RU2644090C2 - Система и способ прямого восстановления железорудного концентрата в псевдоожиженном слое - Google Patents

Система и способ прямого восстановления железорудного концентрата в псевдоожиженном слое Download PDF

Info

Publication number
RU2644090C2
RU2644090C2 RU2016131344A RU2016131344A RU2644090C2 RU 2644090 C2 RU2644090 C2 RU 2644090C2 RU 2016131344 A RU2016131344 A RU 2016131344A RU 2016131344 A RU2016131344 A RU 2016131344A RU 2644090 C2 RU2644090 C2 RU 2644090C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
separator
cyclone
gas
inlet
pipeline
Prior art date
Application number
RU2016131344A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016131344A (ru
Inventor
Квингшан ЖУ
Чуанлин ФАН
Хонгжонг ЛИ
Жаохуи ХИЕ
Венхенг МУ
Цунху ВАНГ
Хинганг ЙИАО
Original Assignee
Инститьют Оф Процесс Инжиниринг, Чайнис Академи Оф Скайнсис
Беийинг Жонгкаихонгде Текнолоджи Ко., 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 Инститьют Оф Процесс Инжиниринг, Чайнис Академи Оф Скайнсис, Беийинг Жонгкаихонгде Текнолоджи Ко., Лтд. filed Critical Инститьют Оф Процесс Инжиниринг, Чайнис Академи Оф Скайнсис
Application granted granted Critical
Publication of RU2016131344A publication Critical patent/RU2016131344A/ru
Publication of RU2644090C2 publication Critical patent/RU2644090C2/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
    • C21B13/0033—In fluidised bed furnaces or apparatus containing a dispersion of the material
    • 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
    • C21B13/146—Multi-step reduction without melting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B15/00—Fluidised-bed furnaces; Other furnaces using or treating finely-divided materials in dispersion
    • F27B15/003—Cyclones or chain of cyclones
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B15/00—Fluidised-bed furnaces; Other furnaces using or treating finely-divided materials in dispersion
    • F27B15/02—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B15/00—Fluidised-bed furnaces; Other furnaces using or treating finely-divided materials in dispersion
    • F27B15/02—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B15/10—Arrangements of air or gas supply devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B15/00—Fluidised-bed furnaces; Other furnaces using or treating finely-divided materials in dispersion
    • F27B15/02—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B15/14—Arrangements of heating devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B15/00—Fluidised-bed furnaces; Other furnaces using or treating finely-divided materials in dispersion
    • F27B15/02—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B15/18—Arrangements of controlling devices
    • 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
    • Y02P10/134—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)

Abstract

Изобретение относится к областям химической инженерии и металлургии, в частности к способу прямого восстановления порошкообразной железной руды в псевдоожиженном слое и системе для его осуществления. Изобретение предусматривает прямое восстановление железорудного концентрата посредством двух кипящих слоев. Каждый кипящий слой состоит из пенного слоя и циркулирующего слоя. Благодаря обработке с участием газа и высокоскоростной газовой обработке циркулирующего слоя, осуществляемым последовательно, увеличивается коэффициент использования газа и эффективность восстановления на каждом этапе восстановления. После того как восстановленные газы прошли процедуру предподогрева, их по отдельности направляют на ступень предварительного восстановления и ступень окончательного восстановления для осуществления восстановления руды. Благодаря обработке с участием газа, осуществляемой на разных этапах, соответственно снижается давление в процессе обработки. Горячие дымовые газы, образованные посредством сжигания в нагревателе газа, направляют в систему подогрева руды, используемую для подогрева железорудного концентрата. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[1] Настоящее изобретение относится к областям химической инженерии и металлургии, в частности способу прямого восстановления железорудного концентрата в псевдоожиженном (кипящем) слое и системе для его осуществления.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[2] В последнее время наблюдается бурное развитие сталелитейной промышленности. Существующие способы производства железа в доменных печах обнаружили серьезные недостатки: зависимость от металлургического кокса и окатышей, большая энергоемкость и вред окружающей среде. Именно поэтому все больше внимания уделяют способам прямого восстановления железа без использования кокса. В 2011 году объем производства прямовосстановленного железа по всему миру достиг 73,32 млн. тонн, и это не предел. Развитию этого направления способствуют новые разработки в краткосрочных процессах и способах производства стали в электрических печах, а также растущий спрос на прямовосстановленное железо как наиболее высококачественное сырье для производства стали. Прямое восстановление железа - это передний край технологий производства железа и стали нового поколения.
[3] В настоящее время существуют различные способы прямого восстановления железной руды, которые в зависимости от типа используемых реакторов-восстановителей подразделяются на способы прямого восстановления во вращающейся печи (см., например, способ SL/RN, патентная заявка 200710138915.9 (Китай)), в карусельной печи (см., например, патентные заявки 200810302482.0 и 201110236682.2 (Китай)), в шахтной печи (см., например, способы Midrex или HYL III, патентная заявка 20111044319.4 (Китай)), в псевдоожиженном (кипящем) слое (см., например, способы FIOR, FIMET, Carbide, HIB, патентная заявка 201110006745.5 (Китай)) и т.д.
[4] По сравнению с прочими процессами прямое восстановление в кипящем слое имеет следующие преимущества. Во-первых, такая технология позволяет работать напрямую с железорудным концентратом без необходимости в спекании и формировании окатышей. Более того, она позволяет эффективнее работать с порошкообразными рудами, что очень важно, поскольку по мере развития добычи железной руды качество руд и, соответственно, железорудных концентратов падает. Во-вторых, восстановление железного порошка в кипящем слое на газовой основе с относительно большой эффективной площадью поверхности позволяет осуществлять восстановление при меньших температурах ввиду меньшего сопротивления массопереноса и высокой эффективности теплопереноса. Предполагается, что это позволит преодолеть существующие проблемы соотношения затраты-эффективность существующих способов прямого восстановления. В-третьих, таким способом можно обрабатывать сложные парагенные руды. Например, в ходе прямого восстановления с жидкофазным разделением в кипящем слое концентрата ванадиевого титаномагнетита можно получить железо и осадок в виде концентрированного ванадия и титана.
[5] Тем не менее необходимо отметить, что прямое восстановление железорудного концентрата требует больших затрат восстановительного газа, а также является эндотермической реакцией. В связи с этим для того, чтобы процесс восстановления в кипящем слое проходил гладко, материал необходимо нагревать до высоких температур и подача тепла должна быть постоянной. Актуальные данные промышленных испытаний показывают, что энергетические затраты при производстве горячебрикетированного железа по способу FIOR/FINMET составляют около 15 ГДж на тонну, что значительно больше 10,5 ГДж по способу MIDREX с использованием шахтной печи. Это означает, что способы восстановления с использованием кипящих слоев можно улучшать с целью снижения их энергоемкости. Таким образом, для того чтобы осуществить масштабное промышленное применение технологии прямого восстановления железорудного концентрата в кипящем слое, необходимо повысить коэффициент использования тепла и эффективность восстановления.
[6] В известных способах прямого восстановления железорудного концентрата в кипящем слое, как правило, используется от двух до четырех кипящих слоев. В процессах по способам FIOR (см., например, патент US 5082251), FINMET (см. Герхард Даймек, Steel, 2000, 12: 13-15) и FINEX (см. Шоужун Чжан и Шаосянь Чжан, Steel, 2009, 5: 1-5) используется четыре кипящих слоя. Порошкообразную руду без предварительного подогрева помещают в первый кипящий слой, а предварительный подогретый восстановительный газ подают в последний кипящий слой, и затем газ последовательно проходит через все кипящие слои. Поскольку в процессе отсутствует промежуточная подача дополнительного тепла, температура в первом и втором кипящих слоях падает ниже 600°C. При такой температуре коэффициент восстановления настолько низок, что эти слои, по сути, используются для предподогрева порошкообразной руды. Восстановление порошкообразной руды в основном происходит последовательно в третьем и четвергом кипящих слоях, ввиду чего общая эффективность восстановления всей системы падает. К патентам, в которых, как и в способах FIOR/FINMET и FINEX, раскрывается использование четырех кипящих слоев, также относятся: US 20120328465 (2012), CN 101892339 (2012), CN 101397597 (2010), CN 101519707 (2010), CN 100560739 (2009), US 20080277842 (2008), AU 2001265669 (2001) и т.д. В этих способах восстановительный газ проходит последовательно через все кипящие слои под большим давлением, и на его сжатие тратится много энергии. Кроме того, отходящий восстановительный газ (полученный в последних кипящих слоях) используется только для предварительного подогрева порошкообразной руды в предшествующих слоях, не подогревая ее до нужной температуры, что негативно сказывается на эффективности восстановления.
[7] В способе Circored (см. С.А. Элмквист, П. Вебер, Г. Айхбергер и Юймин Ван, World Steel, 2009, 2: 12-16), разработанном немецкой Lurgi, в качестве восстановительной среды используют водород. Порошкообразная железная руда и отходящий газ из быстрого подогревающего слоя поступают в быстрый кипящий слой, где в качестве источника тепла используется прямое сжигание топлива посредством трубы Вентури и циклон для сушки и предподогрева до 850-900°C. Сначала их с потоком воздуха поднимают в приемник для предварительного восстановления, затем направляют в циркулирующий кипящий слой (первая ступень) при температуре 630-650°C. Такой тип предподогрева порошкообразной железной руды в кипящем слое похож на тот, что используется в способах FIOR и FINMET, но отличается более сложной процедурой. Порошкообразную руду, прошедшую предварительное восстановление, сбрасывают из циркулирующего слоя и направляют в пенный кипящий слой (вторая ступень) при температуре 680°C и давлении 0,4 МПа для окончательного восстановления. Раскаленный отходящий газ, сброшенный из циркулирующего кипящего слоя, вступает в теплообмен с циркулирующим газом, в результате чего очищается, сжимается и перерабатывается.
