ES2712751T3

ES2712751T3 - Instalación combinada para la producción de acero y procedimiento para el funcionamiento de la instalación combinada

Info

Publication number: ES2712751T3
Application number: ES14821499T
Authority: ES
Inventors: Reinhold Achatz; Jens Wagner; Markus Oles; Peter Schmöle; Ralph Kleinschmidt; Christoph Meissner; Niels Bredemeyer; Johannes Völkl
Original assignee: ThyssenKrupp AG
Current assignee: ThyssenKrupp AG
Priority date: 2013-12-12
Filing date: 2014-12-11
Publication date: 2019-05-14
Anticipated expiration: 2034-12-11
Also published as: EP3080310A1; KR20160098227A; AU2014361207A1; WO2015086152A1; CN105940118A; CA2930469C; TW201545971A; US20160319383A1; CN113957188A; TWI659925B; PL3080310T3; EP3080310B1; AU2014361207B2; KR102298466B1; CA2930469A1; BR112016012900B1; DE102013113950A1; UA119338C2; MX2016007044A; US10781498B2

Abstract

Instalación combinada para la producción de acero con un alto horno (1) para la producción de hierro bruto, una acería con convertidor (2) para la producción de acero bruto, y un sistema de conducción de gas para gases que se producen durante la producción de hierro bruto y/o la producción de acero bruto, caracterizada por que la instalación combinada presenta además una instalación química (12) o una instalación biotecnológica conectadas al sistema de conducción de gas, así como un acumulador de energía (25) para cubrir al menos parte de la demanda eléctrica de la instalación combinada, presentando la instalación combinada además una instalación de electrólisis (21) para la electrólisis del agua, estando conectada la instalación de electrólisis (21) a través de una línea de hidrógeno (22) a la instalación química (12) y estando conectada mediante un dispositivo de retorno de oxígeno (24) al alto horno (1) y/o a una instalación para la producción de acero bruto o el tratamiento de acero bruto, y por que el acumulador de energía (25) está conectado eléctricamente a la misma para el suministro de energía a la instalación de electrólisis (21).

Description

DESCRIPCION

Instalacion combinada para la produccion de acero y procedimiento para el funcionamiento de la instalacion combinada

La invencion se refiere a una instalacion combinada para la produccion de acero asf como a un procedimiento para el funcionamiento de la instalacion combinada.

La instalacion combinada para la produccion de acero comprende al menos un alto horno para la produccion de hierro bruto, una acena con convertidor para la produccion de acero bruto y un sistema de conduccion de gas para gases que se producen durante la produccion de hierro bruto y/o la produccion de acero bruto. Aparte de eso, la instalacion combinada puede presentar una central electrica para la produccion de corriente, que esta disenada como central electrica con turbinas de gas o central electrica con turbinas de gas y turbinas de vapor y se hace funcionar con un gas que comprende al menos una cantidad parcial del gas de tragante que se produce durante la produccion de hierro bruto en el alto horno y/o una cantidad parcial del gas de convertidor que se produce en la acena con convertidor.

En el alto horno se obtiene hierro bruto a partir de menas de hierro, fundentes asf como coque y otros agentes de reduccion tal como carbono, petroleo, gas, biomasas, residuos de plastico procesados u otras sustancias que contienen carbono y/o hidrogeno. Como productos de las reacciones de reduccion se producen inevitablemente CO, CO2, hidrogeno y vapor de agua. Un gas de tragante extrafdo del proceso de alto horno presenta ademas de las partes constituyentes mencionadas anteriormente con frecuencia un alto contenido de nitrogeno. La cantidad de gas y la composicion del gas de tragante depende de las materias primas y del modo de funcionamiento y esta sujeta a oscilaciones. Normalmente, el gas de tragante contiene, sin embargo, del 35 % al 60 % en volumen de N2, del 20 % al 30 % en volumen de CO, del 20 % al 30 % en volumen de CO2 y del 2 % al 15 % en volumen de H2. Aproximadamente del 30 % al 40 % del gas de tragante que se produce durante la produccion de hierro bruto se usa generalmente para el calentamiento del aire caliente para el proceso de alto horno en recuperadores; la cantidad de gas de tragante que queda puede usarse en otras zonas de la central para fines de calentamiento o para la produccion de corriente.

