AT517372A2 - Verfahren und Anlage zum Betreiben einer Corex- oder Finex-Anlage - Google Patents

Verfahren und Anlage zum Betreiben einer Corex- oder Finex-Anlage Download PDF

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AT517372A2 ATA50568/2016A AT505682016A AT517372A2 AT 517372 A2 AT517372 A2 AT 517372A2 AT 505682016 A AT505682016 A AT 505682016A AT 517372 A2 AT517372 A2 AT 517372A2
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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betreiben einer eine Reduktionseinrichtung und einen Schmelzvergaser aufweisenden Cerex-Anlage oder Finex-Anlage zur Herstellung von Eisenschwamm und von Roheisen beschrieben, bei dem Kokereigas aufbereitet und als Reduktionsgas im Betrieb der Cerex-Anlage oder Finex­ Anlage verwendet wird. Ferner wird eine zugehörige Anlage offenbart.

Description

Yarf&tesm tmd R.olaga toss* Bstssites Cosex- od«r F in®si "Änl ago
Die voriisgende Erfi.ndong betrifft sir· Venishren sun· Ee-treiben ainar sins Eedufcrxonseinrichrung ond sinen Schealxvargaser snfeaisenden Cenex- Oder Einex-Anisge ear Barstellung von Sisanschoanss ond von Roheisen,
Dee Corex- ond dee Fioax-Verfahren sind ein xoeistufiges Schinelsradxiktionsvsrfshrenf in dens Rohaisen eon Essie nichtverkoktes Kohlo und Hisanarxan hergestelli: vardan keen, Eial doe Schmeixredoktionsveresbeens :1st as. doxch die Roahinafcion von Schoialsproxessj Konlevargasong ond Diraktrednktion Eiüssiges Eisen xu arxangarg dessen Quslitet dee Hoahofenronaissn antaprioht. Die SchaaXsradoktion kossbiniart den Froress dar Direktredoxri.on iVorradoktion von Eisaroxid no Fisenschvscnp :n.it einafs Schnsaioprooese (Endradoktion;. Dar Proaass isufr xweistufig in getranntan kggregaten ab. Eoerst oerden dia Erse so
Bisenschesesi radurierts «nd is; reeiten Sohritt arfoigr die Erdredokxion. das AuesehsaXrsn und die Aefkohiung eu Rohairsn ..
Sursei.t exrd Kokeseiges sisisrsns iür Hsimeecke end die Brseugung von Sr.ro;n end viol seltener ms
Wsssersroffharstsliung ganutrt, In den latrten Jansen sind jedeeh Varfahren enseickait scrdsn, del denen sus Rokeraigas neben Wassarstoff aach Mathsn hssgeerallt wird, Dar Hsuprnsckr.eil dieter Rerfahren Isa der snorsie Aufwsnd for dia Rainigung and Aoxbarsitnng des Kokereigsses end far die Bntsorgung der Rainigungsprodukte seels die iksoeitbeiastong durch vesschiadens toeischa Baatandteiie. Budse let dar Energieaufeand für die Rainigung end waiters Vararbaitung des Roksraigsees end dia Hersrsilong von Waarsrstefi Oder von Methsn sahr gros,
Der votliegandsn Errindong iisgt die Aufgabe rugronds, sin Varfahren und eine Anlaga der beschriabanen Art to scbsfkenj die auf besondsrs affirienie Raise rssiisiert eetden kdnnan.
Diass Aufgabe wird erfindungegaaaB dumb ain Verfahrsn see Betraiben einar eine Reduktionseiosiehtnng und einen Seheelrvargaeer soreeisandsn Cores- Oder EinemAniege rur Reratailung von Ei senscheamsi and von Roheisen galoot, bar dan? Koksrsigss aufbersiret end als Rsduktionagar ini Berried der Cotex·" Oder Fioex-Anlaga verwsndafc ward.
Darner vied obiga Aufgabe erfindnngsgemsb dutch eine Aniege sue Durohfünrung dieses Vetfahrena geiöst« die ais Corsx- ode?: Ri;xaX"A?;iage aasgebildet ist and einsn Schwas! xvargaser o?sd sin« obeahalb das Schsreixvsssrgasers odea ;sabsn d«;;; Schnseisvargaser sngeosd?ss?ta Radukti;ss;sainrichtung aafweist, wodai die Ei.?;r ichtnngsr; ana Aafbareitursg and
Varwe?:di.s;;g von Rokaraiga?; sis Radakt; ionsgas is:· Retried das; Corea™ osier Fi?iex~A?;isga basitxt.
Erf i?Kh;ngsgs?saS ward ein neaas «infacdas Verfahren sat Verfdgong geataiiti .wit dess das Kokeoeigas ohne grebe?} tsahnischen Aetsssad so aufbereibat wire, dasss es a.ls Raduktio?;sgas sor Harsteilung von Eissssscheasisii and Roheisen in eis;er Corax™ odor Finex-Anlsge veawandet warden kaan-
In daiterbiidajsg sias erfiodoagagaaiâßen Verfahrens wire die Uberschasswarba/Abvarwe das Fexsgsseagasas t Redwktiosisgasesg Topgaaaa and/odes; Übar ssthussgeses dar Cores™ odea Einex™ Anlage era Srhitxang dee Kofceaexgaras fdr die BersteiXe?;g von Redokaionsgas verwe?;det. Bai dar Aafbaraitung dee Kokereigasas warden dabai toxieebe Bsstansiteiiei Methass and hdhara Kobieiswsssarstoffa desselban to Kohiassaonoxid and bassersSsefi aarlegt.
Xis Waiterbiidung daa Erfindamg wind das Kokereigas soasit aaa; grö&ben Taxi nach Erhitxang doreh Ubarsbhaaswsrwe des Vergeser·" bxw. das Eedukxiossagases ssisd/odaa darch Abwareia dee Topgssas and/odea des Ubsrschassgases and sews Tail kalt da?;; dergeseagas in vaaschieaiefsen Aggregate?; der Carex- odea Fiasix-Aisiaga sage£ührtf raft Redaktio?;sgas aafbereitet and venei scant bit dsns Veagasargas sis Rsdaktioness'ittei ear Heasteiiang vo?s Eiseisschwaatn veraensiat.
