RU2339702C2

RU2339702C2 - Facility for hot metal manufacturing, directly using small or lump coal and powdered iron ores, method for its production, complete steel mill, using this facility and this manufacturing method

Info

Publication number: RU2339702C2
Application number: RU2006119217/02A
Authority: RU
Inventors: Чанг О КАНГ (KR); Чанг О КАНГ; Деук Чае КИМ (KR); Деук Чае КИМ; Ху Геун ЛИ (KR); Ху Геун ЛИ; Санг Хун ДЖУ (KR); Санг Хун ДЖУ; Мьоунг Кьюн СИН (KR); Мьоунг Кьюн СИН; Джин Тае КИМ (KR); Джин Тае КИМ; Гу ЛИ (KR); Гу ЛИ; Санг Хьюн КИМ (KR); Санг Хьюн КИМ; ван Ги КИМ (KR); ван Ги КИМ; Томас ЭДЕР (AT); Томас ЭДЕР
Original assignee: Поско; Фест-Алпине Индустрианлагенбау ГмбХ унд Ко
Priority date: 2003-12-05
Filing date: 2004-12-06
Publication date: 2008-11-27
Also published as: CN102031324A; UA84305C2; DE602004029605D1; CN102031324B; KR20050054849A; KR101128939B1; RU2006119217A; ATE484600T1

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: group of inventions concerns options of method and facility for hot metal manufacturing using small or lump coal and powdered iron ores and holding of high factor of iron-bearing ores reduction during reduction by gas of iron-bearing ores using reducing coal gas produced from coal. Group of inventions also includes complete steel mill using facility for hot metal manufacturing providing receiving of hot-rolled steel sheet, and also its manufacturing method.

EFFECT: creation of facility for hot metal manufacturing with holding of high factor of iron-bearing ores reduction during reduction by gas of iron-bearing ores using reducing coal gas produced from coal.

42 cl, 8 dwg

Description

(а) Область применения изобретения(a) Scope of the invention

Настоящее изобретение относится к установке для изготовления жидкого чугуна, способу его изготовления, комплексному сталелитейному заводу, использующему эту установку и способ изготовления, и более конкретно к установке для изготовления жидкого чугуна, непосредственно использующей мелкие или кусковые угли и пылевидные железосодержащие руды, способу его изготовления, комплексному сталелитейному заводу, использующему эту установку и способ изготовления.The present invention relates to a plant for the manufacture of molten iron, a method for its manufacture, an integrated steel mill using this plant and method of manufacture, and more particularly, to a plant for the manufacture of molten iron directly using fine or lump coals and pulverized iron ores, to a method for its manufacture, an integrated steel mill using this installation and manufacturing method.

(б) Уровень техники(b) The prior art

Черная металлургия и сталелитейное производство являются центральной промышленностью, которая поставляет основные материалы, требуемые при конструировании и изготовлении автомобилей, кораблей, бытовых приборов, и т.д. Более того, это промышленность, которая прогрессировала от зари истории человечества. Металлургические заводы, которые играют главнейшую роль в черной металлургии и сталелитейной промышленности, выпускают сталь из жидкого чугуна и затем поставляют ее потребителям после получения жидкого чугуна (т.е. передельного чугуна в расплавленном состоянии), используя железные руды и угли в качестве исходных материалов.Ferrous metallurgy and steel production are the central industry, which supplies the basic materials required in the design and manufacture of cars, ships, household appliances, etc. Moreover, it is an industry that has progressed from the dawn of human history. Metallurgical plants, which play a major role in ferrous metallurgy and the steel industry, produce steel from liquid iron and then supply it to consumers after receiving liquid iron (i.e., pig iron in molten state), using iron ores and coal as raw materials.

В настоящее время приблизительно 60% мирового производства железа выпускают, используя доменный процесс, который разрабатывали с 14 века. Согласно доменному процессу кокс, получаемый при использовании железной руды и битуминозного угля в качестве сырья, которые прошли через процесс спекания, помещают в доменную печь и в печь подают кислород, чтобы восстановить железную руду до железа, получая таким образом жидкий чугун. Доменный процесс, который используют для производства большей части жидкого чугуна, требует, чтобы сырье имело твердость по меньшей мере заранее определенного уровня и размер зерна, который может обеспечить вентиляцию в печи, принимая во внимание характеристики реакции. По этой причине кокс, который получают путем обработки специального необогащенного угля, требуется в качестве источника углерода, предназначенного для использования в качестве топлива и восстановителя. Также спеченная руда, которая прошла через последовательный процесс агломерации, требуется в качестве источника железа. В соответствии с этим современный доменный процесс требует оборудования для предварительной обработки сырья, такого как оборудование для изготовления кокса и оборудование для спекания. Более того, необходимо иметь вспомогательные приспособления в добавление к доменной печи и оборудование для предотвращения и сведения к минимуму загрязнения, вызываемого вспомогательными приспособлениями. Следовательно, значительный вклад в дополнительные приспособления и оборудование приводит к увеличению стоимости производства.Currently, approximately 60% of global iron production is produced using a blast furnace process that has been developed since the 14th century. According to the blast furnace process, coke obtained by using iron ore and bituminous coal as raw materials that have passed through the sintering process is placed in a blast furnace and oxygen is supplied to the furnace to reduce iron ore to iron, thereby producing molten iron. The blast furnace process, which is used to produce the majority of molten iron, requires that the raw materials have a hardness of at least a predetermined level and grain size that can provide ventilation in the furnace, taking into account the reaction characteristics. For this reason, coke, which is obtained by processing special raw coal, is required as a carbon source for use as a fuel and a reducing agent. Also, sintered ore that has gone through a sequential agglomeration process is required as a source of iron. Accordingly, a modern blast furnace process requires equipment for the preliminary processing of raw materials, such as equipment for the manufacture of coke and sintering equipment. Moreover, it is necessary to have accessories in addition to the blast furnace and equipment to prevent and minimize contamination caused by the accessories. Consequently, a significant contribution to additional devices and equipment leads to an increase in the cost of production.

Чтобы решить эти проблемы, связанные с доменным процессом, по всему миру на металлургических заводах предпринимают значительные усилия для разработки процесса восстановительной плавки, который производит жидкий чугун путем непосредственного использования мелких углей в качестве топлива и восстановителя, используя при этом в качестве источника железа непосредственно пылевидные руды, которые составляют долю более 80% от мирового производства руды.To solve these problems associated with the blast furnace process, significant efforts are being made at metallurgical plants around the world to develop a reduction smelting process that produces molten iron by the direct use of small coals as fuel and a reducing agent, while using directly pulverized ores as an iron source , which account for more than 80% of global ore production.

