SU1731822A1 - Process for producing sponge iron in shaft furnace - Google Patents
Process for producing sponge iron in shaft furnace Download PDFInfo
- Publication number
- SU1731822A1 SU1731822A1 SU894699267A SU4699267A SU1731822A1 SU 1731822 A1 SU1731822 A1 SU 1731822A1 SU 894699267 A SU894699267 A SU 894699267A SU 4699267 A SU4699267 A SU 4699267A SU 1731822 A1 SU1731822 A1 SU 1731822A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- zone
- gas
- natural gas
- cooling
- increase
- Prior art date
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 11
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 66
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 20
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 7
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 claims description 6
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 5
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 abstract 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005255 carburizing Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- Manufacture Of Iron (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к черной металлургии , в частности к процессам пр мого получени железа из руд путем газового восстановлени в шахтной печи. Целью изобретени вл етс повышение эффективности процесса за счет рационального перераспределени природного газа между зонами и увеличение содержани углерода в губчатом железе. Способ включает перераспределение подачи природного газа из зоны восстановлени в промежуточную зону и в зону охлаждени . При этом подача природного газа в зону восстановлени снижена на 9-15 м при увеличении температуры конвертированного газа от 840 на каждые 10°С, 0,58-0,7 снижаемого количества подают в промежуточную зону и 0,083- 0,25 в зону охлаждени . Использование л изобретени экономит 1 м3/т газа при уве- § личении на каждые 10°С температуры и повышает науглероживание 1 ил. ЁThe invention relates to ferrous metallurgy, in particular, to the process of direct production of iron from ores by gas reduction in a shaft furnace. The aim of the invention is to increase the efficiency of the process due to the rational redistribution of natural gas between the zones and an increase in the carbon content in the spongy iron. The method involves redistributing the supply of natural gas from the reduction zone to the intermediate zone and to the cooling zone. At the same time, the supply of natural gas to the reduction zone is reduced by 9–15 m with an increase in the temperature of the converted gas from 840 for every 10 ° C, 0.58-0.7 reduced amount is fed to the intermediate zone and 0.083-0.25 to the zone cooling. The use of the invention saves 1 m3 / t of gas, with an increase for every 10 ° C, and carbonization increases 1 sludge. Yo
Description
Изобретение относитс к черной металлургии , к процессам пр мого получени железа из руд путем их газового восстановлени в шахтной печи,The invention relates to ferrous metallurgy, to the process of direct production of iron from ores by their gas reduction in a shaft furnace,
Цель изобретени - экономи природного газа и повышение содержани углерода в губчатом железе.The purpose of the invention is to save natural gas and increase the carbon content in the spongy iron.
Указанна цель достигаетс тем. что науглероживание металлизованных окатышей происходит в нижней части зоны восстановлени , промежуточной зоне и в зоне охлаждени посредством подачи в промежуточную зону природного газа и смеси охлаждающего и конвертированного газов в нижнюю часть зоны охлаждени , причем при повышении температуры вое становительного газа сверх 840°С на каждые 10°С расход природного газаThis goal is achieved by that the carburization of the metallized pellets occurs in the lower part of the reduction zone, the intermediate zone and in the cooling zone by supplying the intermediate zone with natural gas and a mixture of cooling and converted gases to the lower part of the cooling zone, and moreover ° C natural gas consumption
подаваемого в зону восстановлени , снижают на 9-15 м на 1 т металлизованных окатышей при одновременном увеличении расхода природного газа, подаваемого в промежуточную зону, на величину, равную 0,58-0,75 снижени расхода природного газа , расход природного газа, подаваемого в зону охлаждени , увеличивают на величину, равную 0,083-0,25 от величины его снижени в зону восстановлени .supplied to the reduction zone, is reduced by 9-15 m per 1 ton of metallized pellets while simultaneously increasing the consumption of natural gas supplied to the intermediate zone by an amount equal to 0.58-0.75 decrease in the consumption of natural gas, the consumption of natural gas supplied to the cooling zone is increased by an amount equal to 0.083-0.25 of the magnitude of its decrease in the recovery zone.
На чертеже г оказана схема установки дл реализации предлагаемого способа.In drawing g, an installation diagram for the implementation of the proposed method is provided.