Bei eider speaiallen Ausführangaform wird das Eokareiges rsit Vargasergas verrdschr and ale Reduktionsgas der Rsdaktionseidriedtang aagefiRLrk .
Bei einer besooclers bevorangten Aissfnhrangaforss des erfinduegsgeeASsa Verfahtens wird die Cores?·* oder Finex-Aolage sdx einer awaited Radssktionseinriohtang, insbesondere elder DRI--Red;:iktiodseidrichtangf aor Kersteliung von Eisenschw&swn betrieben, Id eider soichsn DRI{Direct Reduced Iron? -Aniage ward Eisenaobwassss hergestsilt, wobei in dieaess Proceed bei erhdhten Temperatures H·. end CO direkt salt Fiasnoxiden reag:lerenf ohne Eisenern Oder Pellets aa achnseiaen,.
Eielsetaung des erfindungsgeesSen Verfehreds isfc \xraugsweise,. die Uberschusswarssa dee Vergaser- baw, Raduktionxgases etc die Abwärme des Top»· end OberacheaagaseSi die id based- end Kühianlagan verscbvendet wird, soweit die teohniach odd wirtschaftiich sinnvoll aor Erhitaung con Kokereiges suaannctaerg böbere Kohienwaaserstoffe and Hethan ao seriagen end sus Kokereiges; Reduktionsgas hersuskellan, des aur Berstellung van Eiseascbwarss verwendet werden kann, Dared dieae erf indangagesssBe Ldsuog wird der epsaifiacha AusstoB von KohXsndioxid pro Tonne Bisenschweee and Roheisen stark redaaiert. Rued die Wassersxenge is; Prosesswesseskreiaiaui wire dber SO % kleiner^ wodaren die eidaeinen Aggregate edtsprechand kleiner and biliiger warden and veniger Stress verbrsuchen,
Das if: der Corax- Oder Finex--Anlags aus Kokersigas prodoxierte xussstsiiche Rednktionsgss führt xa einet Oasseren AuikohXung das Eisenschvassres in der Corex- Oder Pinex-Radukfcionssinrichtung and an einess nisdrigeren Kokarerforauch isx Schoelxvargaser..
Dnrcd dan Einsats von Kokersigas i;s Corex- odsr Finex"-ProxeeSi aus dess xnsstxliches Reduktionsgas hsrgasteilt wirdf ksnn die Corsx- odor Finex-kalaga auch salt Kohlenssoiiträgsrn ;sit aloeo. niadrigsn Cehslt an fl.bchtfgen Bestsodcaiien bekrietoeo warden,- vojsii: die Palette der KohXsnstordtrsgar, dia in: Corex--- Oder Finex-Prooess eingesetxc warden kdnnen, vesenfclich ervisitert ward,
Durch dieses erfiadnagsgeesdSe Vsrfshran nird das Kokereigas dared UOarschsrsswarrie und doroh dsn grdkten Tail der Aboaro® der Corex- odsr Pinex-Anlage auf erne so hohe Tesxperafcar arbiter, ds.ss Methan sod höhara
Konlenwasserstof£e sd.t ait Rohsroffan eingebraohtes; and in der Aniage gebildeten wasserdanspf und Kohiandioxid enter katalytischer Wirknng daa frised redoaierten EiseossOeasiaes tor Resktioo gebrscht und on Kohianaonoxid end Wasserstoff xerisgt warden. Dabei warden dathan und andere organisohe Bescandteile so weir xarlagt, dess daa so aufberaitets Kokareigae, verfsxscht salt dess Vargasergas, als Bsdssktionsgsa ear Hersteliung von Eissnsehwssea varwendet osrdso kann.
Durch butsong dar Ubsrschuss-- and Aboarsse der Corsx- odes Finex-Anisg® and des isr Gas vorhsndeneo end gebildeten Kohiandioxides nod Rssaerdaspfes x;nd katalytischer
Eiganschaften das frisch redasiartan Eisaoschoansmes erssasfc diese eiofacha AsShareitong von Kokerei"· so Radskrionsgas koepiaxa Reioigongsanlagerg die sis Vox-stsfe einer aaitaran Vararbsitung das Koksrsigsses arfordsriioh sindf dasnir as aur Barstallsng von Eisanscheasnm vereendat warden k&nn.
Dared Erasts das Kshigases dsrch Kokereigns bar der Corex·" odor Pin«x--Anisge 1st arf indsngsgasssb insbesondera vorgas«henf soi ainan aafeandigan, wartsngsintensivan intarnen Kahlgaskreisl&or... an dans vis! thersniseba Enargie varschxandat wirdf so versichten, Asskella das Kühlgssas ward dam etwa 1.0S0 *C heibao Vasgssargas dss vorarhitsts adar kslte Kokareigss sogerohrt. am as enter 900 “C absukohlan and glsichsaitig das Kokersigas saf die gleiohe Xessparatsr so arhitran, Es eird ain Tali der Übarschussaärma das Vergasergasasg das öber dan Kühlgaskreislsaf abgafahrt and versohaandat wind, sur Erhitsang das Xokeraigasea sssgenek.st. Dia rsstlicha Dberschsaaedrme das Vargssergssas,. dia such nbsr dan Kbhigaskraislss : abgafohrt end varseheendet wird, vird sor Erhitsvsng vons its Redoktionsgaseärssatanschar vorerhitatan Kokaraigss ensganstsbi das each waiterar Erhitsang varsebiedensn Baraicben {Aggragntan; der Corax- odsr Psoas ···· Aolaga asgetshrfc aird.
