SK2599A3 - Process for producing a reduction gas for reduction of metal ore - Google Patents
Process for producing a reduction gas for reduction of metal ore Download PDFInfo
- Publication number
- SK2599A3 SK2599A3 SK25-99A SK2599A SK2599A3 SK 2599 A3 SK2599 A3 SK 2599A3 SK 2599 A SK2599 A SK 2599A SK 2599 A3 SK2599 A3 SK 2599A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- reducing gas
- gas
- reducing
- carbon dioxide
- water
- Prior art date
Links
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
- C21B13/14—Multi-stage processes processes carried out in different vessels or furnaces
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
- Y02P10/134—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
SPÔSOB VÝROBY REDUKČNÉHO PLYNU, POUŽITEĽNÉHO NA REDUKCIU KOVOVEJ RUDY A ZARIADENIE NA VYKONÁVANIE TOHTO SPÔSOBU
Oblasť techniky
Vynález sa týka spôsobu výroby redukčného plynu, obsahujúceho oxid Λ uhoľnatý a vodík, použiteľného na redukciu jemnozrnných kovových rúd, obzvlášť ·. železnej rudy, pričom redukčný plyn sa tvorí splyňovaním nosičov uhlíka, najmä uhlia, nastávajúcim za prívodu kyslíka, v splyňovacej zóne a potom sa ochladí na redukčnú teplotu, vhodnú pre redukčný proces. Ďalej sa týka tiež zariadenia na vykonávanie tohto spôsobu.
Doterajší stav techniky
Spôsob vyššie popísaného druhu je napríklad známy z EP-A-0 594 557. Pri tomto známom spôsobe sa z aspoň predredukovanej železnej huby roztaví v tavnej splyňovacej zóne za prívodu nosičov uhlíka a kyslík obsahujúceho plynu surové železo alebo predprodukt ocele a vyrobí sa redukčný plyn, obsahujúci oxid uhoľnatý a vodík. Redukčný plyn, vznikajúci v tavnej splyňovacej zóne, má teplotu v rozmedzí 1 000 až 1 200 °C. Pritom sa uvoľnené uhľovodíkové zlúčeniny rozkladajú. Súčasne klesá na základe týchto teplôt obsah oxidu uhličitého a vody pod 6 % CO2 a 4 % H2O, lebo sa premieňajú na oxid uhoľnatý a vodík.
Tento veľmi horúci redukčný plyn sa musí kvôli zhodlnoteniu v redukčnom reaktore pred zavedením do redukčného reaktora ochladiť. Na to je napríklad podľa EP-A-0 594 557 prispôsobený vstrekovací chladič. Takto ochladená časť redukčného plynu sa primieša do redukčného plynu, vychádzajúceho z tavnej splyňovacej zóny. Toto zvyčajne vykonávané ochladenie redukčného plynu s ochladeným redukčným plynom rovnakého druhu na teplotu asi 700 až 900 °C zabraňuje tomu, aby dochádzalo počas redukcie rudy k roztaveniu častíc rudy v redukčnej zóne, bez toho však, aby sa znížil redukčný potenciál pre redukčný plyn.
31143/H
Nevýhodné je však, že takto ochladený redukčný plyn je termodynamicky nestabilný; tvorí sa z oxidu uhoľnatého oxid uhličitý a uhlík podľa Boudouardovej rovnováhy a rovnako ako podľa heterogénnej rovnováhy vodného plynu prebieha reakcia oxidu uhoľnatého s vodíkom na vodu a uhlík, ktorá je rovnako ako predtým popísaná reakcia exotermická. Toto vedie k zvýšeniu teploty redukčného plynu, a tým k zvýšeniu teploty materiálu reaktora. Dochádza k tvorbe aglomerátov. Tým je nielen rušený redukčný proces, ale tiež vyťažovanie materiálu reaktora z redukčnej zóny.
V US-A-5 185 032 je popísaný spôsob, pri ktorom sa horúci redukčný plyn, vytvorený v tavnom splynovači, ochladzuje vstrekovaním vody na teploty 900 až 950 °C.
Zo spisu FR-A-2 236 951 je známy spôsob, pri ktorom sa redukčný plyn, vytváraný v elektrickej peci, zavádza priamo do redukčnej šachty nachádzajúcej sa nad elektrickou pecou a pri vstupe do redukčnej šachty sa chladí vháňaním vody, vodnej pary, oxidu uhličitého, uhľovodíkov alebo iných chladiacich médií, aby sa zabránilo aglomerácii materiálu obsahujúceho oxidy kovov v redukčnej šachte. Obsah oxidu uhličitého a vody takto ochladeného redukčného plynu je relatívne vysoký.
