из шахтной печи 110 для DR и подают в котел 132 и охладитель/скруббер 134 для образования пара, удаления воды, охлаждения и/или очистки, полученный в результате повторно используемый колошниковый газ 136 насыщают при температуре от приблизительно 30°C до приблизительно 45°C. Данный повторно используемый колошниковый газ 136 затем разделяют на несколько потоков. Первый поток 138 подают в блок 140 удаления CO2 абсорбционного типа или подобный, в котором удаляют приблизительно 95% CO2 и S (в виде H2S) из данного первого потока 138, и газонагреватель 142, в котором нагревают первый поток 138 до температуры от приблизительно 900°C до приблизительно 1100°C, посредством чего обеспечивают поток 144 восстановительного газа, который подают в шахтную печь 110 для DR. При необходимости кислород (O2) 146 может добавляться в поток 144 восстановительного газа перед подачей потока 144 восстановительного газа в шахтную печь 110 для DR. Необязательно блок 140 удаления CO2 представляет собой блок удаления CO2 мембранного типа, блок адсорбции со сдвигом давления (PSA), блок вакуумной адсорбции со сдвигом давления (VPSA) и т.д. Пар 148 из котла 132 может применяться в блоке 140 удаления CO2 абсорбционного типа или для других применений, в том числе выработки энергии. CO2 и азот (N2) также удаляют, например, посредством газоотвода 150 газонагревателя. Второй поток 152 применяют в качестве топлива для газонагревателя. Третий поток 154 применяют для обогрева предварительного нагревателя 156. Подвод сжатого чистого или неочищенного NG, чистого или загрязненного COG или подобного 158 обрабатывают посредством предварительного нагревателя 156 и предварительно нагревают до температуры от приблизительно 300°C до приблизительно 500°C. При необходимости как CO2, так и N2 160 отводят через предварительный нагреватель 156. Перед предварительным нагреванием часть NG или COG 158 может применяться в качестве топлива 162 для газонагревателя. Преимущественно после предварительного нагревания часть NG или COG 158 может обеспечиваться для шахтной печи 110 для DR в виде газа 164 из кольцевого трубопровода (для обогащения) (BG), и часть NG или COG 158 может передаваться в шахтную печь 110 для DR в качестве газа 166 из переходной зоны (TZ). Остальную часть NG или COG 158 обрабатывают с помощью TRS 168 с образованием потока 170 синтез-газа, который добавляют в ранее упомянутый поток 144 восстановительного газа. Часть потока 171 синтез-газа могут добавлять во впускное отверстие газонагревателя 142 с обеспечением дополнительной влаги таким образом, что предупреждают накапливание C в газонагревателе 142. Предпочтительно поток 170 синтез-газа включает по меньшей мере приблизительно 82% H2 и CO. В общем, TRS 168 содержит горячую кислородную горелку 172 (HOB) и форсунку 174. Топливо 176, полученное из повторно используемого потока 136 колошникового газа, объединяют с O2 178 из воздухоразделительной установки 180 или подобного в HOB 168 и при высокой температуре (т.е. 2000-2500°C) нагнетают через форсунку 174 и приводят в контакт с NG или COG 158 с образованием потока 170 синтез-газа. Применение NG или COG 158 в BG и газе TZ позволяет регулировать содержание углерода в полученном в результате DRI, а также температуру слоя в шахтной печи 110 для DR.
