SK140598A3

SK140598A3 - Method of producing liquid crude iron or liquid steel fabricated materials

Info

Publication number: SK140598A3
Application number: SK1405-98A
Authority: SK
Inventors: Horst Wiesinger
Original assignee: Voest Alpine Ind Anlagen
Priority date: 1997-02-11
Filing date: 1998-02-10
Publication date: 1999-06-11
Also published as: ZA981054B; BR9805980A; JP2000508717A; US6214083B1; EP0897430A1; WO1998035064A1; TR199802016T1; CZ325598A3; AT405840B; KR20000064874A; ID21830A; ATA21897A; CN1216071A; EP0897430B1; TW414809B; CA2251553A1; DE59802129D1; AU727111B2; PL329352A1; AU5846998A

Description

SPÔSOB VÝROBY TEKUTÉHO SUROVÉHO ŽELEZA ALEBO TEKUTÉHO OCEĽOVÉHO POLOTOVARU A ZARIADENIE NA VYKONÁVANIE SPÔSOBU

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu výroby tekutého surového železa alebo tekutého oceľového polotovaru z materiálu obsahujúceho oxid železa, pri ktorom sa materiál v práškovej forme, obsahujúcej oxid železa, redukuje pomocou redukčného plynu v aspoň jednom redukčnom stupni vo vírivej vrstve procesom prebiehajúcim vo vírivom lôžku na železnú hubu v práškovej forme, a pri ktorom sa kusová ruda redukuje v redukčnom stupni v pevnom lôžku na kusovú železnú hubu a železná huba sa zaváža do taviacej splyňovacej zóny a tam sa taví za prívodu nosičov uhlíka a plynu obsahujúceho kyslík, pričom sa vyvíja redukčný plyn obsahujúci CO a H2 na redukciu materiálu obsahujúceho oxid železa, ako i zariadenie na vykonávanie spôsobu.

Doterajší stav techniky

Spôsob tohto druhu, pomocou ktorého je možné spracovávať nielen kusovú rudu, ale aj práškovú rudu a ktorý poskytuje veľkú variabilitu, pokiaľ ide o vsadzované množstvá kusovej rudy a práškovej rudy v celkovom množstve vsádzky rudy, je známy z WO-A-96-12045. Pri tomto spôsobe sa železná huba v práškovej forme, vyrobená z práškovej rudy, za účelom ľahšej manipulácie briketuje a ďalej sa spracováva v blokovej huti, vybavenej napríklad elektrickými pecami a konvertormi. Pokiaľ je treba, môže sa briketovaná železná huba taviť tiež v taviacej splyňovacej zóne, hlavne vtedy, keď je v taviacej splyňovacej zóne k dispozícii prebytočná energia.

Nevýhodou je briketovanie železnej huby v práškovej forme, vytvorenej z práškovej rudy, ktoré sa podľa WO-A-96-12045 navyše vykonáva, lebo zavádzanie železnej huby v práškovej forme do taviacej splyňovacej zóny predstavuje zvláštny prípad, ktorý sa uskutočňuje len vtedy, keď je v taviacej splyňovacej zóne k dispozícii

076/B prebytok energie. Všeobecne sa podľa WO-A-96-12045 počíta len s tým, že sa zo železnej huby v práškovej forme vytvárajú brikety, s ktorými je potom ľahká manipulácia pri ich uvádzaní ďalej do blokovej hute.

Podstata vynálezu

Vynález je založený na úlohe rozvinúť tento známy spôsob a zariadenie na jeho vykonávanie tak, aby nebolo naďalej potrebné briketovanie železnej huby v práškovej forme, avšak bez spôsobenia akýchkoľvek ťažkostí pri ďalšom spracovaní železnej huby v práškovej forme. Hlavne sa má zamedziť zvláštnemu spracovaniu železnej huby v práškovej forme oddelene od kusovej železnej huby, aby nevznikli žiadne dodatočné náklady, hlavne náklady na dodatočné investície do súčastí zariadenia.

