Способ и устройство для получения расплавленного материала


 


Владельцы патента RU 2453609:

СИМЕНС ФАИ МЕТАЛЗ ТЕКНОЛОДЖИЗ ГМБХ (AT)

Изобретение относится к получению расплавленного металла, в котором кислород, восстановитель и железо, восстановленное в по меньшей мере одном восстановительном реакторе, вводят в расплавитель-газификатор, восстановитель газифицируют кислородом, а восстановленное железо расплавляют выделяющимся при этом теплом. При этом купольный газ из расплавителя-газификатора используют как по меньшей мере часть восстановительного газа и прореагировавший отходящий газ выводят из восстановительного реактора. По меньшей мере, часть тепловой энергии отходящего газа и/или части восстановительного газа, предусмотренной для использования в качестве охлаждающего газа и избыточного газа, используют для непрямого нагрева по меньшей мере одного другого применяющегося в процессе газа. Причем другими применяющимися в процессе газами являются отходящий газ, возвращаемый в восстановительный реактор после по меньшей мере охлаждения и очистки, отходящий газ, вводимый в расплавитель-газификатор после по меньшей мере охлаждения и очистки, кислород для расплавителя-газификатора. Изобретение обеспечивает повышение эффективности использования сырья и энергии. 2 н. и 26 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к способу получения расплавленного металла, в котором кислород, восстановитель и железо, восстановленное в восстановительном реакторе, вводятся в расплавитель-газификатор, восстановитель газифицируется кислородом, а восстановленное железо расплавляется выделяющимся при этом теплом, причем купольный газ из расплавителя-газификатора используется как по меньшей мере часть восстановительного газа, и причем прореагировавший отходящий газ отводится из восстановительного реактора, а также к установке для осуществления способа с одним или несколькими восстановительными реакторами с подводом восстановительного газа, расплавителем-газификатором с подводом кислорода и системой подачи восстановителя с по меньшей мере одной линией проведения купольного газа из расплавителя-газификатора в восстановительный реактор и с по меньшей мере одной линией для выведения отходящего газа из восстановительного реактора.

В установках восстановительной плавки, какие описаны, например, в DE 3628102 A1, кислород при температуре 25°С и чистоте ≥95 об.%. вдувается через фурмы в газификатор-расплавитель, чтобы газифицировать восстановитель (преимущественно уголь и угольные брикеты) и дать тепло, необходимое для расплавления восстановленного железа. Купольный газ из расплавителя-газификатора (ESV) используется для непрямого восстановления в восстановительной шахте с неподвижным слоем (FBRS) или в реакторах кипящего слоя (WSR), после чего выводится как отходящий газ. Очищенный выводимый газ, который состоит из отходящего газа агрегата прямого восстановления и купольного газа расплавителя-газификатора, имеет следующий типичный состав при избыточном давлении 1,5 бар: СО 45 об.%, СО2 30 об.%, H2 19 об.%, H2O 3 об.% и N2 3 об.%. Из-за избытка газа он должен подаваться на утилизацию и оптимизацию полной энергии.

Однако большое количество физического тепла содержит не только отходящий газ или выводимый газ с установок восстановительной плавки (температуры отходящего газа составляют примерно 250°С-500°С), но также часть восстановительного газа, который не вводится в восстановительный реактор, а используется как избыточный газ для регулирования давления в установке и как охлаждающий газ. Температура восстановительного газа составляет примерно 700°С-900°С. Для применения выводимого газа на электростанциях (пароэлектростанции или парогазотурбинные электростанции) или для нужд металлургии (например, в установках восстановительной плавки) газ нужно очищать от содержащихся в нем загрязнений (пыль, смола). Для этого в настоящее время применяются в основном скрубберы, которые одновременно охлаждают газ до примерно 40-45°С и тем самым отбирают у газа подавляющую долю физического тепла. Тепло отводится технологической водой и через градирни отдается в окружающую среду.

Поэтому задачей настоящего изобретения было разработать способ или установку, какие описаны во введении, с повышенной эффективностью использования энергии и сырья.

Для решения этой задачи способ по изобретению отличается тем, что по меньшей мере часть тепловой энергии отходящего газа и/или части восстановительного газа, предусмотренной для применения в качестве охлаждающего газа и избыточного газа, используется для непрямого нагрева по меньшей мере одного другого газа, применяющегося в способе.

