SE431559B - Anordning for kolforgasning - Google Patents

Description

SÉQiÉiÛÉW-ifi Föreliggande uppfinning hänför sig till en anordning för utförande av sist- nämnda förfarande, d.v.s. en anordning för att under förhöjt tryck fram- ställa gas och råjärn.

Föreliggande uppfinning hänför sig således till en anordning för förgasning av kol (C) i form av kol, kolväten och/eller kolväteföreningar innefattande ett reaktorkärl där under en järnsmältas yta injektion av kol, syrgas och järn' oxider är avsett att ske och där kol är avsett att injiceras i ett stökio- metriskt överskott relativt i smältan ingående syre i form av oxidiska före- ningar i smältan, och där reaktorkärlet är avsett att ha ett inre totalt tryck överstigande atmosfärstryck, och utmärkes av att en reaktorkärlet tillhörig avgaskanal är tätt förbunden med en kylanordning vilken tillsammans med reak- torkärlet bildar en mot omgivningen tät enhet och av att en reglerventil för reglering och upprätthållande av ett övertryck i nämnda enhet förefinns placerad på kylanordningens kalla sida.

Nedan beskrives uppfinningen närmare i anslutning till ett på bifogade rit- ning visat utföringsexempel, där - figur l visar en principiell sidovy av en anordning enligt uppfinningen, där ett reaktorkärl visas i tvärsnitt I - figur Z visar den i figur l visade anordníngen uppifrån - figur 3 visar en delvy sett i pilarnas B riktning i figur l - figur H visar en snittvy av den högra halvan i figur 3 - figur 5 visar ett horisontellt snitt efter linjen A~A i figur Å.

I figur l visas ett reaktorkärl l innefattande ett infodrat stålmantlat ut- rymme vilket under drift innehåller en råjärnsmälta 2. I figur l betecknas med siffran 3 en ovanpå råjärnsmältan flytande slagg. Reaktorkärlet l är lämp- ligen utfört att kunna tippas runt en axel Ä, för uttömning av råjärn 2 genom en utloppsöppning 5. injektion av kol, järnslig, syre och slaggbildare är avsett att ske medelst icke visade konventionella lansar och/eller formor.

I reaktorkärlets l övre del finns en avgasledning 6 för producerad gas, vil- ken är ansluten via en tät koppling 7 till en i gasens transportriktning efterföljande anordning. Denna anordning innefattar en kylanordning, allmänt betecknad med siffran 8, vilken enligt utföringsexemplet innefattar två ång- pannor 9, l0 av konventionellt slag. Enligt en föredragen-utföringsform innefattar kylanordningen stoftavskiljare. öíifilmüßši-zjl Producerad gas leds således genom ledningen 6 och en ytterligare ledning ll till en första 9 av ångpannorna. Därefter leds gasen vidare till den andra l0 av ångpannorna och vidare till en utloppsledning l2.

På denna utloppsledning l2 förefinns en reglerventil l3 för reglering och upprätthållande av trycket i reaktorkärlet och kylanordningen 8. Reglerven- tílen l3 är av vilket som helst lämpligt slag.

Genom att gasen i utloppsledningen l2 har en väsentligt lägre temperatur än före kylanordningen, exempelvis en temperatur av omkring 20000 kan en helt konventionell reglerventil och I övrigt konventionella tryckgivare användas.

Härigenom undvikes de avsevärda svårigheter som skulle uppstå om trycket skulle regleras på den varma sidan, d.v.s. omedelbart i anslutning till reak- torkärlets avgasledning 6, där avgastemperaturen är omkring l300°C till lü000C.

Genom att trycket regleras efter kylanordningen 8 står denna under tryck, och är således anordnad att motstå aktuella övertryck i systemet.

Avskilt stoft uttransporteras genom ventiler lå, l5 i botten på stoftavskíl- jarna l6, l7.

Såsom ovan nämnts är det önskvärt att kunna avtappa slagg 3 under drift, d.v.s. under det att reaktorkärlet l är trycksatt. Enligt uppfinningen före- finns en slaggavtappningsanordning för detta ändamål vilken likaledes är trycksatt till ett tryck motsvarande det i reaktorkärlet rådande. Slaggavtapp- ningsanordningen innefattar en i nivå med önskad slagghöjd horisontell slagg- kanal l8 vilken övergår i en nedåt vinklad slaggkanal l9. Sistnämnda kanal l9 är ansluten till en granuleringsanordning 20.

I den horisontella kanalen l8 förefinns en flödesventil innefattande en sten 2l eller ett fluster av lämpligt material, vilken i ett nedre ändläge spärrar slaggkanalen mellan reaktorkärlet och granuleringsanordningen 20, se figur 4, och vilken i ett uppskjutet läge öppnar nämnda kanal. Stenen 2l är avtätad mot slaggkanalens väggar medelst icke visade organ. Ett avtätat hus 22, visat streckat i figur Å, förefinns enligt en utföringsform över stenen Zl, vilket hus även kan innefatta en icke visad manöveranordning för stenens 2l läge.

När slaggnivån i reaktorkärlet överensstämmer med den horisontella slaggkana- lens 18 nivå förskjuts stenen 2l uppåt varvid slagg utrinner ur reaktorkär- let l ned i granuleringsanordningen 20. För att härvid utjämna trycket i granuleringsanordningen 20; liksom att utjämna trycket i denna när granulat ullömmes genom en ventil 23 i botten på granuleringsanordningen, förefinns åïüëflåâ-0 en tryckutjämningsledning 25 försedd med en reglerventíl 25. Denna ledning Zü förbinder granuleringsanordnlngen 20 med ovan nämnda ytterligare ledning ll för bortledning av gas från reaktorkärlet l.

