RU2015172C1 - Способ получения и использования в доменной плавке горячих восстановительных газов - Google Patents
Способ получения и использования в доменной плавке горячих восстановительных газов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2015172C1 RU2015172C1 SU4909555A RU2015172C1 RU 2015172 C1 RU2015172 C1 RU 2015172C1 SU 4909555 A SU4909555 A SU 4909555A RU 2015172 C1 RU2015172 C1 RU 2015172C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blast
- gas
- blast furnace
- reducing gases
- gas generator
- Prior art date
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 14
- 238000010309 melting process Methods 0.000 title 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 10
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 7
- 241001071864 Lethrinus laticaudis Species 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000012173 estrus Effects 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000005514 two-phase flow Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
Сущность изобретения: в многосекционный циклонный газогенератор подают колошниковый газ в неочищенном виде посредством инжекции его паром, который получают в системе испарительного охлаждения газогенератора. 1 ил.
Description
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к доменному производству, и может быть использовано при выплавке чугуна с подачей через фурмы горячих восстановительных газов, полученных за пределами печи в циклонном газогенераторе.
Известен способ получения горячих восстановительных газов в фурменном приборе доменной печи путем газификации пылеугольного топлива (а.с. 1527270 СССР, кл. С 21 В 7/16).
Недостатками этого способа являются: ограничение производительности фурменного прибора по углю; с восстановительным газом вдуваются в горн печи зола и вредные компоненты угольного топлива, что усложняет ведение технологического процесса плавки; требуется высокотемпературный нагрев дутья (1000-1200оС).
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является схема получения восстановительного газа, которая включает в себя: газогенератор с паровым инжектором и форсункой для ископаемого топлива, шахтную печь и газовые трубы для колошникового и восстановительного газов (а.с. СССР N 1155162, кл. С 21 В 13/02).
Недостатками этого способа являются: высокое содержание окислителей (СО2+Н2О) в получаемом газе, что снижает эффективность их использования в доменном процессе выплавки чугуна; низкая для доменного процесса температура восстановительных газов (750-1050оС); не используется избыточное давление колошникового газа, отходящего из печи, и его физическое тепло; не решены вопросы утилизации тепла охлаждения элементов технологического комплекса.
Цель изобретения - повышение эффективности энергоиспользования процесса получения горячих восстановительных газов для ввода их в горн доменной печи и снижение удельного расхода кокса.
Цель достигается тем, что горячие восстановительные газы, подаваемые через фурмы в горн доменной печи, получают путем парокислородной газификации пылеугольного топлива (ПУТ) совместно с колошниковым газом в многосекционном циклонном газогенераторе (МЦГ). При этом в МЦГ совместно с ПУТ и кислородом подают колошниковый газ в неочищенном виде посредством инжекции его паром, который получают в системе испарительного охлаждения (СИО) МЦГ.
По сравнению с прототипом из технологической схемы исключается ряд промежуточных элементов, таких как холодильник-скруббер, холодильник, пылеосадительный циклон, компрессор колошникового газа, следовательно повышается экономичность процесса получения горячих восстановительных газов.
Организация циклонного движения, и как следствие, разная инерционность частиц угля и газа реализуется в сепарации твердой фазы для очистки целевого газа и интенсификации теплообмена из-за увеличения относительной скорости фаз.
Многосекционный принцип компоновки газогенератора обусловлен необходимостью создания достаточной степени крутки двухфазного потока для аппаратов большой производительности.
В связи с этим увеличение производительности достигается добавлением секций в комплексе.
Неочищенный колошниковый газ содержит коксовую и железорудную пыль, имеет давление 0,25-0,35 МПа и температуру 100-300оС. Так как в МЦГ процесс газификации протекает под давлением 0,4-0,5 МПа, то повышение давления колошникового газа осуществляется инжектированием его паром с давлением 0,8-0,9 МПа, полученным в СИО МЦГ. Это позволяет полностью использовать физический и химический потенциал выходящего из доменной печи колошникового газа для получения ГВГ.
Пар, вырабатываемый в СИО газогенератора и копильника золы за счет утилизации тепла жидкого золового расплава и охлаждения стенок камер МЦГ, имеет низкую стоимость, так как является вторичным энергоресурсом.
При парокислородной газификации угля в МЦГ процесс протекает при высоких температурах в две стадии: в циклонных камерах и в копильнике жидкого золового расплава.
Поэтому получаемые ГВГ имеют температуру 1400-1500оС, содержат не более 3% окислителей (СО2+Н2О) и имеют показатель качества 10-15 по восстановителям (отношение СО+Н2 к СО2+Н2О), что значительно выше, чем по прототипу. Подача через фурмы в горн доменной печи ГВГ с такими параметрами позволяет экономить значительное количество кокса.
Отличительные признаки предлагаемого способа отсутствуют в прототипе и выявленных аналогах.
На чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа.
Многосекционный циклонный газогенератор 2 располагается рядом с доменной печью и имеет небольшие по длине тракты подачи колошникового газа и ГВГ, что позволяет получить высокую температуру восстановительных газов.
Часть неочищенного колошникового газа из доменной печи 1 инжектируется паром высокого давления, который получают в СИО МЦГ 4 и копильнике 3 золового расплава, через тангенциальные сопла в камеры МЦГ. Для этого используется один инжектор 5, так как количество колошникового газа составляет не более 20% от всего дутья, поступающего в МЦГ. Кислород вводится через другие сопла в камеры МЦГ. Сверху через течки подают пылеугольное топливо.