Согласно первому варианту способа по изобретению предусмотрено возвращать в восстановительный реактор по меньшей мере часть отходящего газа после по меньшей мере одного охлаждения или очистки и теплообмена с горячим технологическим газом. Благодаря нагреву рециркулирующего газа после теплообмена с отходящим газом или с охлаждающим газом с примерно 40°С до 400°С можно возвратить большее количество этих газов выше восстановительной шахты и использовать как восстановительный газ, без необходимости встраивания печи для нагрева восстановительного газа.

Согласно одному возможному варианту способа по изобретению предусматривается проводить очистку с помощью мокрой промывки. Это позволяет провести одновременное охлаждение и очистку.

Для этого предпочтительно предусматривается добавлять возвращенный нагретый отходящий газ в купольный газ и вместе с ним подавать в восстановительный реактор, причем компоненты в виде твердых частиц предпочтительно отделяют от газовой смеси перед вводом в восстановительный реактор.

Согласно следующему варианту способа по изобретению можно по меньшей мере часть отходящего газа после по меньшей мере одного охлаждения или очистки и теплообмена с отходящим газом и/или по меньшей мере часть части восстановительного газа, предусмотренной для использования в качестве охлаждающего газа и избыточного газа, вводить в расплавитель-газификатор. Благодаря нагреву возвращаемого в расплавитель-газификатор газа возможны более высокие скорости вдувания отходящего газа, продуктового газа, возвращаемого из установки удаления CO2 (например, установка КЦА, установка промывки растворами амина, Бенфилд-промыватель и т.д.), введения угольной мелочи или синтетических материалов и т.д., так как нагревание является компенсацией для снижающейся из-за нагнетания адиабатической температуры воспламенения (RAFT).

Во всех случаях возвращенный отходящий газ перед теплообменом предпочтительно сжимают и/или снижают содержание в нем диоксида углерода, предпочтительно до 2-3 об.%, после охлаждения предпочтительно до 30-50°С.

Следующий вариант способа отличается согласно изобретению тем, что тепловая энергия отходящего газа и/или части восстановительного газа, предусмотренной для использования в качестве охлаждающего газа и избыточного газа, применяется для нагрева кислорода для расплавителя-газификатора. Тепло, выделившееся при газификации кислородом угля, угольных брикетов и при необходимости кокса, необходимо для обжига присадок, для нагрева неподвижного слоя в расплавителе-газификаторе (уголь, угольные брикеты, DRI, добавки) и для расплавления DRI. Вследствие повышенной температуры кислорода, который нагнетается в расплавитель-газификатор через фурмы или через пылеугольные горелки, снижается расход восстановителя и тем самым получается экономия угля и угольных брикетов как восстановителя. Кроме того, можно также снизить количество кислорода. Благодаря предварительному нагреву кислорода возможны также более высокие скорости введения отходящего газа, продуктового газа, возвращаемого с установки удаления СО2, введения угольной мелочи или синтетических материалов и т.д., и в комбинации с возвращением нагретого отходящего газа или полученного из него продуктового газа в расплавитель-газификатор можно максимально повысить количество рециркулирующего отходящего газа, соответственно продуктового газа, и т.д.

При этом из соображений безопасности предусматривается также, чтобы теплообмен между отходящим газом и/или частью восстановительного газа, предусмотренной для использования в качестве охлаждающего газа и избыточного газа, и кислородом проходил через теплообменную среду и в два процесса теплообмена. При этом предпочтительно применяется сбросный N2 или водяной пар.

После теплообмена с кислородом теплообменную среду можно с выгодой использовать, при необходимости вместе с частью потока неохлажденной теплообменной среды, для подогрева необходимого в процессе горючего газа.

При необходимости можно также предусмотреть, чтобы тепловая энергия отходящего газа и/или части восстановительного газа, предусмотренной для использования в качестве охлаждающего газа и избыточного газа, использовалась для создания пара.

При этом тепловая энергия пара предпочтительно применяется для нагрева кислорода для расплавителя-газификатора.

Описанная в начале установка для решения поставленной задачи отличается согласно изобретению по меньшей мере одним теплообменником в линии отведения отходящего газа и/или в системе охлаждающего газа и избыточного газа, причем через этот теплообменник протекает по меньшей мере один другой применяющийся в процессе газ.

