WO2012091414A2 - Device for manufacturing reduced iron using syngas and method for manufacturing reduced iron using same - Google Patents

Device for manufacturing reduced iron using syngas and method for manufacturing reduced iron using same Download PDF

Info

Publication number
WO2012091414A2
WO2012091414A2 PCT/KR2011/010164 KR2011010164W WO2012091414A2 WO 2012091414 A2 WO2012091414 A2 WO 2012091414A2 KR 2011010164 W KR2011010164 W KR 2011010164W WO 2012091414 A2 WO2012091414 A2 WO 2012091414A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
flow reduction
reduced iron
syngas
gas
synthesis gas
Prior art date
Application number
PCT/KR2011/010164
Other languages
French (fr)
Korean (ko)
Other versions
WO2012091414A3 (en
Inventor
정준양
최진식
김성연
백찬준
김도형
Original Assignee
주식회사 포스코
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 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Publication of WO2012091414A2 publication Critical patent/WO2012091414A2/en
Publication of WO2012091414A3 publication Critical patent/WO2012091414A3/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/14Multi-stage processes processes carried out in different vessels or furnaces
    • C21B13/143Injection of partially reduced ore into a molten bath
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/0006Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state
    • C21B13/0013Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state introduction of iron oxide into a bath of molten iron containing a carbon reductant
    • C21B13/002Reduction of iron ores by passing through a heated column of carbon
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/10Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
    • Y02P10/134Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen

Abstract

The present invention relates to a device and a method for manufacturing a high efficiency reduced iron using syngas, and more particularly, provides a device for manufacturing a reduced iron using syngas and a method for manufacturing the reduced iron using same, comprising: at least one fluidized reduction furnace for reacting fine iron ore with a reducing gas to reduce same into the reduced iron; a fine iron ore insertion means, which is connected to the at least one fluidized reduction furnace, for inserting the fine iron ore; a flue gas discharging means for discharging flue gas which is generated in the at least one fluidized reduction furnace; a syngas supplying means for supplying the syngas, which is used as the reducing gas, into the lower portion of a first fluidized reduction furnace; and an agglomerating means for agglomerating the reduced iron which is reduced from the first fluidized reduction furnace.

