RU99120112A - Устройство для получения расплавленного чугуна (варианты), устройство для получения восстановленного железа и способ получения расплавленного чугуна (варианты) - Google Patents

Claims (13)

1. Устройство для получения расплавленного чугуна при использовании угля в качестве топлива для получения расплавленного чугуна, включающее первую печь восстановления 14 с псевдоожиженным слоем для предварительного восстановления мелкозернистой железной руды, вторую печь восстановления 13 с псевдоожиженным слоем для непрямого восстановления мелкозернистой железной руды, плавильную печь-газификатор 11 для газификации угля и для плавления восстановленной железной руды, третью печь кальцинирования 12 с псевдоожиженным слоем для кальцинирования известняка при использовании отходящего газа из упомянутой плавильной печи-газификатора 11, циклоны 121, 131 и 141 контура циркуляции для улавливания мелких пылевидных частиц из отходящего газа упомянутых первой-третьей печей 12, 13 и 14 для их возврата в упомянутые соответствующие печи с псевдоожиженным слоем, циклон-пылеотделитель 111 для подачи пылевидных частиц (отделяемых от восстановительного газа из плавильной печи-газификатора 11) в средство 112 контура повторной циркуляции пылевидных частиц и для подачи отходящего газа (отделенного от пылевидных частиц) в третью печь кальцинирования 12 с псевдоожиженным слоем, плавильную форсунку 113, установленную в плавильной печи-газификаторе 11 для вдувания пылевидных частиц из средства 112 контура повторной циркуляции пылевидных частиц в плавильную печь-газификатор 11, скруббер 15 Вентури для приема отходящего газа из первого циклона 141 контура циркуляции первой печи 14 с псевдоожиженным слоем для улавливания остальных пылевидных частиц и их охлаждения; причем канал 14f подачи сырьевого материала присоединен к первой печи восстановления 14 с псевдоожиженным слоем для подачи мелкозернистой железной руды и присадок; первая печь восстановления 14 с псевдоожиженным слоем посредством первого выпускного канала 14а восстановленного железа соединена с второй печью восстановления 13 с псевдоожиженным слоем для подачи железной руды; первая печь 14 посредством первого канала 14b подачи газа соединена с второй печью 13 с псевдоожиженным слоем для подачи газа; первый выпускной канал 14с отходящего газа соединен с верхней частью первой печи 14 для выпуска отходящего газа; канал 14с присоединен к первому циклону 141 контура циркуляции; и первая печь восстановления 14 с псевдоожиженным слоем посредством первого канала 14d контура циркуляции пылевидных частиц соединена с первым циклоном 141 для приема пылевидных частиц, причем скруббер 15 Вентури посредством второго выпускного канала 14е отходящего газа соединен с первым циклоном 141 контура циркуляции, причем вторая печь восстановления 13 с псевдоожиженным слоем посредством второго выпускного канала 13а связана с плавильной печью-газификатором 11; вторая печь 13 в ее донной части посредством второго канала 13b подачи газа связана с третьей печью кальцинирования 12 с псевдоожиженным слоем для приема газа; третий выпускной канал 13с отходящего газа соединен с верхней частью второй печи 13 для выпуска газа; выпускной канал 13с отходящего газа связан с вторым циклоном 131 контура циркуляции; и вторая печь восстановления 13 с псевдоожиженным слоем посредством второго канала 13d контура циркуляции связана с вторым циклоном 131 контура циркуляции для приема пылевидных частиц, причем четвертый выпускной канал 13е отходящего газа соединен посредством первого канала 14b подачи газа с вторым циклоном 131 контура циркуляции для подачи отходящего газа в первую печь восстановления 14 с псевдоожиженным слоем, при этом отходящий газ отделен от пылевидных частиц, при этом третья печь кальцинирования 12 с псевдоожиженным слоем соединена с каналом 12f подачи известняка (который соединен с источником известняка), для приема известняка; упомянутая третья печь 12 соединена с выпускным каналом 12а негашеной извести для выгрузки кальцинированной негашеной извести; канал 12а соединен со вторым выпускным каналом 13а восстановленного железа; третья печь кальцинирования 12 с псевдоожиженным слоем соединена в своей донной части через третий канал 12b подачи газа с циклоном-пылеотделителем 111 для приема газа; пятый выпускной канал 12с отходящего газа соединен с верхней частью третьей печи 12 для выпуска газа; пятый выпускной канал 12с отходящего газа соединен с третьим циклоном 121 контура циркуляции; и печь кальцинирования 12 соединена посредством третьего канала 12d для пылевидных частиц с третьим циклоном 121 контура циркуляции, для приема пылевидных частиц, при этом третий циклон 121 контура циркуляции соединен с 6-м выпускным каналом 12е отходящего газа (который соединен с упомянутым каналом 13b подачи газа), для подачи отходящего газа в упомянутую вторую печь восстановления 13 с псевдоожиженным слоем вместе с пылевидными частицами, отделенными от газа; и причем выпускной канал 11а для восстановительного газа (связанный с циклоном-пылеотделителем 111) соединен с плавильной печью-газификатором 11; второй выпускной канал 13а (связанный с второй печью восстановления 13 с псевдоожиженным слоем) соединен с плавильной печью-газификатором 11; средство 112 контура повторной циркуляции пылевидных частиц связано через выпускной канал 11b пылевидных частиц с циклоном-пылеотделителем 111; средство 112 контура циркуляции пылевидных частиц через канал 11с ввода пылевидных частиц связано с плавильной форсункой 113 (которая установлена в плавильной печи-газификаторе 11).

