Установка прямого получения железа

 

1. УСТАНОВКА ПРЯМОГО ПШУт ЧБ{ШЯ ЖЕЛЕЗА, содержащая шахтную печь и газорециркуляционную систему, состоящую из последовательно соединен1и 1Х устройства для мокрого пылеулавливания с отстойником, устройства очистки отходящего газа от окислителей, компрессора и конвертера, отличающаяся тем, что, с целью повьшения экономичности установки за счет сокращения расхода энергии и воды, установка дополнительно снабжена противоточным теплообменником, теплоутилизационным устройством и аппаратом воздушного охлаждения, при зтом вывод зашлампенной воды из устройства для мокрого пьтеулавливания соединен с вводом в отстойник через . противоточный теплообменник, а вывод воды из отстойника соединен через противоточный теплообменник с вводом воды устройства для мокрого пылеулавливания , причем теплоутилизационное устройство и аппарат воздушного охлаждения установлены по- . следовательно между устройством для мокрого пылеулавливания и устройством для очистки газа о,т -окислителей. 2. Установка по п. 1, отли-. чающаяся тем, что устройство дпя мокршго пылеулавливания выполнено в виде труб Вентури, установленных последовательно или параллельно.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ (((И Л(((1 СПУЬЛИН

4(51) С 21 В 13 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И *В(ПЕC(((((lv c (( (21) 3634887/22-02 (22) 19.08.83 (46) 07.01.85. Бюл; Р (72) В.В.Кульченко, Б.М.Граховский, .О.П.Литвин, Б.Д.Педяш, А.И.Гиммельфарб, М.Я.Левин, А.М. Неменов, И.Е.Сперкач и В.Д.Канфер (71) Донецкий филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института по очистке технологических газов, сточных вод и исполь зованию вторичных энергоресурсов пред приятий черной металлургии (53) 669.42 1(088.8) (56) 1. Князев В.Ф. и др. Бескоксовая металлургия железа. М,, "Металлургия", 1972, с. 70.

2. Там же, с. 72. (54)(57) 1. УСТАНОВКА ПРЯМОГО ПОЛУ-.

ЧИ%Я ЖЕЛЕЗА, содержащая шахтную печь и гаэорециркуляционную систему, состоящую из последовательно соединенных устройства для мокрого пылеулавливания с отстойником, устройства очистки отходящего газа от окислителей компрессора и конвертера, о т л и„80„„113 296 A ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения экономичности установки за счет сокращения расхода энергии и воды, установка дополнительно снабжена противоточным теплообменником, теплоутнлизационным устройством и аппаратом воздушного охлаждения, при этом вывод зашламленной воды иэ устройства для мокрого пылеулавливания соединен с вводом в отстойник через . противоточный теплообменник, а вывод воды из отстойника соединен через противоточный теплообменник с вводом воды устройства для мокрого пылеулавливания, причем теплоутилизационное устройство и аппарат воздушного охлаждения установлены последовательно между устройством для мокрого пылеулавливания и устройством для очистки газа от -окислителей.

2. Установка по и. 1, о т л и — . ч а в щ а я с я тем, что устройство для мокрого аыпеулавливания выполнено в виде труб Вентури, установленньк последовательно или параллельно.

1133296 Изобретение относится к прямому получению железа и может быть использовано в металлургии для производства металлизованного сырья..

Известны установки прямого полу- 5 чения железа, содержащие шахтную печь газорецпркуляционную систему, включающую устройства дпя пылеулавливания и охлаждения водой отходящего гаэа,устройство для удаления СО и — 1О конверсионную установку (1) .

Нецостатком этих установок является высокий расход энергии на процесс прямого получения железа, который составляет 2,55-3 Гкал/т губчато-15

ro железа.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является установка прямого получения железа, содержащая шахт-20 ную печь,газорециркуляционную систему, состоящую из последовательно соединенных устройства для мокрого пылеулавливания с отстойником, устройства для удаления окислителей компрессора и конвертера (2) .

Однако известная установка. требует высокого расхода энергии 2,4-2,7 Гкал/т на процесс восстановления, 10-15 из которого приходится на удаление СО из рециркулирующегî rаза, а также большого количества оборотной воды

50 м /т губчатого железа для пылеулавливания и охлаждения газа и свежей воды 3 и /ч для восполнения по35 терь . в водном цикле.

Целью изобретения является повышение экономичности установки за счет сокращения- расхода энергии и воды.

Поставленная цель достигается тем, что установка прямого получения железа, содержащая шахтную печь и газорециркуляционную систему, состоящую из последовательно соединенных уст- 45 ройства для мокрого пыпеулавливания с отстойником, устройства очистки отходящего rasa от окислителей, компрессора и конвертера, дополнительно снабжена противоточным теплообменни- 50 ком, теплоутилизационным устройством. и аппаратом воздушного охлаждения, при этом вывод зашламленной воды из устройства для мокрого пы еулавливания соединен с вводом в отстойник 55 через противоточный теплообмеиник, а вывод воды из отстойника соединен через противоточиый теплообменник с вводом воды устройства для мокрого пылеулавливания, причем теплоутилизационное устройство и аппарат воздушного охлаждения установлены последовательно между устройством для мокрого пылеулавливания и устройством для очистки газа от окислителей.

Кроме того, устройство для мокрого пылеулавливания выполнено в виде труб Вентури, установленных последовательно или параллельно.

Положительный эффект, заключающийся в снижении расхода энергии и воды, достигается дополнительной установкой противоточного теплообменника, в котором осуществляют охлаждение зашла фленной воды для проведения процесса осветления в отстойнике и нагрев осветленной воды перед подачей ее в устройство для пылеулавливания, что позволяет провести процесс пылеулав-. ливания, например, в трубах Вентури при высокой температуре, сохраняя тепловой потенциал газа, при этом расход воды на процесс пылеулавливания составляет 1,5-3 м /т губчатого железа.