При этом под системой охлаждающего газа и избыточного газа понимается система труб, через которые течет часть восстановительного газа, предусмотренная для использования в качестве охлаждающего газа и избыточного газа, после ее отделения от потока восстановительного газа, проводимого в восстановительный реактор.

Согласно одной возможной форме осуществления изобретения очистной агрегат выполнен как скруббер, так что можно одновременно проводить охлаждение и очистку.

Чтобы предотвратить отложение пыли в теплообменнике, предпочтительно предусматривается, чтобы теплообменник или каждый теплообменник был выполнен так трубчатый теплообменник или как кожухотрубный теплообменник и чтобы отходящий газ протекал через него сверху вниз.

Согласно следующей форме осуществления изобретения после агрегата охлаждения и очистки отходящего газа выходит линия возврата отходящего газа, которая ведет в теплообменник, и из теплообменника возвратная линия ведет дальше в восстановительный реактор. Тем самым можно также без дополнительной печи для нагрева восстановительного газа возвращать большое количество газа в качестве восстановительного газа.

При этом предпочтительно предусматривается, чтобы возвратная линия от теплообменника заканчивалась в соединительную линию для купольного газа между расплавителем-газификатором и восстановительным реактором, предпочтительно до возможного отделителя частиц.

Следующая форма осуществления изобретения отличается тем, что после агрегата охлаждения и очистки отходит линия возврата отходящего газа, которая ведет в теплообменник, и тем, что от теплообменника возвратная линия идет дальше к расплавителю-газификатору и до конца линии подачи кислорода предпочтительно идет параллельно ей.

Максимально возможная гибкость регулирования технологических параметров или влияния на них в сочетании с соответствующей максимально возможной рекуперацией энергии гарантируется в одной выгодной форме осуществления установки, в которой перед теплообменником установлен компрессор, при необходимости также охлаждающее устройство и ступень восстановления диоксида углерода, причем выход компрессора и выход ступени восстановления диоксида углерода ведут в общую линию питания к теплообменнику.

Чтобы рекуперированную тепловую энергию можно было использовать также с максимально возможной надежностью для нагрева кислорода для расплавителя-газификатора, установка предпочтительно выполнена так, чтобы в линии подачи кислорода в расплавитель-газификатор был установлен дополнительный теплообменник, который вместе с по меньшей мере одним теплообменником, через который протекает отходящий газ и/или часть восстановительного газа, предусмотренная для использования в качестве охлаждающего газа и избыточного газа, образует контур, через который течет теплоноситель, предпочтительно в жидкой и/или паровой форме.

При этом для оптимального использования энергии в процессе можно предусмотреть, чтобы в контуре теплоносителя был установлен по меньшей мере один следующий теплообменник для по меньшей мере одного применяющегося в процессе горючего газа.

В последующем описании изобретение будет более подробно пояснено на одном предпочтительном примере осуществления с обращением к приложенному чертежу.

В восстановительную шахту 1 (восстановительный реактор) подают железную руду кусками или в виде окатышей, при необходимости с необожженными присадками. Через разгрузочное устройство 2 образованное в восстановительной шахте 1 губчатое железо и частично обожженные (кальцинированные) присадки вводятся вверх расплавителя-газификатора. 3. Внизу расплавителя-газификатора 3 собирается жидкий чугун и на нем жидкий шлак, которые предпочтительно порциями отводятся через выпуски. Из запасной шахты 4 в расплавитель-газификатор 3 подводится средство газификации, предпочтительно уголь и/или угольные брикеты, при необходимости смешанные с просеянным нижним продуктом железной руды, который иначе нельзя было бы использовать для восстановительного процесса. В нижнюю часть расплавителя-газификатора 3 по линии 5 подачи газа подводится кислородсодержащий газ.

Образованный восстановительный газ по линии 6 выводится с верха расплавителя-газификатора 3, в циклоне 7 горячего газа освобождается от твердых компонентов, в частности от пыли и мелкодисперсного пиролизованного угля, и по линии 8 поступает в восстановительную шахту 1. В ней восстановительный газ протекает в противотоке через засыпку железной руды и присадок, при этом восстанавливая железную руду до губчатого железа и частично кальцинируя присадки.

Отделенная в циклоне 7 горячего газа пиролизованная угольная пыль и другие компоненты в виде твердых частиц возвращаются в расплавитель-газификатор 3, и при входе в него через расположенную в стенке расплавителя-газификатора 3 пылеугольную горелку, куда также подается кислородсодержащий газ, предпочтительно газифицируются.