Táto úloha je podľa vynálezu riešená tým, že železná huba v práškovej forme sa zaváža priamo do taviacej splyňovacej zóny, v ktorej sa taví spolu s kusovou železnou hubou. Tým, že sa všetka železná huba v práškovej forme taví, prípadne vopred dóredukováva v taviacej splyňovacej zóne, je podľa vynálezu taviaca splyňovacia zóna vytvorená tak, že sa môže spracovávať stále celá vsádzka materiálu obsahujúceho oxid železa, teda ako v práškovej forme, tak kusový materiál obsahujúci oxid železa. Podľa vynálezu je len potrebné privádzať do oceliarne viac tekutého surového železa alebo tekutého oceľového polotovaru, čím sa podstatne zjednodušuje ďalšie spracovanie, teda výroba ocele. Oproti riešeniu podľa WO-A-9612045 odpadá podľa vynálezu nielen operácia briketovania, ale tiež proces tavenia železnej huby v oceliarni.

S výhodou sa železná huba v práškovej forme a kusová železná huba zavážajú do taviacej splyňovacej zóny zhora voľným pádom.

Je obzvlášť výhodné, keď sa železná huba v práškovej forme a kusová železná huba zavážajú do taviacej splyňovacej zóny striedavo, pričom sa tvoria nad sebou ležiace šošovky vsádzky v uholnom lôžku. Každá z takto vytvorených šošoviek vsádzky je tvorená buď železnou hubou v práškovej forme alebo kusovou železnou hubou. To je obzvlášť výhodné pre priepustnosť, t.j. prevzdušniteľnosť, zásypu

076/B v taviacej splyňovacej zóne, takže konečná redukcia a taviaci proces môže prebiehať podstatne účinnejšie.

S výhodou sa železná huba v práškovej forme a kusová železná huba zavážajú do taviacej splyňovacej zóny prostredníctvom padacej trubice, zasahujúcej do upokojovacej zóny nad taviacou splyňovacou zónou a končiaca v určitom odstupe od taviacej splyňovacej zóny. Tým sa udržiava plocha materiálu prúdu materiálu, privádzaného do taviacej splyňovacej zóny tak malá, že je minimalizovaná výmenná plocha pre straty prachu vynášaním prachového materiálu z taviacej splyňovacej zóny.

Železná huba v práškovej forme a kusová železná huba sa podľa ďalšieho vyhotovenia s výhodou pred zavážaním do taviacej splyňovacej zóny mieša a v zmiešanom stave sa zaváža do taviacej splyňovacej zóny, pričom železná huba v práškovej forme a kusová železná huba sa s výhodou vsádzkujú vo forme kompaktného materiálového prúdu, vstupujúceho do taviacej splyňovacej zóny, s výhodou s porozitou pevnej látky cez 0,7, najmä s porozitou pevnej látky medzi 0,75 a 0,85. Tým je dosiahnutá minimalizácia strát prachu. Povrchy zavážaných materiálových prúdov sa tým rovnako udržiavajú malé, a tým sa minimalizujú rovnako výmenné povrchy pre straty prachu.

S výhodou sa redukcia materiálu v práškovej forme, obsahujúceho oxid železa, vykonáva v procese s vírivým lôžkom dvoch alebo viac stupňov, a redukcia kusovej rudy (ruda v kusoch, peletách alebo sintrovaná) sa vykonáva v redukčnej šachtovej peci.

Zariadenie na vykonávanie spôsobu s aspoň jedným reaktorom s vírivou vrstvou, kde materiál v práškovej forme s obsahom oxidu železa prechádza reaktorom s vírivou vrstvou, pretekaným redukčným plynom, za vzniku železnej huby v práškovej forme, a s redukčným reaktorom s pevným lôžkom pre kusovú železnú rudu, s dopravným vedením pre kusovú železnú hubu, vytváranú v redukčnom reaktore s pevným lôžkom, vychádzajúcim z redukčného reaktoru s pevným lôžkom a s taviacim generátorom, do ktorého dopravné vedenie dopravujúce kusovú železnú hubu z redukčného reaktora s pevným lôžkom ústi, a ktorý má prívody plynov obsahujúcich kyslík a nosičov uhlíka, ako i odpich pre surové železo, prípadne