En la acena con convertidor, que esta conectada posteriormente al proceso de alto horno, se transforma hierro bruto en acero bruto. Mediante soplado desde arriba de oxfgeno sobre hierro bruto lfquido se separan impurezas perturbadoras tal como carbono, silicio, azufre y fosforo. Dado que los procesos de oxidacion originan un fuerte desarrollo de calor, se anade con frecuencia chatarra en cantidades de hasta el 25 % con respecto al hierro bruto como medio de refrigeracion. Ademas se anaden cal para la formacion de escoria y agentes de aleacion. Del convertidor de acero se extrae un gas de convertidor que presenta un alto contenido de CO y contiene ademas nitrogeno, hidrogeno y CO2. Una composicion tfpica de gas de convertidor presenta del 50 % al 70 % en volumen de CO, del 10 % al 20 % en volumen de N2, aprox. el 15 % en volumen de CO2 y aprox. el 2 % en volumen de H2. El gas de convertidor o bien se quema o se recoge en acenas modernas y se alimenta a un aprovechamiento energetico.

La instalacion combinada puede hacerse funcionar opcionalmente en union con una coquena. En este caso, la instalacion combinada descrito anteriormente comprende ademas una instalacion de horno de coque, en la que se transforma carbon mediante un proceso de coquizacion en coque. Durante la coquizacion de carbon para dar coque se produce un gas de horno de coque que contiene un alto contenido de hidrogeno y cantidades considerables de CH4. Normalmente contiene el gas de horno de coque del 55 % al 70 % en volumen de H2, del 20 % al 30 % en volumen de CH4, del 5 % al 10 % en volumen de N2 y del 5 % al 10 % en volumen de CO. Ademas, el gas de horno de coque presenta proporciones de CO2, NH3 y H2S. En la practica se usa el gas de horno de coque en distintas zonas de la central para fines de calentamiento y en el proceso de la central electrica para la produccion de corriente. Ademas se conoce usar gas de horno de coque junto con gas de tragante o con gas de convertidor para la produccion de gases de smtesis. De acuerdo con un procedimiento conocido por el documento WO 2010/136313 A1 se separa gas de horno de coque en un flujo de gas rico en hidrogeno y un flujo de gas residual que contiene CH4 y CO, alimentandose el flujo de gas residual al proceso de alto horno y mezclandose el flujo de gas rico en hidrogeno con gas de tragante y procesandose posteriormente para dar un gas de smtesis. Por el documento EP 0200880 A2 se conoce mezclar gas de convertidor y gas de horno de coque y usarlo como gas de smtesis para una smtesis de metanol.

En una planta metalurgica integrada como se describe, por ejemplo, en “Ecological Hot Metal Production Using Coke Plant and Blast Furnace Route” (La Revue Metallurgique CIT, 03-2005), que se hace funcionar en union con una coquena, se usan aproximadamente del 40 % al 50 % de los gases brutos que se producen como gas de tragante, gas de convertidor y gas de horno de coque para procesos tecnicos de procedimiento. Aproximadamente del 50 % al 60 % de los gases producidos se alimentan a una central electrica y se usan para la produccion de corriente. La corriente generada en la central electrica cubre la demanda de corriente para la produccion de hierro bruto y de acero bruto. En el caso ideal se cierra el balance de energfa, de modo que partiendo de menas de hierro y carbono en forma de carbon y coque como portadores de energfa no es necesario ninguna entrada adicional de energfa y salvo acero bruto y escoria no abandona ningun producto la instalacion combinada.