По меньшей мере частично израсходованный восстановительный газ выводится сверху восстановительной шахты 1 через линию 9 купольного газа 9 и после промывки в скруббере 10 как выводимый газ из-за избытка в нем газа подается на утилизацию и оптимизацию всей энергии. Часть восстановительного газа используется для регулирования давления в установке и в качестве охлаждающего газа. Эта часть восстановительного газа отделяется по линии 23 от идущего в восстановительную шахту 1 потока восстановительного газа. Тем самым линия 23 является первой частью системы охлаждающего газа и избыточного газа. Восстановительный газ, использующийся для регулирования давления в установке, называемый избыточным газом, после агрегата 11 охлаждения и очистки добавляется в выводимый газ. Восстановительный газ, использующийся как охлаждающий газ, после агрегата 11 охлаждения и очистки и сжатия в компрессоре 24 возвращается по линии 12 в линию 6 выше циклона 7 для горячих газов.

Чтобы теперь выводимый газ оптимальным с точки зрения энергии способом можно было сделать полезным для самого процесса и предпочтительно использовать как по меньшей мере часть требующегося в восстановительной шахте 1 восстановительного газа, по меньшей мере часть выводимого газа отводится за очистным агрегатом 10 по линии 13 и сжимается в компрессоре 14 с максимально возможным давлением всасывания. При необходимости можно также отводить избыточный газ за агрегатом 11 охлаждения и очистки по другой линии уже до добавления в выводимый газ и возвращать.

Возвращенный выводимый газ нагревается с использованием энергосодержания отходящего газа, отведенного непосредственно из восстановительной шахты 1 и имеющего температуру примерно от 250°С до 500°С, от температуры примерно 40°С после агрегата охлаждения и очистки до примерно 400°С. Для этого в линии 9 отходящего газа еще до очистного агрегата 10 установлен теплообменник 15, через который протекает также часть выводимого газа, отведенная по линии 13. Нагретый выводимый газ после прохождения через теплообменник 15 подается в линию 6 для купольного газа расплавителя-газификатора 3, еще до циклона 7 горячих газов. Улучшенный таким образом процесс имеет повышенную эффективность использования энергии благодаря снижению количества технологической воды, требующейся для охлаждения отходящего газа, что означает, кроме того, также уменьшение расхода энергии на перекачку технологической воды. Также снижается тепло, отводимое от отходящего газа в технологическую воду, которое теряется через градирни или из-за испарения вызывает потери воды в системе, которые нужно постоянно компенсировать.

При необходимости можно по меньшей мере часть отводимого по линии 13 выводимого газа после промежуточного охлаждения до 30-50°С в охладителе 16 и снижения содержания СО2 до 2-3 об.% в установке 17 удаления СО2 подавать в теплообменник 15. Охлажденный газ со сниженным содержанием CO2 можно также, что позволяет точная установка температуры и/или содержания CO2 в возвращенном газе, смешивать с необработанным возвращаемым газом перед входом в теплообменник 15.

Возвращенный отходящий газ после прохождения через теплообменник 15 можно вводить также в расплавитель-газификатор 3, предпочтительно через входящую в кислородные форсунки фурму, причем возвратная линия для отходящего газа до окончания в линию подачи кислорода идет параллельно ей. В этом случае возвращенный отходящий газ не должен нагреваться печью для восстановительного газа, электрическим нагревом или плазменной горелкой с использованием внешней энергии, но используется тепловая энергия отходящего газа перед очистным агрегатом 10. Тем самым получаются уже упомянутые преимущества повышения эффективности использования энергии процесса, меньшее количество технологической воды, требуемой для охлаждения отходящего газа, уменьшение расхода энергии на перекачку технологической воды и снижение тепла, отводимого от отходящего газа в технологическую воду, которое теряется через градирни или из-за испарения вызывает потери воды в системе.