Установка содержит шахтную печь, оборудованную фурменным подводом восстановительного газа 1, который получают смешением гор чего конвертированного газа 3 и смесью холодного конвертированного газа 4 и природного газа 1The installation comprises a shaft furnace equipped with a tuyere supply of reducing gas 1, which is obtained by mixing hot converted gas 3 and a mixture of cold converted gas 4 and natural gas 1
ы соs so
00 N) N500 N) N5
Кроме того, в промежуточную зону печи через фурмы подаетс регулируемое количество чистого природного газа.In addition, a controlled amount of pure natural gas is supplied to the intermediate zone of the furnace through tuyeres.
Охлаждение окатышей организовано в специальной зоне (зоне охлаждени ), имею- щей замкнутый газовый цикл, оборудованный скруббером и компрессором. Газовый цикл зоны охлаждени предусматривает возможность регулируемого ввода природного газа 1 и холодного конвертированного газа 4.Pellet cooling is organized in a special zone (cooling zone), which has a closed gas cycle, equipped with a scrubber and compressor. The gas cycle of the cooling zone provides for the possibility of controlled input of natural gas 1 and cold converted gas 4.
Коррекци охлаждающего газа по химическому составу метаном позвол ет достичь следующих преимуществ, определ ющих положительный эффект:Correction of the cooling gas on the chemical composition of methane allows to achieve the following advantages, which determine the positive effect:
ограничить развитие реакции метани- ровани 2СО + 2Н2 СЩ + CU2 + О, снизив тепловыделени в зоне охлаждени ;limit the development of the methanation reaction to 2CO + 2H2 SSC + CU2 + O by reducing heat generation in the cooling zone;
повысить теплоемкость охлаждающего газа (теплоемкость СНз в 1,5-2 раза выше остальных газов), что дает возможность вывести из зоны охлаждени большее количество тепла с единицей объема охлаждающего газа;to increase the heat capacity of the cooling gas (the heat capacity of the CH3 is 1.5–2 times higher than other gases), which makes it possible to remove more heat from the cooling zone per unit volume of the cooling gas;
сохранить неизменной подачу холодно- го конвертированного газа в зону охлаждени с увеличением содержани углерода на 0,3-0,4% за счет этого меропри ти ;to maintain the supply of cold converted gas to the cooling zone with an increase in the carbon content of 0.3-0.4% due to this measure;
увеличить степень использовани метана , так как этот газ также перетекает из зоны охлаждени в промежуточную зону и через осевую часть зоны металлизации в колошниковый газ, т.е. двигаетс по пути, более длинному, чем природный газ, подаваемый непосредственно в зону восстанов- лени .increase the use of methane, since this gas also flows from the cooling zone to the intermediate zone and through the axial portion of the metallization zone to the top gas, i.e. moves along a path longer than natural gas supplied directly to the reduction zone.
Регламентирование пределов доли природного газа, вводимого в охлаждающий газ, св зана с тем, что при значении ее менее 0,083 получает развитие реакци мета- нировани , наблюдаютс локальные разогревы брони, ухудшение условий охлаждени , при увеличении этой величины более 0,25 содержание углерода в продукте несколько снижаетс , уменьшаетс степень его использовани .The regulation of the limits of the fraction of natural gas introduced into the cooling gas is associated with the fact that when its value is less than 0.083, a methanation reaction develops, localized warming up of the armor, deterioration of the cooling conditions are observed, while increasing this value to more than 0.25 carbon content in the product somewhat decreases, the degree of its use decreases.
Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.
Производ т металлизацию окисленных железорудных окатышей фабрики окомко- вани (ТУ 14-9-280-84). Железорудное сырье подаетс непосредственно с фабрики окомковани или из штабел расходного склада по системе транспортеров в промежуточный бункер шахтной печи. Из промежуточного бункера окисленные окатыши поступают через центральную загрузочную и 12 распределительных труб в верхнюю часть зоны восстановлени шахтной печи. Процесс металлизации провод тMetallization of oxidized iron ore pellets from the pelletizing plant (TU 14-9-280-84) is carried out. Iron ore raw materials are supplied directly from the pelletizing plant or from the stack of the storage depot through the conveyor system to the intermediate silo of the shaft furnace. From the intermediate bunker, oxidized pellets enter through the central feed and 12 distribution pipes in the upper part of the recovery zone of the shaft furnace. The metallization process is carried out
в шахтной печи в противотоке с гор чим восстановительным газом, содержащим 86% водорода и окиси углерода и не более 7,5% окислительных газов. После металлизации окатыши поступают в промежуточную зону, котора обеспечивает газодинамическое разделение циклических газопотоков зон восстановлени и охлаждени . Состав газа в промежуточной зоне определ ют направлением перетока газов из технологических зон. В промежуточной зоне и еще на двух нижних горизонтах происход т разрушение спеков, образовавшихс в зоне восстановлени , движением полых водоох- лаждаемых валов с наваренными на них секторами. Затем производитс охлаждение губчатого железа в противоточной зоне с независимым циклом охлаждающего газа (чертеж, позици 5). Металлизованные окатыши выгружаютс из печи ма тниковым разгрузочным устройством.in a shaft furnace in countercurrent with a hot reducing gas containing 86% of hydrogen and carbon monoxide and not more than 7.5% of oxidizing gases. After metallization, the pellets enter the intermediate zone, which provides for gas-dynamic separation of cyclic gas flows of the recovery and cooling zones. The composition of the gas in the intermediate zone is determined by the direction of gas flow from the process zones. In the intermediate zone and in the other two lower horizons, the cakes formed in the recovery zone are destroyed by the movement of hollow water-cooled shafts with sectors welded to them. Sponge iron is then cooled in a countercurrent zone with an independent cooling gas cycle (drawing, item 5). Metallized pellets are discharged from the furnace by an asterisation discharge device.
