RU2566701C2 - Система и способ восстановления оксида железа до металлического железа с применением коксового газа и газа сталеплавильной кислородной печи - Google Patents
Система и способ восстановления оксида железа до металлического железа с применением коксового газа и газа сталеплавильной кислородной печи Download PDFInfo
- Publication number
- RU2566701C2 RU2566701C2 RU2013155041/02A RU2013155041A RU2566701C2 RU 2566701 C2 RU2566701 C2 RU 2566701C2 RU 2013155041/02 A RU2013155041/02 A RU 2013155041/02A RU 2013155041 A RU2013155041 A RU 2013155041A RU 2566701 C2 RU2566701 C2 RU 2566701C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cog
- gas
- source
- shaft furnace
- direct reduction
- Prior art date
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 143
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 68
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 62
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 34
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 34
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 33
- 239000000571 coke Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 54
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 title description 8
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 10
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 9
- 238000001833 catalytic reforming Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 50
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 48
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 12
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 9
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 9
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- -1 pieces Substances 0.000 description 2
- 238000006057 reforming reaction Methods 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Images
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
- 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
- C21B2100/26—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by adding additional fuel in recirculation pipes
-
- 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
- C21B2100/40—Gas purification of exhaust gases to be recirculated or used in other metallurgical processes
- C21B2100/44—Removing particles, e.g. by scrubbing, dedusting
-
- 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
-
- 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
- C21B2100/66—Heat exchange
-
- 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
-
- 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
- Y02P10/143—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions of methane [CH4]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к системе и способу восстановления оксида железа до металлического железа на сталелитейном заводе с полным циклом. Система содержит шахтную печь прямого восстановления, в которой восстанавливают оксид железа до металлического железа с применением потока восстановительного газа и обеспечивают отходящий газ, источник коксового газа (COG) для введения COG в содержащий по меньшей мере часть отходящего газа поток восстановительного газа, используемого в указанной шахтной печи прямого восстановления, и трубопровод для передачи части COG из источника COG в переходную зону шахтной печи прямого восстановления. COG при введении имеет температуру приблизительно 1200ºC или выше. COG имеет содержание CH4 от приблизительно 2% до приблизительно 13%. Предпочтительно COG является реформированным COG. Необязательно COG является свежим горячим COG. Источник COG включает систему неполного окисления. Необязательно источник COG включает горячую кислородную горелку. Изобретение обеспечивает максимизацию количества DRI, HDRI или HBI, которые могут быть получены из взятого количества COG и/или BOFG, исключение внешней печи каталитического реформинга, ограничение накопления N2 до приемлемого уровня. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.
Description
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ
[0001] Данная безусловная заявка на патент/патент является частичным продолжением находящейся одновременно на рассмотрении заявки на патент США №13/107013, поданной 13 мая 2011 года и озаглавленной “Система и способ восстановления оксида железа до металлического железа с применением коксового газа и газа сталеплавильной кислородной печи”, которая заявляет преимущество приоритета предварительной заявки на патент США №61/334786, поданной 14 мая 2010 года и озаглавленной “Система и способ восстановления оксида железа до металлического железа с применением коксового газа и газа сталеплавильной кислородной печи”, содержание обеих из которых полностью включено в данном документе посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0002] Изобретение относится, в общем, к новой системе и способу восстановления оксида железа до металлического железа на сталелитейном заводе с полным циклом или подобном, на котором имеется коксовая печь и/или сталеплавильная кислородная печь. Более конкретно, изобретение относится к новой системе и способу восстановления оксида железа до металлического железа с применением коксового газа и газа сталеплавильной кислородной печи.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0003] На сталелитейных заводах с полным циклом и подобных обычно имеются коксовые печи и/или сталеплавильные кислородные печи и применяют избыточные сопутствующие газы для нагревания и выработки энергии. Во многих применениях было бы желательно использовать сопутствующий коксовый газ (COG) и/или сопутствующий газ основной кислородной печи (BOFG) для восстановления оксида железа до металлического железа в виде железа прямого восстановления (DRI), горячего железа прямого восстановления (HDRI) или горячебрикетированного железа (HBI). Как COG, так и BOFG содержат значительные процентные концентрации монооксида углерода (CO) и водорода (H2), которые являются первичными восстановителями для восстановления оксида железа до металлического железа. COG также содержит 20% метана (CH4), который при определенных условиях может быть реформирован с диоксидом углерода (CO2) и водой (H2O) с образованием CO и H2. BOFG может содержать до 20% азота (N2), который может накапливаться до очень высоких уровней, например, в рециркуляционной системе.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0004] В различных иллюстративных вариантах осуществления изобретение обеспечивает экономичный способ для прямого восстановления железной руды, при котором внешним источником восстановителей является один или оба из COG и BOFG, последний также известен как газ сталеплавильной кислородной печи. Из смеси отходящего газа шахтной печи, полученного из обычной шахтной печи прямого восстановления, хорошо известной специалистам в данной области, и BOFG удаляют CO2. Этот газ, бедный CO2, затем смешивают с чистым COG, увлажняют и нагревают в нагревателе с теплообменником. Затем в нагретый восстановительный газ вводят кислород (O2) для дальнейшего повышения его температуры. Этот горячий восстановительный газ направляют в шахтную печь прямого восстановления, в которой CH4 в горячем восстановительном газе реформируют посредством контакта с DRI/HDRI с последующим восстановлением оксида железа. Отработанный горячий восстановительный газ выходит из шахтной печи прямого восстановления в виде отходящего газа шахтной печи, образует пар в котле-утилизаторе избыточного тепла, очищается в скруббере-холодильнике, а также сжимается и рециркулируется для объединения со свежим BOFG. Часть отходящего газа шахтной печи направляется в нагревательные горелки.
[0005] Другие предполагаемые применения для BOFG включают применение в качестве добавки к очищенному/охлажденному отходящему газу шахтной печи для применения в качестве топлива на основе доменного газа для нагревателя с теплообменником. Аналогично COG также может применяться для различных других целей. COG, нагретый в нагревателе с теплообменником, предпочтительно вначале очищают от сложных углеводородов, которые бы загрязнили нагреватель с теплообменником посредством окислительных процессов (т.е. неполного сгорания) или подобных (тем самым соответственно снижая и потенциально исключая необходимость в добавке BOFG). COG с или без сложных углеводородов может также применяться для добавки к топливу на основе доменного газа для нагревателя с теплообменником, в качестве инжекционного газа переходной зоны шахтной печи прямого восстановления и/или для обогащения конечного потока восстановительного газа. Все эти возможности, которые не являются взаимоисключающими и могут применяться в любом сочетании, описаны подробнее в данном документе ниже.
