[go: up one dir, main page]

BE1007565A6 - Blast furnace operation method - Google Patents

Blast furnace operation method Download PDF

Info

Publication number
BE1007565A6
BE1007565A6 BE9301062A BE9301062A BE1007565A6 BE 1007565 A6 BE1007565 A6 BE 1007565A6 BE 9301062 A BE9301062 A BE 9301062A BE 9301062 A BE9301062 A BE 9301062A BE 1007565 A6 BE1007565 A6 BE 1007565A6
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
sep
gas
blast furnace
injected
coke
Prior art date
Application number
BE9301062A
Other languages
French (fr)
Inventor
Nikolas Ponghis
Original Assignee
Centre Rech Metallurgique
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centre Rech Metallurgique filed Critical Centre Rech Metallurgique
Priority to BE9301062A priority Critical patent/BE1007565A6/en
Application granted granted Critical
Publication of BE1007565A6 publication Critical patent/BE1007565A6/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B5/00Making pig-iron in the blast furnace
    • C21B5/001Injecting additional fuel or reducing agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B5/00Making pig-iron in the blast furnace
    • C21B5/001Injecting additional fuel or reducing agents
    • C21B5/003Injection of pulverulent coal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B5/00Making pig-iron in the blast furnace
    • C21B5/06Making pig-iron in the blast furnace using top gas in the blast furnace process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/20Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases
    • C21B2100/28Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by separation
    • C21B2100/282Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by separation of carbon dioxide
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)

Abstract

Method for operating a blast furnace (A), wherein pulverised coal (3) and anoxidant gas (2) containing at least 21% by volume of oxygen are injected atthe main nozzles and a hot reducing gas (4) is injected at the blast furnacereserve zone. At the same time, a gaseous fuel (5) composed of a coke furnacegas is injected at the main nozzles. The hot reducing gas (4) is preferablyobtained by decarbonation and heating of a part (7) of the blast furnace gas(6) of said blast furnace (A).

Description

       

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Procédé pour la conduite d'un haut-fourneau La présente invention concerne un procédé pour la conduite d'un hautfourneau assurant la fabrication de fonte par réduction de minerai de fer. 



  On sait que, dans un haut-fourneau, la charge se compose traditionnellement de couches alternées de minerai de fer et de coke chargés successivement par le gueulard. Un courant d'air chaud, appelé vent chaud, injecté par des tuyères à vent situées légèrement au-dessus de la base du hautfourneau, assure la combustion du coke. 



  Cette combustion du coke fournit d'une part le gaz réducteur requis pour opérer la réduction des oxydes de fer du minerai et d'autre part une quantité de chaleur suffisante pour couvrir les besoins thermiques des réactions chimiques et pour assurer la fusion du métal et de la gangue. Outre ce double rôle de source de chaleur et d'agent réducteur, le coke remplit encore une troisième fonction, d'ordre mécanique, qui est de constituer une grille de support favorisant le mouvement à contre-courant des gaz ascendants et des matières fondues descendantes. 



  Depuis de nombreuses années déjà, on cherche à réduire la mise au mille de coke au haut-fourneau, c'est-à-dire la quantité de coke nécessaire à la production d'une tonne de fonte. 



  Dans un premier temps, une réelle diminution de la consommation de coke, dans ses fonctions d'agent thermique et d'agent réducteur, a été obtenue par l'injection de combustibles auxiliaires au niveau des tuyères à vent, éventuellement combinée à une augmentation de la température du vent ou encore à une suroxygénation de ce vent. 



  Certaines techniques particulières ont ensuite permis d'atteindre des réductions de mise au mille de coke dépassant de loin celles que l'on peut obtenir par une simple injection de combustibles auxiliaires aux tuyères. 



  A cet égard, on connaît diverses propositions portant sur l'injection d'agents réducteurs au niveau des tuyères principales et de gaz réducteur chaud au niveau de la zone de réserve dudit four à cuve. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 Par l'expression "au niveau des tuyères principales", il faut entendre le niveau correspondant à la partie supérieure du creuset du haut-fourneau, où sont situées les tuyères à vent, dites tuyères principales, d'un hautfourneau conventionnel. 



  Les agents réducteurs (combustibles auxiliaires) ont longtemps été des hydrocarbures liquides ou gazeux. A l'heure actuelle, ces hydrocarbures liquides ou gazeux ont cependant perdu une bonne part de leur intérêt économique au profit du charbon. Ainsi, dans certains hauts-fourneaux, on injecte à présent jusqu'à 200 kg de charbon par tonne de fonte, ce qui a permis de réduire la mise au mille de coke d'environ 160 kg. 



