SK281770B6

SK281770B6 - Spôsob aglomerácie látok obsahujúcich oxid železa

Info

Publication number: SK281770B6
Application number: SK3005-92A
Authority: SK
Inventors: Fred Stieler; Norbert Magedanz; Walter Gerlach; J�Rgen Otto; Martin Hirsch; Fred Cappel; Detlev Schlebusch; Hermann Schmidt; Heiko Weisel; Hans-Joachim Werz
Original assignee: Metallgesellschaft Aktiengesellschaft
Priority date: 1991-10-03
Filing date: 1992-10-01
Publication date: 2001-07-10
Also published as: HU9203150D0; CA2079766A1; JP3531114B2; JPH05247546A; HUT66955A; PL171639B1; CZ282472B6; EP0535727A1; FI101810B1; CZ300592A3; ES2081036T3; ATE129750T1; LV11558B; AU2610392A; RO109559B1; HU214151B; DE59204191D1; EP0535727B1; NO180052C; SK300592A3

Abstract

Spôsob aglomerácie, pri ktorom sa aglomeračnou zmesou vedú plyny obsahujúce kyslík, pričom sa časť odpadového plynu po obohatení prídavkom plynov bohatších na kyslík vracia späť ako obežný plyn obsahujúci kyslík a druhá časť odpadového plynu sa odvádza ako zvyškový plyn, spočíva v tom, že sa ako zvyškový plyn odvádza preč iba množstvo odpadového plynu, ktoré zodpovedá plynu vzniknutému počas aglomeračného procesu plus plynu bohatšiemu na kyslík, pridávaného na posilnenie plus falošnému vzduchu vzniknutému zvonku mínus spotrebovanému kyslíku. Druhý čiastočný prúd odpadového plynu sa vracia späť ako obežný plyn a pred doplnením aglomeračnej zmesi prídavkom plynov bohatších na kyslík sa posilní na obsah kyslíka maximálne 24 % obj.ŕ

Description

Vynález sa týka spôsobu aglomerácie látok obsahujúcich oxid železa na aglomeračnom zariadení, pričom sa aglomerovaná zmes, obsahujúca pevné palivo, privádza do aglomeračného zariadenia, povrch aglomeračnej zmesi sa zapáli, aglomerovanou zmesou sa vedú plyny obsahujúce kyslík, časť odpadového plynu sa po posilnení prídavkom plynov bohatších na kyslík vracia späť ako obežný plyn obsahujúci kyslík a iná časť odpadového plynu sa odvádza ako zvyškový plyn.

Doterajší stav techniky

Aglomerácia látok obsahujúcich oxid železa, najmä železných rúd alebo koncentrátov železných rúd, sa uskutočňuje na aglomeračných zariadeniach. Aglomerovaná zmes, pozostávajúca zo železnej rudy, vratného materiálu, pevného paliva a prísad, sa vsadzuje do aglomeračného zariadenia a palivo sa zapaľuje na povrchu lôžka materiálu pod zapaľovacou pecou. Potom sa s pomocou nasávania vedie vzduch aglomeračným lôžkom a čelo aglomerácie putuje zhora smerom dole aglomeračným lôžkom. Odpadový plyn sa nasáva z odsávacích skríň pod hornou vetvou aglomeračného zariadenia do zberného potrubia na plyn a po vyčistení sa odvádza do atmosféry. Spekanie vyžaduje prenos tepla medzi horúcim zapaľovacím plynom a studenou pevnou látkou. Množstvo pevnej látky a množstvá vzduchu sú tepelne ekvivalentné. Táto výmena tepla vyžaduje veľké množstvá vzduchu a tým dochádza na veľké odpadové množstvo odpadového plynu. Vzdušný kyslík sa spotrebuje iba sčasti. Okrem toho obsahuje odpadový plyn odparenú vodu z aglomerovanej zmesi, CO₂ zo spaľovania paliva a z pochodov kalcinácie, oxidy síry zo spaľovania síry - hlavne z pridaného koksu alebo uhlia - CO z nedokonalého spaľovania, rôzne iné plynné produkty a falošný vzduch, rovnako tak ako vzduch, ktorý sa na bočných stenách spekacieho vozíka dostáva medzi vsádzku nevyužitý do odpadového plynu.

Odpadový plyn vedie ďalej spolu prach. Množstvo odpadového plynu je asi 1000 Nm³/t aglomeračnej zmesi alebo asi 1,000.000 Nm³/t na 400 m² aglomeračného zariadenia.

Spekanie sa uskutočňuje v dôsledku vzduchu nasávaného vsádzkou v tenkých vodorovných vrstvách vsádzky a prenáša sa spolu s čelom horenia v smere zhora dole vsádzkou, takže aglomerát pozostáva z veľmi porézneho materiálu. Ak sa táto aglomeračná konfigurácia má zachovať, nesmie sa pochod spekania meniť, ako by to bolo napríklad pri tavení, a v dôsledku toho je jedným z predpokladov aglomerácie veľký objem odpadového plynu.