Колошниковый газ (чертеж, позици 6) очищают от пыли, охлаждают и дел т на два потока в отношении 2:1 - технологический газ и газ дл отоплени реформера. Технологический газ контролируют до 0,22 МПа, смешивают с природным газом, нагревают до 400°С за счет отход щих из реформера газов и подают на конверсию. Конверси природного газа проходит в 288 трубах и обеспечиваетс теплом сжигани топливного газа. Температура конвертированного газа 900-920°С. Перед подачей в печь дл регулировани температуры часть потока охлаждают в холодильнике конвертированного газа и корректируют по содержанию метана (чертеж, позици 4).The flue gas (drawing, item 6) is cleaned of dust, cooled and divided into two streams in the ratio of 2: 1 - process gas and gas for heating the reformer. The process gas is controlled to 0.22 MPa, mixed with natural gas, heated to 400 ° C at the expense of the gases from the reformer, and fed for conversion. The conversion of natural gas takes place in 288 pipes and is provided with the heat of combustion of the fuel gas. The temperature of the converted gas is 900-920 ° C. Before being fed into the furnace to control the temperature, part of the stream is cooled in the refrigerator of the converted gas and corrected for methane content (drawing, item 4).
Производительность печи при степени металлизации губчатого железа 92 ±2% поддерживают равной 60 т/ч, измен число качаний ма тникового разгрузочного устройства .The capacity of the furnace with the degree of metallization of sponge iron 92 ± 2% is maintained at 60 t / h, changing the number of oscillations of the dipstick discharge device.
Повышают температуру восстановительного газа с 840 до 880°С. При этом расход природного газа на коррекцию конвертированного газа снижают с 4360 м3/ч до 1960, 1500 и 1000 м3/ч что соответствует снижению 10, 12 и 14 м /т на каждые 10°С повышени температуры восстановительного газа. Кроме того, повышают расход природного газа в промежуточную зону шахтной печи с 400 м3/ч до 1400, 1679 и 2950 м3/ч соответственно, что составл ет 0,42, 0,583 и 0,75 от снижени расхода природного газа на коррекцию конвертированного газа. Повышают также расход природного газа в зону охлаждени до 600, 480 и 280 м /ч соответственно, что состав- л етО,25,0,167 и 0,083 отснижени расходаIncrease the temperature of the reducing gas from 840 to 880 ° C. At the same time, the consumption of natural gas for the correction of the converted gas is reduced from 4360 m3 / h to 1960, 1500 and 1000 m3 / h, which corresponds to a decrease of 10, 12 and 14 m / t for every 10 ° C increase in the temperature of the reducing gas. In addition, natural gas consumption to the intermediate zone of the shaft furnace is increased from 400 m3 / h to 1,400, 1,679 and 2,950 m3 / h, respectively, which is 0.42, 0.583 and 0.75 from a decrease in the consumption of natural gas for the correction of the converted gas. The consumption of natural gas in the cooling zone is also increased to 600, 480 and 280 m / h, respectively, which is 25.0.167 and 0.083 consumption cuts.
природного газа на коррекцию конвертированного газа.natural gas correction for converted gas.
