SE436760B - PROCEDURE FOR DIRECT REDUCTION OF IRON OXIDE WITH THE REDUCING GAS - Google Patents

PROCEDURE FOR DIRECT REDUCTION OF IRON OXIDE WITH THE REDUCING GAS

Info

Publication number
SE436760B
SE436760B SE7906809A SE7906809A SE436760B SE 436760 B SE436760 B SE 436760B SE 7906809 A SE7906809 A SE 7906809A SE 7906809 A SE7906809 A SE 7906809A SE 436760 B SE436760 B SE 436760B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
gas
reducing
hot
generator
furnace
Prior art date
Application number
SE7906809A
Other languages
English (en)
Other versions
SE7906809L (sv
Inventor
D C Meissner
C W Sanzenbacher
Original Assignee
Midrex Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to US05/933,691 priority Critical patent/US4173465A/en
Application filed by Midrex Corp filed Critical Midrex Corp
Publication of SE7906809L publication Critical patent/SE7906809L/sv
Publication of SE436760B publication Critical patent/SE436760B/sv

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/0073Selection or treatment of the reducing gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/02Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in shaft furnaces
    • C21B13/029Introducing coolant gas in the shaft furnaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/20Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases
    • C21B2100/28Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by separation
    • C21B2100/282Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by separation of carbon dioxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/40Gas purification of exhaust gases to be recirculated or used in other metallurgical processes
    • C21B2100/42Sulphur removal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/60Process control or energy utilisation in the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/64Controlling the physical properties of the gas, e.g. pressure or temperature
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/10Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
    • Y02P10/122Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by capturing or storing CO2
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/10Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
    • Y02P10/134Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen

Description

i 7606809-ß Det finns ett fleratal processer, exempelvis såsom angives i den amerikanska patentskriften 3.853.538, som ännu icke är kom- mersiellt använda och vid vilka kol förgasas genom partiell oxidering med syre och vattenånga till bildning av en gas som därefter utnyttjas på olika sätt vid direktreduktion av järn. There are several processes, for example as disclosed in U.S. Pat. No. 3,853,538, which are not yet commercially used and in which coal is gasified by partial oxidation with oxygen and water vapor to form a gas which is then used on different ways of direct reduction of iron.
Huvudskälet till att icke någon av dessa processer utnyttjas kommersiellt är antingen att processen är alltför komplicerad eller opraktisk för kommersialisering eller att kolbehovet är alltför högt. Det grundläggande problem som leder till en oprak- tisk process eller till hög total kolförbrukning är att den heta gasen från kolförgasen har alltför låg halt av reduktions- medel (CO plus H2) i förhållande till oxiderande beståndsdelar (C02 plus H20-ånga) för att direkt kunna utnyttjas effektivt vid direktreduktion av järn.The main reason why none of these processes are used commercially is either that the process is too complicated or impractical for commercialization or that the carbon requirement is too high. The basic problem that leads to an impractical process or to high total carbon consumption is that the hot gas from the carbon gas has too low a content of reducing agent (CO plus H2) in relation to oxidizing constituents (CO2 plus H2O vapor) to can be used directly in the direct reduction of iron.
Enligt föreliggande uppfinning tempereras den heta gasen från kolförgasaren med anrikad förbrukad reducerande gas från re- duktionsugnen och avsvavlas genom reaktion med en svavelacceptor, företrädesvis kalk, så att man erhåller en het avsvavlad gas.According to the present invention, the hot gas from the carbon carburetor is enriched with enriched spent reducing gas from the reduction furnace and desulfurized by reaction with a sulfur acceptor, preferably lime, so as to obtain a hot desulfurized gas.
En andra ström av anrikad förbrukad reducerande gas upphettas genom förbränning av förbrukad reducerande gas och blandas med den heta avsvavlade gasen så att man erhåller het reducerande gas för reduktionsugnen. Förfarandet enligt uppfinningen ger hög termisk verkningsgrad och möjliggör kommersiellt utnyttjande av direktreduktion av järn med användning av kolförgasning så- som källa för reduktionsmedel med den förbättrade kolförgasnings- teknologi som är under utveckling. Enligt uppfinningen kräves cirka 3,1 Gkal kol för förgasning och cirka 0,4 Gkal kol för generering av elektricitet vid 30 procent omvandlingsverknings- grad för framställning av syre för förgasningen, vid ett totalt kolbehov av cirka 3,5 Gkal per ton direktreducerat järn.A second stream of enriched spent reducing gas is heated by burning spent reducing gas and mixed with the hot desulfurized gas to obtain hot reducing gas for the reduction furnace. The process according to the invention provides high thermal efficiency and enables commercial utilization of direct reduction of iron using carbon gasification as a source of reducing agents with the improved carbon gasification technology being developed. According to the invention, about 3.1 Gkal of carbon is required for gasification and about 0.4 Gkal of carbon for the generation of electricity at 30 percent conversion efficiency for the production of oxygen for the gasification, at a total carbon requirement of about 3.5 Gkal per ton of directly reduced iron.
Det är ett huvudändamål med uppfinningen att åstadkomma en ter- miskt effektiv och energieffektiv process för direktreduktion av järn med utnyttjande av gas från kol varvid hela mängden för- brukad gas från direktreduktionen effektivt utnyttjas vid för- farandet för minimering av kolbehovet. 760680944 Det är även ett ändamål med uppfinningen att åstadkomma en effektiv metod för direkt utnyttjande av het gas från en kol- förgasare vid direktreduktion av järn genom blandning med an- rikad förbrukad reducerande gas från reduktionsugnen.It is a main object of the invention to provide a thermally efficient and energy efficient process for direct reduction of iron using gas from coal, the entire amount of gas consumed from the direct reduction being efficiently used in the process for minimizing the need for coal. It is also an object of the invention to provide an efficient method for direct utilization of hot gas from a carbon carburetor in direct reduction of iron by mixing with enriched consumed reducing gas from the reduction furnace.
Det är ytterligare ett ändamål med uppfinningen att åstadkomma ett förfarande för framställning av het reducerande gas genom avsvavling av het gas från en kolförgasare genom reaktion med en svavelacceptor, exempelvis kalk, och blandning av den av- svavlade gasen med het reduktionsmedelrik i kretslopp återförd förbrukad reducerande gas.It is a further object of the invention to provide a process for producing hot reducing gas by desulfurizing hot gas from a carbon carburetor by reaction with a sulfur acceptor, for example lime, and mixing the desulfurized gas with hot reducing agent recycled spent reducing reducing agent. gas.
Det är ett ytterligare ändamål med uppfinningen att återanvända förbrukad gas från en direktreduktionsugn på ett effektivare sätt än vid tidigare kända kolbaserade direktreduktionsproces- ser.It is a further object of the invention to reuse spent gas from a direct reduction furnace in a more efficient manner than in previously known coal-based direct reduction processes.
På den bifogade ritningsfiguren visas skissartat en föredragen utföringsform av uppfinningen.In the accompanying drawing figure, a preferred embodiment of the invention is shown in sketch.
En med eldfast.material infodrad direktreduktionsugn 10 av motströmstyp visas på figuren, Järnoxid såsom beskiktningsma- terial 12 i form av oxidpelletar och/eller malmstycken med en nominellt partikelstorlek inom omrâdet 5 - 30 mm tillföres till en matartratt 14 och införes i ugnen genom ett inmatnings- rör 16 för âstadkommande av en beskicktning iugnen. Reducerade järnkulor (pelletar och/eller reducerade malmstycken utmatas från den nedre delen av ugnen genom ett utmatningsrör l8 med en utmatningstransportör 20, vars hastighet reglerar den hastighet med vilken beskiktningen sjunker ned genom ugnen 10.A direct current-type direct reduction furnace lined with refractory material 10 is shown in the figure. Iron oxide as coating material 12 in the form of oxide pellets and / or ore pieces with a nominal particle size in the range 5 - 30 mm is fed to a hopper 14 and introduced into the furnace through a feed tube 16 for making a charge in the oven. Reduced iron balls (pellets and / or reduced pieces of ore are discharged from the lower part of the furnace through a discharge pipe 18 with a discharge conveyor 20, the speed of which regulates the rate at which the coating sinks through the furnace 10.
Färsk het reducerande gas införes i ugnen 10 genom ett infö- ringsrör 21 för het reducerande gas och därefter genom ett flertal gasinloppsöppningar 22 anordnade i väggen av eldfast material i mittdelen av ugnen. Den heta reducerande gasen strömmar inåt och därefter uppåt i motström mot den nedåtsjun~ kande beskicktningen.CO2-rik förbrukad reducerande gas bortgâr _...-.._V.. . 76068094; från beskflflmningen nära toppen av ugnen vid nivålinjen 24, som bildas av rasvinkeln av det material som beskikas genom oxidbe- skiddningsröret 16. Den C02-rika förbrukade reducerande gasen, som i det följande benämnes toppgas, bortgår från ugnen genom ett utloppsrör 26.Fresh hot reducing gas is introduced into the furnace 10 through a hot reducing gas inlet pipe 21 and then through a plurality of gas inlet openings 22 arranged in the wall of refractory material in the middle part of the furnace. The hot reducing gas flows inwards and then upwards in countercurrent to the descending charge. CO2-rich spent reducing gas disappears _...-.._ V ... 76068094; from the protection near the top of the furnace at the level line 24, which is formed by the angle of inclination of the material disposed through the oxide protective pipe 16. The CO2-rich spent reducing gas, hereinafter referred to as top gas, leaves the furnace through an outlet pipe 26.
Den nedre delen av ugnen 10 är försedd med en kylgaskrets för kylning av det reducerade järnet före utmatningen. Denna kyl- ningskrets innefattar ett kylgasinlopp 30 som leder till ett kylgasfördelningsorgan 31 i ugnen 10, ett kylgasuppsamlingsor- gan 32 anordnat ovanför fördelningsorganet i ugnen, ett kylgas- utlopp 34 och ett yttre gasrecirkuleringssystem med en kyl- tvättanordning 36 och en recirkuleringsfläkt 38.The lower part of the furnace 10 is provided with a cooling gas circuit for cooling the reduced iron before the discharge. This cooling circuit comprises a cooling gas inlet 30 leading to a cooling gas distribution means 31 in the furnace 10, a cooling gas collecting means 32 arranged above the distribution means in the furnace, a cooling gas outlet 34 and an external gas recirculation system with a cooling washing device 36 and a recirculation fan 38.
En förgasare 40 för fossilt bränsle, i vilken användes syre el- ler syre och H20 som tillföras genom en injektor 42, användes för förgasning av ett pulveriserat fossilt bränsle såsom sten- kol, lignit eller förkolat material (char), som tillföras ge- nom en bränsleinjektor 44, för framställning av en het genera- torgas (gasifier gas) som lämnar generatorn genom en ledning 46. Kvarvarande aska från förgasningen av bränslet utmatas från generatorn 40 genom ett askutlopp 48. I Toppgas som lämnar ugnen 10 genom utloppsledningen 26 kyles och tvättas för avlägsnande av stoft i en kyltvättanordning SÖ och strömmar därefter in i en ledning 51. En del av den kylda toppgasen utsläppes från systemet genom en utloppsledning 52 för användning såsom bränslegas för framställning av vatten- ånga såsom beskrives i det följande. En andra del av den kylda toppgasen utmatas genom en ledning 54 för användning såsom bränsle i brännare. En tredjedel av den kylda toppgasen kom- primeras med en gaskompressor 56 och tillföres därefter till en konventionell regenerativ anläggning för avlägsnande av C02 58 genom en ledning 60. I C02-bortskaffningsenheten bortskaffas en huvuddel av C02 från toppgasen så att man erhåller en reduk- tionsmedelrik gas som lämnar enheten 58 genom ett rör 64. En del av den reduktionsmedelrika gasen tillföres till ett tempe- reringsrör 66 för temperering av den heta generatorgasen i led- 750680944 ningen 46 till en temperatur under askans stelningspunkt. Denna tempereringsgas kan alternativt införas i gasutloppsområdet i generatorn 40 där den icke har någon väsentligtskadlig inverkan på temperaturen i generatorn.A fossil fuel carburetor 40, which uses oxygen or oxygen and H 2 O supplied through an injector 42, is used to gasify a pulverized fossil fuel such as coal, lignite or charred material (char), which is supplied through a fuel injector 44, for producing a hot generator gas (gasifier gas) which leaves the generator through a line 46. The remaining ash from the gasification of the fuel is discharged from the generator 40 through an ash outlet 48. In the top gas leaving the furnace 10 through the outlet line 26 is cooled and is washed to remove dust in a cooling washing device SÖ and then flows into a line 51. A portion of the cooled top gas is discharged from the system through an outlet line 52 for use as a fuel gas for the production of water vapor as described below. A second portion of the cooled top gas is discharged through a line 54 for use as a fuel in a burner. One third of the cooled overhead gas is compressed with a gas compressor 56 and then fed to a conventional regenerative plant for the removal of CO 2 58 through a line 60. In the CO 2 disposal unit a major part of the CO 2 is disposed of from the overhead gas to obtain a reducing agent rich gas leaving the unit 58 through a tube 64. A portion of the reducing agent-rich gas is supplied to a tempering tube 66 for tempering the hot generator gas in line 46 to a temperature below the solidification point of the ash. This tempering gas can alternatively be introduced into the gas outlet area of the generator 40 where it has no material detrimental effect on the temperature of the generator.