В качестве примера такого процесса восстановительной плавки в патенте США № 5534064 описан способ изготовления жидкого чугуна с использованием пылевидных железных руд и кусковых углей. В этом случае вся установка включает многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем и плавильный аппарат-газогенератор с уплотненным слоем который соединен с конечной стадией многостадийного реакторного блока с псевдоожиженным слоем, так что источник мелкого железа можно непосредственно использовать благодаря характеристике псевдоожиженного слоя реактора с псевдоожиженным слоем. Однако так как необходимо обеспечивать заранее установленное пространство внутри уплотненного слоя плавильного аппарата-газогенератора, интервал размеров зерен углей, которые непосредственно загружают в плавильный аппарат-газогенератор, ограничен. Более того, источник мелкого угля, уменьшающегося в многостадийном реакторе с псевдоожиженным слоем, нужно непрерывно подавать в плавильный аппарат-газогенератор. Таким образом, существует потребность в специальном способе загрузки. Более конкретно, так как допустимый интервал размеров зерен угля, который используют в качестве топлива и восстановителя, ограничен, значительное количество мелких углей, которые образуются во время добычи угля, при транспортировке и хранении на открытом воздухе нельзя использовать. Далее, в процессе работы блока с уплотненным слоем значительное количество источника мелкого железа нельзя использовать в качестве источника железа. Более того, в процессе работы реакторного блока с псевдоожиженным слоем необходимо обеспечивать дополнительную установку для непрерывной загрузки мелкого восстановленного железа, выгружаемого из реактора с псевдоожиженным слоем, в плавильный аппарат-газогенератор.As an example of such a reduction smelting process, US Pat. No. 5,534,064 describes a method for manufacturing molten iron using pulverized iron ores and lump coals. In this case, the entire installation includes a multi-stage fluidized-bed reactor unit and a gas-filled melting apparatus-gas generator that is connected to the final stage of the multi-stage fluidized-bed reactor unit, so that the source of small iron can be directly used due to the characteristic of the fluidized bed of the fluidized-bed reactor. However, since it is necessary to provide a predetermined space inside the densified layer of the melter-gasifier, the size range of the grain grains of coal that are directly charged into the melter-gasifier is limited. Moreover, the source of fine coal, decreasing in a multi-stage fluidized bed reactor, must be continuously fed into the melter-gas generator. Thus, there is a need for a special loading method. More specifically, since the allowable grain size range of coal, which is used as fuel and a reducing agent, is limited, a significant amount of small coals that are formed during coal mining cannot be used during transportation and storage in the open air. Further, during the operation of the unit with a compacted layer, a significant amount of a source of small iron cannot be used as a source of iron. Moreover, during the operation of the fluidized bed reactor unit, it is necessary to provide an additional installation for the continuous loading of fine reduced iron discharged from the fluidized bed reactor into a gas generator melter.

В патенте США № 5961690 описан способ изготовления всей продукции из жидкого передельного чугуна или расплавленной стали и установку для осуществления этого способа. Здесь описаны способ и установка для изготовления жидкого чугуна путем соединения многостадийного реакторного блока с псевдоожиженным слоем и плавильного аппарата-газогенератора, в то же время предотвращающие прилипание. Здесь часть потока восстановительного газа, который вытекает из конечного реактора в реактор предварительного восстановления, отделяют, охлаждают до комнатной температуры и сжимают. Затем отделенный восстановительный газ снова подают в конечный реактор, после удаления СО₂, содержащегося в отделенном восстановительном газе, чтобы увеличить количество восстановительного газа и таким образом восстановить железную руду. В это время температуру газа, предназначенного для подачи в конечный реактор, повышают с помощью дополнительного нагревателя до заранее определенной температуры, прежде чем его подают в конечный реактор, сохраняя таким образом температуру внутри конечного реактора.US Pat. No. 5,961,690 describes a method for manufacturing all products from liquid pig iron or molten steel and an apparatus for implementing this method. Described here is a method and apparatus for manufacturing molten iron by connecting a multi-stage fluidized bed reactor unit and a gas generator smelter, while preventing sticking. Here, part of the flow of reducing gas that flows from the final reactor to the pre-reduction reactor is separated, cooled to room temperature and compressed. Then, the separated reducing gas is again fed to the final reactor, after removal of the CO ₂ contained in the separated reducing gas, in order to increase the amount of reducing gas and thereby reduce iron ore. At this time, the temperature of the gas to be supplied to the final reactor is raised with an additional heater to a predetermined temperature before it is supplied to the final reactor, thereby preserving the temperature inside the final reactor.

Далее, в качестве способа повышения температуры восстановительного газа комнатной температуры рассматривают схему теплообмена, в которой температуру повышают путем контакта с дополнительно подаваемым высокотемпературным газом, или схему саморазогрева. В схеме саморазогрева часть восстановительного газа комнатной температуры сжигают и теплоту его сгорания используют для повышения температуры восстановительного газа. Однако в схеме теплообмена требуется дополнительный газ для получения высокотемпературного газа. В схеме саморазогрева количество компонентов восстановительного газа, таких как СО, Н₂ и т.д., имеющихся в восстановительном газе, предназначенном для подачи в конечный реактор, уменьшается из-за сгорания части газа комнатной температуры. Более того, в обеих схемах температуру газа комнатной температуры нужно непосредственно повышать, так что уменьшается тепловой коэффициент полезного действия в течение времени повышения температуры, увеличивая таким образом расход энергии в течение процесса.Further, as a method of increasing the temperature of the reducing gas at room temperature, a heat exchange circuit is considered in which the temperature is increased by contact with an additionally supplied high-temperature gas, or a self-heating circuit. In the self-heating scheme, part of the room-temperature reducing gas is burned and its calorific value is used to raise the temperature of the reducing gas. However, an additional gas is required in the heat exchange circuit to produce high temperature gas. In the self-heating scheme, the amount of components of the reducing gas, such as CO, H ₂ , etc., available in the reducing gas intended for supply to the final reactor is reduced due to the combustion of part of the gas at room temperature. Moreover, in both schemes, the temperature of the gas at room temperature must be directly increased, so that the thermal efficiency decreases during the time the temperature rises, thereby increasing the energy consumption during the process.

В патенте США № 5961690 также описан способ охлаждения отходящего газа из плавильного аппарата-газогенератора до температуры, подходящей для подачи его в конечный реактор. В этом способе часть восстановительного газа, которая предназначена для повторной подачи в конечный реактор, отделяют перед ее нагреванием и затем смешивают с отходящим газом из плавильного аппарата-газогенератора.US Pat. No. 5,961,690 also discloses a method of cooling off-gas from a smelter-gas generator to a temperature suitable for supplying it to a final reactor. In this method, a portion of the reducing gas, which is intended for re-supply to the final reactor, is separated before heating and then mixed with the exhaust gas from the smelter-gas generator.

С другой стороны, смола и пыль, которые образуются при нагревании углей и удалении летучих веществ из них в верхней части плавильного аппарата-газогенератора в течение практической работы, последовательно проходят через многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем, наряду с восстановительным газом, выгружаемым из плавильного аппарата-газогенератора. В этом случае, смола постепенно пиролизуется в восстановительном газе и исчезает. Пыль вводят в поток пылевидной руды, последовательно проходящий через многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем по мере перемещения восстановительного газа в каждом из реакторов, и вновь осуществляют ее циркуляцию внутрь плавильного аппарата-газогенератора. Следовательно, количество пыли и смолы, содержащееся в восстановительном газе, уменьшается по мере их прохождения через многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем.On the other hand, the tar and dust that are formed when the coals are heated and the volatiles are removed from them in the upper part of the melter-gasifier during practical work pass sequentially through the multi-stage fluidized bed reactor unit, along with the reducing gas discharged from the smelter -gas generator. In this case, the resin gradually pyrolyzes in the reducing gas and disappears. Dust is introduced into the stream of pulverized ore passing sequentially through a multi-stage fluidized-bed reactor unit as the reducing gas moves in each of the reactors, and it is circulated again inside the melter-gas generator. Therefore, the amount of dust and resin contained in the reducing gas decreases as they pass through the multi-stage fluidized bed reactor unit.