Ante este hecho, la invencion se basa en el objetivo de mejorar ademas la rentabilidad del proceso total e indicar una instalacion combinada con el que sea posible reducir los costes para la produccion de acero. Ademas, se pretende reducir las emisiones de CO2 durante la produccion de acero bruto.

Partiendo de una instalacion combinada para la produccion de acero con un alto horno para la produccion de hierro bruto, una acena con convertidor para la produccion de acero bruto y un sistema de conduccion de gas para gases, que se producen durante la produccion de hierro bruto y/o la produccion de acero bruto, esta previsto, de acuerdo con la invencion, que la instalacion combinada presente ademas una instalacion qmmica o instalacion biotecnologica conectadas al sistema de conduccion de gas asf como un acumulador de energfa para cubrir al menos una parte de la demanda energetica de la instalacion combinada. Configuraciones ventajosas de la instalacion combinada de acuerdo con la invencion se describen en las reivindicaciones 2 y 3.

Es objeto de la invencion tambien un procedimiento segun la reivindicacion 4 para el funcionamiento de una instalacion combinada para la produccion de acero que presenta al menos un alto horno para la produccion de hierro bruto, una acena con convertidor y una instalacion qmmica o instalacion biotecnologica. De acuerdo con el procedimiento de acuerdo con la invencion se usa primero una cantidad parcial de un gas de tragante que se produce durante la produccion de hierro bruto en el alto horno y/o una cantidad parcial de un gas de convertidor que se produce durante la produccion de acero bruto despues de un acondicionamiento de gas como gas util para la preparacion de productos qmmicos, o se alimenta despues de un acondicionamiento de gas a la instalacion biotecnologica y se aprovecha para procesos bioqmmicos. Para cubrir al menos una parte del requisito energetico de la instalacion combinada, esta previsto un acumulador de energfa. El acumulador de energfa se alimenta por electricidad, que se ha generado al menos parcialmente a partir de energfa renovable y la energfa acumulada se emite de nuevo con desfase de tiempo a consumidores electricos de la instalacion combinada.

La oferta de electricidad a partir de energfa renovable, por ejemplo, de plantas solares o aerogeneradores, esta sujeto a fluctuaciones en el tiempo. En momentos en que la electricidad de energfa renovable puede obtenerse en cantidad suficiente y a precios bajos, se recarga el acumulador de energfa, de manera que con una oferta escasa de electricidad y en tiempos de precios altos de electricidad puede extraerse suficiente electricidad del acumulador de energfa para hacer funcionar la instalacion combinada. La integracion del acumulador de energfa en la instalacion combinada posibilita una produccion uniforme de hierro bruto y acero bruto, asf como un funcionamiento continuo de la instalacion qmmica o instalacion biotecnologica operada en combinacion con instalaciones para la produccion de hierro bruto y la produccion de acero bruto. Por la instalacion combinada de acuerdo con la invencion puede asegurarse que la instalacion qmmica o instalacion biotecnologica este provista de una corriente de gas fundamentalmente uniforme, que se produce en la produccion de hierro bruto y/o acero bruto, como alimentacion. En comparacion con el estado de la tecnica explicado al principio, en el que del 50 al 60 % del gas bruto que se produce como gas de tragante, gas de convertidor y, dado el caso, gas de horno de coque, se aprovecha en una central electrica para la produccion de electricidad, por el procedimiento de acuerdo con la invencion puede reducirse la emision de CO2 cuando los gases no se queman, pero se convierten en productos de mayor calidad por reacciones qmmicas o procesos bioqmmicos. El beneficio ecologico es mayor cuanto mas electricidad se utiliza de la energfa renovable para alimentar el acumulador de energfa y el suministro de los consumidores electricos. A este respecto, la invencion tambien aprovecha que el grado de eficiencia de una instalacion qmmica, en la que los gases que se producen en la produccion de hierro bruto y/o la produccion de acero bruto se convierten en productos qmmicos, es considerablemente mayor que el grado de eficiencia de un proceso de central electrica en el que los gases brutos se aprovechan para generar electricidad.

