SU1128843A3 - Способ восстановлени железной руды до губчатого железа в шахтном реакторе - Google Patents
Способ восстановлени железной руды до губчатого железа в шахтном реакторе Download PDFInfo
- Publication number
- SU1128843A3 SU1128843A3 SU802999796A SU2999796A SU1128843A3 SU 1128843 A3 SU1128843 A3 SU 1128843A3 SU 802999796 A SU802999796 A SU 802999796A SU 2999796 A SU2999796 A SU 2999796A SU 1128843 A3 SU1128843 A3 SU 1128843A3
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- gas
- reactor
- zone
- cooling
- reforming
- Prior art date
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 48
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000002407 reforming Methods 0.000 claims abstract description 21
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000011343 solid material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 72
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims description 11
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 3
- 230000035800 maturation Effects 0.000 claims 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 abstract description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 description 9
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 7
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 7
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 5
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 5
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001833 catalytic reforming Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 241000270295 Serpentes Species 0.000 description 1
- 241001232253 Xanthisma spinulosum Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- RQVYBGPQFYCBGX-UHFFFAOYSA-N ametryn Chemical compound CCNC1=NC(NC(C)C)=NC(SC)=N1 RQVYBGPQFYCBGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005255 carburizing Methods 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000011874 heated mixture Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/02—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in shaft furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/0073—Selection or treatment of the reducing gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/02—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in shaft furnaces
- C21B13/029—Introducing coolant gas in the shaft furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
- C21B2100/20—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases
- C21B2100/22—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by reforming
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
- C21B2100/20—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases
- C21B2100/24—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by shift reactions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
- C21B2100/20—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases
- C21B2100/28—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by separation
- C21B2100/282—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by separation of carbon dioxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
- C21B2100/60—Process control or energy utilisation in the manufacture of iron or steel
- C21B2100/64—Controlling the physical properties of the gas, e.g. pressure or temperature
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
- Y02P10/122—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by capturing or storing CO2
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
- Y02P10/134—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Industrial Gases (AREA)
Abstract
СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОЙ РУДЫ ДО ГУБЧАТОГО ЖЕЛЕЗА В ШАХТНОМ РЕАКТОРЕ, включамдий получение восстановительного газа газификацией твердого или жидкого топлива, последующий его 1тформинг в смеси с паром, противоток газов.и твердого материала , последовательную обработку в зонах нагрева, восстановлени и охлаждени , рециркул цию, охлаждение, очистку от примесей и назрев восстановительного газа, отличающийс тем, что, с целью повьшени производительности печи и экономии топлива, смесь продуктов кации и пара нагревают до 300-600 С и осуществл ют риформинг в зоне нагрева , при этом перед подачей в зону восстановлени газ очищают от примесей углекислого газа. 2.Способ по п. 1, отличающийс тем, что часть охлажденного восстановительного газа подаСО ют в зону охлаждени . 3.Способ по п. 1, отличающийс тем, что газ, рециркулируемый после риформинга, охлаждают и удал ют из него воду. ю 00 00 со
Description
Изобретение относитс к восстановлению железной руды до губчатого жедеза . , .
Получение губчатого железа в обычftOM вертикальном шахтном реакторе с 15 Лодвижным слоем состоит из двух основных операций: восстановлени руды с : помощью подход щего гор чего восстаноБитэльного газа в восстановительной зоне реактора и последующего охлаж- 10 дени образуницегос губчатого железа с помощью газообразного охлаждающего агента в охлаждающей зоне реактора . Восстановительным газом обычно служит газ, состо щий главным обраг 15 i зом из окиси углерода и водорода, вво. димый в реактор при температурах в . пределах 850-1100°С, предпочтительно 900-1000°С. Гор чий восстановительный -аз можно вводить в реактор в ниж- 20 ней части восстановительной зоны и пропускать снизу вверх через реактор противотоком по отношению к опускающейс сверху вниз руде,, или альтернативно , гор чий восстановительный 25 газ можно вводить в верхней части восстановительной зоны и направл ть его в одном направлении с передвигающейс сверху вниз рудой. В технике общеизвестно охлаждение губчатого железа зо путем ввода охлаждающегос газа при относительно низкой температуре в охлаждающую зону реактора и пропускани охлаждающего газа снизу вверх через реактор, в результате чего темпегратура охлаждающего газа повьшаетс , а температура губчатого железа понижаетс .
