UA119338C2 - Комплекс установок для виробництва сталі і спосіб експлуатації комплексу установок - Google Patents
Комплекс установок для виробництва сталі і спосіб експлуатації комплексу установок Download PDFInfo
- Publication number
- UA119338C2 UA119338C2 UAA201607598A UAA201607598A UA119338C2 UA 119338 C2 UA119338 C2 UA 119338C2 UA A201607598 A UAA201607598 A UA A201607598A UA A201607598 A UAA201607598 A UA A201607598A UA 119338 C2 UA119338 C2 UA 119338C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- gas
- production
- plant
- steel
- blast furnace
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 54
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 187
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 48
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 93
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 70
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 24
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 17
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 16
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 15
- 238000004939 coking Methods 0.000 claims description 10
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 8
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 claims description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 5
- 230000003851 biochemical process Effects 0.000 claims description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims 1
- 238000012983 electrochemical energy storage Methods 0.000 claims 1
- 229910001341 Crude steel Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 38
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 18
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 description 16
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 3
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 3
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 3
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 2
- 239000003923 scrap metal Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000010310 metallurgical process Methods 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011269 tar Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
- C21B5/06—Making pig-iron in the blast furnace using top gas in the blast furnace process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B7/00—Blast furnaces
- C21B7/002—Evacuating and treating of exhaust gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/285—Plants therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/38—Removal of waste gases or dust
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/38—Removal of waste gases or dust
- C21C5/40—Offtakes or separating apparatus for converter waste gases or dust
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/02—Hydrogen or oxygen
- C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
- F01K7/16—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
- F27B1/02—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces with two or more shafts or chambers, e.g. multi-storey
- F27B1/025—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces with two or more shafts or chambers, e.g. multi-storey with fore-hearth
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
- F27B1/10—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
- F27B1/26—Arrangements of controlling devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
- F27D17/001—Extraction of waste gases, collection of fumes and hoods used therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
- F27D17/004—Systems for reclaiming waste heat
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
- F27D17/008—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases cleaning gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
- C21B5/001—Injecting additional fuel or reducing agents
- C21B2005/005—Selection or treatment of the reducing gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
- C21B2100/60—Process control or energy utilisation in the manufacture of iron or steel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
- C21B2100/60—Process control or energy utilisation in the manufacture of iron or steel
- C21B2100/62—Energy conversion other than by heat exchange, e.g. by use of exhaust gas in energy production
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2300/00—Process aspects
- C21B2300/02—Particular sequence of the process steps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27M—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS OF THE CHARGES OR FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS
- F27M2001/00—Composition, conformation or state of the charge
- F27M2001/02—Charges containing ferrous elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/10—Batteries in stationary systems, e.g. emergency power source in plant
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
- Y02P10/122—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by capturing or storing CO2
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
- Y02P10/143—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions of methane [CH4]
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/133—Renewable energy sources, e.g. sunlight
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Botany (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
Винахід належить до комплексу установок для виробництва сталі з доменною піччю (1) для виробництва чавуну, конвертерною сталеплавильною установкою (2) для виробництва нерафінованої сталі і з газопровідною системою для газів, які виділяються при виробництві чавуну і/або при виробництві нерафінованої сталі. Відповідно до винаходу комплекс установок додатково містить підключену до газопровідної системи хімічну установку (12) або біотехнологічну установку, а також накопичувач (25) енергії для покриття щонайменше частини потреб електричного струму для комплексу установок. Предметом винаходу також є спосіб експлуатації комплексу установок.
Description
Винахід належить до комплексу установок для виробництва сталі, а також до способу експлуатації комплексу установок.
Комплекс установок для виробництва сталі включає щонайменше доменну піч для виробництва чавуну, конвертерну сталеплавильну установку для виробництва нерафінованої сталі і газопровідну систему для газів, які виділяються при виробництві чавуну і/або при виробництві нерафінованої сталі. Комплекс установок може включати, крім того, електростанцію для генерування електроенергії, сконструйовану як газотурбінна електростанція або газопаротурбінна електростанція, яка експлуатується за допомогою газу, який містить щонайменше порцію суміші колошникового газу доменної печі, який виділяється при виробництві чавуну в доменній печі та/або порцію суміші конвертерного газу, який виділяється в конвертерній сталеплавильній установці.
У доменній печі чавун добувають із залізних руд, флюсів, а також коксу та інших відновників, таких, як вугілля, мазут, газ, біомаси, підготовлених утилізованих полімерних матеріалів або матеріалів, які містять інші вуглеводні. Як продукти реакції відновлення обов'язково утворюються СО, СО», водень і водяна пара. Колошниковий газ доменної печі, вилучений під час процесу в доменній печі, часто має, поряд з вищезазначеними складниками, високий вміст азоту. Об'єм газу і склад колошникового газу доменної печі залежить від використовуваної печі і від режиму експлуатації і є досить мінливим. Хоча зазвичай колошниковий газ доменної печі містить від 35 до 60 95 об'єму Ме», від 20 до 30 95 об'єму СО, від 20 до 30 95 об'єму СО?» і від 2 до 15 95 об'єму Не. Приблизно від 30 до 40 95 колошникового газу доменної печі, який виділяється при виробництві чавуну використовуються, як правило, для підігрівання гарячого повітря для процесу доменної печі в нагрівачах повітря; решта об'єму колошникового газу може використовуватися на інших зовнішніх заводських ділянках з метою обігріву або для генерування електроенергії.
