RU2802303C1 - Blast furnace operating method and auxiliary equipment for blast furnace - Google Patents

Blast furnace operating method and auxiliary equipment for blast furnace Download PDF

Info

Publication number
RU2802303C1
RU2802303C1 RU2022118941A RU2022118941A RU2802303C1 RU 2802303 C1 RU2802303 C1 RU 2802303C1 RU 2022118941 A RU2022118941 A RU 2022118941A RU 2022118941 A RU2022118941 A RU 2022118941A RU 2802303 C1 RU2802303 C1 RU 2802303C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
containing gas
blast furnace
gas
methane
reducing agent
Prior art date
Application number
RU2022118941A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юки КАВАСИРИ
Сумито ОДЗАВА
Коити ТАКАХАСИ
Тайхэй НУТИ
Юя МОРИТА
Original Assignee
ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН
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 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН filed Critical ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН
Application granted granted Critical
Publication of RU2802303C1 publication Critical patent/RU2802303C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: method for blowing gas into a blast furnace includes producing regenerated methane-containing gas using off-gas from the blast furnace and blowing gas and a reducing agent into the blast furnace from a tuyere. In this case, the blast gas is an oxygen-containing gas, wherein regenerated methane-containing gas is used at least as part of the reducing agent, and the oxygen-containing gas and/or the regenerated methane-containing gas is preheated before blowing into the blast furnace from the tuyere. Consumption of circulating carbon atoms in the reducing agent is 55 kg/t or more, and consumption of circulating carbon atoms corresponds to the mass of regenerated methane-containing gas expressed in carbon equivalent, which is blown into a blast furnace as a reducing agent to produce 1 ton of liquid metal. Wherein, the oxygen-containing gas has an oxygen concentration of 80% by volume or more.
EFFECT: reduced carbon dioxide emissions from a blast furnace while maintaining stable operation of the furnace.
6 cl, 6 dwg, 1 tbl

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к способу эксплуатации доменной печи и вспомогательному оборудованию для доменной печи.The present invention relates to a method for operating a blast furnace and ancillary equipment for a blast furnace.

Уровень техникиState of the art

В последние годы в связи с глобальной проблемой защиты окружающей среды существует настоятельная необходимость в уменьшении выбросов в атмосферу двуокиси углерода (СО2). Следовательно, при работе доменной печи, установленной на металлургическом заводе, необходимо, чтобы печь работала с низким расходом восстанавливающего агента (низкий RAR).In recent years, in connection with the global problem of environmental protection, there is an urgent need to reduce carbon dioxide (CO 2 ) emissions into the atmosphere. Therefore, when operating a blast furnace installed in a smelter, it is necessary that the furnace be operated with a low consumption of reducing agent (low RAR).

В традиционной доменной печи в качестве дутьевого газа в доменную печь из фурмы вдувают горячее дутье (воздух, нагретый приблизительно до 1200°С). В результате кислород, содержащийся в горячем дутье, реагирует с коксом или угольной пылью, используемой в качестве восстанавливающего агента, с получением газообразных оксида углерода (СО) и водорода (H2). Полученные оксид углерода и водород восстанавливают железную руду, загруженную в доменную печь. Кроме того, в ходе реакции восстановления железной руды получают двуокись углерода.In a conventional blast furnace, hot blast (air heated to approximately 1200° C.) is blown into the blast furnace from a lance as a blast gas. As a result, oxygen contained in the hot blast reacts with coke or coal dust used as a reducing agent to produce carbon monoxide (CO) and hydrogen (H 2 ) gases. The resulting carbon monoxide and hydrogen reduce the iron ore loaded into the blast furnace. In addition, during the iron ore reduction reaction, carbon dioxide is produced.

Газ, вдуваемый в доменную печь из фурмы, является дутьевым газом. Дутьевой газ имеет также важное значение в процессе газификации угольной пыли и кокса в доменной печи.The gas blown into the blast furnace from the tuyere is blast gas. Blast gas is also important in the process of gasification of coal dust and coke in a blast furnace.

В качестве способа снижения выбросов двуокиси углерода при работе доменной печи был предложен метод превращения оксида углерода и двуокиси углерода, содержащихся в отходящем газе, отводимом из доменной печи, и т.п. с получением углеводородов, таких как метан и этанол, и ввода полученных углеводородов обратно в доменную печь в качестве восстанавливающего агента.As a method for reducing carbon dioxide emissions from the operation of a blast furnace, a method has been proposed to convert carbon monoxide and carbon dioxide contained in a flue gas discharged from a blast furnace, and the like. producing hydrocarbons such as methane and ethanol and introducing the resulting hydrocarbons back into the blast furnace as a reducing agent.

Например, в патентном документе JP2011-225969A (PTL 1) описан «способ эксплуатации доменной печи, включающий стадию (А) отделения и удаления CO2 и/или СО из газообразной смеси, содержащей CO2 и/или CO; стадию (В) добавления водорода к CO2 и/или CO, отделенных и удаленных на стадии (А), и превращение CO2 и/или CO в СН4; стадию (С) отделения и удаления H2O из газа, который был подвержен стадии (В), и стадию (D) вдувания газа, который был подвержен стадии (С), в доменную печь».For example, JP2011-225969A (PTL 1) describes “a blast furnace operating method comprising the step of (A) separating and removing CO 2 and/or CO from a gaseous mixture containing CO 2 and/or CO; step (B) adding hydrogen to CO 2 and/or CO separated and removed in step (A) and converting CO 2 and/or CO to CH 4 ; a step (C) of separating and removing H 2 O from the gas that was subject to step (B); and a step (D) of blowing the gas that was subject to step (C) into the blast furnace."

В патентном документе JP2014-005510A (PTL 2) «способ эксплуатации доменной печи, включающий отделения CO2 из отходящего газа пламенной печи, которая использует отходящий газ доменной печи в качестве всего или части топлива, превращение отделенного CO2 в метан с получением восстанавливающего газа, и вдувание восстанавливающего газа в доменную печь».In the patent document JP2014-005510A (PTL 2), "a blast furnace operation method comprising separating CO 2 from an off-gas of a flame furnace that uses blast-furnace off-gas as all or part of a fuel, converting the separated CO 2 into methane to produce a reducing gas, and blowing the reducing gas into the blast furnace."

Список патентных документовList of patent documents

PTL 1: JP 2011-225969APTL 1: JP 2011-225969A

PTL 2: JP 2014-005510APTL 2: JP 2014-005510A

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention

Техническая проблемаTechnical problem

При практическом использовании способов, описанных в патентных документах PTL 1 и PTL 2, в том случае, если количество метана, вдуваемого в доменную печь в качестве восстанавливающего агента, превышает определенный уровень, это может привести к эксплуатационным неполадкам, в частности, к недостаточному нагреву нижней части доменной печи, увеличению перепада давления и нарушению процесса выпуска металла из печи.In the practical use of the methods described in patent documents PTL 1 and PTL 2, if the amount of methane blown into the blast furnace as a reducing agent exceeds a certain level, this may lead to operational problems, in particular, insufficient heating of the lower parts of the blast furnace, increase the pressure drop and disrupt the process of tapping metal from the furnace.

Следовательно, существует необходимость в создании способа эксплуатации доменной печи, который может дополнительно уменьшить величину выбросов двуокиси углерода из доменной печи при стабильной работе печи.Therefore, there is a need for a method for operating a blast furnace that can further reduce the amount of carbon dioxide emissions from the blast furnace while the furnace is operating stably.

В соответствии с изложенным выше может быть полезным разработать способ эксплуатации доменной печи, который может дополнительно уменьшить выбросы двуокиси углерода и доменной печи при сохранении стабильной работы печи.In accordance with the above, it may be advantageous to develop a method for operating a blast furnace that can further reduce carbon dioxide and blast furnace emissions while maintaining stable operation of the furnace.

Может быть также полезным обеспечить вспомогательное оборудование доменной печи для использования в способе эксплуатации доменной печи, описанном выше.It may also be useful to provide blast furnace accessories for use in the blast furnace operation described above.

Решение технической проблемыSolving a technical problem

Для решения поставленных выше задач были проведены интенсивные исследования.Intensive research has been carried out to solve the above problems.

Прежде всего, были изучены проблемы эксплуатации, возникающие в том случае, когда количество метана, вдуваемого в доменную печь в качестве восстанавливающего агента, превышало определенный уровень, реализуемый в способах, известных из PTL 1 и PTL 2.First of all, the operation problems arising when the amount of methane blown into the blast furnace as a reducing agent exceeded a certain level implemented in the methods known from PTL 1 and PTL 2 were studied.

В результате были получены следующие результаты.As a result, the following results were obtained.

Если количество метана, вдуваемого в доменную печь в качестве восстанавливающего агента, превышает определенный уровень, температура пламени (далее именуемая температурой на выходе из фурмы), возникающего при сжигании вдуваемого восстанавливающего агента и кокса в зоне горения (зона циркуляции) вблизи выхода из фурмы, значительно уменьшается. Уменьшение температуры на выходе из фурмы становится причиной проблем эксплуатации доменной печи, таких как недостаточный нагрев нижней части доменной печи, увеличение перепада давления и нарушению процесса выпуска металла из печи.If the amount of methane injected into the blast furnace as a reducing agent exceeds a certain level, the temperature of the flame (hereinafter referred to as the temperature at the outlet of the tuyere) generated by the combustion of the injected reducing agent and coke in the combustion zone (circulation zone) near the outlet of the tuyere is significantly decreases. A decrease in temperature at the outlet of the tuyere causes problems in the operation of the blast furnace, such as insufficient heating of the lower part of the blast furnace, an increase in pressure drop and disruption of the process of tapping metal from the furnace.

Более конкретно, если в доменную печь в качестве восстанавливающего агента из фурмы вдувается угольная пыль, то, поскольку основным компонентом угольной пыли является углерод, в зоне циркуляции происходит следующая химическая реакция:More specifically, if coal dust is blown into the blast furnace as a reducing agent from a lance, since the main component of coal dust is carbon, the following chemical reaction occurs in the circulation zone:

C + 0,5 O2 = CO + 110,5 кДж/молC + 0.5 O 2 \u003d CO + 110.5 kJ / mol

С другой стороны, когда из фурмы в доменную печь в качестве восстанавливающего агента вдувают метан, в зоне циркуляции происходит следующая химическая реакция:On the other hand, when methane is blown into the blast furnace as a reducing agent from the lance, the following chemical reaction occurs in the circulation zone:

CH4 + 0,5 O2 = CO + 2H2 + 35,7 кДж/молCH 4 + 0.5 O 2 \u003d CO + 2H 2 + 35.7 kJ / mol

Количество теплоты, выделяющейся в процессе реакции, при превращении в один моль общего количество СО и Н2, составляет 11,9 кДж/мол.The amount of heat released during the reaction, when converted into one mole of the total amount of CO and H 2 , is 11.9 kJ / mol.

Для стабильной эксплуатации доменной печи необходимо поддерживать температуру на выходе фурмы в интервале от 2000 °C до 2400 °C. Однако, если большая часть восстанавливающего агента, вдуваемого в доменную печь, превращается из угольной пыли в метансодержащий газ, температура на выходе из фурмы будет уменьшаться вследствие различия количества теплоты рассмотренных выше реакций. В результате температура на выходе из фурмы не может поддерживаться в пределах указанного выше интервала, и возникают различные проблемы эксплуатации.For stable operation of the blast furnace, it is necessary to maintain the temperature at the outlet of the tuyere in the range from 2000 °C to 2400 °C. However, if most of the reducing agent blown into the blast furnace is converted from coal dust to methane-containing gas, the temperature at the outlet of the tuyere will decrease due to the difference in the amount of heat of the reactions discussed above. As a result, the lance outlet temperature cannot be maintained within the above range, and various operating problems occur.

Принимая во внимание рассмотренные выше полученные результаты, были проведены дополнительные исследования.Taking into account the above results, additional studies were carried out.

В итоге были получены следующие положительные результаты. Использование кислородсодержащего газа в качестве дутьевого газа, вместо горячего дутья (воздух, нагретый до температуры приблизительно 1200°С), эффективно предотвращало снижение температуры на выходе из фурмы, даже если в качестве восстанавливающего агента, подлежащего вдуванию в доменную печь, использовали большое количество метана. Кроме того, путем регенерации метана из отходящего газа, выходящего из доменной печи (именуемого далее отходящим газом доменной печи), и вдувания регенерированного метана (регенерированного метансодержащего газа) обратно в доменную печь в качестве восстанавливающего агента, может быть достигнута стабильная работа доменной печи при одновременном снижении выбросов двуокиси углерода из доменной печи.As a result, the following positive results were obtained. The use of oxygen-containing gas as the blast gas instead of hot blast (air heated to a temperature of about 1200° C.) effectively prevented the temperature drop at the outlet of the tuyere even if a large amount of methane was used as the reducing agent to be blown into the blast furnace. In addition, by recovering methane from the blast furnace off-gas (hereinafter referred to as blast furnace off-gas) and blowing the recovered methane (reclaimed methane-containing gas) back into the blast furnace as a reducing agent, stable operation of the blast furnace can be achieved while reduction of carbon dioxide emissions from the blast furnace.