Альтернативно или же дополнительно к описанному теплообменнику 15 для возвращенного выводимого газа в линии 9 отходящего газа еще до очистного агрегата 10 можно установить теплообменник 18, через который течет среда-теплоноситель, например сбросный N2. Теплообменник 18 вместе с другим теплообменником 19 образует контур для среды-теплоносителя. Через теплообменник 19 предпочтительно течет газ, подводимый в расплавитель-газификатор 3, предпочтительно вдуваемый кислород, причем этот газ тем самым нагревается косвенно и с максимально возможной безопасностью теплосодержанием отходящего газа благодаря неактивному сочетанию, например, кислорода с теплопередающей средой. Благодаря повышенной температуре кислорода, вводимого в расплавитель-газификатор через фурмы или через пылеугольную горелку, получается снижение расхода восстановителя и тем самым экономия угля и угольных брикетов как восстановителя, так как это тепло можно заменить по меньшей мере частью тепла, выделяющегося при газификации кислородом угля, угольных брикетов и при необходимости кокса, которое требуется для кальцинирования присадок, для нагрева неподвижного слоя в расплавителе-газификаторе (уголь, угольные брикеты, DRI, добавки) и для расплавления DRI. Кроме того, можно также снизить количество кислорода. Благодаря предварительному нагреву кислорода становятся возможными также более высокие скорости нагнетания отходящего газа, рециркулирующего продуктового газа из установки удаления СО2, введения угольной мелочи или синтетических материалов и т.д., и в комбинации с возвращением нагретого отходящего газа в расплавитель-газификатор можно максимально повысить количество рециркулирующего отходящего газа или газа-продукта КЦА или можно максимально повысить скорость его нагнетания.

Альтернативно или дополнительно можно в контуре теплообменника 18 и протекающего через него теплоносителя, который поглощает энергию отходящего газа, установить теплообменник 20, в котором воздух для сжигания или сушильная среда, например воздух, N2, отходящие газы и т.п., нагреваются для сушки руды и/или угля. Тем самым здесь можно также сэкономить топливо.

Наконец, как альтернативная форма реализации установки допустимо также альтернативное или дополнительное размещение теплообменника 21, через который в качестве теплоносителя течет пар. В этом случае аналогично тому, как описано выше, теплообменник 21 вместе со следующим теплообменником 22 образует контур, причем здесь также через теплообменник 22 предпочтительно течет газ, подаваемый в расплавитель-газификатор 3.

В частности, теплообменники 15, 18 или 21, через которые течет отходящий газ, выполнены предпочтительно как трубчатые или кожухотрубные теплообменники, причем отходящий газ, конечно, еще неочищенный перед очистным агрегатом 10, течет в вертикальном направлении сверху вниз, чтобы предотвратить отложение пыли.

Вместо линии 9 для отводимого из восстановительной шахты 1 отходящего газа можно теплообменники 15, 18 или 21 или дополнительный теплообменник установить также в систему охлаждающего газа и избыточного газа, которая отличается несколько меньшим количеством газов, однако имеющих более высокую температуру, примерно 750°С-850°С. При этом предпочтительным является размещение одного или нескольких теплообменников в линии 23 восстановительного газа между очистным агрегатом 11 и ответвлением от линии 8 (газ в восстановительную шахту 1), причем здесь из-за высоких температур текущей в этой линии части восстановительного газа, предусмотренной для использования в качестве охлаждающего газа и избыточного газа, несмотря на теплообмен можно обеспечить температуры восстановительного газа в области примерно 400°С, правда, также достаточная тепловая энергия должна переноситься на другие требующие нагрева технологические газы. При этом можно как в системе отходящего газа, так и в системе охлаждающего газа и избыточного газа предусмотреть обходную линию вокруг теплообменников 15, 18, 21.

1. Способ получения расплавленного металла, в котором кислород, восстановитель и железо, восстановленное в по меньшей мере одном восстановительном реакторе, вводят в расплавитель-газификатор (3), восстановитель газифицируют кислородом, а восстановленное железо расплавляют выделяющимся при этом теплом, причем купольный газ из расплавителя-газификатора (3) используют как по меньшей мере часть восстановительного газа, и причем прореагировавший отходящий газ выводят из восстановительного реактора (1), отличающийся тем, что по меньшей мере часть тепловой энергии отходящего газа и/или части восстановительного газа, предусмотренной для использования в качестве охлаждающего газа и избыточного газа, используют для непрямого нагрева по меньшей мере одного другого, применяющегося в процессе газа, причем другими, применяющимися в процессе газами являются отходящий газ, возвращаемый в восстановительный реактор после по меньшей мере охлаждения и очистки, отходящий газ, вводимый в расплавитель-газификатор после по меньшей мере охлаждения и очистки, кислород для расплавителя-газификатора.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере часть отходящего газа после по меньшей мере охлаждения и очистки и теплообмена с отходящим газом и/или с частью восстановительного газа, предусмотренной для использования в качестве охлаждающего газа и избыточного газа, возвращают в восстановительный реактор (1).