Однако в установке и способе, описанных в патенте США № 5961690, восстановительный газ содержит большое количество смолы и пыли, поскольку поток восстановительного газа, отделенный из конечного реактора, проходит только через один псевдоожиженный слой. Следовательно, во время процесса охлаждения отделенного восстановительного газа и удаления СО₂ из него и его сжатия смола, содержащаяся в восстановительном газе, конденсируется на устройствах, обеспечиваемых в качестве установок для охлаждения восстановительного газа и для удаления СО₂, что ведет к появлению механических неполадок во время работы. Более того, в установке и способе, описанных в патенте США № 5961690, поскольку существует потребность в охлаждающей установке, использующей воду, для охлаждения отделенного высокотемпературного восстановительного газа, в добавление к охлаждающей установке, использующей воду, для охлаждения газа, который окончательно выгружают из многостадийного реакторного блока с псевдоожиженным слоем, увеличивается количество охлаждающей воды, и загрузка является избыточной применительно ко всему процессу.However, in the apparatus and method described in US Pat. No. 5,961,690, the reducing gas contains a large amount of tar and dust since the reducing gas stream separated from the final reactor passes through only one fluidized bed. Therefore, during the process of cooling the separated reducing gas and removing CO ₂ from it and compressing it, the resin contained in the reducing gas condenses on devices provided as plants for cooling the reducing gas and for removing CO ₂ , which leads to mechanical problems during working hours. Moreover, in the installation and method described in US patent No. 5961690, since there is a need for a cooling installation using water to cool the separated high-temperature reducing gas, in addition to a cooling installation using water, for cooling the gas, which is finally discharged from the multi-stage fluidized bed reactor unit, the amount of cooling water increases, and the load is excessive in relation to the entire process.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Настоящее изобретение создали для решения вышеупомянутых проблем, и целью изобретения является обеспечение установки для изготовления жидкого чугуна, которая использует мелкие или кусковые угли и пылевидные железосодержащие руды и которая может отлично поддерживать показатель восстановления железосодержащих руд во время восстановления газом железосодержащих руд с использованием восстановительного угольного газа, вырабатываемого из угля, а также целью изобретения является обеспечение способа изготовления жидкого чугуна.The present invention was created to solve the above problems, and the aim of the invention is to provide a plant for the manufacture of molten iron, which uses fine or lump coals and pulverized iron ores and which can perfectly support the rate of reduction of iron ores during gas reduction of iron ores using reducing coal gas, produced from coal, and also the aim of the invention is to provide a method for manufacturing molten iron.

Далее, другой целью изобретения является обеспечение комплексного сталелитейного завода, используя вышеописанную установку для изготовления жидкого чугуна и способ его изготовления, таким образом обеспечивая горячекатаный стальной лист отличного качества, в то же время компактно размещая все установки и процессы.Further, another aim of the invention is to provide a comprehensive steel mill using the above-described installation for the production of molten iron and a method for its manufacture, thereby providing a hot-rolled steel sheet of excellent quality, while at the same time compactly placing all plants and processes.

Согласно аспекту изобретения для достижения указанных целей обеспечивают способ изготовления жидкого чугуна, включающий стадии: изготовления железосодержащей смеси путем смешивания пылевидных железосодержащих руд и дополнительного сырья и сушки получаемой смеси; превращения железосодержащей смеси в восстановленный материал путем восстановления и спекания по мере прохождения этой железосодержащей смеси через многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем, реакторы которого соединены последовательно друг с другом; изготовления брикетов брикетированием восстановленного материала при высокой температуре; образования слоя уплотненного угля путем загрузки кусковых углей и брикетов, которые получают брикетированием мелких углей, в плавильный аппарат-газогенератор в качестве источника тепла для плавления брикетов; изготовления жидкого чугуна путем загрузки брикетов в плавильный аппарат-газогенератор, соединенный с многостадийным реакторным блоком с псевдоожиженным слоем, и путем подачи кислорода в плавильный аппарат-газогенератор, и подачи восстановительного угольного газа, отходящего из плавильного аппарата-газогенератора, в реакторный блок с псевдоожиженным слоем.According to an aspect of the invention, to achieve these goals, a method for manufacturing molten iron is provided, the method comprising the steps of: producing an iron-containing mixture by mixing pulverized iron-containing ores and additional raw materials and drying the resulting mixture; converting the iron-containing mixture into a reduced material by reduction and sintering as this iron-containing mixture passes through a multi-stage fluidized bed reactor unit, the reactors of which are connected in series with each other; briquetting briquetting of reduced material at high temperature; the formation of a layer of compacted coal by loading lump coals and briquettes, which are obtained by briquetting fine coals, into a melting apparatus-gas generator as a heat source for melting briquettes; for manufacturing molten iron by loading briquettes into a gasifier melting apparatus connected to a multi-stage fluidized bed reactor unit, and by supplying oxygen to a gas generator melting apparatus, and supplying reducing coal gas leaving the gas generator melting apparatus to a fluidized bed reactor unit .

Далее, способ изготовления жидкого чугуна может дополнительно включать стадии: отделения потока отходящего газа, который выпускают через многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем, и удаления СО₂из отходящего газа; смешивания преобразованного газа, из которого удален СО₂, с восстановительным угольным газом, который выпускают из плавильного аппарата-газогенератора, и нагревания восстановительного угольного газа, смешанного с преобразованным отходящим газом, перед подачей его в многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем, чтобы отрегулировать температуру восстановительного угольного газа до температуры, требуемой для восстановления железосодержащей смеси в многостадийном реакторном блоке с псевдоожиженным слоем.Further, a method for manufacturing molten iron may further include the steps of: separating a stream of exhaust gas that is discharged through a multi-stage fluidized bed reactor unit, and removing CO ₂ from the exhaust gas; mixing the converted gas from which the CO ₂ has been removed with reducing coal gas that is discharged from the gas generator smelter and heating the reducing coal gas mixed with the converted exhaust gas before feeding it to the multi-stage fluidized bed reactor unit to adjust the temperature of the reducing coal gas to the temperature required to recover the iron-containing mixture in a multi-stage fluidized bed reactor unit.

Преобразованный отходящий газ можно нагревать, используя кислородную горелку на стадии нагревания перед подачей восстановительного угольного газа, смешанного с преобразованным отходящим газом, в многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем.The converted exhaust gas can be heated using an oxygen burner in the heating step before feeding the reducing coal gas mixed with the converted exhaust gas to a multi-stage fluidized bed reactor unit.

На стадии отделения потока отходящего газа, который выпускают через многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем, и удаления СО₂из отходящего газа, количество отделенного отходящего газа составляет предпочтительно 60 об.% от общего количества отходящего газа, который выпускают из многостадийного реакторного блока с псевдоожиженным слоем.In the step of separating the off-gas stream that is discharged through the multi-stage fluidized bed reactor unit and removing CO ₂ from the off-gas, the amount of separated off-gas is preferably 60 vol% of the total amount of off-gas which is discharged from the multi-stage fluidized bed reactor unit .

Количество преобразованного отходящего газа можно поддерживать в интервале от 1050 ст.м³ до 1400 ст.м³ на 1 тонну пылевидных железосодержащих руд.The amount of converted exhaust gas can be maintained in the range from 1050 st.m ³ to 1400 st.m ³ per 1 ton of dusty iron-containing ores.

