Область техники, к которой относится изобретение
Заявка относится к способу прямого восстановления содержащих оксиды металлов исходных материалов, с образованием металлизированного материала взаимодействием с горячим восстановительным газом в восстановительной установке, причем продукт прямого восстановления выводится из восстановительной установки через устройство для выгрузки продукта, которое продувается защитным газом, и из которого выводится отходящий газ и затем подвергается обеспыливанию. Заявка также относится к устройству для исполнения соответствующего изобретению способа.
Уровень техники
Чтобы получить металлы из металлических руд, необходимо снизить содержание кислорода в рудах. Один способ снижения содержания кислорода представляет собой так называемое прямое восстановление, при котором восстановительный газ может воздействовать на твердую металлическую руду в восстановительной установке. Твердый продукт прямого восстановления выгружается из восстановительной установки и может быть обработан далее различными путями - например, часто он подвергается горячему прессованию, например, брикетированию, чтобы сделать его более простым в обращении, и сократить его удельную площадь поверхности, чтобы затруднить процесс повторного окисления, например, в результате взаимодействия с атмосферным кислородом или Н2О - например, в форме пара. Но также известна обработка его в других установках без уплотнения. Восстановительная установка, в которой проводится прямое восстановление, часто представляет собой так называемую восстановительную шахту.
В принципе является полезным защищать продукт от повторного окисления между выгрузкой из восстановительной установки и последующими устройствами - например, такими, в которых проводится брикетирование - таким образом, что действия выполняются в атмосфере газа, который в отношении окисления является химически пассивным.
В особенности тогда, когда восстановительный газ находится в восстановительной установке при повышенном давлении, нужно обеспечивать то, чтобы при выведении продукта предотвращалось одновременное улетучивание - как правило, горячего - восстановительного газа. Например, это выполняется тем, что в устройство, через которое продукт выводится из восстановительной установки, - далее называемое устройством для выгрузки продукта - вводится так называемый защитный газ - также называемый защитным газом. Защитный газ является химически пассивным или инертным в отношении реакции с продуктом, и находится под давлением, которое является слегка превышающим давление восстановительного газа, чтобы фактически образовать барьер против улетучивания восстановительного газа.
В случае железных руд продукт прямого восстановления называется, например, железом прямого восстановления DRI, или соответственно горячим железом прямого восстановления HDRI, или губчатым железом, или железной губкой.
Способ прямого восстановления оксидов металлов до металлизированного материала контактом с горячим восстановительным газом, который образуется, по меньшей мере частично, каталитическим риформингом природного газа, причем тепло для эндотермических процессов риформинга, которые протекают во время риформинга, подводится, по меньшей мере частично, сжиганием горючего газа риформера, описан, например, в фигуре 1 патентного документа WO2011012452; он называется MIDREX®-способом. В таком MIDREX®-способе продукт выводится с помощью устройства для выгрузки продукта из восстановительной шахты, которая находится под повышенным давлением. В этом случае устройство для выгрузки продукта включает разгрузочный элемент и устройство для транспортирования материала, которое находится под более низким по сравнению с восстановительной шахтой давлением, или не под повышенным давлением. Соответствующее устройство для транспортирования материала, например, часто называется камерой для выгрузки продукта, соответственно камерой для выведения продукта PDC. Для герметизации, то есть, для предотвращения проскока горячего восстановительного газа из восстановительной шахты, применяется инертный защитный газ - который также часто называется донным защитным газом BSG, поскольку он предназначен для уплотнения донного конца восстановительной шахты -; это показано, например, в патентных документах WO2008123962 и US4188022. Как там утверждается, устройство для выгрузки продукта продувается защитным газом. В MIDREX®-установке в качестве BSG-газа часто применяется высушенный дымовой газ из риформера MIDREX®-установки, который состоит приблизительно из 80% азота и приблизительно 20% диоксида углерода, и соответственно этому является химически пассивным в отношении окисления HDRI.