Spasiail 1st vorgasehsig dess das is; Topgasaär;satauschar vararbitsie and snschiiabend ins Radukssionsg&svisrnsarsoschar arhitsta Kokareigas obar aine Leitung dan; Reduktionsgas, über sine Leifcang and Faiirohra dan; Dcsssbsrerch das SchmeXsvergesers nod dee nnteren Basaich dar Radokticsnaaisrichtong baa. dam EeischenbahaXrer Oder afoar eine andara Lnitreg dee Vax'gassrgss sagaführt eird, d&snit das arhitat« Kokaraigsr dared Versdschvirsg ndb heibex:en Gaaen and iu Kontskb uik heiberan Festssroffpartikeisi aat' hobs Tassiparataren srhitsp eird and darch Rsaktionen sssit Kohlandioxid end Warrardangu höhara Kohlanviasserstofre und aa;s gröSnan Tail Merbea zu Kohloninonoxdd and bassarsboif zersäi.st aardan,
Dared diaaas erf indungsgaiKäne varfshreo wird das Kokeraigas darch Überachusswära·® and dared den gröätan Tail dsr Abiesre;® dar Corea-“ odar Finax-Anlage anf eine so hoha Tessperstur arhitst; dass Mefchan and höhers
Kohienwasssrstordef sa.lt Rohstobres eingabrschtao and in dar Aalaga gabiidaran dasaardasspr and Kohiendioxid; anter katsiysiseher Wirkang das frisch redusierfcen Ei sense bnaea;;as ear Eeaktion gsbrscht «nd :ea Koblanoonoxid and dasserstoff seriegt osrdes's. Dabai asrden Msfch&n and andera organised® Bastandteile so wait ssrlagk; dsss das so aafbaraiteta Kokaraigaso varsdsebt sub desss Vargasergasf ala Rsdakaionsgas ear Herstallung vos; Bisanxehassra vsswendat eerdsn kann,
Durch Safähsang dsa Kokeraigsses aird der dassarstoffantail ie: Rodaktionsgas arhöbti eodarch dia Laistang der E&duktionseinrichtangan gasteigart wird, da di«
Rsdukrionsraaktionen der Eisanoxide daroh basssrstoif sehs^eiler variaafan ala dared Kobienoonoxid, Änberässi aird dar Tss'psraberanstiag in ear Eedaktionseinrichtang. der durch dia exoth«r;s« Rsakrion d«s Kcshisrasonoxidss süfc Eises^oxidan ausbande kosnsnt and ear Agglossarsbbiidang fdhrtf dnrch die endobhertra Reaktion des Wssserstoffes mat Eisenoxidenf stark gebrastst.
Dee in der Cor ex- oder Finex-AnXaga ans Kokereigas prodatsierae sosstsiicbe Radnktionsgas fiahrk an einer besseren Aufkodiung das EisenscheaKitoea in der Corea."' Oder Einex-Bedukrionsainrichtatng end ra einetst niedrigeren Koksverbranch its Sehmelrvergaser,
Aaiterhin 1st as nine Eielsenrong der Erfiodang, den Stickstoifb der in der Corex"· Oder Finex-Anlage dor die pneanafcische Fordsrang der heißen Sbaabas end els Kohl- end Spülgas genutar wird, durch Kokeraig&s su eraetssn end den Btickstoffantaii isn Top- end liberschossgss an redesieren, Daraus ergabsn each oshrara vorteiiei ale sun· Beispiei die Steigerung der Leistnng der Aniage, Radasrierong der Energieverioste end Bedusiereng der Sticksrofiverbrsnobe.
Bai einer veiteren Reefehrengsforte oird das aes Kokereiges araeugte Redoktionsgas retr Teii in der Corea- oder Binex-Aniage oad sues gröfttan Tail in einer seeiten Redakfcionseirsricbtoags insbasondere einer DEI" Rsdnktionseiisriohtang, ter Hersrellong von Eisenschxamm vareender,
Kaban beteung der geaantten Uberschosawareta dee Corex- Oder Binax-Proresses, die bstracbklich iat end die bai is;
Bstrieb bafindliohen Anlagen verscheendeb triad, end deo grobaen Tail der Aboärrte dee Top- end das Cberschussgasaa, bringt das erfIndongsgeetdBe Bvbridaerfahren enoros proseeetecboiaona Portable tnis: slob and rednrierfc eeseokiich die Herateiiangskosten von Rohaisen and
Eisenschwasa·! end dsn AasstoB von Kohiendioxid pro Tonne Rohsisasr bsw, Eisensohwarsrs, AuEerdaa handeit es sich seen a;;; «in sehr sinfaches Vsrfahran rur Aetbereirnng von Kokereigas ass Redck : ionagaS; das sur
Eisarischwas'vxherak.ellssing verwendst warden kann, Dabei warden die toxischsn Bastanteiie das Kokareigsses so Kohiensronoaid end Passersfcoff aerlegt.. die bei snderan Varrahren enosorgt warden rkissen. Peiterhin wird rest die gesssxta cheaische Energie, die darch Kohls in aina Kokerei·· end in die Corex™ Oder Einex-Aniage eingsbracht wird, snr Hersteiieng von Rohaiseri end Eissnxehesns· bow, Risen! aesgenetot.