На стадии смешивания преобразованного отходящего газа, из которого удален СО₂, с восстановительным угольным газом, выпускаемым из плавильного аппарата-газогенератора, предпочтительно, чтобы количество СО₂, содержащегося в преобразованном отходящем газе, составляло 3,0 об.% или менее.In the step of mixing the converted exhaust gas from which the CO ₂ has been removed with the reducing coal gas discharged from the gas generator smelter, it is preferred that the amount of CO ₂ contained in the converted exhaust gas is 3.0 vol.% Or less.

Отделенный отходящий газ можно сжимать на стадии отделения потока отходящего газа, выпускаемого из многостадийного реакторного блока с псевдоожиженным слоем, и удаления СО₂ из отходящего газа.The separated off-gas can be compressed at the stage of separating the off-gas stream discharged from the multi-stage fluidized bed reactor unit and removing CO ₂ from the off-gas.

Предпочтительно дополнительно включать стадию отделения потока отходящего газа, который выпускают через многостадийный реакторный блок реактора с псевдоожиженным слоем, и удаления смолы из отходящего газа, перед стадией отделения потока отходящего газа, который выпускают из многостадийного реакторного блока с псевдоожиженным слоем, и удаления СО₂ из отходящего газа.It is preferable to further include the step of separating the effluent gas stream that is discharged through the multi-stage reactor unit of the fluidized bed reactor, and removing the resin from the exhaust gas, before the step of separating the effluent gas stream that is discharged from the multi-stage fluidized bed reactor unit, and removing CO ₂ from the effluent gas.

На стадии смешивания преобразованного отходящего газа, из которого удален СО₂, с восстановительным угольным газом, который выпускают из плавильного аппарата-газогенератора, преобразованный отходящий газ смешивают перед циклоном, который загружает пыль, выпускаемую из плавильного аппарата-газогенератора, в плавильный аппарат-газогенератор.At the stage of mixing the converted exhaust gas from which CO ₂ has been removed with the reducing coal gas that is discharged from the gas generator melting apparatus, the converted exhaust gas is mixed before the cyclone, which charges the dust discharged from the gas generator melting apparatus, into the gas generator melting apparatus.

Поток преобразованного отходящего газа, из которого удален СО₂, можно отделить и использовать как газ-носитель для загрузки пыли, отсеиваемой в циклоне, в плавильный аппарат-газогенератор.The converted exhaust gas stream from which CO ₂ has been removed can be separated and used as a carrier gas for loading dust screened in a cyclone into a gas generator smelter.

Способ изготовления жидкого чугуна согласно настоящему изобретению может дополнительно включать стадию перепуска по обводной линии общего количества отходящего газа, который выпускают из. многостадийного реакторного блока с псевдоожиженным слоем, и подачу его в многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем в течение времени закрытия плавильного аппарата-газогенератора или перед работой плавильного аппарата-газогенератора.A method for manufacturing molten iron according to the present invention may further include a bypass step of bypassing the total amount of exhaust gas that is discharged from. a multi-stage fluidized-bed reactor unit, and feeding it to a multi-stage fluidized-bed reactor unit during the closing time of the melter-gas generator or before the operation of the melter-gas generator.

Способ изготовления жидкого чугуна согласно настоящему изобретению может дополнительно включать стадии: отделения потока отходящего газа, который выпускают через многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем, и удаления СО₂ из потока отходящего газа; и продувку многостадийного реакторного блока с псевдоожиженным слоем путем отделения потока преобразованного отходящего газа, из которого удален СО₂, и подачи преобразованного отходящего газа в каждый реактор с псевдоожиженным слоем.A method for manufacturing molten iron according to the present invention may further include the steps of: separating the exhaust gas stream that is discharged through the multi-stage fluidized bed reactor unit and removing CO ₂ from the exhaust gas stream; and purging the multi-stage fluidized bed reactor unit by separating the converted exhaust gas stream from which CO ₂ has been removed and supplying the converted exhaust gas to each fluidized bed reactor.

Предпочтительно, чтобы количество азота, содержащегося в восстановительном угольном газе, составляло 10,0 об.% или менее.Preferably, the amount of nitrogen contained in the reducing coal gas is 10.0 vol.% Or less.

Способ изготовления жидкого чугуна согласно настоящему изобретению может дополнительно включать стадии: отделения потока отходящего газа, который выпускают через многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем, и удаления СО₂, содержащегося в отходящем газе; и отделения потока преобразованного отходящего газа, из которого удален СО₂, и подачи его в плавильный аппарат-газогенератор вместе с кислородом в течение времени подачи кислорода в плавильный аппарат-газогенератор.A method for manufacturing molten iron according to the present invention may further include the steps of: separating a stream of exhaust gas that is discharged through the multi-stage fluidized bed reactor unit and removing CO ₂ contained in the exhaust gas; and separating the converted effluent gas stream from which CO ₂ has been removed and supplying it to the gasifier melting apparatus together with oxygen during the oxygen supply time to the gasifier melting apparatus.

Стадия превращения железосодержащей смеси в восстановленный материал может включать: первую стадию предварительного нагрева железосодержащей смеси при температуре от 400 до 500°С; вторую стадию повторного предварительного нагрева предварительно нагретой железосодержащей смеси при температуре от 600 до 700°С; третью стадию предварительного восстановления повторно предварительно нагретой смеси при температуре от 700 до 800°С; и четвертую стадию окончательного восстановления предварительного восстановленной железосодержащей смеси при температуре от 770 до 850°С.The step of converting the iron-containing mixture into reduced material may include: a first stage of preheating the iron-containing mixture at a temperature of from 400 to 500 ° C; the second stage of re-preheating the preheated iron-containing mixture at a temperature of from 600 to 700 ° C; the third stage of pre-recovery re-pre-heated mixture at a temperature of from 700 to 800 ° C; and the fourth stage of the final recovery of the preliminary reduced iron-containing mixture at a temperature of from 770 to 850 ° C.

Степень окисления на первой и второй стадиях может быть 25% или менее, степень окисления на третьей стадии может быть от 35 до 50%, и степень окисления на четвертой стадии может быть 45% и более. Здесь степень окисления получают из следующего уравнения: (об.% СО₂ + об.% Н₂О)/(об.% СО + об.% Н₂ + об.%СО₂ + об.% Н₂О)×100; где СО, СО₂, Н₂О и Н₂являются газами, каждый из которых содержится в восстановительном газе.The oxidation state in the first and second stages can be 25% or less, the oxidation state in the third stage can be from 35 to 50%, and the oxidation state in the fourth stage can be 45% or more. Here, the oxidation state is obtained from the following equation: (vol% CO ₂ + vol% H ₂ O) / (vol% CO + vol% H ₂ + vol% CO ₂ + vol% H ₂ O) × 100 ; where CO, CO ₂ , H ₂ O and H ₂ are gases, each of which is contained in a reducing gas.

Вторая и третья стадии могут включать стадию подачи кислорода.The second and third stages may include an oxygen supply step.

На стадии изготовления брикетов при высокой температуре предпочтительно, чтобы размер зерна брикетов находился в интервале от 3 мм до 30 мм.At the stage of manufacturing briquettes at high temperature, it is preferable that the grain size of the briquettes is in the range from 3 mm to 30 mm.

На стадии образования слоя уплотненного угля предпочтительно, чтобы размер зерна брикета находился в интервале от 30 мм до 50 мм.At the stage of formation of the compacted coal layer, it is preferable that the grain size of the briquette is in the range from 30 mm to 50 mm.

