EP0931840A1 - Verfahren und Anlage zur Reduktion von Eisenerz im Hochofen - Google Patents
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
- C21B5/001—Injecting additional fuel or reducing agents
Definitions
- the invention relates to a method and a system for Reduction of iron ore in the blast furnace to pig iron with the help of Carbon, a subset of the carbon Iron ore in the form of coke is added to the For loosening and supporting the bulk goods column and thus its Gassing in the blast furnace ensures and the rest Carbon subset as a substitute reducing agent in the Blast furnace is blown.
- the simplest and most reliable way of introducing the substitute reducing agents into the blast furnace is through the addition of the wind forms of the blast furnace.
- the substitute reducing agents are first burned with hot wind to CO 2 and H 2 O and then reduced to CO and H 2 when they hit the coke.
- the aim is to ensure that the substitute reducing agent is completely burned or gasified in the oxidizing mold area of the frame zone, while at the same time protecting the blow molds and wind pipes from destruction as a result of premature combustion of the substitute reducing agent.
- the task is procedurally with the characterizing measures of claim 1 and with plant solved the characterizing features of claim 7, that the whole that constitutes the substitute reducing agent Part of the carbon before it is blown into the furnace one spatially separated from the blast furnace Gasification reactor by gasification in a low nitrogen Reducing gas is converted.
- the measure according to the invention which from the Substitute reducing agent to be formed outside the reducing gas Blow molding the blast furnace in a separate gasification reactor to generate, it becomes possible to create a low nitrogen To produce reducing gas with the highest possible temperature as a reducing gas via the blow molds in the blast furnace is injected.
- the reducing gas is therefore in its Temperature set so that in piping with or transported to the blow molds without fireproof linings can be.
- a complex gas cleaning and desulfurization of the reducing gas generated can be omitted, since the directly blown-in substitute reducing agents Post-cleaning can not be carried out, and the in Reduction gas entrained dust harmless before the blow molds afterburns.
- the one for the external gasification of the substitute reducing agents necessary energy can be obtained by burning top gas and / or by a supplied fuel and / or by the Decoupling heat from the hot wind generation, which at Generation of the reducing gas outside the blast furnace an existing blast furnace system after the conversion is oversized.
- the enrichment is of the hot wind with oxygen, when blowing in solid Substitute reducing agents for the gasification of the Substitute reducing agent and for setting the Flame temperature before the blow molds is no longer necessary. This no longer required oxygen can be used for Gasification reactions are used.
- the wind requirement is significantly reduced by the measure of the invention.
- the measure of the invention For example, at the coal blowing rates of around 100 kg / t pig iron that have been customary to date, around 350 Nm 3 / t pig iron wind with a nitrogen quantity of around 240 Nm 3 / t pig iron are required.
- this amount of nitrogen is eliminated in whole or in part, ie the amount of reducing gas can be increased by this amount in the blast furnace without disadvantageously increasing the flow rates of the reducing gas in the blast furnace.
- a significant increase in the output of the blast furnace is possible, and the calorific value of the blast furnace gas is also increased due to the lack of nitrogen.
- a plant in which the method of the invention is carried out can already be done with little effort Install existing blast furnace systems. It consists of a gasification reactor connected to the pipeline Blast furnace is connected to that in the gasification reactor generated reducing gases in the individual blow molds can be initiated.
- the temperature of the reducing gas is set to be one for transportation and the Distribution has favorable value.
- the gasification reactor is one if necessary Processing plant upstream to the Substitute reducing agents to those necessary for their gasification Properties such as grain size, degree of dryness as well Process carbon content.
- the replacement reducing agent (11) from a carbon carrier is first fed to a processing plant (10) in which it crushed, dried and also if necessary required, for example in the case of waste materials, to a for the gasification required concentration of carbon becomes.
- the replacement reducing agent prepared in this way becomes via a suitable transport unit (12) Gasification reactor (16), for example a fluidized bed reactor fed. If a preparation of the substitute reducing agent (11) is not necessary, this is done using a suitable Transport unit (11 ') past the processing plant (10) fed into the transport unit (12).
- the gasification residues resulting from the gasification (24) leave the gasification reactor (16) via a Discharge device (18).
