BE897123A - Procede de valorisation du gaz de gueulard d'un haut fourneau - Google Patents
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Description
<Desc/Clms Page number 1> CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE Association sans but lucratif Vereniging zonder winstoogmerk à BRUXELLES (Belgique). Procédé de valorisation du gaz de gueulard d'un haut fourneau. La présente invention concerne un procédé de valorisation du gaz de gueulard provenant d'un haut fourneau. On sait que les hauts fourneaux produisent de très importantes quantités de gaz, dit gaz de gueulard, provenant de la réduction, par le carbone et l'hydrogène,. du minerai oxydé qui y est enfourné. Depuis longtemps, ce gaz est largement utilisé dans les usines sidérurgiques elles-mêmes, où il constitue un combustible bon marché pour de nombreuses applications. Toutefois, l'évolution récente de la technique a conduit à réduire assez sensiblement la consommation d'énergie dans les installations sidérurgiques. Cette diminution de consommation se manifeste de façon particulièrement spectaculaire par l'introduction de la technique de la coulée continue de l'acier qui. EMI1.1 e/, qui permet de2supprimer les fours de réchauffage des lingots. tf\ <Desc/Clms Page number 2> De même, le rendement thermique de nombreux fours a été nettement amélioré, ce qui a également entraîné une'baisse de la consommation d'énergie. Il en résulte que les besoins en combustibles de l'industrie sidérurgique ont fortement diminué et que l'on dispose à présent d'un excédent important de gaz de gueulard. La présente invention a pour objet un procédé permettant de valoriser le gaz de gueulard en vue d'une utilisation plus noble que la simple combustion. Plus précisément, la présente invention propose un procédé de traitement du gaz de gueulard, après que celui-ci ait été dépoussiéré et refroidi de façon connue, de façon à produire un gaz réducteur utilisable notamment dans le haut fourneau lui-même. A cet effet, le procédé de valorisation du. gaz de gueulard, qui fait l'objet de la présente invention, dans lequel on dépoussière et on refroidit le dit gaz de gueulard, est essentiellement caractérisé en ce que l'on comprime le dit gaz de gueulard, dépoussiéré et refroidi, à une pression au moins égale à 6 bars,, en ce que l'on chauffe le dit gaz comprimé à une température comprise entre 3000C et 500 C, en ce que l'on réalise la conversion catalytique à la vapeur du CO contenu dans le gaz comprimé EMI2.1 et chaud de façon à le transformer en un mélange gazeux composé principalement de C02 et de Hen ce que l'on refroidit le dit mélange gazeux à une température inférieure à 100 C et en ce que l'on extrait l'hydrogène-du dit mélange gazeux. Selon une modalité intéressante de mise en oeuvre du procédé de l'invention, on réalise le chauffage du dit gaz comprimé EMI2.2 f et le refroidissement du dit mélange gazeux après la conver-0 y <Desc/Clms Page number 3> sion dans des échangeurs de chaleur distincts : il a cependant été trouvé avantageux de réaliser ces deux opérations dans un échangeur unique. Egalement selon l'invention, on utilise la chaleur dégagée par la réaction de conversion pour produire la vapeur destinée à cette conversion. En cas de besoin, on produit un complément de chaleur à partir d'un combustible quelconque, par exemple à partir de gaz de gueulard dépoussiéré et refroidi. Toujours selon l'invention, on extrait l'hydrogène du dit mélange gazeux par adsorption et régénération au moyen de lits d'adsorbants spécifiques. La présente invention porte également sur l'utilisation au haut fourneau de l'hydrogène produit par le procédé qui vient d'être décrit. Selon une première variante d'utilisation, on réchauffe l'hydrogène jusqu'à une température pouvant atteindre 14000C et on l'injecte dans la partie inférieure de la cuve du haut fourneau. L'hydrogène chaud injecté selon cette variante permet de couvrir, au moins en partie, les besoins thermiques du four et il contribue dès lors à réduire la consommation de coke. Dans le cadre de cette première variante d'utilisation, on peut EMI3.1 combiner cette injection d'hydrogène chaud une injection de combustible, tel que du charbon, du gaz ou un hydrocarbure EMI3.2 liquide, au niveau des ou par les --il ;/K 11 < < p <Desc/Clms Page number 4> Selon