У конвертерній сталеплавильній установці, підключеній до процесу доменної печі, чавун перетворюється на нерафіновану сталь. Такі шкідливі для процесу забруднення, як вуглець, кремній, сірка і фосфор видаляються при нагнітанні кисню на рідкий чавун. Так як процеси окислення викликають сильне виділення тепла, як холодильний агент часто додають металобрухт в обсягах до 25 95 у відношенні до чавуну. Крім того, додають вапно для утворення
Зо шлаків і легуючих компонентів. З конвертера для виробництва сталі видаляється конверторний газ, який має високий вміст СО, а, крім того, він містить азот, водень і СО». Типовий склад конвертерного газу має від 50 до 70 95 об'єму СО, від 10 до 20 95 об'єму Ме, приблизно, 15 95 об'єму СО» і, приблизно, 2 95 об'єму Не». Конверторний газ або спалюють у факелі, або, - в сучасних сталеплавильних комбінатах, - уловлюють і відводять для енергетичного використання.
Комплекс установок опціонально може експлуатуватися в поєднанні з коксувального установкою. В цьому випадку описаний вище комплекс установок додатково містить установку коксової печі, в якій вугілля перетворюють за допомогою процесу коксування на кокс. При коксуванні вугілля в кокс виділяється коксовий газ, який має високий вміст водню і значні кількості СНа. Зазвичай коксовий газ містить від 55 до 70 95 об'єму Н», від 20 до 30 95 об'єму
СнНеае, близько 10 95 об'єму М і від 5 до 10 95 об'єму СО. Додатково коксовий газ має частки СО»,
МНз ії Н25. На практиці коксовий газ використовують на різних заводських ділянках в цілях нагрівання і в процесі роботи електростанції для виробництва електроенергії. Крім того, відомо, що коксовий газ разом з колошниковим газом доменної печі або з конвертерним газом використовують для виробництва синтез-газу. Відповідно до відомого з ММО 2010/136313 А1 способу коксовий газ розділяють на збагачений воднем потік газу і на потік залишкового газу, який містить СН» і СО, причому потік залишкового газу підводять до процесу доменної печі, а збагачений воднем потік газу змішують з колошниковим газом доменної печі і переробляють його на синтез-газ. З ЕР 0 200 880 А2 відомо змішування конвертерного газу та коксового газу і використання його як синтез-газу для синтезу метанолу.
В інтегрованому металургійному заводі, який експлуатується в поєднанні з коксувальною установкою, майже від 40 до 50 95 неочищеного газу, що виділяється у вигляді колошникового газу доменної печі, конвертерного газу та коксового газу, використовують для технологічних процесів. Майже від 50 до 60 95 утворених газів відводять до електростанції і використовують для вироблення електроенергії. Вироблений в електростанції електричний струм покриває потребу електричного струму для виробництва чавуну і виробництва нерафінованої сталі. В ідеальному випадку енергобаланс замкнутий, тому, беручи до уваги залізну руду і вуглець у вигляді вугілля і коксу як енергоносія, не потрібно жодного іншого введення енергії, а крім нерафінованої сталі та шлаку з комплексу установок не виходить жодних інших продуктів.
З огляду на вищевикладене, в основі винаходу лежить завдання подальшого удосконалення економічності всього процесу і пропонується комплекс установок, за допомогою якого можна зменшити витрати на виробництво сталі. Крім того, метою є зниження викидів СО» при виробництві нерафінованої сталі.
Виходячи з комплексу установок для виробництва сталі з доменної піччю для виробництва чавуну, конвертерної сталеплавильної установкою для виробництва нерафінованої сталі і з газопровідної системою для газів, що виділяються при виробництві чавуну і/або при виробництві нерафінованої сталі, відповідно до винаходу передбачено, що комплекс установок додатково має підключену до газопровідної системи хімічну установку або біотехнологічну установку, а також накопичувач енергії для покриття щонайменше частини потреб електричного струму для комплексу установок. Кращі варіанти виконання відповідно до запропонованого комплексу установок описуються в пп. 2-4 формули винаходу.
Предметом винаходу також є спосіб згідно з пунктом 5 формули винаходу експлуатації комплексу установок для виробництва сталі, який включає щонайменше доменну піч для виробництва чавуну, конвертерну сталеплавильну установку і хімічну або біотехнологічну установку. Відповідно до запропонованого винаходом способу спочатку порцію суміші колошникового газу доменної печі, який виділяється при виробництві чавуну в доменній печі і/або порцію суміші конвертерного газу, який виділяється при виробництві нерафінованої сталі, після кондиціонування газу використовують як корисний газ для виробництва хімічних продуктів або підводять після кондиціонування газу в біотехнологічну установку і використовують для біохімічних процесів. Для покриття щонайменше частини потреби комплексу установок в електричному струмі передбачений накопичувач енергії. Накопичувач енергії живиться електричним струмом, який виробляється, щонайменше частково з відновлюваної енергії та він повторно віддає акумульовану енергію зі зміщенням у часі електричним споживачам комплексу установок.