076/B oceľový polotovar a strusku, ako i prívod redukčného plynu pre redukčný plyn vznikajúci v taviacom generátore, ústiaci do redukčného reaktora s pevným lôžkom alebo do reaktora s vírivou vrstvou, a s prívodom redukčného plynu, ako i odťahom exportného plynu vychádzajúcim z redukčného reaktora s pevným lôžkom, ako aj z reaktora s vírivým lôžkom, sa vyznačuje tým, že dopravné vedenie pre železnú hubu v práškovej forme vytváranú v reaktore s vírivou vrstvou ústi priamo, to znamená bez vradenia ďalšej spracovávacej stanice, do taviaceho generátora.

Kvôli umožneniu striedavého vsádzkovania železnej huby v práškovej forme a kusovej železnej huby sú dopravné vedenie pre železnú hubu vytváranú v redukčnom reaktore s pevným lôžkom a dopravné vedenie pre železnú hubu vytváranú v reaktore s vírivou vrstvou vybavené dávkovacími zariadeniami, ktoré umožňujú i uzatvorenie dopravných vedení.

Kvôli umožneniu miešania železnej huby v práškovej forme a kusovej železnej huby ešte pred zavedením do taviaceho generátora sú dopravné vedenie pre železnú hubu vytvorenú v redukčnom reaktore s pevným lôžkom a dopravné vedenie pre železnú hubu vytváranú v reaktore s vírivou vrstvou navzájom prepojené a z prepojenia týchto dopravných vedení vychádza spoločné dopravné vedenie pre oba produkty redukcie a ústia do taviaceho generátora.

Prívod redukčného plynu vychádzajúci z taviaceho generátora s výhodou ústi ako do reaktora s vírivou vrstvou, tak tiež do redukčného reaktora s pevným lôžkom.

Podľa výhodného vyhotovenia sú usporiadané dva alebo viacero reaktorov s vírivou vrstvou, zaradené v sérii.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude bližšie vysvetlený prostredníctvom príkladov vyhotovenia znázornených na výkresoch, na ktorých predstavuje obr. 1 technologickú schému spôsobu podľa vynálezu, prípadne zariadenie podľa vynálezu, obr. 2 taviaci generátor vo vertikálnom reze,

076/B obr. 3 taviaci generátor v priečnom reze podľa čiary III - III, obr. 4 taviaci generátor v priečnom reze podľa čiary IV - IV.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Zariadenie obsahuje tri redukčné reaktory, zaradené v sérii za sebou, vytvorené ako reaktory 1 až 3 s vírivou vrstvou. Materiál v práškovej forme obsahujúci oxid železa, napr. prášková ruda, sa prostredníctvom prívodu 4 rudy privádza do prvého reaktoru 1. s vírivou vrstvou, v ktorom prebieha v predhrievačom stupni 5 predhriatie práškovej rudy a eventuálne predbežná redukcia a nadväzne sa prostredníctvom dopravných vedení 6 vedie od reaktora i s vírivou vrstvou do reaktora 2, 3 s vírivou vrstvou. V reaktore 2 s vírivou vrstvou dochádza v predredukčnom stupni 7 k predbežnej redukcii a v reaktore 3 s vírivou vrstvou v konečnom redukčnom stupni 8 ku konečnej redukcii, prípadne doredukovaniu práškovej rudy na železnú hubu v práškovej forme, vždy pomocou procesného plynu.