V spise FR-A-766 167 je popísaný spôsob, pri ktorom sa horúci redukčný plyn, tvorený v taviacom agregáte, zavádza priamo do redukčnej komory, pričom sa v oblasti dómu taviaceho agregátu, to znamená ešte pred zavedením do redukčnej komory, chladí buď zavádzaním spotrebovaného redukčného plynu po odstránení kyseliny uhličitej alebo zavádzaním zmesi z kyseliny uhličitej alebo vodnej pary a uhlia, aby sa zabránilo aglomerácii vsadeného materiálu v redukčnej komore.
Úlohou predloženého vynálezu je odstránenie týchto nevýhod a ťažkostí, a je teda potrebné vypracovať spôsob vyššie popísaného druhu a zostrojiť zariadenie na vykonávanie takého spôsobu, ktorý by umožnil výrobu redukčného plynu, ktorého teplota by ležala v oblasti, ktorá by bola vhodná na redukciu kovovej rudy, teda pod teplotou, pri ktorej by sa mohli vyskytovať nátavky a zvar/ v aspoň čiastočne redukovanej kovovej rude. Kvôli tomu by sa mal optimalizovať obsah vody a oxidu uhličitého v redukčnom plyne a ďalej by sa malo zabrániť chemickému pôsobeniu
31143/H na kovové materiály plyn vedúcich systémov, to znamená reaktorov, potrubí zásobujúcich plynom, vostávb a podobne.
Podstata vynálezu
Vyššie uvedená úloha bola vyriešená vypracovaním spôsobu uvedeného druhu tak, že sa redukčný plyn, ktorý nebol podrobený prídavku vody a/alebo oxidu uhličitého, spôsobujúcemu chladenie, prídavkom vody a/alebo oxidu uhličitého za účelom potlačenia Boudouardovej reakcie a heterogénnej reakcie vodného plynu a stým spojeného zahriatia redukčného plynu, a teda i kovovej rudy, prevedie na redukčný plyn, termodynamicky stabilný pri redukčnej teplote.
Cieleným prídavkom vody a/alebo oxidu uhličitého sa cielene ovplyvní, prípadne potlačí termodynamicky spôsobený rozklad reduktantov oxidu uhoľnatého a vodíka. Nastavia sa oblasti koncentrácií v redukčnom plyne, pri ktorých sa potlačí silne exotermická Boudouardova reakcia a heterogénna reakcia vodného plynu, takže nemôže dochádzať k rušivému vzostupu teploty redukčného plynu. Súčasne sa tým kontroluje oxidačný stupeň redukčného plynu a chemické pôsobenie na kovové materiály.
Výhodne sa vykonáva prídavok vody a/alebo oxidu uhličitého v množstve, kedy sa dosiahne približne Boudouardova rovnováha a heterogénna rovnováha vodného plynu redukčného plynu pri teplote, vhodnej pre redukčný proces.
Výhodne sa vykonáva chladenie redukčného plynu privádzaním chladiaceho plynu rovnakého druhu, horného plynu (vysokopecného, kychtového) a/alebo vody a/alebo oxidu uhličitého.'
Účelne sa vykonáva prídavok vody privádzaním vodnej pary a prídavok oxidu uhličitého privádzaním plynu, obsahujúceho oxid uhličitý.
Zavádzanie oxidu uhličitého do redukčného plynu sa môže podľa výhodnej formy vyhotovenia vykonávať aspoň sčasti tak, že sa pri redukčnom procese zreagovaný redukčný plyn privádza do redukčného plynu, tzv. horného plynu (vysokopecného, kychtového). Môžu sa použiť tiež iné plyny, obsahujúce oxid uhličitý, napríklad z čistenia oxidu uhličitého.
31143/H
Aby sa dosiahlo intenzívne ochladenie redukčného plynu, primieša sa k redukčnému plynu výhodne, ako je známe zo stavu techniky, ochladený redukčný plyn rovnakého druhu a vykonáva sa prídavok vody a/alebo oxidu uhličitého do ochladeného redukčného plynu rovnakého druhu.
Zariadenie na vykonávanie spôsobu s aspoň jedným redukčným reaktorom, do ktorého ústi dopravník kovovej rudy a potrubie redukčného plynu a s aspoň jedným splyňovacím reaktorom, do ktorého ústia prívody nosiča uhlíka a kyslík obsahujúce plyny, sa vyznačuje tým, že zdroj oxidu uhličitého a/alebo zdroj vody sú spojené s potrubím redukčného plynu podrobeného chladeniu, vedenému v plynovom potrubí redukčného plynu.
Výhodne je redukčný reaktor opatrený odvodovým vedením zreagovaného redukčného plynu, z ktorého vychádza odbočné vedenie, ktoré je spojené s vedením redukčného plynu.