[0017] Ссылаясь теперь конкретно на фиг. 2, в другом иллюстративном варианте осуществления настоящего изобретения предлагаются системы и способы 205 для восстановления оксида железа до металлического железа с применением чистого или неочищенного NG, чистого или загрязненного COG или подобного в установке для DR с высоким содержанием углерода (более чем приблизительно 2%) или подобном. Повторно используемый колошниковый газ 230 удаляют из шахтной печи 210 для DR и подают в котел 232 и охладитель/скруббер 234 для образования пара, удаления воды, охлаждения и/или очистки, полученный в результате повторно используемый колошниковый газ 236 насыщают при температуре от приблизительно 30°C до приблизительно 45°C. Данный повторно используемый колошниковый газ 236 затем разделяют на несколько потоков. Первый поток 238 подают в блок 240 удаления CO2 абсорбционного типа или подобный, в котором удаляют приблизительно 95% CO2 и S (в виде H2S) из данного первого потока 238, сатуратор 241, в котором удаляют H2O из данного первого потока 238, и газонагреватель 242, в котором нагревают первый поток 238 до температуры от приблизительно 900°C до приблизительно 1100°C, посредством чего обеспечивают поток 244 восстановительного газа, который подают в шахтную печь 210 для DR. При необходимости O2 246 может добавляться в поток 244 восстановительного газа перед подачей потока 244 восстановительного газа в шахтную печь 210 для DR. Необязательно блок 240 удаления CO2 представляет собой блок удаления CO2 мембранного типа, блок PSA, блок VPSA и т.д. Пар 248 из котла 232 может применяться в блоке 240 удаления CO2 абсорбционного типа или для других применений, в том числе выработки энергии. CO2 и N2 также удаляют, например, посредством газоотвода 250 газонагревателя. Второй поток 253 применяют в качестве топлива для газонагревателя. Подвод сжатого чистого или неочищенного NG, чистого или загрязненного COG или подобного 258 обрабатывают посредством теплообменника 256 и предварительно нагревают до температуры от приблизительно 300°C до приблизительно 500°C. Необязательно теплообменник 256 приводится в действие посредством перекрестного обмена с еще нагретым синтез-газом 270, как описано более подробно ниже. Перед предварительным нагреванием часть NG или COG 258 может применяться в качестве топлива 262 для газонагревателя. Опять же, часть предварительно нагретого NG или COG 258 может передаваться в шахтную печь 210 для DR в качестве BG 265, а часть предварительно нагретого NG или COG 258 может передаваться в шахтную печь 210 для DR в качестве газа 275 TZ. Опять же, остальную часть предварительно нагретого NG или COG 258 обрабатывают с помощью TRS 268 с образованием нагретого синтез-газа 270. Предпочтительно нагретый синтез-газ 270 включает по меньшей мере приблизительно 82% H2 и CO и образуется с помощью TRS 268 и рециркуляционной линии, включающей TRS 268, котел 284 (в котором также образуется пар 286 для применения в блоке 240 удаления CO2) и теплообменник 256, в котором охлаждают предварительно нагретый и прореагировавший поток NG или COG с образованием синтез-газа 270. В общем, TRS 268 содержит HOB 272 и форсунку 274. Топливо 276, полученное из повторно используемого потока 252 колошникового газа, объединяют с O2 278 из воздухоразделительной установки 280 или подобного в HOB 272 и при высокой температуре (т.е. 2000-2500°C) нагнетают через форсунку 274 и приводят в контакт с предварительно нагретым NG или COG 258 с образованием потока 270 синтез-газа. Поток 270 синтез-газа предпочтительно объединяют с потоком 244 восстановительного газа между блоком 240 удаления CO2 и сатуратором 241. Однако во всех иллюстративных вариантах осуществления следует отметить, что поток 270 синтез-газа (170 на фиг. 1), если он содержит высокие уровни CO2 и/или S, преимущественно может быть введен перед блоком 240 удаления CO2 (140 на фиг. 1) с целью удаления избыточного CO2 и/или H2S. Опять же, O2 246 может добавляться в поток 244 восстановительного газа перед введением в шахтную печь 210 для DR. В данном варианте осуществления, учитывая предусмотренное более высокое содержание углерода, желательно меньшее количество H2O с целью обеспечения соответствующего отношения восстановительных газов к окисляющим газам. Таким образом, температуру на выходе из TRS 268 примерно 1200°C понижают до примерно 400-600°C посредством котла 284, который остужают до примерно 200°C посредством теплообменника 256. Затем в сатуратор 241 отбирают примерно 12%-H2O потока 270 синтез-газа и при объединении с потоком 238 повторно используемого колошникового газа уменьшают содержание влаги до примерно 2-6%. Опять же, применение NG или COG 258 в BG и газе TZ позволяет регулировать содержание углерода в полученном в результате DRI, а также температуру слоя в шахтной печи 210 для DR.