Наиболее близким по технической f сущности и достигаемому результату 40 к изобретению вл етс способ восстановлени железной руды до губчатого железа в шахтном реакторе, включаюпщй получение восстановительного газа газификацией твердого или жидкого 45 топлива, последующий риформинг в смег си с паром, противоток газов и твердого материала, который последовательно проходит обработку в зонах нагрева, i восстановлени и охлаждени ,рецирку 50 л цию, охлаждение, очистку от примесей и нагрев восстановительного газа. Восстановительньй газ, используемый при пр мом восстановлении железных руд, получают из р да источников, 55 например путем каталитического риформировани углеводородов и вод ного пара Щ .
Системы, в которых используетс природный газ и вод ной пар дл образовани восстановительного газа, требуют применени установок каталитического риформинга. В известных процессах, в которых дл получени восстановительного газа используютс твердые или жидкие виды топлива , в отличие от тех процессов, в которых используетс природный газ, требовалось дополнительное оборудование дл обогащени газа, чтобы его можно быпо эффективно использовать в восстановительных цел х.
Целью изобретени вл етс повышение производительности печи и экономии топлива.
Поставленна цель достигаетс тем что согласно способу восстановлени железной руды до губчатого железа в шахтном реакторе, включающему получение восстановительного газа газификацией твердого или жидкого топлива, последующий его риформинг в смеси с паром, противоток газов и твердого материала, последовательную обработку в зонах нагрева, восстановлени и охлаждени , рециркул цию, охлаждеп ние, очистку от примесей и нагрев восстановительного газа, смесь продуктов газификации и пара нагревают до 300-600 С, осуществл ют риформинг в зоне нагрева и перед подачей в зону восстановлени газ очищают от примесей углекислого газа.
Часть охлажденного восстановительного газа подают в зону охлаждени .
Газ, рециркулируемый после риформинга , охлаждают и удал ют из него воду.
Характерной особенностью предлагаемого способа вл етс создание зоны внутри цеактора дл риформиро вани восстановительного газа, полученного в соответствующей газификаф онной установке. Поскольку скорость газовой диффузии в частицы руды по существу не зависит от температуры, а зависит, главным образом, от концентрации водорода, присутствующего в восстановительном газе, восстановительньй газ должен иметь относительно высокое содержание водорода. Согласно изобретению восстановительный газ, который можно получить путем газификации угл с помощью кислорода и вод ного пара, смешивают с вод ным паром и нагревают.
Нагретую газовую смесь ввод т в реактор и риформируют в зоне нагрева, размещенной в верхней части реактора, с целью получени более высокого желательного соотношени между Н2 и , СО. В зоне риформировани соотношение между Нл и СО, которое обычно находитс в пределах от приблизительно 0,5:1 до 1:1, возрастает до приемлемого значени дл восстановлени )о железной руды, т.е. в пределах от примерно 2,5:1 до 5:1 с помощью реакции взаимодействи вод ного пара и моноокиси углерода.
Железосодержащий материал в реакторе выступает дл этой реакции в роли особоэффективного катализатора. Газ выход щий, из газификационной установки жидкого ископаемого топлива содержит, об.%: Н 6,1| СО 46,9, 20 С02 4,3, N2 1,4i СН 0,4, 0,9.
Газ из газификационной установки твердого топлива содержит, об.%: Н2 30,45 СО 58,3-, COj 10,0; Nj 1,0, СН 0,0, HjO 0,3., 25
Более высокое соотношение между Н-л и СО вл етс желательным в св зи с тем, что скорость восстановительной реакции с применением водорода более высока по сравнению с реак- Q дней с применением окиси углерода, в св зи с- чем уменьшаетс врем нахождени руды в реакторе. Кроме того, поскольку большее количество СО. имрет тенденцию к осаждению на руде элементарного углерода,повышенное количество водорода сводит до минимума такое осаждение. Изменение в содержании СО также обеспечивает лучший контроль за. науглероживанием.4Q
Риформированный газ, полученный в верхней части реактора удал ют из зоны риформировани реактора во внешний контур, где его охлаждают, сжимают tи направл ют через абсорбционную башг 45 ню дл удалени углекислого газа. Риформированный и обработанный газ за- тем направл ют в подогреватель, в кот .тором он нагреваетс до повышенной температуры в пределах примерно 750- 50 , после чего его ввод т в восстановителЬную зону в качестве восстановительного газа. Восстановительныйгаз проходит через восстановительную зону реактора в контакте с метал- 55 лической рудой, благодар чему происходит восстановление руды, после чего его вывод т из восстановительной
зоны и охлаждают с целью удалени из него воды. Охлажденньй восстановительный газ затем объедин ют с потоком риформированного и обработанного газа, подлежащего возврату в восстановительную зону реактора.