Výsledný redukovaný materiál, teda železná huba, sa vedie prostredníctvom dopravného vedenia 9 do taviaceho generátora 10. V taviacom generátore sa v taviacej splyňovacej zóne 11 z nosičov uhlíka ako je uhlie, a plynu obsahujúceho kyslík, vyrába procesný plyn obsahujúci CO a H₂, slúžiaci ako procesný plyn, ktorý sa prostredníctvom prívodu 12 redukčného plynu zavádza do reaktora 3 s vírivou vrstvou, usporiadaného ako posledná v smere toku práškovej rudy. Redukčný plyn sa potom vedie v protiprúde k toku rudy od reaktora 3 s vírivou vrstvou k reaktoru 2 až 1 s vírivou vrstvou, a to prostredníctvom spojovacích vedení 13, odvádza sa ako exportný plyn z reaktora 1_ s vírivou vrstvou prostredníctvom odťahu 14 exportného plynu a nadväzne sa chladí a prepiera v mokrej pračke 15. Potom môže byť privádzaný spotrebiteľovi.

Taviaci generátor 10 má prívod 16 na pevné nosiče uhlíka, prívod 17 na plyny s obsahom kyslíka, ako i prípadne prívody na nosiče uhlíka kvapalné alebo plynné pri teplote okolia, ako sú uhľovodíky, a pre spaľované prísady. V taviacom generátore 10 sa pod taviacou splyňovacou zónou 11 zhromažďuje tekuté surové

076/B železo, prípadne tekutý oceľový polotovar a tekutá struska, ktoré sa odpichujú prostredníctvom odpichu 18.

V prívode 12 redukčného plynu, ktorý vychádza z taviaceho generátora 10 a ústi do reaktora 3 s vírivou vrstvou, je usporiadané odprašovacie zariadenie 19, ako napríklad cyklóna pre horúci plyn, pričom prachové častice oddelené v tejto cyklóne sa prostredníctvom spätného vedenia 20, s výhodou s dusíkom ako dopravným prostriedkom a prostredníctvom horáku 21 pri vdúchavaní kyslíka privádzajú do taviaceho generátora 10.

Možnosť nastavenia teploty redukčného plynu na teplotnú oblasť priaznivú pre redukčný proces (asi 700 až 900 °C) poskytuje s výhodou usporiadané spätné vedenie 22 plynu, ktoré vychádza z prívodu 12 redukčného plynu, a ktorým sa vedie časť redukčného plynu cez pračku 23 a kompresor 24 späť znova do tohto prívodu 12 redukčného plynu, a to pred cyklónou 19 pre horúci plyn.

Na nastavenie teploty predhrevu práškovej rudy sa môže do predhrievacieho stupňa 5, teda do reaktora 1 s vírivou vrstvou, prostredníctvom vedenia 25 privádzať plyn obsahujúci kyslík, ako napríklad vzduch alebo kyslík, takže dochádza k čiastočnému spaľovaniu redukčného plynu privádzaného do predhrievacieho stupňa 5.

Redukčný plyn vyrobený v taviacom generátore 10 sa podľa vynálezu používa tiež na výrobu kusovej železnej huby. K tomu sa do šachtovej pece, tvoriacej redukčný reaktor 26 s pevným lôžkom, vsádzkuje zhora prostredníctvom dopravného zariadenia, napríklad dopravného vedenia 27, kusová železná ruda a/alebo železná ruda vo forme peliet prostredníctvom neznázorneného prepadového systému, prípadne spolu s prísadami, pričom vytvára pohybujúce sa pevné lôžko.

Pohybujúcim sa pevným lôžkom sa chápe kontinuálne sa pohybujúci materiálový prúd, ktorého pohybujúce sa častice prichádzajú do styku s prúdiacim redukčným plynom. S výhodou sa využíva materiálový prúd, v dôsledku účinku tiaže sa pohybujúci smerom dole.

Ako redukčný reaktor s pevným lôžkom môže byť namiesto šachtovej pece 26 usporiadaný tiež reaktor s putujúcim roštom alebo rotačná bubnová pec.