Ďalšia výhodná forma vyhotovenia sa vyznačuje tým, že z vedenia redukčného plynu ústi spätné vývod redukčného plynu cez premývačku a kompresor opäť do potrubia redukčného plynu, avšak v smere prúdenia pred rozvetvením spätnéhovývodu redukčného plynu, najmä pred umiestnením odprašovacieho zariadenia v potrubí redukčného plynu a že zdroj oxidu uhličitého a/alebo vody je
31143/H dno 19 v podstate šachtového redukčného reaktora 8 s vírivou vrstvou okolo obvodu ktorého sa privádza redukčný plyn prostredníctvom kruhového potrubia 20.
Veľké častice pevných látok, ktoré sa vo vírivej vrstve nedajú udržať vo vznose, klesajú centrický pôsobením sily tiaže a odťahujú sa cez centrálny odťah 21 pevnej látky. Tento centrálny odťah 21 pevnej látky je vytvorený tak, že cez radiálny prívod plynu 22 do valcovitej časti 23 s kužeľovým dnom 24, usporiadanej pod plyn rozdeľujúcim dnom 19 vo forme komolého kužeľa, je vytvorené prúdenie pevného lôžka, takže sa môže dosiahnuť uspokojivá redukcia tiež veľkých častíc.
Usporiadaním plyn rozdeľujúceho dna 19 vo forme komolého kužeľa sa mení rýchlosť prázdnou rúrkou s výškou. Ako dôsledok sa nastavuje cez výšku plyn rozdeľujúceho dna 19 vlastné rozdelenie veľkosti častíc. Zodpovedajúcim usporiadaním trysiek v plyn rozdeľujúcom dne 19 sa tak môže vytvoriť interne cirkulujúca vírivá vrstva, v ktorej je v strede rýchlosť vyššia ako pri okraji. Vytvorenie vírivej vrstvy tohto druhu môže nájsť použitie ako pre redukčný reaktor 8, tak tiež pre predhrievači reaktor 1.
Časť redukčného plynu, vychádzajúceho z tavného splyňovača 10, sa podrobí čisteniu v horúcej cyklóne 25 a chladeniu v ďalej zaradenej premývačke 26 a cez kompresor 27 sa opäť cez spätné potrubie 28 primieša do redukčného plynu, vychádzajúceho z tavného splyňovača 10. Prach, odlučovaný v horúcej cyklóne 25, sa vedie späť cez plynový injektor 29 do tavného splyňovača 10. Časť ešte nechladeného redukčného plynu, vystupujúceho z horúcej cyklóny 25, sa vedie cez radiálny prívod plynu 22 do redukčného reaktora 8 s vírivou vrstvou cez jeho valcovitú časť 23.
Plyn, odťahovaný z redukčného reaktora 8 , s vírivou vrstvou, sa vedie plynovým potrubím 30 do redukčnej cyklóny 31, v ktorej sa z redukčného plynu odlúčia ešte prítomné pevné časti a celkom sa redukujú. Tieto jemné časti sa vedú dopravníkom 32 cez plynový injektor 33 do tavného splyňovača 10 asi do výšky horného konca lôžka.
Čiastočne oxidovaný redukčný plyn, vystupujúci z redukčnej cyklóny 31, je vedený plynovým potrubím 30 do predhrievacieho reaktora 1, pričom sa však kvôli zahriatiu redukčného plynu jeho časť spáli a síce v spaľovacej komore 34, do ktorej ústi potrubie 35, privádzajúce kyslík obsahujúci plyn.
31143/H
Z redukčného reaktora 8 s vírivou vrstvou sa časť celkom redukovaných vsádzaných látok odťahuje vo výške vírivého lôžka 18 pomocou vynášacieho šneku 36 a cez dopravník 37 a plynový injektor 33 sa zavádza do tavného splynovača 10 asi vo výške horného konca lôžka, výhodne spoločne s jemnými časticami pevnej látky, pochádzajúcimi z redukčnej cyklóny 3T
Jemnozrnný materiál, odlúčený v cyklóne 4 z vývodu 6 exportného plynu sa dopravníkom 38 s uzávermi 39, ktorými sú opatrené tiež ďalšie dopravníky, ako 9, 32 a 37, pre čiastočne alebo celkom redukovaný materiál, cez kruhové potrubie 20, ktoré privádza redukčný plyn, zavádza do redukčného reaktora 8 s vírivou vrstvou.
Funkcia zariadenia podľa obr. 1 je nasledujúca:
Spracovávaná jemnozrnná ruda, preosiata a usušená, sa pneumaticky alebo pomocou strmého alebo kolmého dopravníka dávkuje do predhrievacieho reaktora 1. Tu sa predhreje vo vírivom lôžku 2 na teplotu asi 850 °C a v dôsledku redukujúcej atmosféry sa prípadne predbežne zredukuje, asi do stupňa wústitu.