Una central electrica para el suministro de energfa de la instalacion combinada puede utilizarse como central electrica en espera para asegurar un suministro de electricidad de la instalacion combinada cuando la instalacion qmmica o instalacion biotecnologica esta fuera de servicio o la energfa acumulada no es suficiente para hacer funcionar las instalaciones de produccion para la produccion de hierro bruto y la produccion de acero bruto con el rendimiento deseado.

En la instalacion qmmica pueden generarse productos qmmicos a partir de gases de smtesis, los cuales contienen respectivamente los componentes del producto final. Los productos qmmicos pueden ser por ejemplo amomaco o metanol o tambien otros compuestos de hidrocarburo.

Para la produccion de amomaco, se debe proporcionar un gas de smtesis que contenga nitrogeno e hidrogeno en la proporcion correcta. El nitrogeno puede obtenerse a partir de gas de tragante. Como fuente de hidrogeno puede usarse gas de tragante o gas de convertidor, generandose hidrogeno por la conversion del porcentaje de CO a traves de una reaccion de cambio de gas y agua (CO H2O ^ CO2 H2). Para la preparacion de compuestos de hidrocarburos, por ejemplo, metanol, debe proporcionarse un gas de smtesis que consta de CO y/o dioxido de carbono y H2, que contiene los componentes monoxido de carbono y/o dioxido de carbono e hidrogeno en la proporcion correcta. La relacion a menudo se describe por el modulo (H2 - CO2) / (CO CO2). El hidrogeno puede generarse, por ejemplo, por la conversion del porcentaje de CO en el gas de tragante por una reaccion de cambio de gas y agua. Para proporcionar CO puede recurrirse al gas de convertidor. Como fuentes de CO2 pueden servir el gas de tragante y/o el gas de convertidor.

Sin embargo, en los conceptos descritos anteriormente, el contenido de C o el contenido de N del gas mixto no se puede aprovechar completamente, puesto que existe una deficiencia de hidrogeno. Para poder aprovechar completamente el contenido de C o el contenido de N de los gases que se producen durante la produccion de hierro bruto y/o la produccion de acero bruto para la produccion de productos qmmicos, de acuerdo con la invencion, se dosifica hidrogeno que se forma en una instalacion para la produccion de hidrogeno. La produccion de hidrogeno se realiza por electrolisis del agua, pudiendo hacerse funcionar la electrolisis del agua con corriente electrica de fuentes renovables. La instalacion de electrolisis esta conectada electricamente al acumulador de energfa y al menos una parte de la energfa electrica necesaria para la electrolisis del agua se extrae del acumulador de energfa. En el caso de la electrolisis del agua, tambien se produce oxfgeno, que se puede aprovechar en el alto horno para la produccion de hierro bruto y/o en la acena de convertidor para la produccion de acero bruto.

En lugar de una instalacion qmmica para generar productos a partir de gas de smtesis, en el marco de la invencion tambien se puede utilizar una instalacion de biotecnologfa (instalacion biotecnologica). En este sentido, se trata de una instalacion para la fermentacion de gas de smtesis. El gas de smtesis se aprovecha bioqmmicamente a traves de una fermentacion, pudiendo producirse productos como alcoholes (etanol, butanol), acetona o acidos organicos. Estos productos, que se generan por fermentacion de gas de smtesis, se mencionan solo a modo de ejemplo en el presente caso.