BSG протекает через столб материала в разгрузочном элементе - в данном примере представляющем собой заполненную HDRI трубу для выгрузки материала, также называемую динамическим шлюзовым затвором - по большей части от места введения по направлению к PDC, и с меньшей частью по направлению к восстановительной шахте. Поэтому бóльшая часть BSG протекает в PDC и должна быть отведена оттуда. При отведении из PDC - тогда называемый отходящим газом - насыщается пылью из продукта прямого восстановления. Чем больше продукта прямого восстановления выводится с помощью PDC в виде пыли, тем менее экономичным является способ прямого восстановления, поскольку пыль не может быть использована, или может быть использована только более трудоемко, например, для получения стали.
В рамках этой заявки под термином отходящий газ в общем подразумевается защитный газ, который выводится из устройства для выгрузки продукта - не только защитный газ, который отводится из PDC в MIDREX®-технологии. Проблема уноса пыли в защитном газе существует всегда, когда защитный газ протекает через продукт прямого восстановления.
Вследствие реакций, протекающих между горячим DRI - также называемым горячим железом прямого восстановления HDRI или горячим губчатым железом - и диоксидом углерода, и вследствие дегазации горячего губчатого железа, отходящий газ также может содержать следы монооксида углерода СО.
Выпуск отходящего газа в окружающую среду требует обеспыливания. Обеспыливание отходящего газа, которое обычно проводится мокрым способом, требует достаточного разбавления подсасываемым воздухом, чтобы, например, снизить температуру или сократить содержание пыли ниже пределов взрывоопасности.
Вследствие реакций, протекающих между горячим DRI и диоксидом углерода, и вследствие дегазации горячего губчатого железа, отходящий газ также может содержать монооксид углерода СО. Выпуск отходящего газа в окружающую среду требует значительного разбавления воздухом - также называемым подсасываемым воздухом. Правда, для этого должны подводиться большие количества подсасываемого воздуха, что является дорогостоящим в плане оборудования и расхода энергии, и обусловливает большие количества выбрасываемых в окружающую среду газов.
Использование запыленного отходящего газа при термическом взаимодействии с кислородсодержащими газами является затруднительным вследствие высокого содержания пыли. Напротив, использование обеспыленного, разбавленного подсасываемым воздухом отходящего газа при термическом взаимодействии с кислородсодержащими газами может приводить к нежелательным, высоким выбросам NOx, и также требует больших затрат на оборудование.
Сущность изобретения
Техническая задача
Задача настоящей заявки состоит в создании способа, а также устройства, которые позволяют преодолеть указанные трудности и использовать обеспыленный отходящий газ.
Техническое решение
Эта задача решается посредством способа прямого восстановления содержащих оксиды металлов, предпочтительно содержащих оксиды железа, исходных материалов, с образованием металлизированного материала контактом с горячим восстановительным газом в восстановительной установке, причем продукт прямого восстановления выгружается из восстановительной установки с помощью устройства для выгрузки продукта, которое продувается защитным газом, и из которого отходящий газ выводится и затем подвергается обеспыливанию,
отличающегося тем, что
по меньшей мере частичное количество обеспыленного отходящего газа используется
- как источник энергии при сжигании для получения восстановительного газа каталитическим риформингом,
и/или
- в качестве компонента горючего печного газа при сгорании для нагревания восстановительного газа,
и/или
- в качестве компонента восстановительного газа.
Преимущественные результаты изобретения
В отношении оксидов металлов речь предпочтительно идет об оксидах железа. Но, согласно диаграмме Ричардсона-Джеффа, также, кроме того, могут быть восстановлены, например, оксидные руды никеля, меди, свинца, кобальта.