Určité zmenšenie objemu odpadového plynu sa môže dosiahnuť zmenšením množstva falošného vzduchu.

Ďalej sa navrhuje vracať horúci odpadový plyn z posledných odsávacích skríň späť k prednej časti aglomeračného zariadenia. Tým sa môže množstvo odpadového plynu zmenšiť až asi o 40 % („Stahl und Eisen“ 99 (1979), zošit 7, strana 327/333; ΑΙΜΕ, Iron Making Conference Proceedings, Vol. 39, Detroit, Mi., 1979, strana 104/111).

Z JP-A 116 703 je známy spôsob aglomerácie, pri ktorom sa do atmosféry neodvádza žiaden odpadový plyn. Na tento cieľ sa obsah kyslíka aglomeračného plynu pred vstupom do lôžka vsádzky zvyšuje prídavkom kyslíka a do vysokej pece sa vedie alebo všetok odpadový plyn alebo jeho časť a druhá časť sa vedie v okruhu. Ak sa do vysokej pece vedie všetok odpadový plyn, musí sa obsah kyslíka v plyne pred vstupom do vsádzkového lôžka pohybovať nad 30 % a nasávané množstvo plynu je maximálne asi 650 Nm³/t aglomerátu a znižuje sa so zvyšujúcim sa obsahom kyslíka. Ak sa do vysokej pece privádza len čiastočný prúd odpadového plynu a druhá časť sa vedie ako aglomeračný odpadový plyn v okruhu je maximálne prípustné nasávané množstvo plynu pri obsahu kyslíka 17 % takisto 650 Nm³/t aglomerátu a optimálne 500 Nm³/t. So zvyšujúcim sa obsahom kyslíka sa ďalej znižuje nasávané množstvo plynu. S týmito prípustnými množstvami plynu sa dolu dosiahne zlý výsledok aglomerácie. Okrem toho je spojenie s vysokou pecou Čo sa týka plynu veľmi problematické a spotreba kyslíka je obrovská.

Vynález si kladie za základnú úlohu znížiť a čo možno naj ekonomickejším spôsobom množstvo odpadového plynu pri aglomerácii látok obsahujúcich oxidy železa a pritom dosiahnuť dobrú kvalitu aglomerátu.

Podstata vynálezu

Riešenie tejto úlohy podľa vynálezu sa pri opísanom spôsobe uskutočňuje tak, že sa ako zvyškový plyn odvádza preč len množstvo odpadového plynu, ktoré zodpovedá plynu, vzniknutého počas aglomeračného procesu plus plynu bohatšieho na kyslík, pridaného na posilnenie plus falošného vzduchu vniknutého zvonka mínus spotrebovaný kyslík, druhý čiastočný prúd odpadového plynu sa vracia späť prídavkom plynov bohatších na kyslík sa posilnenie na obsah kyslíka maximálne 24 % obj.

Plyny bohatšie na kyslík sú plyny s obsahom O₂, ktorý je vyšší ako O₂ obsah odpadového plynu. Ako plyny bohatšie na kyslík sa môžu používať vzduch, vzduch obohatený kyslíkom alebo technicky čistý kyslík. Posilnenie obežného plynu sa uskutočňuje až na obsah kyslíka 16 až 22 % obj. Plyn vznikajúci počas aglomeračného procesu pozostáva hlavne z CO₂ a CO, ktorý sa tvorí spaľovaním uhlíka, z vodnej pary, ktorá sa tvorí odparením vody prítomnej vo vsádzke, a z SO_X, ktorý sa tvorí zo síry prítomnej vo vsádzke. Falošný vzduch vstupuje najmä na počiatku a na konci aglomeračného pása.

Okrem toho môže falošný vzduch unikať pri brúsnych tesneniach medzi spekacím vozíkom a tesniacimi lištami. Časť kyslíka sa spotrebováva oxidačnými pochodmi prebiehajúcimi pri procese aglomerácie. Zo všetkého odpadového plynu sa odvedie preč len množstvo plynu, ktoré zodpovedá objemom plynu rezultujúcich z týchto pochodov, a ostatný odpadový plyn sa vracia v okruhu späť. Množstvo plynu nasiate do vsádzky, pozostávajúce z vráteného plynu z okruhu plus primiešaného plynu bohatšieho na kyslík je asi 950 až 1200 Nm³/t vyrobeného aglomerátu. Množstvo O2 v primiešanom plyne je asi 30 až 130 Nm³/t vyrobeného aglomerátu. Množstvo zvyškového plynu odvedeného preč a množstvo prisávaného plynu bohatšieho na kyslík sa zvyšuje so znižujúcim sa obsahom O2 pridávaného plynu bohatšieho na kyslík. Množstvo odvádzané preč je pri použití technicky čistého kyslíka najmenšie a pri použití vzduchu najvyššie, pretože sa so vzduchom vnáša najväčšie množstvo dusíka a množstvo dusíka privádzané do obežného plynu z pridaného plynu bohatšieho na kyslík sa musí ako zodpovedajúce množstvo zvyškového plynu odviesť preč. Dolná medza obsahu O₂ v aglomeračnom plyne - to znamená v posilnenom plyne, ktorý prúdi do vsádzky aglomeračného zariadenia - sa pohybuje asi okolo 8 %. Množstvo zvyškového plynu odvedené preč predsavuje podľa spôsobu práce až 600 Nm³/t vyrobeného aglomerátu, pričom sa nízke hodnoty dosiahnu pri použití technicky čistého kyslí ka a vylúčenie alebo zníženie množstva falošného vzduchu rovnako tak ako pri kondenzácii vodnej pary a vyprania CO₂. Horná vetva aglomeračného zariadenia je zakrytá plynovým poklopom, do ktorého sa privádza plyn z okruhu. Obežný plyn sa môže viesť aj do zapaľovacej pece. Pri zavážaní sa používa vzduch najskôr ako spaľovací vzduch na zapaľovaciu pec a ako aglomeračný plyn, množstvo odpadového plynu, zodpovedajúce uvedeným kritériám, sa odvádza ako zvyškový plyn a zostávajúci odpadový plyn sa vracia späť ako obežný plyn.