2. Устройство для получения расплавленного чугуна по п.1, отличающееся тем, что первый газовый нагреватель 142 и второй газовый нагреватель 132 установлены соответственно между первым каналом 14b подачи газа и четвертым выпускным каналом 13е отходящего газа и между вторым каналом 13b подачи газа и 6-м выпускным каналом 12е отходящего газа.

3. Устройство для получения восстановленного железа при прямом использовании угля в качестве топлива для получения восстановленного железа, отличающееся тем, что: в устройстве для получения расплавленного чугуна по п.1 второй выпускной канал 13а восстановленного железа второй печи восстановления 13 с псевдоожиженным слоем не присоединен к плавильной печи-газификатору 11, но выполнен таким образом, что предусмотрена его связь с наружной средой или с устройством 16 брикетирования для получения брикетов.

4. Устройство для получения восстановленного железа по п.3, отличающееся тем, что канал 12g подачи негашеной извести установлен между печью кальцинирования 12 с псевдоожиженным слоем и устройством брикетирования 16, для подачи части негашеной извести после ее кальцинирования в печи кальцинирования 12 с псевдоожиженным слоем.

5. Устройство для получения восстановленного железа по п.3 или 4, отличающееся тем, что первый газовый нагреватель 142 и второй газовый нагреватель 132 установлены соответственно между первым каналом 14b подачи газа и четвертым выпускным каналом 13е отходящего газа и между вторым каналом 13b подачи газа и 6-м выпускным каналом 12е отходящего газа.

6. Способ получения расплавленного чугуна при прямом использовании угля в качестве топлива, включающий этапы подачи нагретого до высокой температуры восстановительного газа из плавильной печи-газификатора 11 в печь кальцинирования известняка 12 с псевдоожиженным слоем для кальцинирования известняка, подачи восстановительного газа во вторую печь восстановления 13 с псевдоожиженным слоем для получения железа прямого восстановления, подачи отходящего газа из второй печи восстановления в первую печь восстановления 14 с псевдоожиженным слоем (расположенную выше второй печи 13 с псевдоожиженным слоем) для предварительного нагрева и предварительного восстановления мелкозернистой железной руды; и подачи кальцинированного известняка и окончательно восстановленного железа в плавильную печь-газификатор 11 для получения расплавленного железа; отличающийся тем, что 30-50% присадки из известняка обрабатывают в печи кальцинирования 12 с псевдоожиженным слоем, а остальные 50-70% известняка обрабатывают в первой печи восстановления 14 с псевдоожиженным слоем; и в первый и второй газовые нагреватели 132 и 142 вводят кислород для сжигания части восстановительного газа для регулирования температуры восстановительного газа за счет выделяющегося при этом тепла.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что в первой печи восстановления 14 с псевдоожиженным слоем поддерживают температуру псевдоожиженного слоя 750-800^oC, а во второй печи восстановления 13 с псевдоожиженным слоем поддерживают температуру псевдоожиженного слоя 830-870^oC.

8. Устройство для получения расплавленного чугуна при прямом использовании угля в качестве топлива для получения расплавленного чугуна, включающее первую печь восстановления 34 с псевдоожиженным слоем для предварительного восстановления и предварительного кальцинирования мелкозернистой железной руды и мелкозернистой присадки в течение первого этапа, вторую печь восстановления 33 с псевдоожиженным слоем для предварительного восстановления мелкозернистой железной руды и кальцинирования мелкозернистой присадки в течение второго этапа, третью печь восстановления 32 для приема мелкозернистой железной руды и мелкозернистой присадки, восстановленной и кальцинированной в течение второго этапа в второй печи восстановления 33 с псевдоожиженным слоем, и для приема дополнительной мелкозернистой железной руды и мелкозернистой присадки в дополнение к ним для первой печи восстановления 34 с псевдоожиженным слоем, и для утилизации отходящего газа из печи-газификатора 31 для окончательного восстановления мелкозернистой железной руды и для окончательного кальцинирования мелкозернистой присадки, плавильную печь-газификатор 31 для приема окончательно восстановленной железной руды и окончательно кальцинированной присадки из третьей печи восстановления 32 с псевдоожиженным слоем для их плавления и восстановления, с тем чтобы получить расплавленный чугун, циклон-пылеотделитель 311 для подачи пылевидных частиц (отделяемых от восстановительного газа) из плавильной печи-газификатора 31 в средство 312 контура повторной циркуляции пылевидных частиц и для подачи отходящего газа (отделенного от пылевидных частиц) в третью печь кальцинирования 32 с псевдоожиженным слоем, плавильную форсунку 313, установленную в плавильной печи-газификаторе 31 для приема мелких пылевидных частиц из средства 312 контура повторной циркуляции пылевидных частиц, для вдувания их в плавильную печь-газификатор 31, циклоны 321, 331 и 341 контура циркуляции для улавливания мелких пылевидных частиц из отходящего газа печей 32, 33 и 34 для их возврата в соответствующие печи с псевдоожиженным слое, скруббер 35 Вентури для приема отходящего газа из первого циклона 341 контура циркуляции первой печи восстановления 34 с псевдоожиженным слоем для улавливания остальных пылевидных частиц и их охлаждения, причем первая печь восстановления 34 с псевдоожиженным слоем соединена с каналом 34f подачи сырьевого материала для приема мелкозернистой железной руды и мелкозернистых присадок; канал 34f подачи сырьевого материала соединен с каналом 34f1 подачи мелкозернистой железной руды (который присоединен к источнику железной руды); канал 34f также соединен с первым каналом 34f2 подачи присадки (который присоединен к источнику присадок); первая печь восстановления 34 с псевдоожиженным слоем посредством первого выпускного канала 34а восстановленного железа связана со второй печью восстановления 33 с псевдоожиженным слоем для подачи железной руды; первая печь 34 в ее донной части посредством первого канала 34b подачи газа соединена со второй печью восстановления 33 с псевдоожиженным слоем для приема газа; первая печь 34 в ее верхней части соединена с первым выпускным каналом 34с отходящего газа для выпуска отходящего газа; первый выпускной канал 34с присоединен к первому циклону 341 контура циркуляции; печь восстановления 34 с псевдоожиженным слоем посредством первого канала 34b контура циркуляции пылевидных частиц связана с первым циклоном 341 контура циркуляции для циркуляции пылевидных частиц, причем скруббер 35 Вентури посредством второго выпускного канала 34е отходящего газа соединен с первым циклоном 341 контура циркуляции, причем вторая печь восстановления 33 с псевдоожиженным слоем посредством второго выпускного канала 33а связана с третьей печью восстановления 32 с псевдоожиженным слоем; вторая печь 33 в ее донной части посредством второго канала 33b подачи газа соединена с третьей печью восстановления 32 с псевдоожиженным слоем; вторая печь 33 в ее верхней части соединена с третьим выпускным каналом 33с отходящего газа; третий выпускной канал 33с отходящего газа связан с упомянутым вторым циклоном 331 контура циркуляции; вторая печь восстановления 33 с псевдоожиженным слоем посредством второго канала 33d контура циркуляции пылевидных частиц связана со вторым циклоном 331 контура циркуляции для циркуляции пылевидных частиц, причем второй циклон 331 контура циркуляции соединен с четвертым выпускным каналом 33е, а этот канал 33е соединен с первым каналом 34b подачи газа для подачи отходящего газа в первую печь восстановления 34 с псевдоожиженным слоем после его отделения от мелких пылевидных частиц, причем третья печь восстановления 32 с псевдоожиженным слоем соединена со вторым каналом 12f подачи присадки; канал 32f соединен с первым каналом 34f1 подачи присадок для подачи присадки, такой как известняк или доломит из источника присадок; печь восстановления 32 с псевдоожиженным слоем соединена с третьим выпускным каналом 32а восстановленного железа для подачи окончательно восстановленного железа и кальцинированной негашеной извести; канал 32а соединен с плавильной печью газификатором 31; третья печь восстановления 32 с псевдоожиженным слоем соединена в своей донной части через третий канал 32b подачи газа с циклоном-пылеотделителем 311 для приема газа; третья печь 32 соединена в ее верхней части с пятым выпускным каналом 32с отходящего газа для выпуска отходящего газа; канал 32с соединен с третьим циклоном 321 контура циркуляции; третья печь восстановления 32 с псевдоожиженным слоем соединена посредством канала 32d контура циркуляции пылевидных частиц с третьим циклоном 321 контура циркуляции, причем третий циклон 321 контура циркуляции соединен с 6-м выпускным каналом 32е отходящего газа, а этот канал 32е соединен со вторым каналом 33b подачи газа для подачи отходящего газа во вторую печь восстановления 33 с псевдоожиженным слоем после его отделения от мелких пылевидных частиц; и причем плавильная печь-газификатор 31 соединена с выпускным каналом 31а восстановленного газа; канал 31а соединен с циклоном-пылеотделителем 311; и средство 312 контура повторной циркуляции пылевидных частиц через выпускной канал 31b пылевидных частиц связано с циклоном-пылеотделителем 311, и соединено через канал 31с ввода пылевидных частиц с плавильной форсункой 313 (которая установлена в плавильной печи-газификаторе 31).

9. Устройство для получения расплавленного чугуна по п.8, отличающееся тем, что первый газовый нагреватель 342 и второй газовый нагреватель 332 установлены соответственно между первым каналом 34d подачи газа и четвертым выпускным каналом 33е отходящего газа и между вторым каналом 33b подачи газа и 6-м выпускным каналом 32е отходящего газа.

10. Способ получения расплавленного чугуна при прямом использовании угля в качестве топлива, включающий этапы приема мелкозернистой железной руды и части мелкозернистой присадки (составляющей 50-70% от всего потребного количества присадки) через канал 34f подачи сырьевого материала в первую печь восстановления 34 с псевдоожиженным слоем для предварительного нагрева и предварительного восстановления мелкозернистой железной руды и кальцинирования присадки для использования отходящего газа из второй печи восстановления 33 с псевдоожиженным слоем, приема предварительно нагретой и предварительно восстановленной мелкозернистой железной руды и кальцинированной присадки из первой печи восстановления 34 с псевдоожиженным слоем в упомянутую печь восстановления 33 с псевдоожиженным слоем для предварительного восстановления и кальцинирования мелкозернистой железной руды и присадки в течение второго этапа при использовании отходящего газа из третьей печи восстановления 32 с псевдоожиженным слоем, приема 30-50% присадки (от всего потребного количества присадки) и приема предварительно восстановленной мелкозернистой железной руды и кальцинированной присадки, предварительно восстановленной и кальцинированной в течение второго этапа, из второй печи восстановления 33 с псевдоожиженным слоем для окончательного восстановления и кальцинирования мелкозернистой железной руды и присадки при использовании отходящего газа из плавильной печи-газификатора 31; и приема окончательно восстановленной железной руды и окончательно кальцинированной присадки из третьей печи восстановления 32 с псевдоожиженным слоем в плавильную печь-газификатор 31 для их плавления с получением расплавленного чугуна.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что в первой печи восстановления 34 с псевдоожиженным слоем поддерживают температуру псевдоожиженного слоя 700-750^oC, а во второй печи восстановления 33 с псевдоожиженным слоем поддерживают температуру псевдоожиженного слоя 780-820^oC, и в третьей печи восстановления 32 с псевдоожиженным слоем поддерживают температуру псевдоожиженного слоя 830-870^oC.

12. Способ получения расплавленного чугуна при прямом использовании угля в качестве топлива, включающий этапы приема мелкозернистой железной руды и части присадки (составляющей 50-70% от всего потребного количества присадки) через канал 34f подачи сырьевого материала в первую печь восстановления 34 с псевдоожиженным слоем для предварительного нагрева и предварительного восстановления мелкозернистой железной руды и кальцинирования присадки при использовании отходящего газа из второй печи восстановления 33 с псевдоожиженным слоем, приема предварительно нагретой и предварительно восстановленной мелкозернистой железной руды и кальцинированной присадки из первой печи восстановления 34 с псевдоожиженным слоем во вторую печь восстановления 33 с псевдоожиженным слоем для предварительного восстановления и кальцинирования мелкозернистой железной руды и присадки в течение второго этапа при использовании отходящего газа из третьей печи восстановления 32 с псевдоожиженным слоем, приема присадки в количестве 30-50% (от всего потребного количества присадки) и приема предварительно восстановленной мелкозернистой железной руды и кальцинированной присадки, предварительно восстановленной и кальцинированной в течение второго этапа, из второй печи восстановления 33 с псевдоожиженным слоем для окончательного восстановления и кальцинирования мелкозернистой железной руды и присадки при использовании отходящего газа из плавильной печи-газификатора 31; приема окончательно восстановленной железной руды и окончательно кальцинированной присадки из упомянутой третьей печи восстановления 32 с псевдоожиженным слоем в плавильную печь-газификатор 31 для их плавления с получением расплавленного чугуна; и подачи кислорода в упомянутые первый и второй газовые нагреватели 332 и 342 для сжигания части восстановительного газа для регулирования температуры восстановительного газа.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что в первой печи восстановления 34 с псевдоожиженным слоем поддерживают температуру псевдоожиженного слоя 700-750^oC, а в второй печи восстановления 33 с псевдоожиженным слоем поддерживают температуру псевдоожиженного слоя 780-820^oC, и в третьей печи восстановления 32 с псевдоожиженным слоем поддерживают температуру псевдоожиженного слоя 830-870^oC.