При увеличении температуры восстановительного газа с 840 до 880°С с описанным выше перераспределением природного газа по зонам увеличилось содержание углерода в губчатом железе на 0,3 %. Кроме того, за счет увеличени степени использовани природного газа при науглероживании достигаетс его экономи 9-19 м3/т.With an increase in the temperature of the reducing gas from 840 to 880 ° С with the above-described redistribution of natural gas over the zones, the carbon content in the spongy iron increased by 0.3%. In addition, by increasing the degree of utilization of natural gas in carburizing, it is saved 9-19 m3 / ton.
Использование предлагаемого способа позвол ет при объеме производства 1600 тыс.т в год сэкономить на каждые 10°С повышени температуры 1 м /т природного газа.Using the proposed method, with a production capacity of 1600 thousand tons per year, it is possible to save for every 10 ° C increase in temperature 1 m / t of natural gas.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894699267A SU1731822A1 (en) | 1989-04-06 | 1989-04-06 | Process for producing sponge iron in shaft furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894699267A SU1731822A1 (en) | 1989-04-06 | 1989-04-06 | Process for producing sponge iron in shaft furnace |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1731822A1 true SU1731822A1 (en) | 1992-05-07 |
Family
ID=21451337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU894699267A SU1731822A1 (en) | 1989-04-06 | 1989-04-06 | Process for producing sponge iron in shaft furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1731822A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6270550B1 (en) * | 1998-08-03 | 2001-08-07 | Hatch Associates Ltd. | Method for direct reduction of iron bearing pellets or lump iron ore |
| CN100339492C (en) * | 2005-07-18 | 2007-09-26 | 吴蔓洁 | Pellet furnace baking method |
| RU2376539C2 (en) * | 2008-01-09 | 2009-12-20 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт Металлургической Теплотехники Оао "Вниимт" | Method of heat treatment of loose materials in shaft-type furnace |
-
1989
- 1989-04-06 SU SU894699267A patent/SU1731822A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Сталь. 1987, №7. с. 5-11. Авторское свидетельство СССР Ns 1655995, кл. С 21 В 13/02, 1988. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6270550B1 (en) * | 1998-08-03 | 2001-08-07 | Hatch Associates Ltd. | Method for direct reduction of iron bearing pellets or lump iron ore |
| CN100339492C (en) * | 2005-07-18 | 2007-09-26 | 吴蔓洁 | Pellet furnace baking method |
| RU2376539C2 (en) * | 2008-01-09 | 2009-12-20 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт Металлургической Теплотехники Оао "Вниимт" | Method of heat treatment of loose materials in shaft-type furnace |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3375098A (en) | Gaseous reduction of iron ores | |
| US6986800B2 (en) | Method and apparatus for improved use of primary energy sources in integrated steel plants | |
| CN1036471C (en) | A smelting reduction method with high productivity | |
| US5618032A (en) | Shaft furnace for production of iron carbide | |
| US5882579A (en) | Apparatus for producing direct reduced iron utilizing a reducing gas with a high content of carbon monoxide | |
| SU978735A3 (en) | Process for direct reduction of iron with use of high concentration gaseous sulphur dioxide | |
| US3749386A (en) | Method and means for reducing iron oxides in a gaseous reduction process | |
| WO2009037587A2 (en) | Method and apparatus for the direct reduction of iron ores utilizing gas from a melter-gasifier | |
| AU705078B2 (en) | Plant and process for producing raw iron and/or sponge iron | |
| AU669089B2 (en) | Iron carbide production in shaft furnace | |
| AU2012301152A1 (en) | Method for treating waste gases from plants for pig iron production and/or synthesis gas | |
| US4685964A (en) | Method and apparatus for producing molten iron using coal | |
| CA1149175A (en) | Recovery of steel from high phosphorous iron ores | |
| US3235375A (en) | Process for the reduction of iron oxide | |
| GB2188066A (en) | Increasing carbon content of hot directly reduced iron | |
| US4201571A (en) | Method for the direct reduction of iron and production of fuel gas using gas from coal | |
| SU1138036A3 (en) | Method of operation of blast furnace and system for producing molten iron and reducing gas | |
| SU1609456A3 (en) | Method of direct production of iron | |
| CA2408720A1 (en) | Method and device for producing pig iron or liquid steel pre-products from charge materials containing iron ore | |
| US20240344155A1 (en) | Method for producing an iron melt | |
| SU1731822A1 (en) | Process for producing sponge iron in shaft furnace | |
| US3615351A (en) | Direct gaseous reduction of iron oxide | |
| CA1202789A (en) | Increasing blast temperature | |
| US4131452A (en) | Method for direct manufacture of crude steel | |
| JPS649376B2 (en) |