[8] Lurgi также разработала способ Circofer (см. патент US 5433767; Ши Цю, Sintering and Pelletizing, 1995, 2: 38-42), в котором в качестве основного источника энергии выступает уголь. По этому способу порошкообразную железную руду с добавками и горячим отходящим газом, сброшенные из кипящего слоя первой ступени (циркулирующего кипящего слоя), предварительно подогревают подогревателями Вентури в два этапа. После подогрева в первом подогревателе Вентури материалы сбрасывают в циклон, где они отделяются друг от друга, и полученные твердые вещества отправляют во второй подогреватель Вентури. После подогрева во втором подогревателе Вентури материалы сбрасывают в циклон, где они отделяются друг от друга, и газ направляют в первый подогреватель Вентури. В процессе порошок имеет тенденцию повторно накапливаться в системе предподогрева. Твердые вещества, сброшенные из циклона после подогрева во втором подогревателе Вентури, направляют в генератор тепла, где тепло поступает от прямого сжигания угля, для дальнейшего предварительного подогрева и получения восстановительного газа. После этого их возвращают в первый кипящий слой для предварительного восстановления при температуре 950°C, а когда коэффициент металлизации достигнет примерно 80%, направляют во второй кипящий слой для окончательного восстановления при температуре 850°C. Угольный порошок, поступающий в генератор тепла, практически не подвергается реакции и, пройдя через оба восстановительных кипящих слоя, сбрасывается вместе с прямовосстановленным железом. Полученный в итоге осадок в виде угольного порошка должен быть отделен от железа в магнитном сепараторе, что, в свою очередь, приводит к усложнению процедуры восстановления.
[9] Компания Outotec также предложила систему прямого восстановления в кипящем слое, где кипящий слой нагревается посредством сжигания углесодержащего материала (см. патент US 7608128 B2 (США) и ZL 200580017740.5 (Китай)). Такая система подобна системе по способу Circofer и отличается наличием подогревающего кипящего слоя и восстановительного кипящего слоя. Руду предварительно подогревают дымовыми газами, сброшенными из газоотвода циклона-сепаратора восстановительного кипящего слоя, в камерах-циклонах в два этапа, после чего она поступает в восстановительный кипящий слой для восстановления, однако температуры восстановления, до которой ее должен подогреть отходящий восстановительный газ, едва достаточно для реакции. Твердые вещества, сброшенные через выход циклона-сепаратора восстановительного кипящего слоя, поступают в подогревающий кипящий слой. Угольный порошок, добавляемый в подогревающий кипящий слой, ожижается в восходящем потоке псевдоожижающего (неокисляющего) воздуха и затем, вступая в контакт с кислородсодержащим газом, впрыскиваемым из форсунки с водным охлаждением в подогревающем кипящем слое, сжигается, в результате чего выделяется большое количество тепла. Это тепло затем в виде дымовых газов с пылевой взвесью посредством трубы подачи дымовых газов в верху подогревающего кипящего слоя направляют в восстановительный кипящий слой. Восстановительный псевдоожижающий газ проходит через нижнюю часть восстановительного кипящего слоя для восстановления порошкообразной руды в кипящем слое. Кроме того, чтобы эффективно препятствовать накоплению мелких частиц, в восстановительный кипящий слой можно ввести форсунку для продува кислородом с водным охлаждением. Отходящий восстановительный газ после теплообмена с рудой перерабатывают в псевдоожидающий газ, предварительно отделив его от твердых примесей, воды, двуокиси углерода, а также охладив, сжав и подогрев. Подобная система восстановления также имеет ряд недостатков, как то: недостаточное участие в реакции угольного порошка, усложненная процедура, включающая дополнительные этапы разделения и переработки, а также низкая эффективность предподогрева порошкообразной руды.
[10] Для усовершенствования существующих систем восстановления железорудного концентрата с использованием псевдоожиженных (кипящих) слоев необходимо увеличить коэффициент использования тепла и снизить энергоемкость, а также решить следующие две проблемы: 1. Высокое рабочее давление. Известные способы с использованием многоступенчатого кипящего слоя, такие как FIOR/FINMET и FINEX, как правило, основаны на том, что газ проходит последовательно через все слои под большим давлением, что позволяет уменьшить диаметр кипящего слоя, но вместе с тем требует больших энергозатрат на сжатие воздуха. 2. Низкая эффективность восстановления. Несмотря на то, что в большинстве способов для восстановления используется четыре кипящих слоя, в них отсутствует промежуточная подача дополнительного тепла в процессе прохождения газа между слоями. Из-за этого наблюдается падение температуры восстановления с четвертого слоя по первый. В итоге последние два слоя в восстановлении практически не участвуют, что приводит к падению эффективности системы в целом. Исходя из всего перечисленного, снижение рабочего давления псевдоожиженного (кипящего) слоя и повышение общей эффективности восстановления в многоступенчатом кипящем слое посредством технических инноваций играют ключевую роль в улучшении экономической эффективности процесса восстановления.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[11] Для преодоления указанных недостатков в настоящем изобретении предлагается способ прямого восстановления железорудного концентрата в кипящем слое и система для его осуществления, позволяющая уменьшить рабочее давление в системе, при этом увеличивая эффективность восстановления и обеспечивая экономичное прямое восстановление. Для достижения вышеуказанных целей в настоящем изобретении используются следующие технические решения.
[12] Настоящее изобретение описывает систему прямого восстановления железорудного концентрата в псевдоожиженном (кипящем) слое, включающую бункер (1) для порошкообразной руды, шнековый питатель (2), подогреватель (3) порошкообразной руды, питатель (4) секции предварительного восстановления, узел кипящего слоя (5) секции предварительного восстановления, питатель (6) секции окончательного восстановления, узел кипящего слоя (7) секции окончательного восстановления, разгрузочное устройство (8), приемник (9) готового продукта, нагреватель газа (10) секции предварительного восстановления и нагреватель газа (11) секции окончательного восстановления.
[13] Подогреватель (3) порошкообразной руды включает первый циклон-сепаратор (3-1), второй циклон-сепаратор (3-2), центробежный пылеотделитель (3-3) и мешок-пылесборник (3-4).
[14] Узел кипящего слоя (5) секции предварительного восстановления включает камеру (5-1) первого пенного слоя, третий циклон-сепаратор (5-2), четвертый циклон-сепаратор (5-3), межслойный питатель (5-4) секции предварительного восстановления, стояк (5-5) первого циркулирующего слоя, пятый циклон-сепаратор (5-6), шестой циклон-сепаратор (5-7) и первую циркуляционную опускную трубу (5-8).
[15] Узел кипящего слоя (7) секции окончательного восстановления включает камеру (7-1) второго пенного слоя, седьмой циклон-сепаратор (7-2), восьмой циклон-сепаратор (7-3), межслойный питатель (7-4) секции окончательного восстановления, стояк (7-5) второго циркулирующего слоя, девятый циклон-сепаратор (7-6), десятый циклон-сепаратор (7-7) и вторую циркуляционную опускную трубу (7-8).
[16] Выход в днище бункера (1) для порошкообразной руды посредством трубопровода соединен с загрузочным входом шнекового питателя (2). Выход шнекового питателя (2) посредством трубопровода соединен с входом второго циклона-сепаратора (3-2). Выход в днище второго циклона-сепаратора (3-2) посредством трубопровода соединен с входом первого циклона-сепаратора (3-1). Вход первого циклона-сепаратора (3-1) посредством трубопровода соединен с каждым отводом дымовых газов нагревателя газа (10) секции предварительного восстановления и отводом дымовых газов нагревателя газа (11) секции окончательного восстановления. Газоотвод первого циклона-сепаратора (3-1) посредством трубопровода соединен с входом второго циклона-сепаратора (3-2). Газоотвод второго циклона-сепаратора (3-2) посредством трубопровода соединен с входом центробежного пылеотделителя (3-3). Газоотвод центробежного пылеотделителя (3-3) посредством трубопровода соединен с входом мешка-пылесборника (3-4). Газоотвод мешка-пылесборника (3-4) посредством трубопровода соединен с системой переработки дымовых газов. Каждый выход в днище первого циклона-сепаратора (3-1), выход в днище центробежного пылеотделителя (3-3) и выход мешка-пылесборника (3-4) посредством трубопровода соединены с загрузочным входом питателя (4) секции предварительного восстановления.