Das Topgas aus das Corex·" odsr Pinax-'-Redektionssinr ichtung wird voreugsvsise each Abgaba dor Abwarsne ia Psrsssatsescberf need Paschan, Kühlen and Verdisrhten ein.er PSA-Arsiage sragaführt, in dsn Rehlandioxid ausgeschieden wind, Bai dar PSA-Aniage haodalfc es sich no aina Adage? die die Eigensohaft hat> kieirsere Mosekbie, wie Rs, Sbt C0f durehsinlassas'; and gabbers uskd schwersra Mol&kdle, sis COj, BsS; rnrecksehsiien. PSA bedeeter Pressure Swing Adsorption, Bekanntiich wind der Sticketoff in dar vorgesehenan PBA-Anieqe nicht aesgeschiedan. Da sears AnbeiI aus preressteehnischsn Gründen isx Redokfcionsgas bar die DEI"Redwktionseinrichtung enter 10 % iiegen soil, führt die Eedusisrung seines Antsiies ia Top·· end Gbsrschassgss der Corex™ odar Finex-Aniaga so einesss hbheran Rutxengsgrad diasar Gate end sor Prodektios einer groSeren Bisen schwexirsvnange. Dee Prodaktgas aos der PSA-Anlage, dem Oderschossgas segegeben wird. wire In einee. Pdrseetensober and anschlieSend 1 re eisress direkten Gaserhitter ana die art order 1 icha Tasperater gebracht bevor es der DRI···
Padakrianaeinrichtung sagsfährt wird, bm Pärmatanacher vor der "kitting Porresion" su schhirsn wind dam CO rsichan Prodaktgss sine bagranzts Mange daa Wassardampres angefbhrt um das Gas auf hohsrs Temperatnran im Msrmstaasnhar erhiaten tn können,
Bei erfindnngsgamaäen Veriahren ai.rd dem kohlanmonoxid- and wsaaerstof£hsitigsn Gaa. anateiie des WasaardsmpaeSi das isn öbetschnssgaaeärisatanschar abgskünlta nnd in einer Gsseäsnhe genaachene Ubsrsahussgas mit einer erhöhten Iemperatnrf dandt aach salt «inam höhsrsn Waasardampigshalt, angsführt,
Dadarch arübrigt sieh eins Dampfnraeagsngsaniagn sowie die Vsrdichfcnng dss Ubarachnssgases;· da aain pruck eaaraichand ist far äea Eiasata in der öRI-"AnIage. AnSerdem nird dia PSA-kniaga klainer and biiiigsr unti dar Snromvarbranch far die Verdichtnng dea Gaaea für die PSA~knl&g« garinger, Das Gbarachussgss kann dam Proäaktgss sas dar PSA-Aniags tngefahrr nerden, da ssin Kohlsndioxidgahait ralafciy gating istf and braacht niche in der PSA--Anisge anageschiaden ra nardan, Dia Begrenaang dar Übarscbaasgasmangaf die dem kohianmonoaid- and vassststoffhaitigan Prodnkrgss ragaführt aird, rishtat ssich jedooh nach da;a Schaefelyaaaaratoif"' ban, Schaafaigabsit des pradariattan Sisenschaammes, 8si r.a hohan Merten nird ain Tali das Gberschnaagases aber PSA-Anlsge gsrahren in aar vgS ansgeschieden aird,
SrfindnngsgamäP 1st farnar vorgesehsip di® Abaärme dss Topganas aas dam DBl-Bedaktionaachacht snr Brhitanng vom kobisnmonoxid" xn::d aasaeraroffhaitigan Gss anx dsr PSA-
Aniaga and dee Überschnasgases sus der Gaaxasche anssnnntaenj sosu in der Icpgaalaifcung ein Topgssesrrsat&usehei: instal.l.iart nird, DadnrcK redesier·: sicn der Badsrf ss Sranngas i:nr den aveifcan därsaetsaschSK'. Anb«rde;x xird dar seeite Wärisenanschar y der wegen „Pittirg--Korrosion" aus speaieiiem Stahl gerertiga nird, klsiner and biXiigar*
Farner isfc voraugsweiss vorgaaahen;· dess dxa Range des Rokaraigases, die daa Vergssergss and varschiedesea Aggregates der Corex-- oder Rissx-AnXage angeëührt eirdf sowie die leeparatur des Esdnktisnsgases far dia Redaktionseinriehtaagen in Abhängigkeifc roe Methssgehalt das Topgeees aaa dar DRI-'Reäaktionsainrichtnng eiagasteüt a i r d .
Brfindungsgeeäb ist vorgssehen; dxa Range des Koksraigaeess die der Coxsx-- odar Finax-Anlage augefiihri: and ana Reäuktionsgas verarbeifcat vird, dnrch den Hathangehelt das Topgaaae aus dss DRI-'-Rednktionseinrichtnng ani: ®fcwa 2% an begrenaen, use dia Veriest« siedrig an haites. Dabai 1st else höhare Tesnperatur das Rednktionsgsses &nzaetx:ebesf da sis aa ainass niedrxgsran Gethsngehsit das Xopgases f ahrt. Änßardesn aird dia Rednktionseinriahtung der Corsx- oder Finex-Aniaga nd.t einer spaaifiach nodes Redakfcionagaseeage bei:riahan; n;s die Öbersahaaagasmenge zu ednimieres, Diese Vergehensneise 1st anaustrsbeig da bathan dnrcb eisan ralativ hcshen Äntail von KohXanüioxiä und dasserdaapf in der Redaktioneeincichkang, dia dnrch Reäskaion der Sisenoxida gebiidet eerdanf nnd dsrch Anxeaenhei.i: des kataiytiech wirkenden Fisensaheaaaaa, viei sKsrkar in der
Corsx-- odar Fi.nax"Reduktionsainrichtung earlagt sire sis cured Vermischung mit Vargassc" end arsderan Gasan in andaran Aggragstan dar Corsx- Oder Finax-Aniage. Dadnrch 1st dsr Methangehalt das Topgasas viei siedrigar ala dar dcs Oberschnssgasas, Doran Batrieb dieser Redokfcionsaiarichtnng mit ainer honen sparirisohan Radukkionsgasmanga xird die Übarschussgssmenga garingae add dsduren die* car ORI-knlaga rugsbühroe Mathanmasge. Die spaaifisch hohe Radnktionsgssmenga and dia dsrsus rasultieesnda Doha Matsilisiarung das Eisansanuammes aua dar Kedoktionsaisrichrnng bringt russOxiicha proresstachnische V'arteiia bairn Batrieb dar Corea·'· odar Pinax-Άηi;-g8; aia baispiaisxeisa ainan nisdrigeran Rckssnteii in dar Kohisaisahnng and xsnigar Schuafsl im Rohaisen.