Способ прямого восстановления может представлять собой, например, способ согласно технологии типа MIDREX® с каталитическим риформингом углеводородов для получения восстановительного газа, причем восстановительный газ получается, по меньшей мере частично, каталитическим риформингом смеси газообразных углеводородов, причем тепло для эндотермических процессов риформинга, которые протекают во время риформинга, подводится, по меньшей мере частично, сжиганием горючего газа риформера - как описано, например, в патентных документах WO2011012448 и WO2011012452, полное содержание которых, в особенности относительно риформинга, включено в настоящую заявку. Но способ прямого восстановления также может быть, например, способом прямого восстановления на основе газификации угля или плавильно-восстановительной установки, например, комбинированной системы прямого восстановления COREX®-DR. В этих случаях восстановительный газ перед введением в восстановительную установку может быть нагрет в печи для восстановительного газа до благоприятной для желательных химических реакций температуры. Защитный газ может быть получен из печи для восстановительного газа для нагревания восстановительного газа, так как по сравнению с MIDREX®-способом, соответствующий риформер не присутствует в качестве источника.
Каталитический риформинг углеводородов для получения восстановительного газа известен и описан, например, в патентных документах WO2011012448 и WO2011012452, полное содержание которых, в особенности относительно риформинга, включено в настоящую заявку.
Согласно изобретению, в таком способе обеспыленный отходящий газ используется в качестве источника энергии при сжигании для получения восстановительного газа каталитическим риформингом. Тепло для протекающих при риформинге эндотермических процессов риформинга в каждом случае подводится сгоранием. Обеспыленный отходящий газ может быть примешан к горючему газу для риформера, прежде чем он поступит в камеру сгорания риформера и сгорит. Но он также сам по себе может быть непосредственно введен в камеру сгорания, причем его горючие компоненты сгорают в камере сгорания риформера - которая в отношении горючего газа для риформера обычно обеспечивает стехиометрическое соотношение с кислородом О2, например, из воздуха.
Когда восстановительный газ перед поступлением в восстановительную установку подогревается в печи для восстановительного газа, то, как правило, это достигается сжиганием горючего печного газа. Обеспыленный отходящий газ согласно изобретению предпочтительно используется в качестве компонента горючего печного газа. Тем самым он применяется как источник энергии в печи для восстановительного газа.
Продукт прямого восстановления содержащих оксиды железа исходных материалов, DRI или HDRI, предпочтительно подвергается горячему брикетированию, например, обработкой с образованием горячего брикетированного железа HBI. Но он также может быть выгружен в горячем состоянии из восстановительной шахты и использован непосредственно в сталеплавильном предприятии, например, будучи добавленным в горячем состоянии в электродуговую печь. Степень металлизации представляет собой соотношение между металлическим железом и общим количеством железа в HBI; она составляет величину HBI ≥88%. Согласно современным регламентам Международной Морской Организации IMO, плотность HBI составляет ≥5 кг/дм3. Плотность подвергнутого горячему брикетированию брикетированного продукта также может быть ниже этой плотности, например, если изготовление проводится из определенных сырьевых материалов или для специальных целей.
При горячем брикетировании может быть непосредственно изготовлен брикет, или могут быть изготовлены ленты - также называемые гранулятами, которые либо сами рассыпаются, либо измельчаются на мелкие куски с помощью дробилок.
В устройства, в которых происходит брикетирование, губчатое железо подается из восстановительной установки, например, с помощью камеры для выгрузки продукта PDC. Как разъясняется в соответствующих предшествующих местах введения относительно прототипа, устройство для выгрузки продукта заполнено защитным газом, то есть, защитный газ вводится в устройство для выгрузки продукта, и из устройства для выгрузки продукта выводится отходящий газ. Когда в устройстве для выгрузки продукта нет изменения в составе защитного газа, состав отходящего газа соответствует защитному газу. По сравнению с вводимым защитным газом, отходящий газ имеет гораздо более высокое содержание пыли из продукта.
В соответствующем изобретению способе отходящий газ подвергается мокрому обеспыливанию.
Согласно изобретению, используется по меньшей мере частичное количество обеспыленного отходящего газа, или же весь обеспыленный отходящий газ. Горючий газ для риформера в риформере для получения восстановительного газа, горючий печной газ и восстановительный газ, кроме компонентов обеспыленного отходящего газа, содержат еще и один или многие другие компоненты. Обеспыленный отходящий газ добавляется для сгорания при получении восстановительного газа каталитическим риформингом, или к горючему печному газу, или к восстановительному газу. Обеспыленный отходящий газ не добавляется перед риформером в подвергаемый риформингу газ - который еще не может называться восстановительным газом, но добавляется после риформера в газообразный продукт риформинга. Тогда газообразный продукт и обеспыленный отходящий газ составляют два компонента восстановительного газа.