Поставкам електричного струму з відновлюваної енергії, наприклад, від сонячних батарей або вітросилових установок, можуть загрожувати тимчасові коливання. У періоди, в які електричний струм з відновлюваної енергії доступний в достатньому обсязі і за вигідними цінами, накопичувач енергії заряджають, щоб за умов недостатнього постачання електроенергії
Зо та в періоди високих тарифів на електроенергію з накопичувача енергії можна було відбирати електричний струм, достатній для експлуатації комплексу установок. Інтеграція накопичувача енергії в комплекс установок забезпечує рівномірне виробництво чавуну і нерафінованої сталі, а також безперервну роботу експлуатованих в поєднанні з установками для виробництва чавуну і виробництва нерафінованої сталі хімічної або біотехнологічної установки. Відповідно до винаходу, комплекс установок може забезпечувати для живлення хімічної або біотехнологічної установки власне кажучи, рівномірний потік газу, який виділяється при виробництві чавуну і/або виробництві нерафінованої сталі. У порівнянні з описаним вище рівнем техніки, при якому від 50 до 60 95 виділених неочищених газів у вигляді колошникового газу доменної печі, конвертерного газу, а за необхідності, коксового газу, використовують в електростанції для виробництва електроенергії, за допомогою заявленого способу можна зменшити викид СО», якщо гази не спалюють, а перетворюють при хімічних реакціях або при біохімічному процесі в більш цінні продукти. Екологічна користь є тим більшою, чим більше електричного струму з відновлюваної енергії використовується для живлення накопичувача енергії та постачання електричних споживачів. При цьому користь винаходу також полягає в тому, що ступінь ефективності хімічної установки, в якій виділені при виробництві чавуну і/або виробництві нерафінованої сталі гази перетворюються на хімічні продукти, значно вища, ніж ступінь ефективності процесу роботи електростанції, в якій неочищені гази використовуються для вироблення електроенергії.
Електростанція для енергоживлення комплексом установок може використовуватися як постійна електростанція для забезпечення живленням комплексу установок, у випадку коли хімічна установка або біотехнологічна установка не працюють, або, коли вони не постачають акумульовану енергію для експлуатації виробничих установок для виробництва чавуну і виробництва нерафінованої сталі з бажаною потужністю.
У хімічній установці хімічні продукти можуть вироблятися з синтез-газу, який містить відповідно компоненти кінцевої продукції. Хімічними продуктами можуть бути, наприклад, аміак або метанол, або також інші вуглеводневі сполуки.
Для виробництва аміаку необхідно приготувати синтез-газ, який містить в правильному співвідношенні азот і водень. Азот можна добувати з колошникового газу доменної печі. Як джерело водню можна використовувати колошниковий газ доменної печі або конверторний газ, причому водень виробляють за допомогою процесу конверсії водяної пари і складової частини 60 СО (СО - НО - СбО2--Н2). Для виробництва вуглеводневих сполук, наприклад, метанолу,
потрібно підготувати синтез-газ, який власне складається з СО і/або двоокису вуглецю і Н», і який містить в правильному співвідношенні компоненти окису вуглецю і/або двоокису вуглецю і водню. Співвідношення описується часто модулем (Не-СО2)0СО ж- СО2). Водень можна виробляти, наприклад, за допомогою реакції конверсії водяної пари і складової частини СО в колошниковому газі доменної печі. Для підготовки СО можна задіяти конверторний газ. Як джерело СО» можна використовувати колошниковий газ доменної печі і/або конверторний газ.
В описаних вище рішеннях не можна повністю використовувати вміст С або М змішаного газу, так як існує дефіцит водню. Для можливості повного використання для виготовлення хімічних продуктів вмісту С або М газів, які виділлються при виробництві чавуну і/або виробництві нерафінованої сталі, згідно з іншим варіантом виконання способу запропонованого винаходом, додають водень, який утворюється в установці для виробництва водню.
Виробництво водню здійснюють переважно за допомогою електролізу води, причому електроліз води можна проводити за допомогою електричного струму з регенеративних джерел. Бажано, щоб установка для електролізу електрично була з'єднана з накопичувачем енергії і щонайменше частина необхідної для електролізу води електричної енергії відбиралась з накопичувача енергії. При електролізі води утворюється також кисень, який можна використовувати в доменній печі для виробництва чавуну і/або в конвертерній сталеплавильній установці для виробництва нерафінованої сталі.
В рамках винаходу замість хімічної установки для виробництва продуктів з синтез-газу також може використовуватися біотехнологічна установка. При цьому мова йде про установку для ферментації синтез-газу. Синтез-газ використовують за допомогою ферментації біохімічно, причому можна виготовляти такі продукти, як спирти (етанол, бутанол), ацетон або органічну кислоту. Ці продукти, виготовлені за допомогою ферментації синтез-газу, в даному випадку приведені тільки як приклад.
Комплекс установок додатково може включати установку коксувальної печі. Якщо виробництво чавуну і виробництво нерафінованої сталі здійснюють в поєднанні з коксувального установкою, порцію суміші колошникового газу доменної печі, який виділяється при виробництві чавуну і/або порцію суміші конвертерного газу, який виділяється в конвертерній сталеплавильній установці можна змішувати з порцією суміші коксового газу, який виникає в
Зо установці коксувальної печі, а змішаний газ використовувати як корисний газ. Для виробництва синтез-газу, наприклад, для синтезу аміаку можна використовувати, як корисний газ, суміш коксового газу і колошникового газу доменної печі або суміш коксового газу, конвертерного газу і колошникового газу доменної печі. Для виробництва вуглеводневих сполук придатний змішаний газ з коксового газу та конвертерного газу або змішаний газ з коксового газу, конвертерного газу і колошникового газу доменної печі. При цьому описані хімічні продукти, які можуть виготовлятися в хімічній установці з колошникового газу доменної печі, конвертерного газу та коксового газу - це тільки приклади використання для роз'яснення описаних в пунктах формули винаходу варіантів способу.