Dia voriieganda Eriindang batrifft keener aina Asisga ear Dnrehführang css vorstehend bssobriabanan varfahrans* dia ais Corax·" odar Pinax"bnisga ausgabildat isi end ainan Schmalxvargssar end sins eberhalb odar neban dans Sehmelxeergasar ssgeordnafce Radektionseinrichtusg sarcaist* xobai s:l.a Einrlehrnngan sur Auibaraitong end Verxendong van Rokaraigss sis Rednktiossgss ia Satriab car Corax·" edar Finax-Anlaga basitsr,
Dia erfisduagsgamäß ausgsbiidera Anlaga Easiest ainan Schmaixvsrgssar* cam dbar ein Beschicksugssystem Kobianstofftrdgar and nbar aina Laitung Oxidationsmittal sogafohrt cardan. Obarhalc odar neben dam Schmeitratgasar ist aina Rsdoktiansainrichtung instaliisrt, dam Bisentrsgsr usd Sosohl&ga ecgerubrk cardan. Bar prodnrisrts
Eisanscbesmm sit Easchlsgea eird dnrch Ausssagsschnacken dam Schmaisvargaser rogefnhrt end mi;: Asaha and kpsohiagan eingeschisoisen , Das gaschmoisana Rohaisan and. die Sahlacka cardan am nosesen End® das Schmelsvargasass pesiodisch sbgastochen,
Bai aines basoadars bavorrogtan Ausfahsaagsfora das ersindnngsgamâSan Vesfahsens eird die Cosax-- odar Finex--Anisga mit ainar xwaitan Raanktionseinrichtang, insbascndasa ainar DRI'-RedaktioAsainrichSang; aar Harstaiiong von Eisanschmams; batrieban, In ainar soichan DRIiDisaot Radaced Iron}-Rnlaga aisd Fisanschasmm hargastaiitf modal in diesem Frosess tai arbbbsan Tamparstasan Rj and CO direks mit Bisanoxidan raagiararg ohna Eisanara odes Paliats am achmeisen,
Spasiaii waist dia Anisge Sinrichtangan ear Erhitaang das Kokersigasas dared die iibax schnssasrme/Abeärma das Vasgasargasas; Redak.tionsgasssf Topgases und/odsr Übarschussgasas dar Corax- odes Finax"· and das DRI-Anlaga and o
Earner amfasst; sia insfoasondere Finsichtangan xux Vermisebang das Kokeraigases mit Vargasargas.
Spesiali 1st voagesahen, dass das im Top"· end RadaktionsgaswArmataasches erhitraa Kokereigss das; Vargaaergas taxi varschieden Aggreg&ten das Corax- odar Finax-'-Aniaga regaführi wird, starch Vasmischnng mit heikesen Gases and is; Kantskt mit haikeren Fasfcstoffpartikein anf hoh® Tamparssuran arhitst aird and dated Eeskfcionan a;it
Kohiendioxid und basserdanspff hdheren Kohlanwassenuroffan and z*8n grdBten Tail Rethan an Rohlan-nonoxid and bassersroff rersetst aird,
Dia Sug&b« das Kokateig&sas susr. Vargasargas end an varschiedenan Aggregates dar Corax™ oder Finex-Anlaga 1st vorsogsweise so konsipiart, dess die libsrschuss- and Abwbrsre bar Corsx··· odar Fioex-Anlaga tor Frhitsung das Kokersigssas ond :rur Sersetaung von Rasbsn optical sosganofcst wind, DJ.« Srnindaag wird nachfoigend anhand eines Äusführangsbeispieies in Varbindung sain swai Eaichnungen in; Einoeinen erläuterfc. Dia Fignr 1 aeigt. in schemas:isobar Darsteilung dan Aotbsu einar Corax™ und dia Figur 1« einar Fissax" Anl&ga. Es handelt sich eigentlich aa das glaiaha Vsrfahrera Die einaigan Unterschiede awischen diessn Varsahren aind dia Psrtikeigröäe dar Eieessoxida dia is baidan Radnktionssinriehfcangan 4 eingesessst warden and die Tape dar Redukt: ionsei sirichtung 4, Bai dar Cor«x--Aniaga wird ala Rohsssstarisl das stückige Srs, Pallet odor derer Hischung und bai dar Fisex-Aniaga das Feinera als KohinsfceriaX aingoseksn, Sal dar Coras-Aalaga handeis; as sich bai dar Raduktionsarinriebtung « uss; ainan ReduktionssehscAt, ans den as; antaran Ends dar Risanschwanm von Ausfcragsschnecksn S ausgatrsger end daa Schsssaisvergaser 1 sngageban wire und bai dar Finex-Anlage us;; rvei in Soria gaschaitata und obereinander sngaordnata birbaisebicntraaktoran 4 und einan Euiscbenbshsltsr ««., sue dam der Sxsenschwssvsv von ainer Austragssohnaoka 5 aasgetragan end daa Sahnse icvergasar 1 aogegeben wind.
Das Kok«s«xgas wix-d dar Corea- odar Pinax-Rniage char aina Laitung 18, s;it ainesx etna 1 bar hcheren brack ais dar AnXsgandrnck rugstührt and ufcar ;sehrere Leitungen und Aggregate dot Corax- odar Fioea-AnXage augegeban,
Das vardichfcete Gas vird fiber sloe Laitung 19 und übst ainan Topgaswäraetauscher 20, la dar: as durch Abaarma dee Topgasas aux aiaar Reduktionsainrichtung 4 erhitat nird, and doer einen Raduktionsvarmetauscbar 22 varschiadenan Aggregates odar Roar eine Laitung 2S da:·· vergaaergas rugerührt, D:la Hang« das Kokaraigases, die dee· Vergssergas rugegebsn wird. wird so eingesteilt, dass das Gargssergss enter 900 *C sbgekiihit wird, bevor as ainaa HaiSgasxgkXon 9 augeführs end antstaubt uird. Dee; Vergasatgas aird auch kaltas Rokareigas nber aina Laitung 34 sugegeben, fslls dia Ta::;parstur das Radnkfcionsgaass unr das: Haiiigsssgklon au hoch 1st, Dar abgeschiedene haiiia Staub oird dnrch daa von ainea Vardichter 28 sut afcwa 8 bar verdichtata und iibsr aina Laitung 28 tugefiihrte Kokereigas an ainaa; Staubbrannar 11 pnararatiscb gafördart und dutch Canarstoss vergast. Dia Rufctung von Kokereigas state St.ick.stbff brings dess Vortsii, dasa dar Saiokstofigshslt in allan Gasen dar Corax- Oder Fi'-^ax- und daa DRl-AnXage uesentlien redusierfc und dar Stickstoiivarbrauch gariogar eird. Auberdesn vird dia Lubibsra Wärma das heiksn St.&ubes sur Aurhairang und Aufbaraitung einar Teilasenge des Koksraigsses ausganntst. Das in einen; Radaktionsgasnäroatsnsshar 22 durch rastiiche dberechussnsrsie das vsrgasergases arhittte Kokaraigas vied über sins Laitung 23 dens Raduktionsges, ubar aina Laitung 24 and Failrohre dan: Dotibereich das Schaalavargasers 1 und dess onceran Bara.ich das Redaktionsschachtes 4 tew. d«s Eeischasxbahb Iters 4at odar über sine Laxtong 25 dee, Vsrgssergss rngagabei·, Die Eagaba das arhitaten Kokereigasas ax;m onteran Baraich dar Rsdokciansschaehtes 4 baa, das Buischanbahaltars 4s ihihtr xssr Rbkbhiong and ear ainar hdberea Anfkohiong and das Risanschessmsas,, vodarch die Aggloaaratbildaeg and Racial;.« d«r Aasaxagaschnacken 5 darch Agglomerate radaaiart wind. Das Bear aiaa Lexrang 26 da;·! Uberschossgaseirrietsuscher 2? augefnhrte and darch Abosrme das Dbarschussgases arbiters Kokereigas eird vor dsn; Bintritt in die Redaktiorssinrichtong 4, dan; Radsktionsgas ;;agagahsnf om seine Temparatsr einxasfcallsn, Das nach dess Radsktionsestoetanschax' 22 sbgesesigta Reduktionsgas nsit einee neiativ nisdrigen Hefchangahals eird is; Übarschussgeseärnsat&sscher 2? abgekählt, in einsr Gaswasehe 7 darch basset mis ainar hbharan Temperabar gewaschari; dadsrch mi·: aina;:· hdheren dassardasspfgahaii dbas aina Laitung 30 das; kohlannionoxid--f vasserstoffhaitigen Prodsktgss aas dar PSA-Anisge 33 ragafhhrtf am dan aeaitan bssmataascher 14 vet „Pi t fcing-Korrosion'' to schataan. Das Mischgas sird im TopgaswarnsatsuschsT 31 und anschliehend im aseitan barnsetaasohar 14 aaf etes 400 SC vorarhitst. Bai. Erhitsxang eaf eina hbhsrs Temparatar ais 400 komat as ear „Patting--Korrosiond* darch Kohienmonoxid. Baa ins barsatauscharn 31 und 14 vorexdsitsta Radnktionsgas vird its Gasarhitssr IS darch Eugabs von Saasrstofi: dutch eina Leitung 32 and Taiivsrbrennang aaf die «reorderXicha Temperatur arhitaty dee; Raduktionsschsehs 16 asgafubrt und sar Earstaliung von Sisanschesmm verwendet. Dar Eisanscheemsr vird an; antaren Enda das Radaktionssohschtas IS susgefcragan.
Durnh Überschuss- and Abvarme einer üorax™ odar Finex-Anlags vird iff* Topgss~~ und im Redaktionsgasaarmetaasehar 20 und 22 vorarhitste und dam Domebareich daa Vsrgasers 1 und dam Vergasergas sagafahrte Kokaraigas sovie dam Staubbrsnnsr 21 sagafnhrte kaika Kokaraigas suf sins haha Tsmparskar arhitat:, Dsbai verden Rethsn und hbhere Kohienvasserstoffa dnrch Kohiandioxid und Assserdasrpf xu Rohlenmonoxid and basserstorf so aait aerlsgt, dsss daa hinksr dam Radaktioasgssaarmat&uachar 22 abgexveigta Rsdaktionsgaa baa, Dbarschusagas in dar DRl-Anlsge ohna veitera Deriegang von Haadau und noharen
Kobienassssrsfcoffen xur Disanschvasm;harstailang vervandet uerdan ksnn, Daa im Radukfcionsgss need dam
Raduktionsgasaarmataascher 22 noun vorhandene and das, übar daa RedukulonS" and Überschassgasuârmetsuschar 22, 2? mis dam Kokaraigas sugeführta Mathaa wind in dar Radnktionseinrichfcung 4, dared die, dnrch Reduktion dar Eisanoxide gabildaten Kodlandioxid and bsssardampf nntsr ksksiykischar birkung das frisch reduxisrken Eisenscdwammas xu Kohlanmonoxid und Wasserstofr rerisgfc. Dieses xusatxlicha Raduktionsgas vird nur ram Tail sour Redakhion der Eisenoxida in der Radukkionsainrichtung 4 dar Corex--odsr Finax-'-Anlega ausganntst, and dia unvarbrauchten Kohlanmonoxid and Wassarstofr uardan hfeer lopgas und Ri'A-Aalega dar DRI-Aniage rugakührt and ear Hsrskaiiung von Risassehxamm veroandaf,
Dia Enführung das Kokareigasas bit: ainam etua 1 bar hoharan Druck els dar Drunk dar Corax- odar Finex--Anisge, arfoigt äber else Laikang 18. Die Raaptmenga das Kokaraigases u.ird öbar Lait.angsn 1§ und 26 dam Topgas und dam Öberachassgaswdriaenanscher 2öy 2? sagafnhrt. Dss i;x Topgsewsinnetauschar 20 voaerhitana Kokereigss bird ban; Reduknionsgaswarmeeaaschar 22 oder bbar eina baitung 21 dasn Vargassrgas sugaführt. Im Reäuktionsg&swâraset&xischer 22 wire! das vorarhitnt® Kokareigas waiter arhitst; bevor as Oder stehrara Leifcengen car Corax" oder Eiasx".Rnlag® sagaführt wird., Dss ia Öberschbssgaswäraiatanachar 27 arhitste Kokasargas wird ds» Radnktionsgss sugagaban end in die Redakdionsainrichtnng aingalaitet end naah Radnktion der Siasnoxide sis Topgas hersesgsiaitab, ia Topgaswärmetsnschar 20 abgeküdia, in der Gasviäscbe ii gexesehan, vom Vardichker 22 eeräichtet und dar FSA'-Anlegs eager ährt..
Dnrch Gurrbrang daa arhitsran Rokaraigasas über Lartnngen 21 odar 25 anr Äbkühinng daa Vergssergasaa nnfcar 000 BC antfällt der energieearscheendeade Kühlgaskreislsni: ndt wartnngssnfeliigan Drahkoibengebiäsan 8.
Ix> Falla.. date die Tesiparatnr des Redbktionsgases vor dsb Siatritt in den Bsiägaaagklon 8 ear afcwa 800 *€ ensrsigt, wird de;n vergasargas kaitss Kokaraigas Gber eine Leitang 24 augefnhrk, Rährand dee noraalan Betriehes erkolgt di® Einstelinng der Tesaparatar des Redukrionsgasas vesr dess Raingasxykion S and var eer Rsdnktionseinrichkung 4 dnrch Finsteilung von ainasinsn Mengan das Kokareigsses, dia Gber Rbrssssnsaher 20; 22 27 odar kalt der Cotex·'· odar Finea-Rnlaga xegeidhri sardan.
Die pnen;ns t i acha Fördernng das haiSarp iss Heibgasayklon 0 «bgaaohiadanan Staubes aas Staubbrenner 11 arfolgt cksrch keikssj von ainenx Vsndichtar 28 s«f 8 ben vandichtetss usd üfoar sine Lsitx;ng 29 dar Staxibrüsknühr ung sugefuhrtss Kokeneigss, AaBardee; 1st such vorgesehenj das kaltaf vsndichteta Kokersigss sis Kühi- oäen SpüXisadins: an tiahrarsn Stellas anstalla von Skickstoff ainrxisekrss.
Daraxis ergebss sich sishrere pnosasstachnische Vonteiles vie genisgana Warsieverixiste, hahera Anieganieisksng and sin garingar Btlcksboiivarbraxicb ,
Use dis öharschx;asvsrnxe, dia in vsrscbisdsses Barsiches cier Corax™ odar Finex-Asiaga varhsndsn 1st, odar in den B«r«icbeny is danan dar Skisfcaroff sis Kxshlsxedium ganxitrt nindy wind das arbiters odsr k.slta Kokereigss diasan Bensichan bav, Rggnegsnas sagaführt,
Dxsrch hohe Taniparetxiren dss arhitrten Giisesg Anvassnheit von d&ssardsn'pf und Ronlendioxid end ksfcslytischa Biganschsften dss Bisanschvemsres wind das Kakareigss so axifbersitst y dass as vermischt ait Vargssergas sis Asdaktionsgss in den Corsx- odar Fines- usd in dar DBX-Rsdaktionsainricbrasg 8 and 18 vervsndak wird.
Die Finsteiissg ainaa optis.aies Maohsngahsites dss Topgssss sus da;s PRI-Esduktiosssahscht 18 ernoigt bunch Binsteiinsg dar ainrelnen Mengan das Kokereigssas, dia das; Vesgasargas and den einselsss Aggregates dsn Corax-" odar Finsx-Aslaga sx-gefshns warden, souls bunch Binstailung dsn Te;sparatx;r dss Radaktionsgasss für dia Redx;ktionsschschta 4, 16, Dsn bathangehsit dss Topgasas axis dsnx CRI-Redxsktionesebssht 16 soilte enter 2 VoI.,-% llegen. Din höherer Anteil nuhrt ex; groksres Venlnstsn dieses wsrtvaiian Geses, das sdt dam
Teilstrna dss Topgsses far Haissxscke sbgeseaigt vird, enn dan Stickstofiansail in; Eadoktionsgas anf afcoa lö Voi.^% av begrenssn.. 0« aahr Methsn bai nöharen lessperataran aarlsgt eird, 1st as vorteilhaic, dis Tampsrstar das Radnktionsgssss für beads Radukkionsainrichtvngeo 4 and 16 hoher «insusfcsllsn..
Oa dar Rjethsngehal t das (iberscbosagasas höhar sis dar das Topgsses sus dar Rsdvkfcionseinrichfcnng 4 llegt, sird ains hobs spesifische Redsktionsgasisenge die
Raduktionsainrichtang 4 aingesteiit, dasit mahr Kokeraigas in dsr Cores™ odax Einex-Anisge eingasafcst, ;r>ehs: Rsdukiionsgas aofbsreisek and ;;;«hr Eisanschessv« hargastailk eird. bar Hsrsceiinng von Eiseosahyissss in der DRI-Redaktiönsein--richtnng 16 oird bei Isnfanden RnXagen dss Rroduktgss sus dar PSÄ'-kniaga 13 ais Eaduktionsgas versandst< ös dss Gas sehr rsich sn CO 1st and bei Sshitsung i··· bsrmsksasshar 14 sor "kitting Corrosion" führt, oird oem Gas vor dess Wärssafcaosshar 14 sina bagranate bangs dss Wassarda:npi:es angaführt ns; dss Gasf ohne Scbsden se, Mrsataoscher 14, auf etvs 4öö "C sn arhitsan. knstelle des Wsasarüssipies elrd dans k.ohian;sonoxid~ and vasserstorrhaitigsn aos dsr RSÄ™Rniaga 13 sins Teilisanga odea die Gasasitssenge dee Gbarschossgsses sas öer Gasoäsche 7 sstit ainar erböhtan Tassparator, deads such ait slnem hohsx'en ëasserdaapfgehaitf xugeiühet, Ein höhsrsr kiasserdsrepfgehelt dss Übsrschnssgasas vird durch Einsseliaag ainar Oöberan VorXau£easssrtsr«paratar for die
Gaseascha '7 ennaisnt. Dsdurch erübmgt sich aine Da;npmmsugnngsanlaga scale die Veräichtung das bbamchnssgaeeei ds sain brack susreichanä 1st für den Binaata it dsr DRI ™Än.lage, An&amp;erdaa nird die SSA~Anlaga 13 kieiner end biiii.ger and dar Stroniverbraueh far dia Veräiahtang das Gases für dia PSR-Aniage garinger. Das Übamchnssgas ksnn daa Produkiges sus dar PSA-Aniage sagefühtt warden, da sein Rohlendioxidgebsl : raiativ gating isn, nnd braacht niche in dar PSA"Anlage ausgaschiaden m wardan, Die Segmenting der Üher snhnssgasmnge, die deni kohiemonDsid- and wassenstoffhaltigan Prodakkgas sagaführt wird, richtat sick jedach nach dast Schwefelwassarstoiif das Mischgasas bee, Snhwaiaigahair des pmdmiartan Eisanschaasmes
Ear Gntaang dar Abwämss das Icpgases ens d&amp;r DPI-Redak-ti.onaschacbk IB ward in die Topgasiaitang eie Topgaswämatauschar 31 eingebaut. In ibsr wind naban desa Prodnkfcgas aus der i-'SA 13 aaeh das, in ernar Gaswsscbe ? gawaschene Übemchassgas, über Laitnng 30 sageführt, a® dia Abwame des Topgasas bssser sasnatsan end eenigsr Branngas Sen die weifcara Aalheimng das Produktgsses i;s Wsmat&amp;aschar 14 su mrbmachan,
Das Bmdnktgas wind in einan Gassrhiteer 15 damn Ssaarsbafftagabe end Tailvarbrennang von ia Gas varhsndenen Wassarstoff end Kchlanmnoeid, sef dia erforäeniiehe Temperate;; erhitat, in den DRI“-Redaktionseinriehtnng IS eingeXaifcat and ten Hemfcallang von Sisenachwaa;·; varvendet, den ss: antaran Bade des Radaktionaainrichtang IS amgatragan wird.

Claims (6)

  1. P sitasksnspräbhs 1 s Verfahrexs susn Battai.bex: einer sins Radxiktionssinrichtuxsg and einsn Scnsnaisvengasar sufeeissndsn Cores--- odsr Binex-'Axiisge sun Bsrstaiiung von Bisanschwsrsx usd von Bohaisexd tool dsn! Kokereigss sufbareiCet nod sis RadakCioxssgss it&amp; .Retried dsn Cor«x~ odes Binek-'-Aniage vereendat vird, I» Vsrfshren nsch Änsprueh I, dadurch gekennseichnat, dsss die Übersehxissvärsie/Abwar;ne des VergaaergaseSi Redaktiox-sgesss, Toogases ex-d/oder Oberschussgsses dar Cores-- oxSar Fin«x--Anisge son Erhibsang des Kokereigsaes für die BsrstaXIung von Reduksionsgas venvendat xeird.
  2. 3.. Verfshnen nach eix-esn cion von angahexidex: Axisprücha. dsdarch geka«oseichnett dass das Koksrsigas nxlt Ysrgasergas verxnxscht xjx;d sis Redoktionsgar den Esduktionsainrichtung sxxgsfnhnfc eird.
  3. 4,. Verrahrsn. nach «iness der vorangehendan JVnspräch®, dadnrch gakannseiohnat, dass Kokereigas auf «ins so hohs Temperafcar orbits·: wind, dass Msthsn, höhars Eohiencassarstoffa usd toxischs Bsstandtaile in css Corsx·" cdcr Finax-Änlag«»· inshasondara in dar Baduksionseinrichtung, duaah Rohlandioxid end basserdampft untsr fcatalytischer birksng das drisch rednsiarten Eisanschxammes, su Kohlanaanoxid end Paxsarstosf seraatat cardan, S , Verfahran nach ainar« dar vorangehendan Ansprüche, dadnrch g@ksnr.saichn«ts dass dar ru Border™, Kühi™ end SpüJslacken vervandata Stickstodf dutch k&amp;ltes Kokereigas srsetsfc wire, e, Varsshren each sinem dar vorangehendan Ansprächei dadarch gekennseichnefc. dass das sue Kok.erai.gas ersangt® Bedukcionsgas rum Toil in dsr Corex·· oder Einsx-Aniaga and rum grdstan Tail, in einer swaiten Rsdnktionseinrichkong, insbesondera ainar DR1~ Raduktionsainriohtungf snr herst.ai.lung von Eissnschvssiii! varcendst visd. T, Varfahran nach einam der vorangehendan Anspriiche, dadnrch ceksnosei.ohhati dass die Gsswsscha von Ufeerschussgss ait erhdhrar VorXaofc&amp;sssrtemparsour gsiishran wire, B* vsrfshren nach Anspruch 6, dadnrch cakeonssichnat, dass die Ahwars·« das Topgasas aus car DRl-'Reduk·· tionsainrichtung snr Erhitcung von kohlaamonoxid"· ws'.d wass«re c of£haltigem G«s aas einar PSA~Aniegs and des Ubarachussgssss asss ainar Gasusscha sasganatst xiixi,
  4. 9. Vsrrabran nach Asspranh 6 odar 8., dsdsrch gakaanraiohnei:f dass die Manga das Rokareigases., die dess Vargaaargas und varschiedenar Aggragatan dar Corax- odar Finex-Anlaga raeafnhrk aird, soxie die Taaparatur des Rednktionsgsses für dis Radnktionssinricbtnngan in Abhängigkait vosr Mathsngehai.t daa Topgaaaa aaa bar DRI--Redaktianaeinriehtnng singestelit sird. Id, Anlsgs ro?: DurchfGhruug das Varfahrens nach ainar· dar vorangahesdea AnaprGche, die sis Corax™ adeu Finax--Aniage aasgabiidet 1st and aiaen Schrsairvsrgsaar pi) usd sisa obarhalb das Schrxsirvergasers adar nsbeu dasi ScsMsirvargaaer {1 > asgaardnata Radnktiaasainrichtung if? sufaaistf dadarch gsksanaaichnatj dsss sia Finriohtungan mr Aurbereifcang and Vsraandong van Kokareigaa ala Rsdaktionagaa isa Bstriab dar Coras·· odar Fines--Aniaga basitrt,
  5. 11, Anisga aaeh Anaprxjch iö, dadarch gekesnseishnatf dass dia Corax-- odar Finax-Aniage suit sinar aaaitao Radaktlonsaisriohtang, insbssondara ainsr DRI-Redukkionsainrichtasg, sar Harsteiiung von SisenschoaMM vsrsahan 1st. '12, Anisge n&amp;ch Ansprqch 10 odar 11, daduach gak.annsaichnet, class si® Einrichtcsagaa sur Erhitsung clas Kokereigacsss dsrch di« Übs;:schDSsqär^«/Abwäs:jf!S des Verge§®rg&amp;.ssss» RaduktioqsgssesTopg&amp;sas und/odsr Überscbussgssas dsr Cosas™ adar Finex-'Anlaga asfwaisst,
  6. 13, Äslsga n«ch Anspruch 10 bis 12, ciadsrch gsksaqzaiehnet, dass si« Einrichfcsrigss sue: Vsrjsiscbang das Kokasaigases rrdt Vasgaaergas uaf as s t,
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