Den heta generatorgasen i rörledningen 46 föres efter att ha blandats med och delvis kylts av tempereringsgasen från led- ningen 66, till en gasdesulfureringsanordning 70 genom ett gas- inloppsrör 68. Desulfureringsanordningen 70 är en med eldfast material inklädd schaktugn av motströmstyp i vars övre ände fin- fördelad kalksten införes genom en matartratt 72 och inmatnings- rör 74 så att kalkstenen bildar en beskicktning i desulfurerings- anordningen. Den tempererade heta generatorgasen från gasin- loppsröret 68 införes i desulfureringsanordningen genom gasin- loppsöppningar 76 anordnade i väggen av eldfast material i re- aktorns mittområde. Denna gas strömmar inåt genom beskicktningen och därefter uppåt i motström mot den nedåtströmmande beskickt- ningen. Het desulfurerad gas utmatas från beskicktningen vid en övre nivâlinje 78 och strömmar därefter genom ett utloppsrör 80. Finfördelad reagerad kalk innehållande svavel och rester av icke reagerad kalk utmatas från desulfureringsanordningen genom ett utloppsrör 82 med en utmatningstransportör 84. Av- lägsnandet av det reagerade fínfördelade materialet med tran- sportören 84 genom ledningen 82 åstadkommer en av tyngkraften påverkad strömning av beskicktningen och reglerar beskicktningens nedsjunkningshastighet genom desulfureringsanordningen 70. En mindre andel reduktionsmedelrik gas från enheten 58 införas ge- nom ledningen 86 till ett fördelningsorgan 88 för kylgas i den nedre delen av desulfureringsanordningen 70 såsom kylgas för kylning av beskicktningenföre utmatningen av denna. Denna kyl- gasström uppåt genom desulfureringsanordningen förvärmes med den heta nedåtsjunkande beskicktningen innan gasen når mittom- rådet.The hot generator gas in line 46, after being mixed with and partially cooled by the tempering gas from line 66, is passed to a gas desulfurizer 70 through a gas inlet tube 68. The desulfurizer 70 is a refractory shaft clad furnace at its upper end fine. distributed limestone is introduced through a hopper 72 and feed pipe 74 so that the limestone forms a charge in the desulfurizer. The tempered hot generator gas from the gas inlet pipe 68 is introduced into the desulfurization device through gas inlet openings 76 arranged in the wall of refractory material in the central region of the reactor. This gas flows inwards through the charge and then upwards in countercurrent to the downward flowing charge. Hot desulfurized gas is discharged from the charge at an upper level line 78 and then flows through an outlet pipe 80. Atomized reacted lime containing sulfur and residues of unreacted lime is discharged from the desulfurizer through an outlet pipe 82 with a discharge conveyor 84. Removal of the reacted material with the conveyor 84 through the conduit 82 provides a gravity flow of the charge and regulates the subsidence rate of the charge through the desulfurizer 70. A minor proportion of reducing agent-rich gas from the unit 58 is introduced through the conduit 86 to a cooling gas distribution means 88 in the lower portion of the desulfurizer. 70 as cooling gas for cooling the charge before discharging it. This cooling gas stream upwards through the desulfurizer is preheated with the hot descending charge before the gas reaches the central region.
En gasupphettningsanordning 90 finnes anordnad för upphettning av reduktionsmedelrik gas från ledningen 99 till en temperatur som är lämplig för användning såsom reducerande gas i reduk- 76068094: tionsugnen 10. Upphettningsanordningen innefattar ett flertal upphettningsrör 92 av vilka endast ett visas, en eller flera brännare 94 och en avgasledning 96. Den heta avgasen från avgas- ledningen 96 utnyttjas lämpligen i en värmeväxlare, icke visad på figuren, för förvärmning av förbränningsluft från en källa 98 för brännarna 94. Bränslet till brännarna 94 utgöres av topp- gas som införes genom ledningen 54. Den upphettade reduktions- medelrika gasen lämnar upphettningsanordningen 90 genom en led- ning 100 och blandas med het desulfurerad gas från desulfure- ringsanordningen 70 samt tempereras med kall reduktionsmedelrik gas genom en ledning lO2 för åstadkommande av önskad ugnsinlopps- gastemperatur. Denna slutliga gasblandning utgör den heta redu- cerande gas som införes i reduktionsugnen 10 via gasinloppet 21.A gas heating device 90 is provided for heating reducing medium rich gas from line 99 to a temperature suitable for use as a reducing gas in the reduction furnace 10. The heating device comprises a plurality of heating tubes 92 of which only one is shown, one or more burners 94 and an exhaust line 96. The hot exhaust gas from the exhaust line 96 is suitably used in a heat exchanger, not shown in the figure, for preheating combustion air from a source 98 for the burners 94. The fuel for the burners 94 consists of top gas introduced through the line 54. The heated reducing medium rich gas leaves the heating device 90 through a line 100 and is mixed with hot desulfurized gas from the desulfurization device 70 and tempered with cold reducing medium rich gas through a line 10 2 to achieve the desired furnace inlet gas temperature. This final gas mixture constitutes the hot reducing gas which is introduced into the reduction furnace 10 via the gas inlet 21.
Vid direkt reduktion av järn är den typ av reduktionsugn som har den högsta värmeverkningsgraden en schaktugn av motströms- typ i vilken den reducerande gasen och fast material, som redu- ceras, passerar i motström mot varandra. Med sådant samband har den heta reducerande gasen icke endast till uppgift att reduce- ra järnoxiden till metalliskt järn utan även att upphetta den inkommande kalla järnoxidbeski- ningen till reduktionstempera- turen.In the case of direct reduction of iron, the type of reduction furnace which has the highest thermal efficiency is a shaft furnace of the countercurrent type in which the reducing gas and solid material which are reduced pass in countercurrent to each other. With such a connection, the hot reducing gas has the task not only of reducing the iron oxide to metallic iron but also of heating the incoming cold iron oxide precipitate to the reduction temperature.
En schaktugn av motströmstyp har även en högsta kemiska verk- ningsgraden av alla typer av reduktionsugnar, förutsatt att den heta reducerande gas som tillföres till ugnen har tillräckligt hög kvalitet. Den reducerande gasens kvalitet uttryckes vanli- gen såsom förhållandet mellan reducerande beståndsdelar (CO plus H2) och oxiderande beståndsdelar (C02 plus H20) i gasbland- ningen. Erfarenheter med kommersiell drift med naturgas basera- de anläggningar har visat att för att man skall uppnå full nyt- ta av den inneboende kemiska effektiviteten hos en reduktions- schaktugn av motströmstyp bör den heta reducerande gasens kva- litetstal vara minst cirka 8.A shaft furnace of the countercurrent type also has the highest chemical efficiency of all types of reduction furnaces, provided that the hot reducing gas supplied to the furnace is of sufficiently high quality. The quality of the reducing gas is usually expressed as the ratio between reducing components (CO plus H2) and oxidizing components (CO2 plus H2O) in the gas mixture. Experience with commercial operation with natural gas-based plants has shown that in order to achieve full benefit from the inherent chemical efficiency of a reduction shaft type counter-shaft furnace, the quality of the hot reducing gas should be at least about 8.
Vid förgasning av pulverformiga fasta fossila bränslen, såsom kol eller lignit, i en generator av partiell oxidationstyp, så- 76068094! som generatorn 40, som producerar en het generatorgas innehål- lande huvudsakligen CO, H2, C02 och H20, är den högsta kvalitet hos generatorgasen som i praktiken kan framställas kommersiellt för närvarande inom området cirka 3 till 4. Processutvecklade och för demonstration använda generatorer konstrueras emeller- tid med målet att producera het gas med en bättre kvalitet mot- svarande minst cirka 6 genom förbättrad gasheredningsteknologi.When gasifying powdered solid fossil fuels, such as coal or lignite, in a partial oxidation-type generator, so 76068094! as the generator 40, which produces a hot generator gas containing mainly CO, H2, CO 2 and H 2 O, is the highest quality of the generator gas which in practice can be produced commercially at present in the range of about 3 to 4. Process-developed and used for demonstration generators are constructed or - time with the goal of producing hot gas with a better quality corresponding to at least about 6 through improved gas preparation technology.
Föreliggande uppfinning avser ett förfarande för selektivt ut- nyttjande av sådan het generatorgas av förbättrad kvalitet utan kylning av gasen under den temperatur vid vilken den införes i reduktionsugnen.The present invention relates to a process for the selective utilization of such hot generator gas of improved quality without cooling the gas below the temperature at which it is introduced into the reduction furnace.
Beskrivningen i det följande av genomförandet av uppfinningen är baserad på förgasning av ett sub-bituminöst kol av typisk “Western U.S.A.“-typ med användning av syre, H20 och pulveri- serat kol i en generator av entrained-bed-typ, som producerar het gas innehållande huvudsakligen CO, H2, C02 och H26. Förgas- ningstemperaturen i en sådan generator är vanligen cirka l400°C.The following description of the practice of the invention is based on the gasification of a sub-bituminous carbon of the typical "Western USA" type using oxygen, H 2 O and powdered carbon in an entrained-bed type generator, which produces hot gas containing mainly CO, H2, CO2 and H26. The gasification temperature in such a generator is usually about 140 ° C.