В этом случае, рециркулиру. щий газ выходит из устройства пылеулавливания очищенным от пыли при 110170 С {при давлении в шахтной печи 5-20 ата), насыщенный водяными парами в количестве 30 — 40Х Тепло рециркулирующего газа используется в дополнительно установленном теплоутилизационном устройстве, например, для обеспечения процесса очистки газа от СО, полностью исключая потребление тепла со стороны. Окончательное охлаждение газа осуществляют в дополнительно установленном аппарате воздушного охлаждения, при этом выделившийся конденсат из конденсатоотводчика направляют в отстойник.

Это позволяет полностью исключить потребление свежей воды со стороны и предотвратить зарастание солевыми отложениями устройств для пылеулавливания при высокотемпературной очистке газа от пыли.

На чертеже схематично изображена предлагаемая установка прямого получения железа.

Установка содержит шахтную печь

1, газорециркуляционную систему, в которой газопроводом отходящего от печи газа последовательно соединены устройство для пылеулавливания 2, 1133296 теплоутилизационное устройство 3, ап. парат 4 воздушного охлаждения с конЪ денсатоотводчиком 5, компрессор 6, адсорбер 7 для очистки газа от СО и конвертер 8. Вывод зашлаипенной воды из устройства для пылеулавливания через противоточный теплообменник 9 соединен с ее вводом в отстойник 10, а вывод осветленной воды иэ отстойника через теплообмен- 10 ник 9 соединен с ее вводом в устройство для пыпеулавливания. Вывод конденсата из конденсатоотводчика 5 соединен с вводом конденсата в от,.стойник 10. 15

Устройство для очистки газа от

СО кроме абсорбера включает также регенератор 11, верхняя часть которого соединена с нижней частью абсорбера трубопроводом насыщенного 2п абсорбента, а нижняя часть регенератора соединена с верхней частью абсорбера трубопроводом регенерированного абсорбента. Регенератор оборудован кипятильником 12 для нагрева 25 абсорбента за счет стороннего тепла. ,При использовании кипятильника 12 в ткачестве теплоутилизационного устройства ввод греющего агента в кипятильник соединяют с выводом газа из устройства для пылеулавливания, а вывод греющего агента из кипятильника с вводом газа в аппарат воздушного охлаждения.

Установка прямого получения желе35 за работает следующим образом.

Железорудные окатыши поступают в шахтную печь 1 и восстанавливаются газом, содержащим, в основном, СО и

Н . Колошниковый гаэ поступает при:40 о давлении 10 ата при 400 С с содержанием водяных паров 25 об.7 из шахтной печи в устройство для пылеулавливания 2, состоящее, например, иэ двух последовательно включенных 45 труб Вентури1 где его очищают водой от пыпи до содержания 2-4 мг/нм гао эа, при этом газ охлаждается до 140 С за счет испарения части воды, а содержание водяных паров в газе повышает- 50 ся до 40%. Зашпампенная вода при

140 С поступает из устройства нылеулавливания в противоточный теплообО иенник 9, где ее охлаждают до 70 С осветленной водой и направляют в от- 55 стойник 10, в который также подают конденсат из конденсатоотводчика 5, образованный после охлаждения газа.

Осветленную воду при 63оС иэ .отстойника 10 направляют в противоточный теплообменник 9 для нагрева зашламленной водой и при 130 С подают в устройство для пыпеулавливания в коли. честве 1,2 л/нм газа, что составляет примерно 2 м /т губчатого железа.

Очищенный от пыли газ направляют в теплоутилизационное устройство 3. В качестве такого устройства может быть использован кипятильник 12 для нагрева абсорбента с целью извлечения иэ него СО, при этом газ охлажо дают до 125 С. Окончательное охлаждение газа до 40 С проводят в аппарао те 4 воздушного охлаждения, а конденсат, образованнный при охлаждении rasa при 40 С, из коно денсатоотводчика S отводят в от-стойник l0.

После охлаждения газ подают в компрессор 6, а затем в абсорбер 7 для очистки от СО абсорбентом, в качестве которого может быть использо,ван водный раствор моноэтаноламииа.

Абсорбент, насыщенный СО, направляют в регенератор 11 для йзвлечения из него СО путем нагрева, для чего подводят тепло в кипятильник 12, используя в качестве теплоносителя очищенньй от пыли горячий рециркулирующий газ . Регенерированный абсорбент возвращают в абсарбер 7. Очи"щенный от СО, газ разделяют на два потока. Первйй поток поступает в зону охлаждения шахтной печи, а второй в конвертер 8 на смешение с конвертированным газом, полученным методом кислородной конверсии природного газа. Полученный восстановительный газ направляют в зону восстановления шахтной печи.

Установка прямого получения желе«

sano сравнению с известной позволит снизить расход оборотной воды с 50 до.2 мз /т за счет проведения высокотемпературной очистки газа от пыли практически без отвода тепла водой, испольэовать тепло газа для различных нужд, в частности для очистка газа,от СО, что снижает расход тепла на процесс прямого получения железа на 10-15Х, применить воздушное охлаждение газа, которое является;экологически нанбы ее оправданным способом отвода тепла

1133296

Составитель А.Савельев

Редактор Н.Джуган Техред Т.Маточка Корректор В.Гирняк

Заказ 9924/25 Тираж 552 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб ., д. 4/5

Филиал IIIIII"Ïàòåíò", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 в атмосферу, ликвидировать потребление свежей воды со стороны, так как подпитка водной системы осуществляется за счет конденсации водянъиг паров, попученных из природного газа.