Комплексный способ изготовления стали согласно настоящему изобретению включает стадии: производства жидкого чугуна с помощью вышеупомянутого способа изготовления жидкого чугуна; производства расплавленной стали путем удаления примесей и углерода, содержащегося в жидком чугуне; непрерывной разливки жидкого чугуна в тонкую плоскую заготовку; горячей прокатки тонкой плоской заготовки для получения горячекатаного стального листа.An integrated method for manufacturing steel according to the present invention includes the steps of: producing molten iron using the aforementioned method for producing molten iron; production of molten steel by removing impurities and carbon contained in molten iron; continuous casting of molten iron into a thin flat billet; hot rolling a thin flat billet to obtain a hot-rolled steel sheet.

На стадии непрерывной разливки жидкого чугуна в тонкую плоскую заготовку расплавленную сталь можно непрерывно разливать в тонкую плоскую заготовку толщиной от 40 мм до 100 мм.At the stage of continuous casting of molten iron into a thin flat billet, molten steel can be continuously cast into a thin flat billet with a thickness of 40 mm to 100 mm.

На стадии горячей прокатки тонкой плоской заготовки для получения горячекатаного стального листа горячекатаный стальной лист может иметь толщину от 0,8 мм до 2,0 мм.At the stage of hot rolling a thin flat billet to obtain a hot-rolled steel sheet, the hot-rolled steel sheet may have a thickness of 0.8 mm to 2.0 mm.

Стадия изготовления расплавленной стали может включать стадии: предварительной обработки жидкого чугуна для удаления фосфора и серы, содержащихся в жидком чугуне; удаления углерода и примесей, содержащихся в жидком чугуне, путем подачи кислорода в жидкий чугун; и изготовления расплавленной стали путем удаления примесей и растворенного газа путем вторичной очистки жидкого чугуна.The step of manufacturing molten steel may include the steps of: pretreating molten iron to remove phosphorus and sulfur contained in molten iron; removal of carbon and impurities contained in molten iron by supplying oxygen to molten iron; and manufacturing molten steel by removing impurities and dissolved gas by secondary purification of molten iron.

Комплексный способ изготовления стали может дополнительно включать стадии: превращения пылевидных железосодержащих руд в восстановленное железо путем восстановления пылевидных железосодержащих руд по мере прохождения их через многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем, в котором реакторы соединены друг с другом последовательно; и изготовления брикетов из восстановленного железа путем брикетирования восстановленного железа при высокой температуре. На стадии удаления углерода и примесей, содержащихся в жидком чугуне, брикеты из восстановленного железа и жидкий чугун можно смешивать и удалять из них углерод и примеси.An integrated method for manufacturing steel may further include the steps of: converting pulverized iron-containing ores to reduced iron by reducing pulverized iron-containing ores as they pass through a multi-stage fluidized bed reactor unit in which the reactors are connected to each other in series; and the manufacture of reduced iron briquettes by briquetting the reduced iron at high temperature. At the stage of removing carbon and impurities contained in liquid iron, reduced iron briquettes and liquid iron can be mixed and carbon and impurities removed from them.

Стадия превращения пылевидных железосодержащих руд в восстановленное железо может включать стадии: предварительного нагрева пылевидных железосодержащих руд при температуре от 600 до 700°С; предварительного восстановления предварительно нагретых пылевидных железосодержащих руд при температуре от 700 до 800°С; и окончательного восстановления предварительно восстановленных пылевидных железосодержащих руд при температуре от 770 до 850°С для превращения их в восстановленное железо.The step of converting the pulverized iron ores to reduced iron may include the steps of: preheating the pulverized iron ores at a temperature of from 600 to 700 ° C; preliminary recovery of preheated pulverized iron ores at a temperature of from 700 to 800 ° C; and the final reduction of the pre-reduced pulverized iron-containing ores at a temperature of from 770 to 850 ° C. to convert them to reduced iron.

Установка для изготовления жидкого чугуна согласно настоящему изобретению включает: многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем для превращения пылевидных железосодержащих руд, которые смешивают и сушат, и дополнительного сырья в восстановленный материал; установку для изготовления брикетов, соединенную с многостадийным реакторным блоком с псевдоожиженным слоем, на которой изготавливают брикеты путем брикетирования восстановленного материала при высокой температуре; машину для изготовления брикетов, которые используют в качестве источника тепла, получая их брикетированием мелких углей; плавильный аппарат-газогенератор для изготовления расплавленной стали, в который закладывают кусковые угли и брикеты, изготовленные на машине для изготовления брикетов, и формируют слой уплотненного угля, в который загружают восстановленный материал из установки для изготовления брикетов и подают кислород; и трубопровод для подачи восстановительного угольного газа, выпускаемого из плавильного аппарата-газогенератора, в многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем.A plant for manufacturing molten iron according to the present invention includes: a multi-stage fluidized-bed reactor unit for converting pulverized iron-containing ores that are mixed and dried, and additional raw materials into reduced material; installation for the manufacture of briquettes, connected to a multi-stage reactor unit with a fluidized bed, on which briquettes are made by briquetting the reduced material at high temperature; a machine for the manufacture of briquettes, which are used as a heat source, receiving them by briquetting small coals; a melter-gas generator for the production of molten steel, into which lump coals and briquettes made on a briquette machine are laid, and a compacted coal layer is formed, into which the reduced material is loaded from the briquette manufacturing plant and oxygen is supplied; and a pipeline for supplying reducing coal gas discharged from the smelter-gas generator to the multi-stage fluidized bed reactor unit.

Установка для изготовления жидкого чугуна согласно настоящему изобретению может дополнительно включать трубопровод для подачи преобразованного отходящего газа, который отделяет поток отходящего газа, который выпускают из многостадийного реакторного блока с псевдоожиженным слоем, и подает преобразованный отходящий газ, из которого удален СО₂. На трубопроводе для подачи восстановительного угольного газа можно установить кислородную горелку для нагрева восстановительного угольного газа, смешанного с преобразованным отходящим газом, перед подачей его в многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем.A plant for manufacturing molten iron according to the present invention may further include a conduit for supplying a converted off-gas that separates a stream of off-gas that is discharged from the multi-stage fluidized bed reactor unit and supplies a converted off-gas from which CO ₂ is removed. An oxygen burner can be installed in the pipeline for supplying reducing coal gas to heat the reducing coal gas mixed with the converted exhaust gas before being fed to the multi-stage fluidized bed reactor unit.

Предпочтительно, чтобы трубопровод для подачи преобразованного отходящего газа включал установку для реформинга газа для удаления СО₂ из отходящего газа, который выпускают через многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем и отделяют.Preferably, the transformed exhaust gas supply line includes a gas reforming apparatus for removing CO ₂ from the exhaust gas, which is discharged through the multi-stage fluidized bed reactor unit and separated.

Предпочтительно, чтобы трубопровод для подачи преобразованного отходящего газа включал устройство для удаления смолы, чтобы удалить смолу из отходящего газа, который выпускают через многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем и отделяют.Preferably, the transformed exhaust gas supply line includes a resin removal device to remove the resin from the exhaust gas, which is discharged through the multi-stage fluidized bed reactor unit and separated.

Предпочтительно, чтобы трубопровод для подачи преобразованного отходящего газа включал компрессор для сжатия отходящего газа, который выпускают через многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем и отделяют, причем устройство для удаления смолы установлено перед компрессором.Preferably, the converted exhaust gas supply line includes a compressor for compressing the exhaust gas, which is discharged through the multi-stage fluidized bed reactor unit and separated, the resin removal device being installed upstream of the compressor.