При соответствующем изобретению применении может использоваться теплотворная способность или, соответственно, восстановительная способность отходящего газа, и отходящий газ не выпускается в окружающую среду, так что проблемы в плане относящихся к этому предельных значений для отходящего газа не являются актуальными.
По сравнению с традиционным мокрым обеспыливанием, в соответствующем изобретению способе должны подвергаться обработке значительно меньшие количества газа, поскольку при соответствующем изобретению обеспыливании перед стадий удаления пыли не производится никакое разбавление подсасываемым воздухом - например, при традиционном способе после прямого восстановления способом MIDREX® содержащий пыль отходящий газ разбавляется примерно в 10-30 раз по объему. Поскольку используемый согласно изобретению отходящий газ не разбавляется подсасываемым воздухом, конструктивное исполнение частей установки в расчете на образующиеся при разбавлении большие количества газа не требуется. Кроме того, устраняется проблема образования NOx вследствие поступления азота с подсасываемым воздухом, так как подсасываемый воздух для разбавления не подводится.
Добавление обеспыленного отходящего газа к другим компонентам горючего газа для риформера или к восстановительному газу предпочтительно регулируется в зависимости от его состава и/или величины его расхода потока - состава и расхода потока обеспыленного отходящего газа -, который определяется в норм.м3/час. Например, эти параметры могут быть измерены и выведены для предварительного вычисления и регулирования горения в камере сгорания риформера или в печи для восстановительного газа. При сгорании в камере сгорания риформера является благоприятным, что камера сгорания риформера и, соответственно, горелки в камере сгорания риформера, как правило, уже сконструированы и эксплуатируются так, что образование NOx сводится к минимуму. Таким образом, сгорание обеспыленного отходящего газа проводится там с незначительным образованием NOx.
При мокром обеспыливании отходящего газа он охлаждается до температуры около 30-50°С. Обеспыленный отходящий газ затем подвергается сжатию, чтобы, с одной стороны, компенсировать потери давления при его подаче, и, с другой стороны, для установления давления, которое требуется для желательного использования. Давление на выходе из компрессора при этом может быть отрегулировано на желательные значения.
Дополнительным предметом настоящей заявки является устройство для исполнения соответствующего изобретению способа, отличающееся тем, что оно включает
- восстановительную установку с трубопроводом для подачи восстановительного газа, чтобы вводить восстановительный газ в восстановительную установку,
- риформер для получения восстановительного газа каталитическим риформингом газообразных углеводородов, от которого отходит трубопровод для подачи восстановительного газа,
- подводящий трубопровод для горючего газа риформера, чтобы вводить горючий газ для риформера в камеру сгорания риформера,
- устройство для выгрузки продукта,
- входящий в устройство для выгрузки продукта подводящий трубопровод для защитного газа,
- отходящий от устройства для выгрузки продукта трубопровод для выведения отходящего газа,
отличающееся тем, что трубопровод для выведения отходящего газа входит в устройство для мокрого обеспыливания, от которого отходит по меньшей мере одно отводное устройство для выведения обеспыленного отходящего газа в
- подводящий трубопровод для горючего газа риформера
и/или
- камеру сгорания риформера.
Газообразные углеводороды, которые подвергаются риформингу, зачастую, по меньшей мере частично, подводятся с природным газом.