Согласно предложенному способувосстановительный газ, полученньй в системе газификации топлива, можно более эффективно и экономично использовать дл восстановлени металлических руд. При этом восстановительньй газ риформируют внутри реактора, в результате чего ограничиваетс необ ходимость в отдельных установках риформинга или реактора, что приводит к экономии энергии и капитальных Затрат
На фиг. 1 изображена установка дл производства губчатого железа на фиг. 2 - технологическа схема процесса производства губчатого железа .
Вертикальный шахтньй реактор 1 с подвижным слоем содержит зону 2 риформировани в своей верхней части, охлаждающую зону3 в нижней части, и восстановительную зону 4, располо- женную между зонами риформировани охлаждени . Реактор 1 теплоизолирован снаружи и и.знутри облицован огнеупорным материалом известным методом.
Измельченную руду, подвергают обработке , ввод т в реактор 1 через загрузочньй штуцер 5. Руда, загруженна в реактор, может быть в форме либо кусков, приготовленных гранул, либо в виде их смесей. Вблизи нижней части зоны 2 риформировани реактор снабжен кольцевой нагнетательной камерой 6, котора проходит по внешней окружности реактора, с тем, чтобы обеспечить здесь устройство, с помощью которого нагретую газовую смесь восстановительного rk3a и вод ного пара ввод т в реактор. Вертикальна перегородка 7 вместе со стенкой реактора ограничивает кольцевое пространство 6. Руда движетс вниз через зону риформировани , где она нагреваетс и частично восстанавливаетс за счет вертикально поднимающегос риформированного газа.
Железна руда, выход ща из зоны риформировани и поступающа в восстановительную зону 4, в основном состоит из окиси железа. Вблизи пода восстановительной зоны 4 имеетс вто51 ра кольцева нагнетательна камера 8,аналогична нагнетательной камере 6, через которую риформированньй и обработанный восстановительный газ может быть введен в реактор. Предусмотрена также имеюща форму усеченного конуса перегородка 9, котора вместе со стенкой реактора ограничивает кольцевое пространство 8. В результате восстановлени , достигнутого в восстановительной зоне, руда, выход ща из этой зоны и поступающа в охлаждающую зону 3, сильно металлизирована и имеет низкое содержание углерода. Вблизи пода охлаждающей зоны 3 имеетс еще одна кольцева нагнетательна камера 10, через которую при желании в реактор можно ввести по существу инертный охлаждающий газ. Предусмотрена также перегородка в форме усеченного конуса 11, аналогична перегородкам 12 и 9.Так как зубчатое железо продвигаетс вниз через охлаждающую зону 3, оно охлаждаетс охлаждающим газом, проход щим через него, и выходит через выходное отверстие реактора 13. Восстановительный газ получают в установке 14 газификаи ии угл , и под ют по трубопроводу 15 со скоростью, регулируемой регул тором 16 расхода, в трубопровод 17. Вод ной пар, проход щий по трубопроводу 18 и регулир емый регул тором 1-9 расхода, смешива ют с газом из установки 14 газификадни угл и направл ют в трубопровод 20. Газообразна смесь поступает по трубопроводу 20 в нагревательный зме евик 21 подогревател 22, где ее под гревают до температуры в пределах поимерно 300-600 С. Подогрета смесь выходит из подогревател 22 по трубо проводу 23 и Поступает в нагнетатель ную камеру 6. Газ, проход щий через нагнетательную камеру 6, поступает в реактор вблизи пода зоны 2 риформировани . По, входе в зону риформиро вани реактора нагретую смесь риформируют с целью получени более высок го и более желательного соотношени между водородом и окисью углерода. Риформированный газ поднимаетс ввер через зону риформировани и выводитс вблизи верхнего днища реактора через выходной штуцер 24 и трубопровод 25. Часть восстановительного газа, полученного в установке 14 газификации угл ввод т при низкой темпера43 туре в охлаждающую зону реактора с целью охлаждени губчатого железа. Однако, если требуетс низкое содержание углерода в губчатом железе, в качестве охлаждающего газа можно использовать практически инертный газ из подход щего источника. Если весь охлаждающий газ или его часть, подаваемые в охлаждающую зону реактора, подают из системы газификации угл ,то в этом случае часть охлаждающего газа , выход щую из охлаждающей зоны реактора , можно также направить в восстановительный контур. Риформированный газ, выход щий из реактора по трубопроводу 25, поступает в смесительный холодильник 26, в который по трубопроводу 27 ввод т воду дл охлаждени и удалени из него воды. Газ выходит из холодильника 26 по трубопроводу 28 и поступает в .