Неочищені гази: коксовий газ, конверторний газ / або колошниковий газ доменної печі - можуть готуватися окремо або в комбінаціях як компоненти змішаного газу, а потім підводитися як синтез-газ в хімічну установку. Підготовка, зокрема, газу коксової печі, передбачає очищення газу для відділення інгредієнтів, які заважають процесу, зокрема, смоли, сірки і сполук сірки, ароматичних вуглеводнів (ВТХ) і висококиплячих вуглеводнів. Крім того, необхідно кондиціонування газу для виробництва синтез-газу. В рамках кондиціонування газу змінюється вміст компонентів СО, СО», На всередині неочищеного газу. Кондиціонування газу включає, наприклад, адсорбцію зі зміною тиску для відділення і збагачення Н»5 і/або реакцію конверсії водяного газу для перетворення СО на водень і/або паровий реформінг для перетворення частки СН»; на СО і водень у коксовому газі.
Накопичувач енергії можна експлуатувати електрично поєднавши його з електростанцією, сконструйованою як газотурбінна електростанція або парогазотурбінна електростанція і експлуатувати з метою виробництва електроенергії за допомогою колошникового газу доменної печі, конвертерного газу або коксового газу, або утвореного щонайменше з двох цих газових компонентів змішаного газу. Електростанція і хімічна установка або біотехнологічна установка відносно газопроводу підключені паралельно. Потоки газу, які підводяться, з одного боку, до електростанції, а, з іншого боку, - до хімічної установки або біотехнологічної установки можна регулювати.
Крім того, під винахід підпадає, крім того, застосування електрохімічного або хімічного накопичувача енергії для інтеграції в комплекс установок для виробництва сталі відповідно до пункту 10 формули винаходу.
Далі наводяться пояснення винаходу за допомогою креслення, яке відображає тільки один варіант прикладу виконання. На фігурах схематично показані:
Фіг. 1. - спрощена блок-схема комплексу установок для виробництва сталі з доменною піччю для виробництва чавуну, конвертерною сталеплавильною установкою для виробництва нерафінованої сталі, установкою коксової печі для виробництва коксу, накопичувачем енергії, електростанцією і хімічної установкою;
Фіг. 2. - спрощена блок-схема комплексу установок, який додатково до зображеного на Фіг. 1 комплексу установок включає установку для виробництва водню.
Зображений на Фіг. 1 комплекс установок для виробництва сталі включає доменну піч 1 для виробництва чавуну, конвертерну сталеплавильну установку 2 для виробництва нерафінованої сталі і опціонально установку 17 коксової печі для виробництва коксу 19, необхідного для виробництва чавуну. Крім того, може бути передбачена електростанція 3, сконструйована як газотурбінна електростанція або газопаротурбінна електростанція, яка експлуатується за допомогою газу, який виділяється при виробництві чавуну, виробництві нерафінованої сталі і/або в установці коксової печі. З метою підведення газів передбачена газопровідна система.
У доменній печі 1 чавун добувають, власне кажучи, із залізної руди 4 і відновників 5, зокрема, коксу та вугілля. В процесі реакції відновлення утворюється колошниковими газ 7 доменної печі, який як основні компоненти містить азот, СО, СО» і Не. У конвертерній сталеплавильній установці 2, задіяній в процесах доменної печі, чавун б перетворюють на нерафіновану сталь 8. Забруднення, які заважають процесу, зокрема, вуглець, кремній і фосфор, видаляють за допомогою нагнітання кисню на рідкий чавун. Для охолодження може додаватися металобрухт в об'ємах до 25 95 відносно об'єму чавуну. Потім додають вапно для утворення шлаків і легуючий засіб. У головній частині конвертера конверторний газ 9, який містить багато СО, видаляється. Якщо комплекс установок додатково містить установку 17 коксової печі, то під час коксування вугілля 18 в кокс 19, утворюється, крім того, коксовий газ 20, який містить значну частку водню і СНае. Частина коксового газу 20 може використовуватися для нагрівання повітронагрівачів в доменній печі 1.
Як загалом зображено на Фіг. 1, до комплексу установок підводять вуглець як відновник 5 у вигляді вугілля і коксу, а також залізну руду 4. Продуктами є нерафінована сталь 8 і неочищені гази 7, 9, які відрізняються за об'ємом, складом і за теплотою згоряння та чистотою і які повторно використовуються в різних місцях в комплексі установок. При загальному розгляді від 40 до 50 95, бажано, майже 45 95, неочищених газів 7, 9 повторно повертаються в металургійний процес для виробництва чавуну або для виробництва нерафінованої сталі. Від 50 95 до 60 95, бажано, близько 55 95, неочищених газів 7, 9 підводять в хімічну установку 12 або їх можна використовувати для експлуатації електростанції 3. Замість хімічної установки 12 також може бути передбачена біотехнологічна установка.
Хімічна установка 12 або біотехнологічна установка підключена до газопровідної системи, а з погляду постачання газом - паралельно до електростанції 3. Газопроводна система має газову стрілку 13 з можливістю керування при експлуатації для розподілу об'ємів потоків газу, які підводяться до електростанції З і хімічної установки 12 або біотехнологічної установки. У напрямку потоку, перед газовою стрілююю 13, передбачено змішувальний пристрій 14 для виробництва змішаних газів 11, що складаються з колошникового газу 7 доменної печі, конвертерного газу 9 і/або коксового газу 20.