[0006] Одной целью изобретения является максимизация количества DRI, HDRI или HBI, которые могут быть получены из взятого количества COG и/или BOFG.
[0007] Другой целью изобретения является обеспечение эффективного способа, предоставляющего различные количества COG и/или BOFG.
[0008] Дополнительной целью изобретения является минимизация оборудования и, следовательно, заводской себестоимости путем исключения внешней печи каталитического реформинга, которая применялась бы для выработки CO и H2 путем реформинга CH4 в COG с окислителями из отходящего газа шахтной печи и BOFG. Нагревание смеси газа, бедного CO2, BOFG, бедного CO2, и COG в нагревателе с теплообменником с последующим вводом O2 и реформингом в шахтной печи прямого восстановления является менее дорогостоящим, нежели применение внешней печи каталитического реформинга.
[0009] Еще одной дополнительной целью изобретения является обеспечение работы шахтной печи прямого восстановления при более низком давлении, нежели было бы допустимо в ином случае, поскольку уровень CH4 в горячем восстановительном газе, доставляемом в шахтную печь прямого восстановления, понижают путем добавления BOFG.
[0010] Еще одной дополнительной целью изобретения является ограничение накопления N2 до приемлемого уровня путем применения части отработанного горячего восстановительного газа в качестве топлива нагревателя с теплообменником.
[0011] В одном иллюстративном варианте осуществления изобретение обеспечивает новую систему для восстановления оксида железа до металлического железа с применением коксового газа (COG) и газа сталеплавильной кислородной печи (BOFG), содержащую шахтную печь прямого восстановления для обеспечения отходящего газа; источник BOFG для обеспечения BOFG; систему удаления диоксида углерода (CO2) для удаления CO2 из смеси отходящего газа и BOFG; источник COG для смешивания полученного газа, бедного CO2, с COG и шахтную печь прямого восстановления оксида железа до металлического железа с применением полученного восстановительного газа. Система также включает сатуратор для регулирования содержания влаги полученного восстановительного газа перед его применением в шахтной печи прямого восстановления. Система дополнительно включает нагреватель с теплообменником для нагревания полученного восстановительного газа перед его применением в шахтной печи прямого восстановления. Необязательно топливный газ для нагревателя с теплообменником содержит часть отходящего газа и часть одного или нескольких из COG и BOFG. Система еще дополнительно включает источник кислорода для добавления кислорода к полученному восстановительному газу перед его применением в шахтной печи прямого восстановления. Необязательно система еще дополнительно включает трубопровод для передачи части COG из источника COG в полученный восстановительный газ перед его применением в шахтной печи прямого восстановления. Необязательно система еще дополнительно включает трубопровод для передачи части COG из источника COG в переходную зону шахтной печи прямого восстановления. Необязательно система еще дополнительно включает реактор неполного окисления для удаления сложных углеводородов из COG перед его смешиванием с газом, бедным CO2. Предпочтительно количество применяемого BOFG зависит от количества и состава применяемого COG.
[0012] В другом иллюстративном варианте осуществления изобретение обеспечивает новый способ восстановления оксида железа до металлического железа с применением коксового газа (COG) и газа сталеплавильной кислородной печи (BOFG), включающий этапы, на которых получают отходящий газ из шахтной печи прямого восстановления; получают BOFG из источника BOFG; удаляют диоксид углерода (CO2) из смеси отходящего газа и BOFG; смешивают полученный газ, бедный CO2, с COG из источника COG и восстанавливают оксид железа до металлического железа в шахтной печи прямого восстановления с применением полученного восстановительного газа. Способ также включает этап, на котором с помощью сатуратора регулируют содержание влаги полученного восстановительного газа перед его применением в шахтной печи прямого восстановления. Способ дополнительно включает этап, на котором с помощью нагревателя с теплообменником нагревают полученный восстановительный газ перед его применением в шахтной печи прямого восстановления. Необязательно топливный газ для нагревателя с теплообменником содержит часть отходящего газа и часть одного или нескольких из COG и BOFG. Способ еще дополнительно включает этап, на котором с помощью источника кислорода добавляют кислород к полученному восстановительному газу перед его применением в шахтной печи прямого восстановления. Необязательно способ еще дополнительно включает этап, на котором с помощью трубопровода осуществляют передачу части COG из источника COG с полученным восстановительным газом перед его применением в шахтной печи прямого восстановления. Необязательно способ еще дополнительно включает этап, на котором с помощью трубопровода осуществляют передачу части COG из источника COG в переходную зону шахтной печи прямого восстановления. Необязательно способ еще дополнительно включает этап, на котором с помощью реактора неполного окисления удаляют сложные углеводороды из COG перед его смешиванием с газом, бедным CO2. Предпочтительно количество применяемого BOFG зависит от количества и состава применяемого COG.
[0013] В дополнительном иллюстративном варианте осуществления изобретение обеспечивает способ восстановления оксида железа до металлического железа, включающий этапы, на которых получают отходящий газ из шахтной печи прямого восстановления; получают газ основной кислородной печи (BOFG) из источника BOFG; удаляют диоксид углерода (CO2) из смеси отходящего газа и BOFG и восстанавливают оксид железа до металлического железа в шахтной печи прямого восстановления с помощью полученного газа, бедного CO2. Необязательно способ также включает этап, на котором смешивают полученный газ, бедный CO2, с коксовым газом (COG) из источника COG перед его применением в качестве восстановительного газа. Необязательно способ дополнительно включает этап, на котором удаляют сложные углеводороды из COG перед его смешиванием с полученным газом, бедным CO2.
[0014] В еще одном дополнительном иллюстративном варианте осуществления изобретение обеспечивает способ восстановления оксида железа до металлического железа, включающий этапы, на которых получают отходящий газ из шахтной печи прямого восстановления; смешивают отходящий газ с коксовым газом (COG) из источника COG и восстанавливают оксид железа до металлического железа в шахтной печи прямого восстановления с применением полученного восстановительного газа. Необязательно способ также включает этапы, на которых получают газ основной кислородной печи (BOFG) из источника BOFG; удаляют диоксид углерода (CO2) из смеси отходящего газа и BOFG и смешивают полученный газ, бедный CO2, с COG из источника COG. Необязательно способ дополнительно включает этап, на котором удаляют сложные углеводороды из COG перед его смешиванием с газом, бедным CO2.
[0015] В еще одном дополнительном иллюстративном варианте осуществления изобретение обеспечивает систему для восстановления оксида железа до металлического железа с применением коксового газа (COG), включающую шахтную печь прямого восстановления для обеспечения отходящего газа; источник COG для введения COG в поток восстановительного газа, включающий по меньшей мере часть отходящего газа; и шахтную печь прямого восстановления, восстанавливающую оксид железа до металлического железа с применением потока восстановительного газа и введенного COG. COG при введении имеет температуру приблизительно 1200°C или более. COG имеет содержание CH4 от приблизительно 2% до приблизительно 13%. Предпочтительно COG является реформированным COG. Необязательно COG является свежим горячим COG. Источник COG включает систему неполного окисления. Необязательно источник COG включает горячую кислородную горелку. Необязательно система еще дополнительно включает источник газа основной кислородной печи (BOFG) для введения BOFG в отходящий газ, образующий по меньшей мере часть потока восстановительного газа. Необязательно система еще дополнительно включает систему удаления диоксида углерода (CO2) для удаления CO2 из смеси отходящего газа и BOFG.
[0016] В еще одном дополнительном иллюстративном варианте осуществления изобретение обеспечивает способ восстановления оксида железа до металлического железа с применением коксового газа (COG), включающий этапы, на которых обеспечивают шахтную печь прямого восстановления для обеспечения отходящего газа; обеспечивают источник COG для введения COG в поток восстановительного газа, включающий по меньшей мере часть отходящего газа; и шахтную печь прямого восстановления, восстанавливающую оксид железа до металлического железа с применением потока восстановительного газа и введенного COG. COG при введении имеет температуру приблизительно 1200°C или выше. COG имеет содержание CH4 от приблизительно 2% до приблизительно 13%. Предпочтительно COG является реформированным COG. Необязательно COG является свежим горячим COG. Источник COG включает систему неполного окисления. Необязательно источник COG включает горячую кислородную горелку. Необязательно способ еще дополнительно включает этап, на котором обеспечивают источник газа основной кислородной печи (BOFG) для введения BOFG в отходящий газ, образующий по меньшей мере часть потока восстановительного газа. Необязательно способ еще дополнительно включает этап, на котором обеспечивают систему удаления диоксида углерода (CO2) для удаления CO2 из смеси отходящего газа и BOFG.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
[0017] Изобретение проиллюстрировано и описано в данном документе со ссылкой на чертежи, в которых одинаковые номера ссылок применены для обозначения соответствующим образом одинаковых компонентов системы/этапов способа и в которых:
[0018] Фиг. 1 является схематическим изображением, иллюстрирующим один иллюстративный вариант осуществления новой системы и способа для восстановления оксида железа до металлического железа с помощью COG и/или BOFG в соответствии с изобретением;
[0019] Фиг. 2 является схематическим изображением, иллюстрирующим один иллюстративный вариант осуществления способа удаления сложных углеводородов из COG в сочетании с системой и способом на фиг. 1; и
[0020] Фиг. 3 является схематическим изображением, иллюстрирующим альтернативный иллюстративный вариант осуществления новой системы и способа для восстановления оксида железа до металлического железа с помощью COG в соответствии с изобретением.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0021] Ссылаясь конкретно на фиг. 1, в одном иллюстративном варианте осуществления новая система и способ восстановления оксида железа до металлического железа с помощью COG и/или BOFG (система и способ в совокупности 5) в соответствии с изобретением включают отдельные компоненты, хорошо известные специалистам в данной области, и поэтому они не проиллюстрированы или не описаны чрезмерно подробно в данном документе, но они соединены вместе в способе в соответствии с изобретением. Эти компоненты включают, без ограничения, обычную шахтную печь прямого восстановления 10, котел-утилизатор избыточного тепла 18, скруббер-холодильник 20, источник BOFG 30 (и/или подходящий сосуд для хранения), систему удаления CO2 40, источник COG 50 (и/или подходящий сосуд для хранения), сатуратор 60, нагреватель с теплообменником 70 и источник кислорода 80 (и/или подходящий сосуд для хранения).
[0022] Шахтная печь прямого восстановления 10 имеет верхний конец, куда подается железная руда в виде окатышей, кусков, агрегатов и т.п. 14. Восстановленные окатыши, куски, агрегаты и т.п. 14 извлекаются в нижнем конце 13 шахтной печи прямого восстановления 10 в виде DRI. Входной трубопровод восстановительного газа 15 расположен между загрузкой сырья и выгрузкой продукта и подает горячий восстановительный газ в шахтную печь прямого восстановления 10. Данный горячий восстановительный газ содержит CH4, который реформируют вблизи секции ввода газа шахтной печи прямого восстановления 10 с помощью CO2 и H2O, содержащихся в горячем восстановительном газе, с получением дополнительных CO и H2. HDRI в реакции реформинга играет роль катализатора. После этой реакции реформинга горячий восстановительный газ, содержащий CO и H2, восстанавливает оксид железа до металлического железа и выходит из шахтной печи прямого восстановления 10 в виде отработанного восстановительного газа через отводящий трубопровод сверху шахтной печи прямого восстановления 10, проходя в трубку 17 к котлу-утилизатору избыточного тепла 18, а затем в скруббер-холодильник 20. Пар, выработанный в котле-утилизаторе избыточного тепла 18, обеспечивает большую часть регенерированного тепла, например, для системы удаления CO2 40. Скруббер-холодильник 20 охлаждает и очищает отработанный отходящий газ, выходящий из скруббера-холодильника через трубопровод 21.