Циклон, который загружает пыль, выпускаемую из плавильного аппарата-газогенератора, в плавильный аппарат-газогенератор можно пристроить к плавильному аппарату-газогенератору. Трубопровод для подачи преобразованного отходящего газа можно соединить с передней частью циклона.The cyclone that loads the dust discharged from the melter-gas generator into the melter-gas generator can be attached to the melter-gas generator. The converted exhaust gas supply line may be connected to the front of the cyclone.

Трубопровод для транспортировки газа, с помощью которого отделяют преобразованный отходящий газ, из которого удален СО₂ и через который преобразованный отходящий газ подают в плавильный аппарат-газогенератор в качестве газа-носителя для транспортировки пыли, отсеиваемой в циклоне, может быть соединен с задней частью циклона.A pipeline for transporting gas by which the converted exhaust gas is separated, from which CO ₂ is removed, and through which the converted exhaust gas is supplied to the melter-gas generator as a carrier gas for transporting dust screened in the cyclone, can be connected to the back of the cyclone .

Многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем может включать реактор первого предварительного нагрева, в котором предварительно нагревают смесь при температуре от 400 до 500°С, реактор второго предварительного нагрева, который соединен с реактором первого предварительного нагрева и в котором повторно предварительно нагревают предварительно нагретую железосодержащую смесь при температуре от 600 до 700°С; реактор предварительного восстановления, который соединен с реактором второго предварительного нагрева и в котором предварительно восстанавливают повторно предварительно нагретую железосодержащую смесь при температуре от 700 до 800°С; и реактор окончательного восстановления, который соединен с реактором предварительного восстановления и в котором окончательно восстанавливают предварительно восстановленную железосодержащую смесь при температуре от 770 до 850°С.The multi-stage fluidized bed reactor unit may include a first pre-heating reactor in which the mixture is preheated at a temperature of from 400 to 500 ° C, a second pre-heating reactor that is connected to the first pre-heating reactor and in which the pre-heated iron-containing mixture is reheated at temperature from 600 to 700 ° C; a pre-reduction reactor, which is connected to the second pre-heating reactor and in which the pre-heated iron-containing mixture is pre-reduced at a temperature of from 700 to 800 ° C; and a final reduction reactor, which is connected to the pre-reduction reactor and in which the pre-reduced iron-containing mixture is finally reduced at a temperature of from 770 to 850 ° C.

Кислородные горелки можно расположить между второй печью предварительного нагрева и реактором предварительного восстановления и между печью предварительного восстановления и реактором окончательного восстановления, и подавать восстановительный угольный газ в каждый из реакторов второго предварительного нагрева и предварительного восстановления после нагревания восстановительного угольного газа.Oxygen burners can be located between the second preheating furnace and the prereduction reactor and between the prereduction furnace and the final reduction reactor, and supplying reducing coal gas to each of the second preheating and preliminary reduction reactors after heating the reducing coal gas.

Предпочтительно, чтобы трубопровод для подачи восстановительного угольного газа можно было соединить с реактором окончательного восстановления.Preferably, the reducing coal feed pipe can be connected to a final reduction reactor.

Установка для изготовления жидкого чугуна по изобретению может дополнительно включать трубопровод для подачи продувочного угольного газа для продувки многостадийного реакторного блока с псевдоожиженным слоем путем отделения потока преобразованного отходящего газа, из которого удален СО₂, и подачи преобразованного отходящего газа в каждый из реакторов с псевдоожиженным слоем.A plant for producing molten iron according to the invention may further include a purge coal gas supply line for purging a multi-stage fluidized bed reactor unit by separating a stream of converted exhaust gas from which CO ₂ has been removed, and supplying the converted exhaust gas to each of the fluidized bed reactors.

Установка для изготовления жидкого чугуна по изобретению может дополнительно включать трубопровод для обводной циркуляции отходящего газа, который соединен с многостадийным реакторным блоком с псевдоожиженным слоем и через который подают все количество отходящего газа, выпускаемого из многостадийного реакторного блока с псевдоожиженным слоем, в многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем.A plant for manufacturing molten iron according to the invention may further include a loop for bypass circulation of the exhaust gas, which is connected to the multi-stage reactor unit with a fluidized bed and through which the entire amount of exhaust gas discharged from the multi-stage reactor unit with a fluidized bed is supplied to the multi-stage reactor unit with a fluidized bed layer.

Установка для изготовления расплавленной стали согласно настоящему изобретению может дополнительно включать трубопровод для повторной подачи угольного газа, который отделяет преобразованный отходящий газ, из которого удален СО₂, и подает его в плавильный аппарат-газогенератор вместе с кислородом, во время подачи в него кислорода.A plant for manufacturing molten steel according to the present invention may further include a pipe for re-supplying coal gas, which separates the converted exhaust gas from which CO ₂ is removed, and delivers it to the melter-gas generator together with oxygen, while oxygen is supplied to it.

Комплексный сталелитейный завод согласно настоящему изобретению включает вышеупомянутую установку для изготовления жидкого чугуна, установку для изготовления стали, которая соединена с установкой для изготовления жидкого чугуна и на которой изготавливают расплавленную сталь путем удаления примесей и углерода из жидкого чугуна; машину для разливки тонкой плоской заготовки, которая соединена с установкой для изготовления стали и на которой непрерывно разливают расплавленную сталь, подаваемую из установки, в тонкую плоскую заготовку; машину для горячей прокатки, которая соединена с машиной для разливки тонкой плоской заготовки и на которой изготавливают горячекатаный лист путем горячей прокатки тонкой плоской заготовки, выгружаемой из машины для разливки тонкой плоской заготовки.The integrated steel mill according to the present invention includes the aforementioned plant for manufacturing molten iron, a plant for manufacturing steel, which is connected to a plant for producing molten iron and which produces molten steel by removing impurities and carbon from molten iron; a machine for casting a thin flat billet, which is connected to a plant for manufacturing steel and on which the molten steel supplied from the plant is continuously poured into a thin flat billet; a hot rolling machine that is connected to a thin flat billet casting machine and on which a hot-rolled sheet is made by hot rolling a thin flat billet discharged from a thin flat billet casting machine.

Установка для изготовления стали может включать: установку для предварительной обработки жидкого чугуна, соединенную с установкой для изготовления жидкого чугуна, на которой удаляют фосфор и серу, содержащиеся в жидком чугуне, выгружаемом из установки; установку для декарбонизации, соединенную с установкой для предварительной обработки жидкого чугуна, на которой удаляют углерод и примеси, содержащиеся в жидком чугуне, выгружаемом из установки для предварительной обработки жидкого чугуна; и ковш, соединенный с установкой для декарбонизации, где производят расплавленную сталь путем повторной очистки жидкого чугуна, который выгружают из установки для декарбонизации.An apparatus for manufacturing steel may include: an apparatus for pretreating molten iron, connected to an apparatus for manufacturing molten iron, in which phosphorus and sulfur contained in molten iron discharged from the apparatus are removed; a decarbonization unit connected to a unit for pre-treatment of molten iron, which removes carbon and impurities contained in the molten iron discharged from the unit for pre-treatment of molten iron; and a ladle connected to the decarbonization plant, where molten steel is produced by re-cleaning the molten iron, which is discharged from the decarbonization plant.

Комплексный сталелитейный завод по настоящему изобретению может дополнительно включать второй многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем, который отделяет преобразованный отходящий газ, из которого удален СО₂ и в котором превращают пылевидные железосодержащие руды в восстановленный материал; и вторую установку для изготовления брикетов, которая соединена с первым многостадийным реакторным блоком с псевдоожиженным слоем и на которой изготавливают брикеты брикетированием восстановленного материала при высокой температуре. Вторая установка для изготовления брикетов может поставлять брикеты из восстановленного железа в установку для декарбонизации.The integrated steel mill of the present invention may further include a second multi-stage fluidized bed reactor unit that separates the converted off-gas from which CO ₂ is removed and in which pulverized iron ores are converted to reduced material; and a second briquette making apparatus, which is connected to the first multi-stage fluidized bed reactor unit and on which briquettes are made by briquetting the reduced material at high temperature. A second briquette plant may supply reduced iron briquettes to the decarbonization plant.

Второй многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем может включать: реактор предварительного нагрева для предварительного нагрева пылевидных железосодержащих руд при температуре от 600 до 700°С; реактор предварительного восстановления, который соединен с реактором предварительного нагрева и в котором предварительно восстанавливают предварительно нагретые пылевидные железосодержащие руды при температуре от 700 до 800°С; и реактор окончательного восстановления, который соединен с реактором предварительного восстановления и в котором окончательно восстанавливают предварительно восстановленные пылевидные железосодержащие руды при температуре от 770 до 850°С.The second multi-stage fluidized bed reactor unit may include: a pre-heating reactor for pre-heating pulverized iron ores at a temperature of from 600 to 700 ° C; a pre-reduction reactor, which is connected to a pre-heating reactor and in which pre-heated pre-heated pulverized iron-containing ores are reduced at a temperature of from 700 to 800 ° C; and a final reduction reactor, which is connected to the preliminary reduction reactor and in which the final reduction of the reduced iron-containing ores is finally reduced at a temperature of from 770 to 850 ° C.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Приведенные выше и другие особенности и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными при подробном описании его типичных исполнений со ссылками на приложенные чертежи, где:The above and other features and advantages of the present invention will become more apparent upon a detailed description of its typical embodiments with reference to the attached drawings, where:

на фиг.1 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая установку для изготовления жидкого чугуна согласно воплощению настоящего изобретения;1 is a schematic diagram illustrating an apparatus for manufacturing molten iron according to an embodiment of the present invention;

на фиг.2 изображен график, иллюстрирующий соотношение между соответствующим количеством высокотемпературного восстановительного газа и количеством высокотемпературного восстановительного газа, вырабатываемого в плавильном аппарате-газогенераторе;figure 2 is a graph illustrating the relationship between the corresponding amount of high-temperature reducing gas and the amount of high-temperature reducing gas produced in the melting apparatus-gas generator;

на фиг.3 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая процесс циркуляции восстановительного угольного газа на установке для изготовления жидкого чугуна согласно воплощению настоящего изобретения;Fig. 3 is a schematic diagram illustrating a process for circulating reducing coal gas in a plant for manufacturing molten iron according to an embodiment of the present invention;

на фиг.4 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая процесс циркуляции восстановительного угольного газа после закрытия плавильного аппарата-газогенератора на установке для изготовления жидкого чугуна согласно воплощению настоящего изобретения;4 is a schematic diagram illustrating a process for circulating reducing coal gas after closing a melter-gas generator in a plant for manufacturing molten iron according to an embodiment of the present invention;

на фиг.5 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая процесс продувки установки для изготовления жидкого чугуна согласно воплощению настоящего изобретения;5 is a schematic diagram illustrating a purge process of a plant for manufacturing molten iron according to an embodiment of the present invention;

на фиг.6 показан график, иллюстрирующий соотношение между степенью окисления в зависимости от температуры и смесью Fe внутри многостадийного реакторного блока с псевдоожиженным слоем установки для изготовления жидкого чугуна согласно воплощению настоящего изобретения;FIG. 6 is a graph illustrating the relationship between the oxidation state as a function of temperature and the Fe mixture inside the multi-stage fluidized bed reactor unit of the molten iron plant according to an embodiment of the present invention;

на фиг.7 представлен вид, иллюстрирующий воплощение комплексного сталелитейного завода, использующего установку для изготовления жидкого чугуна согласно воплощению настоящего изобретения;7 is a view illustrating an embodiment of an integrated steel mill using a plant for manufacturing molten iron according to an embodiment of the present invention;

на фиг.8 представлен вид, иллюстрирующий другое воплощение комплексного сталелитейного завода, использующего установку для изготовления жидкого чугуна согласно воплощению настоящего изобретения.Fig. 8 is a view illustrating another embodiment of an integrated steel mill using a plant for manufacturing molten iron according to an embodiment of the present invention.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Теперь, типичные воплощения настоящего изобретения будут описаны со ссылками на приложенные чертежи. Однако настоящее изобретение можно осуществлять в различных модификациях, и таким образом оно не ограничивается исполнениями, описываемыми ниже.Now, typical embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings. However, the present invention can be carried out in various modifications, and thus it is not limited to the embodiments described below.

На фиг.1 представлена принципиальная схема, демонстрирующая установку 100 для изготовления жидкого чугуна согласно воплощению настоящего изобретения, где непосредственно используют мелкие или кусковые угли и пылевидные железосодержащие руды.1 is a schematic diagram illustrating a plant 100 for manufacturing molten iron according to an embodiment of the present invention, where fine or lump coals and pulverized iron ores are directly used.

Установка 100 для изготовления жидкого чугуна согласно воплощению настоящего изобретения в качестве главных компонентов включает плавильный аппарат-газогенератор 10, многостадийный реакторный блок 20 с псевдоожиженным слоем, установку 30 для изготовления брикетов для получения брикетов, машину 40 для брикетирования для изготовления брикетов и трубопровод L50 для подачи восстановительного угольного газа. Установка 100 может включать другое вспомогательное оборудование, если требуется.The apparatus 100 for manufacturing molten iron according to an embodiment of the present invention as main components includes a melting apparatus-gas generator 10, a multi-stage reactor unit 20 with a fluidized bed, a plant 30 for producing briquettes for producing briquettes, a machine 40 for briquetting for making briquettes, and an L50 feed pipe reducing coal gas. Installation 100 may include other accessories, if required.

Как показано на фиг.1, в установке 100 для изготовления жидкого чугуна согласно исполнению настоящего изобретения пылевидные руды комнатной температуры, содержащие железо, и дополнительное сырье, имеющие размер зерен 8 мм или менее, временно хранят в бункере 21, затем их смешивают, чтобы получить железосодержащую смесь. Получаемую смесь сушат в сушильном аппарате 22 и затем загружают в реактор 24 первого предварительного подогрева многостадийного реакторного блока 20 с псевдоожиженным слоем. Обеспечивают установку 23 для загрузки при постоянном давлении между сушильным аппаратом 22 и реактором 24 первого предварительного нагрева, так чтобы смесь при нормальном давлении можно было загружать в многостадийный реакторный блок 20 с псевдоожиженным слоем, причем давление поддерживают в интервале от 0,15-03 МПа (1,5-3 атмосфер).As shown in FIG. 1, in a plant 100 for manufacturing molten iron according to an embodiment of the present invention, room temperature pulverized iron ores and additional raw materials having a grain size of 8 mm or less are temporarily stored in a hopper 21, then mixed to obtain iron mixture. The resulting mixture is dried in the drying apparatus 22 and then loaded into the reactor 24 of the first preheating of the multi-stage reactor unit 20 with a fluidized bed. An installation 23 is provided for loading at constant pressure between the drying apparatus 22 and the first preheating reactor 24, so that the mixture at normal pressure can be loaded into a multi-stage fluidized bed reactor unit 20, the pressure being maintained in the range from 0.15-03 MPa ( 1.5-3 atmospheres).