La instalacion combinada puede presentar ademas una instalacion de horno de coque. Cuando la produccion de hierro bruto y la produccion de acero bruto se hace funcionar en union con una coquena, puede mezclarse una cantidad parcial del gas de tragante que se produce durante la produccion de hierro bruto y/o una cantidad parcial del gas de convertidor que se produce en la acena con convertidor con una cantidad parcial del gas de horno de coque que se produce en la instalacion de horno de coque y puede usarse el gas mixto como gas util. Para la produccion de un gas de smtesis, por ejemplo para la smtesis de amomaco, puede usarse como gas util una mezcla de gas de horno de coque y gas de tragante o un gas mixto de gas de horno de coque, gas de convertidor y gas de tragante. Para la preparacion de compuestos de hidrocarburo es adecuado un gas mixto de gas de horno de coque y gas de convertidor o un gas mixto de gas de horno de coque, gas de convertidor y gas de tragante. A este respecto, los productos qmmicos descritos que se pueden producir en una instalacion qmmica a partir de gas de tragante, gas de convertidor y gas de horno de coque solo son ejemplos de aplicacion para explicar las variantes de procedimiento descritas en las reivindicaciones.

Los gases brutos - gas de horno de coque, gas de convertidor y/o gas de tragante - pueden procesarse individualmente o en combinaciones como gas mixto y entonces pueden suministrarse como gas de smtesis a la instalacion qmmica. El procesamiento en particular de gas de horno de coque comprende una purificacion de gas para la separacion de sustancias constitutivas perturbadoras, en particular alquitran, azufre y compuestos de azufre, hidrocarburos aromaticos (BTX) e hidrocarburos de alto punto de ebullicion. Para la preparacion del gas de smtesis es necesario ademas un acondicionamiento del gas. En el contexto del acondicionamiento del gas se modifica la proporcion de los componentes CO, CO2, H2 dentro del gas bruto. El acondicionamiento del gas comprende por ejemplo una adsorcion por cambio de presion para la separacion y enriquecimiento de H2 y/o una reaccion de desplazamiento de agua-gas para la conversion de CO en hidrogeno y/o un reformador de vapor para la conversion de la proporcion de CH4 en CO e hidrogeno en el gas de horno de coque.

El acumulador de energfa puede hacerse funcionar en conexion electrica con una central electrica, que esta disenada como central electrica con turbinas de gas o central electrica con turbinas de gas y turbinas de vapor y se hace funcionar, con el fin de generar electricidad, con gas de tragante, gas de convertidor o gas de horno de coque o un gas mixto formado por al menos dos de estos componentes de gas. La central electrica y la instalacion qmmica o biotecnologica estan conectadas en paralelo con respecto al suministro de gas. Son ajustables, por una parte, la central electrica y, por otra parte, las corrientes de gas suministradas a la instalacion qmmica o biotecnologica. Bajo la invencion se encuentra ademas el uso de un acumulador de energfa electroqmmico o qmmico para la integracion en una instalacion combinada para la produccion de acero segun la reivindicacion 10.

A continuacion se explica la invencion por medio de un dibujo que representa unicamente un ejemplo de realizacion. Muestran esquematicamente

la figura 1 un diagrama de bloques muy simplificado de una instalacion combinada para la produccion de acero con un alto horno para la produccion de hierro bruto, una acena con convertidor para la produccion de acero bruto, una instalacion de horno de coque para la produccion de coque, un acumulador de energfa, una central electrica y una instalacion qmmica,

la figura 2 el diagrama de bloques muy simplificado de una instalacion combinada, que presenta ademas a los componentes representados en la fig. 1 una instalacion para la produccion de hidrogeno.

La instalacion combinada representado en la figura 1 para la produccion de acero comprende un alto horno 1 para la produccion de hierro bruto, una acena con convertidor 2 para la produccion de acero bruto y, opcionalmente, una instalacion de horno de coque 17 para la produccion de coque 19, que se necesita para la produccion de hierro bruto. Aparte de eso, puede estar prevista una central electrica 3, que esta disenada como central electrica con turbinas de gas o central electrica con turbinas de gas y turbinas de vapor y se hace funcionar con un gas que se produce durante la produccion de hierro bruto, la produccion de acero bruto y/o en la instalacion de horno de coque. Para suministrar los gases esta previsto un sistema de conduccion de gas.

En el alto horno 1 se obtiene hierro bruto 6 esencialmente a partir de mena de hierro 4 y agentes de reduccion 5, en particular coque y carbon. Mediante reacciones de reduccion se produce un gas de tragante 7, que contiene como partes constituyentes principales nitrogeno, CO, CO2 y H2. En la acena con convertidor 2, que esta conectada posteriormente al proceso de alto horno, se convierte hierro bruto 6 en acero bruto 8. Mediante soplado desde arriba de oxfgeno sobre hierro bruto lfquido se separan impurezas perturbadoras, en particular carbono, silicio y fosforo. Para el enfriamiento pude alimentarse chatarra en cantidades de hasta el 25 % con respecto a la cantidad de hierro bruto. Ademas se anaden cal para la formacion de escoria y agentes de aleacion. En la cabeza del convertidor se extrae un gas de convertidor 9, que presenta una proporcion muy alta de CO. Si la instalacion combinada comprende ademas una instalacion de horno de coque 17, por la coquizacion de carbon 18 para formar coque 19 precipita ademas un gas de horno de coque 20, que contiene un alto porcentaje de hidrogeno y CH4. Partes del gas de horno de coque 20 pueden aprovecharse para calentar los calentadores de aire en el alto horno 1.

De acuerdo con un equilibrio total representado en la figura 1 se alimenta al instalacion combinada carbono como agente de reduccion 5 en forma de carbon y coque asf como mena de hierro 4. Como productos se producen acero bruto 8 y gases brutos 7, 9, que se diferencian en cantidad, composicion, y valor calonfico y pureza y se usan de nuevo en distintos puntos en la instalacion combinada. En caso de una consideracion total se reconduce del 40 % al 50 %, en la mayona de los casos aproximadamente el 45 %, de los gases brutos 7, 9 de nuevo al proceso metalurgico para la produccion de hierro bruto o produccion de acero bruto. Entre el 50 % y el 60 %, en la mayona de los casos aproximadamente el 55 %, de los gases brutos 7, 9 se suministra a la instalacion qmmica 12 o puede usarse para el funcionamiento de la central electrica 3. En lugar de la instalacion qmmica 12 tambien puede estar prevista una instalacion biotecnologica.

La instalacion qmmica 12 o instalacion biotecnologica 13 esta unida al sistema de conduccion de gas y esta conectada en paralelo a la central electrica 3 en cuanto al suministro de gas. El sistema de conduccion de gas presenta un desviador de gas 13 que puede controlarse operacionalmente para la distribucion de los flujos masicos de gas alimentados a la central electrica 3 y a la instalacion qmmica 12 o instalacion biotecnologica. En direccion de flujo delante del desviador de gas 13 esta previsto un dispositivo de mezclado 14 para la preparacion de un gas mixto 11 que esta constituido por gas de tragante 7, gas de convertidor 9 y/o gas de horno de coque 20.

En la instalacion combinada representado en la figura 1 se usa al menos una cantidad parcial del gas bruto que se produce en la instalacion combinada como gas de tragante, gas de convertidor y, dado el caso, gas de horno de coque tras un acondicionamiento de gas como gas util para la preparacion de productos qmmicos. Para cubrir la demanda de corriente de la instalacion combinada se recurre a corriente 15 recibida externamente, que se obtiene al menos parcialmente de energfa renovable y procede, por ejemplo, de instalaciones eolicas, instalaciones solares, centrales hidroelectricas y similares. Ademas, puede utilizarse una corriente de central electrica 16.