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что очистку проводят путем мокрой очистки.

4. Способ по п.2 или 3, отличающийся тем, что возвращенный нагретый отходящий газ добавляют в купольный газ и вместе с ним подают в восстановительный реактор (1).

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что компоненты в виде твердых частиц перед вводом в восстановительный реактор (1) отделяют из газовой смеси нагретого отходящего газа и купольного газа.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере часть отходящего газа после по меньшей мере охлаждения и очистки и теплообмена с отходящим газом и/или с частью восстановительного газа, предусмотренной для использования в качестве охлаждающего газа и избыточного газа в очистном агрегате (10), вводят в расплавитель-газификатор (3).

7. Способ по п.2, отличающийся тем, что возвращенный отходящий газ перед теплообменом сжимают и/или после охлаждения снижают содержание в нем диоксида углерода.

8. Способ по п.6, отличающийся тем, что возвращенный отходящий газ перед теплообменом сжимают и/или после охлаждения снижают содержание в нем диоксида углерода.

9. Способ по п.7, отличающийся тем, что охлаждение проводят до температуры 30-50°С.

10. Способ по п.8, отличающийся тем, что охлаждение проводят до температуры 30-50°С.

11. Способ по п.7, отличающийся тем, что содержание диоксида углерода снижают до 2-3 об.%.

12. Способ по п.8, отличающийся тем, что содержание диоксида углерода снижают до 2-3 об.%.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что теплообмен между отходящим газом и/или частью восстановительного газа, предусмотренный для использования в качестве охлаждающего газа и избыточного газа, и кислородом осуществляют через теплопередающую среду и в два процесса теплообмена.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что теплопередающую среду после теплообмена с кислородом, при необходимости вместе с частью потока неохлажденной теплопередающей среды, используют для подогрева, требующегося в процессе горючего газа, в частности воздуха для сжигания и/или отходящего газа.

15. Способ по п.1, отличающийся тем, что тепловую энергию отходящего газа и/или части восстановительного газа, предусмотренной для использования в качестве охлаждающего газа и избыточного газа, используют для создания пара.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что тепловую энергию пара используют для нагрева кислорода для расплавителя-газификатора (3).

17. Установка для получения расплавленного металла, содержащая восстановительный реактор (1) с линией подачи восстановительного газа, расплавитель-газификатор (3) с линией подачи (5) кислорода и системой подачи восстановителя, по меньшей мере одну линию (6) для подачи купольного газа из расплавителя-газификатора (3) в восстановительный реактор (1) и по меньшей мере одну линию (9) для отвода отходящего газа из восстановительного реактора (1), при этом предусмотрен по меньшей мере один очистной агрегат (10), отличающаяся тем, что по меньшей мере один теплообменник (15, 18, 21) предусмотрен в линии (9) отвода отходящего газа и/или в системе охлаждающего газа и избыточного газа, причем через теплообменник (15, 18, 21) течет по меньшей мере один другой применяющийся в процессе газ, причем другими, применяющимися в процессе газами являются отходящий газ, возвращаемый в восстановительный реактор после по меньшей мере охлаждения и очистки, отходящий газ, вводимый в расплавитель-газификатор после по меньшей мере охлаждения и очистки, кислород для расплавителя-газификатора.

18. Установка по п.17, отличающаяся тем, что очистной агрегат (10) выполнен в виде скруббера.

19. Установка по п.17 или 18, отличающаяся тем, что теплообменник или каждый теплообменник (15, 18, 21) выполнены в виде трубчатого теплообменника или кожухотрубного теплообменника, причем трубы для необработанного отходящего газа ориентированы по существу вертикально, и отходящий газ течет через них сверху вниз.

20. Установка по п.17, отличающаяся тем, что за очистным агрегатом (10) для отходящего газа предусмотрена линия (13) возврата отходящего газа, которая ведет к теплообменнику (15) и от теплообменника (15) - в соединительную линию (6) для купольного газа, причем соединительная линия (6) через отделитель (7) частиц и линию (8) для восстановительного газа соединена с восстановительным реактором (1).