Дополнительным предметом настоящей заявки является устройство для исполнения соответствующего изобретению способа, отличающееся тем, что оно включает
- восстановительную установку с трубопроводом для подачи восстановительного газа, чтобы вводить восстановительный газ в восстановительную установку,
- печь для восстановительного газа в трубопроводе для подачи восстановительного газа, в которую входит трубопровод для подачи горючего печного газа,
- устройство для выгрузки продукта,
- входящий в устройство для выгрузки продукта подводящий трубопровод для защитного газа,
- отходящий от устройства для выгрузки продукта трубопровод для выведения отходящего газа,
отличающееся тем, что
трубопровод для выведения отходящего газа входит в устройство для мокрого обеспыливания, от которого отходит по меньшей мере одно отводное устройство для выведения обеспыленного отходящего газа в трубопровод для подачи горючего печного газа.
Дополнительным предметом настоящей заявки является устройство для исполнения соответствующего изобретению способа, отличающееся тем, что оно включает
- восстановительную установку с трубопроводом для подачи восстановительного газа, чтобы вводить восстановительный газ в восстановительную установку,
- устройство для выгрузки продукта,
- входящий в устройство для выгрузки продукта подводящий трубопровод для защитного газа,
- отходящий от устройства для выгрузки продукта трубопровод для выведения отходящего газа,
отличающееся тем, что
трубопровод для выведения отходящего газа входит в устройство для мокрого обеспыливания, от которого отходит по меньшей мере одно отводное устройство для выведения обеспыленного отходящего газа в трубопровод для подачи восстановительного газа в восстановительную установку.
Восстановительная установка представляет собой, например, восстановительную шахту, в которую сырьевой материал загружается сверху, и продукт выводится снизу; при проходе по шахте под действием силы тяжести сверху вниз происходит восстановление посредством восстановительного газа. Такая восстановительная шахта действует, например, в MIDREX®-способе с восстановительным газом под давлением 0,03-0,3 МПа (манометрическим); повышенное давление по сравнению с атмосферным давлением в окружающей среде.
Устройство для выгрузки продукта включает, например, разгрузочный элемент и устройство для транспортирования материала. При этом оно может представлять собой, например, трубу для выгрузки материала в соединении с трубопроводом для подачи защитного газа, и, например, речь может идти о лопастном барабанном питателе.
В случае MIDREX®-способа устройство для транспортирования материала находится под меньшим давлении, сравнительно с восстановительной шахтой, или без повышенного давления, по сравнению с атмосферным давлением в окружающей среде. Как уже было описано во введении, соответствующее устройство для транспортирования материала в MIDREX®-способе обычно называется камерой для выгрузки продукта, соответственно камерой для выведения продукта PDC. Разгрузочный элемент, в связи с MIDREX®-способом, часто называется динамическим шлюзовым затвором - смотри патентный документ WO2008123962 - или динамическим газовым затвором.
Трубопровод для выведения отходящего газа может отходить, например, от PDC.
Трубопровод для выведения отходящего газа входит в устройство для мокрого обеспыливания.
Таким образом, заявка направлена на устройство для исполнения способа согласно пункту 1 или 2 формулы изобретения, отличающееся тем, что оно включает
- восстановительную установку (1) с трубопроводом (2) для подачи восстановительного газа, чтобы вводить восстановительный газ в восстановительную установку,
- устройство (3) для выгрузки продукта,
- входящий в устройство (3) для выгрузки продукта подводящий трубопровод (4) для защитного газа,
- отходящий от устройства для выгрузки продукта трубопровод (5) для выведения отходящего газа,
а также, необязательно, по меньшей мере один компонент из группы, состоящей из компонентов a, b, c
а)
- риформера (8) для получения восстановительного газа каталитическим риформингом газообразных углеводородов, от которого отходит трубопровод (2) для подачи восстановительного газа,
- подводящего трубопровода (9) для горючего газа риформера, чтобы вводить горючий газ для риформера в камеру (12) сгорания риформера (8),
b)
- печи (10) для восстановительного газа в трубопроводе (2) для подачи восстановительного газа, в которую входит трубопровод (11) для подачи горючего печного газа,
отличающееся тем, что
трубопровод (5) для выведения отходящего газа входит в устройство (7) для мокрого обеспыливания, от которого отходит по меньшей мере одно отводное устройство (7) для выведения обеспыленного отходящего газа в трубопровод для подачи восстановительного газа в
по меньшей мере один компонент из группы, состоящей из компонентов d, e, f
d) - подводящего трубопровода (9) для горючего газа риформера
и/или
- камеры сгорания риформера (8)
е)
- трубопровода (11) для подачи горючего печного газа
f)
трубопровода (2) для подачи восстановительного газа, для подачи восстановительного газа в восстановительную установку.