У зображеному на Фіг. 1 комплексі установок щонайменше одну порцію неочищеного газу, яка виділяється в комплексі установок у вигляді колошникового газу доменної печі, конвертерного газу, а за необхідності - газу коксової печі використовують після підготовки газу як корисний газ для виробництва хімічних продуктів. Для покриття потреби в електричному струмі комплексу установок залучається одержаний з зовнішніх джерел електричний струм 15, що виробляється щонайменше частково з відновлюваної енергії та отриманий, наприклад, з вітросилових установок, сонячних батарей, гідроелектростанцій і так далі. Додатково може використовуватися електричний струм електростанції 16.
Комплекс установок містить накопичувач 25 енергії. Він живиться електричним струмом 26, який виробляються щонайменше частково з відновлюваної енергії, і повторно передає акумульовану енергію зі зміщенням у часі споживачам електрики в комплексі установок.
Накопичувач 25 енергії експлуатується, крім того, в електричному з'єднанні з електростанцією 3.
Для досягнення безперервної експлуатації установок для виробництва чавуну і виробництва нерафінованої сталі та хімічної установки 12 як джерела живлення для хімічної установки 12 постійно повинен бути в наявності змішаний газ. | навпаки, щоб комплекс установок, в свою чергу, завжди мав для виробництва чавуну і виробництва нерафінованої сталі необхідний обсяг бо електричного струму, в періоди низьких тарифів на електроенергію і достатньої кількості наявної в розпорядженні відновлюваної енергії, електричну енергію акумулюють в накопичувачі 25 енергії. За відсутності в наявності достатнього обсягу відновлюваної енергії з зовнішніх джерел за прийнятними цінами, електричний струм відбирають з накопичувача 25 енергії.
Комплекс установок з інтегрованою електростанцією З сконструйований так, що електростанцію
З можна використовувати в постійному режимі експлуатації і вимикати щонайменше час від часу. Електростанцію З використовують тоді, коли хімічна установка 12 не працює або не постачає акумульовану енергію для забезпечення експлуатації комплексу установок. У цьому випадку комплекс установок експлуатується щонайменше частково за допомогою електричного струму електростанції 16. Завдяки цьому, уникають роботи хімічної установки 12 в режимі часткового навантаження або її перехід до дуже низьких параметрів режиму. Накопичувач 25 енергії виконаний у вигляді хімічного або електрохімічного накопичувача. Відповідно, це ж має місце, коли замість хімічної установки 12 використовують біотехнологічну установку.
У прикладі виконання на Фіг. 2 комплекс установок додатково містить установку 21 для виробництва водню, з'єднану з газопровідною системою трубопроводом 22, який подає водень.
Установка 21 для виробництва водню може бути, зокрема, установкою для електролізу води.
Проведення електролізу води є енергозатратним. Щонайменше частина необхідної для електролізу води електричної енергії відбирається з накопичувача 25 енергії. Додатково може використовуватися зовнішній електричний струм 26, який отримують переважно з регенеративних джерел. Вироблений електролізом води водень підводять в хімічну установку 12 разом з корисним газом у вигляді синтез-газу. Завдяки цьому можна значно збільшити виробничу потужність хімічної установки 12. Відповідно, це ж саме має місце, якщо замість хімічної установки 12 передбачена біотехнологічна установка.
Колошниковий газ 7 доменної печі, конверторний газ 9 і газ 20 коксової печі можуть як завгодно комбінуватися один з одним. Комбінацію потоків 7, 9, 20 газу орієнтують відповідно до бажаного синтез-газу або продукту, який повинен бути отриманий з синтез-газу в хімічній установці 12 або в біотехнологічної установці.
Claims (10)
- ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Зо 1. Комплекс установок для виробництва сталі, який містить доменну піч (1) для виробництва чавуну, конвертерну сталеплавильну установку (2) для виробництва нерафінованої сталі і газопровідну систему для газів, які виділяються при виробництві чавуну і/або при виробництві нерафінованої сталі, який відрізняється тим, що він додатково містить підключену до газопровідної системи хімічну установку (12) або біотехнологічну установку, а також 35 накопичувач (25) енергії для покриття щонайменше частини потреб електричного струму для комплексу установок, при цьому комплекс установок додатково містить установку (21) для електролізу води, під'єднану до хімічної установки (12) за допомогою трубопроводу (22), виконану з можливістю подачі водню і підключену до доменної печі (1) і/або до установки для виробництва нерафінованої сталі або для обробки нерафінованої сталі за допомогою 40 рециркуляційного пристрою (24) для кисню, при цьому накопичувач (25) енергії електрично з'єднаний з установкою (21) для електролізу для постачання електроенергії.
- 2. Комплекс установок за п. 1, який відрізняється тим, що накопичувач (25) енергії виконаний у вигляді хімічного або електрохімічного накопичувача енергії.
- 3. Комплекс установок за будь-яким з пп. 1 або 2, який відрізняється тим, що він додатково 45 містить електростанцію (3), сконструйовану як газотурбінна електростанція або газопаротурбінна електростанція, яка експлуатується за допомогою газу, що містить щонайменше порцію суміші колошникового газу доменної печі, що виділяється при виробництві чавуну в доменній печі (1) і/або порцію суміші конвертерного газу, який виділяється в конвертерній сталеплавильній установці (2), при цьому газопровідна система має газову стрілку 50 (13), виконану з можливістю перемикання для розподілу об'єму потоків газу, які підводяться до електростанції (3) і до хімічної установки (12).