[0023] Далее часть охлажденного отходящего газа поступает в другой трубопровод 23 и направляется в горелки нагревателя с теплообменником 70. Часть охлажденного отходящего газа также поступает в дополнительный трубопровод 22 и входит в трубопровод 32 от источника BOFG 30, образуя еще один трубопровод 34, который направляется в компрессор 35. Сжатый газ из компрессора 35 направляется в систему удаления CO2 40, в которой CO2 вымывается из газа. Газ, бедный CO2, в трубопроводе 41 затем обогащается с помощью COG из другого трубопровода 52 и затем поступает в дополнительный трубопровод 56, который направляется в сатуратор 60, в котором к газу добавляется H2O для регуляции его в отношении контроля углерода в шахтной печи прямого восстановления 10.
[0024] Дополнительный BOFG непосредственно объединяют с топливным потоком доменного газа через трубопровод 33. Дополнительный COG направляется во вспомогательные горелки нагревателя с теплообменником 70 через один или несколько трубопроводов 53 и 54 и в переходную зону шахтной печи прямого восстановления 10 в виде инжекционного газа переходной зоны через один или несколько других трубопроводов 53 и 55. Газ из сатуратора 60 проходит через трубопровод 61 в нагреватель с теплообменником 70, где газ нагревается до приблизительно температуры восстановления горелками, питаемыми сочетанием отработанного отходящего газа печи прямого восстановления и BOFG, а также вспомогательными горелками, питаемыми, например, COG.
[0025] Воздух сгорания предварительно нагревают путем теплообмена с помощью дымового газа горелки. Горячий газ из нагревателя с теплообменником 70 выходит через трубопровод 71, а через другой трубопровод 81 из источника кислорода 80 добавляется O2 для поднятия температуры газа до 1000°C или выше. Газ затем проходит через дополнительный трубопровод 15 с повышенной температурой, требуемой для обеспечения эндотермической нагрузки, необходимой для реформинга in situ в шахтной печи восстановления 10.
[0026] В общем, COG и BOFG имеют химический состав, который может варьироваться в зависимости от конкретного сырья и конкретных технологий на различных сталелитейных заводах по всему миру. Нижеприведенная таблица предоставляет некоторые неисчерпывающие примеры.
| COG | BOFG | |
| CO | 6-7 | 55-72 |
| CO2 | 1-2 | 13-18 |
| H2 | 61-63 | 1-4 |
| H2O | 1-5 | 1-5 |
| CH4 | 21-24 | 1-3 |
| N2 | 3-7 | 11-20 |
[0027] Если COG и BOFG используются наиболее эффективным образом для получения DRI/HDRI/HBI с минимальным количеством COG и/или BOFG без отводимого топлива, существует определенное соотношение COG к BOFG для каждого химического состава газов. Это соотношение может варьироваться от приблизительно 0,95 до приблизительно 1,25. Для BOFG с более высокими количествами CO и, следовательно, более низкими количествами N2 соотношение ближе к 0,95. Для BOFG с более высокими количествами N2 и, следовательно, более низкими количествами CO требуется больше COG и соотношение ближе к 1,25.
[0028] Как упоминалось выше, возможно использовать различные соотношения COG к BOFG вне рассчитанной наилучшей рабочей точки, но это должно выполняться с отводом топлива, которое должно будет потребляться еще где-либо. Одним таким применением такого отводимого топлива может быть, например, увеличение количества дополнительного пара для регенерации в системе удаления CO2 40.
[0029] Как описано выше, помимо добавления к потоку отходящего газа шахтной печи и внесения вклада в возможный поток восстановительного газа другие предполагаемые применения для BOFG включают добавление к потоку отходящего газа шахтной печи для применения в качестве топлива на основе доменного газа для нагревателя с теплообменником 70 (через трубопроводы 31, 33, и 24). Аналогично помимо добавления к потоку отходящего газа шахтной печи и внесения вклада в возможный поток восстановительного газа COG может также применяться для ряда других целей.
[0030] Ссылаясь конкретно на фиг. 2, COG из источника COG 50, который в итоге нагревается в нагревателе с теплообменником 70 (фиг. 1), предпочтительно вначале очищают от серы и сложных углеводородов, которые могли бы загрязнить нагреватель с теплообменником 70 посредством окислительных процессов (т.е. неполного сгорания) или подобных в реакторе неполного окисления 90 или подобном, с помощью добавления O2 и H2O (т.е. пара). При желании данный способ очистки соответственно снижает и потенциально исключает необходимость добавления BOFG. Способ очистки требуется, в первую очередь, для воздействия на присутствие количеств NH3, H2S, смол, HCN, нафталина и BTX (бензол, толуол и ксилол) в COG. Необязательно способ очистки происходит в виде незначительной реакции в трубках системы восстановительного газа в противоположность реактору неполного окисления 90. Реакция окисления выглядит следующим образом (только иллюстративно):
COG - 7,5% CO, 3,5% CO2, 54% H2, 25,25% CH4, 7,45% N2, 2,3% CnHm;
1 часть пара к 10 частям COG;
Добавление кислорода на 10 частей COG:
- 1,7 частей кислорода:
21,38% CO, 2,8% CO2, 61,16% H2, 7,28% H2O, 2,91% CH4, 4,46% N2,
темп. 800°C, 17,1 частей получаемого продукта,
- 2 части кислорода:
22,81% CO, 2,54% CO2, 61,74% H2, 8,14% H2O, 0,49% CH4, 4,27% N2,
темп. 880°C, 17,9 частей получаемого газа.
[0031] Ссылаясь снова конкретно на фиг. 1, COG с или без сложных углеводородов может также применяться для добавления в топливо на основе доменного газа для нагревателя с теплообменником 70 (через трубопроводы 53 и 54) в качестве инжекционного газа переходной зоны шахтной печи прямого восстановления (через трубопроводы 53 и 55) и/или для обогащения конечного потока восстановительного газа (через трубопроводы 53, 54, и 59). Каждая из этих возможностей не является взаимоисключающей, и все эти возможности могут применяться в любом сочетании.