Соответствующие изобретению устройства предпочтительно включают по меньшей мере одно регулировочное устройство для подачи обеспыленного отходящего газа в
подводящий трубопровод для горючего газа риформера и/или
камеру сгорания риформера, и/или
трубопровод для подачи горючего печного газа, и/или
трубопровод для подачи восстановительного газа,
предпочтительно в зависимости от состава и/или расхода потока обеспыленного отходящего газа.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение разъясняется в вариантах осуществления с помощью следующих схематических примерных Фигур.
Фигура 1 показывает вариант осуществления соответствующего изобретению устройства.
Фигура 2 показывает вариант осуществления соответствующего изобретению устройства, в котором проводится каталитический риформинг, например, по MIDREX®-технологии.
Фигура 3 показывает вариант осуществления соответствующего изобретению устройства, в котором восстановительный газ получается из установки газификации угля или из COREX®-установки системы прямого восстановления COREX®-DR.
Фигура 4 показывает дополнительный вариант осуществления соответствующего изобретению устройства.
Описание вариантов осуществления изобретения
Фигура 1 схематически показывает отдельные аспекты устройства для исполнения соответствующего изобретению способа. Оно включает восстановительную установку 1 с трубопроводом 2 для подачи восстановительного газа, через который горячий восстановительный газ 10 вводится в восстановительную установку 1. Для лучшей наглядности иллюстрация введения содержащих оксиды металлов исходных материалов в качестве сырьевого материала в восстановительную установку была опущена. От восстановительной установки 1 отходит устройство 3 для выгрузки продукта, с помощью которого продукт прямого восстановления выводится из восстановительной установки 1. В устройство 3 для выгрузки продукта открывается трубопровод 4 для подачи защитного газа, через который защитный газ вводится в устройство для выгрузки продукта, чтобы продувать его защитным газом. От устройства 3 для выгрузки продукта отходит трубопровод 5 для удаления отходящего газа; он показан зигзагообразной стрелкой. Отходящий газ из устройства 3 для выгрузки продукта выводится через трубопровод 5 для отведения отходящего газа. Когда устройство для выгрузки продукта включает, например, разгрузочный элемент и устройство для транспортирования материала - что здесь дополнительно не представлено -, то защитный газ может вводиться в разгрузочный элемент, который частично протекает в устройство для транспортирования материала, и из него выводится в виде отходящего газа. Устройство для транспортирования материала могло бы представлять собой, например, лопастной барабанный питатель или рычаг очистителя - по-английски стержневидный скребок. Выводимый продукт обозначен угловатой стрелкой. Трубопровод 5 для отведения отходящего газа входит в устройство 6 для мокрого обеспыливания, в котором отходящий газ подвергается обеспыливанию. От устройства 6 для мокрого обеспыливания отходит отводное устройство 7 для выпуска обеспыленного отходящего газа. То, к чему может быть присоединено отводное устройство 7, более подробно разъясняется в последующих Фигурах.
Фигура 2 схематически показывает устройство, в котором имеется риформер 8 для получения восстановительного газа каталитическим риформингом природного газа, например, согласно MIDREX®-технологии. От него отходит трубопровод 2 для подачи восстановительного газа. Горючий газ для риформера через подводящий трубопровод 9 для горючего газа риформера вводится в камеру 12 сгорания риформера 8. Для лучшей наглядности иллюстрация введения природного газа в риформер 8 была опущена. Уже разъясненные посредством Фигуры 1 части больше подробно не обсуждаются.
Отводное устройство 7 открывается в трубопровод 9 для горючего газа риформера и камеру 12 сгорания риформера 8. Тем самым обеспыленный отходящий газ может быть введен в камеру 12 сгорания риформера 8 или примешан к горючему газу для риформера, чтобы служить в качестве источника энергии при сгорании для получения восстановительного газа каталитическим риформингом.
Фигура 3 схематически показывает устройство, в котором имеется печь 10 для восстановительного газа в трубопроводе 2 для подачи восстановительного газа. Восстановительный газ может происходить, например, из установки газификации угля или из установки COREX® системы прямого восстановления COREX®-DR. Горючий печной газ подводится через трубопровод 11 для подачи горючего печного газа. Уже разъясненные посредством Фигуры 1 части больше подробно не обсуждаются. Отводное устройство 7 открывается в трубопровод 11 для подачи горючего печного газа. Обеспыленный отходящий газ тем самым может быть использован в качестве компонента горючего печного газа при сгорании для нагревания восстановительного газа.
Фигура 4 схематически показывает устройство, в котором отводное устройство 7 открывается в трубопровод 2 для подачи восстановительного газа. Тем самым обеспыленный отходящий газ может служить в качестве компонента восстановительного газа, который вводится в восстановительную установку. Трубопровод для подачи восстановительного газа может отходить, например, как в Фигуре 2, от риформера - таким образом, подача обеспыленного отходящего газа производится не перед риформером в подвергаемый риформингу газ, а она выполняется после риформера в газообразный продукт риформинга. Таким образом, смесь газообразного продукта с обеспыленным отходящим газом в Фигуре 4 образует состоящий из этих обоих компонентов восстановительный газ. Трубопровод для подачи восстановительного газа, как также указано в Фигуре 3, может служить для подачи из установки для газификации угля или из COREX®-установки системы прямого восстановления COREX®-DR как источника других компонентов восстановительного газа.
Разумеется, в трубопроводе для подачи восстановительного газа также может находиться установка для удаления СО2, чтобы перед подачей в восстановительную установку еще и снизить содержание СО2.
Во всех Фигурах может иметься регулировочное устройство для подачи обеспыленного отходящего газа в
подводящий трубопровод для горючего газа риформера, и/или
камеру сгорания риформера, и/или
трубопровод для подачи горючего печного газа, и/или
трубопровод для подачи восстановительного газа,
в зависимости от состава и/или расхода потока обеспыленного отходящего газа, что, однако, для лучшей наглядности дополнительно не иллюстрировано.
Хотя изобретение было иллюстрировано и описано более подробно посредством предпочтительных примерных вариантов осуществления, изобретение не ограничивается раскрытыми примерами, и другие вариации могут быть выведены из него специалистом без выхода за пределы области правовой защиты изобретения.
Изобретение согласно настоящей заявке также включает полное содержание патентных документов WO08123962, US4188022, WO2011012448, WO2011012452.
Список цитированных источников
Патентные документы
WO2011012452
WO2008123962
US4188022
WO2011012448
Список ссылочных позиций
1 восстановительная установка
2 трубопровод для подачи восстановительного газа
3 устройство для выгрузки продукта
4 трубопровод для подачи защитного газа
5 трубопровод для отведения отходящего газа
6 устройство для мокрого обеспыливания
7 отводное устройство
8 риформер
9 трубопровод для горючего газа риформера
10 печь для восстановительного газа
11 трубопровод для подачи горючего печного газа
12 камера сгорания
Изобретение относится к способу прямого восстановления содержащих оксиды металлов исходных материалов с образованием металлизированного материала контактом с горячим восстановительным газом в восстановительной установке. Причем продукт прямого восстановления выгружают из восстановительной установки через устройство для выгрузки продукта, которое продувают защитным газом и из которого отходящий газ выводят и затем подвергают обеспыливанию. По меньшей мере частичное количество обеспыленного отходящего газа используют в качестве источника энергии при сжигании для получения восстановительного газа и/или в качестве компонента горючего печного газа при сгорании для нагревания восстановительного газа. Изобретение также относится к устройству для осуществления способа. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
1. Способ прямого восстановления содержащих оксиды металлов, предпочтительно содержащих оксиды железа, исходных материалов с образованием металлизированного материала посредством контакта с горячим восстановительным газом в восстановительной установке (1), причем продукт прямого восстановления выгружают из восстановительной установки (1) с помощью устройства (3) для выгрузки продукта, которое продувают защитным газом и из которого отходящий газ выводят и затем подвергают обеспыливанию,
отличающийся тем, что
по меньшей мере частичное количество обеспыленного отходящего газа используют
- в качестве источника энергии при сжигании для получения восстановительного газа каталитическим риформингом
и/или
- в качестве компонента печного горючего газа при сгорании для нагревания восстановительного газа.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что добавление обеспыленного отходящего газа к другим компонентам горючего газа для риформера производят с регулированием в зависимости от его состава и/или его расхода потока.