Description

합성가스를 이용한 환원철 제조장치 및 이를 이용한 환원철 제조방법Reduced iron manufacturing apparatus using syngas and reduced iron manufacturing method using the same
본 발명은 유동환원로를 통해 환원철을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 합성가스(Syngas)를 이용하여 환원철을 제조하는 장치 및 이를 이용한 환원철 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing reduced iron through a fluid reduction furnace, and more particularly to an apparatus for producing reduced iron using syngas (Syngas) and a method for producing reduced iron using the same.
철강산업은 자동차, 조선, 가전, 건설 등의 전체 산업에 기초 소재를 공급하는 핵심기간산업으로서, 인류의 발전과 함께해온 가장 역사가 오래된 산업중의 하나이다. 철강산업의 중추적인 역할을 담당하는 제철소에서는 먼저 원료로 철광석 및 석탄을 이용하여 용융 상태의 선철인 용철을 제조한 다음, 이로부터 강을 제조하여 각 수요처에 공급하고 있다.The steel industry is a key industry that supplies basic materials to the entire industry, such as automobiles, shipbuilding, home appliances, and construction, and is one of the oldest industries that have been with human development. Steel mills, which play a pivotal role in the steel industry, manufacture molten pig iron, molten iron, using iron ore and coal as raw materials, and then manufacture steel from these and supply it to each customer.
지금까지 용철을 제조하는 방법으로는 주로 고로법을 이용하여 왔다. 고로법은 소결 과정을 거친 철광석과 유연탄을 원로로 하여 제조한 코크스 등을 고로에 함께 넣고 산소를 불어넣어 철광석을 철로 환원하여 용철을 제조하는 방법이다. 이러한 고로법은 코크스 제조설비 및 소결설비 등의 원료예비처리설비가 반드시 수반되므로, 고로 이외의 부대설비를 구축해야 하고, 환경 오염물질을 다량 발생시켜 방견오염 방지설비의 설치 필요 등으로 제조원가가 급격히 상승하는 문제점이 있다.Until now, the blast furnace method was mainly used as a method of manufacturing molten iron. The blast furnace method is a method of manufacturing molten iron by reducing iron ore to iron by putting together iron ore and coke produced through sintering process into a blast furnace and blowing oxygen together. Since the blast furnace method necessarily involves preliminary processing facilities such as coke manufacturing facilities and sintering facilities, it is necessary to establish additional facilities other than blast furnaces, and the production cost is rapidly increased due to the need for installation of anti-contamination prevention facilities by generating large amounts of environmental pollutants. There is a rising problem.
이러한 고로법의 문제점을 해결하기 위해서, 소결 등의 원료예비설비를 필요치 않고, 전세계 광석 생산량의 80%이상을 점유하는 분광석을 직접 사용하여 용철을 제조하는 용융환원제철법의 개발에 많은 노력을 기울이고 있다.In order to solve the problems of the blast furnace method, much effort has been made to develop a molten iron manufacturing method for manufacturing molten iron by directly using spectroscopy that occupies more than 80% of the world's ore production without the need for raw material preliminary facilities such as sintering. I'm leaning.
상기 용융환원제철법의 일종으로 개발된 파이넥스(Finex)공정은 분철광을 유동환원로내에서 환원시키는 유동 환원 공정과, 이와 같이 직접 환원된 분철광을 용융로 내에서 용융시켜 용철을 제조하는 용융 공정을 포함한다.The Finex process, which is developed as a kind of the molten reduction steelmaking method, is a flow reduction process for reducing ferrous ore in a flow reduction furnace and a melting process for manufacturing molten iron by melting the directly reduced ferrite ore in a melting furnace. It includes.
도 1은 일반적인 용융환원제철 설비를 도시한 공정 개략도이다. 도 1을 참조하면, 용융환원제철 설비는 분철광을 투입하여 환원시키는 하나 이상의 유동환원로(20, 30, 40), 환원된 분철광을 괴상화시키는 괴상화 수단(80) 및 용융로(10)를 포함한다.1 is a process schematic showing a typical molten iron and steel reduction facility. Referring to FIG. 1, the molten reduction steelmaking facility includes one or more flow reduction furnaces 20, 30, and 40 for inputting and reducing ferrite ore, agglomeration means 80 and an melting furnace 10 for agglomerating the reduced ferrite ore. Include.