- a gas cleaning system (not in the drawing shown) for cleaning the reducing gas from the Blast furnace operation disruptive components are arranged.
- the gasification in the Gasification reactor (16) individually to the given Adjust feed material, which in cooperation with the Processing plant and possibly with a Gas cleaning system also from difficult to process Substances such as waste mixtures (Plastic waste, dried sewage sludge, etc.) usable reducing gas (19) can be generated.
- Waste mixtures Plastic waste, dried sewage sludge, etc.
- usable reducing gas (19) can be generated.
- the embodiment shown in the drawing figure can be easily implemented in new systems or in a integrate existing blast furnace system, depending on the Condition of the feed materials to be gasified as well additional system parts such as cooling device, Blast furnace combustion equipment, processing plant are eliminated can.
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Abstract
Description
Claims (7)
- Verfahren zur Reduktion von Eisenerz im Hochofen zu Roheisen mit Hilfe von Kohlenstoff, wobei eine Teilmenge des Kohlenstoffs dem Eisenerz in Form von Koks zugemischt wird, der die Auflockerung und Stützung der Schüttgutsäule und damit deren Durchgasung im Hochofen sicherstellt und die restliche Kohlenstoffteilmenge als "Ersatzreduktionsmittel" in den Hochofen eingeblasen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte, das "Ersatzreduktionsmittel" (11) bildende Kohlenstoffteilmenge vor ihrer Einblasung in den Hochofen (22) in einem vom Hochofen (22) räumlich getrennt angeordneten Vergasungsreaktor (16) durch Vergasung in ein Stickstoffarmes oder stickstofffreies Reduktionsgas (19) umgewandelt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass das im Vergasungsreaktor (16) erzeugte Reduktionsgas (19) in seiner Temperatur so eingestellt wird, dass es in Rohrleitungen (21) mit oder ohne feuerfeste Auskleidungen zum Hochofen (22) transportiert werden kann.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die für die Vergasung der Ersatzreduktionsmittel (11) im Vergasungsreaktor (16) benötigte Energie durch die Verbrennung eines Brennstoffs (13) und/oder durch Gichtgasverbrennung (15) und/oder durch Auskopplung von Wärme aus der Heißwinderzeugung (14) aufgebracht wird, und die Vergasungsreaktion durch Sauerstoff, der bisher dem Heißwind zugesetzt wurde, gefördert wird.
- Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Reduktionsgasmenge (19) um die eingesparte Stickstoffmenge erhöht wird, die bei der sonst üblichen Einblasung von Kohlenstoffträgern in den Hochofen (22) im Reduktionsgas (19) enthalten ist.
- Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Ersatzreduktionsmittel (11) Feinkohle verwendet wird.
- Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Ersatzreduktionsmittel (11) kohlenstoffhaltige Abfallprodukte, wie beispielsweise Klärschlamm, Kunststoffabfälle, Autoreifen etc. verwendet werden.
- Anlage zur Reduktion von Eisenerz im Hochofen (22) zu Roheisen mit Hilfe von Kohlenstoff, wobei eine Teilmenge des Kohlenstoffs dem Eisenerz in Form von Koks zugemischt wird, der die Auflockerung und Stützung der Schüttgutsäule und damit deren Durchgasung im Hochofen (22) sicherstellt und die restliche Kohlenstoffteilmenge als "Ersatzreduktionsmittel" in den Hochofen (22) eingeblasen wird, zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch,einen außerhalb des Hochofens (22) angeordneten Vergasungsreaktor (16), der über Rohrleitungen (21) mit dem Hochofen (22) verbunden ist, zur Einleitung der im Vergasungsreaktor (16) erzeugten Reduktionsgase (19) in den Hochofen (22),falls erforderlich einer Kühlvorrichtung (20), die dem Vergasungsreaktor (16) nachgeordnet ist, zur Kühlung der Reduktionsgase (19) auf eine für ihren Transport zum Hochofen (22) günstige Temperatur,eine dem Vergasungsreaktor (16) vorgeschaltete Aufbereitungsanlage (10), in der die zum Einsatz gelangenden Ersatzreduktionsmittel (11) auf die Kohlenstoffkonzentration aufbereitet werden.
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