[0032] Ссылаясь теперь на фиг. 3, в альтернативном иллюстративном варианте осуществления изобретения реформированный COG 100 вводится 102 в поток 15 системы/способа непосредственно перед шахтной печью прямого восстановления 10. Предпочтительно данный COG 100 является реформированным COG, как указано ранее, или свежим горячим COG и происходит из системы неполного окисления, такой как горячая кислородная горелка (с помощью которой вводят COG 90 в ультра-высокотемпературный факел), хорошо известен специалистам в данной области техники. Реформированный COG 100 является горячим (от приблизительно 1000°C до приблизительно 1600°C) и вводится 102 в поток 15 при приблизительно 900°C. Из-за этого тепла введение 81 кислорода 80, описанное ранее (фиг. 1), становится необязательным. Результатом является меньшее введение 81 кислорода 80 в систему/способ 5, при этом все же избегая образования угольной сажи. Это введение 102 COG 100 может использоваться вместо или в качестве дополнения к описанным ранее источникам и точкам введения более холодного COG и/или BOFG. Например, введение 102 COG 100 может применяться в сочетании со стандартным способом Midrex с применением природного газа с печью реформинга. В связи с этим описанная ранее система удаления CO2 40 и нагреватель с теплообменником 70 не будут необходимыми (конвертер будет выполнять должным образом обе эти функции).
[0033] Реформированный COG 100 имеет следующие иллюстративные содержания: 2-13% CH4 (при приблизительно 1500°C - приблизительно 1200°C соответственно), 18,7% CO, 1,7% CO2, 43,4% H2, 17,7% H2O, 3,6% N2 и 1,8% C2H6 и, возможно, 0,9% C2H4 и 1,7% C2H2. Разумеется, эти содержания являются только иллюстративными и не должны интерпретироваться как ограничивающие каким-либо образом.
[0034] Хотя изобретение было проиллюстрировано и описано в данном документе, ссылаясь на предпочтительные варианты осуществления и конкретные их примеры, специалистам в данной области будет очевидно, что в других вариантах осуществления и примерах могут выполняться аналогичные функции и/или достигаться подобные результаты. Все такие эквивалентные варианты осуществления и примеры находятся в пределах сущности и объема изобретения, предполагаются им, и подразумевается, что они охватываются следующими пунктами формулы изобретения.
Claims (23)
1. Система для восстановления оксида железа до металлического железа, содержащая:
шахтную печь прямого восстановления, в которой восстанавливают оксид железа до металлического железа с применением потока восстановительного газа и обеспечивают отходящий газ;
источник коксового газа (COG) для введения COG в содержащий по меньшей мере часть отходящего газа поток восстановительного газа, используемого в указанной шахтной печи прямого восстановления; и
трубопровод для передачи части COG из источника COG в переходную зону шахтной печи прямого восстановления.
шахтную печь прямого восстановления, в которой восстанавливают оксид железа до металлического железа с применением потока восстановительного газа и обеспечивают отходящий газ;
источник коксового газа (COG) для введения COG в содержащий по меньшей мере часть отходящего газа поток восстановительного газа, используемого в указанной шахтной печи прямого восстановления; и
трубопровод для передачи части COG из источника COG в переходную зону шахтной печи прямого восстановления.
2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что COG при введении имеет температуру приблизительно 1200°С или выше.
3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что COG имеет содержание СН4 от приблизительно 2% до приблизительно 13%.
4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что COG содержит реформированный COG.
5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что COG содержит свежий горячий COG.
6. Система по п. 1, отличающаяся тем, что источник COG содержит систему неполного окисления.
7. Система по п. 1, отличающаяся тем, что источник COG содержит горячую кислородную горелку.
8. Система по п. 1, дополнительно содержащая источник газа основной кислородной печи (BOFG) для введения BOFG в отходящий газ, который образует по меньшей мере часть потока восстановительного газа.
9. Система по п. 8, дополнительно содержащая систему удаления диоксида углерода (CO2) для удаления CO2 из смеси отходящего газа и BOFG.
10. Способ восстановления оксида железа до металлического железа, включающий этапы, на которых:
восстанавливают оксид железа до металлического железа в шахтной печи прямого восстановления с применением потока восстановительного газа и получают в ней отходящий газ; и
вводят коксовый газ (COG) из источника COG в содержащий по меньшей мере часть отходящего газа поток восстановительного газа, используемого в указанной шахтной печи прямого восстановления;
причем способ дополнительно включает этап, на котором с помощью трубопровода осуществляют передачу части COG из источника COG в переходную зону шахтной печи прямого восстановления.
восстанавливают оксид железа до металлического железа в шахтной печи прямого восстановления с применением потока восстановительного газа и получают в ней отходящий газ; и
вводят коксовый газ (COG) из источника COG в содержащий по меньшей мере часть отходящего газа поток восстановительного газа, используемого в указанной шахтной печи прямого восстановления;
причем способ дополнительно включает этап, на котором с помощью трубопровода осуществляют передачу части COG из источника COG в переходную зону шахтной печи прямого восстановления.
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что COG при введении имеет температуру приблизительно 1200°С или выше.
12. Способ по п. 10, отличающийся тем, что COG имеет содержание СН4 от приблизительно 2% до приблизительно 13%.
13. Способ по п. 10, отличающийся тем, что COG содержит реформированный COG.
14. Способ по п. 10, отличающийся тем, что COG содержит свежий горячий COG.
15. Способ по п. 10, отличающийся тем, что источник COG содержит систему неполного окисления.
16. Способ по п. 10, отличающийся тем, что источник COG содержит горячую кислородную горелку.
17. Способ по п. 10, дополнительно включающий этап, на котором обеспечивают источник газа основной кислородной печи (BOFG) для введения BOFG в отходящий газ, который образует по меньшей мере часть потока восстановительного газа.
18. Способ по п. 17, дополнительно включающий этап, на котором обеспечивают систему удаления диоксида углерода (СО2) для удаления СО2 из смеси отходящего газа и BOFG.
19. Способ восстановления оксида железа до металлического железа, включающий этапы, на которых восстанавливают оксид железа до металлического железа в шахтной печи прямого восстановления с применением восстановительного газа, который содержит смесь отходящего газа из шахтной печи прямого восстановления и коксового газа (COG) из источника COG, причем способ дополнительно включает этап, на котором с помощью трубопровода осуществляют передачу части COG из источника COG в переходную зону шахтной печи прямого восстановления.
20. Способ по п. 19, отличающийся тем, что COG при смешивании имеет температуру приблизительно 1200°С или выше.