Кроме того, значительно уменьшено количество азота, содержащегося в отходящем газе доменной печи, за счет использования в качестве дутьевого газа кислородсодержащего газа с очень высокой концентрацией кислорода. В результате процесс отделения оксида углерода и двуокиси углерода от отходящего газа доменной печи больше не является необходимым, что является крайне выгодным с точки зрения компактности используемого оборудования.In addition, the amount of nitrogen contained in the off-gas of the blast furnace has been significantly reduced by using an oxygen-containing gas with a very high oxygen concentration as the blast gas. As a result, the process of separating carbon monoxide and carbon dioxide from the off-gas of the blast furnace is no longer necessary, which is extremely advantageous in terms of the compactness of the equipment used.

Как предполагается, причина, по которой температуру на выходе из фурмы можно контролировать в интервале от 2000°С до 2400°С за счет использования в качестве дутьевого газа кислородсодержащего газа даже в том случае, если в качестве восстанавливающего агента, вдуваемого в доменную печь, используется большое количество метана, заключается в следующем.It is believed that the reason why the temperature at the outlet of the tuyere can be controlled in the range of 2000°C to 2400°C by using oxygen-containing gas as the blast gas even if the reducing agent blown into the blast furnace is used a large amount of methane is as follows.

Более подробно, при использовании в качестве дутьевого газа горячего дутья (воздуха, нагретого приблизительно до 1200°С) дымовые газы содержат приблизительно 50 об.% азота, который не участвует в реакции горения, и, следовательно, температура пламени в зоне циркуляции едва ли будет высокой. Поэтому если большая часть восстанавливающего агента, вдуваемого в доменную печь, превращается из угольной пыли в метансодержащий газ, различие между теплотой, выделившейся при реагировании угольной пыли с кислородом, и теплотой реакции при реагировании метана с кислородом будет приводить к снижению температуры на выходе из фурмы, и, в конце концов, температура на выходе фурмы будет составлять менее 2000°С, что является нижним пределом оптимальной температуры.In more detail, when hot blast (air heated to approximately 1200°C) is used as the blast gas, the flue gases contain approximately 50 vol.% nitrogen, which does not participate in the combustion reaction, and therefore the flame temperature in the circulation zone is hardly high. Therefore, if most of the reducing agent blown into the blast furnace is converted from coal dust to methane-containing gas, the difference between the heat released when coal dust reacts with oxygen and the heat of reaction when methane reacts with oxygen will lead to a decrease in the temperature at the outlet of the tuyere, and eventually the lance outlet temperature will be less than 2000° C., which is the lower limit of the optimum temperature.

С другой стороны, использование кислородсодержащего газа в качестве дутьевого газа может сдерживать включение в смесь азотсодержащего газа, который не участвует в реакции горения, благодаря чему температура на выходе из фурмы может быть увеличена до достаточной температуры. Более подробно, температура пламени в зоне циркуляции может иметь более высокую величину, чем при использовании горячего дутья, и поэтому даже при вдувании из фурмы в качестве восстанавливающего газа большого количества метана, температуру на выходе из фурмы можно контролировать в интервале от 2000°С до 2400°С, который является оптимальным интервалом температур.On the other hand, the use of an oxygen-containing gas as a blast gas can inhibit the inclusion of a nitrogen-containing gas that does not participate in the combustion reaction into the mixture, so that the temperature at the outlet of the tuyere can be increased to a sufficient temperature. In more detail, the temperature of the flame in the circulation zone can be higher than when using hot blast, and therefore, even when a large amount of methane is injected from the lance as a reducing gas, the temperature at the outlet of the lance can be controlled in the range from 2000°C to 2400 °C, which is the optimum temperature range.

Были проведены дополнительные исследования, в результате которых установлено, что предварительный нагрев кислородсодержащего газа и/или регенерированного метансодержащего газа перед вдуванием в доменную печь из фурмы позволяет дополнительно уменьшить выбросы двуокиси углерода из доменной печи в атмосферу.Additional studies have been carried out, as a result of which it has been found that the preheating of oxygen-containing gas and/or regenerated methane-containing gas before blowing into the blast furnace from the tuyere can further reduce carbon dioxide emissions from the blast furnace to the atmosphere.

Здесь предполагается, что причина, по которой предварительный нагрев кислородсодержащего газа и/или регенерированного метансодержащего газа перед вдуванием в доменную печь из фурмы может дополнительно уменьшить выбросы двуокиси углерода из доменной печи, заключается в следующем.It is assumed here that the reason why preheating the oxygen-containing gas and/or the regenerated methane-containing gas before injection into the blast furnace from the tuyere can further reduce carbon dioxide emissions from the blast furnace is as follows.

Предполагается, что количество теплоты, необходимой для эксплуатации доменной печи, которая первоначально подводится в виде теплоты реакции газификации угля кислородом, может обеспечиваться за счет теплосодержания дутьевого газа, полученного в результате предварительного нагрева газообразного кислорода и/или регенерированного метансодержащего газа, что позволяет уменьшить степень газификации угля, и, следовательно, выбросы двуокиси углерода.It is assumed that the amount of heat required for the operation of the blast furnace, which is initially supplied in the form of the reaction heat of coal gasification with oxygen, can be provided by the heat content of the blast gas obtained as a result of preheating oxygen gas and/or regenerated methane-containing gas, which makes it possible to reduce the degree of gasification coal, and hence carbon dioxide emissions.

Настоящее изобретение основано на этих положительных результатах и дополнительных исследованиях.The present invention is based on these positive results and additional studies.

Существенными признаками характерными особенностями настоящего изобретения являются следующие.The essential features of the present invention are as follows.

1. Способ эксплуатации доменной печи, включающий1. The method of operating a blast furnace, including

выработку регенерированного метансодержащего газа с использованием отходящего газа доменной печи, который являются газом, выходящим из доменной печи, иgenerating regenerated methane-containing gas using blast furnace off-gas, which is a blast furnace outlet gas, and

вдувание дутьевого газа и восстанавливающего агента в доменную печь из фурмы,injection of blowing gas and reducing agent into the blast furnace from a tuyere,

при этом дутьевым газом является кислородсодержащий газ, а регенерированный метансодержащий газ используется, по меньшей мере, как часть восстанавливающего агента, причем кислородсодержащий газ и/или регенерированный метансодержащий газ предварительно нагревают перед вдуванием в доменную печь из фурмы.wherein the blow gas is an oxygen-containing gas, and the regenerated methane-containing gas is used at least as part of the reducing agent, the oxygen-containing gas and/or the regenerated methane-containing gas being preheated before blowing into the blast furnace from the tuyere.

2. Способ эксплуатации доменной печи по п.1, в котором потребление (расход) циркулирующих атомов углерода, присутствующих в восстанавливающем агенте, составляет 60 кг/т или более,2. The blast furnace operating method according to claim 1, wherein the consumption (consumption) of circulating carbon atoms present in the reducing agent is 60 kg/t or more,

при этом потребление циркулирующих атомов углерода соответствует выраженной в углеродном эквиваленте массе регенерированного метансодержащего газа, который вдувают в доменную печь в качестве восстанавливающего агента, затрачиваемой на получение 1т горячего металла, и определяется в соответствии со следующим уравнением:while the consumption of circulating carbon atoms corresponds to the mass of regenerated methane-containing gas, expressed in carbon equivalent, which is blown into the blast furnace as a reducing agent, spent to produce 1 ton of hot metal, and is determined in accordance with the following equation:

[Потребление циркулирующих атомов углерода (кг/т)] = [Масса метана в регенерированном метансодержащем газе, который вдувают в доменную печь в качестве восстанавливающего агента (кг)] × (12/16) ÷ [Произведенное количество металла (т)].[Consumption of circulating carbon atoms (kg/t)] = [Amount of methane in the regenerated methane-containing gas that is blown into the blast furnace as a reducing agent (kg)] × (12/16) ÷ [Amount of metal produced (t)].

3. Способ эксплуатации доменной печи по п.1 или п.2, в котором кислородсодержащий газ имеет концентрацию 80 об.% или более.3. A method for operating a blast furnace according to claim 1 or claim 2, wherein the oxygen-containing gas has a concentration of 80% by volume or more.

4. Способ эксплуатации доменной печи по любому из пп.1-3, в котором регенерированный метансодержащий газ получают из части отходящего газа доменной печи, и избыточное количество отходящего газа доменной печи направляют на металлургический завод.4. A method for operating a blast furnace according to any one of claims 1 to 3, wherein the regenerated methane-containing gas is obtained from a part of the blast furnace off-gas, and the excess amount of the blast furnace off-gas is sent to the smelter.

5. Способ эксплуатации доменной печи по любому из пп.1-4, в котором избыточное количество регенерированного метансодержащего газа направляют на металлургический завод.5. A method for operating a blast furnace according to any one of claims 1 to 4, wherein the excess amount of regenerated methane-containing gas is sent to a smelter.

6. Вспомогательное оборудование доменной печи, используемое в способе эксплуатации доменной печи по любому из пп.1-5, содержащее устройство для выработки метансодержащего газа, которое производит регенерированный метансодержащий газ, используя отходящий газ доменной печи,6. A blast furnace auxiliary equipment used in the blast furnace operating method according to any one of claims 1 to 5, comprising a methane-containing gas generation apparatus that produces regenerated methane-containing gas using blast furnace off-gas,

устройство предварительного нагрева, которое обеспечивает предварительный нагрев кислородсодержащего газа и/или регенерированного метансодержащего газа,a preheating device that preheats the oxygen-containing gas and/or the regenerated methane-containing gas,

и устройство для вдувания газа, содержащее участок подачи метансодержащего газа, который обеспечивает ввод регенерированного метансодержащего газа в фурму доменной печи, и участок подачи кислородсодержащего газа, который обеспечивает ввод в фурму доменной печи кислородсодержащего газа.and a gas injection device comprising a methane-containing gas supply section that allows the regenerated methane-containing gas to be introduced into the blast furnace lance and an oxygen-containing gas supply section that allows oxygen-containing gas to be introduced into the blast furnace lance.

Положительный эффектPositive effect

Настоящее изобретение обеспечивает дополнительное снижение выбросов двуокиси углерода (СО2) из доменной печи во внешнюю среду при сохранении стабильной эксплуатации доменной печи. Использование метансодержащего газа, получаемого из отходящего газа доменной печи, кроме того, уменьшает используемое количество кокса и угольной пыли, а именно, количество угля, используемого в качестве исходного ископаемого топлива.The present invention further reduces emissions of carbon dioxide (CO 2 ) from the blast furnace to the outside while maintaining stable operation of the blast furnace. The use of methane-containing gas obtained from the off-gas of the blast furnace further reduces the amount of coke and pulverized coal used, namely the amount of coal used as a fossil fuel feedstock.

Кроме того, поскольку количество азота в отходящем газе доменной печи уменьшается в значительной степени, отсутствует необходимость процесса отделения окиси углерода и двуокиси углерода от отходящего газа доменной печи, или другими словами, отсутствует необходимость в использовании сепаратора очень большого размера, работающего посредством абсорбции при переменном давлении (PSA), или подобного устройства, что является крайне выгодным с точки зрения использования более компактного вспомогательного оборудования.In addition, since the amount of nitrogen in the blast furnace off-gas is greatly reduced, there is no need for a process of separating carbon monoxide and carbon dioxide from the blast furnace off-gas, or in other words, there is no need to use a very large size separator operating by pressure swing absorption. (PSA), or a similar device, which is extremely advantageous in terms of the use of more compact auxiliary equipment.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Фиг.1 - схематическая иллюстрация примера доменной печи и вспомогательного оборудования доменной печи, используемых в способе эксплуатации доменной печи в соответствии с одним из описанных воплощений.1 is a schematic illustration of an example of a blast furnace and blast furnace ancillary equipment used in a method for operating a blast furnace in accordance with one of the described embodiments.

Фиг.2А и 2В – схематическая иллюстрация примеров устройства для вдувания газа, используемого в способе эксплуатации доменной печи в соответствии с одним из описанных воплощений.2A and 2B are schematic illustrations of examples of a gas injection apparatus used in a method for operating a blast furnace in accordance with one of the described embodiments.

Фиг.3 - схематическая иллюстрация доменной печи и вспомогательного оборудования доменной печи, используемых в сравнительном примере.3 is a schematic illustration of a blast furnace and blast furnace ancillary equipment used in the comparative example.

Фиг.4 - схематическая иллюстрация доменной печи и вспомогательного оборудования доменной печи, используемых в сравнительном примере.4 is a schematic illustration of a blast furnace and blast furnace ancillary equipment used in the comparative example.