  Par   l'expression"zone   de réserve", bien connue des praticiens, il faut entendre la région de la cuve du haut-fourneau dans laquelle la charge se trouve à une température d'environ   1000oC.   Dans cette zone de réserve, la charge est donc encore à   l'état   solide. 



  Le gaz réducteur chaud injecté au niveau de la zone de réserve est principalement constitué d'hydrogène (H2) et de monoxyde de carbone (CO), avec de très faibles quantités d'anhydride carbonique (C02) et de vapeur d'eau   (H2O).   



  De nombreux sidérurgistes cherchent aujourd'hui des moyens pour réduire encore davantage la mise au mille de coke, soit par un accroissement du taux d'injection de charbon soit par d'autres voies. 



  La présente invention s'inscrit dans une évolution plus récente, qui consiste à injecter du charbon pulvérisé et de l'oxygène au niveau des tuyères principales et du gaz réducteur chaud au niveau de la zone de réserve du haut-fourneau. 



  Dans ce cadre, il a déjà été proposé, en particulier par la demande de brevet EP-A-0302041, d'injecter dans la zone de réserve un gaz réducteur chaud dérivé du gaz de gueulard dudit haut-fourneau. Selon ce procédé connu, on prélève une partie du gaz de gueulard, on soumet le gaz prélevé à une opération de décarbonatation pour restaurer son caractère réducteur, puis on le réchauffe à une température comprise entre   8500C   et   1200 C.   On 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 l'injecte ensuite dans le haut-fourneau, au niveau de la zone de réserve. Le réchauffage du gaz réducteur est généralement assuré par la combustion d'une autre partie du gaz de gueulard. 



  Cette technique est intéressante au point de vue économique, car elle permet de recycler immédiatement une partie importante du gaz de gueulard produit sur place. Elle présente cependant certains inconvénients dans l'optique de sa mise en oeuvre en liaison avec la conduite d'un hautfourneau. 



  La décarbonatation est une opération de séparation complexe, dont l'efficacité dépend de nombreux facteurs tels que le débit, la pression et la teneur en   CO du   gaz traité. Son coût est d'autant plus élevé que le taux de décarbonatation est plus poussé. De plus, elle conduit à un débit de gaz réducteur (CO +   H)   qui ne représente plus qu'environ les deux tiers du débit de gaz de gueulard initialement prélevé. Ce débit réduit de gaz réducteur peut s'avérer insuffisant pour la bonne marche du haut-fourneau. 



  La présente invention porte sur un procédé pour la conduite d'un hautfourneau, basé sur l'injection simultanée de charbon pulvérisé et d'oxygène au niveau des tuyères principales et de gaz réducteur chaud au niveau de la zone de réserve, qui exploite les avantages de la technique précitée de décarbonatation sans en présenter les inconvénients. 



  Conformément à la présente invention, un procédé pour la conduite d'un haut-fourneau, dans lequel on injecte du charbon pulvérisé et un gaz comburant au niveau des tuyères principales et un gaz réducteur chaud au niveau de la zone de réserve dudit haut-fourneau, est caractérisé en ce que l'on injecte simultanément un combustible gazeux tel que du gaz de four à coke au niveau desdites tuyères principales. 



  Il est précisé ici que ledit gaz comburant présente une teneur en oxygène d'au moins 21 % en volume et de préférence d'au moins 55 % en volume. Ce gaz comburant peut donc être l'air, ou un air enrichi en oxygène ; il faut dans ce cas tenir compte du volume total du gaz, qui peut contenir jusqu'à 79 % d'azote. 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 



  Avantageusement, ce gaz comburant est injecté à   l'état "froid",   c'est-àdire que sa température n'a pas été élevée par chauffage et est dès lors sensiblement égale à la température ambiante. 



  Selon une mise en oeuvre particulière, on prélève du gaz de gueulard, on soumet le gaz de gueulard prélevé à une opération de décarbonatation pour lui rendre un caractère réducteur, on porte ledit gaz réducteur à une température comprise entre 8500C et   12000C,   et on injecte ce gaz réducteur chaud au niveau de la zone de réserve dudit haut-fourneau. 



  Il va de soi que le gaz de gueulard prélevé provient de préférence du haut-fourneau dans lequel on pratique lesdites injections. Il n'est cependant pas exclu d'utiliser du gaz de gueulard provenant d'un ou de plusieurs autre (s) haut (s)-fourneau (x), soit seul soit en mélange avec le gaz de gueulard provenant dudit haut-fourneau. 



  La méthode de décarbonatation pourra être choisie de manière conventionnelle, en tenant compte notamment de la nature et de   l'état   du gaz de gueulard disponible. 



  Le taux de décarbonatation sera déterminé en fonction de la composition et du débit du gaz de gueulard disponible, ainsi que de la nature et de la quantité du gaz de four à coke disponible pour l'injection simultanée au niveau des tuyères. 



  Le procédé de l'invention permet dès lors d'adapter la conduite du hautfourneau, en particulier sa mise au mille de coke ou la quantité de gaz réducteur injecté, en faisant varier la quantité de gaz de gueulard prélevée, le taux de décarbonatation de ce gaz et le débit du gaz de four à coke injecté. 



  Le procédé de l'invention sera maintenant décrit de façon plus détaillée, en faisant référence à la figure unique annexée, qui illustre schématiquement un exemple de mise en oeuvre de ce procédé. 



  Dans un haut-fourneau A, on charge du coke (1) et du minerai de fer de manière conventionnelle par le gueulard. Au niveau des tuyères princi- 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 pales, on injecte d'une part de l'oxygène (2) et d'autre part du charbon pulvérisé (3). L'oxygène est   dit"froid"parce   qu'il n'est pas préchauffé et qu'il se trouve donc à la température ambiante. On injecte aussi un gaz réducteur chaud (4) au niveau de la zone de réserve du haut-fourneau. 



  Simultanément, on injecte du gaz de four à coke (5) au niveau des tuyères principales. Enfin, on recueille le gaz de gueulard (6) au sommet de la cuve. 



  En application de la variante particulière précitée de la présente invention, on prélève une partie (7) du gaz de gueulard (6) et on soumet cette partie (7) à une opération de décarbonatation dans un réacteur B afin de lui rendre un caractère réducteur,   c'est-à-dire   de l'enrichir en CO et H2 par extraction du CO2 (8). Le gaz réducteur obtenu (9) est introduit dans un réacteur C, chauffé par combustion d'une autre partie (10) du gaz de gueulard (6) provenant également du haut-fourneau A ; dans ce réacteur C, le gaz réducteur (9) est porté à une température comprise entre 8500C et   12000C   et le gaz réducteur chaud obtenu (4) est alors injecté dans le haut-fourneau A au niveau de la zone de réserve. 



  Le reste du gaz de gueulard (11) et le   C02   extrait (8) sont destinés à d'autres utilisations. 



  Les valeurs correspondant à un exemple chiffré de mise en oeuvre sont indiquées dans la figure et reprises dans le tableau qui suit ; elles sont rapportées à une tonne de fonte produite. Il est précisé que le gaz réducteur chaud 4 contient une certaine quantité de vapeur d'eau, en l'occurrence 11   m3N,   dont il n'est pas tenu compte dans les gaz 6 et 7. 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 



  Décarbonatation de gaz de gueulard et injection de gaz de four à coke (5) 
 EMI6.1 
 
<tb> 
<tb> Réactif <SEP> Unité <SEP> Température <SEP> Quantité
<tb> Coke <SEP> (1) <SEP> kg/tf <SEP> 156
<tb> oc <SEP> 25
<tb> Oxygène <SEP> [99 <SEP> % <SEP> ou <SEP> (2) <SEP> m3N/tf <SEP> 252
<tb>  C <SEP> 25
<tb> Charbon <SEP> pulvérisé <SEP> (3) <SEP> kg/tf <SEP> 250
<tb>  C <SEP> 25
<tb> Gaz <SEP> réducteur <SEP> (4) <SEP> m3N/tf <SEP> 570
<tb>   <SEP> 950
<tb> % <SEP> CO <SEP> 53, <SEP> 92
<tb> % <SEP> CO2 <SEP> l <SEP> 00
<tb> % <SEP> H2 <SEP> 38, <SEP> 33
<tb> % <SEP> H20 <SEP> 2, <SEP> 00
<tb> % <SEP> N <SEP> 4, <SEP> 75
<tb> Gaz <SEP> de <SEP> four <SEP> à <SEP> coke <SEP> (5) <SEP> m3N/tf <SEP> 60
<tb>  C <SEP> 25
<tb> Gaz <SEP> de <SEP> gueulard <SEP> (6) <SEP> m3N/tf <SEP> 1108
<tb> OC <SEP> 169
<tb> % <SEP> CO <SEP> 37, <SEP> 57
<tb> % <SEP> C02 <SEP> 32,

  41
<tb> % <SEP> H2 <SEP> 26,71
<tb> % <SEP> H. <SEP> O <SEP> 0,00
<tb> % <SEP> N <SEP> 3,31
<tb> Gaz <SEP> prélevé <SEP> (7) <SEP> m3N/tf <SEP> 818
<tb>  C <SEP> 25
<tb> % <SEP> CO <SEP> 37,57
<tb> % <SEP> CO2 <SEP> 32,41
<tb> % <SEP> H2 <SEP> 26, <SEP> 71
<tb> % <SEP> H20 <SEP> 0,00
<tb> % <SEP> N <SEP> 3, <SEP> 31
<tb> CO2 <SEP> extrait <SEP> (8) <SEP> m3N/tf <SEP> 259
<tb> OC <SEP> 25
<tb> Gaz <SEP> décarbonaté <SEP> (9) <SEP> m3N/tf <SEP> 570
<tb> OC <SEP> 25
<tb> % <SEP> CO <SEP> 53, <SEP> 92
<tb> % <SEP> CO2 <SEP> 1,00
<tb> % <SEP> H2 <SEP> 38, <SEP> jj
<tb> % <SEP> H20 <SEP> 2, <SEP> 00
<tb> 01 <SEP> N2 <SEP> 4, <SEP> 75
<tb> Gaz <SEP> combustible <SEP> (10) <SEP> m3N/tf <SEP> 113
<tb>  C <SEP> 25
<tb> % <SEP> CO <SEP> 37,57
<tb> % <SEP> CO.

   <SEP> 32,41
<tb> % <SEP> H/ <SEP> 26, <SEP> 71
<tb> % <SEP> H-2O <SEP> 0,00
<tb> % <SEP> N2 <SEP> 3, <SEP> 31
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 La mise au mille de coke (1) dépend des quantités de matières injectées au niveau des tuyères principales (2,3, 5) et au niveau de la zone de réserve (4). 



  L'injection de gaz de four à coke au niveau des tuyères principales permet par ailleurs de moduler la température adiabatique de flamme, et notamment de la maintenir entre 21000C et   23500C.   Dans le cas de l'exemple décrit plus haut, cette température adiabatique de flamme est de   2336 C.   



  La quantité de gaz réducteur chaud injecté pourrait en principe être aussi élevée que possible, afin de remplacer idéalement la majeure partie du coke consommé au haut-fourneau. Elle dépend cependant entre autres de la quantité de gaz de four à coke (5) disponible. 



  Le procédé de l'invention permet d'adapter la conduite du haut-fourneau en faisant varier la quantité de gaz réducteur chaud injecté (4), c. à. d. en agissant sur le volume de gaz de gueulard prélevé (7), éventuellement sur le taux de décarbonatation en (B) et/ou sur la quantité de gaz de four à coke injecté (5). 



  L'invention n'est pas limitée à la mise en oeuvre qui vient d'être décrite et illustrée. En particulier, elle s'étend à l'emploi d'autres agents gazeux que le gaz de four à coke et à l'utilisation de tout combustible approprié pour le réchauffage du gaz réducteur (9) dans le réacteur (C).



   <Desc / Clms Page number 1>
 



  The present invention relates to a process for the operation of a blast furnace ensuring the production of cast iron by reduction of iron ore.



  We know that, in a blast furnace, the charge traditionally consists of alternating layers of iron ore and coke loaded successively by the blast pipe. A current of hot air, called hot wind, injected by wind nozzles located slightly above the base of the blast furnace, ensures the combustion of coke.



  This combustion of coke provides on the one hand the reducing gas required to effect the reduction of the iron oxides of the ore and on the other hand an amount of heat sufficient to cover the thermal needs of the chemical reactions and to ensure the fusion of the metal and gangue. In addition to this dual role of heat source and reducing agent, coke also fulfills a third mechanical function, which is to constitute a support grid promoting the countercurrent movement of ascending gases and descending molten materials. .



  For many years now, efforts have been made to reduce the kilowatting of coke in the blast furnace, that is to say the quantity of coke necessary for the production of one ton of pig iron.



  Initially, a real reduction in coke consumption, in its functions of thermal agent and reducing agent, was obtained by the injection of auxiliary fuels at the level of the wind nozzles, possibly combined with an increase in the temperature of the wind or an over-oxygenation of this wind.



  Certain specific techniques then made it possible to achieve reductions in the cost per mile of coke far exceeding those which can be obtained by a simple injection of auxiliary fuels into the nozzles.



  In this regard, various proposals are known relating to the injection of reducing agents at the level of the main nozzles and hot reducing gas at the level of the reserve zone of said tank furnace.

 <Desc / Clms Page number 2>

 By the expression "at the level of the main nozzles" is meant the level corresponding to the upper part of the crucible of the blast furnace, where the wind nozzles, said main nozzles, of a conventional blast furnace are located.



  The reducing agents (auxiliary fuels) have long been liquid or gaseous hydrocarbons. At present, these liquid or gaseous hydrocarbons have however lost a good part of their economic interest in favor of coal. In some blast furnaces, up to 200 kg of coal are now injected per tonne of pig iron, which has reduced the coke cost by around 160 kg.



  By the expression "reserve zone", well known to practitioners, is meant the region of the blast furnace tank in which the charge is at a temperature of about 1000oC. In this reserve zone, the charge is therefore still in the solid state.



  The hot reducing gas injected into the reserve zone consists mainly of hydrogen (H2) and carbon monoxide (CO), with very small amounts of carbon dioxide (CO2) and water vapor (H2O ).



  Many steelmakers are now looking for ways to further reduce the coke cost, either by increasing the rate of coal injection or by other means.



  The present invention is part of a more recent development, which consists in injecting pulverized coal and oxygen at the level of the main nozzles and hot reducing gas at the level of the reserve zone of the blast furnace.



  In this context, it has already been proposed, in particular by patent application EP-A-0302041, to inject into the reserve zone a hot reducing gas derived from the blast gas from said blast furnace. According to this known process, part of the top gas is taken, the sample gas is subjected to a decarbonation operation to restore its reducing nature, then it is heated to a temperature between 8500C and 1200 C.

 <Desc / Clms Page number 3>

 then injects it into the blast furnace, at the level of the reserve zone. The heating of the reducing gas is generally ensured by the combustion of another part of the top gas.



  This technique is advantageous from an economic point of view, because it makes it possible to immediately recycle a significant part of the gas from the top produced on site. However, it has certain drawbacks from the point of view of its implementation in connection with the operation of a blast furnace.



  Decarbonation is a complex separation operation, the effectiveness of which depends on many factors such as the flow rate, pressure and the CO content of the treated gas. Its cost is higher the higher the decarbonation rate. In addition, it leads to a reducing gas flow (CO + H) which now represents only about two-thirds of the flow of gas from the mouth initially sampled. This reduced flow of reducing gas may prove to be insufficient for the proper functioning of the blast furnace.



  The present invention relates to a process for operating a blast furnace, based on the simultaneous injection of pulverized coal and oxygen at the level of the main nozzles and hot reducing gas at the level of the reserve zone, which exploits the advantages of the aforementioned decarbonation technique without having the disadvantages.



  According to the present invention, a method for operating a blast furnace, in which pulverized coal and an oxidizing gas are injected at the main nozzles and a hot reducing gas at the reserve zone of said blast furnace , is characterized in that a gaseous fuel such as coke oven gas is injected simultaneously at said main nozzles.



  It is specified here that said oxidizing gas has an oxygen content of at least 21% by volume and preferably at least 55% by volume. This oxidizing gas can therefore be air, or air enriched with oxygen; in this case it is necessary to take into account the total volume of the gas, which can contain up to 79% nitrogen.

 <Desc / Clms Page number 4>

 



  Advantageously, this oxidizing gas is injected in the "cold" state, that is to say that its temperature has not been raised by heating and is therefore substantially equal to ambient temperature.



  According to a particular implementation, one takes off gas from the mouth, one subjects the gas from the taken off to a decarbonation operation to give it a reducing character, one carries said reducing gas at a temperature between 8500C and 12000C, and one injects this hot reducing gas at the reserve zone of said blast furnace.



  It goes without saying that the bleed gas taken preferably comes from the blast furnace in which said injections are carried out. It is however not excluded to use blast gas from one or more other blast furnace (s), either alone or in mixture with the blast gas from said blast furnace .



  The decarbonation method may be chosen in a conventional manner, taking into account in particular the nature and the state of the available top gas.



  The decarbonation rate will be determined according to the composition and flow rate of the available top gas, as well as the nature and quantity of the coke oven gas available for simultaneous injection at the nozzles.



  The method of the invention therefore makes it possible to adapt the behavior of the blast furnace, in particular its setting to the mile of coke or the quantity of reducing gas injected, by varying the quantity of top gas withdrawn, the rate of decarbonation of this gas and the flow rate of the coke oven gas injected.



  The process of the invention will now be described in more detail, with reference to the single appended figure, which schematically illustrates an example of implementation of this process.



  In a blast furnace A, coke (1) and iron ore are charged in a conventional manner by the blast pipe. At the main nozzles

 <Desc / Clms Page number 5>

 blades, oxygen is injected on the one hand (2) and on the other hand pulverized coal (3). Oxygen is said to be "cold" because it is not preheated and is therefore at room temperature. A hot reducing gas (4) is also injected into the reserve zone of the blast furnace.



  At the same time, coke oven gas (5) is injected at the main nozzles. Finally, the blast gas (6) is collected at the top of the tank.



  In application of the aforementioned particular variant of the present invention, part (7) of the top gas (6) is withdrawn and this part (7) is subjected to a decarbonation operation in a reactor B in order to restore its reducing character. , that is to say to enrich it with CO and H2 by CO2 extraction (8). The reducing gas obtained (9) is introduced into a reactor C, heated by combustion of another part (10) of the top gas (6) also coming from the blast furnace A; in this reactor C, the reducing gas (9) is brought to a temperature between 8500C and 12000C and the hot reducing gas obtained (4) is then injected into the blast furnace A at the reserve zone.



  The rest of the top gas (11) and the extracted CO2 (8) are intended for other uses.



  The values corresponding to a numerical example of implementation are indicated in the figure and shown in the table which follows; they are related to a ton of pig iron produced. It is specified that the hot reducing gas 4 contains a certain amount of water vapor, in this case 11 m3N, which is not taken into account in the gases 6 and 7.

 <Desc / Clms Page number 6>

 



  Decarbonation of top gas and injection of coke oven gas (5)
 EMI6.1
 
<tb>
<tb> Reagent <SEP> Unit <SEP> Temperature <SEP> Quantity
<tb> Coke <SEP> (1) <SEP> kg / tf <SEP> 156
<tb> oc <SEP> 25
<tb> Oxygen <SEP> [99 <SEP>% <SEP> or <SEP> (2) <SEP> m3N / tf <SEP> 252
<tb> C <SEP> 25
<tb> Coal <SEP> pulverized <SEP> (3) <SEP> kg / tf <SEP> 250
<tb> C <SEP> 25
<tb> Gas <SEP> reducing <SEP> (4) <SEP> m3N / tf <SEP> 570
<tb> <SEP> 950
<tb>% <SEP> CO <SEP> 53, <SEP> 92
<tb>% <SEP> CO2 <SEP> l <SEP> 00
<tb>% <SEP> H2 <SEP> 38, <SEP> 33
<tb>% <SEP> H20 <SEP> 2, <SEP> 00
<tb>% <SEP> N <SEP> 4, <SEP> 75
<tb> Gas <SEP> from <SEP> oven <SEP> to <SEP> coke <SEP> (5) <SEP> m3N / tf <SEP> 60
<tb> C <SEP> 25
<tb> Gas <SEP> from <SEP> gueulard <SEP> (6) <SEP> m3N / tf <SEP> 1108
<tb> OC <SEP> 169
<tb>% <SEP> CO <SEP> 37, <SEP> 57
<tb>% <SEP> C02 <SEP> 32,

  41
<tb>% <SEP> H2 <SEP> 26.71
<tb>% <SEP> H. <SEP> O <SEP> 0.00
<tb>% <SEP> N <SEP> 3.31
<tb> Gas <SEP> sampled <SEP> (7) <SEP> m3N / tf <SEP> 818
<tb> C <SEP> 25
<tb>% <SEP> CO <SEP> 37.57
<tb>% <SEP> CO2 <SEP> 32.41
<tb>% <SEP> H2 <SEP> 26, <SEP> 71
<tb>% <SEP> H20 <SEP> 0.00
<tb>% <SEP> N <SEP> 3, <SEP> 31
<tb> CO2 <SEP> extract <SEP> (8) <SEP> m3N / tf <SEP> 259
<tb> OC <SEP> 25
<tb> Gas <SEP> decarbonated <SEP> (9) <SEP> m3N / tf <SEP> 570
<tb> OC <SEP> 25
<tb>% <SEP> CO <SEP> 53, <SEP> 92
<tb>% <SEP> CO2 <SEP> 1.00
<tb>% <SEP> H2 <SEP> 38, <SEP> dd
<tb>% <SEP> H20 <SEP> 2, <SEP> 00
<tb> 01 <SEP> N2 <SEP> 4, <SEP> 75
<tb> Gas <SEP> combustible <SEP> (10) <SEP> m3N / tf <SEP> 113
<tb> C <SEP> 25
<tb>% <SEP> CO <SEP> 37.57
<tb>% <SEP> CO.

   <SEP> 32.41
<tb>% <SEP> H / <SEP> 26, <SEP> 71
<tb>% <SEP> H-2O <SEP> 0.00
<tb>% <SEP> N2 <SEP> 3, <SEP> 31
<tb>
 

 <Desc / Clms Page number 7>

 The setting of coke per mile (1) depends on the quantities of material injected at the main nozzles (2,3, 5) and at the reserve zone (4).



  The injection of coke oven gas at the main nozzles also makes it possible to modulate the adiabatic flame temperature, and in particular to maintain it between 21000C and 23500C. In the case of the example described above, this adiabatic flame temperature is 2336 C.



  The quantity of hot reducing gas injected could in principle be as high as possible, in order to ideally replace most of the coke consumed in the blast furnace. However, it depends inter alia on the quantity of coke oven gas (5) available.



  The method of the invention makes it possible to adapt the pipe of the blast furnace by varying the quantity of hot reducing gas injected (4), c. at. d. by acting on the volume of top gas taken (7), possibly on the decarbonation rate in (B) and / or on the quantity of coke oven gas injected (5).



  The invention is not limited to the implementation which has just been described and illustrated. In particular, it extends to the use of gaseous agents other than coke oven gas and to the use of any fuel suitable for heating the reducing gas (9) in the reactor (C).


    

Claims (6)

REVENDICATIONS 1. Procédé pour la conduite d'un haut-fourneau, dans lequel on injecte du charbon pulvérisé (3) et un gaz comburant (2) contenant au moins 21 % en volume d'oxygène au niveau des tuyères principales et un gaz réduc- teur chaud (4) au niveau de la zone de réserve dudit haut-fourneau, ca- ractérisé en ce que l'on injecte simultanément un combustible gazeux (5) au niveau desdites tuyères principales. CLAIMS 1. Process for the operation of a blast furnace, into which pulverized coal (3) and an oxidizing gas (2) containing at least 21% by volume of oxygen at the level of the main nozzles and a reducing gas are injected - hot tor (4) at the reserve zone of said blast furnace, characterized in that a gaseous fuel (5) is simultaneously injected at said main nozzles. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit combus- tible gazeux (5) est un gaz de four à coke. 2. Method according to claim 1, characterized in that said gaseous fuel (5) is a coke oven gas. 3. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on prélève du gaz de gueulard (6), en ce que l'on soumet le gaz de gueulard prélevé (7) à une opération de décarbonatation (B), en ce que l'on porte le gaz obtenu, qui constitue ledit gaz réducteur (4), à une température comprise entre 850 C et 12000C et en ce que l'on injecte ledit gaz réducteur chaud au niveau de la zone de réserve dudit haut-fourneau. 3. Method according to one or other of Claims 1 and 2, characterized in that one takes off the top gas (6), in that one subjects the taken off top gas (7) to a decarbonation operation (B), in that the gas obtained, which constitutes said reducing gas (4), is brought to a temperature between 850 C and 12000C and in that said hot reducing gas is injected at the level of the reserve zone of said blast furnace. 4. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit gaz de gueulard (6) provient du haut-fourneau (A) dans lequel on opère lesdites injections (2,3, 4,5). 4. Method according to either of claims 1 to 3, characterized in that said top gas (6) comes from the blast furnace (A) in which said injections are carried out (2,3, 4,5 ). 5. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, carac- térisé en ce que ledit gaz comburant présente une teneur en oxygène d'au moins 55 % en volume. 5. Method according to either of the preceding claims, characterized in that said oxidizing gas has an oxygen content of at least 55% by volume. 6. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, carac- térisé en ce que ledit gaz comburant se trouve sensiblement à la tempé- rature ambiante. 6. Method according to either of the preceding claims, characterized in that said oxidizing gas is substantially at ambient temperature.
BE9301062A 1993-10-08 1993-10-08 Blast furnace operation method BE1007565A6 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE9301062A BE1007565A6 (en) 1993-10-08 1993-10-08 Blast furnace operation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE9301062A BE1007565A6 (en) 1993-10-08 1993-10-08 Blast furnace operation method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1007565A6 true BE1007565A6 (en) 1995-08-08

Family

ID=3887405

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE9301062A BE1007565A6 (en) 1993-10-08 1993-10-08 Blast furnace operation method

Country Status (1)

Country Link
BE (1) BE1007565A6 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2847659A1 (en) * 2002-11-25 2004-05-28 Air Liquide Combustion procedure for use in industrial site e.g. chemical factory, involves adding oxygen to air in order to avail source of fuel with thirty percent oxygen volume, and making oxidant to react with fuel
WO2004094797A3 (en) * 2003-04-23 2004-12-02 Janos Osz Method for environmentally-friendly utilization of lean gases
WO2009129677A1 (en) * 2008-04-23 2009-10-29 Zhou Jiule A method of iron smelting in blast furnace with high temperature coal gas
CN116836736A (en) * 2023-06-28 2023-10-03 鞍钢股份有限公司 Process and system for stably jetting coke oven gas through blast furnace

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2847659A1 (en) * 2002-11-25 2004-05-28 Air Liquide Combustion procedure for use in industrial site e.g. chemical factory, involves adding oxygen to air in order to avail source of fuel with thirty percent oxygen volume, and making oxidant to react with fuel
WO2004094797A3 (en) * 2003-04-23 2004-12-02 Janos Osz Method for environmentally-friendly utilization of lean gases
WO2009129677A1 (en) * 2008-04-23 2009-10-29 Zhou Jiule A method of iron smelting in blast furnace with high temperature coal gas
CN116836736A (en) * 2023-06-28 2023-10-03 鞍钢股份有限公司 Process and system for stably jetting coke oven gas through blast furnace

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2015510030A (en) Blast furnace for recirculating furnace top gas
EA022922B1 (en) METHOD FOR SEQUESTING CARBON DIOXIDE FROM FUEL BASED ON KOLOSHNIK GAS
CA1309589C (en) Method of producing a clean gas containing carbon monoxide and hydrogen
US20240263260A1 (en) A method for manufacturing direct reduced iron
BE1007565A6 (en) Blast furnace operation method
FR2848123A1 (en) Recuperation of blast furnace gas with carbon dioxide and nitrogen purification to produce an enriched gas for recycling to the blast furnace or for export to other gas users
JP2000212615A (en) Energy recovery method from exhaust gas from steelmaking equipment
Niemelä et al. Formation, characteristics and utilisation of CO-gas formed in ferrochromium smelting
WO2019150204A1 (en) Nitrogen-free pig iron smelting technology with oxygen and carbon dioxide blown into a blast furnace
US3985520A (en) Gasification process and apparatus
BE1007493A6 (en) Blast furnace operation method
US4354669A (en) Apparatus for regulating the quantities and percentages of the gaseous constituents of oxygen, nitrogen, carbon dioxide and water in reaction processes in metallurgical applications
UA130207C2 (en) METHOD FOR MANUFACTURING DIRECT REDUCTION IRON
EP0302041A2 (en) Method for operating a blast furnace
BE1000893A7 (en) Redn. of ores in shaft furnace - using solid fuel injection to decrease coke rate and improve productivity
CN218059142U (en) Treatment system for rectifying smelting after zinc is recovered from furnace gas of crude zinc electric furnace
BE1001620A3 (en) Method of gas for the energy supply.
BE817647R (en) Re-use of carbon monoxide from blast-furnace exhaust gas - returned to burners with fuel oil and oxygen, thus reducing amt. of coke required
BE1000862A6 (en) Mineral redn. e.g. in blast furnace - with solid fuel and oxidant gas injection, avoiding need for cowper stoves
BE1001238A6 (en) Ore reduction process in furnace tank.
US4179281A (en) Method for cooling high-temperature reduced iron
CN100554439C (en) Utilize the method and apparatus of high purity water gas reduction metallized pellet in the pure oxygen shaft furnace
RU2808735C1 (en) Restored iron production line and method for obtaining restored iron
BE887555A (en) METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING IRON SPONGE
FR3155720A1 (en) Process and apparatus for separating waste gas from a ferrous metal production unit

Legal Events

Date Code Title Description
RE20 Patent expired

Owner name: CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES - CENTRUM VOO

Effective date: 19991008