21. Способ по п. 19, отличающийся тем, что COG имеет содержание СН4 от приблизительно 2% до приблизительно 13%.
22. Способ по п. 19, отличающийся тем, что COG содержит реформированный COG.
23. Способ по п. 19, отличающийся тем, что источник COG содержит горячую кислородную горелку.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US13/107,013 | 2011-05-13 | ||
| US13/107,013 US8496730B2 (en) | 2010-05-14 | 2011-05-13 | System and method for reducing iron oxide to metallic iron using coke oven gas and oxygen steelmaking furnace gas |
| PCT/US2012/023585 WO2012158221A1 (en) | 2011-05-13 | 2012-02-02 | System and method for reducing iron oxide to metallic iron using coke oven gas and oxygen steelmaking furnace gas |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013155041A RU2013155041A (ru) | 2015-06-20 |
| RU2566701C2 true RU2566701C2 (ru) | 2015-10-27 |
Family
ID=47146792
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013155113/02A RU2561573C2 (ru) | 2011-05-13 | 2011-05-26 | Система и способ восстановления оксида железа до металлического железа с применением коксового газа и газа сталеплавильной кислородной печи |
| RU2013155041/02A RU2566701C2 (ru) | 2011-05-13 | 2012-02-02 | Система и способ восстановления оксида железа до металлического железа с применением коксового газа и газа сталеплавильной кислородной печи |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013155113/02A RU2561573C2 (ru) | 2011-05-13 | 2011-05-26 | Система и способ восстановления оксида железа до металлического железа с применением коксового газа и газа сталеплавильной кислородной печи |
Country Status (18)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US8496730B2 (ru) |
| EP (2) | EP2707511B1 (ru) |
| JP (2) | JP5813214B2 (ru) |
| KR (2) | KR101551887B1 (ru) |
| CN (2) | CN103597099B (ru) |
| AR (2) | AR081871A1 (ru) |
| AU (2) | AU2011368346B2 (ru) |
| BR (2) | BR112013029197B1 (ru) |
| CA (2) | CA2835386C (ru) |
| CL (2) | CL2013003238A1 (ru) |
| MX (2) | MX2013013026A (ru) |
| MY (2) | MY157419A (ru) |
| RU (2) | RU2561573C2 (ru) |
| TR (2) | TR201809243T4 (ru) |
| TW (2) | TWI418637B (ru) |
| UA (2) | UA108803C2 (ru) |
| WO (2) | WO2012158178A1 (ru) |
| ZA (2) | ZA201308426B (ru) |
Families Citing this family (44)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9127326B2 (en) | 2010-05-14 | 2015-09-08 | Midrex Technologies, Inc. | System and method for reducing iron oxide to metallic iron using natural gas |
| US9028585B2 (en) * | 2010-05-14 | 2015-05-12 | Midrex Technologies, Inc. | System and method for reducing iron oxide to metallic iron using coke oven gas and oxygen steelmaking furnace gas |
| US9388355B2 (en) | 2011-04-15 | 2016-07-12 | Biogenic Reagents Ventures, Llc | Process for producing high-carbon biogenic reagents |
| JP2013108109A (ja) * | 2011-11-17 | 2013-06-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 直接還元鉄製造システム |
| JP2013108108A (ja) | 2011-11-17 | 2013-06-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 直接還元鉄製造システム |
| WO2013093640A2 (en) * | 2011-12-21 | 2013-06-27 | Hyl Technologies, S.A. De C.V. | Method and apparatus for production of direct reduced iron (dri) utilizing coke oven gas |
| DK2847127T3 (da) | 2012-05-07 | 2020-10-26 | Carbon Tech Holdings Llc | Kontinuerlig fremgangsmåde til fremstilling af biogent aktivt kul |
| WO2014126495A1 (en) | 2013-02-13 | 2014-08-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Apparatus and method for automatic controlling direct reduction process of iron oxide containing material |
| US10065857B2 (en) * | 2013-03-12 | 2018-09-04 | Midrex Technologies, Inc. | Systems and methods for generating carbon dioxide for use as a reforming oxidant in making syngas or reformed gas |
| AU2013395619A1 (en) * | 2013-07-31 | 2016-02-04 | Midrex Technologies, Inc. | Reducing iron oxide to metallic iron using natural gas |
| UA117374C2 (uk) * | 2013-07-31 | 2018-07-25 | Мідрекс Текнолоджиз, Інк. | Відновлення оксиду заліза до металевого заліза із застосуванням коксового газу та газу зі сталеплавильної печі з подачею кисню |
| WO2015061701A1 (en) | 2013-10-24 | 2015-04-30 | Biogenic Reagent Ventures, Llc | Methods and apparatus for producing activated carbon from biomass through carbonized ash intermediates |
| EP2876170A1 (de) * | 2013-11-20 | 2015-05-27 | Siemens VAI Metals Technologies GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur Bereitstellung von Reduktionsgas unter konstanten Bedingungen |
| US20150239743A1 (en) | 2014-02-24 | 2015-08-27 | Biogenic Reagent Ventures, Llc | Highly mesoporous activated carbon |
| CN104046714B (zh) * | 2014-06-13 | 2016-03-02 | 江苏大学 | 一种还原反应竖炉余热回收循环利用系统 |
| US9970071B2 (en) | 2014-09-23 | 2018-05-15 | Midrex Technologies, Inc. | Method for reducing iron oxide to metallic iron using coke oven gas |
| US11413601B2 (en) | 2014-10-24 | 2022-08-16 | Carbon Technology Holdings, LLC | Halogenated activated carbon compositions and methods of making and using same |
| WO2016118474A1 (en) * | 2015-01-20 | 2016-07-28 | Midrex Technologies, Inc. | Methods and systems for producing high carbon content metallic iron using coke over gas |