Vid denna temperatur blir kolaskan flytande, störtkyles med vatten samt avlägsnas från bottenomrâdet av generatorn såsom slagg.At this temperature the coal ash becomes liquid, is quenched with water and removed from the bottom area of the generator as slag.
Enligt ett exempel på uppfinningen som beskrivas med hänvis- ning till ritningsfiguren införes het reducerande ges med kva- litetstalet lO och en typisk föredragen temperatur av 8l5°C i reduktionsugnen 10 genom gasinlcppet 21. Den heta gasen förde- las tvärs över beskicflningen i ugnen och strömmar därefter upp- åt i motström mot den nedåtsjunkande järnoxidbeskicktningen. CO och H2 i gasen reagerar med järnoxid och bildar C02 och H20 samt metalliskt järn med de välkända reduktionsreaktionerna.According to an example of the invention described with reference to the drawing figure, hot reducing is introduced with the quality number 10 and a typical preferred temperature of 81 ° C in the reduction furnace 10 through the gas inlet 21. The hot gas is distributed across the charge in the furnace and then flows upwards in countercurrent to the descending iron oxide charge. CO and H2 in the gas react with iron oxide to form CO2 and H2O as well as metallic iron with the well-known reduction reactions.
På grund av de kemiska termodynamiska betingelser som råder vid reduktionen av järnoxid till metalliskt järn kan nämnas den del av den ursprungliga mängden reducerande komponenter (CO plus H2) bringas att reagera innan de oxiderande komponenterna (C02 och H20), som bildas orsakar att reduktionsreaktionerna upphör. Detta termodynamiska tillstånd meaför att gen förbrukaäe reducerande gas som lämnar ugnen vid utloppsröret 26 har ett “?606809~¿§ kvalitetstal av l.5. I gaskyl-tvättanordningen 50 kondenseras en stor andel av vattenångan och avlägsnas från gasen vilket medför att den kylda toppgasen har kvalitetstalet 2.0. Denna kvalitetsgas är en god bränslegas för förbränning men utgör väsentligen en neutral gas som icke har någon reduktionspoten- tial för direkt reduktion av järn.Due to the chemical thermodynamic conditions prevailing in the reduction of iron oxide to metallic iron, it can be mentioned that part of the initial amount of reducing components (CO plus H2) is reacted before the oxidizing components (CO 2 and H 2 O) formed cause the reduction reactions to cease. . This thermodynamic condition means that the gas consuming gas leaving the furnace at the outlet pipe 26 has a "? 606809 ~ ¿§ quality number of l.5. In the gas cooling washing device 50, a large proportion of the water vapor is condensed and removed from the gas, which means that the cooled top gas has a quality number of 2.0. This quality gas is a good fuel gas for combustion but is essentially a neutral gas that has no reduction potential for direct reduction of iron.
En mindre andel av toppgasen med kvalitetstalet 2,0 utnyttjas såsom bränsle i brännaren 94 i gasupphettningsanordningen 90.A smaller proportion of the top gas with the quality number 2.0 is used as fuel in the burner 94 in the gas heating device 90.
En annan något större men fortfarande förhållandevis mindre an- del av toppgasen utsläppes från systemet genom ventileringsled- ningen 52. Denna ventilerade gas användes såsom bränsle i en ångpanna vilken icke visats på figuren och vilken användes för generering av den vattenånga som erfordras för att driva C02- bortskaffningsenheten 58. Större delen av toppgasen föres i kretslopp genom CO7-bortskaffningsenheten 58 i vilken större delen av C02 avlägsnas vilket medför att en reduktionsmedelrik gas lämnar C02-bortskaffningsenheten genom ledningen 64. Denna reduktionsmedelrika gas, som har ett mycket högt kvalitetstal av 23, utnyttjas ytterligare i processen på fyra sätt.Another slightly larger but still relatively small portion of the top gas is discharged from the system through the vent line 52. This vented gas is used as a fuel in a steam boiler which is not shown in the figure and which is used to generate the water vapor required to drive CO 2. the disposal unit 58. Most of the top gas is circulated through the CO7 disposal unit 58 in which most of the CO2 is removed which causes a reducing medium rich gas to leave the CO2 disposal unit through the line 64. This reducing medium rich gas having a very high quality number of 23 further utilized in the process in four ways.
Den heta generatorgas som lämnas kolgasgeneratorn 40 genom led- ningen 46 har en temperatur av l370°C och kvalitetstalet 6,5.The hot generator gas left by the coal gas generator 40 through line 46 has a temperature of 1370 ° C and a quality number of 6.5.
Gasen innehåller H23 och COS från svavel i kolet, viss mängd oreagerad förkolningsprodukt av kol (coal char) och viss mängd droppar av smält aska som medföras. För stelning av dropparna av smält aska i den heta generatorgasen så att denna kan tran- sporteras i rörledningar inblandas en tempererande ström 66 av kall reduktionsmedelrik gas i den heta gasen så att man erhål- ler en blandningstemperatur av 95000 vid inloppsröret 68 till desulfureringsanordningen 70. Denna temperering med kall reduk- tionsmedelrik gas medför att man erhåller en blandning vars gas- kvalitetstal är 9,0 vid gasinloppsröret 68.The gas contains H23 and COS from sulfur in the coal, a certain amount of unreacted coal char product (coal char) and a certain amount of drops of molten ash that are carried. To solidify the droplets of molten ash in the hot generator gas so that it can be transported in pipelines, a tempering stream 66 of cold reducing medium rich gas is mixed into the hot gas so as to obtain a mixing temperature of 95,000 at the inlet pipe 68 to the desulfurizer 70. This tempering with cold reducing medium-rich gas results in a mixture whose gas quality number is 9.0 at the gas inlet pipe 68.
Finfördelad kalksten tillföres till desulfureringsanordningen 70. Partikelstorleken ligger företrädesvis inom området 3 - mm för att man skall erhålla en beskiddning med god gasper- meabilitet. Massflödet av het gas som tillföres till desulfu- 760680941 reringsanordningen 70 är mycket högt i förhållandet till mass- flödet av kalksten som tillföres till desulfureringsanord- ningen. Detta medför att kalkstenen upphettas mycket hastigt till gastemperaturen när den fortfarande befinner sig på en nivå omedelbart under nivålinjen 78. Detta medför att kalkste- nen mycket hastigt kalcineras till bränd kalk (Ca0) som är den lämpliga formen av kalk för reaktion med H25 och COS och av- lägsnande av dessa beståndsdelar från generatorgasen. Det bör observeras att bränd kalk kan tillföras istället för kalksten men detta är icke lika ekonomiskt gynnsamt.Finely divided limestone is fed to the desulfurization device 70. The particle size is preferably in the range 3 - mm in order to obtain a coating with good gas permeability. The mass flow of hot gas supplied to the desulfurizer 70 is very high in relation to the mass flow of limestone supplied to the desulfurizer. This causes the limestone to heat up very rapidly to the gas temperature when it is still at a level immediately below level line 78. This causes the limestone to be very rapidly calcined to burnt lime (Ca0) which is the suitable form of lime for reaction with H25 and COS and removing these components from the generator gas. It should be noted that burnt lime can be added instead of limestone, but this is not as economically favorable.
Den heta generatorgasen tempereras till 950°C med kall reduk- tionsmedelrik gas före införingen i desulfureringsanordningen 70 för att gynna de välkända reaktionerna av H25 och COS med kalk.The hot generator gas is tempered to 950 ° C with cold reducing medium rich gas before introduction into the desulfurizer 70 to promote the well known reactions of H25 and COS with lime.
Il I-Izs + Cao COS + CaO css + s?o cas + co, il Sänkningen av halten av oxidatiensmedel(C02 plus H20) i den heta gasen genom temperering med reduktionsmedelrik gas av hög kvalitet gynnar även avlägsnandet av H25 och COS. Svavelhalten i den heta generatorgasen är för det valda stenkolsmaterialet cirka 3900 miljonvolymdelar (ppmv) såsom H25 plus COS. Vid re- aktionstemperaturen i 95000 och med den sänkta halten av C02 plus H20 efter tempereringen är svavelhalten i den gas som läm- nar desulfureringsanordningen cirka 120 ppmv. Denna svavelhalt är under den maximala halt som kan tolereras vid direkt reduk- tion av järn och sänkes ytterligare genom blandning med svavel- fri het eller kall reducerande gas från ledningen 100 eller 102.Il I-Izs + Cao COS + CaO css + s? O cas + co, il The reduction of the content of oxidizing agent (CO 2 plus H 2 O) in the hot gas by tempering with high-quality reducing agent-rich gas also favors the removal of H25 and COS. The sulfur content of the hot generator gas for the selected coal material is approximately 3900 parts per million (ppmv) as H25 plus COS. At the reaction temperature in 95000 and with the reduced content of CO 2 plus H 2 O after the tempering, the sulfur content of the gas leaving the desulfurization device is about 120 ppmv. This sulfur content is below the maximum content that can be tolerated by direct reduction of iron and is further reduced by mixing with sulfur-free heat or cold reducing gas from line 100 or 102.
Mängden kalksten som erfordras beror på svavelhalten i kolet.The amount of limestone required depends on the sulfur content of the coal.
Mängden C02 plus H20 som bildas i desulfureringsanordningen ge- nom reaktionen av svavel med kalk är endast en ringa andel av den totala gasvolymen och har endast en mindre inverkan på kva- liteten av den gas som lämnar desulfureringsanordningen genom utloppet 80. C02 som frigöres i desulfureringsanordningen ge- nom kalcineringen av kalksten till bränd kalk har likaledes endast en mindre inverkan på gasens kvalitet. Båda dessa mindre tillsatser av C02 plus H20 är inkluderade i de i det följande 7606809-4 angivna tabellvärdena.The amount of CO 2 plus H 2 O formed in the desulfurizer through the reaction of sulfur with lime is only a small proportion of the total gas volume and has only a small effect on the quality of the gas leaving the desulfurizer through the outlet 80. CO 2 released in the desulfurizer through the calcination of limestone to burnt lime also has only a minor impact on the quality of the gas. Both of these minor additions of CO 2 plus H 2 O are included in the table values given below 7606809-4.
I desulfureringsanordningen 70 kyles den heta beskíchning som lämnar reaktionszonen före utmatning genom tillföring av en förhållandevis ringa ström av reduktionsmedelrik gas från ledningen 86 till kylgasfördelningsorganet 88. Denna kylgas av hög kvalitet strömmar uppåt och tvingas mot centrum av re- aktionszonen av den inkommande gasen från öppningarna 76 efter att ha förvärmts av den heta nedåtsjunkande beskichningen i kylzonen.In the desulfurizer 70, the hot coating leaving the reaction zone before discharge is cooled by supplying a relatively small stream of reducing medium rich gas from line 86 to the cooling gas distribution means 88. This high quality cooling gas flows upwards and is forced towards the center of the reaction zone of the incoming gas from the openings. 76 after being preheated by the hot descending coating in the cooling zone.