La instalacion combinada comprende un acumulador de energfa 25. Este se alimenta de electricidad 26, que se ha generado al menos parcialmente a partir de energfa renovable, y emite la energfa acumulada con desfase de tiempo de nuevo a los consumidores electricos de la instalacion combinada. Aparte de eso, el acumulador de energfa 25 se hace funcionar en conexion electrica con la central electrica 3. Para lograr un funcionamiento continuo de las instalaciones para la produccion de hierro bruto y la produccion de acero bruto y de la instalacion qmmica 12, el gas mixto debe estar continuamente disponible como alimentacion para la instalacion qmmica 12. Para que la instalacion combinada siempre tenga como compensacion la cantidad de electricidad requerida para la produccion de hierro bruto y la produccion de acero bruto, la energfa electrica se almacena en el acumulador de energfa 25 en tiempos de bajos precios de electricidad y suficiente disponibilidad de energfa renovable. Si la energfa renovable no esta disponible externamente en cantidad suficiente a precios aceptables, la electricidad requerida se extrae del acumulador de energfa 25. La instalacion combinada, incluyendo la central electrica 3, esta disenado de manera que la central electrica 3 pueda utilizarse en modo de espera y se desconecte al menos temporalmente. La central electrica 3 se utiliza cuando la instalacion qmmica 12 esta fuera de servicio o la energfa acumulada es insuficiente para garantizar el funcionamiento de la instalacion combinada. En este caso, la instalacion combinada se hace funcionar al menos parcialmente con corriente de la central electrica 16. Con ello, se evita que la instalacion qmmica 12 deba trabajar en un funcionamiento de carga parcial o deba cerrarse completamente. El acumulador de energfa 25 esta disenado como acumulador qmmico o electroqmmico. Lo mismo se aplica si, en lugar de la instalacion qmmica 12, se usa una instalacion biotecnologica.

En el ejemplo de realizacion de la fig. 2, la instalacion combinada comprende ademas una instalacion 21 para la produccion de hidrogeno, que esta conectada por una lmea de transporte de hidrogeno 22 al sistema de la conduccion de gas. La instalacion 21 para la produccion de hidrogeno puede ser en particular una instalacion de electrolisis para la electrolisis del agua. El funcionamiento de una electrolisis de agua tiene alta intensidad energetica. Al menos una parte de la energfa electrica necesaria para la electrolisis del agua se extrae del acumulador de energfa 25. Ademas, puede utilizarse corriente externa 26, que proviene preferentemente de fuentes renovables. El hidrogeno generado por la electrolisis del agua se suministra a la instalacion qmmica 12 junto con el gas util como gas de smtesis. Con ello, puede incrementarse significativamente la capacidad de la instalacion qmmica 12. Lo mismo se aplica si, en lugar de la instalacion qmmica 12, se preve una instalacion biotecnologica.

El gas de tragante 7, el gas de convertidor 9 y el gas de horno de coque 20 pueden combinarse entre sf de manera discrecional. La combinacion de los flujos de gas 7, 9, 20 depende del gas de smtesis deseado o bien del producto que debe prepararse en la instalacion qmmica 12 o la instalacion biotecnologica a partir del gas de smtesis.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Instalacion combinada para la produccion de acero con

un alto horno (1) para la produccion de hierro bruto,

una acena con convertidor (2) para la produccion de acero bruto, y

un sistema de conduccion de gas para gases que se producen durante la produccion de hierro bruto y/o la produccion de acero bruto,

caracterizada por que la instalacion combinada presenta ademas una instalacion qmmica (12) o una instalacion biotecnologica conectadas al sistema de conduccion de gas, asf como un acumulador de energfa (25) para cubrir al menos parte de la demanda electrica de la instalacion combinada, presentando la instalacion combinada ademas una instalacion de electrolisis (21) para la electrolisis del agua, estando conectada la instalacion de electrolisis (21) a traves de una lmea de hidrogeno (22) a la instalacion qmmica (12) y estando conectada mediante un dispositivo de retorno de oxfgeno (24) al alto horno (1) y/o a una instalacion para la produccion de acero bruto o el tratamiento de acero bruto, y por que el acumulador de energfa (25) esta conectado electricamente a la misma para el suministro de energfa a la instalacion de electrolisis (21).

2. Instalacion combinada segun la reivindicacion 1, caracterizada por que el acumulador de energfa (25) esta configurado como acumulador qmmico o electroqmmico.

3. Instalacion combinada segun una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizada por que la instalacion combinada comprende ademas una central electrica (3), que esta disenada como central electrica con turbinas de gas o central electrica con turbinas de gas y turbinas de vapor y se hace funcionar con un gas que comprende al menos una cantidad parcial del gas de tragante que se produce durante la produccion de hierro bruto en el alto horno (1) y/o una cantidad parcial del gas de convertidor que se produce en la acena con convertidor (2), y por que el sistema de conduccion de gas presenta un desviador de gas conmutable (13) para dividir las corrientes de gas suministradas a la central electrica (3) y a la instalacion qmmica (12).

4. Procedimiento para el funcionamiento de una instalacion combinada para la produccion de acero, que presenta al menos un alto horno (1) para la produccion de hierro bruto, una acena con convertidor (2), una instalacion qmmica (12) o una instalacion biotecnologica asf como un acumulador de energfa (25) para cubrir al menos una parte de la demanda electrica de la instalacion combinada,

a) en el que al menos una cantidad parcial de un gas de tragante que se produce durante la produccion de hierro bruto en el alto horno (1) y/o una cantidad parcial de un gas de convertidor que se produce durante la produccion de acero bruto se usa despues de un acondicionamiento del gas como gas util para la produccion de productos qmmicos o se suministra despues de un acondicionamiento del gas a la instalacion biotecnologica y se aprovecha para procesos bioqmmicos, b) en el que el acumulador de energfa (25) se alimenta de corriente (26) que se ha generado al menos parcialmente a partir de energfa renovable y emite la energfa almacenada con desfase de tiempo nuevamente a los consumidores electricos de la instalacion combinada,

en el que el gas util se enriquece con hidrogeno, que se genera preferentemente en una instalacion de electrolisis (21) por electrolisis del agua, y por que al menos una parte de la energfa electrica necesaria para la electrolisis del agua se recoge del acumulador de energfa (25).

5. Procedimiento segun la reivindicacion 4, caracterizado por que el oxfgeno que se produce en la electrolisis del agua (21) se aprovecha en el alto horno (1) para la produccion de hierro bruto y/o en la acena con convertidor (2) para la produccion de acero bruto o el tratamiento del acero bruto.

6. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 4 a 5, caracterizado por que del 5 % al 60 % de la cantidad de gas que se produce en la produccion de hierro bruto como gas de tragante (7) y en la acena de convertidor (2) como gas de convertidor (9) se alimenta a la instalacion qmmica (12) y se usa para generar residuos reciclables qmmicos.

7. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado por que al gas util se anade mezclando gas de coque.

8. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado por que el acumulador de energfa (25) se hace funcionar en conexion electrica con una central electrica (3) que esta disenada como central electrica con turbinas de gas o central electrica con turbinas de gas y turbinas de vapor, y se hace funcionar con el proposito de generar electricidad con gas de tragante, gas de convertidor o gas de horno de coque o un gas mixto formado por al menos dos de estos componentes de gas, por que la central electrica (3) y la instalacion qmmica (12) o la instalacion biotecnologica estan conectadas en paralelo con respecto al suministro de gas y por que se regulan las corrientes de cantidad de gas suministradas a la central electrica (3) y a la instalacion qmmica (12).

9. Procedimiento segun la reivindicacion 8, caracterizado por que la central electrica (3) se utiliza en funcionamiento en espera y se desconecta durante cierto tiempo.

10. Uso de un acumulador de energfa (25) electroqmmica o qmmica para la integracion en una instalacion combinada para la produccion de acero, de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende al menos un alto horno (1) para la produccion de hierro bruto, una acena con convertidor (2) para la produccion de acero bruto y una instalacion qmmica (12) o una instalacion biotecnologica alimentadas con el gas de tragante y/o el gas de convertidor.