| DE102015008090A1 (de) * | 2015-06-25 | 2016-12-29 | Bogdan Vuletic | Verfahren und Anlage zum Betreiben einer Corex - oder Finex-Anlage |
| US10927424B2 (en) | 2015-12-28 | 2021-02-23 | Hyl Technologies, S. A. De C.V. | Method and system for producing high-carbon DRI using syngas |
| JP6763227B2 (ja) * | 2016-08-08 | 2020-09-30 | 日本製鉄株式会社 | 還元鉄の製造方法および溶鋼の製造方法 |
| CN106191362B (zh) * | 2016-09-13 | 2018-02-09 | 江苏省冶金设计院有限公司 | 一种气基竖炉的喷嘴式还原气入炉装置及其方法 |
| CN106521072A (zh) * | 2016-12-16 | 2017-03-22 | 江苏省冶金设计院有限公司 | 一种低强度球团用气基还原竖炉 |
| CN106702065A (zh) * | 2016-12-20 | 2017-05-24 | 江苏省冶金设计院有限公司 | 一种新型气基竖炉制备海绵铁的系统与方法 |
| US10907224B2 (en) | 2018-06-13 | 2021-02-02 | Midrex Technologies, Inc. | Direct reduction system and process utilizing a process gas direct recycle line |
| MX2020013421A (es) | 2018-06-14 | 2021-03-29 | Carbon Tech Holdings Llc | Composiciones de dióxido de silicio de carbono poroso biogénico, métodos de elaboracion y uso de estas. |
| KR102176345B1 (ko) * | 2018-10-17 | 2020-11-09 | 주식회사 포스코 | 이산화탄소 배출 저감형 용철 제조장치 및 그 제조방법 |
| CN109338024A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-02-15 | 重庆工商大学 | 一种利用转炉煤气和焦炉煤气生产海绵铁的直接还原工艺 |
| CN109945669B (zh) * | 2019-04-18 | 2024-01-23 | 重庆赛迪热工环保工程技术有限公司 | 一种回火炉富氧烟气再循环燃烧方法及系统 |
| MY196514A (en) | 2019-06-06 | 2023-04-18 | Midrex Technologies Inc | Direct Reduction Process Utilizing Hydrogen |
| IT201900021228A1 (it) * | 2019-11-14 | 2021-05-14 | Danieli Off Mecc | Metodo e relativo apparato per la produzione di ferro da riduzione diretta di minerale ferroso |
| EP4089185A4 (en) * | 2020-01-10 | 2023-08-02 | JFE Steel Corporation | BLAST FURNACE OPERATING METHOD AND AUXILIARY BLAST FURNACE EQUIPMENT |
| CA3194777A1 (en) | 2020-09-25 | 2022-03-31 | Carbon Technology Holdings, LLC | Bio-reduction of metal ores integrated with biomass pyrolysis |
| US11920204B2 (en) * | 2020-10-06 | 2024-03-05 | Midrex Technologies, Inc. | Oxygen injection for reformer feed gas for direct reduction process |
| 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 |
| JP2024508270A (ja) | 2021-02-18 | 2024-02-26 | カーボン テクノロジー ホールディングス, エルエルシー | カーボンネガティブ冶金製品 |
| WO2022232311A1 (en) | 2021-04-27 | 2022-11-03 | Carbon Technology Holdings, LLC | Biocarbon compositions with optimized fixed carbon and processes for producing the same |
| KR20240007225A (ko) * | 2021-05-18 | 2024-01-16 | 아르셀러미탈 | 직접환원철 제조 방법 및 dri 제조 설비 |
| CN115491455B (zh) | 2021-06-18 | 2024-03-08 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种基于带式焙烧机的预还原球团制备装置及方法 |
| US12000011B2 (en) | 2021-06-22 | 2024-06-04 | Midrex Technologies, Inc. | System and method for the production of hot briquetted iron (HBI) containing flux and/or carbonaceous material at a direct reduction plant |
| JP2024525574A (ja) | 2021-07-09 | 2024-07-12 | カーボン テクノロジー ホールディングス, エルエルシー | 高い固定炭素含有量及び最適化された反応性を有するバイオカーボンペレットを製造するためのプロセス、並びにこれから得られるバイオカーボンペレット |
| KR20240101647A (ko) | 2021-11-12 | 2024-07-02 | 카본 테크놀로지 홀딩스, 엘엘씨 | 최적화된 조성 파라미터를 갖는 바이오카본 조성물 및 이를 제조하는 공정 |
| CN114807487A (zh) * | 2022-05-20 | 2022-07-29 | 李伟 | 一种气基竖炉与焦炉共用热源的气基竖炉使用方法和系统 |
| US20250163527A1 (en) * | 2023-11-22 | 2025-05-22 | Midrex Technologies, Inc. | Method and system to produce a direct reduced iron product with multiple carbon levels from a single shaft furnace |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4100033A (en) * | 1974-08-21 | 1978-07-11 | Hoelter H | Extraction of charge gases from coke ovens |
| US4889323A (en) * | 1986-08-07 | 1989-12-26 | Voest-Alpine Aktiengesellschaft | Mill arrangement with primary gas mixing means |
| US6986800B2 (en) * | 2003-05-15 | 2006-01-17 | Hylsa, S.A. De C.V. | Method and apparatus for improved use of primary energy sources in integrated steel plants |
| RU2008132328A (ru) * | 2006-01-06 | 2010-02-20 | Хил Текнолоджиз, С.А. Де К.В. (Mx) | Способ прямого восстановления оксидов железа до металлического железа, использующий газ коксовых печей или подобный ему газ |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9021A (en) * | 1852-06-15 | Preparing cotton yarn for the manufacture of duck and other coarse | ||
| US4022A (en) * | 1845-05-01 | Improvement in machines for hackling and cleaning hemp and flax | ||
| US4253867A (en) * | 1979-10-15 | 1981-03-03 | Hylsa, S.A. | Method of using a methane-containing gas for reducing iron ore |
| US4333761A (en) * | 1979-10-22 | 1982-06-08 | Midrex Corporation | Method for direct reduction of iron using high sulfur gas |
| US4365789A (en) | 1980-09-15 | 1982-12-28 | Midrex Corporation | Apparatus for the direct reduction of iron in a shaft furnace using gas from coal |
| US4528030A (en) * | 1983-05-16 | 1985-07-09 | Hylsa, S.A. | Method of reducing iron ore |
| EP0244551B1 (de) * | 1986-05-07 | 1990-03-14 | VOEST-ALPINE INDUSTRIEANLAGENBAU GESELLSCHAFT m.b.H. | Integriertes Hüttenwerk |
| US4793856A (en) * | 1987-09-08 | 1988-12-27 | Hylsa, S.A. De C.V. | Process for the direct reduction of iron ores |