076/B

Železná ruda redukovaná v šachtovej peci 26 na železnú hubu sa spolu s prísadami spaľovanými v redukčnej zóne 28 odvádza prostredníctvom dopravného vedenia 29 vychádzajúceho zo šachtovej pece 26, napríklad prostredníctvom vynášacieho šneku. Na hornú časť šachtovej pece 26 nadväzuje odťah 30 exportného plynu pre exportný plyn vznikajúci v redukčnej zóne 28. Prostredníctvom odťahu 30 exportného plynu sa odťahovaný exportný plyn najprv podrobuje čisteniu v pračke 31, kvôli jeho pokiaľ možno najúplnejšiemu zbaveniu prachových častíc a zníženiu obsahu vodnej pary, takže je potom v dispozícii na ďalšie využitie.

Ako je zrejmé z obrázku, dopravné vedenie 9 z reaktora 3 s vírivou vrstvou a dopravné vedenie 29 zo šachtovej pece 26, ktoré sú vybavené vždy dávkovacími orgánmi 32, ktoré umožňujú tiež uzatvorenie vedenia, sa spájajú v zmiešavacích miestach 33. Tu sa v dopravných vedeniach vytvára kompaktný materiálový prúd jemných častíc a kusov železnej huby, ktorý má s výhodou porozitu pevnej látky viac ako 0,7, najmä 0,75 až 0,85. Tento kompaktný materiálový prúd je ďalej vedený prostredníctvom dopravného vedenia 34. ktoré ústi do kupolovej oblasti 35 taviaceho generátora 10. Materiálový prúd potom padá voľným pádom do, taviacej splyňovacej zóny 11, pričom vynášaniu jemných častíc redukčným plynom vytváraným v taviacom generátore 10 sa zamedzí kompaktnosťou materiálového prúdu, dosiahnutou dobrým premiešaním jemných častíc s časticami kusovej železnej huby. Rozhodujúce je udržanie malej plochy materiálového prúdu, a tým i malej výmennej plochy pre straty prachu.

Z prevádzky redukčného reaktora s pevným lôžkom je známe, že presadenie u šachtovej pece je problematické, keď je obsah prachu v redukčnom plyne na vstupe šachty príliš veľký. Zásyp v šachtovej peci pôsobí ako filter, dôsledkom čoho je nerovnomerné preplynenie prierezu šachty a stúpa tlaková strata v stĺpe materiálu, nachádzajúcom sa v šachtovej peci. Prevádzka šachty sa môže stať celkom nemožná, keď materiálový stĺp „visí,,, pretože je tlaková strata tak vysoká alebo pretože sa vytvárajú klenby pevnej látky z kusového alebo prachového materiálu cez prierez šachty, takže stĺp v šachte už nemôže klesať vlastnou hmotnosťou.

Pri zavádzaní kusovej železnej huby z redukčnej šachty a železnej huby v práškovej forme z redukcie vo vírivej vrstve do spoločného taviaceho generátora sú

076/B obzvlášť výhodné zvláštne procesné aparátovo - technické opatrenia kvôli udržaniu čo možno najnižšieho obsahu prachu v redukčnom plyne, ktorý má sklon pri vsádzkovaní železnej huby v práškovej forme stúpať.

Podľa výhodného vyhotovenia môžu dopravné vedenia 34 pokračovať až do vnútra taviaceho generátora 10 a končiť vo vopred stanovenom odstupe 36 nad taviacou zónou, takže je skrátená voľná výška pádu materiálového prúdu. Tým sa minimalizuje strata prachu. Stáva sa tým zbytočná aglomerácia železnej huby v práškovej forme.

Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia sa jemnozrnný materiál vkladá medzi hrubozrnný materiál vo forme šošoviek alebo vrstiev. Kvôli vytvoreniu takýchto šošoviek alebo vrstiev v uhoľnom lôžku sa kusový a jemnozrnný materiál vsadzuje striedavo. Za tým účelom sa vsadzovanie železnej huby riadi ovládaním dávkovacieho orgánu 32 usporiadaného v dopravnom vedení 9 a 29.