Vid våtgranulering bildas svavelväte (H25) vilket tillåts avgå genom en led- ning 26 från granuleringsanordningen. Även denna ledning 26 är försedd med en reglerventil 27 för att upprätthålla trycket ï granuleringsanordníngen 20.

För att kunna avtappa råjärn under drift förefinns en kanal l8', l9', som motsvarar ovan nämnda kanal l8, l9, vilken förbinder reaktorkärlet med en andra granuleringsanordning 20' för granulering av råjärn. Även i denna kanal l8' förefinns en flödesventil i form av en sten Zl' eller ett fluster vilken verkar på motsvarande sätt som den ovan beskrivna flödesventilen 2l. Vidare är denna andra granuleringsanordning 20' försatt under tryck, och förbunden med nämnda ytterligare ledning ll via en tryckutjämningsledning 2ü'. Även en ledning 26' och en reglerventil 27' förefinns för avgivande av bildade gaser till atmosfären.

De horisontella kanalerna l8, l8' och stenarna Zl, Zl' är anordnade i eller i anslutning till reaktorkärlets l vägg. Härigenom kommer en mycket hög tem- peratur att råda vid stenarna 2l, 2l', varigenom igenfrysning med slagg och/eller råjärnsstänk undvikes.

Detta i kombination med att granuleringsanordningarna 20, 20' försatts under tryck, medför att slagg och râjärn kontinuerligt eller intermittent kan av- tappas under drift. Vidare krävs inte att stenarna 21, Zl' skall vara anord- nade att kunna upptaga tryckskillnader mellan de horisontella l8, l8' och nedåt vinklade l9, l9' kanalerna.

Av figur 5 framgår att kanalerna l8, l8' är anordnade parallellt med varandra.

I figur 3 är kanalerna l8, l8' visade som anordnade på samma höjd. Givetvis kan kanalernas 18, l8' höjd vara olika beroende på önskad slagghöjd och slagg- skiktets tjocklek. Lämpligen är i sådant fall kanalen lö' för avtappning av råjärn anordnad på lägre höjd än kanalen l8 för avtappning av slagg.

De nedåt vinklade kanalerna l9, l9' är vardera försedda med en tät koppling 28, 28'. Vid behov av avtappning av allt råjärn lossas således dessa kopp- lingar 28, 28' liksom kopplingen 7 på reaktorkärlets avgasledning 6, varefter reaktorkärlet tippas. 8204089'0 Givetvis måste en anordning enligt föreliggande uppfinning anpassas till de tryck under vilka den är avsedd att operera. Modifieringar av ventiler, tät- ningar, utförande av kylanordningen o. dyl. kan därvid ifrågakomma utan att uppfinningstanken, nämligen att trycksätta såväl reaktorkärl som kylanordning och annan kringutrustning såsom avtappningsanordningarna för slagg och råjärn, Frångås.

Föreliggande uppfinning skall således inte anges begränsad till ovan angivna utföringsexempel utan kan varieras inom dess av bifogade patentkrav angivna FBITI.

Claims (4)

SZDQÛÉÛ-Ü Patentkrav

1. l. Anordning för Förgasning av kol (C) i form av kol, kolväten och/eller kolväteföreningar innefattande ett reaktorkärl där under en järnsmältas yta injektion av kol, syrgas och järnoxider är avsett att ske och där kol är avsett att injiceras i ett stökiometriskt överskott relativt i smältan in- gående syre i form av oxidiska Föreningar i smältan, och där reaktorkärlet är avsett att ha ett inre totalt tryck överstigande atmosfärstryck, k ä n n e - t e c k n a d a v, att en reaktorkärlet (l) tillhörig avgaskanal (6) är tätt förbunden med en kyianordning (3) vilken tillsammans med reaktorkärlet (l) bildar en mot omgivningen tät enhet och av att en reglerventil (l3) För reglering och upprätthållande av ett övertryck i nämnda enhet förefinns placerad på kylanordningens (8) kalla sida (12).

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v, att reaktor- kärlet (l) är anslutet till en slaggavtappningsanordning (18-Zl) och en rå- järnsavtappningsanordning (l8'-2l') vilka är anordnade att stå under mot- svarande tryck som nämnda enhet (l, 8), vilka anordningar (18-21; 18'-2l') vardera innefattar en granuleringsanordning (20, 20') vars inre är via en tryckutjämningsledning (25, 25') förbundet med reaktorkärlets (l) avgaskanal (n).

3. Anordning enligt krav Z, k ä n n e t e c k n a d a v, att vardera av nämnda avtappningsanordningar (l8-Zl; 18'-2l') innefattar en horisontell kanal (l8, l8') placerad L eller i anslutning till reaktorkärlets (l) vägg, på en nivå motsvarande önskad slagg resp. råjärnsnivå, vilken kanal (l8, l8') är försedd med en fiödesventii (21, 2l') innefattande en sten anordnad att spärra resp. öppna kanalen (l8, 19; l8', i9') mellan reaktorkärlet (l) och nämnda respektive granuleringsanordning (20, 20').

4. Anordning enligt krav l,~2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d a v, att nämnda kylanordning (8) innefattar en eller flera till varandra anslutna ångpannor (9, lÛ) och stoftavskiljare (l6, l7).