- 4. Спосіб експлуатації комплексу установок для виробництва сталі, який включає щонайменше доменну піч (1) для виробництва чавуну, конвертерну сталеплавильну установку (2), хімічну установку (12) або біотехнологічну установку, а також накопичувач (25) енергії для покриття 55 щонайменше частини потреб електроенергії комплексу установок, при цьому щонайменше одну порцію суміші колошникового газу доменної печі, який виділяється при виробництві чавуну в доменній печі (1) і/або одну порцію суміші конвертерного газу, який виділяється при виробництві нерафінованої сталі, використовують після кондиціонування газу як корисний газ для виробництва хімічних продуктів або підводять після кондиціонування газу бо до біотехнологічної установки і використовують для біохімічних процесів;причому накопичувач (25) енергії живлять електричним струмом (26), який виробляють щонайменше частково з відновлюваної енергії, а акумульовану енергію повторно віддають споживачам електроенергії зі зміщенням у часі; при цьому корисний газ збагачують воднем, виробленим в установці (21) для електролізу за допомогою електролізу води, при цьому щонайменше частину необхідної для електролізу води електричної енергії відбирають з накопичувача (25) енергії.
- 5. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що кисень, який виділяється під час електролізу (21) води, використовують в доменній печі (1) для виробництва чавуну і/або в конвертерній сталеплавильній установці (2) для виробництва або обробки нерафінованої сталі.
- 6. Спосіб за п. 4 або 5, який відрізняється тим, що від 5 до 60 95 загального об'єму газу, який виділяється при виробництві чавуну у вигляді колошникового газу (7) доменної печі і в конвертерній сталеплавильній установці (2) у вигляді конвертерного газу (9) підводять до хімічної установки (12) і використовують для виробництва хімічних концентратів.
- 7. Спосіб за пп. 4-6, який відрізняється тим, що в корисний газ домішують коксувальний газ.
- 8. Спосіб за пп. 4-7, який відрізняється тим, що накопичувач (25) енергії експлуатують при електричному з'єднанні з електростанцією (3), яка сконструйована як газотурбінна електростанція або газопаротурбінна електростанція, яку експлуатують для генерування електроенергії за допомогою колошникового газу доменної печі, конвертерного газу або коксувального газу, або суміші газу, утвореної щонайменше одним із щонайменше двох цих компонентів, при цьому електростанція (3) і хімічна установка (12) або біотехнологічна установка з'єднані паралельно відносно газопроводу, причому об'єми підведених до електростанції (3) і до хімічної установки (12) потоків газу регулюють.
- 9. Спосіб за п. 8, який відрізняється тим, що електростанцію (3) використовують в постійному режимі експлуатації і час від часу відключають.
- 10. Застосування електрохімічного або хімічного накопичувача (25) енергії для інтеграції в комплекс установок для виробництва сталі за п. 1, який включає щонайменше доменну піч (1) для виробництва чавуну, конвертерну сталеплавильну установку (2) для виробництва нерафінованої сталі і хімічну установку (12), яка живиться колошниковим газом доменної печі і/або конвертерним газом, або біотехнологічну установку. пана Я пи ! : пн м п аа Ц ! : ; Кр ще ши ШИ ЩІ ЩІ ОВК нят ЩІ У о -К М ши щ ЩІ нин ен п нн В І он по ооо и и а о и лі рові ов ли лав о п ЯК Ж ї 1-щ г Га тар чу ВВ | 13 ОБ -6 і
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102013113950.7A DE102013113950A1 (de) | 2013-12-12 | 2013-12-12 | Anlagenverbund zur Stahlerzeugung und Verfahren zum Betreiben des Anlagenverbundes |
PCT/EP2014/003318 WO2015086152A1 (de) | 2013-12-12 | 2014-12-11 | Anlagenverbund zur stahlerzeugung und verfahren zum betreiben des anlagenverbundes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA119338C2 true UA119338C2 (uk) | 2019-06-10 |
Family
ID=52278546
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAA201607598A UA119338C2 (uk) | 2013-12-12 | 2014-11-12 | Комплекс установок для виробництва сталі і спосіб експлуатації комплексу установок |
Country Status (15)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10781498B2 (uk) |
EP (1) | EP3080310B1 (uk) |
KR (1) | KR102298466B1 (uk) |
CN (2) | CN105940118A (uk) |
AU (1) | AU2014361207B2 (uk) |
BR (1) | BR112016012900B1 (uk) |
CA (1) | CA2930469C (uk) |
DE (1) | DE102013113950A1 (uk) |
ES (1) | ES2712751T3 (uk) |
MX (1) | MX2016007044A (uk) |
PL (1) | PL3080310T3 (uk) |
RU (1) | RU2670513C1 (uk) |