трубопровод 29, который соединен с всасьшающей .стороной насоса 30. Часть газового потока, проход ща по трубопроводу 28, можно направл ть по трубопроводу 31 в необходимое место применени (не показано). Трубопровод 31 снабжен регул тором 32 противодавлени , имеющим регулирующий клапан 33, так что его можно регулировать дл поддержани требуемого положительного и посто нного давлени в системе с целью повышени эффективности реактора 1. Газовую смесь, поступающую к насосу 30, направл ют через трубопровод 34, и она поступает в поглотитель 35 углекислого газа (абсорбер). Углекислый газ в потоке, поступающем в абсорбер 33, удал ют методом, известным в технике - соответствующим поглощением среды, вводимой в абсорбер 35 по трубопроводу 36. В газе, выход щем из абсорбера через трубопровод 37, содержатс лишь небольшие количества углекислого газа. Газ,протекающий по трубопроводу 37, поступает в трубопровод 38 и по трубопроводу 39попадает в нагревательный змеевик 40подогревател 41. Где подогревают .в подогревателе 41 до температуры в пределах 850-1000с и предпочтительно в диапазоне 850-900°С. Подогретый газ выходит из подогревател 41 и направл етс по трубопроводу 42 в нагнетательную камеру 8, через которую он попадает в реактор вблизи пода восстановительной зоны 4.
Восстановительный газ проходит снизу вверх через восстановительную зону и поступает в нагнетательную камеру 43, через которую он попадает в реактор. Поток восстановительного s газа выходит из реактора по трубопроводу 44 и направл етс в смесительный холодильник 45, в который вввод т воду по трубопроводу 46 с целью охлаждени и повышени эффективности 10 удалени поды из риформированного газа. Газ выходит из холодильника 45 по трубопроводу 47, а часть его попадает по трубопроводу 48 во всасывающую сторону насоса 49. Часть газа, 15 протекающего по трубопроводу 47, попадает по трубопроводу 50 По назначению . Трубопровод 50 снабжен регул тором 51 противодавлени имеющим регулируемое установленное место, так 20 что его можно отрегулировать дл поддержани требуемого положительного и посто нного давлени в системе с целью повьшени эффективности реактора 1 .25
Газ прокачиваетс насосом 49 в разгрузочный трубопровод 52 и смешиваетс с риформированным газом,выход щим из абсорбера углекислого газа по трубопроводу 37. Объединен- зо ный газовый поток затем проходит по трубопроводам 38 и 39, через подогреватель 41 и трубопровод 42, из которого он возвращаетс в нижнюю часть восстановительной зоны 4. 35
Инертный добавочный газ, предпочтительно азот, можно подводить из соответствующего источника .(не показан ) по трубопроводу 53 в количестве, контролируемом регул тором 54 расхода4о
Инертньй газ, проход щий по трубопроводу 53, затем поступает по трубопроводу 55 в нагнетательную камеру 10 и в реактор вблизи низа охлаждающей зоны 3. Имек ца форму усеченного кону- 45 са перегородка 11 вместе со стенкой .реактора ограничивает кольцевую камеру 10. Добаво.чный инертный газ проходит снизу вверхчерез охлаждающую зону 3 реактора и выводитс через - 50 кольцевую камеру 56. Выход щий охлаждающий газ проходит по трубопроводу 57 в смесительньй холодильник 58, в который по трубопроводу 59 подают
воду дл охлаждени и удалени воды из отход щего газа. Газ выходит из холодильника 58 по трубопроводу 60 и поступает s трубопровод 61, который соединен с всасывающей стороной насоса 62. Часть газового потока, проход щего по трубопроводу 60 может проходить по трубопроводу 63 к месту применени (не показано). Трубопровод 63 также снабжен регул тором 64 противодавлени , имеющим,регулир емое установочное место, так что его можно регулировать дл поддержани требуемого положительного, и посто нного давлени в системе с целью повышени эффективности реактора 1.