En andel av den reduktionsmedelrika gas som lämnar C02-bort- skaffningsenheten 58 genom ledningen 64 tillföres till gasupp- hettningsanordningen 90 genom rörledningen 99. I upphettnings- anordningen, som innefattar ett flertal upphettningsrör 92 av värmebeständig legering, upphettas gasen till en temperatur av cirka 8l5°C vilket är en föredragen arbetstemperatur för di- rekt reduktion av de flesta typer av järnoxid-beskiktningsma- terial. Denna temperatur kan ligga mellan 760 och 90000 utan man avviker från uppfinningstanken.A portion of the reducing agent-rich gas leaving the CO 2 disposal unit 58 through line 64 is supplied to the gas heating device 90 through line 99. In the heating device, which comprises a plurality of heat-resistant alloy heating pipes 92, the gas is heated to a temperature of about 805 ° C, which is a preferred working temperature for direct reduction of most types of iron oxide coating material. This temperature can be between 760 and 90,000 without deviating from the inventive concept.
Enligt enemplet har den gas som bortgår från desulfureringsan- ordningen 70 genom gasutloppet 80 en temperatur av 9l5°C efter att ha upphettat den inkommande kalla kalkstenen och kalcinerat kalkstenen till bränd kalk. Denna gas med temperaturen 9l5°C kyles till cirka 8l5°C genom tillsats av och blandning med en förhållandevis ringa ström av reduktionsmedelrik tempererings- gas från ledningen 102. Tillsatsen av reduktionsmedelrik tem- pereringsgas genom ledningen 102 kan elimineras genom att man helt enkelt upphettar den reduktionsmedelrika gasen i upphett- ningsanordningen 90 till en temperatur understigande 8l5°C för att åstadkomma en temperatur hos blandningen av reducerande gas av cirka 8l5°C vid inloppet 21 för reducerande gas. Tillsatsen av tempereringsgas genom ledningen lO2 gör det enklare att regle- ra temperaturen hos den heta reducerande gas som tillföras till inloppet 21 för reducerande gas. 7 606839 4 ll De i det följande angivna tabellerna ger en omfattande process- analys av förfarandet enligt uppfinningen och ansluter sig till ritningsfiguren. Dessa värden är avsedda att åskådliggöra uppfinningen utan att begränsa denna. Alla tabellvärden är baserade på ett ton direktreducerad järnprodukt med en metalli- seringsgrad av 92 procent och en kolhalt av 1,5 procent. Detta är i stor omfattning accepterade kommersiella standardvärden för direktreducerat järn framställt i naturgasbaserade direkt- reduktionsanläggningar.According to the example, the gas leaving the desulfurizer 70 through the gas outlet 80 has a temperature of 915 ° C after heating the incoming cold limestone and calcining the limestone to burnt lime. This gas at a temperature of 115 ° C is cooled to about 85 ° C by the addition of and mixing with a relatively small stream of reducing medium-rich tempering gas from line 102. The addition of reducing medium-rich tempering gas through line 102 can be eliminated by simply heating it. the reducing agent-rich gas in the heater 90 to a temperature below 815 ° C to provide a temperature of the reducing gas mixture of about 815 ° C at the reducing gas inlet 21. The addition of tempering gas through line 102 makes it easier to control the temperature of the hot reducing gas supplied to the reducing gas inlet 21. The tables given below give a comprehensive process analysis of the method according to the invention and adhere to the drawing figure. These values are intended to illustrate the invention without limiting it. All table values are based on one tonne of directly reduced iron product with a metallization rate of 92 percent and a carbon content of 1.5 percent. These are largely accepted commercial standard values for direct-reduced iron produced in natural gas-based direct-reduction plants.
Tabell 1 visar gasflöden och gaskvalitet (förhållande reduk- tionsmedel:oxidationsmedel) på de angivna ställena på ritnings- figuren.Table 1 shows gas flows and gas quality (ratio of reducing agent: oxidizing agent) at the specified locations in the drawing figure.
Tabell 1 Gasflöde šâtäšåšgï Fiögxe i easkvaii- Ämne schemat N m X) tetstal Generatorgas 46 931 6,5 Tempereringsgas 66 532 23,0 Gasblandning till desulfureringsan- 68 1463 9,0 ordningen Gas från desulfu- 80 1511 8,5 reringsanordningen Tempereringsgas 102 220 23,0 Upphettningsgas 100 238 23,0 Reducerande gas 21 l969 10,0 Förbrukat reducerande gas 26 1957 1,5 Kyld toppgas 51 1782 2,0 Toppgasutsläpp 52 48 2,0 Toppgasbränsle 54 269 2,0 Reduktionsmedelrik gas 64 1031 23,0 Desulfureringskylgas 86 41 23,0 x) normal kubikmeter Anmärkning: Flödet av förbrukad gas vid utloppet 26 är mindre än flödet av reducerande gas vid inloppet 21 efter- .7606809-4 12 som 1,5 procent kol tillföres till det direktre- ducerade järnet genom reaktion med CO från den reducerande gasen.Table 1 Gas flow šâtäšåšgï Fiögxe i easkvaii- Subject diagram N m X) tetstal Generator gas 46 931 6.5 Tempering gas 66 532 23.0 Gas mixture for desulphurisation 68 1463 9.0 order Gas from desulphurisation 80 1511 8.5 Tempering gas 102 220 23.0 Heating gas 100 238 23.0 Reducing gas 21 l969 10.0 Consumed reducing gas 26 1957 1.5 Cooled top gas 51 1782 2.0 Top gas emissions 52 48 2.0 Top gas fuel 54 269 2.0 Reducing medium rich gas 64 1031 23.0 Desulfurization cooling gas 86 41 23.0 x) normal cubic meters Note: The flow of spent gas at the outlet 26 is less than the flow of reducing gas at the inlet 21 after which 1.5 percent carbon is supplied to the directly reduced iron by reaction with CO from the reducing gas.
Tabell 2 visar behovet av beskikat material för kolgasgenera- torn 40.Table 2 shows the need for available material for the coal gas generator 40.
Tabell 2 Kolgasqenerator Torrt stenkol (kg) 488 H20 (kg) 93 Syre (Nm3 98 % 02) 235 Tabell 3 visar behovet av beskickatxnaterial och utmatning från desulfureringsanordningen 70.Table 2 Carbon gas generator Dry hard coal (kg) 488 H 2 O (kg) 93 Oxygen (Nm3 98% 02) 235 Table 3 shows the need for charge material and discharge from the desulfurizer 70.
Tabell 3 Desulfureringsanordning (mängder i kg) Kalksten in 32,6 CaO ut 9,1 CaS ut 11,7 Tabell 4 visar energibehoven för processen enligt uppfinningen.Table 3 Desulfurization device (amounts in kg) Limestone in 32.6 CaO out 9.1 CaS out 11.7 Table 4 shows the energy requirements for the process according to the invention.
Tabell 4 Energi Gasgeneratorkol 3,l Gkal Syreanläggningskol 0,4 Gkalx) x)cirka l40kWh vid 30 % omvandlingsverk- ningsgrad Tabell 5 visar gastemperaturerna på de angivna ställena i pro- cessen 760680944 13 Tabell 5 Gastemgeraturer Beteckning på flödes- O Ämne schemat Temøeratur C Generatorgas 46 1370 Tlll desulfnrer 68 950 rlngsanordnlng Från nesnlfnre- 80 915 ringsanoldnlng Reducerande gas 21 815 Avgas gasupphettf ningsanordning 96 925 Förbränningsluft gasupphettnings- 98 450 ancrdning Tabell 6 anger gasanalysvärden på de angivna ställena i proces- sen.Table 4 Energy Gas generator coal 3, 1 Gkal Oxygen plant coal 0.4 Gkalx) x) about l40kWh at 30% conversion efficiency Table 5 shows the gas temperatures at the specified places in the process 760680944 13 Table 5 Gas generators Designation of flow- O Subject Schedule Schedule Generator gas 46 1370 Tll for desulfnrer 68 950 flue device From nesnlfnre- 80 915 ringanandnlng Reducing gas 21 815 Exhaust gas heating device 96 925 Combustion air gas heating 98 450 request Table 6 indicates gas analysis values at the specified locations in the process.
Tabell 6 F .f..l Beteckning ¿êâlE3“Xš pa Ilöaes ppmv' Ämne schemat Zgg ¶$02 Zflg %H20 %CHh 25; (H2S+COS) Generatorgas #6 55.5 5.5 30.0 7.7 0-1 0-9 3900 Till desulfu- reringsanordn. 68 53.5 Å.2 3#.Å 5.6 0.2 1.9 2500 Från desulfu- reringsanOr¿n_ 80 52.& 5.3 35.1 5.1 0.2 1.9 120 Reducerande gas21 51.8 h.5 36.8 Ä.3 0.2 2.3 90 Föfbfukat re' za 32.0 24.1 27.0 1u.u 0.2 9,3 o ducerande gas TOPPQHS 51 35.1 26.5 29.6 6.0 0.2 2.6 o R@dukti°nS' en 49.9 2.0 u2.1 2.0 0.3 3.6 o medelrik gas ceneratorgasflöaet 1 leaningen 46 enligt exemplet är 931 Nm3 per ton direktreducerad järnprodukt. Denna gas innehåller 85,5 % re~ duktionsmedel CO plus H2 eller 796 Nm3 av dessa reduktionsmedel.Table 6 F .f..l Designation ¿êâlE3 “Xš pa Ilöaes ppmv 'Subject schemat Zgg ¶ $ 02 Z fl g% H20% CHh 25; (H2S + COS) Generator gas # 6 55.5 5.5 30.0 7.7 0-1 0-9 3900 For desulfurization devices. 68 53.5 Å.2 3 # .Å 5.6 0.2 1.9 2500 From desulfurationanOr¿n_ 80 52. & 5.3 35.1 5.1 0.2 1.9 120 Reducing gas21 51.8 h.5 36.8 Ä.3 0.2 2.3 90 Föfbfukat re 'za 32.0 24.1 27.0 1u .u 0.2 9.3 o reducing gas TOPPQHS 51 35.1 26.5 29.6 6.0 0.2 2.6 o R @ ducti ° nS 'en 49.9 2.0 u2.1 2.0 0.3 3.6 o medium-sized gas cenerator gas flue 1 leasing 46 according to the example is 931 Nm3 per tonne of directly reduced iron product. This gas contains 85.5% reducing agent CO plus H2 or 796 Nm3 of these reducing agents.
Flödet av het reducerande gas vid inloppsröret 21 är 1969 Nm3 '76068Û9- lr 14 varav 88,6 % eller 1744 Nm; är Co plus H2. Sålunda tillföres endast 46 % av den CO plus H2 som erfordras för_direktreduk- tionen i ugnen 10 av generatorn 40. Återstâende 54 % av be- hovet av reducerande gas tillföres genom cyklisk återföring av förbrukad gas från direktreduktionsugnen.The flow of hot reducing gas at the inlet pipe 21 is 1969 Nm3 '76068Û9- lr 14 of which 88.6% or 1744 Nm; is Co plus H2. Thus, only 46% of the CO plus H2 required for the direct reduction in the furnace 10 is supplied by the generator 40. The remaining 54% of the need for reducing gas is supplied by cyclic recycling of spent gas from the direct reduction furnace.
I det föregående har en desulfureringsanordning i form av schakt av motströmstyp beskrivits för desulfurering av gasen men det är givet att denna gasdesulfurering kan åstadkommas i annan slags processapparat än schakt, exempelvis såsom flui- diserad bädd av kalkpartiklar, utan att man avviker från den grundläggande uppfinningstanken. Vidare kan såsom alternativ till kalk desulfureringsmedlet utgöras av godtyckligtannan lämplig svavelacceptor, exempelvis manganoxid.In the foregoing, a countercurrent type desulfurization device has been described for desulfurizing the gas, but it is obvious that this gas desulfurization can be accomplished in any other process apparatus than a shaft, for example as a fluidized bed of lime particles, without departing from the basic inventive concept. . Furthermore, as an alternative to the lime desulfurizer, it may be any other suitable sulfur acceptor, for example manganese oxide.
Av det föregående framgår tydligt att uppfinningen utgör en energieffektiv, termiskt effektiv, användbar och praktisk process för direktreduktion av järn med användning av kolge- neratorgas såsom källa för reduktionsmedel för direktreduk- tionen.From the foregoing it is clear that the invention constitutes an energy efficient, thermally efficient, useful and practical process for direct reduction of iron using coal generator gas as the source of reducing agent for the direct reduction.

