KR100930680B1 - 용철제조장치 및 용철제조방법 - Google Patents
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Abstract
Description
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- 철광석을 환원하여 환원철을 제조하는 하나 이상의 환원로,상기 환원로와 연결되어 상기 환원철이 장입되고, 괴상 탄재가 장입되며, 산소가 취입되어 용철을 제조하는 용융가스화로,상기 환원로로부터 배출되는 배가스를 상기 환원로로 순환시키는 배가스 공급관,상기 배가스 공급관에 설치되어 상기 배가스에 함유된 수소의 양을 증가시키는 하나 이상의 개질기 및상기 배가스 공급관에 설치되어 상기 배가스를 압축시키는 압축기를 포함하고,상기 하나 이상의 개질기는 WGSR(water gas shift reactor, 수성가스 전환 반응기) 또는 PSA(pressure swing absorber, 압력 순환 흡착기)이며,상기 하나 이상의 개질기는 복수의 개질기들을 포함하고, 상기 복수의 개질기들은 WGSR 및 PSA를 포함하며,상기 압축기는 상기 WGSR의 전단 또는 후단에 상기 WGSR과 나란히 위치하는 용철제조장치.
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- 제1항에 있어서,상기 WGSR는 상기 배가스에 함유된 일산화탄소를 상기 수소로 변환시키고, 상기 PSA는 상기 배가스에 함유된 이산화탄소를 흡착하는 용철제조장치.
- 제5항에 있어서,상기 WGSR을 통과한 수소는 상기 배가스의 38vol% 이상이고 100vol% 미만인 용철제조장치.
- 제1항에 있어서,상기 PSA는 상기 배가스로부터 수소를 추출하여 배출하는 용철제조장치.
- 제7항에 있어서,상기 PSA로부터 배출된 수소는 상기 배가스의 97vol% 이상이고 100vol% 미만인 용철제조장치.
- 제1항에 있어서,상기 환원로에 연결되어 상기 환원로에 증기를 취입하는 증기 취입기를 더 포함하는 용철제조장치.
- 제1항에 있어서,상기 환원로는 충전층형 환원로 또는 유동층형 환원로인 용철제조장치.
- 제1항에 있어서,상기 환원로가 유동층형 환원로인 경우, 상기 하나 이상의 환원로는 복수의 유동환원로들을 포함하고,상기 복수의 유동환원로들은,상기 철광석을 예열하는 제1 유동환원로,상기 제1 유동환원로와 연결되어 상기 예열된 철광석을 예비 환원하는 제2 유동환원로, 및상기 제2 유동환원로와 연결되어 상기 예비 환원된 철광석을 최종 환원하는 제3 유동환원로를 포함하며,상기 용철제조장치는, 상기 제1 유동환원로 및 상기 제2 유동환원로 사이에 설치되어 상기 제1 유동환원로에 증기를 취입하는 증기취입기를 더 포함하는 용철제조장치.
- 제1항에 있어서,상기 용융가스화로로부터 배출되는 환원가스를 상기 환원로에 공급하는 환원가스 공급관을 더 포함하고, 상기 환원가스 공급관은 상기 배가스 공급관과 연결된 용철제조장치.
- 제1항에 있어서,상기 배가스 공급관은 상기 용융가스화로에 설치되어 상기 산소를 취입하는 풍구를 통해 상기 배가스를 상기 용융가스화로에 공급하고, 상기 배가스는 상기 용융가스화로를 거쳐서 상기 환원로로 순환되는 용철제조장치.
- 철광석을 환원로에 장입하여 환원철을 제조하는 단계,괴상 탄재를 용융가스화로에 장입하는 단계,상기 용융가스화로에 상기 환원철을 장입하는 단계,상기 용융가스화로에 산소를 취입하여 상기 환원철을 용융함으로써 용철을 제조하는 단계,상기 환원로와 연결되어 상기 환원로에서 배출된 배가스를 공급하는 배가스 공급관에 설치된 하나 이상의 개질기가 상기 배가스를 개질하여 상기 배가스에 함유된 수소의 양을 증가시키는 단계,상기 개질된 배가스를 상기 환원로에 공급하는 단계 및상기 배가스 공급관에 설치된 압축기에 의해 상기 배가스를 압축하는 단계를 포함하고,상기 배가스에 함유된 수소의 양을 증가시키는 단계에서,상기 하나 이상의 개질기는 WGSR 또는 PSA이며, 상기 하나 이상의 개질기는 복수의 개질기들을 포함하고, 상기 복수의 개질기들은 WGSR 및 PSA를 포함하며,상기 배가스를 압축하는 단계에서,상기 압축기는 상기 WGSR의 전단 또는 후단에 상기 WGSR과 나란히 위치하는 용철제조방법.
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- 제14항에 있어서,상기 배가스를 압축하는 단계 이후에 상기 배가스에 함유된 수소의 양을 증가시키는 단계가 이루어지는 용철제조방법.
- 제14항에 있어서,상기 WGSR은 상기 배가스에 함유된 일산화탄소를 상기 수소로 변환시키고, 상기 PSA는 상기 배가스에 함유된 이산화탄소를 흡착하는 용철제조방법.
- 제19항에 있어서,상기 WGSR을 통과한 수소는 상기 배가스의 38vol% 이상이고 100vol% 미만인 용철제조방법.
- 제14항에 있어서,상기 PSA는 상기 배가스로부터 수소를 추출하여 배출하는 용철제조방법.
- 제21항에 있어서,상기 PSA로부터 배출된 수소는 상기 배가스의 97vol% 이상이고 100vol% 미만인 용철제조방법.
- 제14항에 있어서,상기 환원로에 증기를 취입하는 단계를 더 포함하는 용철제조방법.
- 제23항에 있어서,상기 환원철을 제조하는 단계는,상기 철광석을 예열하는 단계,상기 예열된 철광석을 예비 환원하는 단계, 및상기 예비 환원한 철광석을 최종 환원하는 단계를 포함하고,상기 증기는 상기 철광석을 예열하는 단계에서 사용되는 용철제조방법.
- 제14항에 있어서,상기 환원철을 제조하는 단계에서, 상기 환원로는 충전층형 환원로 또는 유동층형 환원로인 용철제조방법.
- 제14항에 있어서,상기 용융가스화로에서 생성된 환원가스를 상기 환원로에 공급하는 단계를 더 포함하고, 상기 개질된 배가스를 상기 환원로에 공급하는 단계에서 상기 개질된 배가스는 상기 환원가스와 혼합되어 상기 환원로에 공급되는 용철제조방법.
- 제14항에 있어서,상기 용철을 제조하는 단계에서, 상기 산소는 상기 용융가스화로에 설치된 풍구를 통하여 상기 용융가스화로에 공급되고, 상기 개질된 배가스를 상기 환원로에 공급하는 단계에서, 상기 개질된 배가스는 상기 풍구를 통하여 상기 용융가스화로에 공급되고, 상기 개질된 배가스는 상기 용융가스화로를 거쳐서 상기 환원로에 공급되는 용철제조방법.
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