Газ затем подаетс насосом 62 по трубопроводу 65, где он может быть смещен с добавочным инертным газом, проход щим по трубопроводу 53, врезаемому в трубопровод 66. Этот газовый поток затем возвращаетс ..обратно по трубопроводу 55 и через нагнетательную камеру 10 в охлаждающую зону 3 реактора. Альтернативно часть газа проход щего по трубопроводу 65, направл ют в восстановительньй контур по трубопроводу 67 в количестве, контролируемом регул тором 68 расхода и смешивают с риформированным и обработанным газом, проход щим по трубопроводу 38.
Часть газа из установки 14 газификации -угл можно направить по трубпроводу 69 в количестве, контролируемым регул тором 70 расхода. Этот га затем поступает по трубопроводу 55 в нагнетательную камеру 10 в нижнюю . часть охлаждающей зоны 3.
В табл. 1 на примерах 1-3 показан материальный баланс процесса, осуществл емого при трех различных температурах Т( у входа в верхнюю зону реактора, где СО взаимодействует с водой.
в трех примерах все услови поддерживаютс посто нными, за исключением температуры Т . Сравнение примеров показано в табл.2.
Как видно из табл. 2 уменьшение температуры Т. повьштает металлизацию и уменьшает количество отход щего газа, но увеличивает количество С02, подлежащего абсорбированию.
Таблица 1
Т л
газифиеоти
Claims (3)
- СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОЙ РУДЫ ДО ГУБЧАТОГО ЖЕЛЕЗА В ШАХТНОМ РЕАКТОРЕ, включающий получение восстановительного газа газификацией твердого или жидкого топлива, последующий его риформинг в смеси с паром, противоток газов.и твердого материа ла, последовательную обработку· в зонах нагрева, восстановления и охлаждения, рециркуляцию, охлаждение, очистку от примесей и назрев восстановительного газа, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности печи и экономии топлива, смесь продуктов газики-* кации и пара нагревают до 300-600 С и осуществляют риформинг в зоне нагрева, при этом перед подачей в зону восстановления газ очищают от примесей углекислого газа.
- 2. Способ поп. ^отличающийся тем, что часть охлажденного восстановительного газа подают в зону охлаждения.
- 3. Способ поп. 1, отличающи й с я тем, что газ, рециркулируемый после риформинга, охлаждают и удаляют из него воду.1 1128843 2
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/089,902 US4246024A (en) | 1979-10-31 | 1979-10-31 | Method for the gaseous reduction of metal ores using reducing gas produced by gasification of solid or liquid fossil fuels |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1128843A3 true SU1128843A3 (ru) | 1984-12-07 |
Family
ID=22220149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU802999796A SU1128843A3 (ru) | 1979-10-31 | 1980-10-30 | Способ восстановлени железной руды до губчатого железа в шахтном реакторе |
Country Status (19)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4246024A (ru) |
| JP (1) | JPS5825727B2 (ru) |
| AR (1) | AR225934A1 (ru) |
| AU (1) | AU538947B2 (ru) |
| BE (1) | BE885920A (ru) |
| BR (1) | BR8005801A (ru) |
| CA (1) | CA1153559A (ru) |
| DD (1) | DD153894A5 (ru) |
| DE (1) | DE3037865C2 (ru) |
| ES (1) | ES496420A0 (ru) |
| FR (1) | FR2468650A1 (ru) |
| GB (1) | GB2065709B (ru) |
| IN (1) | IN153109B (ru) |
| IT (1) | IT1141055B (ru) |
| MX (1) | MX154127A (ru) |
| SE (1) | SE448552B (ru) |
| SU (1) | SU1128843A3 (ru) |
| ZA (1) | ZA805062B (ru) |
| ZM (1) | ZM7780A1 (ru) |
Families Citing this family (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2911692A1 (de) * | 1979-03-24 | 1980-10-02 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur erzeugung von reduktionsgas aus festen brennstoffen |