Takéto vsádzkovanie je znázornené na obr. 2 až 4. Pritom sa vykonáva vsádzkovanie železnej huby v práškovej forme vo forme šošoviek, pričom šošovky 37 železnej huby v práškovej forme sú vložené vždy do lôžka 38, tvoreného z uhlia a kusovej železnej huby. Železná huba sa však môže vsádzkovať tiež miešaná, t.j. železná huba v práškovej forme súčasne s kusovou železnou hubou, alebo, ako je popísané vyššie, striedavo, t.j. železná huba v práškovej forme oddelene od kusovej železnej huby, pričom môžu byť vkladané do uhoľného lôžka ako šošovky zo železnej huby v práškovej forme, tak tiež šošovky z kusovej železnej huby. Ako je zrejmé z obr. 3 a 4, dochádza pri poklese šošoviek 37 do taviacej splyňovacej zóny 11 k ich vzájomnému stekaniu, prípadne vzájomnému zasahovaniu, takže železná huba sa poď určitou úrovňou nachádza v lôžku 38 v približne kruhovom prstencovom tvare 39.

Príklad

Do zariadenia zodpovedajúceho obr. 1 s výrobnou kapacitou 100 t/h surového železa bolo vsádzkované 78 t/h kusovej rudy a 78 t/h materiálu v práškovej forme, obsahujúceho oxid železa, ako i 38 t/h prísad. Ďalej bolo zavážané 104 t/h uhlia a 56 000 Nm³/h O₂.

076/B

Kusová ruda zavážaná do šachtovej pece 26 (hlavne ako hematit) vykazuje chemické zloženie uvedené v tabuľke I a veľkosti zŕn uvedené v tabuľke II.

Tabuľka I

Fe	64,4 %
FeO	0,23 %
S1O2	3,04 %
LOI (loss of ignition, propal)	2,0 %
vlhkosť	1,0%

Tabuľka II

30 mm	95 %
20 mm	56 %
10 mm	20 %
8 mm	13%

Materiál v práškovej forme, obsahujúci oxid železa (hlavne ako hematit) zavážaný do reaktora 1 s vírivou vrstvou, vykazuje chemické zloženie uvedené v tabuľke III a veľkosti zŕn uvedené v tabuľke IV.

Tabuľka III

Fe' '	60,5% .
FeO	0,19 %
S1O2	6,6 %
LOI (loss of ignition, propal)	2,6 %
vlhkosť	1,0%

076/B

Tabuľka IV

8 mm	100%
5 mm	83 %
1 mm	45 %
0,5 mm	37%
0,25 mm	27%
0,125 mm	16%

Chemické zloženie suchých prísad je uvedené v tabuľke V.

Tabuľka V

CaO	42,0 %
MgO	9,0 %
S1O2	1,0%
AI₂O₃	0,5 %
straty žíhaním	zvyšok

Chemické zloženie uhlia zavážaného do taviaceho generátora 10 je uvedené v tabuľke VI.

Tabuľka VI.

C	74,0 %
H	4,4 %
N	1,7 %
O	8,5 %
popol	11,0%
C-pevný	56,3 %

Surové železo tavené v taviacom generátore 10 má chemické zloženie podľa tabuľky VII.

076/B

Tabuľka VII

C	4,2 %
Si	0,3 %
Mn	0,04 %
P	0,04 %
S	0,02 %
Fe	zvyšok

Redukčný plyn vznikajúci splyňovaním uhlia v taviacom generátore 10 prichádza v množstve 179 500 Nm³/h a v zložení uvedenom v tabuľke VIII.

Tabuľka VIII.

CO	65,6 %
CO₂	2,5 %
h₂	25,7 %
h₂o	1,5%
ch₄	1,0%
N₂ + Ar	zvyšok

Exportný plyn odťahovaný z reaktora 1 s vírivou vrstvou prostredníctvom odťahu 14 exportného plynu a zo šachtovej pece 26 prostredníctvom odťahu 30 exportného plynu prichádza po spojení v spojovacom mieste 40 v množstve 178 025 Nm³/h a má zloženie uvedené v tabuľke IX.