Výhody vynálezu spočívajú v tom, že sa značne zníži množstvo odpadového plynu, tým sa podstatne zlacnie a zlepší jeho čistenie a okrem toho sa vyrobí aglomeračný materiál s veľmi dobrými vlastnosťami.

Uskutočnenie spočíva v tom, že sa obežný plyn obohatí na obsah kyslíka 16 až 22 %. Tento rozsah poskytuje dobré prevádzkové výsledky so zvyšovaním výkonu aglomerácie v porovnaní so zvyčajnými výkonmi aglomerácie bez obohatenia aglomeračného vzduchu kyslíkom.

Ďalšie uskutočnenie spočíva v tom, že sa obežný plyn obohatí na množstvo kyslíka 18 až 21 %. Tento rozsah poskytuje oproti bežnému aglomeračnému výkonu veľmi dobré prevádzkové výsledky so zvyšovaním výkonu aglomerácie.

Ďalšie uskutočnenie spočíva v tom, že sa obežný plyn obohatí na obsah kyslíka 10 až 16 %. Tento rozsah poskytuje oproti bežnému výkonu aglomerácie dobré prevádzkové výsledky pri nezmenenom výkone aglomerácie a spotreba kyslíka sa zmenší, pretože sa vo zvyškovom plyne odvedie preč menej kyslíka.

Ďalšie uskutočnenie spočíva v tom, že sa v plynovom poklope nastaví na obežný plyn, ktorý sa vracia späť, nad aglomeračnou zmesou konštantný tlak blízky atmosférickému tlaku a reguláciou sa udržuje konštantné množstvo zvyškového plynu odvádzaného preč. Výraz „čo možno blízky atmosférickému tlaku“ znamená malý podtlak až malý pretlak oproti atmosférickému tlaku. Tlak v plynovom poklope sa nad aglomeračnou zmesou udržiava konštantné v rozmedzí 0,9.10’¹ Mpa až 1,2.10’¹ Mpa. Tým sa zabráni vznikaniu vzduchu alebo sa toto minimalizuje a množstvo zvyškového plynu odvádzané preč zodpovedá vždy uvedeným kritériám.

Výhodné uskutočnenie spočíva v tom, že množstvo pevného paliva, pridávané do aglomeračnej zmesi, sa v súlade so spaľovacím teplom CO vracaného do obežného plynu zmenší. Napriek veľkému prebytku kyslíka v obežnom plyne, vztiahnuté na uhlík v aglomeračnej zmesi, môže odpadový plyn obsahovať CO až v množstve viac percent. V súlade s výhrevnosťou obsiahnutého CO sa znižuje zvyčajné množstvo koksu pridaného do aglomeračnej zmesi. Takto dosiahnutá úspora koksu môže byť až 20 %. Tým sa zníži tiež primerane obsah SO_X v odpadovom plyne, pretože síra sa vnáša hlavne s koksom.

Ďalšie uskutočnenie spočíva v tom, že sa množstvo zvyškového plynu zníži vykondenzovaním H₂O a/alebo vypraním CO₂ a/alebo viazaním síry prídavkom vápna. Kondenzácia vody a vyprania CO₂ sa uskutočňuje vo zvyškovom plyne. Síra sa viaže prídavkom CaO alebo Ca/OH/₂do aglomeračnej zmesi alebo do vsádzkového lôžka. Tým sa zníži množstvo zvyškového plynu, ktoré sa odvádza preč.

Ďalšie uskutočnenie spočíva v tom, že sa obežný plyn na zabránenie toho, aby sa nedosiahla rosná teplota H₂SO₄, zohrieva. Tým sa bezpečne zabráni tomu, aby teplota nedosiahla rosnú teplotu H₂SO₄ a vzniku korózie, pokiaľ sa teplota pohybuje blízko rosnej teploty.