Фиг.5 - схематическая иллюстрация доменной печи и вспомогательного оборудования доменной печи, используемых в сравнительном примере.Fig. 5 is a schematic illustration of a blast furnace and blast furnace ancillary equipment used in the comparative example.

Фиг.6 - графическая иллюстрация примера соотношения между потреблением (расходом) циркулирующих атомов углерода и температурой на выходе из фурмы при осуществлении горячего дутья и вдувания газообразного кислорода.6 is a graphical illustration of an example of the relationship between the consumption (consumption) of circulating carbon atoms and the temperature at the outlet of the tuyere when performing hot blasting and injection of gaseous oxygen.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Далее охарактеризованные в описании технические решения будут раскрыты с помощью воплощений изобретения.Further, the technical solutions described in the description will be disclosed using embodiments of the invention.

Одним из воплощений изобретения является способ эксплуатации доменной печи, включающийOne of the embodiments of the invention is a method for operating a blast furnace, including

получение регенерированного метансодержащего газа с использованием отходящего газа доменной печи, который является отработанным газом, отводимым из доменной печи, иobtaining regenerated methane-containing gas using blast furnace off-gas, which is an off-gas vented from the blast furnace, and

вдувание дутьевого газа и восстанавливающего агента в доменную печь из фурмы,injection of blowing gas and reducing agent into the blast furnace from a tuyere,

при этом дутьевой газ представляет собой кислородсодержащий газ, а регенерированный метансодержащий газ используется, по меньшей мере, как часть восстанавливающего агента, и кислородсодержащий газ и/или регенерированный метансодержащий газ (т.е. любой из двух или оба вместе, кислородсодержащий газ и/или регенерированный метансодержащий газ) предварительно нагревают перед вдуванием в доменную печь из фурмы.wherein the blow gas is an oxygen-containing gas, and the regenerated methane-containing gas is used at least as part of the reducing agent, and the oxygen-containing gas and/or the regenerated methane-containing gas (i.e. any or both of the two, oxygen-containing gas and/or regenerated methane-containing gas) is preheated before blowing into the blast furnace from the tuyere.

Прежде всего, будет описан способ эксплуатации доменной печи с соответствии с одним из раскрытых воплощений, взятый в качестве примера, в котором способ используется в доменной печи и вспомогательным оборудованием доменной печи, схематически показанными на фиг.1.First of all, a method for operating a blast furnace according to one of the disclosed embodiments will be described, taken as an example, in which the method is used in the blast furnace and blast furnace auxiliary equipment shown schematically in FIG.

На этой фигуре номером позиции 1 обозначена доменная печь, 2 – фурма, 3 – устройство для получения метансодержащего газа, 3-2 и 3-3 – устройства предварительного нагрева, 4 – устройство для вдувания газа, 5 - первое устройство дегидратации, 6 – второе устройство дегидратации и 7 – форсунка.In this figure, position number 1 denotes a blast furnace, 2 is a lance, 3 is a device for producing methane-containing gas, 3-2 and 3-3 are preheaters, 4 is a gas injection device, 5 is the first dehydration device, 6 is the second dehydration device and 7 - nozzle.

Используемый здесь термин «доменная печь» включает восстановительные печи шахтного типа.As used herein, the term "blast furnace" includes shaft-type reduction furnaces.

Описание эксплуатации доменной печиDescription of blast furnace operation

В способе эксплуатации доменной печи в соответствии с одним из рассматриваемых воплощений агломерат, крупнокусковая руда и брикеты шихты (здесь и далее именуемые как руда), кокс и т.д., которые являются исходным материалами, загружают в доменную печь через колошник печи (не показан). Кроме того, дутьевой газ и восстанавливающий агент вдувают в доменную печь 1 из фурмы 2, установленной в нижней части доменной печи. Восстанавливающий агент, который вдувают в доменную печь 1 из фурмы 2, называется также «вдуваемым восстанавливающим агентом» чтобы отличить его от кокса.In the method of operating a blast furnace according to one of the considered embodiments, sinter, lumpy ore and briquettes of charge (hereinafter referred to as ore), coke, etc., which are raw materials, are loaded into the blast furnace through a furnace top (not shown ). In addition, blow gas and a reducing agent are blown into the blast furnace 1 from a tuyere 2 installed at the bottom of the blast furnace. The reducing agent that is injected into the blast furnace 1 from the lance 2 is also referred to as "injected reducing agent" to distinguish it from coke.

Газообразная окись углерода и водородсодержащий газ, полученные в результате реакции между дутьевым газом и восстанавливающим агентом, восстанавливают руду, загружаемую в доменную печь 1. В результате реакции восстановления руды образуется двуокись углерода. Затем двуокись углерода отводится из колошника доменной печи в качестве отходящего газа, вместе с окисью углерода и водородом, которые не реагируют с рудой. Колошник доменной печи находится в условия высокого давления, составляющего приблизительно 2,5 атм. Следовательно, пары воды конденсируются вследствие расширения и охлаждения отходящего газа доменной печи, который является отходящим газом, отводимым из колошника доменной печи, и возвращается к нормальному атмосферному давлению. Образовавшийся конденсат затем удаляется с помощью первого устройства дегидратации 5.The carbon monoxide gas and the hydrogen-containing gas produced by the reaction between the blast gas and the reducing agent reduce the ore charged into the blast furnace 1. As a result of the ore reduction reaction, carbon dioxide is generated. The carbon dioxide is then removed from the top of the blast furnace as off-gas, along with carbon monoxide and hydrogen, which do not react with the ore. The top of the blast furnace is under high pressure conditions of approximately 2.5 atm. Therefore, water vapor is condensed due to the expansion and cooling of the blast furnace off-gas, which is the off-gas discharged from the top of the blast furnace, and returns to normal atmospheric pressure. The resulting condensate is then removed using the first dehydration device 5.

После этого, по меньшей мере, часть отходящего газа доменной печи вводится в устройство 3 для получения метансодержащего газа, в котором окись углерода и двуокись углерода, содержащиеся в отходящем газе доменной печи, вступают в реакцию с водородсодержащим газом, с получением газа, содержащего метан (СН4). В настоящем описании изобретения метансодержащий газ, полученный в результате реакции в отходящем газе доменной печи, называется регенерированным метансодержащим газом.Thereafter, at least a portion of the blast furnace off-gas is introduced into the methane-containing gas producing apparatus 3, in which carbon monoxide and carbon dioxide contained in the blast furnace off-gas are reacted with a hydrogen-containing gas to produce a gas containing methane ( CH 4 ). In the present description of the invention, the methane-containing gas obtained from the reaction in the off-gas of a blast furnace is referred to as regenerated methane-containing gas.

Водородсодержащий газ, используемый для получения регенерированного метансодержащего газа, может поступать из металлургического завода или с внешней стороны. Если водородсодержащий газ получают на металлургическом заводе, предпочтительным является способ, при осуществлении которого получают как можно меньше двуокиси углерода, например, может быть использован процесс электролиза воды. Кроме того, водородсодержащий газ, который может поступать с внешней стороны (от внешнего источника), представляет собой, например, водородсодержащий газ, полученный путем риформинга углеводородов, в частности, полученный из природного газа путем парового риформинга, и т.п., водородсодержащий газ, полученный путем испарения сжиженного водорода, и водородсодержащий газ, полученный посредством дегидрогенизации органических соединений с водородными связями.The hydrogen-containing gas used to produce the regenerated methane-containing gas may come from a steel plant or from outside. If the hydrogen-containing gas is produced in a smelter, a method that generates as little carbon dioxide as possible is preferred, for example, a water electrolysis process can be used. In addition, the hydrogen-containing gas that can be supplied from the outside (from an external source) is, for example, a hydrogen-containing gas obtained by reforming hydrocarbons, in particular, obtained from natural gas by steam reforming, and the like, a hydrogen-containing gas , obtained by evaporating liquefied hydrogen, and a hydrogen-containing gas obtained by dehydrogenation of organic compounds with hydrogen bonds.

Водородсодержащий газ, используемый в производстве регенерированного метансодержащего газа, не должен содержать 100 об.% водорода, но для достижения высокой концентрации метана в регенерированном метансодержащем газе предпочтительно используется газ с высокой концентрацией водорода, в частности, водородсодержащий газ с концентрацией 80 об.% или более. Более предпочтительной является концентрация водорода 90 об.% или более и, кроме того, предпочтительно концентрация 95 об.% или более. Концентрация водорода может составлять 100 об.%. Остальным газом, помимо водорода, может быть, например, CO, CO2, H2S, CH4, and N2.The hydrogen-containing gas used in the production of regenerated methane-containing gas does not need to contain 100 vol.% hydrogen, but in order to achieve a high concentration of methane in the reclaimed methane-containing gas, a gas with a high hydrogen concentration is preferably used, in particular, a hydrogen-containing gas with a concentration of 80 vol.% or more . A hydrogen concentration of 90 vol% or more is more preferred, and a concentration of 95 vol% or more is further preferred. The hydrogen concentration may be 100% by volume. The rest of the gas, in addition to hydrogen, may be, for example, CO, CO 2 , H 2 S , CH 4 , and N 2 .

При последующем охлаждении регенерированного метансодержащего газа до комнатной температуры водяной пар, содержащийся в регенерированным метансодержащем газе, конденсируется. Образовавшийся конденсат затем удаляется во втором устройстве 6 дегидратации.When the regenerated methane-containing gas is subsequently cooled to room temperature, water vapor contained in the regenerated methane-containing gas is condensed. The resulting condensate is then removed in the second dehydrator 6 .

Регенерированный метансодержащий газ, из которого был удален конденсат и/или кислородсодержащий газ, подлежащий использованию в качестве дутьевого газа так, как описано ниже, затем предварительно нагревают в устройствах предварительного нагрева 3-2 и/или 3-3.The regenerated methane-containing gas from which the condensate and/or oxygen-containing gas has been removed to be used as a blast gas as described below is then preheated in the preheaters 3-2 and/or 3-3.

По этой причине количество теплоты, необходимой для эксплуатации доменной печи, которое первоначально подводится в виде теплоты реакции газификации угля, осуществляемой с использованием кислорода, может быть обеспечено за счет теплосодержания дутьевого газа, полученного путем предварительного нагрева кислородсодержащего газа и/или регенерированного метансодержащего газа, и в результате уменьшается степень газификации угля и, следовательно, уменьшаются выбросы диоксида углерода.For this reason, the amount of heat required to operate the blast furnace, which is initially supplied as the heat of the coal gasification reaction carried out using oxygen, can be provided by the heat content of the blast gas obtained by preheating the oxygen-containing gas and/or the regenerated methane-containing gas, and as a result, the degree of coal gasification is reduced and, consequently, carbon dioxide emissions are reduced.

Предварительный нагрев регенерированного метансодержащего газа и кислородсодержащего газа может быть осуществлен только в отношении одного из них, но предпочтительно производить нагрев обоих газов.The preheating of the regenerated methane-containing gas and the oxygen-containing gas can only be performed on one of them, but it is preferable to heat both gases.

В случае использования вдуваемого восстанавливающего агента, отличающегося от регенерированного метансодержащего газа, также предпочтительно осуществлять предварительный нагрев восстанавливающего агента, иного чем регенерированный метансодержащий газ (в частности, метансодержащий газ, поступающий от внешнего источника) одновременно вместе с другим газом.In the case of using an injected reducing agent other than the regenerated methane-containing gas, it is also preferable to preheat the reducing agent other than the regenerated methane-containing gas (in particular, methane-containing gas supplied from an external source) simultaneously with the other gas.

Температура предварительного нагрева регенерированного метансодержащего газа (температура в подающем трубопроводе) предпочтительно находится в интервале от 200°С до 450°С. Если одновременно используется вдуваемый восстанавливающий агент, отличающийся от регенерированного метансодержащего газа, температура предварительного нагрева вдуваемого восстанавливающего газа (температура в подающем трубопроводе), отличающегося от регенерированного метансодержащего газа предпочтительно находится в интервале от 100°С до 600°С. В частности, если вдуваемым восстанавливающим газом, отличающимся от регенерированного метансодержащего газа, является подводимый с внешней стороны метансодержащий газ, температура предварительного нагрева (температура в подающем трубопроводе) метансодержащего газа, подводимого с внешней стороны, предпочтительно находится в интервале от 200°С до 450°С.The preheating temperature of the regenerated methane-containing gas (supply temperature) is preferably in the range of 200°C to 450°C. If an injected reducing agent other than the regenerated methane-containing gas is used at the same time, the preheating temperature of the injected reducing gas (supply line temperature) other than the regenerated methane-containing gas is preferably in the range of 100°C to 600°C. In particular, if the injected reducing gas other than the regenerated methane-containing gas is an externally supplied methane-containing gas, the preheating temperature (supply line temperature) of the externally supplied methane-containing gas is preferably in the range of 200°C to 450°C. WITH.