TW (1) | TWI659925B (uk) |
UA (1) | UA119338C2 (uk) |
WO (1) | WO2015086152A1 (uk) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013113958A1 (de) | 2013-12-12 | 2015-06-18 | Thyssenkrupp Ag | Anlagenverbund zur Stahlerzeugung und Verfahren zum Betreiben des Anlagenverbundes |
DE102013113933A1 (de) | 2013-12-12 | 2015-06-18 | Thyssenkrupp Ag | Verfahren zur Erzeugung von Synthesegas im Verbund mit einem Hüttenwerk |
DE102013113913A1 (de) | 2013-12-12 | 2015-06-18 | Thyssenkrupp Ag | Anlagenverbund zur Stahlerzeugung und Verfahren zum Betreiben des Anlagenverbundes |
DE102013113950A1 (de) | 2013-12-12 | 2015-06-18 | Thyssenkrupp Ag | Anlagenverbund zur Stahlerzeugung und Verfahren zum Betreiben des Anlagenverbundes |
DE102013113921A1 (de) | 2013-12-12 | 2015-06-18 | Thyssenkrupp Ag | Anlagenverbund zur Stahlerzeugung und Verfahren zum Betreiben des Anlagenverbundes |
DE102016209029A1 (de) * | 2016-05-24 | 2017-11-30 | Thyssenkrupp Ag | Anlagenverbund zur Herstellung mineralischer Baustoffe sowie ein Verfahren zum Betreiben des Anlagenverbundes |
DE102016209027A1 (de) * | 2016-05-24 | 2017-11-30 | Thyssenkrupp Ag | Anlagenverbund zur Herstellung mineralischer Baustoffe sowie ein Verfahren zum Betreiben des Anlagenverbundes |
DE102016209026A1 (de) * | 2016-05-24 | 2017-11-30 | Thyssenkrupp Ag | Anlagenverbund zur Herstellung mineralischer Baustoffe sowie ein Verfahren zum Betreiben des Anlagenverbundes |
CN107859990A (zh) * | 2017-06-14 | 2018-03-30 | 上海王甘环保科技集团有限公司 | 环保节能高效(炼焦、炼钢、铸造、发电)气化母子锅炉 |
DE102018212015A1 (de) * | 2018-07-19 | 2020-01-23 | Thyssenkrupp Ag | Anlagenverbund zur Stahlerzeugung sowie ein Verfahren zum Betreiben des Anlagenverbundes |
SE2030072A1 (en) * | 2020-03-10 | 2021-09-11 | Hybrit Dev Ab | Methanol as hydrogen carier in H-DRI process |
WO2021185498A1 (de) * | 2020-03-17 | 2021-09-23 | Mitsubishi Power Europe Gmbh | Anlage zur nutzung von in einem abgas- oder abluftstrom einer industriellen produktionsanlage enthaltener wärmeenergie |
CN113758292B (zh) * | 2021-09-30 | 2023-12-05 | 南京华电节能环保股份有限公司 | 一种焦炉荒煤气余热综合利用装置 |
CN115612769B (zh) * | 2022-04-29 | 2024-01-05 | 中国科学技术大学 | 炼铁高炉能源系统 |
Family Cites Families (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2420568A1 (fr) | 1978-03-24 | 1979-10-19 | Texaco Development Corp | Procede pour produire un gaz de synthese nettoye et purifie et un gaz riche en co |
DE3515250A1 (de) | 1985-04-27 | 1986-10-30 | Hoesch Ag, 4600 Dortmund | Verfahren zur herstellung von chemierohstoffen aus koksofengas und huettengasen |
EP0244551B1 (de) * | 1986-05-07 | 1990-03-14 | VOEST-ALPINE INDUSTRIEANLAGENBAU GESELLSCHAFT m.b.H. | Integriertes Hüttenwerk |
JPH0826384B2 (ja) | 1989-03-28 | 1996-03-13 | 日本鋼管株式会社 | 転炉ガスの自動配分制御方法 |
US5454853A (en) | 1994-06-10 | 1995-10-03 | Borealis Technical Incorporated Limited | Method for the production of steel |
US20020047230A1 (en) * | 1997-07-07 | 2002-04-25 | Jgc Corporation | Method of operating multi-industry integrated complex for basic industrial plants |
US6030430A (en) | 1998-07-24 | 2000-02-29 | Material Conversions, Inc. | Blast furnace with narrowed top section and method of using |
JP4003553B2 (ja) * | 2002-06-26 | 2007-11-07 | Jfeスチール株式会社 | 副生ガスを用いた発電方法および発電設備 |
CN101023023B (zh) | 2004-08-03 | 2012-12-26 | 海尔萨可变资产股份有限公司 | 由焦炉气制备清洁的还原性气体的方法和设备 |
UA78862C2 (en) | 2005-04-18 | 2007-04-25 | Ukrainian State Inst For Metal | Method for heat recovery of outlet gases of the blast-furnace stoves |
EP2032710A2 (en) * | 2006-06-26 | 2009-03-11 | Novus Energy, LLC | Bio-recycling of carbon dioxide emitted from power plants |
DE102009022509B4 (de) | 2009-05-25 | 2015-03-12 | Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag | Verfahren zur Herstellung von Synthesegas |
EP2464617B1 (de) | 2009-08-13 | 2014-01-08 | Silicon Fire AG | Verfahren und anlage zum bereitstellen eines kohlenwasserstoff-basierten energieträgers unter einsatz eines anteils von regenerativ erzeugtem methanol und eines anteils von methanol, der mittels direktoxidation oder über partielle oxidation oder über reformierung erzeugt wird |
LU91604B1 (en) * | 2009-09-04 | 2011-03-07 | Wurth Paul Sa | Recovery of energy from blast furnace gas in an expansion turbine. |
JP5640803B2 (ja) | 2010-03-29 | 2014-12-17 | Jfeスチール株式会社 | 高炉又は製鉄所の操業方法 |
KR101464056B1 (ko) | 2010-03-02 | 2014-11-21 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 고로의 조업 방법, 제철소의 조업 방법, 및 산화탄소 함유 가스의 이용 방법 |