Claims (1)

1. - 7606809 ~ 4 15' gêïgnwmmv Förfarande för reduktion av järnoxid i en direktreduk- tionsugn varvid het reducerande gas införes i ugnen för reduktion av järnoxiden i denna till en metalliserad järnprodukt och bildning av en C03-haltig förbrukat re- ducerande gas, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att man vid processen: a. avlägsnar en väsentlig andel av C02-mängden från den förbrukade reducerande gasen till bildning av en re- duktionsmedelrik gas, b. förgasar fossilt bränsle till bildning av en het ge- neratorgas, c. tempererar den heta generatorgasen med en första ström av den reduktionsmedelrika gasen till bildning av en het gasblandning, d. bringar den heta gasblandningen att reagera med en svavelacceptor till bildning av en het desulfurerad gas, e. upphettar en andra ström av den reduktionsmedelrika gas, och f. blandar den upphettade andra strömmen av reduktions- medelrik gas med het desulfurerad gas till bildning av en reducerande gas med ett kvalitetstal av minst cirka 8 och en temperatur från cirka 760 till cirka 900°C för införing i ugnen. Förfarande enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k ~ n a t d ä r a v, att svavelacceptorn utgöres av kalk. Förfarande enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k - n a t d ä r a v, att generatorgasen har ett kvalitets- tal av minst cirka 6. Förfarande enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k - n a t d ä r a v, att en andel av den C02-haltiga för- 76ß6~809- ü brukade reducerande gasen användes såsom bränsle för upphettning av den andra strömmen av reduktionsmedelrik gas. Förfarande enligt patentkravet l, k ä n n'e t e c k - n a t d ä r a v, att det fossila bränslet väljes bland gruppen bestående av stenkol, lignit och förkolade ma- terial (char). Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a t d ä r a v, att man blandar en tredje ström av icke upphettad reduktionsmedelrik gas med den desulfu- rerade gasen för reglering av den reducerande gasens temperatur.1. - 7606809 ~ 4 15 'gêïgnwmmv Process for reducing iron oxide in a direct reduction furnace wherein hot reducing gas is introduced into the furnace for reducing the iron oxide therein to a metallised iron product and forming a CO 3 -containing spent reducing gas, k characterized in that in the process: a. a significant proportion of the amount of CO2 is removed from the consumed reducing gas to form a reducing medium rich in gas, b. fossil fuel is gasified to form a hot generator gas, c. tempering the hot generator gas with a first stream of the reducing medium rich gas to form a hot gas mixture, d. causing the hot gas mixture to react with a sulfur acceptor to form a hot desulfurized gas, e. heating a second stream of the reducing medium rich gas, and f. mixing the heated second stream of reducing medium rich gas with hot desulfurized gas to form a reducing gas having a grade of at least about 8 and e n temperature from about 760 to about 900 ° C for introduction into the oven. Process according to Claim 1, characterized in that the sulfur acceptor consists of lime. Process according to Claim 1, characterized in that the generator gas has a quality number of at least about 6. Process according to Claim 1, characterized in that a proportion of the CO2-containing pre- 76ß6 ~ 809- ü used reducing gas was used as a fuel to heat the second stream of reducing medium rich gas. Process according to Claim 1, characterized in that the fossil fuel is selected from the group consisting of coal, lignite and charred materials (char). A process according to claim 1, characterized in that a third stream of unheated reducing agent rich gas is mixed with the desulfurized gas to control the temperature of the reducing gas.
SE7906809A 1978-08-15 1979-08-14 PROCEDURE FOR DIRECT REDUCTION OF IRON OXIDE WITH THE REDUCING GAS SE436760B (sv)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/933,691 US4173465A (en) 1978-08-15 1978-08-15 Method for the direct reduction of iron using gas from coal