[0018] Ссылаясь теперь конкретно на фиг. 3, в дополнительном иллюстративном варианте осуществления настоящего изобретения предлагаются системы и способы 305 для восстановления оксида железа до металлического железа с применением чистого или неочищенного NG, чистого или загрязненного COG или подобного в прямоточном режиме (т. е. без рециркуляции). Данный альтернативный иллюстративный вариант осуществления обеспечивает чистый или неочищенный NG, чистый или загрязненный COG или подобные, подлежащие применению как для получения металлического железа, так и выработки энергии, а также в сталеплавильном агрегате в применениях, где необходима такая многофункциональность. Подвод сжатого NG или COG 332 обрабатывают посредством теплообменника 334 и нагревают до температуры от приблизительно 300°C до приблизительно 500°C. Отработанный поток 336 колошникового газа охлаждают и/или очищают в теплообменнике 334 и скруббере 338, и полученный в результате поток газа может применяться в качестве топлива 340 для TRS 342 или подобного и/или для выработки энергии/горелок 344 на сталеплавильном заводе. Опять же, часть нагретого NG или COG 332 может передаваться в шахтную печь 310 для DR в качестве BG 346 для обогащения, а часть нагретого NG или COG 332 может передаваться в шахтную печь 310 для DR в качестве газа 348 TZ. Остальную часть нагретого NG или COG 332 обрабатывают с помощью TRS 342 с образованием потока 350 синтез-газа/восстановительного газа. Предпочтительно в потоке 350 синтез-газа/восстановительного газа предусматривают отношение восстановителя к окислителю приблизительно 5 к 6. В общем, TRS 342 содержит HOB 352 и форсунку 354. Топливо 340, полученное, например, из теплообменника 334, объединяют с O2 356 из воздухоразделительной установки 358 или подобного в HOB 352, при высокой температуре (т.е. 2000-2500°C) нагнетают через форсунку 354 и приводят в контакт со сжатым нагретым NG или COG 332 с образованием потока 350 синтез-газа/восстановительного газа. Опять же, применение NG или COG 332 в BG и газе TZ позволяет регулировать содержание углерода в полученном в результате DRI, а также температуру слоя в шахтной печи 310 для DR.
[0019] Как описано выше, в различных иллюстративных вариантах осуществления настоящее изобретение предусматривает системы и способы, которые заменят традиционную установку риформинга альтернативным компонентом, с помощью которого возможно превращение чистого или неочищенного NG, чистого или загрязненного COG или подобного в восстановительный газ/синтез-газ, пригодный для DR, с минимальной обработкой или очисткой. Углеводороды и подобные превращают в H2 и CO. S не влияет на превращение в восстановительный газ/синтез-газ, а удаляется или иным образом убирается посредством слоя железа в шахтной печи для DR. Колошниковый газ может непрерывно рециркулироваться, или может применяться прямоточный подход. Опять же, следует отметить, что DRI, загрязненное высокими уровнями S, не может быть пригодным в качестве исходного сырья для EAF, но может быть пригодным, например, в качестве металлизированного исходного сырья для доменной печи.
[0020] Хотя настоящее изобретение было изображено и описано в данном документе со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления и его конкретные примеры, специалистам в данной области техники будет очевидно, что комбинации таких вариантов осуществления и примеров и другие варианты осуществления и примеры могут выполнять подобные функции и/или с их помощью можно добиться подобных результатов. Все эти эквивалентные варианты осуществления и примеры находятся в пределах сущности и объема настоящего изобретения, предусмотрены настоящим изобретением и предполагается, что они включены в нижеследующую формулу изобретения.

Claims (49)

1. Способ восстановления оксида железа до металлического железа, включающий
обеспечение потока колошникового газа из шахтной печи для прямого восстановления;
удаление диоксида углерода из потока колошникового газа с применением системы удаления диоксида углерода;
нагревание потока колошникового газа в газонагревателе с образованием потока восстановительного газа и обеспечение потока восстановительного газа для шахтной печи для прямого восстановления с целью восстановления оксида железа до металлического железа и
добавление потока коксового газа в поток восстановительного газа в качестве потока синтез-газа;
предварительное нагревание потока коксового газа в предварительном нагревателе перед добавлением потока коксового газа в поток восстановительного газа в качестве потока синтез-газа.
2. Способ по п. 1, в котором поток коксового газа содержит один или более из углеводорода, водорода, монооксида углерода, диоксида углерода и серы.
3. Способ по п. 1, дополнительно включающий проведение реакции с предварительно нагретым потоком коксового газа в системе для тепловой реакции с образованием потока синтез-газа.
4. Способ по п. 3, в котором система для тепловой реакции содержит горячую кислородную горелку и форсунку, в которых утилизируют кислород и топливо.
5. Способ по п. 4, в котором кислород получают из воздухоразделительной установки.
6. Способ по п. 4, в котором топливо содержит часть потока колошникового газа.
7. Способ по п. 1, дополнительно включающий обеспечение части потока коксового газа для газонагревателя в качестве топлива.
8. Способ по п. 1, дополнительно включающий обогрев предварительного нагревателя частью потока колошникового газа.
9. Способ по п. 1, дополнительно включающий обеспечение части предварительно нагретого потока коксового газа для шахтной печи для прямого восстановления в качестве одного или более из газа из кольцевого трубопровода для обогащения и газа из переходной зоны.
10. Способ по п. 9, дополнительно включающий добавление кислорода в газ из кольцевого трубопровода для обогащения.
11. Способ по п. 1, дополнительно включающий образование пара в котле с применением физической теплоты потока колошникового газа и утилизацию пара в системе удаления диоксида углерода.
12. Способ по п. 1, дополнительно включающий обеспечение части потока колошникового газа для газонагревателя в качестве топлива.
13. Способ восстановления оксида железа до металлического железа, включающий
обеспечение потока колошникового газа из шахтной печи для прямого восстановления;
удаление диоксида углерода из потока колошникового газа с применением системы удаления диоксида углерода;
удаление влаги из одного или более из потока колошникового газа и потока синтез-газа с применением сатуратора;
нагревание потока колошникового газа в газонагревателе с образованием потока восстановительного газа и обеспечение потока восстановительного газа для шахтной печи для прямого восстановления, восстанавливающего оксид железа до металлического железа, и
добавление потока коксового газа в поток колошникового газа в качестве потока синтез-газа;
предварительное нагревание потока коксового газа в теплообменнике с образованием потока синтез-газа.
14. Способ по п. 13, в котором поток коксового газа содержит один или более из углеводорода, водорода, монооксида углерода, диоксида углерода и серы.
15. Способ по п. 13, дополнительно включающий проведение реакции с предварительно нагретым потоком коксового газа в системе для тепловой реакции с образованием потока синтез-газа.
16. Способ по п. 15, в котором система для тепловой реакции содержит горячую кислородную горелку и форсунку, в которых утилизируют кислород и топливо.
17. Способ по п. 16, в котором кислород получают из воздухоразделительной установки.
18. Способ по п. 16, в котором топливо содержит часть потока колошникового газа.
19. Способ по п. 15, дополнительно включающий охлаждение предварительно нагретого и прореагировавшего потока коксового газа в котле и теплообменнике с образованием потока синтез-газа.
20. Способ по п. 13, дополнительно включающий обеспечение части потока коксового газа для газонагревателя в качестве топлива.
21. Способ по п. 13, в котором теплообменник приводится в действие посредством перекрестного обмена с потоком синтез-газа.
22. Способ по п. 13, дополнительно включающий обеспечение части предварительно нагретого потока коксового газа для шахтной печи для прямого восстановления в качестве одного или более из газа из кольцевого трубопровода для обогащения и газа из переходной зоны.
23. Способ по п. 13, дополнительно включающий образование пара в первом котле с применением потока колошникового газа и утилизацию пара в системе удаления диоксида углерода.
24. Способ по п. 15, дополнительно включающий образование пара во втором котле с применением предварительно нагретого и прореагировавшего потока коксового газа и утилизацию пара в системе удаления диоксида углерода.
25. Способ по п. 13, дополнительно включающий обеспечение части потока колошникового газа для газонагревателя в качестве топлива.
26. Способ по п. 13, дополнительно включающий добавление кислорода в поток восстановительного газа.
27. Способ восстановления оксида железа до металлического железа, включающий
обеспечение потока коксового газа;
предварительное нагревание потока коксового газа в теплообменнике;
проведение реакции с предварительно нагретым потоком коксового газа в системе для тепловой реакции с образованием потока восстановительного газа и
обеспечение потока восстановительного газа для шахтной печи для прямого восстановления, восстанавливающего оксид железа до металлического железа.
28. Способ по п. 27, в котором поток коксового газа содержит один или более из углеводорода, водорода, монооксида углерода, диоксида углерода и серы.
29. Способ по п. 27, в котором система для тепловой реакции содержит горячую кислородную горелку и форсунку, в которых утилизируют кислород и топливо.
30. Способ по п. 29, в котором кислород получают из воздухоразделительной установки.
31. Способ по п. 29, в котором топливо содержит часть потока колошникового газа, полученного из шахтной печи для прямого восстановления, которую охлаждают в теплообменнике и очищают в скруббере.
32. Способ по п. 31, в котором поток коксового газа предварительно нагревают в теплообменнике посредством перекрестного обмена с потоком колошникового газа.
33. Способ по п. 27, дополнительно включающий обеспечение части предварительно нагретого потока коксового газа для шахтной печи для прямого восстановления в качестве одного или более из газа из кольцевого трубопровода для обогащения и газа из переходной зоны.
34. Способ по п. 31, дополнительно включающий утилизацию остальной части охлажденного/очищенного потока колошникового газа в одном или более из системы выработки энергии и сталеплавильного агрегата.
RU2016106016A 2013-07-31 2013-11-05 Восстановление оксида железа до металлического железа с применением природного газа RU2643007C2 (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/955,654 US9028585B2 (en) 2010-05-14 2013-07-31 System and method for reducing iron oxide to metallic iron using coke oven gas and oxygen steelmaking furnace gas
US13/955,654 2013-07-31
US14/069,493 2013-11-01
US14/069,493 US9127326B2 (en) 2010-05-14 2013-11-01 System and method for reducing iron oxide to metallic iron using natural gas
PCT/US2013/068404 WO2015016956A1 (en) 2013-07-31 2013-11-05 Reducing iron oxide to metallic iron using natural gas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016106016A RU2016106016A (ru) 2017-09-01
RU2643007C2 true RU2643007C2 (ru) 2018-01-29

Family

ID=52432302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016106016A RU2643007C2 (ru) 2013-07-31 2013-11-05 Восстановление оксида железа до металлического железа с применением природного газа

Country Status (15)

Country Link
EP (1) EP3027779B1 (ru)
JP (1) JP6152221B2 (ru)
KR (1) KR20160048766A (ru)
CN (1) CN105408500A (ru)
AR (1) AR093480A1 (ru)
AU (1) AU2013395619A1 (ru)
BR (1) BR112016001590B1 (ru)
CA (1) CA2915681C (ru)
CL (1) CL2015003714A1 (ru)
MX (1) MX2016000768A (ru)
MY (1) MY183440A (ru)
RU (1) RU2643007C2 (ru)
TW (1) TWI494440B (ru)
UA (1) UA114676C2 (ru)
WO (1) WO2015016956A1 (ru)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018057025A1 (en) * 2016-09-20 2018-03-29 Midrex Technologies, Inc. Methods and systems for increasing the carbon content of sponge iron in a reduction furnace
CN106521073A (zh) * 2016-12-16 2017-03-22 江苏省冶金设计院有限公司 一种利用炉顶气制备直接还原铁的系统及方法
CN106399617A (zh) * 2016-12-16 2017-02-15 江苏省冶金设计院有限公司 一种气基竖炉直接还原炼铁的系统及方法
CN106636518A (zh) * 2016-12-16 2017-05-10 江苏省冶金设计院有限公司 一种采用气基法生产直接还原铁的系统及方法
CN106435081A (zh) * 2016-12-16 2017-02-22 江苏省冶金设计院有限公司 一种直接还原铁的制备系统及制备方法
WO2018116090A1 (en) * 2016-12-22 2018-06-28 Sabic Global Technologies B.V. Direct reduction process for the production of direct-reduced iron with high purity methane
CN107058663A (zh) * 2017-03-14 2017-08-18 江苏省冶金设计院有限公司 一种生产直接还原铁的系统及方法
CN106702067A (zh) * 2017-03-14 2017-05-24 江苏省冶金设计院有限公司 一种利用气基竖炉制备直接还原铁的系统及方法
LU100453B1 (en) * 2017-09-25 2019-03-29 Wurth Paul Sa Method for Producing a Synthesis Gas, in particular for use in Blast Furnace Operation
KR20210027538A (ko) * 2018-07-27 2021-03-10 폼 에너지 인코퍼레이티드 전기화학 전지들에 대한 음의 전극들
US11952638B2 (en) 2019-09-27 2024-04-09 Midrex Technologies, Inc. Direct reduction process utilizing hydrogen
CN110846456A (zh) * 2019-11-22 2020-02-28 刘建华 一种还原氧化铁装置及工艺
JP7028363B2 (ja) * 2019-11-25 2022-03-02 Ｊｆｅスチール株式会社 高炉の操業方法および高炉附帯設備
BR112022021572A2 (pt) * 2020-05-14 2022-12-06 Nippon Steel Corp Método para produzir ferro reduzido
CN111961784B (zh) * 2020-08-31 2021-09-07 山东大学 一种铁矿粉鼓泡床还原反应的方法与系统
CN115491455B (zh) 2021-06-18 2024-03-08 宝山钢铁股份有限公司 一种基于带式焙烧机的预还原球团制备装置及方法
CN115491489B (zh) * 2021-06-18 2023-12-12 宝山钢铁股份有限公司 基于链篦机-回转窑的预还原球团制备装置及方法
CN115491454B (zh) * 2021-06-18 2024-03-08 宝山钢铁股份有限公司 一种铁矿石微波高温烧结氢冷还原装置及方法
CN115261542B (zh) * 2022-07-11 2024-05-31 山东祥桓环境科技有限公司 一种煤粉与矿粉短流程冶炼的循环流化床直接还原系统及工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5989308A (en) * 1994-10-17 1999-11-23 Voest-Alpine Industriean-Lagenbau Gmbh Plant and process for the production of pig iron and/or sponge iron
US5997596A (en) * 1997-09-05 1999-12-07 Spectrum Design & Consulting International, Inc. Oxygen-fuel boost reformer process and apparatus
US6692661B1 (en) * 1998-10-30 2004-02-17 Casale Chemicals Sa Process for partial oxidation of hydrocarbons
RU2439165C2 (ru) * 2006-01-06 2012-01-10 Хил Текнолоджиз, С.А. Де К.В. Способ прямого восстановления оксидов железа до металлического железа, использующий газ коксовых печей или подобный ему газ
US20120125159A1 (en) * 2010-05-14 2012-05-24 Midrex Technologies, Inc. System and method for reducing iron oxide to metallic iron using coke oven gas and oxygen steelmaking furnace gas

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4019724A (en) * 1973-02-20 1977-04-26 Armco Steel Corporation Apparatus for the direct reduction of iron ores
US4212452A (en) * 1979-04-30 1980-07-15 Jack Hsieh Apparatus for the direct reduction of iron ore
US6506230B2 (en) * 1997-09-05 2003-01-14 Midrex Technologies, Inc. Method for increasing productivity of direct reduction process
JP2004075438A (ja) * 2002-08-14 2004-03-11 Toyo Eng Corp 改質器
BRPI0410313A (pt) * 2003-05-15 2006-05-23 Hylsa Sa método e aparelho para uso aperfeiçoado de fontes de energia primárias em usinas de aço integradas
KR101710560B1 (ko) 2009-07-31 2017-02-27 에이치와이엘 테크놀로지즈, 에스.에이. 데 씨.브이. 제한된 ｃｏ2 방출로 직접 환원 철을 제조하기 위한 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5989308A (en) * 1994-10-17 1999-11-23 Voest-Alpine Industriean-Lagenbau Gmbh Plant and process for the production of pig iron and/or sponge iron
US5997596A (en) * 1997-09-05 1999-12-07 Spectrum Design & Consulting International, Inc. Oxygen-fuel boost reformer process and apparatus
US6692661B1 (en) * 1998-10-30 2004-02-17 Casale Chemicals Sa Process for partial oxidation of hydrocarbons
RU2439165C2 (ru) * 2006-01-06 2012-01-10 Хил Текнолоджиз, С.А. Де К.В. Способ прямого восстановления оксидов железа до металлического железа, использующий газ коксовых печей или подобный ему газ
US20120125159A1 (en) * 2010-05-14 2012-05-24 Midrex Technologies, Inc. System and method for reducing iron oxide to metallic iron using coke oven gas and oxygen steelmaking furnace gas

Also Published As

Publication number Publication date
BR112016001590A2 (pt) 2017-08-29
CL2015003714A1 (es) 2016-12-09
CA2915681C (en) 2017-11-21
CA2915681A1 (en) 2015-02-05
MX2016000768A (es) 2016-04-27
WO2015016956A1 (en) 2015-02-05
JP6152221B2 (ja) 2017-06-21
AR093480A1 (es) 2015-06-10
KR20160048766A (ko) 2016-05-04
EP3027779B1 (en) 2020-04-15
MY183440A (en) 2021-02-18
CN105408500A (zh) 2016-03-16
AU2013395619A1 (en) 2016-02-04
JP2016529383A (ja) 2016-09-23
RU2016106016A (ru) 2017-09-01
BR112016001590B1 (pt) 2019-10-22
TW201504446A (zh) 2015-02-01
UA114676C2 (uk) 2017-07-10
TWI494440B (zh) 2015-08-01
EP3027779A4 (en) 2017-11-08
EP3027779A1 (en) 2016-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2643007C2 (ru) Восстановление оксида железа до металлического железа с применением природного газа
US9970071B2 (en) Method for reducing iron oxide to metallic iron using coke oven gas
RU2640511C2 (ru) Восстановление оксида железа до металлического железа с применением коксового газа и газа из сталеплавильной печи с подачей кислорода
TWI418637B (zh) 使用煉焦爐氣及氧氣煉鋼爐氣將氧化鐵還原成金屬鐵之系統與方法
US8377168B2 (en) Method for the direct reduction of iron oxides to metallic iron utilizing coke oven gas or the like
RU2515325C2 (ru) Способ и устройство для получения сырьевого синтез-газа
JP5857054B2 (ja) 水素および一酸化炭素を含有した還元ガスを供給源として用いて直接還元鉄を製造する方法並びに装置
US20060027043A1 (en) Method and apparatus for producing clean reducing gases from coke oven gas
EA017978B1 (ru) Способ получения железа прямого восстановления
US9938595B2 (en) Direct reduction process with improved product quality and process gas efficiency
US9725778B2 (en) Method and apparatus for production of direct reduced iron (DRI) utilizing coke oven gas
US10927424B2 (en) Method and system for producing high-carbon DRI using syngas
EA022922B1 (ru) Способ для секвестирования двуокиси углерода из топлива на основе колошникового газа
CN108884503B (zh) 用于生产海绵铁的方法和设备
US9127326B2 (en) System and method for reducing iron oxide to metallic iron using natural gas
UA111488C2 (ru) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ оксидов металлов С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ коксового газа И УСТАНОВКА ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА
EA028730B1 (ru) Способ и устройство для секвестрации диоксида углерода из отработавшего газа
KR20230075410A (ko) 용광로 설비 가동방법
EA046149B1 (ru) Способ эксплуатации установки доменной печи
MX2010002075A (es) Proceso para producir hierro de reduccion directa (dri) utilizando gases obtenidos a partir de carbon.