21. Установка по п.20, отличающаяся тем, что возвратная линия от теплообменника (15) заканчивается в соединительной линии (6) для купольного газа между расплавителем-газификатором (3) и восстановительным реактором (1).

22. Установка по п.21, отличающаяся тем, что возвратная линия из теплообменника (15) входит перед возможным отделителем (7) частиц в соединительную линию (6).

23. Установка по п.17 или 18, отличающаяся тем, что за очистным агрегатом (10) отходит линия (13) возврата отходящего газа, которая ведет к теплообменнику (15).

24. Установка по п.23, отличающаяся тем, что возвратная линия от теплообменника (15) до окончания линии подачи (5) кислорода идет параллельно ей.

25. Установка по п.20, отличающаяся тем, что перед теплообменником (15) установлен компрессор (14), при необходимости также охлаждающее устройство (16) и ступень (17) восстановления диоксида углерода, причем выход компрессора (14) и выход ступени (17) восстановления диоксида углерода ведут в общую подводящую линию в теплообменник (15).

26. Установка по п.17, отличающаяся тем, что в линии (5) подачи кислорода в расплавитель-газификатор (3) установлен следующий теплообменник (19 или 22), который с по меньшей мере одним теплообменником (18 или 21), через который течет отходящий газ и/или часть восстановительного газа, предусмотренная для использования в качестве охлаждающего газа и избыточного газа, образует контур, через который течет теплоноситель.

27. Установка по п.26, отличающаяся тем, что теплоноситель находится в жидкой и/или парообразной форме.

28. Установка по п.26, отличающаяся тем, что в контуре теплоносителя расположен по меньшей мере один следующий теплообменник (20) для по меньшей мере одного требующегося в процессе горючего газа, в частности воздуха для сжигания и/или отходящих газов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к получению жидкого чугуна или жидких стальных промежуточных продуктов из тонкодисперсного материала, содержащего оксид железа. .

Изобретение относится к способу и системе подачи непрерывного потока горячего железа прямого восстановления из шахтной печи прямого восстановления или нагревательной печи для железа прямого восстановления в установку для горячего брикетирования и плавильную печь.

Изобретение относится к металлургии, в частности к процессам металлизации и электросталеплавильному производству. .

Изобретение относится к конвейерной установке с транспортными элементами для транспортировки кускового, в частности горячего, транспортируемого материала, с газоплотной оболочкой для экранирования транспортируемого материала, в которой обеспечено создание инертной газовой среды вокруг транспортируемого материала, исключение контакта транспортируемого материала с воздухом окружающей среды.

Изобретение относится к области металлургии, в частности, к переработке ванадийсодержащих титаномагнетитов и выплавке легированных ванадием сталей. .

Изобретение относится к получению расплавленного чугуна с использованием порошкообразной руды. .

Изобретение относится к получению металлов и/или металлических продуктов, в частности чугуна и/или чугунных полуфабрикатов. .

Изобретение относится к способу и к системам, в которых скомпонованы процесс газификации угля с процессом прямого производства железа на основе угля

Изобретение относится к производству жидкого чугуна или жидких стальных полуфабрикатов из железных руд и добавок, загружаемых для восстановления в восстановительный агрегат (1), и затем подаваемых для плавления при добавлении углеродосодержащих исходных материалов и кислородсодержащего газа с формированием стационарного слоя в плавильный агрегат (2), в особенности в плавильный газогенератор

Изобретение относится к устройству для очистки технологического газа для установки (1) восстановительной плавки для получения чугуна, содержащей восстановительный реактор (3) и плавильный газогенератор (4)

Изобретение относится к способу получения чугуна или жидких стальных полупродуктов в плавильном агрегате, в частности, плавильном газификаторе, причем содержащее железную руду сырье, в частности, рудную мелочь, и, при необходимости, добавки по меньшей мере частично восстанавливают восстановительным газом в по меньшей мере одном восстановительном агрегате

Изобретение относится к способу оптимизированного по энергии и эмиссии получения железа, а также к установке для осуществления способа