Tabuľka IX

CO	43,4 %
CO₂	31,3%
h₂	17,8%
h₂o	2,0 %
ch₄	1,05%
N₂ + Ar	zvyšok

076/B

Pomocou kombinácie redukcie v pevnom lôžku a redukcie vo vírivom lôžku možno dosiahnuť dobré správanie pri čiastočnom zaťažení. Kvôli udržaniu vírivej vrstvy musí byť nastavená veľmi konštantná rýchlosť naprázdno, čím zostáva konštantné tiež množstvo plynu. Pri konštantnom špecifickom množstve plynu (m³plynu/t rudy) je tiež presadenie práškovej rudy konštantné. Kombinované vedenie procesu dosahuje svoju flexibilitu, pokiaľ ide o čiastočné zaťaženie zmenou/znížením presadenia redukčného reaktora s pevným lôžkom. Pre prevádzku v pevnom lôžku oproti vírivej vrstve nie je potrebné udržiavať konštantnú rýchlosť naprázdno, a tým ani množstvo plynu a presadenia.

Vynález nie je obmedzený na príklad vyhotovenia znázornený na výkrese, ale môže byť v rôznych ohľadoch modifikovaný. Napríklad počet zón vírivej vrstvy je voľne voliteľný podľa potreby. Tiež nie je nevyhnutne nutné, aby boli redukčný stupeň s vírivou vrstvou a redukčný stupeň s pevným lôžkom zásobované z jediného spoločného zdroja redukčného plynu. Podľa variantu, rovnako spadajúceho do rozsahu vynálezu, sa môže tiež exportný plyn, pochádzajúci z redukčného stupňa s pevným lôžkom, privádzať po redukcii v pevnom lôžku, prípadne vo vírivej vrstve, a to po spracovaní, t.j. eliminácii CO2 a ohriatí.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Spôsob výroby tekutého surového železa alebo tekutého oceľového polotovaru z materiálu obsahujúceho oxid železa, pri ktorom sa materiál v práškovej forme, obsahujúcej oxid železa, redukuje pomocou redukčného plynu v aspoň jednom redukčnom stupni (7, 8) vo vírivej vrstve procesom prebiehajúcim vo vírivom lôžku na železnú hubu v práškovej forme, a pri ktorom sa kusová ruda redukuje v redukčnom stupni (28) v pevnom lôžku na kusovú železnú hubu a železná huba sa zaváža do taviacej splyňovacej zóny (11) a tam sa taví za prívodu nosičov uhlíka a plynu obsahujúceho kyslík, pričom sa vyvíja redukčný plyn obsahujúci CO a H₂ na redukciu materiálu obsahujúceho oxid železa, vyznačujúci sa tým, že železná huba v práškovej forme, vyrobená z materiálu v práškovej forme, obsahujúceho oxid železa, sa zaváža v nespracovanom stave a v práškovej forme .priamo do taviacej splyňovacej zóny, v ktorej sa taví spolu s kusovou železnou hubou.
2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že železná huba v práškovej forme a kusová železná huba sa zaváža do taviacej splyňovacej zóny (11) zhora voľným pádom.
3. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že železná huba v práškovej forme a kusová železná huba sa zavážajú do taviacej splyňovacej zóny striedavo, , I pričom sa tvoria nad sebou ležiace šošovky vsádzky v uholnom, lôžku.
4. Spôsob podľa jedného alebo viacerých nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že sa železná huba v práškovej forme a kusová železná huba zavážajú do taviacej splyňovacej zóny (11) prostredníctvom padacej trubice, zasahujúcej do upokojovacej zóny nad taviacou splyňovacou zónou (11) a končiacou v určitom odstupe od taviacej splyňovacej zóny (11).