유동환원로(20, 30, 40)을 거쳐 환원된 분철광(이하 환원철)은 괴상화 수단(80)를 거쳐 괴상화 된다. 이렇게 괴상화된 환원철을 HBI(Hot Briquetted Iron) 또는 HCI(Hot Compacted Iron)이라 칭한다. 상기 HBI 또는 HCI는 용융로(10)에 장입하여 용선을 제조하는데 쓰이게 된다.The reduced ferrite (hereinafter reduced iron) reduced through the flow reduction paths (20, 30, 40) is agglomerated via the bulking means (80). This agglomerated reduced iron is called hot briquetted iron (HBI) or hot compacted iron (HCI). The HBI or HCI is used to prepare the molten iron by charging in the melting furnace (10).
상기 유동환원로(20, 30, 40)를 이용한 유동 환원 공정에서는 철산화물 형태의 분철광을 환원시키기 위해서, CO 및 H2 등의 환원가스가 필요하다. 지금까지는 용융로(10)에서 석탄의 연소에 의해 발생한 일산화탄소 등을 주로 사용하고 있다. In the flow reduction process using the flow reduction paths 20, 30, 40, reducing gas such as CO and H 2 is required to reduce iron oxide in the form of ferrite. Up to now, carbon monoxide generated by the combustion of coal in the melting furnace 10 is mainly used.
그러나, 상기 용융로(10)의 배가스 중 일산화탄소를 유동환원로(20, 30, 40)의 환원가스로 이용하는 경우에는, 충분한 환원가스가 포함되어 있지 않기 때문에 유동환원로의 환원효율이 낮고, 상기 용융로(10)에서 발생된 분진 등 다량의 불순물이 포함되어 있어, 환원철의 품질을 저하시키는 문제가 있다.However, when carbon monoxide in the exhaust gas of the melting furnace 10 is used as the reducing gas of the flow reduction reactors 20, 30, and 40, since sufficient reducing gas is not contained, the reduction efficiency of the flow reduction furnace is low, and the melting furnace is low. Since a large amount of impurities such as dust generated in (10) is contained, there is a problem of reducing the quality of reduced iron.
본 발명의 일측면은 높은 수율로 환원철을 확보할 수 있는 합성가스를 이용한 환원철 제조장치 및 이를 이용한 환원철 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.One aspect of the present invention is to provide an apparatus for producing reduced iron using a synthesis gas capable of securing reduced iron with high yield and a method for producing reduced iron using the same.
본 발명은 분철광을 환원가스와 반응시켜 환원철로 환원시키는 1개 이상의 유동환원로;The present invention is one or more flow reduction reactor for reducing the ferrous ore by reducing gas to reduced iron;
상기 1개 이상의 유동환원로에 분철광을 장입될 수 있도록 연결된 분철광 장입수단; Ferrite ore charging means connected to one or more flow reducing paths to load ferrite ore;
상기 1개 이상의 유동환원로에서 발생된 배가스를 배출하는 배가스 배출수단;Exhaust gas discharge means for discharging the exhaust gas generated in the one or more flow reduction paths;
상기 환원가스로 사용되는 합성가스를 제1 유동환원로의 저부에 공급할 수 있는 합성가스 공급수단; 및Syngas supply means capable of supplying the syngas used as the reducing gas to the bottom of the first flow reduction passage; And
상기 제1 유동환원로에서 환원된 환원철을 괴상화시키는 괴상화 수단을 포함하는 합성가스를 이용한 환원철 제조장치를 제공한다.Provided is an apparatus for producing reduced iron using a synthesis gas including agglomeration means for agglomerating reduced iron reduced in the first flow reduction reactor.
또한, 본 발명은 합성가스를 준비하는 단계;In addition, the present invention comprises the steps of preparing a synthesis gas;
상기 합성가스를 하나 이상의 유동환원로 중 제1 유동환원로에 장입하여 분철광을 환원시키는 단계;Charging the syngas into a first flow reduction reactor among the one or more flow reduction reactors to reduce the ferrite ore;
상기 제1 유동환원로에 장입된 합성가스가 유동환원로를 순차적으로 통과하면서, 각 유동환원로 내의 분철광을 환원철로 환원시키는 단계; 및Reducing the ferrite ore in each flow reduction path with reduced iron while the synthesis gas charged in the first flow reduction path sequentially passes through the flow reduction path; And
상기 제1 유동환원로에서 환원된 환원철을 괴상화시키는 단계를 포함하는 합성가스를 이용한 환원철 제조방법을 제공한다.It provides a method for producing reduced iron using the synthesis gas comprising the step of agglomerated the reduced iron reduced in the first flow reduction reactor.
본 발명에 의하면, 종래의 용융로의 배가스를 이용하는 대신에, 다량의 일산화탄소와 수소를 포함하는 합성가스(Syngas)를 이용하여 분철광을 환원시킴으로서, 높은 수율의 환원철을 확보할 수 있으며, 상기 배가스에서 미/소립광석 등은 분진을 제거할 필요가 없으므로, 추가설비가 필요하지 않은 장점이 있다.According to the present invention, instead of using the exhaust gas of the conventional melting furnace, by reducing the ferrite ore by using a synthesis gas (Syngas) containing a large amount of carbon monoxide and hydrogen, it is possible to ensure a high yield of reduced iron, in the exhaust gas Fine ore ores do not need to remove dust, there is an advantage that does not require additional equipment.
도 1은 종래의 일반적인 유동환원로를 이용한 환원철 제조를 나타낸 개략도임.1 is a schematic view showing the production of reduced iron using a conventional general fluid reduction reactor.
도 2는 본 발명의 합성가스를 이용한 환원철 제조를 나타낸 개략도임.Figure 2 is a schematic diagram showing the production of reduced iron using the synthesis gas of the present invention.
20세기부터 지속된 사회의 급격한 성장에 따라 에너지의 수급체계가 불안정하여지고 지구의 온난화와 같은 환경문제가 대두되면서 환경친화적으로 화석에너지를 이용하려는 시도가 지속되고 있으며, 환경오염이 전혀 없는 연료를 생산하기 위한 제조공정에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 특히, 환경오염이 심하게 발생되는 석탄의 직접적인 연소방식보다는 석탄을 활용하여 합성가스(Syngas), 합성천연가스(Synthetic Natural Gas, SNG) 등의 가스 연료 형태로 전환 생산하여 이를 이용하려는 노력이 지속적으로 진행되고 있으며, 이렇게 생산된 합성가스 등을 활용하는 기술에 대해서도 지속적인 연구가 진행되고 있다.As the society's rapid growth continued from the 20th century, the energy supply and demand system became unstable, and environmental problems such as global warming have emerged, and environmentally friendly fossil energy has been attempted to produce environmentally friendly fuels. Research on the manufacturing process for doing is also actively underway. In particular, efforts to continuously convert and produce gaseous fuels such as Syngas and Synthetic Natural Gas (SNG) using coal rather than direct combustion of severely polluted coal are continuously used. In addition, ongoing research is being conducted on technologies utilizing the thus produced syngas.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.
먼저, 본 발명의 제조장치에 대하여 도 2를 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명의 이해를 위한 것으로, 도 2에 의해 본 발명이 제한되는 것은 아니다.First, the manufacturing apparatus of this invention is demonstrated in detail with reference to FIG. FIG. 2 is for understanding the present invention, and the present invention is not limited by FIG. 2.
본 발명의 장치는 장입된 분철광을 내부에 가스 분산판(23, 33, 43)이 구비된 하나 또는 2 이상의 유동환원로(20, 30, 40)를 포함한다. 이때 유동환원로는 적어도 1개 이상 설치되는데, 바람직하게는 3개의 유동환원로가 설치된다.The apparatus of the present invention includes one or two or more flow reduction reactors 20, 30, 40 having a gas distribution plate 23, 33, 43 loaded therein. At this time, at least one flow reduction path is installed, preferably three flow reduction paths are installed.
상기 유동환원로(20, 30, 40)들은 저부로부터 공급되는 환원가스로 유동층을 형성하여 분철광을 환원하여 다음 공정으로 공급하고, 배가스는 상부로 배출되도록 배가스 배출관(21, 31, 41)을 포함한다.The flow reduction paths 20, 30, and 40 form a fluidized bed with a reducing gas supplied from the bottom to reduce the ferrite ore to be supplied to the next process, and exhaust gas discharge pipes 21, 31, and 41 to discharge the exhaust gas to the top. Include.
제1 유동환원로(20)에서 환원된 환원철을 괴상화시키는 괴상화 수단(80)을 포함한다. 상기 괴상화 수단(80)을 통해 괴상화된 환원철(HBI 또는 HCI)은 용융로(10)에 장입된다.Agglomeration means 80 to agglomerate the reduced iron reduced in the first flow reduction reactor (20). Reduced iron (HBI or HCI) that has been agglomerated through the agglomeration means 80 is charged to the melting furnace (10).
본 발명은 합성가스(Syngas)를 형성하는 바람직한 예로 가스화 수단(100)을 포함할 수 있다. 상기 가스화 수단에서, 석탄 등을 원료로 하여 고온 고압에서 가스화되어 제조된 합성가스(Syngas)는 제1 유동환원로(20)의 저부와 연계된 합성가스 공급수단(101)을 통해 제1 유동환원로(20)에 공급된다. 상기 합성가스는 CO, H2 등의 환원가스를 포함한다. The present invention may include a gasification means 100 to form a syngas (Syngas) as a preferred example. In the gasification means, synthetic gas (Syngas) produced by gasification at high temperature and high pressure using coal, etc. as a raw material is the first flow reduction through the syngas supply means 101 associated with the bottom of the first flow reduction path (20) It is supplied to the furnace 20. The syngas includes reducing gases such as CO and H 2 .
상기 합성가스는 석탄, 산소 및 스팀을 상기 가스화 수단(100)에 취입하여 고온, 고압의 상태로 합성하여 제조하게 된다. 상기 합성가스는 40%이상의 일산화탄소(CO)와 30%이상의 수소가스(H2)를 포함하고, 나머지는 일부 이산화탄소 및 메탄 가스를 포함한다.The syngas is manufactured by incorporating coal, oxygen, and steam into the gasification means 100 and synthesizing at a high temperature and high pressure. The syngas contains at least 40% carbon monoxide (CO) and at least 30% hydrogen gas (H 2 ), with the remainder containing some carbon dioxide and methane gas.
상기 합성가스가 제1 유동로(20)에 공급되기 전, 합성가스의 온도를 상승시킬 수 있는 가열수단(110)이 설치되는 것이 바람직하다. 상기 합성가스는 가열을 통해 유동 환원로의 환원온도 이상의 온도로 가열된다.Before the syngas is supplied to the first flow path 20, it is preferable that a heating means 110 capable of raising the temperature of the syngas is provided. The syngas is heated to a temperature above the reduction temperature of the flow reduction furnace through heating.
상기 가스화 수단(100)에 의해 형성된 합성가스는 높은 순도의 일산화탄소(CO) 및 수소(H2)를 포함하고 있어, 유동환원로(20, 30, 40)에서의 환원 효율을 높을 수 있으며, 용융로(10)에서 생성된 배가스만을 단독으로 사용하는 경우보다 높은 환원효율을 얻을 수 있다.Synthesis gas formed by the gasification means 100 includes high purity carbon monoxide (CO) and hydrogen (H 2 ), it is possible to increase the reduction efficiency in the flow reduction reactor (20, 30, 40), the melting furnace It is possible to obtain a higher reduction efficiency than when using only the exhaust gas generated in (10) alone.
한편, 본 발명에서 상기 합성가스와 용융로에서 생성된 배가스도 함께 이용할 수 있다. 상기 배가스를 함께 이용하는 경우에는 상기 배가스가 유동환원로로 유입되기 전에 분진을 제거하는 분진제거수단을 포함하는 것이 바람직하다.Meanwhile, in the present invention, the synthesis gas and the exhaust gas generated in the melting furnace may be used together. When using the exhaust gas together, it is preferable to include dust removal means for removing the dust before the exhaust gas flows into the flow reduction path.
유동환원로의 개수는 특별히 제한하지 않으나, 도 2에서는 3개의 유동환원로를 예시하고 있다. 이때 상기 제1 유동환원로(20)에서 환원 후 배출되는 배가스는 다시 제2 유동환원로(30)의 저부와 가스 소통관계로 연결된 제1 유동환원로 배가스 배출수단(21)을 통해 제2 유동환원로(30)로 이송되어, 제2 유동환원로(20)에서의 환원에 이용된다.The number of flow reduction paths is not particularly limited, but FIG. 2 illustrates three flow reduction paths. At this time, the exhaust gas discharged after reduction in the first flow reduction path 20 is again flowed through the first flow reduction path exhaust gas discharge means 21 connected to the bottom of the second flow reduction path 30 in a gas communication relationship. It is transferred to the reduction furnace 30 and is used for the reduction in the second fluid reduction reactor 20.
또한, 제2 유동환원로(30)에서 환원 후 배출되는 배가스는 다시 제3 유동환원로(40)의 저부와 가스 소통관계로 연결된 제2 유동환원로 배가스 배출수단(31)을 통해 제3 유동환원로(30)로 이송되어 제3 유동환원로(40)에서의 환원에 이용된다.In addition, the exhaust gas discharged after reduction in the second flow reduction path 30 again flows through the second flow reduction path exhaust gas discharge means 31 connected to the bottom of the third flow reduction path 40 in a gas communication relationship. It is transferred to the reduction furnace 30 and used for reduction in the third flow reduction reactor 40.
순차적으로 제1 내지 제3 유동환원로를 통과한 합성가스는 제3 유동환원로(30)에서 배가스의 형태로 제3 배가스 배출수단(41)을 통해 배가스 청정장치(70)로 배출된다. Synthetic gas sequentially passed through the first to third flow reduction path is discharged to the exhaust gas purifying device 70 through the third exhaust gas discharge means 41 in the form of exhaust gas in the third flow reduction path (30).
한편, 도 2에서 12는 용융로(10)에 연결된 환원철 이송수단, 22, 32 및 42는 상기 용융환원로(20, 30, 40)로의 분철광 장입수단을 나타낸 것이며, 60은 용융로의 분진취입장치를 의미한다.On the other hand, in Figure 2 12 is a reduced iron transfer means connected to the melting furnace 10, 22, 32 and 42 shows the ferrite ore charging means to the molten reduction furnace (20, 30, 40), 60 is a dust blowing device of the melting furnace Means.
이하, 본 발명의 환원철 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the method for producing reduced iron of the present invention will be described in detail.
먼저, 합성가스를 준비하는 단계가 필요하다. 바람직한 하나의 예로써 상기 합성가스는 가스화수단에 의해 제조될 수 있다. 상기 합성가스는 앞서 언급한 바와 같이, 일산화탄소(CO)와 수소(H2)를 다량 포함한다. 상기 합성가스는 합성천연가스(SNG, Synthetic Natural Gas)를 제조하기 위한 가스화 수단에 의해 제조되는 것이 바람직하다.First, a step of preparing a syngas is required. As a preferred example, the syngas may be produced by gasification means. As mentioned above, the syngas contains a large amount of carbon monoxide (CO) and hydrogen (H 2 ). The synthesis gas is preferably produced by gasification means for producing a synthetic natural gas (SNG, Synthetic Natural Gas).
상기 합성가스를 제1 유동환원로에 장입하여 분철광을 환원시킨다. 상기 합성가스가 제1 유동환원로에 장입되기 전에, 제1 유동환원로의 반응온도 이상으로 상기 합성가스를 가열하는 것이 바람직하다. 이는 제1 유동환원로에서의 환원 반응 최적화하기 위한 것이다. 일예로, 제1 유동환원로의 환원온도가 780℃인 경우, 상기 합성가스는 820℃로 가열하는 것이 바람직하다.The syngas is charged into the first flow reduction reactor to reduce the ferrite ore. Before the synthesis gas is charged to the first flow reduction reactor, it is preferable to heat the synthesis gas above the reaction temperature of the first flow reduction reactor. This is to optimize the reduction reaction in the first flow reduction reactor. As an example, when the reduction temperature of the first flow reduction reactor is 780 ° C, the synthesis gas is preferably heated to 820 ° C.
상기 제1 유동환원로는 장입된 합성가스는 1개 이상의 유동환원로를 순차적으로 통과하면서, 각 유동환원로 내의 분철광을 환원시킨다. 이러한 순차적인 유동환원로에서의 환원반응은 전단계의 유동환원로에서 배가스의 형태로 배출되는 합성가스에 의해 이루어진다. 예를 들면, 제1 유동환원로에서 환원반응이 이루어지고 배출된 배가스는 합성가스를 포함하고 있으며, 이 배가스는 다시 제2 유동환원로로 장입되어, 제2 유동환원로내의 분철광과 환원반응이 이루어지게 된다.The charged gas flows through the one or more flow reduction paths sequentially, reducing the ferrite ore in each flow reduction path. The reduction reaction in this sequential flow reduction reactor is performed by syngas discharged in the form of flue gas in the previous stage flow reduction reactor. For example, the reduction reaction in the first flow reduction reactor and the discharged exhaust gas contains syngas, which is charged back to the second flow reduction reactor, and the reduction reaction with the ferrite ore in the second flow reduction reactor. This is done.
상기 제1 유동환원로에서 환원된 환원철을 괴상화시킨다. 상기 괴상화를 통해 용융로에 장입될 수 있는 적정의 크기로 형성한다. 상기 괴상화는 통상의 공정에 의하며, 본 발명에서 특별히 한정되는 것은 아니다. 이처럼 괴상화된 환원철을 HBI(Hot Briquetted Iron) 또는 HCI(Hot Compacted Iron)이라 한다.The reduced iron reduced in the first flow reduction reactor is agglomerated. It is formed to the appropriate size that can be charged into the melting furnace through the agglomeration. The agglomeration is by a conventional process, and is not particularly limited in the present invention. Such agglomerated reduced iron is called hot briquetted iron (HBI) or hot compacted iron (HCI).
이하, 첨부된 도면의 부호에 대해 설명한다.Hereinafter, reference numerals of the accompanying drawings will be described.
10.....용융로10 .... Melting Furnace
11.....용융로 배가스 배출수단11 .... Melting Furnace Flue Gas Discharge Means
20, 30, 40.....용융환원로20, 30, 40 ..... melting reduction furnace
21, 31, 41....용용환원로 배가스 배출수단21, 31, 41..Means of exhaust gas discharge
12, 22, 32, 42.....분철광 장입수단12, 22, 32, 42 ..... ferrite ore charging means
23, 33, 43.....가스 분산판23, 33, 43 ..... Gas Dispersion Plate
50.....용융로 배가스 포집수단 50 ..... Melting Furnace Flue Gas Collection Means
51.....용융로 배가스 배출수단51 ..... Melting Furnace Flue Gas Discharge Means
70.....배가스 처리수단70 ..... Fuel gas treatment means
80.....괴상화 수단80 .... Meaning means
100.....가스화 수단100 ..... gasification means
101.....합성가스 공급수단101 ..... Synthetic gas supply means
110.....가열수단110 ..... heating means

Claims (10)

  1. 분철광을 환원가스와 반응시켜 환원철로 환원시키는 1개 이상의 유동환원로;At least one flow reduction reactor for reacting the ferrite with reducing gas to reduce iron;
    상기 1개 이상의 유동환원로에 분철광을 장입될 수 있도록 연결된 분철광 장입수단; Ferrite ore charging means connected to one or more flow reducing paths to load ferrite ore;
    상기 1개 이상의 유동환원로에서 발생된 배가스를 배출하는 배가스 배출수단;Exhaust gas discharge means for discharging the exhaust gas generated in the one or more flow reduction paths;
    상기 환원가스로 사용되는 합성가스를 제1 유동환원로의 저부에 공급할 수 있는 합성가스 공급수단; 및Syngas supply means capable of supplying the syngas used as the reducing gas to the bottom of the first flow reduction passage; And
    상기 제1 유동환원로에서 환원된 환원철을 괴상화시키는 괴상화 수단Agglomeration means for agglomerating reduced iron reduced in the first flow reduction reactor
    을 포함하는 합성가스를 이용한 환원철 제조장치.Reduced iron manufacturing apparatus using a synthesis gas comprising a.
  2. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 합성가스를 형성하는 가스화수단을 더 포함하는 합성가스를 이용한 환원철 제조장치.An apparatus for producing reduced iron using syngas, further comprising gasification means for forming the syngas.
  3. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 합성가스 공급수단은 합성가스가 제1 유동환원로에 공급되기 전 가열될 수 있도록 1개 이상의 가열수단을 포함하는 합성가스를 이용한 환원철 제조장치.The syngas supply means is a reduced iron manufacturing apparatus using a syngas comprising one or more heating means to be heated before the syngas is supplied to the first flow reduction path.
  4. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 환원철 제조장치의 유동환원로는 3개로 이루어지는 합성가스를 이용한 환원철 제조장치.Reduced iron manufacturing apparatus using a synthesis gas consisting of three flow reduction path of the reduced iron manufacturing apparatus.
  5. 청구항 4에 있어서,The method according to claim 4,
    상기 제1 유동환원로에서 배출된 배가스는 제2 유동환원로의 저부와 가스 소통관계로 연결되어 있고, 상기 제2 유동환원로에서 배출된 배가스는 제3 유동환원로의 저부와 가스 소통관계로 연결되어 있는 합성가스를 이용한 환원철 제조장치.The exhaust gas discharged from the first flow reduction path is connected in gas communication with the bottom of the second flow reduction path, and the exhaust gas discharged from the second flow reduction path is in gas communication with the bottom of the third flow reduction path. Reduced iron manufacturing apparatus using the syngas connected.
  6. 합성가스를 준비하는 단계;Preparing a syngas;
    상기 합성가스를 하나 이상의 유동환원로 중 제1 유동환원로에 장입하여 분철광을 환원시키는 단계;Charging the syngas into a first flow reduction reactor of at least one flow reduction reactor to reduce the ferrite ore;
    상기 제1 유동환원로에 장입된 합성가스가 유동환원로를 순차적으로 통과하면서, 각 유동환원로 내의 분철광을 환원철로 환원시키는 단계; 및Reducing the ferrite ore in each flow reduction path with reduced iron while the synthesis gas charged in the first flow reduction path sequentially passes through the flow reduction path; And
    상기 제1 유동환원로에서 환원된 환원철을 괴상화시키는 단계Agglomerating the reduced iron reduced in the first flow reduction reactor
    를 포함하는 합성가스를 이용한 환원철 제조방법.Reduced iron manufacturing method using a synthesis gas comprising a.
  7. 청구항 6에 있어서,The method according to claim 6,
    상기 합성가스는 가스화 수단을 통해 제조되는 것을 포함하는 합성가스를 이용한 환원철 제조방법.The synthesis gas is reduced iron production method using a synthesis gas comprising the production through a gasification means.
  8. 청구항 7에 있어서,The method according to claim 7,
    상기 합성가스는 합성천연가스(SNG, Sythetic Natural Gas)를 제조하기 위한 가스화 수단에 의해 제조된 합성가스를 이용한 환원철 제조방법.The syngas is reduced iron production method using the syngas produced by the gasification means for producing a synthetic natural gas (SNG, Sythetic Natural Gas).
  9. 청구항 7에 있어서,The method according to claim 7,
    상기 합성가스는 40%이상의 일산화탄소와 30%이상의 수소가스를 포함하는 합성가스를 이용한 환원철 제조방법.The synthesis gas is reduced iron production method using a synthesis gas containing more than 40% carbon monoxide and more than 30% hydrogen gas.
  10. 청구항 6에 있어서,The method according to claim 6,
    상기 제1 유동환원로에 장입되기 전, 상기 합성가스를 제1 유도환원로의 환원온도 이상으로 가열하는 단계를 더 포함하는 합성가스를 이용한 환원철 제조방법.The method for producing reduced iron using the synthesis gas further comprises the step of heating the synthesis gas above the reduction temperature of the first induction reduction reactor, before being charged into the first flow reduction reactor.
PCT/KR2011/010164 2010-12-28 2011-12-27 Device for manufacturing reduced iron using syngas and method for manufacturing reduced iron using same WO2012091414A2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100136545A KR101220683B1 (en) 2010-12-28 2010-12-28 Apparatus of manufacturing reduced iron using syngas and method for manufacturing reduced iron using the same
KR10-2010-0136545 2010-12-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2012091414A2 true WO2012091414A2 (en) 2012-07-05
WO2012091414A3 WO2012091414A3 (en) 2012-09-13

Family

ID=46383691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2011/010164 WO2012091414A2 (en) 2010-12-28 2011-12-27 Device for manufacturing reduced iron using syngas and method for manufacturing reduced iron using same

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101220683B1 (en)
WO (1) WO2012091414A2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4556421A (en) * 1982-10-08 1985-12-03 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nurnberg Aktiengesellschaft Method of operating a synthesis gas-ore reduction process
US5082251A (en) * 1990-03-30 1992-01-21 Fior De Venezuela Plant and process for fluidized bed reduction of ore
KR20010023002A (en) * 1997-08-18 2001-03-26 뵈스트-알핀 인두스트리안라겐바우 게엠베하 앤드 컴퍼니 Method and apparatus for the direct reduction of a material containing iron oxide in a particulate form
KR20010033390A (en) * 1997-12-02 2001-04-25 브리퍼 인터내셔널 리미티드 Method for Reforming Reducing Gas in a Fluidized Bed Process for Reduction of Ore

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4556421A (en) * 1982-10-08 1985-12-03 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nurnberg Aktiengesellschaft Method of operating a synthesis gas-ore reduction process
US5082251A (en) * 1990-03-30 1992-01-21 Fior De Venezuela Plant and process for fluidized bed reduction of ore
KR20010023002A (en) * 1997-08-18 2001-03-26 뵈스트-알핀 인두스트리안라겐바우 게엠베하 앤드 컴퍼니 Method and apparatus for the direct reduction of a material containing iron oxide in a particulate form
KR20010033390A (en) * 1997-12-02 2001-04-25 브리퍼 인터내셔널 리미티드 Method for Reforming Reducing Gas in a Fluidized Bed Process for Reduction of Ore

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012091414A3 (en) 2012-09-13
KR101220683B1 (en) 2013-01-09
KR20120074645A (en) 2012-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013035998A2 (en) Apparatus for producing a composite gas including carbon monoxide and hydrogen, and method therefor
WO2011087199A1 (en) Molten iron manufacturing apparatus for reducing emissions of carbon dioxide
US8709128B2 (en) Process for production of direct reduced iron
JP2701841B2 (en) Integrated mill device and operation method thereof
CA1043574A (en) Method and apparatus for producing iron from oxidic iron ores
KR101720075B1 (en) Method for melting raw iron while recirculating blast furnace gas by adding hydrocarbons
CN111961784B (en) Method and system for reduction reaction of iron ore powder in bubbling bed
JP5857054B2 (en) Method and apparatus for directly producing reduced iron using a reducing gas containing hydrogen and carbon monoxide as a supply source
WO2014104596A1 (en) Molten iron manufacturing apparatus and molten iron manufacturing method
WO2014104438A1 (en) Molten iron manufacturing apparatus and molten iron manufacturing method
WO2011081276A1 (en) Apparatus for manufacturing molten iron
US20160168652A1 (en) Desulfurization of gases in the production of pig iron
CN107337179A (en) The preparation system and method for a kind of gas-based shaft kiln also Primordial Qi
CN115449579B (en) Low-carbon smelting reduction iron-making method and device
WO2017111415A1 (en) Method for decomposing and recycling carbon dioxide using hot stove
WO2018004070A1 (en) Apparatus for manufacturing molten iron and method for manufacturing molten iron by using same
WO2013172653A1 (en) Molten iron production apparatus and molten iron producing method using same
CN105671228A (en) Oxygen blast furnace and gas base shaft furnace combined production system and method
US20140083252A1 (en) Reduction of metal oxides using gas stream containing both hydrocarbon and hydrogen
WO2012091422A2 (en) Device for manufacturing reduced iron using nuclear reactor and method for manufacturing reduced iron using same
WO2012138191A2 (en) Apparatus and method for treating coke oven gas
WO2012091414A2 (en) Device for manufacturing reduced iron using syngas and method for manufacturing reduced iron using same
WO2013094864A1 (en) Molten iron manufacturing apparatus and molten iron manufacturing method
WO2012091407A2 (en) Apparatus for manufacturing molten steel, and method for manufacturing molten steel using same
WO2021101193A1 (en) Method for producing carbon monoxide and use thereof

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11853791

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11853791

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2