Ďalšie uskutočnenie spočíva v tom, že sa pri vykondenzovaní H₂O zo zvyškového plynu najskôr zvýši vstrekovaním vody rosná teplota plynu a potom dochádza nepriamym ochladením na vykondenzovanie.

Ďalšie uskutočnenie spočíva v tom, že sa obežný plyn pred vracaním späť zbaví na hrubo prachu a oddelený prach sa vracia späť do aglomeračnej zmesi. Odstránenie prachu na hrubo sa uskutočňuje mechanickými odstraňovačmi prachu ako sú cyklóny, alebo multiklóny. Odstraňovanie prachu sa môže uskutočňovať spoločne pre všetok odpadový plyn, iba pre obežný plyn alebo oddelene pre obežný plyn a zvyškový plyn. Tým sa šetrí plynové potrubie a uľahčí sa jemnému čisteniu zvyškového plynu.

Ďalšie uskutočnenie spočíva v tom, že sa na čelných stranách plynového poklopu ako uzatvárací plyn použije obežný plyn. Pod začiatkom a koncom plynového poklopu sú pod hornou vetvou umiestnené veterné skrine uzatváracieho plynu, ktoré vyvolávajú nad vsádzkovým lôžkom v plynovom poklope malý pretlak. V dôsledku toho prúdi malé množstvo obežného plynu ako uzatvárací plyn štrbinou medzi povrchom vsádzkového lôžka a čelnou hranou čelnej steny plynového poklopu. Týmto spôsobom sa zabráni vniknutiu falošného vzduchu na čelných stranách.

Ďalšie uskutočnenie spočíva v tom, že sa odpadový plyn na odstránenie plynných škodlivín a pevných látok v cirkulujúcej fluidnej vrstve spracováva s pevnými sorpčnými prostriedkami pri teplotách pod 150 °C, výhodne pri 80 až 60 °C. Ako sorpčné prostriedky sa používajú hlavne CaO, Ca/OH/₂, CaCÓ₃ a dolomit. Systém cirkulujúceho fluidného lôžka pozostáva z reaktora s fluidným lôžkom, odlučovačom na odlučovanie pevnej látky zo suspencie vnesenej z reaktora s fluidným lôžkom - všeobecne zo spätného cyklónu a spätného vedenia na odlúčenú pevnú látku do reaktora s fluidným lôžkom. Zmiešavacia teplota odpadového plynu a sorpčného prostriedku v reaktore s fluidným lôžkom sa nastaví, ak odpadový plyn už neodpadáva s primeranou teplotou, prídavkom vody do reaktora s fluidnou vrstvou. Rýchlosť plynu v reaktore s fluidnou vrstvou sa nastaví na 1 až 10 m/sec., výhodne 2 až 5 m/sec. Priemerná teplota suspenzie v reaktore s fluidným lôžkom je 0,1 až 100 kg/m³ výhodne 1 až 5 kg/m³. Priemerná veľkosť častíc sorpčného prostriedku je 1 až 100 pm, výhodne 5 až 20 pm. Množstvo hodinovej cirkulácie sorpčného prostriedku je minimálne päťnásobkom množstva sorpčného prostriedku nachádzajúceho sa v šachte reaktora s fluidným lôžkom, výhodne potom tridsaťnásobkom až stonásobkom. Pri ochladení reaktora s fluidným lôžkom sa zmiešavacia teplota udržiava 5 až 30°C nad rosnou teplotou vody. Parciálny tlak vodnej pary v reaktore s fluidnou vrstvou je nastavený primerane na 15 až 50 % obj. vodnej pary, výhodne 25 až 40 % obj. Sorpčný prostriedok sa môže do reaktora s fluidným lôžkom vnášať ako suchá pevná látka alebo ako vodná suspenzia. Sorpcia v reaktore s fluidným lôžkom sa môže uskutočňovať za súčasnej prítomnosti podporného lôžka a pevných látok s priemernou veľkosťou častíc 100 až 500 pm, ak je priemerná veľkosť častíc pridávaného sorpčného prostriedku malá. Princíp cirkulujúcej fluidnej vrstvy je charakterizovaný tým, že na rozdiel od „klasickej“ fluidnej vrstvy, pri ktorej je hutná fáza oddelená zreteľným skokom hustoty od plynného priestoru, ktorý je nad ňou, existujú stavy rozdelenia bez definovanej medznej vrstvy. Skok hustoty medzi fázou a vyššou hustotou a nad ňou sa nachádzajúcim priestorom prachu neexistuje, ale vnútri reaktora sa stále znižuje koncentrácia pevnej látky v smere zdola hore. Z hornej časti reaktora sa vynáša suspenzia plyn-pevná látka. Pri definovaní prevádzkových pod mienok pomocou charakteristických veličín Frouda a Archimeda vyplývajú rozmedzia:

0,1 <3/4 Fr².-^—<10,

Pk~pg prípadne

0,01 < Ar <, 100, pričom

znamenajú: u relatívna rýchlosť plynu v m/sec, Ar Archimedovo číslo,

Fr Froudove číslo pg hustota plynu, pk hustota častice pevnej látky v kg/m³, d_t priemer guľovitej častice v m/sec, v kinematická viskozita v m²/sec, g gravitačná konštanta v m²/sec.

Spracovanie odpadového plynu v cirkulujúcej fluidnej vrstve sa môže uskutočňovať tak, aby sa všetok odpadový plyn, alebo iba obežný plyn, alebo iba zvyškový plyn spracovávali oddelene. Spracovanie v cirkulujúcej fluidnej vrstve sa uskutočňuje najmä na odstránenie veľkej časti obsiahnutého SO, a prachu. Sorpčný prostriedok, vyčerpaný a odtiahnutý z cirkulujúcej fluidnej vrstvy sa vracia do aglomeračnej zmesi. Pri aglomerácii dochádza síce čiastočne znova na vytekanie, ale väčšia časť sa viaže v aglomeráte a tým sa vynáša z okruhu. Sorpciou v cirkulujúcej fluidnej vrstve sa relatívne jednoduchšie a bezpečnejšie zabráni obohateniu obežného plynu obsiahnutým SO_X a dosiahne sa maximálne odstránenie SO, zo zvyškového plynu. Okrem toho dochádza k maximálnemu odstráneniu prachu. Ak je to potrebné, môže sa zvyškový plyn podrobiť zbaveniu jemného prachu, napríklad elektrostatickým čistením plynu.

Ďalšie uskutočnenie spočíva v tom, že sa zvyškový plyn odťahuje z veterných skríň, ktoré sú umiestnené pod začiatkom aglomeračného zariadenia. Bolo zistené, že zaťaženie odpadového plynu rôznymi škodlivinami na počiatku aglomeračného pása je podstatne menšie ako odpadového plynu nasledujúceho úseku aglomeračného pása, pretože na začiatku aglomeračného pása je vsádzka minimálne v dolných vrstvách ešte vlhká a tým zadržiava adsorpciou veľmi účinne absorpciu a filtráciu škodlivín. Až pri ďalšom priebehu aglomeračného procesu sú škodliviny akumulované takto vo vsádzke potom vháňané vo vysokej koncentrácii do obežného plynu a s týmto opäť vracané do vsádzky. Takéto škodliviny sú alebo plynné ako napríklad SO₂, SO₃, HC1 a HF, alebo sú vo forme pary, ako napríklad neželezné kovy a zlúčeniny neželezných kovov, ako aj vo forme prachu, ako napríklad chloridy a fluoridy. Podiel plynných škodlivín vo zvyškovom plyne odtiahnutom na začiatku aglomeračného pása - vztiahnuté na všetok obsah škodlivín vo všetkom odpadovom plyne aglomeračného pása - sa znižuje v uvedenom poradí. Ak sú v odpadovom plyne prítomné dioxány alebo furány, museli byť tieto prítomné tiež v malých množstvách v odpadovom plyne na aglomeračnom páse a dostanú sa maximálne do obežného plynu, s týmto sa vracia do vsádzky a pri prechode horľa vým čelom vsádzky sa zničí. Odtiahnutím zvyškového plynu na začiatku aglomeračného pása sa teda získa plyn, ktorý sa má odviesť preč, ktorý sa môže po odlúčení obsahu prachu vypúšťať priamo do atmosféry, alebo ktorého čistenie na účely odstránenia škodlivín je relatívne jednoduché. Počet veterných skríň, prípadne dĺžka aglomeračného pása, pri ktorom sa odťahuje zvyškový plyn, sa volí taká, aby tam pripadalo práve množstvo zvyškového plynu, ktoré sa má odvádzať preč. Zvyčajne pripadá množstvo zvyškového plynu na dĺžku aglomeračného pása, ktoré zodpovedá 10 až 50 % celkovej dĺžky. Prach obsiahnutý v odpadovom plyne prvých veterných skríň pozostáva takmer výlučne z hrubého prachu, takže sa odlúčenie môže uskutočňovať už cyklónmi a multiklónmi. Jemný prach vzniká pri aglomeračnom procese prevažne sublimáciou plynných chloridov uvoľňujúcich sa z vypaľovacieho pásma aglomeračnej zmesi, najmä ide pritom o chloridy alkalických kovov. Tento jemný prach sa odlučuje v oblasti začiatku aglomeračného pása filtračným účinkom ešte vlhkých dolných vrstiev vsádzky v najväčšej miere vo vsádzke. Prach obsiahnutý v obežnom plyne sa z najväčšej miery odlučuje pri spätnom vedením v aglomeračnom lôžku, prípadne sa ukladá na veľké povrchy poréznej aglomeračnej štruktúry a tým sa odstraňuje z okruhu, takže sa odstraňovanie prachu z obežného plynu veľmi zjednoduší. Aby sa zabránilo obohateniu obežného plynu SO₂ musí sa tento z neho odstraňovať. To sa môže uskutočňovať prídavkom látok obsahujúcich vápnik, ako napríklad Ca/OH/₂ alebo CaO k vsádzke alebo odstraňovaním SO₂ z obežného plynu mimo vsádzku.

Ďalšie uskutočnenie spočíva v tom, že sa na značnú dĺžku aglomeračného pása, na ktorú sa vracia obežný plyn, nastrieka roztok obsahujúci hydroxid vápenatý a/alebo hydroxid horečnatý a/alebo oxidy a to na povrch aglomeračného pása. Najmä sú vhodné vodné roztoky, ktoré obsahujú Ca/OH/₂. SO sa viažu vo vsádzke. Dĺžka vsádzky, do ktorej sa vstrekujú na povrch látky, ktoré viažu síru a množstvo látok, ktoré viažu síru sa riadi podľa práve existujúcich podmienok spôsobu a môžu sa zaistiť empiricky. Ako látky, ktoré viažu síru, sa môžu používať odpadové látky, ktoré sa týmto spôsobom odstraňujú. Toto umiestnenie umožňuje jednoduché a ekonomické odstránenie SO₂ z obežného plynu.

Ďalšie uskutočnenie spočíva v tom, že sa na aglomeračný pás nanesie vrstva podložky, ktorá je ovlhnutá roztokom z hydroxidov vápnika a/alebo horčíka, a/alebo oxidov. Tiež týmto spôsobom je možné jednoduchšie a ekonomickejšie odstrániť SO₂ z obežného plynu.

Ďalšie uskutočnenie spočíva v tom, že sa zvyškový plyn zohrieva. Zvyškový plyn odobraný na začiatku aglomeračného zariadenia má relatívne nízku teplotu asi 50 až 80 “C. Na zabránenie korózie v nasledujúcich dýchacích zariadeniach zohrieva sa na teplotu, ktorá zabraňuje nasledujúcej kondenzácii.

Ďalšie uskutočnenie spočíva v tom, že sa odpadový plyn z prvej veternej skrine alebo prvého dielu veternej skrine, obsahujúci falošný vzduch, vstupujúci na čelnej strane aglomeračného pása, vedie sa do obežného plynu a zvyškový plyn sa odťahuje z nasledujúcich veterných skríň. Tým sa dosiahne to, že sa falošný vzduch neodvádza ihneď preč spolu so zvyškovým plynom, ale že sa využíva na posilnenie obsahu kyslíka v obežnom plyne. Tento spôsob práce je výhodný, keď sa posilnenie obsahu kyslíka obežného plynu uskutočňuje s pomocou vzduchu len málo obohateného kyslíkom.

Ďalšie uskutočnenie spočíva v tom, že sa zvyškový plyn odťahuje z veterných skríň aglomeračného pása, v ktorých odpadový plyn obsahuje vysoké koncentrácie škodli4

SK 281770 Β6 vín a tieto sa odstraňujú zo zvyškového plynu. Tým sa získa zvyškový plyn, ktorý obsahuje najväčšie množstvo škodlivín odpadávajúcich pri aglomeračnom procese, a odstránenie škodlivín sa môže uskutočňovať vo veľmi malom objeme plynu. Týmto spôsobom sa môžu odstraňovať napríklad neželezné kovy, najmä zinok a olovo, prípadne ich zlúčeniny, selektívne z odpadového plynu. To je výhodné najmä vtedy, keď aglomeračná zmes obsahuje hutiarske zvyškové látky ako prach z konvertoru, prach z aglomeračného zariadenia atď., pretože tieto majú veľký podiel neželezných kovov.

Ďalšie uskutočnenie spočíva v tom, že sa z veterných skríň aglomeračného pása odťahuje čiastočný prúd obežného plynu, v ktorých odpadový plyn obsahuje vysoké koncentrácie škodlivín, škodliviny sa sčasti odstránia z čiastočného prúdu a čiastočný prúd sa vedú späť do obežného plynu. Tiež týmto spôsobom sa môžu škodliviny odstraňovať z relatívne malého objemu plynu.

kondenzácia vodnej pary a pranie CO_X ano

Príklady uskutočnenia vynálezu

Vynález je vysvetlený bližšie s pomocou príkladov.

Príklady sa vzťahujú na 400 ml aglomeračného zariadenia s nasledujúcimi charakteristickými veličinami: výroba aglomerátu spotreba kyslíka tvorba vodnej pary tvorba CO CO v odpadovom plyne množstvo odpadného plynu /NH_s/t aglomerátu

1.524,2 1.293,3 1.293.4 1.293,5 1.233,8 1.231,7

1.203,4 plyn odvedený preč/NH^/t aglomerátu

1.524,2 287,7 206,0 304,7 241,3 37,1 317 / %/ pôvodného množstva/ 100 18,5 19,4 20,0 15,8 2,4 20 obežný plyn /NH_sft aglomerátu - 1.005,6 997,4 988,8 992,5 1.015,6 976,1

578,5 t/h

56,9 Nnr/t aglomerátu

99,7 Nm³/t aglomerátu

79,3 Nm³/t aglomerátu 1%.

V nasledujúcej tabuľke sa príklad č. 0 týka zvyčajnej aglomerácie vzduchom a príklady 1 až 6 aglomerácie podľa vynálezu.

Príklady 1 až 3 ukazujú pomery pri rôznych obsahoch O₂ v aglomeračnom plyne/posilnený obežný plyn.

Príklad 4 ukazuje v porovnaní s príkladom 2 pomery pri zníženom množstve falošného vzduchu.

Príklad 5 ukazuje v porovnaní s príkladom 4 pomery pri kondenzácii vodnej pary a vypraní CO₂ v odpadnom plyne.

Príklad 6 ukazuje v porovnaní s príkladom 2 pomery pri zníženom obsahu O₂ v pridávanom plyne obohatenom kyslíkom.

zloženie prúdov plynu

	72,5	26,6	25,9	25.2	12,8	83,3	30,0
0,/%/	15,5	9,6	12,1	14,5	11.7	13,7	12,1
H,O/%/	6,8	35,2	34,2	33,3	41,6	1.8	31,9
00,/%/	4,2	27,6	26,8	26,0	32,9	0.0	25,0
CO/%/	1,0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.2	1,0

množstvo pridávaného plynu /NH,/t aglomerátu množstvo /NH^/t aglomerátu strata CO /ΝΗ^Λ aglomerátu

64,1 72,2 80,8 76,8 53,9 74,8

15,2 2.9 3,0 3,0 2.4 0,1 3,2 príklad č. 0 spôsob práce zvyčajný podlá vynálezu

V nasledujúcich príkladoch 7 až 9 sú uvedené parametre na prídavok vzduchu ako plynu bohatého na kyslík. Množstvá plynu sú uvedené v Nm3/t vyrobeného aglomerátu.

nasiate množstvo plynu/N^t aglomerátu 1204,8 1069,6 1069,6 1069,6 1069,6 1069,6

1069,6 obsah O_Lv aglomeračnom plyne (%) 21.0 15,0 10,0 21,0 18,0 18,0

18,0 falošný vzduch /NH^t aglomerátu 197,0 98,5 98,5 98,5 39,4 39,4 98,5 í % pôvodného množstva/ 100,0 50,0 50,0 50,0 20,0 20,0 50,0 obsah O_xv pridávanom plyne - 99,9 99,9 99,9 99,9 99,9

80,0

príklad	7	8	9
nasiate množstvo plynu	1185	1165	1165
% 0_Lnaslatom plyne	12	14	16
priradené množstvo
pridané množstvo vzduchu	385,45	474,48	600
množstvo odpad.plynu	1488.53	1489,4	1488,5
množstvo,ktoré sa dá
odstrániť	610,51	700.12	825,03
% pôvodného množstva	40,14	46,03	54,24
zloženia odpad.plynu v %
0*	7,55	9.19	10,86
H_tO	16,38	14,14	12.0
CO*	12,82	11,07	9,4
H*	63.25	84.60	66,76
CO	1,0	1.0	1.0
COiv nasávanom plyne
v %	18.6	6.85	4.6
h_lo	11.0	8.5	5.8
^Nl	88,5	70,46	73.1
CO	0,7	0.6	0.5

Ako vyplýva z príkladov existujú nasledujúce zákonitosti:

1. Pri rovnakom obsahu O₂ v aglomeračnom plyne

a) sa zvyšuje množstvo zvyškového plynu a so znižujúcim sa obsahom O₂ v pridávanom plyne bohatšieho na kyslík,

b) zvyšuje sa pridávané množstvo O₂ na tonu vyrobeného aglomerátu so zvyšujúcim sa obsahom O₂ v pridávanom plyne bohatšom na kyslík.

2. Pri rovnakom množstve zvyškového plynu sa zvyšuje množstvo pridávaného O₂ na tonu vyrobeného aglomerátu so zvyšujúcim sa obsahom O₂ v pridávanom plyne bohatšom na kyslík a zvyšujúcim sa obsahom O₂ v aglomeračnom plyne.

3. Pri rovnakom obsahu O₂ v pridávanom plyne bohatšom na kyslík sa znižuje množstvo zvyškového plynu a množstvo O₂ na tonu vyrobeného aglomerátu so znižujúcim sa obsahom O₂ v aglomeračnom plyne.

4. Pri rovnakom prídavku O₂ sa zvyšuje množstvo zvyškového plynu so zvyšujúcim sa obsahom O₂ v aglomeračnom plyne a znižujúcim sa obsahom O₂ v pridávanom plyne bohatšom na kyslík.

V nasledujúcich príkladoch 10 a 11 je uplatnený vzťah k príkladom 3 a 7.

Príklad 10

Množstvo zvyškového plynu odvedené preč predstavovalo 304,7 Nm³/t aglomerátu. Toto množstvo plynu sa odtiahne na 12 % dĺžke aglomeračného pása, počítané od začiatku dráhy nasávania. Zvyškový plyn obsahoval 7,1 % množstva SO₂ odpadávajúceho z celkového množstva odpadového plynu a 2,6 % chloridov pripadajúcich na všetok odpadový plyn.