| US4381939A (en) * | 1981-01-29 | 1983-05-03 | Midrex Corporation | Method for selective reduction of metallic oxides |
| US4528030A (en) * | 1983-05-16 | 1985-07-09 | Hylsa, S.A. | Method of reducing iron ore |
| DE3317701C2 (de) * | 1983-05-16 | 1986-08-07 | Hylsa S.A., Monterrey, N.L. | Verfahren zum Betreiben eines Bewegtbett-Reduktionsreaktors mit vertikalem Schacht zum Reduzieren von Eisenerz zu Schwammeisen |
| DE3422186A1 (de) * | 1984-06-12 | 1985-12-12 | Korf Engineering GmbH, 4000 Düsseldorf | Verfahren zur direktreduktion von eisenerz oder eisenoxidpellets zu eisenschwamm und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens |
| US4536213A (en) * | 1984-09-10 | 1985-08-20 | Mildrex International, B.V. | Reforming of higher hydrocarbons for metal oxide reduction |
| AT382166B (de) * | 1985-05-13 | 1987-01-26 | Voest Alpine Ag | Verfahren zur direktreduktion von teilchenf¯rmigem eisenoxidhaeltigem material |
| CA1336359C (en) * | 1987-11-02 | 1995-07-25 | Corporacion Venezolana De Guayana (Cvg) | Method and apparatus for the direct reduction of iron |
| USD435707S (en) | 1999-09-07 | 2000-12-26 | Amptek Company Limited | Vacuum cleaner |
| DE19953298C2 (de) * | 1999-11-05 | 2001-12-06 | Vogels Hanns Arnt | Verfahren und Vorrichtungen zur Leistungssteigerung und Brennstoffeinsparung bei der Erzeugung von Eisen |
| US20050151307A1 (en) * | 2003-09-30 | 2005-07-14 | Ricardo Viramontes-Brown | Method and apparatus for producing molten iron |
| US7608129B2 (en) * | 2006-04-24 | 2009-10-27 | Hyl Technologies S.A. De C.V. | Method and apparatus for producing direct reduced iron |
| UA97275C2 (ru) * | 2007-05-25 | 2012-01-25 | Хил ТЕЧНОЛОДЖИС, С.А. ГДЕ К.В. | СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЖЕЛЕЗА ПРЯМОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ В восстановительном РЕАКТОРе |
| LT2697185T (lt) | 2011-04-15 | 2020-09-10 | Carbon Technology Holdings, LLC | Biogeninių reagentų su dideliu anglies kiekiu gamybos būdas |
| EP4292981A1 (en) | 2012-05-07 | 2023-12-20 | Carbon Technology Holdings, LLC | Biogenic activated carbon and methods of making and using same |
| KR101376138B1 (ko) | 2012-12-27 | 2014-03-19 | 주식회사 포스코 | 용철제조장치 및 용철제조방법 |
| US12350648B2 (en) | 2013-10-24 | 2025-07-08 | Carbon Technology Holdings, LLC | Methods and apparatus for producing activated carbon from biomass through carbonized ash intermediates |
| US9724667B2 (en) | 2014-01-16 | 2017-08-08 | Carbon Technology Holdings, LLC | Carbon micro-plant |
| WO2015127460A1 (en) | 2014-02-24 | 2015-08-27 | Biogenic Reagent Ventures, Llc | Highly mesoporous activated carbon |
| WO2016065357A1 (en) | 2014-10-24 | 2016-04-28 | Biogenic Reagent Ventures, Llc | Halogenated activated carbon compositions and methods of making and using same |
| CA3103596A1 (en) | 2018-06-14 | 2019-12-19 | Carbon Technology Holdings, LLC | Biogenic porous carbon silicon dioxide compositions and methods of making and using same |
| CN110453027A (zh) * | 2019-09-11 | 2019-11-15 | 武汉科思瑞迪科技有限公司 | 一种气基和煤基相结合的竖炉直接还原工艺 |
| CN110438278A (zh) * | 2019-09-11 | 2019-11-12 | 武汉科思瑞迪科技有限公司 | 一种气基和煤基相结合的竖炉直接还原工艺 |
| DE102019217631B4 (de) * | 2019-11-15 | 2024-05-29 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Verfahren zur Direktreduktion von Eisenerz |
| KR20230087511A (ko) | 2020-09-25 | 2023-06-16 | 카본 테크놀로지 홀딩스, 엘엘씨 | 바이오매스 열분해와 통합된 금속 광석의 바이오-환원 |
| CN116806251A (zh) * | 2020-11-20 | 2023-09-26 | 卡本科技控股有限责任公司 | 与金属矿石的生物还原、氢生产和/或活性炭生产集成的生物质热解 |
| US20220162077A1 (en) * | 2020-11-20 | 2022-05-26 | Carbon Technology Holdings, LLC | Biomass pyrolysis integrated with bio-reduction of metal ores, hydrogen production, and/or activated-carbon production |
| KR20230145586A (ko) | 2021-02-18 | 2023-10-17 | 카본 테크놀로지 홀딩스, 엘엘씨 | 탄소-네거티브 야금 생성물 |
| JP2024515973A (ja) | 2021-04-27 | 2024-04-11 | カーボン テクノロジー ホールディングス， エルエルシー | 最適化された固定炭素を有するバイオカーボン組成物及びこれを生成するためのプロセス |
| AU2022306012A1 (en) | 2021-07-09 | 2024-02-22 | Carbon Technology Holdings, LLC | Processes for producing biocarbon pellets with high fixed-carbon content and optimized reactivity, and biocarbon pellets obtained therefrom |
| MX2024001506A (es) | 2021-08-02 | 2024-05-15 | Carbon Tech Holdings Llc | Procesos y sistemas para recapturar carbono a partir de líquidos de pirólisis de biomasa. |
| DE102021122351A1 (de) * | 2021-08-30 | 2023-03-02 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Verfahren zur Herstellung einer Eisenschmelze |
| CA3237206A1 (en) | 2021-11-12 | 2023-05-19 | Carbon Technology Holdings, LLC | Biocarbon compositions with optimized compositional parameters, and processes for producing the same |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1112007A (en) * | 1912-06-13 | 1914-09-29 | Karl Albert Fredrik Hiorth | Process of producing iron and steel directly from the ore |
| US4019724A (en) * | 1973-02-20 | 1977-04-26 | Armco Steel Corporation | Apparatus for the direct reduction of iron ores |
| US3905806A (en) * | 1973-02-20 | 1975-09-16 | Armco Steel Corp | Method for the direct reduction of iron ores |
| US3827879A (en) * | 1973-02-22 | 1974-08-06 | Fierro Esponja | Method for the gaseous reduction of metal ores |
| US3853538A (en) * | 1973-07-20 | 1974-12-10 | Steel Corp | Use of reducing gas by coal gasification for direct iron ore reduction |
| DE2431537A1 (de) * | 1974-07-01 | 1976-01-22 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur direktreduktion mit reduzierten gasen |
| US4108636A (en) * | 1974-08-13 | 1978-08-22 | Thyssen Purofer Gmbh | Method of the direct reduction of iron ore |
| DE2438790B2 (de) * | 1974-08-13 | 1976-09-09 | Thyssen Purofer GmbH, 4000 Düsseldorf | Verfahren und anlage zur reduktion von eisenerzen, insbesondere von eisenerzpellets |
| SE387366C (sv) * | 1974-12-12 | 1980-04-14 | Stora Kopparbergs Bergslags Ab | Sett for reduktion av finfordelat metalloxidhaltigt material |
| JPS52155116A (en) * | 1976-06-18 | 1977-12-23 | Kobe Steel Ltd | Reduced iron preparation using hydrocarbon gas as reducing agent |
| US4150972A (en) * | 1977-11-17 | 1979-04-24 | Fierro Esponja, S.A. | Controlling carburization in the reduction of iron ore to sponge iron |
| US4160663A (en) * | 1978-02-21 | 1979-07-10 | Jack Hsieh | Method for the direct reduction of iron ore |
-
1979
- 1979-10-31 US US06/089,902 patent/US4246024A/en not_active Expired - Lifetime
-
1980
- 1980-08-18 ZA ZA00805062A patent/ZA805062B/xx unknown
- 1980-08-21 AU AU61641/80A patent/AU538947B2/en not_active Ceased
- 1980-09-05 AR AR282424A patent/AR225934A1/es active
- 1980-09-10 ZM ZM77/80A patent/ZM7780A1/xx unknown
- 1980-09-11 BR BR8005801A patent/BR8005801A/pt unknown
- 1980-09-16 IT IT24695/80A patent/IT1141055B/it active
- 1980-10-03 IN IN1128/CAL/80A patent/IN153109B/en unknown
- 1980-10-07 DE DE3037865A patent/DE3037865C2/de not_active Expired
- 1980-10-16 FR FR8022157A patent/FR2468650A1/fr active Granted
- 1980-10-22 JP JP55148105A patent/JPS5825727B2/ja not_active Expired
- 1980-10-28 DD DD224782A patent/DD153894A5/de unknown
- 1980-10-28 CA CA000363396A patent/CA1153559A/en not_active Expired
- 1980-10-29 SE SE8007603A patent/SE448552B/sv not_active IP Right Cessation
- 1980-10-29 GB GB8034792A patent/GB2065709B/en not_active Expired
- 1980-10-29 BE BE0/202625A patent/BE885920A/fr not_active IP Right Cessation
- 1980-10-30 MX MX184544A patent/MX154127A/es unknown
- 1980-10-30 ES ES496420A patent/ES496420A0/es active Granted
- 1980-10-30 SU SU802999796A patent/SU1128843A3/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Похвиснев А.Н. и др. Внедоменное получение Ж|елеза за рубежом. М., Металлурги , 1964, с. 34-55. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR8005801A (pt) | 1981-05-19 |
| US4246024A (en) | 1981-01-20 |
| DE3037865C2 (de) | 1985-08-29 |
| DD153894A5 (de) | 1982-02-10 |
| FR2468650A1 (fr) | 1981-05-08 |
| DE3037865A1 (de) | 1981-05-27 |
| SE448552B (sv) | 1987-03-02 |
| MX154127A (es) | 1987-05-21 |
| CA1153559A (en) | 1983-09-13 |
| ZM7780A1 (en) | 1981-09-21 |
| GB2065709A (en) | 1981-07-01 |
| SE8007603L (sv) | 1981-05-01 |
| ES8205865A1 (es) | 1982-06-16 |
| ZA805062B (en) | 1981-08-26 |
| IT8024695A0 (it) | 1980-09-16 |
| JPS56105410A (en) | 1981-08-21 |
| JPS5825727B2 (ja) | 1983-05-30 |
| FR2468650B1 (ru) | 1984-02-17 |
| IT1141055B (it) | 1986-10-01 |
| AR225934A1 (es) | 1982-05-14 |
| IN153109B (ru) | 1984-06-02 |
| AU538947B2 (en) | 1984-09-06 |
| BE885920A (fr) | 1981-02-16 |
| ES496420A0 (es) | 1982-06-16 |
| AU6164180A (en) | 1981-05-07 |
| GB2065709B (en) | 1983-09-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SU1128843A3 (ru) | Способ восстановлени железной руды до губчатого железа в шахтном реакторе | |
| US3421869A (en) | Method for the production of a mixture of hydrogen and steam | |
| US5618032A (en) | Shaft furnace for production of iron carbide | |
| MX2011003644A (es) | Proceso para produccion de hierro reducido directo. | |
| CN108474048B (zh) | 通过使用合成气来生产高碳dri的方法和系统 | |
| KR20010041141A (ko) | 개선된 환원 가스를 이용한 직접 환원철 생산 방법 및 장치 | |
| US4070181A (en) | Method for reduction of finely divided metal oxide material | |
| SU1128842A3 (ru) | Способ восстановлени измельченной железной руды до губчатого железа | |
| EP0428098A2 (en) | Improved method of reducing iron ore | |
| US4261734A (en) | Method of making sponge iron | |
| JPH0246644B2 (ru) | ||
| US4062529A (en) | Apparatus for the direct reduction of iron ore to sponge iron | |
| JPH0246645B2 (ru) | ||
| US3909244A (en) | Process for directly reducing iron ores in the solid state under pressure | |
| WO2016100445A2 (en) | Methods and systems for producing direct reduced iron incorporating a carbon dioxide and steam reformer fed by recovered carbon dioxide | |
| RU2192477C2 (ru) | Способ получения горячего восстановительного газа для восстановления кусковой руды металла и установка для его осуществления | |
| US4131452A (en) | Method for direct manufacture of crude steel | |
| US12486547B2 (en) | Direct reduction system and relative process | |
| RU2130079C1 (ru) | Способ исключения коррозии металла (metal dusting) при прямом восстановлении содержащего оксиды железа материала (варианты) | |
| US3799521A (en) | Method and apparatus for the gaseous reduction of iron ore to sponge iron | |
| RU99102163A (ru) | Способ получения горячего восстановительного газа для восстановления кусковой руды металла и установка для его осуществления | |
| RU2122035C1 (ru) | Способ прямого восстановления содержащего оксиды железа материала (варианты) и устройство для осуществления способа (варианты) | |
| RU2148652C1 (ru) | Способ прямого восстановления содержащего оксид железа материала в форме частиц и установка для осуществления этого способа | |
| RU97101115A (ru) | Способ исключения коррозии металла ("metal dusting") при прямом восстановлении содержащего оксиды железа материала | |
| RU2304620C2 (ru) | Способ прямого восстановления оксидов железа и получения расплава железа и установка для его осуществления |