Pre tento postup predbežnej redukcie má obsahovať redukčný plyn aspoň 25 % CO + H2, aby mal dostatočnú redukčnú silu.
V nasledujúcom postupuje prúdi predhriata a prípadne predbežne zredukovaná jemnozrnná ruda, výhodne pôsobením sily tiaže, do redukčného reaktora 8, v ktorého vírivej vrstve, prípadne vírivom lôžku 18 sa jemnozrnná ruda ďalekosiahle redukuje pri teplote asi 850 °C až do stupňa Fe. Pre tento redukčný stupeň má mať plyn obsah CO + H2 aspoň 68 %.
Pre jemnozrnné rudy s dlhšou redukčnou dobou je usporiadaný druhý (v prípade potreby i tretí) redukčný reaktor s vírivou vrstvou s prídavnou redukčnou cyklónou v sérii, prípadne v rade k prvému redukčnému reaktoru 8. U druhého redukčného reaktora sa jemnozrnná ruda redukuje až do stupňa wustitu a u prvého redukčného reaktora 8 až do stupňa Fe.
Vzťahovou značkou 40 sú označené najdôležitejšie miesta vyššie popísaného zariadenia, v ktorých je obzvlášť výhodná možnosť pripojenia zdroja oxidu uhličitého a/alebo vody, teda možnosť prídavku plynov, obsahujúcich oxid uhličitý a/alebo vodu, ktorých účinok je v nasledujúcom ešte popísaný.
31143/H
Miesta prídavku 40 sú ulodené účelne buď v plynovom potrubí 17, ktoré spája tavný splynovač 10 s redukčným reaktorom 8, alebo v chladiacom spätnom potrubí 28 redukčného plynu s premývačkou 26 a kompresorom 27. Keď je miesto prídavku 40 v chladiacom spätnom potrubí 28 redukčného plynu s premývačkou 26 a kompresorom 27 za kompresorom 27, predstavuje to výhodu, napríklad v tom, že kompresor 27 môže byť menší a že sa kompresiou zahriaty plyn prívodom vody a/lebo oxidu uhličitého ochladí.
Pomocou nasledujúcich príkladov I až 4 je účinok návrhov podľa predloženého vynálezu bližšie objasnený, pričom príklad I predstavuje iba stav techniky. U všetkých hodnôt analýzy plynu sa vždy jedná o objemové percentá.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Príklad I
Redukčný plyn, vyrobený podľa stavu techniky napríklad podľa EP-A-0 594 557, má zloženie, uvedené v nasledujúcej tabuľke I. Redukčný plyn opúšťa tavný splynovač 10 s teplotou 1 050 °C za tlaku 0,45 MPa abs. Má sa použiť na redukciu železnej rudy.
Tabuľka I
| CO | 65% |
| h2 | 30% |
| o o ho | 1 % |
| h2o | 1 % |
| ch4. | 1 % |
| n2 | 2% |
Aby sa dosiahla teplota redukčného plynu asi 850 °C, musí sa do redukčného plynu primiešať chladiaci plyn. Podľa príkladu I sa primieša chladiaci plyn rovnakého druhu s teplotou 70 °C, ktorý má rovnako tlak 0,45 MPa abs. Aby sa dosiahla teplota 850 °C, je potrebný prídavok 27,8 % chladiaceho plynu. Z toho vyplývajú nasledujúce nevýhody:
31143/H
- je potrebné veľmi veľké množstvo chladiaceho plynu, to znamená, že sa musí odobrať veľká časť horúceho redukčného plynu a podrobiť energeticky a technologicky nákladnému chladeniu,
- celkový obsah oxidu uhličitého a vody nezodpovedá rovnováhe, takže po primiešaní chladiaceho plynu na ceste k redukčnému reaktoru 8 dochádza k rozkladu oxidu uhoľnatého a vodíka podľa rovníc: 2CO <-» CO2 + C (Boudouardova reakcia), prípadne CO + H2 <-> H2O + C (heterogénna reakcia vodného plynu), ktorý je silne exotermický. Dôsledkom toho je zvýšenie teploty, takže môže byť potrebný ďalší prívod chladiaceho plynu. Zvýšenie teploty vedie k tvorbe aglomerátov materiálu reaktora. Ďalej dochádza k chemickému pôsobeniu na rúrky, vostavby a podobne z kovového materiálu, vedúce ďalej redukčný plyn. Na to sa reakciou oxidu uhoľnatého a vodíka znižuje množstvo plynu účinné na redukciu.
Príklad II
Do redukčného plynu s chemickým zložením podľa tabuľky I sa pridá plyn bohatý na oxid uhličitý s teplotou 70 °C za tlaku 0,45 MPa abs.. Zloženie plynu, bohatého na oxid uhličitý, je uvedené v nasledujúcej tabuľke II.
Tabuľka II
| CO | 13% |
| h2 | 2 % |
| co2 | 77 % |
| h2o | 5% |
| ch4 | 1 % |
| n2 | 2 % |
Prídavkom 12,3 % chladiaceho plynu rovnakého druhu podľa príkladu I a 10,7 % plynu bohatého na oxid uhličitý podľa tabuľky II k redukčnému plynu podľa tabuľky I sa získa redukčný plyn s teplotou 850 °C a tlakom 0,45 MPa abs., ktorý má zloženie, uvedené v nasledujúcej tabuľke III.
31143/H
Tabuľka III
| CO | 60,5 % |
| h2 | 27,5 % |
| i I O o ro | 7,6 % |
| h2o | 1,4 % |
| ch4 | 1,0 % |
| n2 | 2,0 % |
U tohto redukčného plynu je celkový obsah oxidu uhličitého a vody v blízkosti rovnovážnej hodnoty pri teplote 850 °C, takže sa rozklad oxidu uhoľnatého a vodíka prakticky môže úplne vylúčiť. Prídavok plynu bohatého na oxid uhličitý sa vykonáva v okruhu chladiaceho plynu, napríklad v spätnom potrubí 28 podľa obr. 1. Je zrejmé, že je možné podstatné zmenšenie okruhu chladiaceho plynu, lebo sa teraz musí pridávať iba 12,3 % chladiaceho plynu namiesto 27,8 % chladiaceho plynu podľa príkladu I. Podľa príkladu II je možné účelne používať plyny s nižšou kalorickou hodnotou, teda plyny bohaté na oxid uhličitý. Pri redukcii železnej rudy takto kondiciovaným redukčným plynom sa spoľahlivo zabráni príliš veľkému zahriatiu materiálu reaktora a redukovaný materiál sa dá bez ťažkostí previesť do tavného splynovača 10.
Príklad III
Podľa tohto príkladu sa horný plyn, odťahovaný z redukčného reaktora 8, po zodpovedajúcom čistení, chladení a kompresii primieša pri teplote 70 °C a tlaku 0,45 MPa abs. k redukčnému plynu, vystupujúcemu z tavného splynovača 10. Zloženie horného plynu je uvedené v nasledujúcej tabuľke IV.
I
Tabuľka IV
| CO | 42 % |
| h2 | 19% |
| co2 | 34 % |
| h2o | 2% |
| ch4 | 1 % |
| n2 | 2% |
31143/H
Prídavkom 23,3 % horného plynu k redukčnému plynu sa vytvorí zmesný plyn s teplotou 850 °C a tlakom 0,45 MPa abs., ktorý má zloženie, uvedené v nasledujúcej tabuľke V. Tiež tu sa celkový obsah oxidu uhličitého a vody približuje rovnováhe, takže je tu prakticky úplne vylúčená Bouclouardova reakcia a heterogénna reakcia vodného plynu.
Tabuľka V
| CO | 60,6 % |
| H2 | 27,9 % |
| co2 | 7,3 % |
| h2o | 1,2% |
| ch4 | 1,0% |
| n2 | 2,0 % |
Podľa príkladu III je rovnako nutné nižšie množstvo plynu na chladenie redukčného plynu, vystupujúceho z tavného splynovača 10 ako podľa príkladu I. Primiešanie horného plynu sa vykonáva do plynového potrubia 17, prípadne 28 cez vedľajšie potrubie 41, vedúce od plynového potrubia na horný plyn 30 k plynovému potrubiu 17, ktoré je vedené cez zodpovedajúce chladiace zariadenie a kompresor. Prípadne prebieha primiešanie cez miesta prídavku 40.
Príklad IV
Podľa príkladu IV sa do chladiaceho plynu rovnakého druhu primieša vodná para. Chemické zloženie redukčného plynu, opúšťajúceho tavný splynovač 10 a chladiaceho plynu sú identické ako sú zloženia, uvedené v príklade I. Para (100 % H2O) sa primieša s teplotou 250 °C a tlakom 1,2 MPa abs. Pri primiešaní 18 % chladiaceho plynu s 8,5 % vodnej pary sa tvorí redukčný plyn s teplotou 850 °C a tlakom 0,45 MPa abs. Chemické zloženie redukčného plynu je uvedené v nasledujúcej tabuľke VI.
31143/H
Tabuľka VI
| CO | 60,7 % |
| h2 | 28,0 % |
| co2 | 0,9 % |
| h2o | 7,6 % |
| ch4 | 0,9 % |
| n2 | 1,9% |
Tento variant poskytuje rovnako výhodu menších rozmerov okruhu chladiaceho plynu, pričom celkový obsah oxidu uhličitého a vody je približne v rovnováhe. Ako dodatočná výhoda je tu nepatrná zmena množstva reduktantov.
Claims (9)
1. Spôsob výroby horúceho redukčného plynu, obsahujúceho oxid uhoľnatý a vodík, použiteľného na redukciu jemnozrnných kovových rúd, najmä železnej rudy, pričom redukčný plyn sa tvorí splynovaním nosičov uhlíka, najmä uhlia, nastávajúcim za prívodu kyslíka, v splyňovacej zóne a potom sa ochladí na redukčnú teplotu, vhodnú pre redukčný proces, vyznačujúci sa tým, že sa redukčný plyn, ktorý nebol podrobený prídavku vody a/alebo oxidu uhličitého, spôsobujúcemu chladenie, prídavkom vody a/alebo oxidu uhličitého za účelom potlačenia Boudouardovej reakcie a heterogénnej reakcie vodného plynu a s tým spojeného zahriatia redukčného plynu, prevedie na redukčný plyn termodynamicky stabilný pri redukčnej teplote.
2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že sa prídavok vody a/alebo oxidu uhličitého vykonáva v množstve, kedy sa dosiahne približne Boudouardova rovnováha a heterogénna rovnováha vodného plynu u redukčného plynu pri teplote, vhodnej na redukčný proces.
3. Spôsob podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že sa prídavok voay vykonáva privádzaním vodnej pary.
4. Spôsob podľa jedného alebo viacerých z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že sa prídavok oxidu uhličitého vykonáva privádzaním plynu, obsahujúceho oxid uhličitý.
5. Spôsob podľa nároku 3 alebo 4, vyznačujúci sa tým, že sa pri reakčnom procese zreagovaný redukčný plyn zavádza do redukčného plynu.
6. Spôsob podľa jedného alebo viacerých z nárokov 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že sa ochladený redukčný plyn rovnakého druhu primieša do redukčného plynu a prídavok vody a/alebo oxidu uhličitého sa prevádza do ochladeného redukčného plynu rovnakého druhu.
31143/H
7. Zariadenie na vykonávanie spôsobu podľa jedného alebo viacerých z nárokov 1 až 6 s aspoň jedným redukčným reaktorom (8), do ktorého ústi zásobovacie potrubie (7) kovovej rudy a plynové potrubie (17) redukčného plynu a s tavným splynovačom (10), do ktorého ústi prívod (11) nosiča uhlíka a prívody (12) kyslík obsahujúcich plynov a z ktorého vystupuje plynové potrubie (17) redukčného plynu a s chladiacim zariadením, usporiadaným v plynovom potrubí (17) redukčného plynu, nespôsobujúcim prídavok vody a/alebo oxidu uhličitého k redukčnému plynu, vyznačujúci sa tým, že zdroj oxidu uhličitého a/alebo zdroj vody sú spojené s potrubím redukčného plynu podrobeného chladeniu vedenému v plynovom potrubí (17) redukčného plynu.
8. Zariadenie podľa nároku 7, vyznačujúce sa tým, že redukčný reaktor (8) je opatrený výstupným potrubím (6) a plynovým potrubím (30) zreagovaného redukčného plynu, z ktorého vychádza vedľajšie potrubie (41), ktoré je spojené s plynovým potrubím (17) redukčného plynu.
9. Zariadenie podľa nároku 7 alebo 8, vyznačujúce sa tým, že z plynového potrubia (17) redukčného plynu ústi spätné potrubie (28) redukčného plynu cez premývačku (26) a kompresor (27) opäť do plynového potrubia (17) redukčného plynu, avšak v smere prúdenia pred rozvetvením spätného potrubia (28) redukčného plynu, obzvlášť pred odprašovacím zariadením (25) ktorým je opatrené plynové potrubie (17) redukčného plynu a že zdroj oxidu uhličitého a/alebo vody je spojený so spätným vedením (28) redukčného plynu.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT0122596A AT403926B (de) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | Verfahren zum erzeugen eines für eine reduktion von metallerz dienenden reduktionsgases und anlage zur durchführung des verfahrens |
| PCT/AT1997/000156 WO1998001586A1 (de) | 1996-07-10 | 1997-07-09 | Verfahren zum erzeugen eines für eine reduktion von metallerz dienenden reduktionsgases |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK2599A3 true SK2599A3 (en) | 1999-05-07 |
| SK283607B6 SK283607B6 (sk) | 2003-10-07 |
Family
ID=3509321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK25-99A SK283607B6 (sk) | 1996-07-10 | 1997-07-09 | Spôsob výroby redukčného plynu použiteľného na redukciu kovovej rudy a zariadenie na vykonávanie tohto spôsobu |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6379420B1 (sk) |
| EP (1) | EP0910673B1 (sk) |
| JP (1) | JP4250203B2 (sk) |
| KR (1) | KR100440594B1 (sk) |
| CN (1) | CN1068057C (sk) |
| AT (1) | AT403926B (sk) |
| AU (1) | AU728751B2 (sk) |
| BR (1) | BR9710256A (sk) |
| CA (1) | CA2260207C (sk) |
| CZ (1) | CZ297011B6 (sk) |
| DE (1) | DE59704802D1 (sk) |
| RU (1) | RU2192476C2 (sk) |
| SK (1) | SK283607B6 (sk) |
| TW (1) | TW367368B (sk) |
| UA (1) | UA48234C2 (sk) |
| WO (1) | WO1998001586A1 (sk) |
| ZA (1) | ZA976098B (sk) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA77355C2 (en) * | 2002-12-23 | 2006-11-15 | Method and apparatus for manufacturing molten iron | |
| AT504863B1 (de) * | 2007-01-15 | 2012-07-15 | Siemens Vai Metals Tech Gmbh | Verfahren und anlage zur erzeugung von elektrischer energie in einem gas- und dampfturbinen (gud) - kraftwerk |
| JP4712082B2 (ja) * | 2008-09-26 | 2011-06-29 | 株式会社神戸製鋼所 | 石炭ガス化及び直接製鉄方法並びにそのシステム |
| AT507955B1 (de) * | 2009-02-20 | 2011-02-15 | Siemens Vai Metals Tech Gmbh | Verfahren und anlage zum herstellen von substitutgas |
| CN111218535A (zh) * | 2020-03-15 | 2020-06-02 | 苏亚杰 | 熔铁浴煤制气加热循环还原气生产直接还原铁的方法 |
| CN115710610A (zh) * | 2022-10-31 | 2023-02-24 | 山东祥桓环境科技有限公司 | 一种基于煤粉和铁矿粉的富氢冶炼装置及工艺 |
| DE102023117742B3 (de) * | 2023-07-05 | 2025-01-02 | Concord Blue Patent Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff- und Kohlenstoffdioxid-Produktströmen |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR766167A (fr) * | 1933-01-02 | 1934-06-22 | Lindes Eismaschinen Ag | Procédé de fabrication de fonte ou d'acier |
| SE396616B (sv) * | 1973-05-17 | 1977-09-26 | Rolf Kristian Londer | Sett och anordning for framstellning av en metallsmelta genom reduktion och smeltning |
| JPS5858206A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-06 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 銑鉄の製造法における還元ガス温度の制御方法 |
| SE435732B (sv) * | 1983-03-02 | 1984-10-15 | Ips Interproject Service Ab | Forfarande for framstellning av rajern ur jernslig |
| DE3437913C2 (de) * | 1984-10-12 | 1987-05-07 | Korf Engineering GmbH, 4000 Düsseldorf | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Eisenschwamm und/oder flüssigem Roheisen |
| SU1581748A1 (ru) * | 1987-06-15 | 1990-07-30 | Карагандинское Отделение Государственного Союзного Проектного Института По Проектированию Металлургических Заводов | Устройство дл получени чугуна из железосодержащей шихты "БАС-домна |
| US5118479A (en) * | 1990-08-01 | 1992-06-02 | Iron Carbide Holdings, Limited | Process for using fluidized bed reactor |
| US5185032A (en) * | 1992-05-26 | 1993-02-09 | Fior De Venezuela | Process for fluidized bed direct steelmaking |
| AT404735B (de) | 1992-10-22 | 1999-02-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren und anlage zur herstellung von flüssigem roheisen oder flüssigen stahlvorprodukten |
| US5958107A (en) * | 1993-12-15 | 1999-09-28 | Bechtel Croup, Inc. | Shift conversion for the preparation of reducing gas |
| US5676732A (en) * | 1995-09-15 | 1997-10-14 | Hylsa, S.A. De C.V. | Method for producing direct reduced iron utilizing a reducing gas with a high content of carbon monoxide |