31 076/B
5. Spôsob podľa jedného alebo viacerých nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že železná huba v práškovej forme a kusová železná huba sa pred zavážaním do taviacej splyňovacej zóny (11) mieša a v zmiešanom stave sa zaváža do taviacej splyňovacej zóny (11).
6. Spôsob podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že železná huba v práškovej forme a kusová železná huba sa vsádzkujú vo forme kompaktného materiálového prúdu, vstupujúceho do taviacej splyňovacej zóny (11), s výhodou s porozitou pevnej látky nad 0,7, predovšetkým s porozitou pevnej látky medzi 0,75 a 0,85.
7. Spôsob podľa jedného alebo viacerých nárokov 1 až 6, vyznačujúci sa tým, že sa redukcia materiálu v práškovej forme, obsahujúceho oxid železa, vykonáva v procese s vírivým lôžkom dvoch alebo viac stupňov, a redukcia kusovej rudy sa vykonáva v redukčnej šachtovej peci (26).
8. Zariadenie na vykonávanie spôsobu podľa jedného alebo viacerých nárokov 1 až 7, s aspoň jedným reaktorom (1, 2, 3) s vírivou vrstvou, kde materiál v práškovej forme s obsahom oxidu železa prechádza reaktorom (1, 2, 3) s vírivou vrstvou, pretekaným redukčným plynom, za vzniku železnej huby v práškovej forme a s redukčným reaktorom (26) s pevným lôžkom na kusovú železnú rudu, s dopravným vedením (29) pre kusovú železnú hubu, vytváranú v redukčnom reaktore (26) s pevným lôžkom, vychádzajúcim z redukčného reaktora (26) s pevným lôžkom, a s taviacim generátorom (10), do ktorého dopravné vedenie (29) dopravujúce kusovú železnú hubu z redukčného reaktora (26) s pevným lôžkom ústi, a ktorý má prívody (16, 17) plynov obsahujúcich kyslík a nosičov uhlíka, ako i odpich (18) na surové železo, prípadne oceľový polotovar a strusku, ako i prívod (12) redukčného plynu pre redukčný plyn vznikajúci v taviacom generátore (10), ústiaci do redukčného reaktora (26) spevným lôžkom alebo do reaktora (1, 2, 3) s vírivou vrstvou a s prívodom redukčného plynu, ako i odťahom (14, 30) exportného plynu vychádzajúcim z redukčného reaktora (26) s pevným lôžkom ako i z reaktora s vírivým lôžkom, vyznačujúce sa tým, že dopravné vedenie (9) na železnú hubu v práškovej forme

31 076/B vytváranú v reaktore (1, 2, 3) s vírivou vrstvou ústi priamo, to znamená bez vradenia ďalšej spracovacej stanice, do taviaceho generátora (10).
9. Zariadenie podľa nároku 8, vyznačujúce sa tým, že dopravné vedenie (29) pre železnú hubu vytváranú v redukčnom reaktore (26) s pevným lôžkom a dopravné vedenie (9) pre železnú hubu vytváranú v reaktore (1, 2, 3) s vírivou vrstvou je vybavené dávkovacími zariadeniami (32), ktoré umožňujú i uzatvorenie dopravných vedení (9, 29).
10. Zariadenie podľa nároku 8 alebo 9, vyznačujúce sa tým, že dopravné vedenie (29) pre železnú hubu vytváranú v redukčnom reaktore s pevným lôžkom a dopravné vedenie (9) pre železnú hubu vytváranú v reaktore (1, 2, 3) s vírivou vrstvou sú navzájom prepojené a z prepojenia týchto dopravných vedení (9, 29) vychádza spoločné dopravné vedenie (34) pre obidva produkty redukcie a ústia do taviaceho generátora (10).
11. Zariadenie podľa jedného alebo viacerých nárokov 8 až 10, vyznačujúce sa tým, že prívod (12) redukčného plynu vychádzajúci z taviaceho generátora (10) ústi ako do reaktora (1, 2, 3) s vírivou vrstvou, tak tiež do redukčného reaktora (26) s pevným lôžkom.
12. Zariadenie podľa jedného alebo viacerých nárokov 8 až 11, vyznačujúce sa tým, že sú usporiadané dva alebo viacero reaktorov (1, 2, 3) s vírivou vrstvou, zaradené v sérii.