(Более конкретно, если в качестве восстанавливающего агента используются регенерированный метансодержащий газ и метансодержащий газ, подводимый с внешней стороны, температура предварительного нагрева (температура в подающем трубопроводе) вдуваемых восстанавливающих агентов предпочтительно находится в интервале от 200°С до 450°С).(More specifically, if regenerated methane-containing gas and methane-containing gas supplied from the outside are used as the reducing agent, the preheating temperature (supply line temperature) of the injected reducing agents is preferably in the range of 200°C to 450°C).

Температура предварительного нагрева (температура в подающем трубопроводе) кислородсодержащего газа предпочтительно находится в интервале от 300°С до 800°С.The preheating temperature (supply temperature) of the oxygen-containing gas is preferably in the range of 300°C to 800°C.

Предварительный нагрев может быть осуществлен с помощью электрического нагрева или путем теплообмена с использованием в качестве теплоносителя высокотемпературного газа.Preheating can be done by electrical heating or by heat exchange using high temperature gas as heat transfer medium.

В случае электрического нагрева на использование электрической энергии никаких ограничений не накладывается, но предпочтительно использовать электрическую энергию возобновляемых источников энергии или оборудование для генерирования электрической энергии, имеющееся на металлургическом заводе.In the case of electric heating, there are no restrictions on the use of electric energy, but it is preferable to use electric energy from renewable energy sources or electric power generation equipment available in a smelter.

В случае использования электрической энергии, выработанной с использованием возобновляемых источников энергии, представляется возможным уменьшить выбросы двуокиси углерода. Возобновляемая энергия относится к энергии, которая существует в природе постоянно, например, солнечная энергия, энергия ветра, гидроэнергия, геотермальная энергия и биомасса. При использовании электрической энергии, генерируемой оборудованием, имеющимся на металлургическом заводе (электроэнергетической установкой), можно создать более эффективную систему рециркуляции имеющегося источника энергии. Электроэнергетическая установка на металлургическом заводе включает, например, установку для выработки электрической энергии за счет использования энергии давления колошникового газа доменной печи и установку, которая использует отходящий газ доменной печи (в качестве теплового источника). В электроэнергетической установке, которая использует в качестве активного источника энергии (источника теплоты) отходящий газ доменной печи, в качестве такого источника энергии также могут быть использованы коксовый газ (отходящий газ коксовой печи), конвертерный газ (отходящий газ, выходящий из конвертера) или бытовой газ, в зависимости от режима эксплуатации доменной печи.In the case of using electricity generated using renewable energy sources, it seems possible to reduce carbon dioxide emissions. Renewable energy refers to energy that exists permanently in nature, such as solar energy, wind energy, hydropower, geothermal energy and biomass. By using the electrical energy generated by the equipment available in the metallurgical plant (electric power plant), it is possible to create a more efficient system for recycling the existing energy source. An electric power plant in a metallurgical plant includes, for example, a plant for generating electric power by using the pressure energy of the top gas of a blast furnace, and a plant that uses the off-gas of the blast furnace (as a heat source). In a power plant that uses blast furnace off-gas as an active energy source (heat source), coke oven gas (coke oven off-gas), converter gas (off-gas leaving the converter), or household gas, depending on the mode of operation of the blast furnace.

Средой для теплообмена (здесь и далее именуемой как «теплоноситель») может быть отходящий газ доменной печи, для теплообмена может быть также использована теплота, получаемая от регенерированного метансодержащего газа, (отработанная теплота устройства для производства метансодержащего газа), или теплота, подводимая от водорода, полученного путем электролиза воды.The heat exchange medium (hereinafter referred to as the “heat medium”) may be a blast furnace exhaust gas, heat exchange may also be the heat obtained from the regenerated methane-containing gas (waste heat of the methane-containing gas production device), or the heat supplied from hydrogen obtained by electrolysis of water.

Регенерированный метансодержащий газ направляется в устройство 4 для вдувания газа. Устройство 4 для вдувания газа соединено с устройством 3 для выработки метансодержащего газа посредством второго устройства 6 дегидратации. Устройство 4 для вдувания газа содержит участок подачи метансодержащего газа, обеспечивающий ввод регенерированного метансодержащего газа, который является восстанавливающим агентом, вдуваемым в фурму 2 доменной печи 1, и участок подачи кислородсодержащего газа, обеспечивающий ввод кислородсодержащего газа в фурму доменной печи в качестве дутьевого газа.The regenerated methane-containing gas is sent to the gas injection device 4. The gas injection device 4 is connected to the methane-containing gas generation device 3 via a second dehydration device 6 . The gas injection device 4 comprises a methane-containing gas supply section, providing the input of regenerated methane-containing gas, which is a reducing agent injected into the tuyere 2 of the blast furnace 1, and an oxygen-containing gas supply section, providing the introduction of oxygen-containing gas into the blast furnace tuyere as a blast gas.

Например, как показано на фиг.2А, устройство 4 для вдувания газа содержит несколько соединенных коаксиальных труб, включающих центральную трубу 4-1 и внешнюю трубу 4-3. Метансодержащий газ (регенерированный метансодержащий газ и подходящий внешний метансодержащий газ) поступает во внутренний канал центральной трубы, который является участком подачи метансодержащего газа, а кислородсодержащий газ вводится в кольцевой трубчатый канал, образованный между центральной трубой 4-1 и внешней трубой 4-3, который является участком (каналом) подачи кислородсодержащего газа.For example, as shown in FIG. 2A, the gas injection device 4 comprises a plurality of connected coaxial pipes including a central pipe 4-1 and an outer pipe 4-3. The methane-containing gas (the regenerated methane-containing gas and the appropriate external methane-containing gas) enters into the inner passage of the central pipe, which is the methane-containing gas supply section, and the oxygen-containing gas is introduced into the annular tubular passage formed between the central pipe 4-1 and the outer pipe 4-3, which is a section (channel) for supplying oxygen-containing gas.

Может быть также совместно использован второй вдуваемый восстанавливающий агент, например, угольная пыль, пластмассовые отходы или восстанавливающий газ такой как водородсодержащий газ или газ, содержащий оксид углерода. Общее расходное количество второго вдуваемого восстанавливающего агента в доменную печь предпочтительно составляет 150 кг/т или менее. В настоящем описании единица измерения «кг/т» представляет собой расходное количество (удельный расход) второго вдуваемого восстанавливающего агента в доменную печь, затрачиваемого на производство 1 тонны металла.A second injected reducing agent, such as coal dust, plastic waste, or a reducing gas such as a hydrogen-containing gas or a gas containing carbon monoxide, may also be used together. The total consumption amount of the second reducing agent blown into the blast furnace is preferably 150 kg/t or less. In the present description, the unit of measurement "kg/t" represents the consumption amount (specific consumption) of the second blown reducing agent into the blast furnace, spent on the production of 1 ton of metal.

При использовании второго вдуваемого восстанавливающего агента он может быть также введен в участок подачи метансодержащего газа. При использовании в качестве второго вдуваемого восстанавливающего агента угольной пыли или пластмассовых отходов предпочтительно обеспечить отдельно от участка подачи метансодержащего газа участок (канал) подачи второго восстанавливающего агента, через который проходит угольная пыль или пластмассовые отходы. В этом случае, как показано на фиг.2В, например, устройство 3 для вдувания газа содержит несколько соединенных коаксиальных труб, включающих, в дополнение к центральной трубе 4-1 и внешней трубе 4-3, внутреннюю трубу 4-2, размещенную между центральной трубой 4-1 и внешней трубой 4-3. Второй вдуваемый восстанавливающий агент, такой как угольная пыль или пластмассовые отходы, вводится из внутреннего канала центральной трубы, представляющего собой участок подачи второго восстанавливающего агента. Кроме того, метансодержащий газ вводится из кольцевого трубчатого канала, образованного между центральной трубой 4-1 и внешней трубой 4-3, который является участком подачи метансодержащего газа, а кислород вводится из кольцевого трубчатого канала между внутренней трубой 4-2 и внешней трубой 4-3, который образует участок подачи кислородсодержащего газа.When using a second injected reducing agent, it can also be introduced into the methane-containing gas supply section. When coal dust or plastic waste is used as the second injected reducing agent, it is preferable to provide a second reducing agent supply section (channel) separate from the methane-containing gas supply section through which the coal dust or waste plastic passes. In this case, as shown in FIG. 2B, for example, the gas injection device 3 comprises a plurality of connected coaxial pipes including, in addition to the central pipe 4-1 and the outer pipe 4-3, an inner pipe 4-2 placed between the central pipe 4-1 and outer pipe 4-3. The second injected reducing agent, such as coal dust or waste plastics, is introduced from the inner passage of the central tube, which is the supply portion of the second reducing agent. In addition, methane-containing gas is introduced from the annular duct formed between the central pipe 4-1 and the outer pipe 4-3, which is the methane-containing gas supply portion, and oxygen is introduced from the annular duct between the inner pipe 4-2 and the outer pipe 4- 3, which forms an oxygen-containing gas supply section.

Поскольку применение кислородсодержащего газа обуславливает недостаточную воспламеняемость по сравнению с использованием горячего дутья, предпочтительно, чтобы выходной участок внешней трубы представлял собой участок подачи кислородсодержащего газа устройства 4 для вдувания газа, имеющий пористую структуру, способствующую смешиванию кислородсодержащего газа и вдуваемого восстанавливающего агента.Since the use of oxygen-containing gas causes insufficient flammability compared with the use of hot blast, it is preferable that the outlet portion of the outer pipe is the oxygen-containing gas supply portion of the gas injection device 4, which has a porous structure to promote mixing of the oxygen-containing gas and the injected reducing agent.

Использование только регенерированного метансодержащего газа в качестве метансодержащего газа, вдуваемого в доменную печь из фурмы (здесь и далее именуемый как «вдуваемый метансодержащий газ»), не является необходимым. Вместе с тем, метансодержащий газ, поступающий из отдельной трубопроводной линии (здесь и далее именуемый как «внешний метансодержащий газ») может быть использован, исходя из реализуемого режима работы металлургического завода. В этом случае питающая трубопроводная линия внешнего метансодержащего газа может быть соединена с участком подачи метансодержащего газа устройства 4 для вдувания газа или с участком подачи второго восстанавливающего агента. Линия подачи внешнего метансодержащего газа может быть также соединена с трубопроводом, транспортирующим поток регенерированного метансодержащего газа, между устройством 3 для выработки метансодержащего газа и устройством 4 для вдувания газа (предпочтительно между вторым устройством 6 дегидратации и устройством 4 для вдувания газа). Устройство предварительного нагрева внешнего метансодержащего газа может быть установлено отдельно на линии подачи внешнего метансодержащего газа. В частности, как показано на фиг.1, линия подачи внешнего метансодержащего газа предпочтительно подключена выше по ходу движения потока от устройства 3-2 предварительного нагрева (между вторым устройством дегидратации 6 и блоком предварительного нагрева 3-2) так, что в устройстве 3-2 предварительного нагрева осуществляется предварительный нагрев как регенерированного метансодержащего газа, так и внешнего метансодержащего газа.The use of only regenerated methane-containing gas as the methane-containing gas injected into the blast furnace from the tuyere (hereinafter referred to as "methane-containing injection gas") is not necessary. However, methane-containing gas coming from a separate pipeline (hereinafter referred to as "external methane-containing gas") can be used based on the realizable mode of operation of the smelter. In this case, the external methane-containing gas supply line may be connected to the methane-containing gas supply section of the gas injection device 4 or to the supply section of the second reducing agent. The external methane-containing gas supply line may also be connected to a pipeline carrying the regenerated methane-containing gas stream between the methane-containing gas generation device 3 and the gas injection device 4 (preferably between the second dehydration device 6 and the gas injection device 4). The external methane-containing gas preheater can be separately installed in the external methane-containing gas supply line. Specifically, as shown in FIG. 1, the external methane-containing gas supply line is preferably connected upstream of the preheater 3-2 (between the second dehydrator 6 and the preheater 3-2) so that in the device 3- The preheating step 2 preheats both the regenerated methane-containing gas and the external methane-containing gas.

Внешний метансодержащий газ представляет собой, например, метансодержащий газ, полученный из ископаемых видов топлива.The external methane-containing gas is, for example, methane-containing gas derived from fossil fuels.

Как показано на фиг.2А и 2В, вдуваемый восстанавливающий агент, в частности, вдуваемый метансодержащий газ и кислородсодержащий газ, поступающий из устройства 4 для вдувания газа, смешиваются в фурме 2. Непосредственно после смешивания смесь газов вдувается в доменную печь 1 из фурмы 2, и происходит быстрое воспламенение и сгорание. В зоне циркуляции 8 кислородсодержащий газ вступает в реакцию с вдуваемым восстанавливающим агентом, таким как вдуваемый метансодержащий газ, и в доменной печи за пределами фурмы 2 образуется кокс.As shown in FIGS. 2A and 2B, the injected reducing agent, in particular the injected methane-containing gas and the oxygen-containing gas coming from the gas injection device 4, are mixed in the lance 2. Immediately after mixing, the gas mixture is injected into the blast furnace 1 from the lance 2, and rapid ignition and combustion occurs. In the circulation zone 8, the oxygen-containing gas reacts with the injected reducing agent, such as the injected methane-containing gas, and coke is formed in the blast furnace outside the tuyere 2.

При увеличении концентрации кислорода в дутьевом газе количество газа в печи уменьшается, и рост температуры шихты в верхней части доменной печи может быть недостаточным. В этом случае, как показано на фиг.1, предпочтительно осуществлять вдувание предварительно нагретого газа, при котором часть отходящего газа доменной печи ниже по потоку от первого устройства 5 дегидратации частично сжигается форсункой 7 для достижения температуры в интервале от приблизительно 800°С до 1000°С, и затем вдувается в определенный участок шахты доменной печи.With an increase in the oxygen concentration in the blast gas, the amount of gas in the furnace decreases, and the increase in the charge temperature in the upper part of the blast furnace may not be sufficient. In this case, as shown in FIG. 1, it is preferable to carry out preheated gas injection in which part of the blast furnace off-gas downstream of the first dehydration device 5 is partially combusted by the burner 7 to achieve a temperature in the range of about 800° C. to 1000° C, and then blown into a certain section of the blast furnace shaft.

В способе эксплуатации доменной печи в соответствии с одним из рассмотренных воплощений в качестве дутьевого газа, вместо горячего дутья (воздуха, нагретого приблизительно до 1200°С), необходимо использовать кислородсодержащий газ, как это было отмечено выше.In the method of operating a blast furnace in accordance with one of the considered embodiments, instead of hot blast (air heated to approximately 1200°C), it is necessary to use oxygen-containing gas as blast gas, as noted above.

Более конкретно, если в качестве дутьевого газа используется горячее дутье (воздух, нагретый приблизительно до 1200°С), газообразные продукты сгорания содержат азот в количестве, соответствующем приблизительно 50 об.%, который не участвует в реакции горения, и, таким образом, температура пламени в зоне циркуляции вряд ли будет высокой. Следовательно, если большую часть восстанавливающего агента, вдуваемого в доменную печь, заменить на метансодержащий газ, полученный из угольной пыли, различие между теплотой реакции, протекающей между угольной пылью и кислородом, и теплотой реакции между кислородом и метансодержащим газом будет обуславливать снижение температуры на выходе из фурмы и, в конце концов, температура на выходе из фурмы будет составлять менее 2000°С, что является нижним пределом оптимальной температуры. В результате возникают нарушения в работе доменной печи, такие как недостаточный нагрев нижней части печи, увеличение перепада давления и нарушение условий выпуска металла из печи. Кроме того, поскольку отходящий газ доменной печи содержит большое количество азота, необходимо отделить азот от окиси и двуокиси углерода перед осуществлением процесса получения метансодержащего газа из отходящего газа доменной печи.More specifically, if hot blast (air heated to about 1200° C.) is used as the blast gas, the combustion gases contain nitrogen in an amount corresponding to about 50% by volume, which does not participate in the combustion reaction, and thus the temperature the flame in the circulation zone is unlikely to be high. Therefore, if most of the reducing agent blown into the blast furnace is replaced by methane-containing gas obtained from coal dust, the difference between the heat of reaction between coal dust and oxygen and the heat of reaction between oxygen and methane-containing gas will cause a decrease in the temperature at the outlet of the tuyere and, eventually, the temperature at the outlet of the tuyere will be less than 2000°C, which is the lower limit of the optimum temperature. As a result, there are disturbances in the operation of the blast furnace, such as insufficient heating of the lower part of the furnace, an increase in pressure drop, and a violation of the conditions for the discharge of metal from the furnace. In addition, since the blast furnace off-gas contains a large amount of nitrogen, it is necessary to separate nitrogen from carbon monoxide and carbon dioxide before carrying out the process of producing methane-containing gas from the blast furnace off-gas.

С другой стороны, использование кислородсодержащего газа в качестве дутьевого газа может препятствовать подмешиванию газа, содержащего азот, который не участвует в реакции горения, так что температура на выходе из фурмы может увеличиться до оптимальной величины. Это означает, что температура пламени в зоне циркуляции может быть выше, чем в случае использование горячего дутья. Таким образом, даже если из фурмы вдувают в качестве восстанавливающего агента большое количество метана, температура на выходе из фурмы может поддерживаться в интервале от 2000°С до 2400°С.On the other hand, the use of an oxygen-containing gas as a blast gas can prevent the admixture of a gas containing nitrogen, which does not participate in the combustion reaction, so that the temperature at the outlet of the tuyere can increase to an optimum value. This means that the flame temperature in the circulation zone can be higher than in the case of hot blast. Thus, even if a large amount of methane is injected from the lance as a reducing agent, the outlet temperature of the lance can be maintained in the range of 2000°C to 2400°C.

В соответствии с изложенным в качестве дутьевого газа в способе эксплуатации доменной печи, соответствующем одному из описанных воплощений настоящего изобретения, следует использовать кислородсодержащий газ.As set forth, an oxygen-containing gas should be used as the blast gas in the method for operating a blast furnace according to one of the described embodiments of the present invention.

Фиг. 6 иллюстрирует, пример соотношения между потреблением (величиной расхода) циркулирующих атомов углерода в восстанавливающем агенте (здесь и далее именуемым просто как потребление циркулирующих атомов углерода), охарактеризованном ниже, и температурой на выходе из фурмы для режима работы печи (здесь и далее именуемого как режим с вдуванием горячего дутья), при котором в качестве дутьевого газа используется горячее дутье (воздух, нагретый приблизительно до 1200°С) и для режима работы (здесь и далее именуемый как режим с вдуванием кислородсодержащего газа), при котором в качестве дутьевого газа используется кислородсодержащий газ (концентрация кислорода составляет 100%). В обоих случаях весь вдуваемый восстанавливающий агент представляет собой регенерированный метансодержащий газ (концентрация метана составляет 99,5%).Fig. 6 illustrates an example of the relationship between the consumption (rate of consumption) of circulating carbon atoms in the reducing agent (hereinafter referred to simply as the consumption of circulating carbon atoms), characterized below, and the temperature at the outlet of the tuyere for the operating mode of the furnace (hereinafter referred to as the mode hot blast injection) in which a hot blast (air heated to about 1200° C.) is used as the blast gas, and for an operation mode (hereinafter referred to as oxygen-containing gas injection mode) in which oxygen-containing gas is used as blast gas. gas (oxygen concentration is 100%). In both cases, all of the injected reducing agent is regenerated methane-containing gas (methane concentration is 99.5%).

Как показано на фиг.6, в режиме работы с использованием горячего дутья в том случае, когда потребление циркулирующих атомов углерода составляет 52 кг/т или более (вдуваемое количество регенерированного метана составляет 97 н.м3/т или более), температура на выходе из фурмы падает до величины менее 2000°С, которая является нижним пределом оптимальной температуры. Таким образом, при обычно реализуемых параметрах горячего дутья расход циркулирующих атомов углерода, составляющий 55 кг/т или более, в частности, 60 кг/т или более, обуславливает снижение температуры на выходе фурмы, что делает невозможным обеспечение стабильной работы печи.As shown in FIG. 6, in the hot blast operation mode, when the consumption of circulating carbon atoms is 52 kg/t or more (the blown amount of regenerated methane is 97 Nm 3 /t or more), the outlet temperature from the tuyere drops to a value of less than 2000°C, which is the lower limit of the optimum temperature. Thus, under conventionally implemented hot blast conditions, the consumption of circulating carbon atoms of 55 kg/t or more, in particular 60 kg/t or more, causes a decrease in the temperature at the outlet of the tuyere, which makes it impossible to ensure stable operation of the furnace.

С другой стороны, в режиме с вдуванием кислородсодержащего газа температура на выходе фурмы поддерживается на уровне 2000°С или выше, даже если расход циркулирующих атомов углерода составляет 55 кг/т или более, или даже 60 кг/т или более.On the other hand, in the oxygen-containing gas injection mode, the lance outlet temperature is maintained at 2000° C. or higher even if the circulating carbon consumption is 55 kg/t or more, or even 60 kg/t or more.

В режиме с вдуванием кислородсодержащего газа, иллюстрируемом на фиг.6, температура на выходе из фурмы превышает величину 2400°С, которая является верхним пределом оптимального интервала температур, при этом расход циркулирующих атомов углерода составляет от 55 кг/т до 80 кг/т. По этой причине весь вдуваемый восстанавливающий агент представляет собой регенерированный метан. Если частью вдуваемого восстанавливающего агента является внешний метансодержащий газ, температура на выходе из фурмы может поддерживаться в интервале от 2000°С до 2400°С, несмотря на то, что расход циркулирующих атомов углерода находится в пределах от 55 кг/т до 80 кг/т. Даже в том случае, если вдуваемым восстанавливающим агентом является регенерированный метан, температура на выходе из фурмы может поддерживаться в интервале от 2000°С до 2400°С путем регулирования концентрации кислорода в кислородсодержащем газе.In the mode of injection of oxygen-containing gas, illustrated in Fig.6, the temperature at the outlet of the tuyere exceeds the value of 2400°C, which is the upper limit of the optimum temperature range, while the consumption of circulating carbon atoms is from 55 kg/t to 80 kg/t. For this reason, all of the reducing agent injected is reclaimed methane. If a part of the injected reducing agent is an external methane-containing gas, the temperature at the outlet of the lance can be maintained in the range from 2000°C to 2400°C, despite the fact that the consumption of circulating carbon atoms is in the range from 55 kg/t to 80 kg/t . Even if the reducing agent injected is regenerated methane, the lance outlet temperature can be maintained in the range of 2000° C. to 2400° C. by adjusting the oxygen concentration in the oxygen-containing gas.

Концентрация кислорода в кислородсодержащем газе составляет предпочтительно 80 об.% или более. Более конкретно, если величина концентрации кислорода в кислородсодержащем газе является низкой, количество газа, вводимого в доменную печь, и, следовательно, перепад давление в доменной печи могут увеличиться, что приводит к снижению производительности печи. Кроме того, в процессе многократного повторения циркуляции газа концентрация метансодержащего газа в регенерированном метансодержащем газе соответственно уменьшается. При этом концентрация кислорода в кислородсодержащем газе предпочтительно составляет 80 об.% или более. Более предпочтительно, концентрация кислорода составляет 90 об.% или более, и ещё более предпочтительно 95 об.% или более. В частности, если концентрация кислорода составляет 90 об.% или более, концентрация метансодержащего газа в регенерированном метансодержащем газе может поддерживаться на высоком уровне (приблизительно 90 об.%) при отсутствии необходимости подачи внешнего метансодержащего газа, даже если продолжительность эксплуатации доменной печи превышает период нормальной эксплуатации, что является весьма благоприятным результатом. Концентрация кислорода может быть равной 100 об.%.The oxygen concentration in the oxygen-containing gas is preferably 80 vol% or more. More specifically, if the amount of oxygen concentration in the oxygen-containing gas is low, the amount of gas introduced into the blast furnace, and hence the pressure drop in the blast furnace, may increase, resulting in a decrease in the productivity of the furnace. In addition, in the process of repeatedly repeating the gas circulation, the concentration of methane-containing gas in the regenerated methane-containing gas decreases accordingly. Meanwhile, the oxygen concentration in the oxygen-containing gas is preferably 80 vol% or more. More preferably, the oxygen concentration is 90 vol.% or more, and even more preferably 95 vol.% or more. In particular, if the oxygen concentration is 90 vol.% or more, the concentration of methane-containing gas in the regenerated methane-containing gas can be maintained at a high level (about 90 vol.%) without the need to supply external methane-containing gas, even if the operating time of the blast furnace exceeds the period of normal operation. operation, which is a very favorable result. The oxygen concentration may be 100% by volume.

Остальными газами в составе кислородсодержащего газа, помимо кислорода, могут быть, например, азот, двуокись углерода и аргон.Other gases in the composition of the oxygen-containing gas, in addition to oxygen, may be, for example, nitrogen, carbon dioxide and argon.

Концентрация метана во вдуваемом метансодержащем газе, состоящем из регенерированного метансодержащего газа или из регенерированного метансодержащего газа и внешнего метансодержащего газа, предпочтительно составляет 80 об.% или более.The methane concentration in the injected methane-containing gas composed of the regenerated methane-containing gas or of the regenerated methane-containing gas and the external methane-containing gas is preferably 80 vol% or more.

Более конкретно, если концентрация метана во вдуваемом метансодержащем газе низкая, количество газа, вдуваемого в доменную печь, и, следовательно, перепад давления в доменной печи могут увеличиваться, что приводит к снижению производительности. Кроме того, в процессе многократного повторения циркуляции газа концентрация метана в регенерированном метансодержащем газе соответственно уменьшается. При этом концентрация метана во вдуваемом газе, содержащем метан, предпочтительно составляет 80 объем.% или более. Более предпочтительно, концентрация метана в метансодержащем газе составляет 90 об.% или более, и ещё более предпочтительно 95 об.% или более. Концентрация метана во вдуваемом метансодержащем газе может быть равной 100 об.%.More specifically, if the concentration of methane in the injected methane-containing gas is low, the amount of gas injected into the blast furnace and hence the pressure drop across the blast furnace may increase, resulting in lower productivity. In addition, in the process of repeatedly repeating the gas circulation, the methane concentration in the regenerated methane-containing gas decreases accordingly. Meanwhile, the concentration of methane in the injected gas containing methane is preferably 80% by volume or more. More preferably, the concentration of methane in the methane-containing gas is 90 vol.% or more, and even more preferably 95 vol.% or more. The concentration of methane in the injected methane-containing gas may be 100 vol.%.

По этой же причине, концентрация метана в регенерированном метансодержащем газе и внешнем метансодержащем газе предпочтительно составляет 80 об.% или более. Концентрация метана в каждом из регенерированного метансодержащего газа и внешнего метансодержащего газа предпочтительно составляет 90 об.% или более, и ещё более предпочтительно составляет 95 об.% или более. Концентрация метана в каждом из регенерированного метансодержащего газа и внешнего метансодержащего газа может быть равной 100 об.%.For the same reason, the concentration of methane in the regenerated methane-containing gas and the external methane-containing gas is preferably 80 vol% or more. The concentration of methane in each of the regenerated methane-containing gas and the external methane-containing gas is preferably 90 vol.% or more, and even more preferably 95 vol.% or more. The methane concentration in each of the regenerated methane-containing gas and the external methane-containing gas may be 100% by volume.

Остальными газами в составе вдуваемого метансодержащего газа и внешнего метансодержащего газа, помимо метана, могут быть, например, окись углерода, двуокись углерода, водород и углеводороды, и примесный газ, в частности, азот.Other gases in the composition of the injected methane-containing gas and the external methane-containing gas, in addition to methane, can be, for example, carbon monoxide, carbon dioxide, hydrogen and hydrocarbons, and an impurity gas, in particular nitrogen.

В том случае, если концентрация метана в регенерированном метансодержащем газе уменьшается, концентрация метана во вдуваемом метансодержащем газе может поддерживаться высокой за счет, например, уменьшения относительного содержания регенерированного метансодержащего газа во вдуваемом метансодержащем газе при одновременном увеличении относительного содержания внешнего метансодержащего газа с высокой концентрацией метана.If the concentration of methane in the regenerated methane-containing gas is reduced, the methane concentration in the injected methane-containing gas can be maintained high by, for example, reducing the percentage of regenerated methane-containing gas in the injected methane-containing gas while increasing the relative content of the external methane-containing gas with a high methane concentration.

В способе эксплуатации доменной печи в соответствии с одним из рассмотренных воплощений расход циркулирующих атомов углерода в восстанавливающем агенте предпочтительно составляет 55 кг/т или более, более предпочтительно 60 кг/т или более.In the method for operating a blast furnace according to one of the considered embodiments, the consumption of circulating carbon atoms in the reducing agent is preferably 55 kg/t or more, more preferably 60 kg/t or more.

Расход циркулирующих атомов углерода соответствует выраженной в углеродном эквиваленте массе регенерированного метансодержащего газа, вдуваемого в доменную печь в качестве восстанавливающего агента, затрачиваемой на производство 1 тонны жидкого металла, и определяется в соответствии со следующим уравнением:The consumption of circulating carbon atoms corresponds to the mass of regenerated methane-containing gas, expressed in carbon equivalent, blown into the blast furnace as a reducing agent, spent on the production of 1 ton of liquid metal, and is determined in accordance with the following equation:

[Потребление (расход) циркулирующих атомов углерода (кг/т)] = [Масса метана в регенерированном метансодержащем газе, который вдувают в доменную печь в качестве восстанавливающего агента (кг)] × (12/16) ÷ [Произведенное количество жидкого металла (т)].[Consumption (consumption) of circulating carbon atoms (kg/t)] = [Methane mass in the regenerated methane-containing gas that is injected into the blast furnace as a reducing agent (kg)] × (12/16) ÷ [Amount of liquid metal produced (t )].

Для стабильной эксплуатации доменной печи обычно необходимо поддерживать температуру на выходе из фурмы в интервале от 2000°С до 2400°С. Поэтому при использовании в качестве дутьевого газа горячего дутья (воздуха, нагретого приблизительно до 1200°С) метансодержащий газ можно вдувать в доменную печь лишь с расходом, соответствующим массе метансодержащего газа, выраженной в углеродном эквиваленте, составляющим приблизительно до 52 кг/т, для поддержания температуры на выходе из фурмы в пределах указанного интервала температуры. Более конкретно, даже если весь газ, содержащий метан, вдуваемый в печь, является регенерированным метансодержащим газом, расход циркулирующих атомов углерода в восстанавливающем агенте приблизительно составляет лишь 52 кг/т.For stable operation of the blast furnace, it is usually necessary to maintain the temperature at the outlet of the tuyere in the range from 2000°C to 2400°C. Therefore, when using hot blast (air heated to about 1200° C.) as the blast gas, methane-containing gas can only be blown into the blast furnace at a rate corresponding to the mass of methane-containing gas, expressed in carbon equivalent, of up to about 52 kg/t, to maintain temperature at the outlet of the tuyere within the specified temperature range. More specifically, even if all of the methane-containing gas blown into the furnace is regenerated methane-containing gas, the consumption of circulating carbon atoms in the reducing agent is only about 52 kg/ton.

С другой стороны, в способе эксплуатации доменной печи в соответствии с одним из рассмотренных воплощений даже при значительном увеличении вдуваемого количества метансодержащего газа температуру на выходе фурмы можно поддерживать в интервале от 2000°С до 2400°С. При этом расход циркулирующих атомов углерода в восстанавливающем агенте может быть увеличен до 55 кг/т или более, и даже 60 кг/т или более. Это приведет к увеличению количества используемого регенерированного метансодержащего газа, полученного из окиси углерода и двуокиси углерода, содержащихся в отходящем газе доменной печи, и дополнительному уменьшению выбросов двуокиси углерода из доменной печи. Расход циркулирующих атомов углерода в восстанавливающем агенте предпочтительно составляет 80 кг/т или более, и более предпочтительно 90 кг/т или более. Верхний предел расхода циркулирующих атомов углерода в восстанавливающем агенте не установлен, но предпочтительно верхний предел составляет 110 кг/т или менее.On the other hand, in the method for operating a blast furnace according to one of the above embodiments, even if the injection amount of methane-containing gas is greatly increased, the temperature at the outlet of the tuyere can be maintained in the range of 2000°C to 2400°C. In this case, the consumption of circulating carbon atoms in the reducing agent can be increased to 55 kg/t or more, and even 60 kg/t or more. This will increase the amount of reclaimed methane-containing gas produced from the carbon monoxide and carbon dioxide contained in the off-gas of the blast furnace and further reduce carbon dioxide emissions from the blast furnace. The consumption of circulating carbon atoms in the reducing agent is preferably 80 kg/t or more, and more preferably 90 kg/t or more. The upper limit of the consumption of circulating carbon atoms in the reducing agent is not set, but preferably the upper limit is 110 kg/t or less.

Расход циркулирующих атомов углерода в восстанавливающем агенте может поддерживаться путем регулирования количества регенерированного метансодержащего газа в восстанавливающем агенте, вдуваемом в фурму.The flow rate of circulating carbon atoms in the reducing agent can be maintained by controlling the amount of regenerated methane-containing gas in the reducing agent blown into the lance.

В частности, за счет установления относительного содержания регенерированного метансодержащего газа во вдуваемом метансодержащем газе на уровне 80 об.% или более, предпочтительно 90 об.% или более может быть достигнут значительный эффект снижения выбросов двуокиси углерода.In particular, by setting the ratio of regenerated methane-containing gas in the injected methane-containing gas to 80 vol% or more, preferably 90 vol% or more, a significant carbon dioxide reduction effect can be achieved.

Регенерированный метансодержащий газ может быть получен из части отходящего газа доменной печи, а избыточное количество отходящего газа доменной печи может быть направлено на металлургический завод. Кроме того, при наличии избыточного количества регенерированного метансодержащего газа этот избыток может быть направлен на металлургический завод.The regenerated methane-containing gas can be obtained from a part of the blast furnace off-gas, and the excess amount of the blast-furnace off-gas can be sent to the smelter. In addition, if there is an excess amount of regenerated methane-containing gas, this excess can be sent to the smelter.

Вдуваемое количество кислородсодержащего газа и восстанавливающего агента, а также другие рабочие параметры не являются ограничением и могут быть надлежащим образом определены в соответствии с производительностью доменной печи и тому подобным параметром.The injection amount of the oxygen-containing gas and the reducing agent and other operating parameters are not limited, and may be appropriately determined according to the productivity of the blast furnace and the like.

Вспомогательное оборудование доменной печиBlast Furnace Auxiliary Equipment

Вспомогательное оборудование доменной печи в соответствии с одним из рассмотренных воплощений используется в способе эксплуатации доменной печи, описанном выше, и содержитA blast furnace accessory according to one of the considered embodiments is used in the method of operating a blast furnace described above, and contains

устройство для производства метансодержащего газа, которое производит регенерированный метансодержащий газ, используя для этого отходящий газ доменной печи,a methane-containing gas production device that produces regenerated methane-containing gas using blast furnace off-gas,

устройство предварительного нагрева, которое осуществляет предварительный нагрев кислородсодержащего газа и/или регенерированного метансодержащего газа, иa preheater that preheats the oxygen-containing gas and/or the regenerated methane-containing gas, and

устройство для вдувания газа, содержащее участок подачи метансодержащего газа, посредством которого регенерированный метансодержащий газ, вводится в фурму доменной печи, и участок подачи кислородсодержащего газа, который обеспечивает ввод кислородсодержащего газа в фурму доменной печи.a gas injection device, comprising a methane-containing gas supply section, through which the regenerated methane-containing gas is introduced into the blast furnace lance, and an oxygen-containing gas supply section, which ensures the introduction of oxygen-containing gas into the blast furnace lance.

Здесь устройство для производства метансодержащего газа содержит, например, участок ввода отходящего газа доменной печи, участок ввода водородсодержащего газа и участок проведения реакции. На участке проведения реакции отходящий газ доменной печи, отведенный из участка отбора отходящего газа доменной печи, и водородсодержащий газ, отведенный из участка отбора водородсодержащего газа, вступают в химическую реакцию с получением регенерированного метансодержащего газа.Here, the methane-containing gas production apparatus includes, for example, a blast furnace off-gas inlet portion, a hydrogen-containing gas inlet portion, and a reaction carrying out portion. In the reaction section, the blast furnace off-gas discharged from the blast furnace off-gas extraction section and the hydrogen-containing gas withdrawn from the hydrogen-containing gas extraction section enter into a chemical reaction to obtain regenerated methane-containing gas.

Поскольку реакция с получением метансодержащего газа сопровождается выделением теплоты, участок проведения реакции предпочтительно снабжен средствами охлаждения. При этом для отвода выделившейся теплоты более предпочтительно использование теплообменника, например, теплообменника в виде трубного кожуха или пластинчатого типа, так что теплота, которая выделяется в процессе реакции получения метансодержащего газа может быть использована в другом оборудовании, например, в указанном выше устройстве предварительного нагрева.Since the reaction to produce methane-containing gas is accompanied by the release of heat, the reaction section is preferably provided with cooling means. At the same time, to remove the released heat, it is more preferable to use a heat exchanger, for example, a heat exchanger in the form of a tube casing or a plate type, so that the heat that is released during the reaction of producing methane-containing gas can be used in other equipment, for example, in the above-mentioned preheater.

Предварительный нагрев в устройстве предварительного нагрева осуществляется с помощью электронагревательного устройства (электрического нагревателя) или теплообменника. В одном примере воплощения устройство предварительного нагрева содержит электрический нагреватель и канал для подачи нагреваемого материала (в частности, регенерированного метансодержащего газа или кислородсодержащего газа). Электрический нагреватель установлен в канале подачи нагреваемого материала. В другом примере устройство предварительного нагрева содержит теплообменный аппарат (теплообменник), в котором осуществляется теплообмен между материалом, подлежащим нагреву, и теплоносителем, канал подачи материала, подлежащего нагреву, и канал подачи теплоносителя.Preheating in the preheating device is carried out using an electric heating device (electric heater) or a heat exchanger. In one embodiment, the preheater comprises an electrical heater and a conduit for supplying material to be heated (particularly regenerated methane-containing gas or oxygen-containing gas). An electric heater is installed in the heated material supply channel. In another example, the preheating device comprises a heat exchanger (heat exchanger) in which heat is exchanged between a material to be heated and a heat carrier, a feed channel for the material to be heated, and a heat carrier feed channel.

Как описано выше, например, как показано на фиг.2А, устройство для вдувания газа содержит коаксиальные соединенные трубы, включающие центральную трубу 4-1 и внешнюю трубу 4-3. Метансодержащий газ (регенерированный метансодержащий газ и, соответственно, внешний метансодержащий газ) поступает во внутренний канал центральной трубы, который является участком (каналом) подачи метансодержащего газа, а кислородсодержащий газ вводится в кольцевой трубчатый канал между центральной трубой 4-1 и внешней трубой 4-3, который является участком (каналом) подачи кислородсодержащего газа.As described above, for example, as shown in FIG. 2A, the gas injection apparatus comprises coaxial connected pipes including a central pipe 4-1 and an outer pipe 4-3. The methane-containing gas (the regenerated methane-containing gas and, accordingly, the external methane-containing gas) enters the inner channel of the central pipe, which is the methane-containing gas supply section (channel), and the oxygen-containing gas is introduced into the annular tubular channel between the central pipe 4-1 and the outer pipe 4- 3, which is a section (channel) for supplying oxygen-containing gas.

Одновременно может быть использован другой вдуваемый восстанавливающий агент, например, угольная пыль, пластмассовые отходы, или восстанавливающий газ, такой как водородсодержащий газ или газ, содержащий окись углерода.At the same time, another injected reducing agent may be used, such as coal dust, plastic waste, or a reducing gas such as a hydrogen-containing gas or a gas containing carbon monoxide.

В случае использования второго вдуваемого восстанавливающего агента он может быть также введен в канал подачи метансодержащего газа. При использовании в качестве второго вдуваемого восстанавливающего агента угольной пыли или пластмассовых отходов предпочтительно обеспечивать, отдельно от участка подачи метансодержащего газа участок (канал) подачи второго восстанавливающего агента, через который проходит угольная пыль или пластмассовые отходы. В этом случае, как показано на фиг.2В, например, устройство для вдувания газа содержит коаксиальные соединенные трубы, включающие, в дополнение к центральной трубе 4-1 и внешней трубе 4-3, внутреннюю трубу 4-2, размещенную между центральной трубой 4-1 и внешней трубой 4-3. В этом случае второй вдуваемый восстанавливающий агент, в частности, угольная пыль или пластмассовые отходы вводится из внутреннего канала центральной трубы, который является участком подачи второго восстанавливающего агента. Кроме того, метансодержащий газ поступает из кольцевого трубчатого канала между центральной трубой 4-1 и внешней трубой 4-3, который является участком подачи метансодержащего газа, а кислород вводится из кольцевого трубчатого канала между внутренней трубой 4-2 и внешней трубой 4-3, который является участком подачи кислородсодержащего газа.If a second injected reducing agent is used, it can also be introduced into the methane-containing gas supply channel. When coal dust or plastic waste is used as the second injected reducing agent, it is preferable to provide, separately from the methane-containing gas supply section, a second reducing agent supply section (duct) through which the coal dust or waste plastic passes. In this case, as shown in FIG. 2B, for example, the gas injection device comprises coaxial connected pipes including, in addition to the central pipe 4-1 and the outer pipe 4-3, an inner pipe 4-2 placed between the central pipe 4 -1 and outer pipe 4-3. In this case, the second blown-in reducing agent, in particular coal dust or waste plastics, is introduced from the inner passage of the central pipe, which is the supply section of the second reducing agent. In addition, methane-containing gas is supplied from the annular duct between the central pipe 4-1 and the outer pipe 4-3, which is the methane-containing gas supply section, and oxygen is introduced from the annular duct between the inner pipe 4-2 and the outer pipe 4-3, which is the site of supply of oxygen-containing gas.

ПримерыExamples

Была реализована работа доменных печей с использованием доменных печей и вспомогательного оборудования для доменных печей, схематически показанных на фиг.1 и 3-5, при рабочих параметрах, приведенных в Таблице 1, и были произведены вычисления выбросов двуокиси углерода и температуры на выходе фурмы в процессе работы этих доменных печей. Результаты расчетов также приведены в Таблице 1.Operation of blast furnaces was realized using the blast furnaces and blast furnace ancillary equipment schematically shown in Figures 1 and 3-5 at the operating parameters shown in Table 1 and calculations of carbon dioxide emissions and tuyere outlet temperature in the process were made. operation of these blast furnaces. The calculation results are also shown in Table 1.

На фиг.3-5 позицией 9 показана печь для получения горячего воздуха и позицией 10 - устройство для разделения газа.In Fig.3-5 position 9 shows a furnace for producing hot air and position 10 - a device for separating the gas.

В Примере 1 доменная печь и вспомогательное оборудование доменной печи, схематически показанные на фиг.1, были использованы для производства регенерированного метансодержащего газа из части отходящего газа доменной печи, а избыточное количество отходящего газа доменной печи было направлено на металлургический завод. Весь вдуваемый восстанавливающий агент представлял собой регенерированный метансодержащий газ, и количество полученного регенерированного метансодержащего газа регулировали так, чтобы не получить избыточное количество регенерированного газа. Кроме того, дутьевой газ (кислородсодержащий газ) был предварительно нагрет.In Example 1, the blast furnace and blast furnace auxiliaries schematically shown in FIG. 1 were used to produce reclaimed methane-containing gas from a portion of the blast furnace off-gas, and the excess blast furnace off-gas was sent to the smelter. All of the blown-in reducing agent was regenerated methane-containing gas, and the amount of regenerated methane-containing gas obtained was controlled so as not to obtain an excessive amount of regenerated gas. In addition, the blast gas (oxygen-containing gas) was preheated.

В Примере 2 доменная печь и вспомогательное оборудование доменной печи, схематически показанные на фиг.1, были использованы для производства регенерированного метансодержащего газа из части отходящего газа доменной печи, а избыточное количество отходящего газа доменной печи было направлено на металлургический завод. Весь вдуваемый восстанавливающий агент представлял собой регенерированный метансодержащий газ, и количество полученного регенерированного метансодержащего газа регулировали так, чтобы не было получено избыточное количество регенеративного газа. Кроме того, вдуваемый восстанавливающий газ (регенерированный метансодержащий газ) был предварительно нагрет.In Example 2, the blast furnace and blast furnace auxiliaries schematically shown in FIG. 1 were used to produce reclaimed methane-containing gas from a portion of the blast furnace off-gas, and the excess blast furnace off-gas was sent to the smelter. All of the blown-in reducing agent was regenerated methane-containing gas, and the amount of regenerated methane-containing gas obtained was controlled so that an excessive amount of regeneration gas was not obtained. In addition, the injected reducing gas (regenerated methane-containing gas) was preheated.

В Примере 3 доменная печь и вспомогательное оборудование доменной печи, схематически показанные на фиг.1, были использованы для производства регенерированного метансодержащего газа из части отходящего газа доменной печи, при этом избыточное количество отходящего газа доменной печи было направлено на металлургический завод. Весь вдуваемый восстанавливающий агент представлял собой регенерированный метансодержащий газ, и количество полученного регенерированного метансодержащего газа регулировали так, чтобы не получить избыточное количество регенеративного газа. Кроме того, дутьевой газ (кислородсодержащий газ) вдуваемый восстанавливающий газ (регенерированный метансодержащий газ) были предварительно нагреты.In Example 3, the blast furnace and blast furnace auxiliaries schematically shown in FIG. 1 were used to produce reclaimed methane-containing gas from a portion of the blast furnace off-gas, while the excess blast furnace off-gas was sent to the smelter. All of the injected reducing agent was regenerated methane-containing gas, and the amount of regenerated methane-containing gas obtained was controlled so as not to produce an excess amount of regeneration gas. In addition, blowing gas (oxygen-containing gas) blown in reducing gas (regenerated methane-containing gas) were preheated.

В Примере 4 доменная печь и вспомогательное оборудование доменной печи, схематически показанные на фиг.1, были использованы для получения регенерированного метансодержащего газа из части отходящего газа доменной печи, и избыточное количество отходящего газа доменной печи было направлено на металлургический завод. В качестве вдуваемого восстанавливающего агента, в дополнение к регенерированному метансодержащему газу был также использован внешний метансодержащий газ, выработанный из ископаемого топлива. Кроме того, дутьевой газ (кислородсодержащий газ) был предварительно нагрет.In Example 4, the blast furnace and blast furnace auxiliaries schematically shown in FIG. 1 were used to produce reclaimed methane-containing gas from a portion of the blast furnace off-gas, and the excess blast furnace off-gas was sent to the smelter. As an injection reducing agent, in addition to the regenerated methane-containing gas, external methane-containing gas produced from fossil fuels was also used. In addition, the blast gas (oxygen-containing gas) was preheated.

В Примере 5 доменная печь и вспомогательное оборудование доменной печи, схематически показанные на фиг.1, были использованы для генерирования регенеративного газа, содержащего метан, из части отходящего газа доменной печи, и избыточное количество отходящего газа доменной печи было направлено на металлургический завод. В качестве вдуваемого восстанавливающего агента, в дополнение к регенеративному газу, содержащему метан, был также использован внешний газ, содержащий метан, полученный из ископаемого топлива. Кроме того, вдуваемый восстанавливающий агент (регенеративный газ, содержащий метан + внешний газ, содержащий метан) был предварительно нагрет.In Example 5, the blast furnace and blast furnace auxiliaries schematically shown in FIG. 1 were used to generate regenerative gas containing methane from a portion of the blast furnace off-gas, and the excess blast furnace off-gas was sent to the smelter. As an injection reducing agent, in addition to the regenerative gas containing methane, an external gas containing methane derived from fossil fuels was also used. In addition, the injected reducing agent (regenerative gas containing methane + external gas containing methane) was preheated.

В Примере 6 доменная печь и вспомогательное оборудование доменной печи, схематически показанные на фиг.1, были использованы для производства регенерированного метансодержащего газа из части отходящего газа доменной печи, и избыточное количество отходящего газа доменной печи было направлено на металлургический завод. В качестве вдуваемого восстанавливающего агента, в дополнение к регенерированному метансодержащему газу был также использован внешний метансодержащий газ, произведенный из ископаемого топлива. Кроме того, дутьевой газ (кислородсодержащий газ) и вдуваемый восстанавливающий агент (регенерированный метансодержащий газ + внешний метансодержащий газ) были предварительно нагреты.In Example 6, the blast furnace and blast furnace auxiliaries schematically shown in FIG. 1 were used to produce reclaimed methane-containing gas from a portion of the blast furnace off-gas, and the excess blast furnace off-gas was sent to the smelter. As an injection reducing agent, in addition to the regenerated methane-containing gas, external methane-containing gas produced from fossil fuels was also used. In addition, the blast gas (oxygen-containing gas) and the injected reducing agent (regenerated methane-containing gas + external methane-containing gas) were preheated.

В то же время в Сравнительном примере 1 были использованы доменная печь и вспомогательное оборудование доменной печи, схематически показанные на фиг. 3. Более подробно, Сравнительным примером 1 является традиционный способ эксплуатации доменной печи, в котором используется горячее дутье (воздух, нагретый приблизительно до 1200°С (концентрация кислорода составляет приблизительно от 21 об.% до 25 об.%)) в качестве дутьевого газа и угольная пыль в качестве вдуваемого восстанавливающего агента. Регенерированный метансодержащий газ из отходящего газа доменной печи не производили.At the same time, in Comparative Example 1, the blast furnace and blast furnace auxiliary equipment shown schematically in FIG. 3. In more detail, Comparative Example 1 is a conventional method for operating a blast furnace using hot blast (air heated to about 1200°C (oxygen concentration is about 21 vol% to 25 vol%)) as the blast gas. and coal dust as an injected reducing agent. No regenerated methane-containing gas was produced from the off-gas of the blast furnace.

В Сравнительном примере 2 были использованы доменная печь и вспомогательное оборудование доменной печи, схематически показанные на фиг.4. Более подробно, внешний метансодержащий газ был использован для обеспечения всего вдуваемого восстанавливающего агента, а в качестве дутьевого газа использовали кислородсодержащий газ. Кроме того, дутьевой газ (кислородсодержащий газ) и вдуваемый восстанавливающий агент (внешний метансодержащий газ) были предварительно нагреты.In Comparative Example 2, the blast furnace and blast furnace accessories shown schematically in FIG. 4 were used. In more detail, external methane-containing gas was used to provide all of the injected reducing agent, and oxygen-containing gas was used as the blast gas. In addition, the blast gas (oxygen-containing gas) and the injected reducing agent (external methane-containing gas) were preheated.

В Сравнительном примере 3 были использованы доменная печь и вспомогательное оборудование доменной печи, схематически показанные на фиг.5. Более подробно, использовалось горячее дутье (воздух, нагретый приблизительно до 1200°С (концентрация кислорода составляла приблизительно от 21 об.% до 25 об.%)) в качеству дутьевого газа и регенерированный метансодержащий газ в качестве вдуваемого восстанавливающего агента. Перед осуществлением процесса производства регенерированного метансодержащего газа окись углерода и двуокись углерода были отделены от отходящего газа доменной печи, и регенерированный метансодержащий газ был произведен из отделенных окиси углерода и двуокиси углерода. Количество газа, содержащего исходный материал, в процессе производства метансодержащего газа в Сравнительном примере 3 в Таблице 1 представляет собой количество отходящего газа доменной печи перед отделением окиси углерода и двуокиси углерода от отходящего газа доменной печи.In Comparative Example 3, the blast furnace and blast furnace accessories shown schematically in FIG. 5 were used. In more detail, hot blast (air heated to about 1200° C. (oxygen concentration was about 21 vol% to 25 vol%)) was used as the blast gas and regenerated methane-containing gas as the injected reducing agent. Before carrying out the regenerated methane-containing gas production process, carbon monoxide and carbon dioxide were separated from the off-gas of the blast furnace, and regenerated methane-containing gas was produced from the separated carbon monoxide and carbon dioxide. The amount of raw material-containing gas in the methane-containing gas production process in Comparative Example 3 in Table 1 is the amount of blast furnace off-gas before carbon monoxide and carbon dioxide are separated from the blast furnace off-gas.

В целях сравнения технические характеристики доменных печей были приведены в соответствии со стандартами настолько, насколько это возможно. Более подробно, к.п.д. шахты - 94%, а тепловые потери составляли 150000 ккал/т.For purposes of comparison, specifications for blast furnaces have been aligned to the standards to the extent possible. In more detail, efficiency mines - 94%, and heat losses amounted to 150,000 kcal / t.

Единица измерения «ккал/т» относится к количеству теплоты (ккал), которое выделяется при производстве 1 тонны жидкого металла. Подобным образом, единица измерения «кг/т», используемая для удельного расхода кокса, например, означает количество кокса (кг), затрачиваемого на производство 1 тонны жидкого металла. Кроме того, единица измерения «н.м3/т», используемая для относительного количества вдуваемого метана, относится к количеству метана (н.м3), содержащегося в метансодержащем газе, который вдувают в доменную печь, для производства 1 т жидкого металла (относительное количество вдуваемого метана представляет собой сумму относительного количества регенерированного метана и относительного количества внешнего метана, при этом регенерированный метансодержащий газ содержит небольшое количество остального газа, иного, чем метан. Величина относительного количества регенерированного метана и величина относительного количества внешнего метана, приведенные в Таблице 1, характеризуют оба количества метана, включающего небольшое количество остального газа, иного, чем метан, и получены путем округления с исключением десятичного знака. Поэтому каждое из относительных количеств вдуваемого метана, приведенное в Таблице 1, иногда отличается от суммы соответствующих относительных количественных величие регенерированного метана и внешнего метана. То же самое можно применить к другой величине параметра в Таблице 1).The unit of measurement "kcal/t" refers to the amount of heat (kcal) that is released during the production of 1 ton of liquid metal. Similarly, the unit of measure "kg/t" used for the specific consumption of coke, for example, means the amount of coke (kg) used to produce 1 ton of liquid metal. In addition, the unit "N.m 3 /t" used for the relative amount of injected methane refers to the amount of methane (N.m 3 ) contained in the methane-containing gas that is injected into the blast furnace to produce 1 ton of liquid metal ( the injection ratio of methane is the sum of the ratio of recovered methane and the ratio of external methane, and the recovered methane-containing gas contains a small amount of the remaining gas other than methane. characterize both amounts of methane, including a small amount of the rest of the gas other than methane, and are obtained by rounding off the decimal point.Therefore, each of the relative quantities of injected methane given in Table 1 sometimes differs from the sum of the corresponding relative quantities of recovered methane and external methane. The same can be applied to the other parameter value in Table 1).

Кроме того, наименование показателя «Количество С, поступающего в доменную печь» в Таблице 1 относится к массе (кг) атомов углерода внешнего источника (в частности, содержащихся в коксе, угольной пыли и внешнем метансодержащем газе), затрачиваемой на производство 1 т жидкого металла.In addition, the indicator name “Amount of C entering the blast furnace” in Table 1 refers to the mass (kg) of carbon atoms of an external source (in particular, contained in coke, coal dust and external methane-containing gas) spent on the production of 1 ton of liquid metal .

Как указано в таблице 1, во всех примерах количество углекислого газа, выбрасываемого из доменной печи наружу, можно было уменьшить при сохранении стабильной работы доменной печи, регулируя температуру на выходе из фурмы в диапазоне от 2000°С до 2400°С.As indicated in Table 1, in all examples, the amount of carbon dioxide emitted from the blast furnace to the outside could be reduced while maintaining stable operation of the blast furnace by adjusting the temperature at the outlet of the tuyere in the range from 2000°C to 2400°C.

С другой стороны, Сравнительные примеры 1 и 2 не обеспечивали достаточного эффекта снижения выбросов диоксида углерода. В Сравнительном примере 3 доменная печь не могла стабильно работать, поскольку температура на выходе из фурмы была ниже 2000°C из-за увеличения количества вдуваемого метансодержащего газа.On the other hand, Comparative Examples 1 and 2 did not provide a sufficient carbon dioxide reduction effect. In Comparative Example 3, the blast furnace could not be operated stably because the tuyere outlet temperature was below 2000° C. due to an increase in the injection amount of methane-containing gas.

Список ссылочных позицийList of reference positions

1: доменная печь1: blast furnace

2: фурма2: lance

3: устройство для производства метансодержащего газа 3: methane-containing gas production device

3-2, 3-3: устройство предварительного нагрева 3-2, 3-3: preheater

4: устройство для вдувания газа4: gas injection device

4-1: центральная труба 4-1: center pipe

4-2: внутренняя труба 4-2: inner pipe

4-3: внешняя труба 4-3: outer pipe

5: первое устройство дегидратации 5: the first dehydration device

6: второе устройство дегидратации6: second dehydration device

7: форсунка 7: nozzle

8: зона циркуляции8: circulation zone

9: печь для получения горячего воздуха9: hot air oven

10: устройство для разделения газа10: gas separation device

Claims (12)

1. Способ вдувания газа в доменную печь, включающий1. A method for blowing gas into a blast furnace, including производство регенерированного метансодержащего газа с использованием отходящего газа, выходящего из доменной печи, иproduction of regenerated methane-containing gas using off-gas from the blast furnace, and вдувание дутьевого газа и восстанавливающего агента в доменную печь из фурмы,injection of blowing gas and reducing agent into the blast furnace from a tuyere, при этом дутьевым газом является кислородсодержащий газ, причем регенерированный метансодержащий газ используют по меньшей мере как часть восстанавливающего агента, а кислородсодержащий газ и/или регенерированный метансодержащий газ предварительно нагревают перед вдуванием в доменную печь из фурмы,wherein the blast gas is an oxygen-containing gas, wherein the regenerated methane-containing gas is used at least as part of the reducing agent, and the oxygen-containing gas and/or the regenerated methane-containing gas is preheated before blowing into the blast furnace from the tuyere, при этом расход циркулирующих атомов углерода в восстанавливающем агенте составляет 55 кг/т или более, причем расход циркулирующих атомов углерода соответствует выраженной в углеродном эквиваленте массе регенерированного метансодержащего газа, который вдувают в доменную печь в качестве восстанавливающего агента для получения 1 т жидкого металла, the consumption of circulating carbon atoms in the reducing agent is 55 kg/t or more, and the consumption of circulating carbon atoms corresponds to the mass of regenerated methane-containing gas expressed in carbon equivalent, which is blown into the blast furnace as a reducing agent to produce 1 ton of liquid metal, при этом кислородсодержащий газ имеет концентрацию кислорода 80 об.% или более.wherein the oxygen-containing gas has an oxygen concentration of 80% by volume or more. 2. Способ по п. 1, в котором расход циркулирующих атомов углерода в восстанавливающем агенте составляет 60 кг/т или более, при этом расход циркулирующих атомов углерода определяют в соответствии со следующим уравнением:2. The method according to claim 1, wherein the consumption of circulating carbon atoms in the reducing agent is 60 kg/t or more, and the consumption of circulating carbon atoms is determined in accordance with the following equation: [расход циркулирующих атомов углерода, кг/т] = [масса метана в регенерированном метансодержащем газе, который вдувают в доменную печь в качестве восстанавливающего агента, кг] × (12/16) ÷ [произведенное количество жидкого металла, т].[consumption of circulating carbon atoms, kg/t] = [mass of methane in the regenerated methane-containing gas, which is injected into the blast furnace as a reducing agent, kg] × (12/16) ÷ [production amount of liquid metal, t]. 3. Способ по п. 1 или 2, в котором регенерированный метансодержащий газ получают из части отходящего газа доменной печи, а избыточное количество отходящего газа доменной печи направляют на металлургический завод.3. The method according to claim 1 or 2, wherein the regenerated methane-containing gas is obtained from a part of the blast furnace off-gas, and the excess amount of the blast furnace off-gas is sent to the smelter. 4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором избыточное количество регенерированного метансодержащего газа направляют на металлургический завод.4. The method according to any one of paragraphs. 1-3, in which the excess amount of regenerated methane-containing gas is sent to the smelter. 5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором не осуществляют отделение окиси углерода и двуокиси углерода от отходящего газа доменной печи.5. The method according to any one of paragraphs. 1-4, in which no separation of carbon monoxide and carbon dioxide is carried out from the exhaust gas of the blast furnace. 6. Способ по любому из пп. 1-5, в котором регенерированный метансодержащий газ предварительно нагревают до температуры от 200 до 450°С перед подачей в доменную печь из фурмы.6. The method according to any one of paragraphs. 1-5, in which the regenerated methane-containing gas is preheated to a temperature of from 200 to 450°C before being fed into the blast furnace from the tuyere.
RU2022118941A 2019-12-26 2020-12-14 Blast furnace operating method and auxiliary equipment for blast furnace RU2802303C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-236280 2019-12-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2802303C1 true RU2802303C1 (en) 2023-08-24

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1245588A1 (en) * 1984-09-29 1986-07-23 Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Металлургический Институт Им.Л.И.Брежнева Method of converting natural gas for blast furnace smelting
SU1266864A1 (en) * 1985-03-29 1986-10-30 Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Металлургический Институт Им.Л.И.Брежнева Method of preparing high-temperature reducing gas for blow-up to blast furnace
JP2011225969A (en) * 2010-03-29 2011-11-10 Jfe Steel Corp Method for operating blast furnace or iron mill
JP2016222949A (en) * 2015-05-28 2016-12-28 Ｊｆｅスチール株式会社 Method for operating oxygen blast furnace

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1245588A1 (en) * 1984-09-29 1986-07-23 Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Металлургический Институт Им.Л.И.Брежнева Method of converting natural gas for blast furnace smelting
SU1266864A1 (en) * 1985-03-29 1986-10-30 Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Металлургический Институт Им.Л.И.Брежнева Method of preparing high-temperature reducing gas for blow-up to blast furnace
JP2011225969A (en) * 2010-03-29 2011-11-10 Jfe Steel Corp Method for operating blast furnace or iron mill
JP2016222949A (en) * 2015-05-28 2016-12-28 Ｊｆｅスチール株式会社 Method for operating oxygen blast furnace

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7028364B2 (en) Blast furnace operation method and blast furnace ancillary equipment
MX2011010729A (en) Method and apparatus for sequestering carbon dioxide from a spent gas.
KR20220162174A (en) Steel manufacturing equipment and reduced iron manufacturing method
RU2802303C1 (en) Blast furnace operating method and auxiliary equipment for blast furnace
WO2021215059A1 (en) Blast furnace operation method and auxiliary facility for blast furnace
JP7131694B2 (en) Blast Furnace Operation Method and Blast Furnace Incidental Equipment
JP7131697B2 (en) Blast Furnace Operation Method and Blast Furnace Incidental Equipment
JP7192845B2 (en) Blast Furnace Operation Method and Blast Furnace Incidental Equipment
JP7131698B2 (en) Blast Furnace Operation Method and Blast Furnace Incidental Equipment
JP7192901B2 (en) Blast Furnace Operation Method and Blast Furnace Incidental Equipment
WO2021106578A1 (en) Blast furnace operation method and blast furnace ancillary equipment
RU2808735C1 (en) Restored iron production line and method for obtaining restored iron
JP7272312B2 (en) Method for producing reduced iron
RU2802414C1 (en) Method of operation of blast furnace and auxiliary assembly of blast furnace
WO2024084531A1 (en) Plant and method for the production of direct reduced iron
TW202336237A (en) Method for operating a blast furnace installation
JP2024050662A (en) Method for producing reduced iron
EP4211276A1 (en) Method for operating a blast furnace installation