[17] Разгрузочное отверстие питателя (4) секции предварительного восстановления посредством трубопровода соединено с загрузочным входом в нижней части камеры (5-1) первого пенного слоя узла кипящего слоя (5) секции предварительного восстановления. Впуск газа в днище камеры (5-1) первого пенного слоя посредством трубопровода соединен с газоотводом шестого циклона-сепаратора (5-7). Газоотвод камеры (5-1) первого пенного слоя посредством трубопровода соединен с входом третьего циклона-сепаратора (5-2). Газоотвод третьего циклона-сепаратора (5-2) посредством трубопровода соединен с входом четвертого циклона-сепаратора (5-3). Газоотвод четвертого циклона-сепаратора (5-3) посредством трубопровода соединен с системой переработки отходящих газов. Каждый выход в верхней части камеры (5-1) первого пенного слоя, выход в днище третьего циклона-сепаратора (5-2) и выход в днище четвертого циклона-сепаратора (5-3) посредством трубопровода соединены с загрузочным входом межслойного питателя (5-4) секции предварительного восстановления. Разгрузочное отверстие межслойного питателя (5-4) секции предварительного восстановления посредством трубопровода соединено с загрузочным входом в нижней части стояка (5-5) первого циркулирующего слоя. Впуск газа в днище стояка (5-5) первого циркулирующего слоя посредством трубопровода соединен с газоотводом нагревателя газа (10) секции предварительного восстановления. Выход вверху стояка (5-5) первого циркулирующего слоя посредством трубопровода соединен с входом пятого циклона-сепаратора (5-6). Газоотвод вверху пятого циклона-сепаратора (5-6) посредством трубопровода соединен с входом шестого циклона-сепаратора (5-7). Первая циркуляционная опускная труба (5-8) установлена в нижней части пятого циклона-сепаратора (5-6), а возвратное отверстие в нижней части первой циркуляционной опускной трубы (5-8) посредством трубопровода соединено с возвратным отверстием в нижней части стояка (5-5) первого циркулирующего слоя. Каждое разгрузочное отверстие в нижней части первой циркуляционной опускной трубы (5-8) и выход в днище шестого циклона-сепаратора (5-7) посредством трубопровода соединены с загрузочным входом питателя (6) секции окончательного восстановления.
[18] Разгрузочное отверстие питателя (6) секции окончательного восстановления посредством трубопровода соединено с загрузочным входом в нижней части камеры (7-1) второго пенного слоя узла кипящего слоя (7) секции окончательного восстановления. Впуск газа в днище камеры (7-1) второго пенного слоя посредством трубопровода соединен с газоотводом десятого циклона-сепаратора (7-7). Газоотвод камеры (7-1) второго пенного слоя посредством трубопровода соединен с входом седьмого циклона-сепаратора (7-2). Газоотвод седьмого циклона-сепаратора (7-2) посредством трубопровода соединен с входом восьмого циклона-сепаратора (7-3). Газоотвод восьмого циклона-сепаратора (7-3) посредством трубопровода соединен с системой переработки отходящих газов. Каждый выход в верхней части камеры (7-1) второго пенного слоя, выход в днище седьмого циклона-сепаратора (7-2) и выход в днище восьмого циклона-сепаратора (7-3) посредством трубопровода соединены с загрузочным входом межслойного питателя (7-4) секции окончательного восстановления. Разгрузочное отверстие межслойного питателя (7-4) секции окончательного восстановления посредством трубопровода соединено с загрузочным входом в нижней части стояка (7-5) второго циркулирующего слоя. Впуск газа в днище стояка (7-5) второго циркулирующего слоя посредством трубопровода соединен с газоотводом нагревателя газа (11) секции окончательного восстановления. Выход вверху стояка (7-5) второго циркулирующего слоя посредством трубопровода соединен с входом девятого циклона-сепаратора (7-6). Газоотвод вверху девятого циклона-сепаратора (7-6) посредством трубопровода соединен с входом десятого циклона-сепаратора (7-7). Вторая циркуляционная опускная труба (7-8) установлена в нижней части девятого циклона-сепаратора (7-6), а возвратное отверстие в нижней части второй циркуляционной опускной трубы (7-8) посредством трубопровода соединено с возвратным отверстием в нижней части стояка (7-5) второго циркулирующего слоя. Каждое разгрузочное отверстие в нижней части второй циркуляционной опускной трубы (7-8) и выход в днище десятого циклона-сепаратора (7-7) посредством трубопровода соединены с загрузочным входом питателя разгрузочного устройства (8). Разгрузочное отверстие разгрузочного устройства (8) посредством трубопровода соединено с загрузочным входом приемника (9) готового продукта.
[19] Каждый впуск газа в днище питателя (4) секции предварительного восстановления, впуск газа в днище межслойного питателя (5-4) секции предварительного восстановления, впуск газа в днище первой циркуляционной опускной трубы (5-8), впуск газа в днище питателя (6) секции окончательного восстановления, впуск газа в днище межслойного питателя (7-4) секции окончательного восстановления, впуск газа в днище второй циркуляционной опускной трубы (7-8) и впуск газа в днище разгрузочного устройства (8) посредством трубопроводов соединены с основной трубой подачи азота, причем каждый трубопровод оснащен регулировочным клапаном.
[20] Каждый впуск газа нагревателя газа (10) секции предварительного восстановления, впуск топливного газа нагревателя газа (10) секции предварительного восстановления, впуск газа нагревателя газа (11) секции окончательного восстановления, впуск топливного газа нагревателя газа (11) секции окончательного восстановления посредством трубопроводов соединены с основной трубой подачи восстановительного газа, причем каждый трубопровод оснащен регулировочным клапаном. Каждый впуск воздуха для поддержания горения нагревателя газа (10) секции предварительного восстановления и впуск воздуха для поддержания горения нагревателя газа (11) секции окончательного восстановления посредством трубопроводов соединены с основной трубой подачи воздуха, причем каждый трубопровод оснащен регулировочным клапаном.
[21] Настоящее изобретение описывает способ прямого восстановления железорудного концентрата в псевдоожиженном (кипящем) слое в описанной выше системе, заключающийся в одновременном впуске и прохождения порошка и газа внутрь системы в соответствии со следующей последовательностью действий: железорудный концентрат из бункера (1) для порошкообразной руды посредством шнекового питателя (2) подают во второй циклон-сепаратор (3-2) для теплообмена с дымовыми газами из первого циклона-сепаратора (3-1), затем подают в первый циклон-сепаратор (3-1) для дальнейшего теплообмена с горячими дымовыми газами из нагревателя восстановительного газа (10) секции предварительного восстановления и нагревателя восстановительного газа (11) секции окончательного восстановления, а затем вместе с порошком, собранным центробежным пылеотделителем (3-3) и мешком-пылесборником (3-4), посредством питателя (4) секции предварительного восстановления подают в камеру (5-1) первого пенного слоя. Порошок, сброшенный через выход в верхней части камеры (5-1) первого пенного слоя, а также порошок, собранный третьим циклоном-сепаратором (5-2) и четвертым циклоном-сепаратором (5-3), посредством межслойного питателя (5-4) секции предварительного восстановления подают в стояк (5-5) первого циркулирующего слоя. Часть порошка, сброшенного через выход вверху стояка (5-5) первого циркулирующего слоя, выводят через разгрузочные отверстия в нижней части пятого циклона-сепаратора (5-6) и первой циркуляционной опускной трубы (5-8) и вместе с порошком, собранным шестым циклоном-сепаратором (5-7), посредством питателя (6) секции окончательного восстановления подают в камеру (7-1) второго пенного слоя. Порошок, сброшенный через выход в верхней части камеры (7-1) второго пенного слоя, а также порошок, собранный седьмым циклоном-сепаратором (7-2) и восьмым циклоном-сепаратором (7-3), посредством межслойного питателя (7-4) секции окончательного восстановления подают в стояк (7-5) второго циркулирующего слоя. Часть порошка, сброшенного через выход вверху стояка (7-5) второго циркулирующего слоя, выводят через разгрузочные отверстия в нижней части девятого циклона-сепаратора (7-6) и второй циркуляционной опускной трубы (7-8) и вместе с порошком, собранным десятым циклоном-сепаратором (7-7), посредством разгрузочного устройства (8) подают в приемник (9) готового продукта. Восстановительный газ предварительно подогревают в нагревателе газа (10) секции предварительного восстановления, затем подают в стояк (5-5) первого циркулирующего слоя, где он вступает в контакт с порошкообразной рудой, восстанавливая ее, после чего посредством пятого циклона-сепаратора (5-6) и шестого циклона-сепаратора (5-7) подают в камеру (5-1) первого пенного слоя для вступления в дальнейшую реакцию с порошкообразной рудой, затем в третьем циклоне-сепараторе (5-2) и четвертом циклоне-сепараторе (5-3) подвергают отделению от порошка, после чего посредством трубопровода подают в систему переработки отходящих газов. Восстановительный газ предварительно подогревают в нагревателе газа (11) секции окончательного восстановления, затем подают в стояк (7-5) второго циркулирующего слоя, где он вступает в контакт с порошкообразной рудой, восстанавливая ее, после чего посредством девятого циклона-сепаратора (7-6) и десятого циклона-сепаратора (7-7) подают в камеру (7-1) второго пенного слоя для вступления в дальнейшую реакцию с порошкообразной рудой, затем в седьмом циклоне-сепараторе (7-2) и восьмом циклоне-сепараторе (7-3) подвергают отделению от порошка, после чего посредством трубопровода подают в систему переработки отходящих газов. Тем временем, в систему восстановления через впуск газа в днище питателя (4) секции предварительного восстановления, впуск газа в днище межслойного питателя (5-4) секции предварительного восстановления, впуск газа в днище первой циркуляционной опускной трубы (5-8), впуск газа в днище питателя (6) секции окончательного восстановления, впуск газа в днище межслойного питателя (7-4) секции окончательного восстановления, впуск газа в днище второй циркуляционной опускной трубы (7-8) и впуск газа в днище разгрузочного устройства (8) подают азот. Воздух и восстановительный газ через сопло подают в нагреватель газа (10) секции предварительного восстановления и нагреватель газа (11) секции окончательного восстановления, где их сжигают, чтобы получить тепло для предподогрева восстановительного газа, после чего их последовательно подают в первый циклон-сепаратор (3-1) и второй циклон-сепаратор (3-2), где они вступают в контакт с железорудным концентратом, осуществляя теплообмен, затем в центробежном пылеотделителе (3-3) и мешке-пылесборнике (3-4) их подвергают очищению от твердых примесей, после чего посредством трубопровода подают в систему переработки дымовых газов. Окись железа в руде восстанавливают до металлического железа, после того как железорудный концентрат подвергают предварительному подогреву и двум этапам восстановления, а продукт восстановления разгружают в приемник (9) готового продукта.
[22] Первым отличием способа прямого восстановления, описанного выше, является то, что в качестве железорудного концентрата выступает железосодержащий порошок с массовой долей общего содержания железа 50-70%, полученный посредством обработки и обогащения природных руд или твердых промышленных отходов, причем размер частиц железорудного концентрата составляет 0,01-0,5 мм.
[23] Вторым отличием способа прямого восстановления, описанного выше, является то, что стояк первого циркулирующего слоя и стояк второго циркулирующего слоя обеспечивают движение газа со скоростью 5-10 м/с.
[24] Третьим отличием способа прямого восстановления, описанного выше, является то, что температура дымовых газов на входе первого циклона-сепаратора подогревателя порошкообразной руды составляет 500-700°C, температура восстановления в кипящем слое секции предварительного восстановления составляет 650-850°C, а температура восстановления в кипящем слое секции окончательного восстановления составляет 850-950°C.
[25] Четвертым отличием способа прямого восстановления, описанного выше, является то, что в качестве восстановительного газа используют коксовый (каменноугольный) газ или реформированный газ, где роль активных компонентов играют Н2 и СО, а теплота сгорания составляет 10-20 МДж/Н*м3.
[26] Одним из результатов настоящего изобретения является то, что прямое восстановление железорудного концентрата происходит в двух кипящих слоях, причем каждый кипящий слой состоит из пенного слоя и циркулирующего слоя. Газ прогоняется через циркулирующий кипящий слой на большой скорости, что значительно снижает сопротивление диффузионного массопереноса, тем самым увеличивая эффективность восстановления.
[27] Еще один результат настоящего изобретения заключается в том, что восстановительный газ предварительно подогревают, а затем он одновременно поступает и в секцию предварительного восстановления, и в секцию окончательного восстановления. В каждой из секций восстановления восстановительный газ последовательно проходит через циркулирующий кипящий слой и через пенный кипящий слой. Подобная смешанная процедура позволяет снизить рабочее давление и вместе с тем увеличивает коэффициент использования восстановительного газа.
[28] Также результатом настоящего изобретения является то, что горячие дымовые газы, полученные в ходе процесса сжигания в нагревателе восстановительного газа, после теплообмена с восстановительным газом переправляют в подогреватель порошкообразной руды для предподогрева железорудного концентрата, тем самым снижая энергоемкость системы.
[29] Исходя из вышеперечисленного, настоящее изобретение обладает следующими преимуществами: высокая эффективность восстановления, высокий коэффициент использования восстановительного газа, тепловой энергии и т.п., значительное снижение рабочего давления и энергопотребления при восстановлении в кипящем слое, что обеспечивает экономичность описанного способа прямого восстановления железорудного концентрата в кипящем слое.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[30] На фиг. 1 изображена принципиальная схема системы прямого восстановления железорудного концентрата в двух кипящих слоях по способу, описанному в настоящем изобретении.
[31] На чертеже цифрами обозначены:
1. бункер для порошкообразной руды,
2. шнековый питатель,
3. подогреватель порошкообразной руды,
3-1. первый циклон-сепаратор, 3-2. второй циклон-сепаратор,
3-3. центробежный пылеотделитель, 3-4. мешок-пылесборник,
4. питатель секции предварительного восстановления,
5. узел кипящего слоя секции предварительного восстановления,
5-1. камера первого пенного слоя, 5-2. третий циклон-сепаратор,
5-3. четвертый циклон-сепаратор, 5-4. межслойный питатель секции предварительного восстановления,
5-5. стояк (riser) первого циркулирующего слоя. 5-6. пятый циклон-сепаратор,
5-7. шестой циклон-сепаратор, 5-8. первая циркуляционная опускная труба (dipleg),
6. питатель секции окончательного восстановления,
7. узел кипящего слоя секции окончательного восстановления,
7-1. камера второго пенного слоя, 7-2. седьмой циклон-сепаратор,
7-3. восьмой циклон-сепаратор, 7-4. межслойный питатель секции окончательного восстановления,
7-5. стояк (riser) второго циркулирующего слоя, 7-6. девятый циклон-сепаратор,
7-7. десятый циклон-сепаратор, 7-8. вторая циркуляционная опускная труба (dipleg),
8. разгрузочное устройство,
9. приемник готового продукта,
10. нагреватель газа секции предварительного восстановления,
11. нагреватель газа секции окончательного восстановления.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[32] Ниже следует подробное описание технического результата, преимуществ и назначения настоящего изобретения, снабженное примерами применения настоящего изобретения и ссылками на сопроводительные чертежи вариантов осуществления настоящего изобретения. Специалисты в данной области техники поймут, что приведенными примерами все возможности осуществления настоящего изобретения не ограничиваются. Следует отметить, что приведенные примеры лишь демонстрируют ряд технических решений настоящего изобретения и что настоящее изобретение никак ими не ограничено. На фиг. 1 изображена принципиальная схема системы прямого восстановления железорудного концентрата в псевдоожиженном (кипящем) слое по способу, описанному в настоящем изобретении.
[33] Система прямого восстановления железорудного концентрата в псевдоожиженном (кипящем) слое, изображенная на фиг. 1 и описанная в данном примере, включает: бункер (1) для порошкообразной руды, шнековый питатель (2), подогреватель (3) порошкообразной руды, питатель (4) секции предварительного восстановления, узел кипящего слоя (5) секции предварительного восстановления, питатель (6) секции окончательного восстановления, узел кипящего слоя (7) секции окончательного восстановления, разгрузочное устройство (8), приемник (9) готового продукта, нагреватель газа (10) секции предварительного восстановления и нагреватель газа (11) секции окончательного восстановления.
[34] Подогреватель (3) порошкообразной руды включает первый циклон-сепаратор (3-1), второй циклон-сепаратор (3-2), центробежный пылеотделитель (3-3) и мешок-пылесборник (3-4). Узел кипящего слоя (5) секции предварительного восстановления включает камеру (5-1) первого пенного слоя, третий циклон-сепаратор (5-2), четвертый циклон-сепаратор (5-3), межслойный питатель (5-4) секции предварительного восстановления, стояк (5-5) первого циркулирующего слоя, пятый циклон-сепаратор (5-6), шестой циклон-сепаратор (5-7) и первую циркуляционную опускную трубу (5-8). Узел кипящего слоя (7) секции окончательного восстановления включает камеру (7-1) второго пенного слоя, седьмой циклон-сепаратор (7-2), восьмой циклон-сепаратор (7-3), межслойный питатель (7-4) секции окончательного восстановления, стояк (7-5) второго циркулирующего слоя, девятый циклон-сепаратор (7-6), десятый циклон-сепаратор (7-7) и вторую циркуляционную опускную трубу (7-8).
[35] Выход в днище бункера (1) для порошкообразной руды посредством трубопровода соединен с загрузочным входом шнекового питателя (2). Выход шнекового питателя (2) посредством трубопровода соединен с входом второго циклона-сепаратора (3-2). Выход в днище второго циклона-сепаратора (3-2) посредством трубопровода соединен с входом первого циклона-сепаратора (3-1). Вход первого циклона-сепаратора (3-1) посредством трубопровода соединен с каждым отводом дымовых газов нагревателя газа (10) секции предварительного восстановления и отводом дымовых газов нагревателя газа (11) секции окончательного восстановления. Газоотвод первого циклона-сепаратора (3-1) посредством трубопровода соединен с входом второго циклона-сепаратора (3-2). Газоотвод второго циклона-сепаратора (3-2) посредством трубопровода соединен с входом центробежного пылеотделителя (3-3). Газоотвод центробежного пылеотделителя (3-3) посредством трубопровода соединен с входом мешка-пылесборника (3-4). Газоотвод мешка-пылесборника (3-4) посредством трубопровода соединен с системой переработки дымовых газов. Каждый выход в днище первого циклона-сепаратора (3-1), выход в днище центробежного пылеотделителя (3-3) и выход мешка-пылесборника (3-4) посредством трубопровода соединены с загрузочным входом питателя (4) секции предварительного восстановления.
[36] Разгрузочное отверстие питателя (4) секции предварительного восстановления посредством трубопровода соединено с загрузочным входом в нижней части камеры (5-1) первого пенного слоя узла кипящего слоя (5) секции предварительного восстановления. Впуск газа в днище камеры (5-1) первого пенного слоя посредством трубопровода соединен с газоотводом шестого циклона-сепаратора (5-7). Газоотвод камеры (5-1) первого пенного слоя посредством трубопровода соединен с входом третьего циклона-сепаратора (5-2). Газоотвод третьего циклона-сепаратора (5-2) посредством трубопровода соединен с входом четвертого циклона-сепаратора (5-3). Газоотвод четвертого циклона-сепаратора (5-3) посредством трубопровода соединен с системой переработки отходящих газов. Каждый выход в верхней части камеры (5-1) первого пенного слоя, выход в днище третьего циклона-сепаратора (5-2) и выход в днище четвертого циклона-сепаратора (5-3) посредством трубопровода соединены с загрузочным входом межслойного питателя (5-4) секции предварительного восстановления. Разгрузочное отверстие межслойного питателя (5-4) секции предварительного восстановления посредством трубопровода соединено с загрузочным входом в нижней части стояка (5-5) первого циркулирующего слоя. Впуск газа в днище стояка (5-5) первого циркулирующего слоя посредством трубопровода соединен с газоотводом нагревателя газа (10) секции предварительного восстановления. Выход вверху стояка (5-5) первого циркулирующего слоя посредством трубопровода соединен с входом пятого циклона-сепаратора (5-6). Газоотвод вверху пятого циклона-сепаратора (5-6) посредством трубопровода соединен с входом шестого циклона-сепаратора (5-7). Первая циркуляционная опускная труба (5-8) установлена в нижней части пятого циклона-сепаратора (5-6), а возвратное отверстие в нижней части первой циркуляционной опускной трубы (5-8) посредством трубопровода соединено с возвратным отверстием в нижней части стояка (5-5) первого циркулирующего слоя. Каждое разгрузочное отверстие в нижней части первой циркуляционной опускной трубы (5-8) и выход в днище шестого циклона-сепаратора (5-7) посредством трубопровода соединены с загрузочным входом питателя (6) секции окончательного восстановления.
[37] Разгрузочное отверстие питателя (6) секции окончательного восстановления посредством трубопровода соединено с загрузочным входом в нижней части камеры (7-1) второго пенного слоя узла кипящего слоя (7) секции окончательного восстановления. Впуск газа в днище камеры (7-1) второго пенного слоя посредством трубопровода соединен с газоотводом десятого циклона-сепаратора (7-7). Газоотвод камеры (7-1) второго пенного слоя посредством трубопровода соединен с входом седьмого циклона-сепаратора (7-2). Газоотвод седьмого циклона-сепаратора (7-2) посредством трубопровода соединен с входом восьмого циклона-сепаратора (7-3). Газоотвод восьмого циклона-сепаратора (7-3) посредством трубопровода соединен с системой переработки отходящих газов. Каждый выход в верхней части камеры (7-1) второго пенного слоя, выход в днище седьмого циклона-сепаратора (7-2) и выход в днище восьмого циклона-сепаратора (7-3) посредством трубопровода соединены с загрузочным входом межслойного питателя (7-4) секции окончательного восстановления. Разгрузочное отверстие межслойного питателя (7-4) секции окончательного восстановления посредством трубопровода соединено с загрузочным входом в нижней части стояка (7-5) второго циркулирующего слоя. Впуск газа в днище стояка (7-5) второго циркулирующего слоя посредством трубопровода соединен с газоотводом нагревателя газа (11) секции окончательного восстановления. Выход вверху стояка (7-5) второго циркулирующего слоя посредством трубопровода соединен с входом девятого циклона-сепаратора (7-6). Газоотвод вверху девятого циклона-сепаратора (7-6) посредством трубопровода соединен с входом десятого циклона-сепаратора (7-7). Вторая циркуляционная опускная труба (7-8) установлена в нижней части девятого циклона-сепаратора (7-6), а возвратное отверстие в нижней части второй циркуляционной опускной трубы (7-8) посредством трубопровода соединено с возвратным отверстием в нижней части стояка (7-5) второго циркулирующего слоя. Каждое разгрузочное отверстие в нижней части второй циркуляционной опускной трубы (7-8) и выход в днище десятого циклона-сепаратора (7-7) посредством трубопровода соединены с загрузочным входом питателя разгрузочного устройства (8). Разгрузочное отверстие разгрузочного устройства (8) посредством трубопровода соединено с загрузочным входом приемника (9) готового продукта.
[38] Каждый впуск газа в днище питателя (4) секции предварительного восстановления, впуск газа в днище межслойного питателя (5-4) секции предварительного восстановления, впуск газа в днище первой циркуляционной опускной трубы (5-8), впуск газа в днище питателя (6) секции окончательного восстановления, впуск газа в днище межслойного питателя (7-4) секции окончательного восстановления, впуск газа в днище второй циркуляционной опускной трубы (7-8) и впуск газа в днище разгрузочного устройства (8) посредством трубопроводов соединены с основной трубой подачи азота, причем каждый трубопровод оснащен регулировочным клапаном.
[39] Каждый впуск газа нагревателя газа (10) секции предварительного восстановления, впуск топливного газа нагревателя газа (10) секции предварительного восстановления, впуск газа нагревателя газа (11) секции окончательного восстановления, впуск топливного газа нагревателя газа (11) секции окончательного восстановления посредством трубопроводов соединены с основной трубой подачи восстановительного газа, причем каждый трубопровод оснащен регулировочным клапаном. Каждый впуск воздуха для поддержания горения нагревателя газа (10) секции предварительного восстановления и впуск воздуха для поддержания горения нагревателя газа (11) секции окончательного восстановления посредством трубопроводов соединены с основной трубой подачи воздуха, причем каждый трубопровод оснащен регулировочным клапаном.
[40] В данном примере реализуется описанный способ прямого восстановления железорудного концентрата в псевдоожиженном (кипящем) слое в системе по настоящему изобретению. Порошок и газ одновременно поступают внутрь системы в соответствии со следующей последовательностью действий. Железорудный концентрат из бункера (1) для порошкообразной руды посредством шнекового питателя (2) подают во второй циклон-сепаратор (3-2) для теплообмена с дымовыми газами из первого циклона-сепаратора (3-1), затем подают в первый циклон-сепаратор (3-1) для дальнейшего теплообмена с горячими дымовыми газами из нагревателя восстановительного газа (10) секции предварительного восстановления и нагревателя восстановительного газа (11) секции окончательного восстановления, а затем вместе с порошком, собранным центробежным пылеотделителем (3-3) и мешком-пылесборником (3-4), посредством питателя (4) секции предварительного восстановления подают в камеру (5-1) первого пенного слоя. Порошок, сброшенный через выход в верхней части камеры (5-1) первого пенного слоя, а также порошок, собранный третьим циклоном-сепаратором (5-2) и четвертым циклоном-сепаратором (5-3), посредством межслойного питателя (5-4) секции предварительного восстановления подают в стояк (5-5) первого циркулирующего слоя. Часть порошка, сброшенного через выход вверху стояка (5-5) первого циркулирующего слоя, выводят через разгрузочные отверстия в нижней части пятого циклона-сепаратора (5-6) и первой циркуляционной опускной трубы (5-8) и вместе с порошком, собранном шестым циклоном-сепаратором (5-7), посредством питателя (6) секции окончательного восстановления подают в камеру (7-1) второго пенного слоя. Порошок, сброшенный через выход в верхней части камеры (7-1) второго пенного слоя, а также порошок, собранный седьмым циклоном-сепаратором (7-2) и восьмым циклоном-сепаратором (7-3), посредством межслойного питателя (7-4) секции окончательного восстановления подают в стояк (7-5) второго циркулирующего слоя. Часть порошка, сброшенного через выход вверху стояка (7-5) второго циркулирующего слоя, выводят через разгрузочные отверстия в нижней части девятого циклона-сепаратора (7-6) и второй циркуляционной опускной трубы (7-8) и вместе с порошком, собранном десятым циклоном-сепаратором (7-7), посредством разгрузочного устройства (8) подают в приемник (9) готового продукта. Восстановительный газ предварительно подогревают в нагревателе газа (10) секции предварительного восстановления, затем подают в стояк (5-5) первого циркулирующего слоя, где он вступает в контакт с порошкообразной рудой, восстанавливая ее, после чего посредством пятого циклона-сепаратора (5-6) и шестого циклона-сепаратора (5-7) подают в камеру (5-1) первого пенного слоя для вступления в дальнейшую реакцию с порошкообразной рудой, затем в третьем циклоне-сепараторе (5-2) и четвертом циклоне-сепараторе (5-3) подвергают отделению от порошка, после чего посредством трубопровода подают в систему переработки отходящих газов. Восстановительный газ предварительно подогревают в нагревателе газа (11) секции окончательного восстановления, затем его подают в стояк (7-5) второго циркулирующего слоя, где он вступает в контакт с порошкообразной рудой, восстанавливая ее, после чего посредством девятого циклона-сепаратора (7-6) и десятого циклона-сепаратора (7-7) подают в камеру (7-1) второго пенного слоя для вступления в дальнейшую реакцию с порошкообразной рудой, затем в седьмом циклоне-сепараторе (7-2) и восьмом циклоне-сепараторе (7-3) подвергают отделению от порошка, после чего посредством трубопровода подают в систему переработки отходящих газов. Тем временем, в систему восстановления через впуск газа в днище питателя (4) секции предварительного восстановления, впуск газа в днище межслойного питателя (5-4) секции предварительного восстановления, впуск газа в днище первой циркуляционной опускной трубы (5-8), впуск газа в днище питателя (6) секции окончательного восстановления, впуск газа в днище межслойного питателя (7-4) секции окончательного восстановления, впуск газа в днище второй циркуляционной опускной трубы (7-8) и впуск газа в днище разгрузочного устройства (8) подают азот. Воздух и восстановительный газ через сопло подают в нагреватель газа (10) секции предварительного восстановления и нагреватель газа (11) секции окончательного восстановления, где их сжигают, чтобы получить тепло для предподогрева восстановительного газа, после чего их последовательно подают в первый циклон-сепаратор (3-1) и второй циклон-сепаратор (3-2), где они вступают в контакт с железорудным концентратом, осуществляя теплообмен, затем в центробежном пылеотделителе (3-3) и мешок-пылесборнике (3-4) их подвергают очищению от твердых примесей, после чего посредством трубопровода подают в систему переработки дымовых газов. Окись железа в руде восстанавливают до металлического железа, после того как железорудный концентрат подвергают предварительному подогреву и двум этапам восстановления, а продукт восстановления разгружают в приемник (9) готового продукта.
[41] В качестве сырья в данном примере используют железорудный концентрат с массовой долей общего содержания железа 62% и размером частиц в пределах 0,01-0,5 мм. В качестве восстановительного газа используют коксовый газ с теплотой сгорания 16-18 МДж/Н*м3. Железорудный концентрат посредством шнекового питателя подают из бункера для порошкообразной руды в подогреватель порошкообразной руды для предподогрева, затем посредством соответствующих питателей последовательно подают в кипящий слой секции предварительного восстановления и кипящий слой секции окончательного восстановления, каждый из которых состоит из последовательности пенного слоя и циркулирующего слоя. Наконец, железорудный концентрат в восстановленном виде посредством разгрузочного устройства (8) поступает в приемник (9) готового продукта. В стационарном режиме работы системы восстановления при температуре дымовых газов на впуске первого циклона-сепаратора 3-1 500°C, температуре восстановления в камере первого пенного слоя 650°C, температуре восстановления в стояке первого циркулирующего слоя 750°C и рабочей скорости движения газа 5 м/с, температуре восстановления в камере второго пенного слоя 850°C, температуре восстановления в стояке второго циркулирующего слоя 900°C и рабочей скорости движения газа 5 м/с, а также при средней продолжительности пребывания материала на каждой ступени кипящего слоя 30 мин, коэффициент металлизации железа в восстановленном продукте составил 87,21%. В стационарном режиме работы системы восстановления при температуре дымовых газов на впуске первого циклона-сепаратора 3-1 700°C, температуре восстановления в камере первого пенного слоя 750°C, температуре восстановления в стояке первого циркулирующего слоя 850°C и рабочей скорости движения газа 5 м/с, температуре восстановления в камере второго пенного слоя 890°C, температуре восстановления в стояке второго циркулирующего слоя 950°C и рабочей скорости движения газа 5 м/с, а также при средней продолжительности пребывания материала на каждой ступени кипящего слоя 30 мин, коэффициент металлизации железа в восстановленном продукте составил 91,15%. В стационарном режиме работы системы восстановления при температуре дымовых газов на впуске первого циклона-сепаратора 3-1 650°C, температуре восстановления в камере первого пенного слоя 700°C, температуре восстановления в стояке первого циркулирующего слоя 850°C и рабочей скорости движения газа 10 м/с, температуре восстановления в камере второго пенного слоя 860°C, температуре восстановления в стояке второго циркулирующего слоя 940°C и рабочей скорости движения газа 10 м/с, а также при средней продолжительности пребывания материала на каждой ступени кипящего слоя 30 мин, коэффициент металлизации железа в восстановленном продукте составил 94,32%.

Claims (33)

1. Система прямого восстановления железорудного концентрата в псевдоожиженном слое, включающая бункер (1) для порошкообразной руды, шнековый питатель (2), подогреватель (3) порошкообразной руды, питатель (4) секции предварительного восстановления, узел кипящего слоя (5) секции предварительного восстановления, питатель (6) секции окончательного восстановления, узел кипящего слоя (7) секции окончательного восстановления, разгрузочное устройство (8), приемник (9) готового продукта, нагреватель газа (10) секции предварительного восстановления и нагреватель газа (11) секции окончательного восстановления, в котором
подогреватель (3) порошкообразной руды включает первый циклон-сепаратор (3-1), второй циклон-сепаратор (3-2), центробежный пылеотделитель (3-3) и мешок-пылесборник (3-4);
узел кипящего слоя (5) секции предварительного восстановления включает камеру (5-1) первого пенного слоя, третий циклон-сепаратор (5-2), четвертый циклон-сепаратор (5-3), межслойный питатель (5-4) секции предварительного восстановления, стояк (5-5) первого циркулирующего слоя, пятый циклон-сепаратор (5-6), шестой циклон-сепаратор (5-7) и первую циркуляционную опускную трубу (5-8);
узел кипящего слоя (7) секции окончательного восстановления включает камеру (7-1) второго пенного слоя, седьмой циклон-сепаратор (7-2), восьмой циклон-сепаратор (7-3), межслойный питатель (7-4) секции окончательного восстановления, стояк (7-5) второго циркулирующего слоя, девятый циклон-сепаратор (7-6), десятый циклон-сепаратор (7-7) и вторую циркуляционную опускную трубу (7-8);
выход в днище бункера (1) для порошкообразной руды посредством трубопровода соединен с загрузочным входом шнекового питателя (2), а выход шнекового питателя (2) посредством трубопровода соединен с входом второго циклона-сепаратора (3-2);
выход в днище второго циклона-сепаратора (3-2) посредством трубопровода соединен с входом первого циклона-сепаратора (3-1), а вход первого циклона-сепаратора (3-1) посредством трубопровода соединен с каждым отводом дымовых газов нагревателя газа (10) секции предварительного восстановления и отводом дымовых газов нагревателя газа (11) секции окончательного восстановления;
газоотвод первого циклона-сепаратора (3-1) посредством трубопровода соединен с входом второго циклона-сепаратора (3-2); газоотвод второго циклона-сепаратора (3-2) посредством трубопровода соединен с входом центробежного пылеотделителя (3-3), газоотвод центробежного пылеотделителя (3-3) посредством трубопровода соединен с входом мешка-пылесборника (3-4), а газоотвод мешка-пылесборника (3-4) посредством трубопровода соединен с системой переработки дымовых газов;
каждый выход в днище первого циклона-сепаратора (3-1), выход в днище центробежного пылеотделителя (3-3) и выход мешка-пылесборника (3-4) посредством трубопровода соединены с загрузочным входом питателя (4) секции предварительного восстановления;
разгрузочное отверстие питателя (4) секции предварительного восстановления посредством трубопровода соединено с загрузочным входом в нижней части камеры (5-1) первого пенного слоя узла кипящего слоя (5) секции предварительного восстановления, впуск газа в днище камеры (5-1) первого пенного слоя посредством трубопровода соединен с газоотводом шестого циклона-сепаратора (5-7), а газоотвод камеры (5-1) первого пенного слоя посредством трубопровода соединен с входом третьего циклона-сепаратора (5-2);
газоотвод третьего циклона-сепаратора (5-2) посредством трубопровода соединен с входом четвертого циклона-сепаратора (5-3), газоотвод четвертого циклона-сепаратора (5-3) посредством трубопровода соединен с системой переработки отходящих газов;
каждый выход в верхней части камеры (5-1) первого пенного слоя, выход в днище третьего циклона-сепаратора (5-2) и выход в днище четвертого циклона-сепаратора (5-3) посредством трубопровода соединены с загрузочным входом межслойного питателя (5-4) секции предварительного восстановления;
разгрузочное отверстие межслойного питателя (5-4) секции предварительного восстановления посредством трубопровода соединено с загрузочным входом в нижней части стояка (5-5) первого циркулирующего слоя, впуск газа в днище стояка (5-5) первого циркулирующего слоя посредством трубопровода соединен с газоотводом нагревателя газа (10) секции предварительного восстановления, а выход вверху стояка (5-5) первого циркулирующего слоя посредством трубопровода соединен с входом пятого циклона-сепаратора (5-6);
газоотвод вверху пятого циклона-сепаратора (5-6) посредством трубопровода соединен с входом шестого циклона-сепаратора (5-7), первая циркуляционная опускная труба (5-8) установлена в нижней части пятого циклона-сепаратора (5-6), а возвратное отверстие в нижней части первой циркуляционной опускной трубы (5-8) посредством трубопровода соединено с возвратным отверстием в нижней части стояка (5-5) первого циркулирующего слоя;
каждое разгрузочное отверстие в нижней части первой циркуляционной опускной трубы (5-8) и выход в днище шестого циклона-сепаратора (5-7) посредством трубопровода соединены с загрузочным входом питателя (6) секции окончательного восстановления;
разгрузочное отверстие питателя (6) секции окончательного восстановления посредством трубопровода соединено с загрузочным входом в нижней части камеры (7-1) второго пенного слоя узла кипящего слоя (7) секции окончательного восстановления, впуск газа в днище камеры (7-1) второго пенного слоя посредством трубопровода соединен с газоотводом десятого циклона-сепаратора (7-7), газоотвод камеры (7-1) второго пенного слоя посредством трубопровода соединен с входом седьмого циклона-сепаратора (7-2), а газоотвод седьмого циклона-сепаратора (7-2) посредством трубопровода соединен с входом восьмого циклона-сепаратора (7-3);
газоотвод восьмого циклона-сепаратора (7-3) посредством трубопровода соединен с системой переработки отходящих газов;
каждый выход в верхней части камеры (7-1) второго пенного слоя, выход в днище седьмого циклона-сепаратора (7-2) и выход в днище восьмого циклона-сепаратора (7-3) посредством трубопровода соединены с загрузочным входом межслойного питателя (7-4) секции окончательного восстановления;
разгрузочное отверстие межслойного питателя (7-4) секции окончательного восстановления посредством трубопровода соединено с загрузочным входом в нижней части стояка (7-5) второго циркулирующего слоя, впуск газа в днище стояка (7-5) второго циркулирующего слоя посредством трубопровода соединен с газоотводом нагревателя газа (11) секции окончательного восстановления, а выход вверху стояка (7-5) второго циркулирующего слоя посредством трубопровода соединен с входом девятого циклона-сепаратора (7-6); газоотвод вверху девятого циклона-сепаратора (7-6) посредством трубопровода соединен с входом десятого циклона-сепаратора (7-7), вторая циркуляционная опускная труба (7-8) установлена в нижней части девятого циклона-сепаратора (7-6), возвратное отверстие в нижней части второй циркуляционной опускной трубы (7-8) посредством трубопровода соединено с возвратным отверстием в нижней части стояка (7-5) второго циркулирующего слоя, а каждое разгрузочное отверстие в нижней части второй циркуляционной опускной трубы (7-8) и выход в днище десятого циклона-сепаратора (7-7) посредством трубопровода соединены с загрузочным входом разгрузочного устройства (8);
разгрузочное отверстие разгрузочного устройства (8) посредством трубопровода соединено с загрузочным входом приемника (9) готового продукта.
2. Система по п. 1, в которой каждый впуск газа в днище питателя (4) секции предварительного восстановления, впуск газа в днище межслойного питателя (5-4) секции предварительного восстановления, впуск газа в днище первой циркуляционной опускной трубы (5-8), впуск газа в днище питателя (6) секции окончательного восстановления, впуск газа в днище межслойного питателя (7-4) секции окончательного восстановления, впуск газа в днище второй циркуляционной опускной трубы (7-8) и впуск газа в днище разгрузочного устройства (8) посредством трубопроводов соединены с основной трубой подачи азота, причем каждый трубопровод оснащен регулировочным клапаном;
каждый впуск газа нагревателя газа (10) секции предварительного восстановления, впуск топливного газа нагревателя газа (10) секции предварительного восстановления, впуск газа нагревателя газа (11) секции окончательного восстановления, впуск топливного газа нагревателя газа (11) секции окончательного восстановления посредством трубопроводов соединены с основной трубой подачи восстановительного газа, причем каждый трубопровод оснащен регулировочным клапаном;
каждый впуск воздуха для поддержания горения в нагревателе газа (10) секции предварительного восстановления и впуск воздуха для поддержания горения в нагревателе газа (11) секции окончательного восстановления посредством трубопроводов соединены с основной трубой подачи воздуха, причем каждый трубопровод оснащен регулировочным клапаном.
3. Способ прямого восстановления железорудного концентрата в кипящем слое с использованием системы по п. 1, заключающийся в разрешении одновременного впуска и прохождения порошка и газа внутри системы в соответствии со следующей последовательностью действий: железорудный концентрат из бункера (1) для порошкообразной руды посредством шнекового питателя (2) подают во второй циклон-сепаратор (3-2) для теплообмена с дымовыми газами из первого циклона-сепаратора (3-1), затем подают в первый циклон-сепаратор (3-1) для дальнейшего теплообмена с горячими дымовыми газами из нагревателя газа (10) секции предварительного восстановления и нагревателя газа (11) секции окончательного восстановления, а затем вместе с порошком, собранным центробежным пылеотделителем (3-3), посредством питателя (4) секции предварительного восстановления подают в камеру (5-1) первого пенного слоя;
порошок, сброшенный через выход в верхней части камеры (5-1) первого пенного слоя, а также порошок, собранный третьим циклоном-сепаратором (5-2) и четвертым циклоном-сепаратором (5-3), посредством межслойного питателя (5-4) секции предварительного восстановления подают в стояк (5-5) первого циркулирующего слоя, а часть порошка, сброшенного через выход вверху стояка (5-5) первого циркулирующего слоя, выводят через разгрузочные отверстия в нижней части пятого циклона-сепаратора (5-6) и первой циркуляционной опускной трубы (5-8) и вместе с порошком, собранным шестым циклоном-сепаратором (5-7), посредством питателя (6) секции окончательного восстановления подают в камеру (7-1) второго пенного слоя;
порошок, сброшенный через выход в верхней части камеры (7-1) второго пенного слоя, а также порошок, собранный седьмым циклоном-сепаратором (7-2) и восьмым циклоном-сепаратором (7-3), посредством межслойного питателя (7-4) секции окончательного восстановления подают в стояк (7-5) второго циркулирующего слоя, а часть порошка, сброшенного через выход в верхней части стояка (7-5) второго циркулирующего слоя, выводят через разгрузочные отверстия в нижней части девятого циклона-сепаратора (7-6) и второй циркуляционной опускной трубы (7-8) и вместе с порошком, собранным десятым циклоном-сепаратором (7-7), посредством разгрузочного устройства (8) подают в приемник (9) готового продукта;
восстановительный газ предварительно подогревают в нагревателе газа (10) секции предварительного восстановления, затем его подают в стояк (5-5) первого циркулирующего слоя, в котором он вступает в контакт с порошкообразной рудой, восстанавливая ее, после чего посредством пятого циклона-сепаратора (5-6) и шестого циклона-сепаратора (5-7) подают в камеру (5-1) первого пенного слоя для вступления в дальнейшую реакцию с порошкообразной рудой, затем в третьем циклоне-сепараторе (5-2) и четвертом циклоне-сепараторе (5-3) подвергают отделению от порошка, после чего посредством трубопровода подают в систему переработки отходящих газов;
восстановительный газ предварительно подогревают в нагревателе газа (11) секции окончательного восстановления, затем его подают в стояк (7-5) второго циркулирующего слоя, в котором он вступает в контакт с порошкообразной рудой, восстанавливая ее, после чего посредством девятого циклона-сепаратора (7-6) и десятого циклона-сепаратора (7-7) подают в камеру (7-1) второго пенного слоя для вступления в дальнейшую реакцию с порошкообразной рудой, затем в седьмом циклоне-сепараторе (7-2) и восьмом циклоне-сепараторе (7-3) его подвергают отделению от порошка, после чего посредством трубопровода подают в систему переработки отходящих газов;
в систему восстановления подают азот через впуск газа в днище питателя (4) секции предварительного восстановления, впуск газа в днище межслойного питателя (5-4) секции предварительного восстановления, впуск газа в днище первой циркуляционной опускной трубы (5-8), впуск газа в днище питателя (6) секции окончательного восстановления, впуск газа в днище межслойного питателя (7-4) секции окончательного восстановления, впуск газа в днище второй циркуляционной опускной трубы (7-8) и впуск газа в днище разгрузочного устройства (8);
воздух и восстановительный газ через сопло подают в нагреватель газа (10) секции предварительного восстановления и нагреватель газа (11) секции окончательного восстановления, в которых их сжигают, чтобы получить тепло для предподогрева восстановительного газа, после чего эту смесь последовательно подают в первый циклон-сепаратор (3-1) и второй циклон-сепаратор (3-2), в которых она вступает в контакт с железорудным концентратом, осуществляя теплообмен, затем в центробежном пылеотделителе (3-3) и мешке-пылесборнике (3-4) ее подвергают очищению от твердых примесей, после чего посредством трубопровода подают в систему переработки дымовых газов, причем окись железа в руде восстанавливают до металлического железа, после того как железорудный концентрат подвергают предподогреву и двум этапам восстановления, а продукт восстановления разгружают в приемник (9) готового продукта.
4. Способ по п. 3, в котором в качестве железорудного концентрата используют железосодержащий порошок с общим содержанием железа массовой долей 50-70%, полученный посредством обработки и обогащения природных руд или твердых промышленных отходов, причем размер частиц железорудного концентрата составляет 0,01-0,5 мм.
5. Способ по п. 3, в котором стояк первого циркулирующего слоя и стояк второго циркулирующего слоя обеспечивают движение газа со скоростью 5-10 м/с.
6. Способ по п. 3, в котором температура дымовых газов на входе первого циклона-сепаратора подогревателя порошкообразной руды составляет 500-700°C, температура восстановления в кипящем слое секции предварительного восстановления составляет 650-850°C, а температура восстановления в кипящем слое секции окончательного восстановления составляет 850-950°C.
7. Способ по п. 3, в котором в качестве восстановительного газа используют коксовый, каменноугольный газ или реформированный газ, причем роль активных компонентов выполняют Н2 и СО, а теплота сгорания составляет 10-20 МДж/Н*м3.
RU2016131344A 2013-12-31 2014-12-30 Система и способ прямого восстановления железорудного концентрата в псевдоожиженном слое RU2644090C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310750711.6A CN103667571B (zh) 2013-12-31 2013-12-31 一种铁精矿粉体流态化直接还原的系统及方法
CN201310750711.6 2013-12-31
PCT/CN2014/095711 WO2015101306A1 (zh) 2013-12-31 2014-12-30 一种铁精矿粉体流态化直接还原的系统及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016131344A RU2016131344A (ru) 2018-02-07
RU2644090C2 true RU2644090C2 (ru) 2018-02-07

Family

ID=50306342

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016131344A RU2644090C2 (ru) 2013-12-31 2014-12-30 Система и способ прямого восстановления железорудного концентрата в псевдоожиженном слое

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10100379B2 (ru)
CN (1) CN103667571B (ru)
AU (2) AU2014375513B2 (ru)
CA (1) CA2938643C (ru)
FI (1) FI127827B (ru)
NZ (1) NZ722607A (ru)
RU (1) RU2644090C2 (ru)
WO (1) WO2015101306A1 (ru)
ZA (1) ZA201605270B (ru)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103667571B (zh) * 2013-12-31 2015-06-03 中国科学院过程工程研究所 一种铁精矿粉体流态化直接还原的系统及方法
CN103695588B (zh) 2013-12-31 2015-04-01 中国科学院过程工程研究所 一种流化床还原粉状铁矿石的系统和方法
CN103725819B (zh) * 2013-12-31 2015-06-03 中国科学院过程工程研究所 一种铁矿粉流态化还原系统及方法
EP2905345A1 (de) * 2014-02-10 2015-08-12 Primetals Technologies Austria GmbH Pneumatische Erzchargierung
CN104154530B (zh) * 2014-08-21 2015-04-15 刘学冰 双流态洁净燃烧锅炉及双流态洁净燃烧工艺
CN106467930B (zh) * 2016-09-28 2019-05-17 中国科学院过程工程研究所 一种钒钛磁铁矿流态化高温快速氧化还原的系统及方法
CN106319126B (zh) * 2016-09-28 2019-05-17 中国科学院过程工程研究所 一种用于钒钛磁铁矿流态化氧化还原的系统及方法
CN107151570A (zh) * 2017-07-03 2017-09-12 山西新唐工程设计股份有限公司 粉煤热解煤气高温除尘装置及其除尘方法
CN107868857B (zh) * 2017-11-09 2023-03-31 汤铁 多级螺旋直接还原炉
CN109371189A (zh) * 2018-11-02 2019-02-22 中国石油大学(华东) 铁矿粉和煤粉y型气流床分级还原气化炼铁工艺
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
WO2023100936A1 (ja) * 2021-11-30 2023-06-08 日本製鉄株式会社 還元鉄の製造設備および還元鉄の製造方法
CN114655988A (zh) * 2022-04-06 2022-06-24 广西锰华新能源科技发展有限公司 一种碳零排放生产锰基材料的方法
CN114990274B (zh) * 2022-06-16 2023-09-26 山东省红森林新材料科技有限公司 一种粉状铁矿气基/氢基悬浮还原粉状dri装置系统
CN115287387B (zh) * 2022-08-18 2023-07-21 中国科学院过程工程研究所 一种电能加热的氢气熔融还原炼铁方法
CN115386671B (zh) * 2022-08-18 2023-07-21 中国科学院过程工程研究所 一种电能加热的熔融还原氢冶金系统
CN115896378B (zh) * 2022-10-24 2023-05-23 中国科学院过程工程研究所 一种电能加热的氢气直接还原炼铁方法
CN115786618B (zh) * 2022-10-24 2023-06-16 中国科学院过程工程研究所 一种电能加热的直接还原氢冶金系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5082251A (en) * 1990-03-30 1992-01-21 Fior De Venezuela Plant and process for fluidized bed reduction of ore
RU2121003C1 (ru) * 1994-12-29 1998-10-27 Поханг Айрон энд Стил Ко., Лтд Устройство псевдоожиженного слоя для восстановления железной руды и способ восстановления железной руды с использованием этого устройства
CN101153349A (zh) * 2006-09-29 2008-04-02 宝山钢铁股份有限公司 一种综合利用煤气和粉矿的熔融还原炼铁工艺
CN101892339B (zh) * 2010-07-27 2012-06-27 中冶赛迪工程技术股份有限公司 一种熔融还原装置及方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4233140A1 (de) * 1992-10-02 1994-04-07 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur Reduktion von feinkörnigen eisenoxidhaltigen Stoffen durch Gasreduktion
US5674308A (en) * 1994-08-12 1997-10-07 Midrex International B.V. Rotterdam, Zurich Branch Spouted bed circulating fluidized bed direct reduction system and method
UA42803C2 (uk) * 1995-10-10 2001-11-15 Фоест-Альпіне Індустріанлагенбау Гмбх Спосіб прямого відновлення дрібнозернистого матеріалу у формі часток, що містить оксид заліза, та установка для здійснення цього способу
KR100213327B1 (ko) * 1995-12-29 1999-08-02 이구택 분철광석의 3단 유동층로식 환원장치
KR100236194B1 (ko) * 1997-12-20 1999-12-15 이구택 분철광석의 2단 유동층식 예비환원장치
DE602005003223T2 (de) * 2004-05-31 2008-08-28 Outotec Oyj Verfahren und vorrichtung für direktreduktion
CN101386908B (zh) * 2007-09-11 2010-12-08 中国科学院过程工程研究所 对难选铁矿石粉体进行磁化焙烧的工艺系统及焙烧的工艺
CN101880059B (zh) * 2010-06-08 2015-02-18 中国科学院过程工程研究所 一种采用流化床反应器生产三氧化二钒的方法
CN102560089B (zh) * 2010-12-24 2014-07-30 深圳中科九台资源利用研究院有限公司 一种难选铁矿石粉体磁化焙烧的系统及焙烧工艺
CN103031433B (zh) * 2011-09-30 2014-07-30 中国科学院过程工程研究所 一种钛铁精矿流态化氧化焙烧-流态化还原焙烧系统及焙烧工艺
CN103031432B (zh) * 2011-09-30 2014-09-24 中国科学院过程工程研究所 钛铁精矿流态化氧化-还原焙烧改性的系统及焙烧工艺
CN103031431B (zh) * 2011-09-30 2014-02-26 中国科学院过程工程研究所 钛铁精矿氧化焙烧-还原焙烧系统及焙烧工艺
CN102363837B (zh) * 2011-11-14 2015-11-18 深圳市中科九台资源利用科技产业股份有限公司 一种粉状氧化锰矿流态化低温还原方法
CN103397127B (zh) * 2013-07-28 2014-12-10 张英华 一种熔融还原炼铁设备及炼铁方法
CN103667571B (zh) 2013-12-31 2015-06-03 中国科学院过程工程研究所 一种铁精矿粉体流态化直接还原的系统及方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5082251A (en) * 1990-03-30 1992-01-21 Fior De Venezuela Plant and process for fluidized bed reduction of ore
RU2121003C1 (ru) * 1994-12-29 1998-10-27 Поханг Айрон энд Стил Ко., Лтд Устройство псевдоожиженного слоя для восстановления железной руды и способ восстановления железной руды с использованием этого устройства
CN101153349A (zh) * 2006-09-29 2008-04-02 宝山钢铁股份有限公司 一种综合利用煤气和粉矿的熔融还原炼铁工艺
CN101892339B (zh) * 2010-07-27 2012-06-27 中冶赛迪工程技术股份有限公司 一种熔融还原装置及方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КУРУНОВ И.Ф. и др. Состояние и перспективы бездоменной металлургии железа., М.: Черметинформация, 2002, сс.70-73. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN103667571B (zh) 2015-06-03
ZA201605270B (en) 2017-07-26
RU2016131344A (ru) 2018-02-07
CA2938643A1 (en) 2015-07-09
NZ722607A (en) 2017-08-25
WO2015101306A1 (zh) 2015-07-09
FI20165601A (fi) 2016-07-29
AU2014375513A1 (en) 2016-08-18
AU2017202991B2 (en) 2018-09-27
CA2938643C (en) 2018-07-10
US20160348198A1 (en) 2016-12-01
AU2017202991A1 (en) 2017-05-25
US10100379B2 (en) 2018-10-16
FI127827B (en) 2019-03-15
AU2014375513B2 (en) 2017-02-23
CN103667571A (zh) 2014-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2644090C2 (ru) Система и способ прямого восстановления железорудного концентрата в псевдоожиженном слое
CA2938641C (en) System and method for fluidized reduction of iron ore powder
KR940009338A (ko) 용융선철 및 용융강 예비산물을 생산하기 위한 방법 및 장치
RU2006119217A (ru) Установка для изготовления жидкого чугуна, непосредственно использующая мелкие или кусковые угли и пылевидные железные руды, способ его изготовления, комплексный сталелитейный завод, использующий эту установку, и этот способ изготовления
US10233510B2 (en) System and method for fluidized bed reduction of powdered iron ore
CA2797989C (en) Process and plant for producing hot metal
US20150176905A1 (en) Method and system for producing pig iron or fluid steel pre-products
RU2176672C2 (ru) Способ получения губчатого железа
CN101333575A (zh) 一种预还原粉铁矿工艺及其装置
CN100366757C (zh) 还原含氧化铁的固体的方法与装置及菱镁矿的用途
CN107723401A (zh) 处理含铁矿粉的系统和方法
CN110592304B (zh) 一种铁矿粉预处理工艺
CN111139330A (zh) 一种含铁物料预热预还原的装置
CN114921602B (zh) 一种超短流程炼钢装置系统
CN116606977A (zh) 两段还原熔融炼铁工艺
CN117512246A (zh) 一种低碳高效利用钒钛磁铁矿的方法
JPS63140018A (ja) 鉄鉱石流動層還元装置
JPS63137115A (ja) 溶融還元方法及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201231