Изобретение относится к способу выплавки чугуна в работающем на кислороде металлургическом реакторе, имеющем зону восстановления, в виде доменной печи (1) или установки восстановительной плавки. Согласно изобретению осуществляют отвод из зоны восстановления очищенного сырьевого газа и возвращение его в зону восстановления с добавкой углеводородов. При этом очищенный сырьевой газ сначала смешивают с углеводородами и затем с восстановительным газом, имеющим температуру выше 1000°С и полученным парциальным окислением углеводородов кислородсодержащим газом, который имеет содержание кислорода выше 90 об.%, для образования рециркуляционного газа с температурой выше 800°С, и рециркуляционный газ после процесса авториформинга возвращают в зону восстановления. Способ не требует дорогостоящего удаления СО2 и/или N2, позволяя сэкономить на капитальных затратах и избежать скапливания остаточного газа из-за удаления СО2, получаются меньшие выбросы СО2 за счет риформинга высшими углеводородами и использования для восстановления, повышается эффективность при создании тепла, требующегося для риформинга. 16 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способу получения агломератов из мелкозернистых носителей железа и по меньшей мере одного связующего в качестве сырья для металлургического процесса. Носитель железа смешивают со связующим и при необходимости добавками и агломерируют, при этом предусмотрен по меньшей мере один дополнительный этап, на котором агломераты покрывают слоем, состоящим из носителей железа и по меньшей мере одного связующего. Агломераты нагревают таким образом, чтобы связующее затвердело в приповерхностной зоне агломератов. Связующее в самом верхнем слое или внешних слоях имеет более низкую температуру отверждения, чем связующее внутри агломератов. Изобретение также относится к способу получения жидкого чугуна или жидких стальных полупродуктов из сырья, содержащего агломераты и при необходимости железную руду и добавки. В процессе получения жидкого чугуна или жидких стальных полупродуктов сырье, включающее агломераты, вводят в зону предварительного нагрева. Температуру в зоне предварительного нагрева и/или зоне восстановления выбирают таким образом, чтобы агломераты в зоне предварительного нагрева или в зоне восстановления полностью затвердели. Изобретение обеспечивает возможность обработки самой тонкой руды с очень малыми размерами частиц. 2 н. и 29 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу и устройству для получения расплавленных чугуна или стальных полуфабрикатов. Согласно изобретению металлсодержащее сырье по меньшей мере частично восстанавливают в зоне восстановления посредством восстановительного газа, вводят в зону плавления и плавят при подаче углеродных носителей и кислородсодержащего газа с образованием восстановительного газа. Восстановительный газ, образованный в зоне плавления, подают в зону восстановления, в которой он преобразуется и отводится в качестве экспортного газа. От экспортного газа отделяют CO2 и образуемый газообразный продукт используют для доставки порошкообразных углеродных носителей в зону плавления. При этом газообразный продукт подают по меньшей мере в одну смесительную камеру совместно с порошкообразными углеродными носителями и транспортирующим газом, в частности азотом, и затем подают в зону плавления. Изобретение позволяет уменьшить энергию, необходимую для транспортировки экспортного газа, и экономить восстановители. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к производству чугуна или жидких стальных полуфабрикатов. Шихтовые материалы по меньшей мере частично восстанавливают в агрегате восстановления R1, посредством восстановительного газа, и при необходимости по меньшей мере часть по меньшей мере частично восстановленного шихтового материала расплавляют в агрегате плавления 1 при подаче угля или кокса и кислородсодержащего газа при одновременном образовании восстановительных газов. Подают образованный или внешний восстановительный газ в агрегат восстановления R1. В случае приостановления процесса производства чугуна или стальных полуфабрикатов выгружают по меньшей мере один агрегат восстановления R1, и по меньшей мере частично восстановленные шихтовые материалы загружают по меньшей мере в одну емкость 5 и хранят под неокислительной защитной газовой атмосферой, обеспечивая быстрое и малозатратное приостановление процесса. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к способу получения восстановительного газа для восстановления железной руды путем охлаждения и сухого обеспыливания генераторного газа (20), полученного в плавильном газификаторе (3) для производства чугуна, а также к устройству для осуществления способа. При этом генераторный газ (20) после его выведения из плавильного газификатора (3) и перед его сухим обеспыливанием охлаждают впрыскиванием воды через сопла и теплообменом. Причем теплообмен осуществляют по меньшей мере с одной жидкостной теплообменной средой. Изобретение обеспечивает охлаждение генераторного газа без использования контура охлаждающего газа, обеспечивает охлаждение частиц пыли и удерживает на низком уровне термическую нагрузку на устройство для сухого обеспыливания. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх