SU1756362A1 - Process for reduction roasting of siderite ore in shaft furnace - Google Patents

Process for reduction roasting of siderite ore in shaft furnace Download PDF

Info

Publication number
SU1756362A1
SU1756362A1 SU904860684A SU4860684A SU1756362A1 SU 1756362 A1 SU1756362 A1 SU 1756362A1 SU 904860684 A SU904860684 A SU 904860684A SU 4860684 A SU4860684 A SU 4860684A SU 1756362 A1 SU1756362 A1 SU 1756362A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
gas
reduction
ore
reducing
burning
Prior art date
Application number
SU904860684A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Эммануилович Бланк
Вениамин Васильевич Червоткин
Борис Александрович Боковиков
Надежда Георгиевна Чиркова
Валентин Александрович Красноборов
Валерий Александрович Морозов
Леопольд Игоревич Леонтьев
Валерий Иннокентьевич Двинин
Original Assignee
Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники filed Critical Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники
Priority to SU904860684A priority Critical patent/SU1756362A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1756362A1 publication Critical patent/SU1756362A1/en

Links

Classifications

    • 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
    • Y02P10/143Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions of methane [CH4]

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Сущность: процесс обжига сидеритовых руд в шахтных печах включает нагрев, безокислительный обжиг с получением продукта со степенью восстановлени  до рО2 - 20% и довосстановление до рО2 90- 95% смесью газов, содержащей восстановление до ро2 - 90-95% смесью газов, содержащей восстановител  (Н2+СО) и метан. Довосстановление ведут в две стадии: в начале руду восстанавливают в противотоке до 50-55%, добавл   к восстановительному газу продукты неполного сгорани  природного газа, сжигаемого с коэффициентом избытка воздуха а- 0,4-0,42, а затем окончательно довосстанавливают восстановительным газом в режиме пр мотока. При этом газ, участвовавший в довосстановле- нии на первой стадии, используют в процессе обжига руды путем дожигани  его в слое воздухом, подводимым через пиковые горелки на двух уровн х по высоте зоны обжига с расходами, соответствующими а- 0,7-0,8 и а 1,7-1,9 на нижнем и верхнем уровн х соответственно. 1 ил.Essence: the process of calcining siderite ores in shaft furnaces involves heating, non-oxidizing roasting to obtain a product with a reduction degree to pO2 - 20% and re-reduction to pO2 with 90-95% gas mixture containing reduction to p02 - 90-95% gas mixture containing a reducing agent (H2 + CO) and methane. Dovosstanovlenie lead in two stages: at the beginning of the ore is reduced in countercurrent up to 50-55%, adding to the reducing gas the products of incomplete combustion of natural gas combusted with an excess air coefficient a-0.4-0.42, and then finally recovering the reducing gas into mode pr motoka. In this case, the gas involved in the re-reduction at the first stage is used in the process of burning the ore by after-burning it in the layer with air supplied through the peak burners at two levels along the height of the burning zone with flow rates corresponding to a- 0.7-0.8 and a 1.7-1.9 at the lower and upper levels x, respectively. 1 il.

Description

Изобретение относитс  к способам подготовки железорудного сырь  к металлургическому переделу и может быть использовано при проведении процесса обжига сидеритовой руды.The invention relates to methods for preparing iron ore raw materials for metallurgical processing and can be used during the process of calcining siderite ore.

Целью изобретени   вл етс  сокращение расхода топлива и повышение металлургической ценности готового продукта.The aim of the invention is to reduce fuel consumption and increase the metallurgical value of the finished product.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно с пособу обжига сидеритовой руды в шахтной печи, включающему ее нагрев, безокислительный обжиг с получением продукта со степенью восстановлени  по кислороду до 20% и довосстановление смесью газов, содержащей восстановители (Н2, СО) и метан, довосстановление ведут в две стадии: вначале руду восстанавливают в проти- вотоке до рО2 50...55%. добавл   к перешедшему из нижней зоны металлизации восстановительному газу продукты неполного сгорани  природного газа, сжигаемого с 0,40...0,42, а затем окончательное довосстановление ведут восстановительным газом в зоне металлизации в режиме пр мотока, причем газ, участвующий в процессе довосстановлени  руды на первой стадии, используют в процессе обжига руды путем Дожигани  газа в слое воздухом, подводимым через пиковые горелки на двух уровн х по высоте зоны обжига с а- 0,7...0,8 на нижнем уровне и с а 1,7...1,9 на верхнем уровне.The goal is achieved by the fact that according to the firing aid of siderite ore in a shaft furnace, including its heating, non-oxidizing firing to produce a product with a degree of oxygen reduction up to 20% and re-reduction with a mixture of gases containing reductants (H2, CO) and methane, re-reduction leads in two stages: first, the ore is reduced in opposition to a pO of 50 ... 55%. adding to the reducing gas that has passed from the lower metallization zone, products of incomplete combustion of natural gas combusted from 0.40 ... 0.42, and then the final re-reduction is carried out with a reducing gas in the metallization zone in the prime mode, and the gas participating in the ore reduction process in the first stage, in the process of burning the ore by the afterburning of gas in the layer with air supplied through the peak burners at two levels along the height of the burning zone with a = 0.7 ... 0.8 at the bottom level and with a 1.7. ..1.9 at the top level.

Разделение процесса довосстановлени  на две стадии позволит провести его без использовани  специальных конверсионных аппаратсв дл  получени  восстановительного газа, т.к. восстановление высших оксидов железа, не требующее высокогоSeparating the re-reduction process into two stages will allow it to be carried out without using special conversion equipment to produce a reducing gas, since recovery of higher iron oxides, not requiring high

ч елate

сьis smiling

0000

о юo you

восстановительного потенциала, происходит в верхней зоне за счет смеси восстановительного газа нижней зоны и продуктов неполного сгорани , содержащей 35...40% Н2. 15..20% СО. 2...5% СН4. З5...40% N2, 2...5% НаО и СОа.reduction potential occurs in the upper zone due to a mixture of reducing gas in the lower zone and products of incomplete combustion, containing 35 ... 40% H2. 15..20% CO. 2 ... 5% CH4. S5 ... 40% N2, 2 ... 5% NaO and SOA.

Полное использование химического тепла газа за счет его дожигани  в верхней зоне позволит значительно сократить общий расход топлива.Full utilization of chemical heat of gas due to its afterburning in the upper zone will significantly reduce the overall fuel consumption.

Окончательное до восстановление, осуществл емой в зоне металлизации восстановительным газом с содержанием 30...35%The final before the recovery, carried out in the metallization zone reducing gas with a content of 30 ... 35%

СН4 И 60...65% СО+Н2, ПОЗВОЛИТ ПОВЫСИТЬCH4 and 60 ... 65% WITH + Н2, WILL ALLOW to increase

металлургическую ценность готового продукта .metallurgical value of the finished product.

Процессы нагрева, обжига и довосста- новлени  на первой стадии осуществл ют в режиме противотока газа и материала. Про- тивоточча  схема движени  в тепловом отношении  вл етс  наиболее выгодной, так как обеспечивает минимальные потери тепла с уход щими газами. Дл  второй стадии процесса довосстановлени  предлагаетс  пр моточна  схема движени  потоков газа и материала и при наличии перетока части восстановительного газа в верхнюю зону позволит исключить поступление с более низким восстановительным потенциалом продуктов сгорани  природного газа в цикл окончательного восстановлени , а также позволит создать оптимальный тепловой режим процесса окончательного довосстановлени  с минимальным расходом топлива.The processes of heating, firing, and refining in the first stage are carried out in a countercurrent mode of gas and material. An antipoint flow pattern in thermal terms is most advantageous, since it provides minimal heat loss with flue gases. For the second stage of the recovery process, a flow pattern of gas and material flows is proposed and, if there is a flow of a part of the reducing gas into the upper zone, it will be possible to eliminate the flow of natural gas into the final reduction cycle with a lower reduction potential of the combustion products of natural gas. Recovery with minimal fuel consumption.

Переток части восстановительного газа из цикла окончательного восстановлени  при смешении его с продуктами неполного сгорани  природного газа в соотношении 1:(3...4} значительно повышает восстановительный потенциал смеси.The flow of a part of the reducing gas from the final reduction cycle when mixed with the products of incomplete combustion of natural gas in a ratio of 1: (3 ... 4} significantly increases the reduction potential of the mixture.

На чертеже представлена схема технической реализации способа восстановительного обжига сидэритовой руды в шахтной печи.The drawing shows a diagram of the technical implementation of the method of recovery firing of siderite ore in a shaft furnace.

На схеме изображена шахтна  печь 1 с циклонной горелкой 2 дл  получени  продуктов неполного сгорани  природного газа , аппараты сухой газоочистки (фильтры) 3, регенеративные воздухонагреватели 4, котлы-утилизаторы на колошниковом и гор чем оборотном газе 5, скруббер-охладитель 6, труба Вентури 7, аппарат воздушного охлаждени  8, каппеуловитель 9, компрессор 10, смеситель 11, регенеративные газоподогреватели 12, пиковые горелки 13.The diagram shows a shaft furnace 1 with a cyclone burner 2 for producing products of incomplete combustion of natural gas, dry gas cleaning apparatuses (filters) 3, regenerative air heaters 4, waste heat boilers for hot and circulating gas 5, scrubber-cooler 6, Venturi tube 7 , air-cooled apparatus 8, air heater 9, compressor 10, mixer 11, regenerative gas heaters 12, peak burners 13.

Способ осуществл етс  следующим образом .The method is carried out as follows.

В верхней части шахтной печи 1 сидери- това  руда нагреваетс  до температурыIn the upper part of the shaft furnace 1, the siderite ore is heated to a temperature

5five

950°С, обжигаетс  и восстанавливаетс  до степени восстановлени  pQ2 - 50...55%. Процесс обжига проводитс  в атмосфере продуктов дожигани  газа, поступающего950 ° C, burned and restored to the degree of reduction pQ2 - 50 ... 55%. The firing process is carried out in the atmosphere of products of afterburning of the gas entering

из зоны предварительного восстановлени . Воздух подаетс  через пиковые горелки 13, расположенные на двух уровн х по высоте зоны обжига: В нижней части зоны дожигание ведетс  с а- 0,7...0,8, а в верхней частиfrom the pre-recovery area. Air is supplied through peak burners 13, located on two levels along the height of the burning zone: In the lower part of the zone, afterburning is conducted from a- 0.7 ... 0.8, and in the upper part

с а 1,7....1,9. В процессе безокислительного обжига получают продукт с ро2 20%. Далее обожженна  руда восстанавливаетс  до степени восстановлени  ро2 50...55% смесью газов, получаемых в циклонной горелке 2 и поступающих из зоны металлизации шахтной печи в соотношении (3..,4);1. Природный газ в циклонной горелке 2 сжигаетс  с коэффициентом расхода возп духа а 0,4...0,42. Воздух перед подачей в горелку нагреваетс  до 700°С в регенеративных воздухонагревател х 4.with a 1.7 .... 1.9. In the process of non-oxidizing roasting, a product with po2 of 20% is obtained. Next, the burned ore is reduced to a degree of reduction of rho2 50 ... 55% with a mixture of gases produced in the cyclone burner 2 and coming from the metallization zone of the shaft furnace in the ratio (3 .., 4); 1. Natural gas in a cyclone burner 2 is burned with a coefficient of flow rate of 0.4 to 0.42. The air before it enters the burner is heated to 700 ° C in regenerative air heaters 4.

Процессы нагрева, обжига и частичного восстановлени  сидеритовой руды в верх ней части шахтной печи осуществл етс  в противотоке газа и материала. Колошниковый газ отводитс  из печи с температурой 400...500°С, поступает в котел-утилизатор 5, проходит фильтры сухой газоочистки 3 иThe processes of heating, burning and partially reducing siderite ore in the upper part of the shaft furnace are carried out in a countercurrent of gas and material. The flue gas is removed from the furnace with a temperature of 400 ... 500 ° C, enters the waste-heat boiler 5, passes through dry gas cleaning filters 3 and

0 сбрасываетс  в дымовую трубу.0 is discharged into the chimney.

Предварительно нагрета  до 950°С и восстановленна  до рО2 50...55% сидери- това  руда через разделительную зону поступает в зону металлизации, где вPreheated to 950 ° С and 50 ... 55% of siderit ore restored to pO2 through the separation zone enters the metallization zone, where

5 пр мотоке материала и газа, содержащего 60...65% восстановителей (СО+Н2) и 30...35% метана, проводитс  ее окончательное довосстановление до (рО2 90.,.95%. Расход водорода на процесс металлизации5 flow of the material and gas containing 60 ... 65% of reducing agents (CO + H2) and 30 ... 35% of methane, is carried out its final re-reduction to (pO2 90.,. 95%. Consumption of hydrogen for the metallization process

0 в зоне компенсируетс  за сче г термокаталитического разложени  природного газа на поверхности нагретой и частично металли- зованной руды. Металлическое железо, образующеес  в процессе восстаноплени ,0 in the zone is compensated for the thermally catalytic decomposition of natural gas on the surface of the heated and partially metallized ore. Metallic iron, formed in the process of restoring,

5  вл етс  активным катализатором процесса разложени  природного газа.5 is an active catalyst for the decomposition of natural gas.

Газ из зоны металлизации и охлаждени  с температурой 600-650°С поступает в газотрубный котел-утилизатор 5, далее в скруб0 бер-охладитель 6, где происходит его охлаждение и снижение запыленности. Более глубока  очистка оборотного газа от пыли осуществл етс  в трубе Вентури 7. Очищенный от пыли оборотный газ поступа5 ет в аппарат воздушного охлаждени  8, затем в каплеуловитель 9 и компремируетс  компрессором 10. Далее часть газа направл етс  а зону охлаждени  шахтной печи, друга  часть газа смешиваетс  с природным газом в смесителе 11 и возвращаетс  в зонуThe gas from the metallization and cooling zone with a temperature of 600-650 ° C enters the gas-tube waste heat boiler 5, then into the ber-cooler 6, where it is cooled and the dust content decreases. A deeper cleaning of the circulating gas from dust is carried out in the Venturi tube 7. The cleared dust from the circulating gas enters the air-cooled apparatus 8, then into the drip catcher 9 and is compressed by the compressor 10. Next, part of the gas is directed to the cooling zone of the shaft furnace, the other part of the gas mixed with natural gas in mixer 11 and returned to the zone

металлизации шахтной печи. Дл  обеспечени  необходимого температурного режима зоны металлизации восстановительный газ перед подачей в печь нагревают в регенера- тивных газонагревател х 12 до 850°С. В этом случае количества теплоты от охлаждени  материала с 950°С до 680°С достаточно дл  проведени  эндотермических реакций восстановлени  оксида железа и разложени  природного газа,metallization shaft furnace. To provide the required temperature conditions for the metallization zone, the reducing gas is fed into regenerative gas heaters 12 to 850 ° C before being fed into the furnace. In this case, the amount of heat from cooling the material from 950 ° C to 680 ° C is sufficient to conduct endothermic reactions to reduce iron oxide and decompose natural gas,

В нижней части шахтной печи (зона охлаждени ) провод т охлаждение метал- лизоаанного продукта с 680 до 50°С в противотоке за счет подачи в зону очищенного и охлах денного оборотного газа. In the lower part of the shaft furnace (cooling zone), the metallized product is cooled from 680 to 50 ° C in countercurrent by supplying clean circulating gas to the zone of purified and cooled.

Холодный металлизованный продукт с содержанием 1,4....1,5% углерода выгружаетс  из печи и подаетс  в отделение брикетировани . Брикетирование практически исключает возможность вторичного описа- ни  и существенно улучшает транспортабельность готового продукта, Благодар  значительному (до 17-20 %) содержанию оксида магни  металлизованные брикеты из сидеритовой руды можно использать в ка- честве природнолегированного сырь  в доменном и конвертерном производстве.A cold metallized product with a content of 1.4 ... 1.5% of carbon is discharged from the furnace and fed to the briquette section. Briquetting virtually eliminates the possibility of secondary description and significantly improves the transportability of the finished product. Due to the significant content of magnesium oxide (up to 17–20%), metalized siderite ore briquettes can be used as natural material in the blast furnace and converter production.

Предлагаемый способ обжига сидеритовой руды обеспечивает снижение расхода природного газа по сравнению с известным на 10%, а повышение конечной степени восстановлени  с 84 ... 87% до 90 ... 95% улучшает металлургическую ценность готового продукта.The proposed method of burning siderite ore reduces natural gas consumption by 10% compared to the known, and the increase in the final reduction rate from 84 ... 87% to 90 ... 95% improves the metallurgical value of the finished product.

Claims (1)

Формула изобретени  Способ восстановительного обжига сидеритовой руды в шахтной печи, включающий ее нагрев, безокислительный обжиг с получением продукта со степенью восстановлени  до ро2 20% довосстановление смесью газов, содержащей восстановители (На, СО) и метан, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  расхода топлива и повышени  металлургической ценности готового продукта, довосстановление провод т в две стадии, на первой из которых осуществл ют восстановление до 50- 55% в режиме противотока с восстановительным газом, к которому добавл ют продукты сгорани  природного газа, сжигаемого с коэффициентом избытка воздуха а 0,4-0,42, а вторую провод т восстановительным газом в режиме пр мотока - причем и газ, участвовавший в довосстановлении на первой стадии, используют дл  обжига руды путем его дожигани  в слое воздухом, подводимым через пиковые горелки на двух уровн х по высоте зоны обжига с расходами , соответствующими а - 0,7-0,8 и а 1,7-1,9 на нижнем и верхнем уровн х соответственно .Claims The method of reductive roasting of siderite ore in a shaft furnace, including its heating, non-oxidizing roasting to obtain a product with a reduction to rO2, 20% re-reduction with a mixture of gases containing reducing agents (Na, CO) and methane, characterized in that in order to reduce consumption fuel and increase the metallurgical value of the finished product, the restoration is carried out in two stages, the first of which is carried out by reducing to 50–55% in countercurrent mode with reducing gas, to which The products of combustion of natural gas burned with an air excess factor of 0.4-0.42 are added, and the second is carried out in reducing gas in the flow mode — moreover, the gas participating in the first stage re-reduction is used to burn the ore by burning it in the layer of air supplied through the peak burners at two levels along the height of the burning zone with costs corresponding to a = 0.7-0.8 and a 1.7-1.9 at the lower and upper levels, respectively. ВозАCarriage Х-.X-. рЈ| Природный газpЈ | Natural gas В дыновую mpyftfTo melon mpyftf 803tfyx 803tfyx 7 7 77 7 7
SU904860684A 1990-06-01 1990-06-01 Process for reduction roasting of siderite ore in shaft furnace SU1756362A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904860684A SU1756362A1 (en) 1990-06-01 1990-06-01 Process for reduction roasting of siderite ore in shaft furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904860684A SU1756362A1 (en) 1990-06-01 1990-06-01 Process for reduction roasting of siderite ore in shaft furnace

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1756362A1 true SU1756362A1 (en) 1992-08-23

Family

ID=21532936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904860684A SU1756362A1 (en) 1990-06-01 1990-06-01 Process for reduction roasting of siderite ore in shaft furnace

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1756362A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6270550B1 (en) * 1998-08-03 2001-08-07 Hatch Associates Ltd. Method for direct reduction of iron bearing pellets or lump iron ore

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 726199, кл. С 22 В 1/02, 1977. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6270550B1 (en) * 1998-08-03 2001-08-07 Hatch Associates Ltd. Method for direct reduction of iron bearing pellets or lump iron ore
GB2342360B (en) * 1998-08-03 2002-10-09 Hatch Ass Ltd Shaft furnace for direct reduction of iron bearing pellets or lump iron ore

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20060027043A1 (en) Method and apparatus for producing clean reducing gases from coke oven gas
JP2533817B2 (en) Integrated processing method for glass manufacturing
CN105492375B (en) Direct combustion heating method and apparatus for performing the same
US4380469A (en) Process and apparatus for continuously reducing and melting metal oxides and/or pre-reduced metallic materials
DE69909804D1 (en) BLAST FURNACE WITH NARROW HOOD AND METHOD FOR USING IT
WO2011032354A1 (en) External combustion and internal heating type coal retort furnace
CN114686633A (en) Method for pre-heat exchanging hydrogen by utilizing direct reduction iron furnace top gas
JP2002060254A (en) Shaft type lime kiln and production process of quicklime
US1800856A (en) Treating iron ore
SU1138036A3 (en) Method of operation of blast furnace and system for producing molten iron and reducing gas
SU1756362A1 (en) Process for reduction roasting of siderite ore in shaft furnace
JPH09508346A (en) N ▼ 2 ▼ Production of NO from O
CN113025771B (en) Grate type direct reduced iron production system and method for sintering machine
US3607225A (en) Process and apparatus for the direct reduction of iron ores
US1447071A (en) Process of agglomerating mixtures of fine ore and fuel in shaft furnaces
RU2006114771A (en) METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING A MELTED IRON
RU2196834C2 (en) Method for reforming reducing gas in the process of reducing ore in fluidized bed
EP0618302A1 (en) Metallurgical processes and appartus
SU739120A1 (en) Method of producing metallized product
SU653296A2 (en) Method of steel smelting in two-tank hearth furnace
CN106222447A (en) The pyrolysis of a kind of fume afterheat furnace interior recycling type lateritic nickel ore dry bulb group and reduction reaction system and method
US1795829A (en) Process of enriching a lean combustible gas
JPH08120314A (en) Production of iron carbide
SU1204871A1 (en) Method of preparing liquid fuel for steel melting furnaces
SU1651024A1 (en) Fine-grain fuel burning plant