| AT403929B (de) * | 1996-07-10 | 1998-06-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren zum erzeugen eines für eine reduktion von metallerz dienenden reduktionsgases und anlage zur durchführung des verfahrens |
-
1996
- 1996-07-10 AT AT0122596A patent/AT403926B/de not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-07-09 RU RU99102162/02A patent/RU2192476C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1997-07-09 AU AU33283/97A patent/AU728751B2/en not_active Ceased
- 1997-07-09 CZ CZ0005499A patent/CZ297011B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1997-07-09 BR BR9710256A patent/BR9710256A/pt not_active IP Right Cessation
- 1997-07-09 EP EP97929017A patent/EP0910673B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-07-09 KR KR10-1999-7000161A patent/KR100440594B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1997-07-09 JP JP50456998A patent/JP4250203B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-07-09 CA CA002260207A patent/CA2260207C/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-07-09 SK SK25-99A patent/SK283607B6/sk not_active IP Right Cessation
- 1997-07-09 CN CN97196256A patent/CN1068057C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1997-07-09 UA UA99010102A patent/UA48234C2/uk unknown
- 1997-07-09 WO PCT/AT1997/000156 patent/WO1998001586A1/de not_active Ceased
- 1997-07-09 ZA ZA9706098A patent/ZA976098B/xx unknown
- 1997-07-09 DE DE59704802T patent/DE59704802D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-08-06 TW TW086111259A patent/TW367368B/zh not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-01-07 US US09/227,056 patent/US6379420B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW367368B (en) | 1999-08-21 |
| WO1998001586A1 (de) | 1998-01-15 |
| ATA122596A (de) | 1997-11-15 |
| AT403926B (de) | 1998-06-25 |
| US6379420B1 (en) | 2002-04-30 |
| KR100440594B1 (ko) | 2004-07-15 |
| RU2192476C2 (ru) | 2002-11-10 |
| EP0910673A1 (de) | 1999-04-28 |
| AU728751B2 (en) | 2001-01-18 |
| JP2001504896A (ja) | 2001-04-10 |
| KR20000023702A (ko) | 2000-04-25 |
| CN1225138A (zh) | 1999-08-04 |
| SK283607B6 (sk) | 2003-10-07 |
| ZA976098B (en) | 1998-02-02 |
| CA2260207C (en) | 2006-05-09 |
| CN1068057C (zh) | 2001-07-04 |
| CA2260207A1 (en) | 1998-01-15 |
| EP0910673B1 (de) | 2001-10-04 |
| BR9710256A (pt) | 1999-08-10 |
| UA48234C2 (uk) | 2002-08-15 |
| DE59704802D1 (de) | 2001-11-08 |
| CZ5499A3 (cs) | 1999-06-16 |
| JP4250203B2 (ja) | 2009-04-08 |
| AU3328397A (en) | 1998-02-02 |
| CZ297011B6 (cs) | 2006-08-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4315758A (en) | Process for the production of fuel gas from coal | |
| CN100529118C (zh) | 用流化床反应器对含氧化铁的固体进行热处理的方法和装置 | |
| EP0063924B1 (en) | Methods for melting and refining a powdery ore containing metal oxides and apparatuses for melt-refining said ore | |
| SK115593A3 (en) | Process for producing molten pig iron or molten steel preproducts and apparatus for realization of it | |
| US4537626A (en) | Method for the production of reaction gases | |
| US5198019A (en) | Manufacture of iron and steel in a duplex smelter and solid state oxide suspension prereducer | |
| US5613997A (en) | Metallurgical process | |
| RU2134301C1 (ru) | Установка для получения чугуна и/или губчатого железа, способ получения чугуна и/или губчатого железа и способ работы установки | |
| JPH10509217A (ja) | 溶銑または製鋼前製品の生産方法とこの方法を実施するための設備 | |
| AU723568B2 (en) | Method for producing liquid pig iron or liquid steel pre-products and plant for carrying out the method | |
| RU2133780C1 (ru) | Способ получения жидкого чугуна или жидких стальных полупродуктов и установка для осуществления способа | |
| KR102019971B1 (ko) | 액상 선철 제조 방법 | |
| SK2599A3 (en) | Process for producing a reduction gas for reduction of metal ore | |
| AU730748B2 (en) | Method for producing a reducing gas serving for the reduction of metal ore | |
| KR100244977B1 (ko) | 용융 선철 또는 용융 강 전제품과 해면철의 제조 방법 및 이러한 방법을 수행하기 위한 플랜트 | |
| AU713666B2 (en) | Process for producing liquid pig iron or intermediate steel products and installation for implementing it | |
| SK140598A3 (en) | Method of producing liquid crude iron or liquid steel fabricated materials | |
| SK91998A3 (en) | Process for producing sponge iron | |
| US5227116A (en) | Manufacture of iron and steel in a duplex smelter and solid state oxide suspension prereducer | |
| JPS62202007A (ja) | 酸化鉄の還元方法 | |
| KR940014121A (ko) | 철광석으로부터의 용철의 제조방법 및 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of maintenance fees |
Effective date: 20100709 |