Príklad 11

Množstvo zvyškového plynu odvedené preč bolo 610,51 Nm*/t aglomerátu. Toto množstvo plynu sa odtiahne na 36 % dĺžke aglomeračného pása, počítané od začiatku dráhy nasávania. Zvyškový plyn obsahoval 14,2 % množstva SO₂ pripadajúce na všetok odpadový plyn a 9,1 % chloridov pripadajúcich na všetok odpadový plyn.

Na obrázku je znázornené rozdelenie prúdu hmoty SO₂a chloridov na jeden prevádzkový prípad. Každý bod merania ukazuje percentný podiel škodlivín vo veternej skrini aglomeračného zariadenia vztiahnuté na celkové množstvo škodlivín (100 %) vo všetkom odpadovom plyne.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

1. Spôsob aglomerácie látok obsahujúcich oxid železa na aglomeračnom zariadení, pri ktorom sa do aglomeračného zariadenia vnáša aglomeračná zmes, obsahujúci pevné palivo, povrch aglomeračnej zmesi sa zapáli, aglomeračnou zmesou vedú plyny obsahujúce kyslík, časť odpadového plynu sa po obohatení prídavkom plynov bohatších na kyslík vracia späť ako obežný plyn obsahujúci kyslík a druhá časť odpadového plynu sa odvádza ako zvyškový plyn, vyznačujúci sa tým, že ako zvyškový plyn odvádza preč iba množstvo odpadového plynu, ktoré zodpovedá plynu vzniknutému počas aglomeračného procesu plus plynu bohatšiemu na kyslík, pridávaného na posilnenie plus falošnému vzduchu vzniknutému zvonku mínus spotrebovanému kyslíku, druhý čiastočný prúd odpadového plynu sa vracia späť ako obežný plyn a pred doplnením aglomeračnej zmesi prídavkom plynov bohatších na kyslík sa posilní na obsah kyslíka maximálne 24 % obj.

2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že posilnenie obežného plynu sa uskutočňuje až na obsah kyslíka 16 až 22 % obj.

3. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa t ý m , že sa posilnenie obežného plynu uskutočňuje na obsah kyslíka 18 až 21 % obj.

4. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že sa posilnenie obežného plynu uskutoční na obsah kyslíka 10 až 16 % obj.

5. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že sa tlak v plynovom poklope nad aglomerčnou zmesou udržiava konštantné v rozmedzí 0,9.10 * Mpa až 1,2.10 * Mpa.

6. Spôsob podľa jedného z nárokov laž 5, vyznačujúci sa tým, že sa množstvo pevného paliva pridávaného do aglomeračnej zmesi znižuje v súlade so spaľovacím teplom monoxidu uhoľnatého privádzaného späť do obežného plynu.

7. Spôsob podľa jedného z nárokov laž 6, vyznačujúci sa tým, že množstvo zvyškového plynu sa znižuje vykondenzovaním vody a/alebo vypraním dioxidu uhličinatého a/alebo viazaním síry pridaním vápna.

8. Spôsob podľa jedného z nárokov laž 7, vyznačujúci sa tým, že sa obežný plyn na zabránenie prekročenia rosnej teploty kyseliny sírovej zohrieva.

9. Spôsob podľa nároku 7, vyznačujúci sa t ý m , že sa pri vykondenzovaní vody zo zvyškového plynu najskôr zvyšuje rosná teplota plynu vstrekovaním vody a potom sa uskutočňuje vykondenzovanie nepriamym ochladením.

10. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 9, v y z n a č u j ú c i sa tým, že sa obežný plyn pred vrátením späť zbaví nahrubo prachu a oddelený prach sa vracia späť do aglomeračnej zmesi.

11. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 10, v y značujúci sa tým, že sa obežný plyn používa ako uzatvárací plyn.

12. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 11, v y značujúci sa tým, že odpadový plyn sa na odstránenie plynných škodlivín a pevných látok spracováva v cirkulujúcej vrstve s pevnými sorpčnými prostriedkami pri teplotách pod 150 °C, výhodne pri 80 až 60 °C.

13. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 12, vy značujúci sa tým, že sa zvyškový plyn odťahuje pred začiatkom aglomeračného zariadenia.

14. Spôsob podľa nároku 11, vyznačujúci sa t ý m , že sa na značnú dĺžku aglomeračného pása, do ktorej sa vracia obežný plyn, nastrieka na povrch roztok obsahujúci hydroxid vápenatý a/alebo hydroxid horečnatý.

15. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 14, v y značujúci sa tým, že sa čiastočný prúd obežného plynu odťahuje z veterných skríň aglomeračného pása, v ktorých odpadový plyn obsahuje vysoké koncentrácie škodlivín, škodliviny sa odstraňujú z čiastočného prúdu a čiastočný prúd sa vedie späť do obežného plynu.