WO2011116141A2 (en) * | 2010-03-18 | 2011-09-22 | Sun Hydrogen, Inc. | Clean steel production process using carbon-free renewable energy source |
EP2657215B1 (en) | 2011-04-28 | 2017-06-28 | Sichuan Daxing Energy Co., Ltd | Method and device for producing methanol |
DE102011077819A1 (de) * | 2011-06-20 | 2012-12-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Kohlendioxidreduktion in Stahlwerken |
KR101257058B1 (ko) | 2011-06-28 | 2013-04-22 | 현대제철 주식회사 | 전로가스 선별 공급 장치 및 방법 |
IN2014CN02719A (uk) * | 2011-09-15 | 2015-07-03 | Linde Ag | |
JP5935605B2 (ja) * | 2011-11-08 | 2016-06-15 | Jfeスチール株式会社 | 製鉄所の操業方法及び二酸化炭素ガスの分解装置 |
KR101321823B1 (ko) | 2011-12-28 | 2013-10-23 | 주식회사 포스코 | 일산화탄소 및 수소를 포함하는 합성가스 제조장치 및 제조방법 |
DE102012216090A1 (de) * | 2012-09-11 | 2014-03-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Grüne Verbundanlage zur Herstellung von chemischen und petrochemischen Produkten |
CN203159651U (zh) * | 2013-04-09 | 2013-08-28 | 莱芜钢铁集团有限公司 | 生物质发电制氢炼钢设备及其还原介质供应系统 |
DE102013113942A1 (de) | 2013-12-12 | 2015-06-18 | Thyssenkrupp Ag | Verfahren zur Reduzierung von CO2-Emissionen beim Betrieb eines Hüttenwerks |
DE102013113958A1 (de) | 2013-12-12 | 2015-06-18 | Thyssenkrupp Ag | Anlagenverbund zur Stahlerzeugung und Verfahren zum Betreiben des Anlagenverbundes |
DE102013113913A1 (de) | 2013-12-12 | 2015-06-18 | Thyssenkrupp Ag | Anlagenverbund zur Stahlerzeugung und Verfahren zum Betreiben des Anlagenverbundes |
DE102013113933A1 (de) | 2013-12-12 | 2015-06-18 | Thyssenkrupp Ag | Verfahren zur Erzeugung von Synthesegas im Verbund mit einem Hüttenwerk |
DE102013113950A1 (de) | 2013-12-12 | 2015-06-18 | Thyssenkrupp Ag | Anlagenverbund zur Stahlerzeugung und Verfahren zum Betreiben des Anlagenverbundes |
DE102013113980A1 (de) | 2013-12-12 | 2015-06-18 | Thyssenkrupp Ag | Verfahren zur Herstellung von Ammoniakgas und CO2 für eine Harnstoffsynthese |
DE102013113921A1 (de) | 2013-12-12 | 2015-06-18 | Thyssenkrupp Ag | Anlagenverbund zur Stahlerzeugung und Verfahren zum Betreiben des Anlagenverbundes |
-
2013
- 2013-12-12 DE DE102013113950.7A patent/DE102013113950A1/de active Pending
-
2014
- 2014-11-12 UA UAA201607598A patent/UA119338C2/uk unknown
- 2014-12-08 TW TW103142593A patent/TWI659925B/zh active
- 2014-12-11 KR KR1020167015193A patent/KR102298466B1/ko active IP Right Grant
- 2014-12-11 MX MX2016007044A patent/MX2016007044A/es unknown
- 2014-12-11 BR BR112016012900-8A patent/BR112016012900B1/pt active IP Right Grant
- 2014-12-11 AU AU2014361207A patent/AU2014361207B2/en active Active
- 2014-12-11 PL PL14821499T patent/PL3080310T3/pl unknown
- 2014-12-11 CN CN201480067712.3A patent/CN105940118A/zh active Pending
- 2014-12-11 US US15/102,485 patent/US10781498B2/en active Active
- 2014-12-11 RU RU2016128079A patent/RU2670513C1/ru active
- 2014-12-11 WO PCT/EP2014/003318 patent/WO2015086152A1/de active Application Filing
- 2014-12-11 ES ES14821499T patent/ES2712751T3/es active Active
- 2014-12-11 CA CA2930469A patent/CA2930469C/en active Active
- 2014-12-11 EP EP14821499.2A patent/EP3080310B1/de active Active
- 2014-12-11 CN CN202111228357.1A patent/CN113957188A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113957188A (zh) | 2022-01-21 |
CA2930469C (en) | 2019-04-30 |
RU2670513C1 (ru) | 2018-10-23 |
US10781498B2 (en) | 2020-09-22 |
WO2015086152A1 (de) | 2015-06-18 |
AU2014361207A2 (en) | 2016-07-14 |
EP3080310A1 (de) | 2016-10-19 |
AU2014361207A1 (en) | 2016-06-16 |
PL3080310T3 (pl) | 2019-06-28 |
KR20160098227A (ko) | 2016-08-18 |
ES2712751T3 (es) | 2019-05-14 |
KR102298466B1 (ko) | 2021-09-06 |
MX2016007044A (es) | 2016-12-12 |
EP3080310B1 (de) | 2018-11-28 |
AU2014361207B2 (en) | 2019-01-24 |
CN105940118A (zh) | 2016-09-14 |
TW201545971A (zh) | 2015-12-16 |
US20160319383A1 (en) | 2016-11-03 |
BR112016012900B1 (pt) | 2021-02-23 |
DE102013113950A1 (de) | 2015-06-18 |
TWI659925B (zh) | 2019-05-21 |
CA2930469A1 (en) | 2015-06-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
UA119338C2 (uk) | Комплекс установок для виробництва сталі і спосіб експлуатації комплексу установок | |
AU2019202471B2 (en) | Plant complex for steel production and method for operating the plant complex | |
RU2709323C1 (ru) | Комплекс установок для производства стали и способ эксплуатации комплекса установок | |
TWI660072B (zh) | 用於在冶金設備之操作中減少二氧化碳排放之方法 | |
AU2019203801B2 (en) | Combined system for producing steel and method for operating the combined system |