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE7906809L SE7906809L (sv) 1980-02-16
SE436760B true SE436760B (sv) 1985-01-21

Family

ID=25464358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7906809A SE436760B (sv) 1978-08-15 1979-08-14 PROCEDURE FOR DIRECT REDUCTION OF IRON OXIDE WITH THE REDUCING GAS

Country Status (30)

Country Link
US (1) US4173465A (sv)
JP (1) JPS6233284B2 (sv)
AR (1) AR218150A1 (sv)
AT (1) AT367456B (sv)
AU (1) AU523276B2 (sv)
BE (1) BE878154A (sv)
BR (1) BR7905180A (sv)
CA (1) CA1118211A (sv)
CS (1) CS218587B2 (sv)
DE (1) DE2932939C2 (sv)
ES (1) ES483373A1 (sv)
FI (1) FI792271A (sv)
FR (1) FR2433580B1 (sv)
GB (1) GB2027741B (sv)
GR (1) GR70352B (sv)
IN (1) IN152255B (sv)
IT (1) IT1122470B (sv)
LU (1) LU81597A1 (sv)
MA (1) MA18563A1 (sv)
MX (1) MX152098A (sv)
NL (1) NL7906187A (sv)
NZ (1) NZ191204A (sv)
PH (1) PH14399A (sv)
PL (1) PL120142B1 (sv)
PT (1) PT70059A (sv)
SE (1) SE436760B (sv)
SU (1) SU1052165A3 (sv)
TR (1) TR20764A (sv)
YU (1) YU40934B (sv)
ZA (1) ZA7903867B (sv)

Families Citing this family (64)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4260412A (en) * 1980-01-16 1981-04-07 Midrex Corporation Method of producing direct reduced iron with fluid bed coal gasification
US4331470A (en) * 1980-09-15 1982-05-25 Midrex Corporation Method for the direct reduction of iron in a shaft furnace using gas from coal
DE3104405C2 (sv) * 1981-02-07 1985-10-31 Skf Steel Engineering Ab, Hofors, Se
DE3104281C2 (sv) * 1981-02-07 1985-10-31 Skf Steel Engineering Ab, Hofors, Se
JPH0548365Y2 (sv) * 1983-07-20 1993-12-24
AT382165B (de) * 1983-08-18 1987-01-26 Voest Alpine Ag Verfahren zur herstellung von fluessigem roheisen oder stahlvorprodukten sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
US4608240A (en) * 1983-11-04 1986-08-26 Hylsa, S.A. Method for the desulfurization of hydrocarbon gas
IT1177077B (it) * 1983-12-02 1987-08-26 Skf Steel Eng Ab Procedimento ed impianto per ridurre materiale ossidico generando simultaneamente un gas idoneo come gas combustibile
IT1177075B (it) * 1983-12-02 1987-08-26 Skf Steel Eng Ab Procedimento ed impianto per ridurre materiale ossidico
IT1177076B (it) * 1983-12-02 1987-08-26 Skf Steel Eng Ab Procedimento ed impianto per ridurre materiale ossidico generando simultaneamente un gas idoneo per il recupero dell'energia termica
AT381954B (de) * 1984-08-16 1986-12-29 Voest Alpine Ag Verfahren zur direktreduktion von eisenoxidhaeltigen materialien
GB2191782A (en) * 1986-06-17 1987-12-23 Midrex Int Bv Method and apparatus for producing upgraded synthetic fuel gas from coal
GB9123369D0 (en) * 1991-11-04 1991-12-18 Boc Group Plc Separation of hydrogen
AT406484B (de) * 1995-08-16 2000-05-25 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren zur herstellung von flüssigem roheisen oder flüssigen stahlvorprodukten und eisenschwamm sowie anlage zur durchführung des verfahrens
US6149859A (en) * 1997-11-03 2000-11-21 Texaco Inc. Gasification plant for direct reduction reactors
JP3939492B2 (ja) 2000-11-08 2007-07-04 バブコック日立株式会社 石炭ガス化直接還元製鉄法
AT505490B1 (de) 2007-06-28 2009-12-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von eisenschwamm
WO2009086407A2 (en) 2007-12-28 2009-07-09 Greatpoint Energy, Inc. Steam generating slurry gasifier for the catalytic gasification of a carbonaceous feedstock
US8361428B2 (en) 2008-02-29 2013-01-29 Greatpoint Energy, Inc. Reduced carbon footprint steam generation processes
US8349039B2 (en) 2008-02-29 2013-01-08 Greatpoint Energy, Inc. Carbonaceous fines recycle
US8652222B2 (en) 2008-02-29 2014-02-18 Greatpoint Energy, Inc. Biomass compositions for catalytic gasification
WO2009111345A2 (en) 2008-02-29 2009-09-11 Greatpoint Energy, Inc. Catalytic gasification particulate compositions
US8297542B2 (en) 2008-02-29 2012-10-30 Greatpoint Energy, Inc. Coal compositions for catalytic gasification
US8286901B2 (en) 2008-02-29 2012-10-16 Greatpoint Energy, Inc. Coal compositions for catalytic gasification
CN102159687B (zh) 2008-09-19 2016-06-08 格雷特波因特能源公司 使用炭甲烷化催化剂的气化方法
AU2009293087B2 (en) 2008-09-19 2012-11-15 Sure Champion Investment Limited Processes for gasification of a carbonaceous feedstock
US8647402B2 (en) 2008-09-19 2014-02-11 Greatpoint Energy, Inc. Processes for gasification of a carbonaceous feedstock
CN102272268B (zh) 2008-12-30 2014-07-23 格雷特波因特能源公司 制备催化的煤微粒的方法
WO2010078297A1 (en) 2008-12-30 2010-07-08 Greatpoint Energy, Inc. Processes for preparing a catalyzed carbonaceous particulate
LU91547B1 (en) 2009-04-03 2010-10-04 Wurth Paul Sa Method and installation for producing direct reduced iron
WO2010132549A2 (en) 2009-05-13 2010-11-18 Greatpoint Energy, Inc. Processes for hydromethanation of a carbonaceous feedstock
WO2010132551A2 (en) 2009-05-13 2010-11-18 Greatpoint Energy, Inc. Processes for hydromethanation of a carbonaceous feedstock
AT508291B1 (de) * 2009-05-28 2011-07-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh Verfahren und vorrichtung zur reduktion oxidischer eisenträger mit reduktionsgas aus einem kohlevergaser
CN102597181B (zh) 2009-08-06 2014-04-23 格雷特波因特能源公司 碳质原料的氢化甲烷化方法
US20110062721A1 (en) 2009-09-16 2011-03-17 Greatpoint Energy, Inc. Integrated hydromethanation combined cycle process
KR101350061B1 (ko) 2009-09-16 2014-01-14 그레이트포인트 에너지, 인크. 탄소질 공급원료의 히드로메탄화 방법
CN102575181B (zh) 2009-09-16 2016-02-10 格雷特波因特能源公司 集成氢化甲烷化联合循环方法
US20110064648A1 (en) 2009-09-16 2011-03-17 Greatpoint Energy, Inc. Two-mode process for hydrogen production
CA2773718C (en) 2009-10-19 2014-05-13 Greatpoint Energy, Inc. Integrated enhanced oil recovery process
AU2010310849B2 (en) 2009-10-19 2013-05-02 Greatpoint Energy, Inc. Integrated enhanced oil recovery process
CA2780375A1 (en) 2009-12-17 2011-07-14 Greatpoint Energy, Inc. Integrated enhanced oil recovery process
US8669013B2 (en) 2010-02-23 2014-03-11 Greatpoint Energy, Inc. Integrated hydromethanation fuel cell power generation
US8652696B2 (en) 2010-03-08 2014-02-18 Greatpoint Energy, Inc. Integrated hydromethanation fuel cell power generation
JP5559422B2 (ja) 2010-04-26 2014-07-23 グレイトポイント・エナジー・インコーポレイテッド バナジウム回収を伴う炭素質フィードストックの水添メタン化
WO2011150217A2 (en) 2010-05-28 2011-12-01 Greatpoint Energy, Inc. Conversion of liquid heavy hydrocarbon feedstocks to gaseous products
EP2606109A1 (en) 2010-08-18 2013-06-26 Greatpoint Energy, Inc. Hydromethanation of carbonaceous feedstock
US20120060417A1 (en) 2010-09-10 2012-03-15 Greatpoint Energy, Inc. Hydromethanation of a carbonaceous feedstock
US9353322B2 (en) 2010-11-01 2016-05-31 Greatpoint Energy, Inc. Hydromethanation of a carbonaceous feedstock
WO2012061238A1 (en) 2010-11-01 2012-05-10 Greatpoint Energy, Inc. Hydromethanation of a carbonaceous feedstock
CN104711026A (zh) 2011-02-23 2015-06-17 格雷特波因特能源公司 伴有镍回收的碳质原料加氢甲烷化
WO2012145497A1 (en) 2011-04-22 2012-10-26 Greatpoint Energy, Inc. Hydromethanation of a carbonaceous feedstock with char beneficiation
US9127221B2 (en) 2011-06-03 2015-09-08 Greatpoint Energy, Inc. Hydromethanation of a carbonaceous feedstock
WO2013025808A1 (en) 2011-08-17 2013-02-21 Greatpoint Energy, Inc. Hydromethanation of a carbonaceous feedstock
WO2013025812A1 (en) 2011-08-17 2013-02-21 Greatpoint Energy, Inc. Hydromethanation of a carbonaceous feedstock
IN2014CN02080A (sv) 2011-08-20 2015-05-29 Hyl Technologies Sa De Cv
WO2013052553A1 (en) 2011-10-06 2013-04-11 Greatpoint Energy, Inc. Hydromethanation of a carbonaceous feedstock
KR101646890B1 (ko) 2012-10-01 2016-08-12 그레이트포인트 에너지, 인크. 응집된 미립자 저등급 석탄 공급원료 및 그의 용도
US9328920B2 (en) 2012-10-01 2016-05-03 Greatpoint Energy, Inc. Use of contaminated low-rank coal for combustion
KR101534461B1 (ko) 2012-10-01 2015-07-06 그레이트포인트 에너지, 인크. 응집된 미립자 저등급 석탄 공급원료 및 그의 용도
CN104685038B (zh) 2012-10-01 2016-06-22 格雷特波因特能源公司 附聚的颗粒状低煤阶煤原料及其用途
US10464872B1 (en) 2018-07-31 2019-11-05 Greatpoint Energy, Inc. Catalytic gasification to produce methanol
US10344231B1 (en) 2018-10-26 2019-07-09 Greatpoint Energy, Inc. Hydromethanation of a carbonaceous feedstock with improved carbon utilization
US10435637B1 (en) 2018-12-18 2019-10-08 Greatpoint Energy, Inc. Hydromethanation of a carbonaceous feedstock with improved carbon utilization and power generation
US10618818B1 (en) 2019-03-22 2020-04-14 Sure Champion Investment Limited Catalytic gasification to produce ammonia and urea