В объеме камер МЦГ и копильнике золового расплава осуществляется парокислородная газификация ПУТ в две стадии. При этом СО2 и Н2О, которые содержатся в колошниковом газе, восстанавливаются до СО и Н2 за счет взаимодействия с углеродом ПУТ. Полученный ГВГ вдувают в горн доменной печи через фурмы 6 совместно с кислородом.
Циклонный газогенератор позволяет отсепарировать зольную часть угля на стенки камер в процессе газификации, жидкая зола стекает в копильник 3 расплава. Выходящие из камер газы проходят через копильник расплава, изменяют характер движения с закрученного на прямоточное, при этом происходит очистка от взвешенных частиц.
Жидкая зола из копильника 3 расплава поступает на грануляцию и последующую утилизацию. Вся технология является малоотходной и позволяет снизить выбросы вредных веществ в атмосферу.
Преимущество предлагаемого технического решения заключается в повышении эффективности энергоиспользования при выплавке чугуна в доменных печах с вводом ГВГ в горн, что выражается в замене дорогостоящего кокса дешевыми видами топлива (колошниковый газ, пылеугольное низкосортное топливо, пар из СИО). При этом достигается экономия кокса 14 кг на тонну чугуна по сравнению с аналогом (а.с. СССР N 1527270).
Claims (1)
- СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ДОМЕННОЙ ПЛАВКЕ ГОРЯЧИХ ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ГАЗОВ путем парокислородной газификации пылеугольного топлива совместно с колошниковым газом в циклонном газогенераторе и подачу их через фурмы в горн доменной печи, отличающийся тем, что в газогенератор подают колошниковый газ в неочищенном виде посредством инжекции его паром, который получают в системе испарительного охлаждения многосекционного циклонного газогенератора и копильника расплава золы.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4909555 RU2015172C1 (ru) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | Способ получения и использования в доменной плавке горячих восстановительных газов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4909555 RU2015172C1 (ru) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | Способ получения и использования в доменной плавке горячих восстановительных газов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015172C1 true RU2015172C1 (ru) | 1994-06-30 |
Family
ID=21559608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4909555 RU2015172C1 (ru) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | Способ получения и использования в доменной плавке горячих восстановительных газов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2015172C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2533991C2 (ru) * | 2009-06-10 | 2014-11-27 | Кеки Хормусджи ГХАРДА | Способ получения чугуна, стальных полупродуктов и восстановительного газа и установка для его осуществления |
-
1991
- 1991-02-07 RU SU4909555 patent/RU2015172C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 1155162, кл. C 21B 13/02, 1981. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2533991C2 (ru) * | 2009-06-10 | 2014-11-27 | Кеки Хормусджи ГХАРДА | Способ получения чугуна, стальных полупродуктов и восстановительного газа и установка для его осуществления |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4173465A (en) | Method for the direct reduction of iron using gas from coal | |
| SU1500166A3 (ru) | Способ восстановительной плавки железных руд | |
| CN1036471C (zh) | 高产率熔融还原法 | |
| JP2677366B2 (ja) | 溶融銑鉄の製造とともに電気エネルギーを得る方法およびその装置 | |
| US20180036804A1 (en) | Method and apparatus for producing metallic iron from iron oxide fines | |
| US3607224A (en) | Direct reduction of iron ore | |
| EP0541269A1 (en) | Method and apparatus for continuously producing steel or semi-steel | |
| US10661340B2 (en) | Method and apparatus for producing metallic iron from iron oxide fines | |
| CN86102198A (zh) | 旋流式二段直接还原熔融炼铁工艺及设备 | |
| US2833643A (en) | Apparatus for and method of reducing ore | |
| JPS6286107A (ja) | 溶融鉄の製造方法及び装置 | |
| SU1138036A3 (ru) | Способ работы доменной печи и система дл производства жидкого чугуна и восстановительного газа | |
| CN117660710A (zh) | 一种高炉炼铁系统及方法 | |
| CN115927778B (zh) | 一种熔融还原铁短流程炼钢设备及工艺 | |
| PL178175B1 (pl) | Żeliwiak z zamkniętym obiegiem gazu | |
| CN115725810B (zh) | 超低co2炼钢、造气一体化并耦合制水泥熟料的装置及方法 | |
| KR830006439A (ko) | 용광로에서 석탄개스를 사용한 철의 직접 환원 방법 및 장치 | |
| RU2015172C1 (ru) | Способ получения и использования в доменной плавке горячих восстановительных газов | |
| US3918958A (en) | Method for the production of sponge iron | |
| CN101792840B (zh) | 一种含铁物料喷射还原炉及含铁物料喷射还原工艺 | |
| WO1982000460A1 (en) | A method and an apparatus for the production of a melt | |
| SU1641194A3 (ru) | Способ производства чугуна или стальных полупродуктов из железосодержащих кусковых материалов | |
| KR20100082696A (ko) | 용광로에서의 철 제조방법 및 이 제조방법으로부터 얻어지는 상부 가스의 사용방법 | |
| CN108949245A (zh) | 一种耦合煤气化实现高炉炼铁工艺碳捕捉的装置及方法 | |
| US3822125A (en) | Flash smelting of iron ore and concentrate |