| US5869018A (en) | 1994-01-14 | 1999-02-09 | Iron Carbide Holdings, Ltd. | Two step process for the production of iron carbide from iron oxide |
| JPH07277701A (ja) * | 1994-04-07 | 1995-10-24 | Nippon Steel Corp | 還元性ガス製造方法 |
| US6027545A (en) | 1998-02-20 | 2000-02-22 | Hylsa, S.A. De C.V. | Method and apparatus for producing direct reduced iron with improved reducing gas utilization |
| US20020179493A1 (en) * | 1999-08-20 | 2002-12-05 | Environmental & Energy Enterprises, Llc | Production and use of a premium fuel grade petroleum coke |
| CN101023023B (zh) * | 2004-08-03 | 2012-12-26 | 海尔萨可变资产股份有限公司 | 由焦炉气制备清洁的还原性气体的方法和设备 |
| JP5064330B2 (ja) * | 2008-08-11 | 2012-10-31 | 新日本製鐵株式会社 | 還元鉄及び銑鉄の製造方法 |
| JP5400505B2 (ja) * | 2009-07-06 | 2014-01-29 | バブコック日立株式会社 | コークス炉ガスの無触媒改質方法及び改質装置 |
| AT508523B1 (de) * | 2009-07-31 | 2011-04-15 | Siemens Vai Metals Tech Gmbh | Reformgasbasiertes reduktionsverfahren und vorrichtung mit decarbonisierung des brenngases für den reformer |
| WO2011099070A1 (ja) * | 2010-02-10 | 2011-08-18 | 新日本製鐵株式会社 | 還元鉄の製造方法及び銑鉄の製造方法 |
-
2011
- 2011-05-13 US US13/107,013 patent/US8496730B2/en active Active
- 2011-05-26 RU RU2013155113/02A patent/RU2561573C2/ru active
- 2011-05-26 MY MYPI2013702139A patent/MY157419A/en unknown
- 2011-05-26 MX MX2013013026A patent/MX2013013026A/es active IP Right Grant
- 2011-05-26 CA CA2835386A patent/CA2835386C/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-05-26 CN CN201180070804.3A patent/CN103597099B/zh active Active
- 2011-05-26 BR BR112013029197-4A patent/BR112013029197B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2011-05-26 UA UAA201314545A patent/UA108803C2/ru unknown
- 2011-05-26 TR TR2018/09243T patent/TR201809243T4/tr unknown
- 2011-05-26 AU AU2011368346A patent/AU2011368346B2/en not_active Ceased
- 2011-05-26 JP JP2014510290A patent/JP5813214B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2011-05-26 EP EP11865558.8A patent/EP2707511B1/en active Active
- 2011-05-26 KR KR1020137032987A patent/KR101551887B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 2011-05-26 WO PCT/US2011/038040 patent/WO2012158178A1/en not_active Ceased
- 2011-06-10 AR ARP110102037 patent/AR081871A1/es active IP Right Grant
- 2011-06-21 TW TW100121537A patent/TWI418637B/zh not_active IP Right Cessation
-
2012
- 2012-01-31 US US13/363,044 patent/US8685136B2/en active Active
- 2012-02-02 EP EP12786547.5A patent/EP2707512B1/en active Active
- 2012-02-02 RU RU2013155041/02A patent/RU2566701C2/ru active
- 2012-02-02 UA UAA201314553A patent/UA108166C2/ru unknown
- 2012-02-02 WO PCT/US2012/023585 patent/WO2012158221A1/en not_active Ceased
- 2012-02-02 CA CA2835380A patent/CA2835380C/en active Active
- 2012-02-02 BR BR112013029200A patent/BR112013029200B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2012-02-02 AU AU2012256389A patent/AU2012256389B2/en not_active Ceased
- 2012-02-02 CN CN201280023094.3A patent/CN103608468B/zh active Active
- 2012-02-02 MX MX2013013025A patent/MX2013013025A/es active IP Right Grant
- 2012-02-02 JP JP2014510304A patent/JP5731709B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2012-02-02 KR KR1020137032986A patent/KR101551886B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 2012-02-02 MY MYPI2013702140A patent/MY164763A/en unknown
- 2012-02-02 TR TR2018/08706T patent/TR201808706T4/tr unknown
- 2012-03-13 TW TW101108443A patent/TWI456070B/zh not_active IP Right Cessation
- 2012-05-03 AR ARP120101555 patent/AR086253A1/es not_active Application Discontinuation
-
2013
- 2013-11-08 ZA ZA2013/08426A patent/ZA201308426B/en unknown
- 2013-11-08 ZA ZA2013/08428A patent/ZA201308428B/en unknown
- 2013-11-12 CL CL2013003238A patent/CL2013003238A1/es unknown
- 2013-11-12 CL CL2013003237A patent/CL2013003237A1/es unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4100033A (en) * | 1974-08-21 | 1978-07-11 | Hoelter H | Extraction of charge gases from coke ovens |
| US4889323A (en) * | 1986-08-07 | 1989-12-26 | Voest-Alpine Aktiengesellschaft | Mill arrangement with primary gas mixing means |
| US6986800B2 (en) * | 2003-05-15 | 2006-01-17 | Hylsa, S.A. De C.V. | Method and apparatus for improved use of primary energy sources in integrated steel plants |
| RU2008132328A (ru) * | 2006-01-06 | 2010-02-20 | Хил Текнолоджиз, С.А. Де К.В. (Mx) | Способ прямого восстановления оксидов железа до металлического железа, использующий газ коксовых печей или подобный ему газ |
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2566701C2 (ru) | Система и способ восстановления оксида железа до металлического железа с применением коксового газа и газа сталеплавильной кислородной печи | |
| RU2640511C2 (ru) | Восстановление оксида железа до металлического железа с применением коксового газа и газа из сталеплавильной печи с подачей кислорода | |
| US9028585B2 (en) | System and method for reducing iron oxide to metallic iron using coke oven gas and oxygen steelmaking furnace gas | |
| EA049908B1 (ru) | Способ эксплуатации металлургического завода для производства железных изделий | |
| EA044009B1 (ru) | Способ прямого восстановления с использованием водорода |