3. Устройство для прямого восстановления содержащих оксиды металлов, предпочтительно содержащих оксиды железа, исходных материалов с образованием металлизированного материала способом по п. 1 или 2, характеризующееся тем, что оно содержит
- восстановительную установку (1) с трубопроводом (2) для подачи восстановительного газа, чтобы вводить восстановительный газ в восстановительную установку,
- риформер (8) для получения восстановительного газа каталитическим риформингом газообразных углеводородов, от которого отходит трубопровод (2) для подачи восстановительного газа,
- подводящий трубопровод (9) для горючего газа риформера, чтобы вводить горючий газ для риформера в камеру (12) сгорания риформера (8),
- устройство (3) для выгрузки продукта,
- входящий в устройство (3) для выгрузки продукта подводящий трубопровод (4) для защитного газа,
- отходящий от устройства для выгрузки продукта трубопровод (5) для выведения отходящего газа,
при этом трубопровод (5) для выведения отходящего газа входит в устройство (6) для мокрого обеспыливания, от которого отходит по меньшей мере одно отводное устройство (7) для выведения обеспыленного отходящего газа в
- подводящий трубопровод (9) для горючего газа риформера
и/или
- камеру сгорания риформера (8).
4. Устройство для прямого восстановления содержащих оксиды металлов, предпочтительно содержащих оксиды железа, исходных материалов с образованием металлизированного материала способом по п. 1 или 2, характеризующееся тем, что оно содержит
- восстановительную установку (1) с трубопроводом (2) для подачи восстановительного газа, чтобы вводить восстановительный газ в восстановительную установку,
- печь (10) для восстановительного газа в трубопроводе (2) для подачи восстановительного газа, в которую входит трубопровод (11) для подачи горючего печного газа,
- устройство (3) для выгрузки продукта,
- входящий в устройство (3) для выгрузки продукта подводящий трубопровод (4) для защитного газа,
- отходящий от устройства (3) для выгрузки продукта трубопровод (5) для выведения отходящего газа,
при этом трубопровод (5) для выведения отходящего газа входит в устройство (6) для мокрого обеспыливания, от которого отходит по меньшей мере одно отводное устройство (7) для выведения обеспыленного отходящего газа в трубопровод (11) для подачи горючего печного газа.
5. Устройство по п. 3 или 4, отличающееся тем, что оно содержит по меньшей мере одно регулировочное устройство для подачи обеспыленного отходящего газа в
подводящий трубопровод (9) для горючего газа риформера и/или камеру (12) сгорания риформера (8) и/или
трубопровод (11) для подачи горючего печного газа,
предпочтительно в зависимости от состава и/или расхода потока обеспыленного отходящего газа.
| US 4188022 A1, 12.02.1980 | |||
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ п-АМИНОФЕНИЛТРИФТОРМЕТИЛСУЛЬФОНА | 0 |
|
SU166679A1 |
| СПОСОБ ПРЯМОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ СОДЕРЖАЩЕГО ОКСИДЫ ЖЕЛЕЗА МАТЕРИАЛА (ВАРИАНТЫ) И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА (ВАРИАНТЫ) | 1995 |
|
RU2122035C1 |