une seconde variante d'utilisation, on chauffe l'hydrogène jusqu'à une température supérieure à 1000 C, on le mélange avec du vent chaud provenant des cowpers et on l'injecte dans le. creuset du haut fourneau au niveau des tuyèresprincipales. Dans les deux variantes, le chauffage peut être réalisé au moyen d'un combustible quelconque, en particulier du gaz de gueulard dépoussiéré et refroidi, et/ou par voie électrique, notamment. au moyen d'une torche à plasma. Dans ce dernier cas, l'installation nécessaire est particulièrement simple. Le procédé de l'invention permet de produire, à partir du gaz de gueulard, un gaz réducteur chaud qui peut être en totalité utilisé au haut fourneau lui-même, dans l'hypothèse extrême où les besoins de l'industrie en gaz combustible se réduiraient au point de pouvoir être entièrement couverts par d'autres sources, par exemple du gaz de four à coke. Le procédé permet encore d'utiliser de façon pratiquement totale EMI4.1 . - l'énergie calorifique du coke, car les seuls effluents du procédé sont du CO, résultant de la conversion catalytique du CO, et éventuellement l'azote présent dans le gaz de gueulard. Bien entendu, il ne sortirait pas du cadre de la présente in- EMI4.2 o vention de mélanger au gaz de gueulard dépoussiéré et refroidi tout autre gaz récupéré dans l'usine sidérurgique, tel que par EMI4.3 exemple du gaz de four à coke ou du gaz de convertisseur d'acié- EMI4.4 rixe. \ v ,
Claims (7)
1. Procédé de valorisation du gaz de gueulard, dans lequel on dépoussière et on refroidit le dit gaz de gueulard, caractérisé en ce que l'on comprime le dit gaz de gueulard, dépoussiéré et refroidi, à une pression au moins égale à 6 bars, en ce que l'on chauffe le dit gaz comprimé à une température comprise entre 3000C et 500 C, en ce que l'on réalise la conversion catalytique à la vapeur du CO contenu dans le dit gaz comprimé et chaud de façon à le transformer en un mélange gazeux composé principalement de C02 et de H2 en ce que l'on refroidit le dit mélange gazeux à une température inférieure à 100 C et en ce que l'on extrait l'hydrogène du dit mélange gazeux.
2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise la chaleur dégagée par la conversion catalytique pour produire la vapeur destinée à cette conversion.
3. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on extrait l'hydrogène du dit mélange gazeux par adsorption et régénération au moyen de lits d'adsorbants spécifiques.
4. procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on mélange au dit gaz de gueulard dépoussiéré et refroidi, au moins un gaz provenant d'une autre installation, tel que du gaz du four à coke ou du gaz de convertisseur d'aciérie.
EMI5.1
5. Procédé pour l'utilisation de l'hydrogène produit suivant
EMI5.2
l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisé en ce yL 1 , Il0
<Desc/Clms Page number 6>
que l'on chauffe, l'hydrogène à une température pouvant atteindre 14000C et en ce qu'on l'injecte dans la partie inférieure de la cuve du haut fourneau.
6. Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que l'on combine la dite injection d'hydrogène chaud avec l'injection de combustible, tel que du charbon, du gaz ou un hydrocarbure liquide, au niveau des ou par les tuyères principales.
7. Procédé pour l'utilisation de l'hydrogène produit suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on chauffe l'hydrogène à une température supérieure à 1000 C en ce qu'on le mélange avec du vent chaud provenant des cowpers et en ce que l'on injecte le dit mélange dans le creuset du haut fourneau par les tuyères principales.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2467292A (en) * | 2008-11-24 | 2010-07-28 | Progressive Energy Ltd | Processing waste gas |
| WO2010099131A1 (fr) * | 2009-02-24 | 2010-09-02 | Praxair Technology Inc. | Production de métal et de dioxyde de carbone avec recyclage d'hydrogène |
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1983
- 1983-06-23 BE BE6/47842A patent/BE897123A/fr not_active IP Right Cessation
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| GB2467292B (en) * | 2008-11-24 | 2013-08-07 | Progressive Energy Ltd | Waste Gas Processing using Water Shift Reaction with Hydrogen, Carbon Dioxide and Hydrogen Sulphide Separation |
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