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3853538A (en) * 1973-07-20 1974-12-10 Steel Corp Use of reducing gas by coal gasification for direct iron ore reduction
US3844766A (en) * 1973-12-26 1974-10-29 Midland Ross Corp Process for reducing iron oxide to metallic sponge iron with liquid or solid fuels
DE2438790B2 (de) * 1974-08-13 1976-09-09 Verfahren und anlage zur reduktion von eisenerzen, insbesondere von eisenerzpellets
DE2459876B1 (de) * 1974-12-18 1976-06-24 Thyssen Purofer Gmbh Anlage fuer die direktreduktion von eisenerzen
JPS5917163B2 (sv) * 1976-01-14 1984-04-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd

Also Published As

Publication number Publication date
MA18563A1 (fr) 1980-04-01
US4173465A (en) 1979-11-06
GB2027741B (en) 1982-07-14
NL7906187A (nl) 1980-02-19
IT7925044D0 (it) 1979-08-10
ZA7903867B (en) 1980-08-27
JPS6233284B2 (sv) 1987-07-20
CA1118211A (en) 1982-02-16
TR20764A (tr) 1982-07-01
NZ191204A (en) 1980-11-14
BR7905180A (pt) 1980-04-29
BE878154A1 (sv)
GR70352B (sv) 1982-09-24
IT1122470B (it) 1986-04-23
DE2932939C2 (sv) 1987-10-01
ES483373A1 (es) 1980-04-16
ATA552979A (de) 1981-11-15
CS218587B2 (en) 1983-02-25
PT70059A (en) 1979-09-01
AU523276B2 (en) 1982-07-22
YU196879A (en) 1982-10-31
AT367456B (de) 1982-07-12
LU81597A1 (fr) 1979-12-07
AU4978879A (en) 1980-02-21
SU1052165A3 (ru) 1983-10-30
IN152255B (sv) 1983-11-26
CA1118211A1 (sv)
DE2932939A1 (de) 1980-02-28
PL217733A1 (sv) 1980-05-05
PH14399A (en) 1981-06-25
JPS5528395A (en) 1980-02-28
FR2433580B1 (sv) 1984-01-27
FR2433580A1 (fr) 1980-03-14
FI792271A (fi) 1980-02-16
PL120142B1 (en) 1982-02-27
YU40934B (en) 1986-08-31
AR218150A1 (es) 1980-05-15
MX152098A (es) 1985-05-29
BE878154A (fr) 1979-12-03
GB2027741A (en) 1980-02-27
SE7906809L (sv) 1980-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2433580B1 (sv)
AR217380A1 (es) Cemento para huesos reforzado con fibras
AR220790A1 (es) OPTICAL READING DEVICE OF A DISCOIDAL RECORDING CARRIER, PARTICULARLY TO QUICKLY LOCATE A DESIRED SECTION OF PROGRAM
AR216848A1 (es) Celula de carga capacitiva y procedimiento para su fabricacion
AR218974A1 (es) Mejoras en la construccion de proyectiles antiaereos
AR221122A1 (es) Estructura prefabricada para una carpa y lo similar
AR212145A1 (es) Terminal receptor para conexiones electricas
AR215753A1 (es) Freno de tambor
AR212568A1 (es) Maquina automatica para fabricar rosquetas
AR212063A1 (es) Silenciador para motores de combustion interna
AR216808A1 (es) Unidad desarmable para viviendas y similares
AR212062A1 (es) Dispositivo para el montaje rapido de estructuras modulares del tipo formador de nudos provistos de insertos enchufables axialmente en tubulaciones adecuadas
AR212567A1 (es) Mejoras en sopladores centrifugos
AR212038A1 (es) Herramienta para regular la tension de la correa de la polea del ventilador de automotores
AR212065A1 (es) Nuevos contactos para circuitos integrados
AR212066A1 (es) Maquina-herramienta de mesa
AR212067A1 (es) Maquina recolectora de flores
AR213789A1 (es) Compactador de residuos
AR212571A1 (es) Dispositivo para encendido piezoelectrico
AR212677A1 (es) Mejoras en rodetes para eje-tambor de enrollamiento para cortinas
AR224883A1 (es) Nuevos colorantes azoicos insolubles en agua
AR212676A1 (es) Presostato
AR212675A1 (es) Dispositivo portatil hidraulico de control manual para doblar canos
AR212068A1 (es) Maquina agricola cosechadora y acordonadora
AR212672A1 (es) Disposicion constructiva a partir de elementos premoldeados alivianados

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 7906809-4

Effective date: 19880621

Format of ref document f/p: F