Железосодержащая смесь находится в контакте с потоком восстановительного газа, выпускаемым из плавильного аппарата-газогенератора 10, и ее восстанавливают до приблизительно 90%, что является целевым показателем восстановления, по мере того, как она проходит через реактор 24 первого предварительного нагрева, реактор 25 второго предварительного нагрева, реактор 26 предварительного восстановления и реактор 27 окончательного восстановления, которые соединены в этом порядке. Температуру железосодержащей смеси повышают до более чем 800°С, в то время как ее восстанавливают путем контакта с потоком восстановительного угольного газа и железосодержащую смесь превращают в высокотемпературный восстановленный материал, тогда как более 30% дополнительного сырья в железосодержащей смеси спекают. Многостадийный реакторный блок 20 с псевдоожиженным слоем воплощен для четырех стадий. Однако число реакторов с псевдоожиженным слоем приведено только в целях иллюстрации, и оно не подразумевает ограничение настоящего изобретения. Соответственно, требуется только, чтобы реакторный блок 20 с псевдоожиженным слоем был воплощен многостадийным.The iron-containing mixture is in contact with the flow of reducing gas discharged from the melting apparatus-gas generator 10, and it is reduced to approximately 90%, which is the target recovery, as it passes through the reactor 24 of the first pre-heating, reactor 25 of the second pre heating, the preliminary reduction reactor 26 and the final reduction reactor 27, which are connected in this order. The temperature of the iron-containing mixture is increased to more than 800 ° C, while it is restored by contact with the flow of reducing coal gas and the iron-containing mixture is converted into a high-temperature reduced material, while more than 30% of the additional raw materials in the iron-containing mixture are sintered. The multi-stage fluidized bed reactor unit 20 is implemented for four stages. However, the number of fluidized bed reactors is provided for illustrative purposes only and does not imply a limitation of the present invention. Accordingly, it is only required that the reactor unit 20 with a fluidized bed be implemented in multi-stage.

Восстановленный материал, который восстанавливают с помощью вышеупомянутого способа, имеет средний размер зерен около 2,0 мм. Непосредственная загрузка восстановленного материала в плавильный аппарат-газогенератор 10 приводит к значительной потере при рассеивании и ухудшению вентиляционных свойств слоя уплотненного угля в плавильном аппарате-газогенераторе 10. Следовательно, восстановленный материал, выгружаемый из конечного реактора 27, направляют в установку 30 для изготовления брикетов, которая соединена с реактором 27 окончательного восстановления. Здесь, так как давление внутри реактора 27 окончательного восстановления поддерживают равным 0,3 МПа (3 атмосферы), а давление внутри установки 30 для изготовления брикетов поддерживают равным нормальному давлению, восстановленный материал переносят из реактора 27 окончательного восстановления в установку 30 для изготовления брикетов за счет разницы давлений.The recovered material that is recovered using the aforementioned method has an average grain size of about 2.0 mm. Direct loading of the reduced material into the melting apparatus-gas generator 10 leads to a significant loss in dispersion and deterioration of the ventilation properties of the compacted coal layer in the melting apparatus-gas generator 10. Therefore, the reduced material discharged from the final reactor 27 is sent to the briquette manufacturing apparatus 30, which connected to the final reduction reactor 27. Here, since the pressure inside the final reduction reactor 27 is maintained at 0.3 MPa (3 atmospheres), and the pressure inside the briquette manufacturing apparatus 30 is maintained at normal pressure, the reduced material is transferred from the final reduction reactor 27 to the briquette manufacturing plant 30 due to pressure differences.

В установке 30 для изготовления брикетов высокотемпературный восстановленный материал, прошедший через реактор 27 окончательного восстановления, временно хранят в загрузочном бункере 31 и механически под давлением формуют в имеющие форму полос брикеты по мере того, как их пропускают между парой валков при высокой температуре. Затем брикеты, имеющие форму полос, измельчают с помощью дробилки 35, чтобы они имели подходящий размер для загрузки их в плавильный аппарат-газогенератор 10, и измельченные брикеты хранят в промежуточном бункере 37. Брикеты изготавливают непосредственно при высокой температуре, чтобы они имели предварительно заданные прочность и размер. Предпочтительно, чтобы размер зерна в брикетах составлял от 3 до 30 мм и плотность равнялась приблизительно от 3500 до 4200 кг/м³ (3,5 до 4,2 т/м³). Когда размер зерна брикетов менее 3 мм, вентиляционное свойство ухудшается во время загрузки в плавильный аппарат-газогенератор 10. Когда размер зерна брикетов больше 30 мм, трудно изготовить брикеты и ухудшается прочность в горячем состоянии. Брикеты, временно хранящиеся в промежуточном бункере 37, непрерывно загружают в плавильный аппарат-газогенератор 10 посредством установки 12 для загрузки при высокой температуре и постоянном давлении, что позволяет загружать брикеты при нормальном давлении в плавильный аппарат-газогенератор 10, поддерживаемый при давлении от 0,3 до 0,35 МПа (от 3,0 до 3,5 атмосфер).In the briquette manufacturing apparatus 30, the high-temperature reduced material passing through the final reduction reactor 27 is temporarily stored in the loading hopper 31 and briquettes are mechanically molded into strips in the form of strips as they are passed between a pair of rolls at high temperature. Then, the strip-shaped briquettes are crushed with a crusher 35 so that they have a suitable size for loading them into the melter-gas generator 10, and the crushed briquettes are stored in the intermediate hopper 37. The briquettes are made directly at high temperature so that they have a predetermined strength and size. Preferably, the grain size in the briquettes is from 3 to 30 mm and the density is from about 3500 to 4200 kg / m ³ (3.5 to 4.2 t / m ³ ). When the grain size of the briquettes is less than 3 mm, the ventilation property deteriorates during loading into the melter-gas generator 10. When the grain size of the briquettes is more than 30 mm, it is difficult to produce briquettes and the strength when hot is deteriorated. Briquettes temporarily stored in the intermediate hopper 37 are continuously loaded into the melting apparatus-gas generator 10 by means of a loading unit 12 at high temperature and constant pressure, which allows briquettes to be loaded at normal pressure into the melting apparatus-gas generator 10, maintained at a pressure of 0.3 up to 0.35 MPa (from 3.0 to 3.5 atmospheres).

С другой стороны, внутри плавильного аппарата-газогенератора 10 формируют слой уплотненного угля в качестве источника тепла для плавления брикетов. Сырьевые угли для образования слоя уплотненного угля внутри плавильного аппарата-газогенератора 10 должны иметь размер зерна от 10 до 50 мм. Кусковые угли, имеющие такой размер зерна, непосредственно загружают в плавильный аппарат-газогенератор 10. С другой стороны, оставшиеся мелкие угли проходят процесс сортировки частиц по размерам. В машине 40 для брикетирования измельчают мелкие угли, имеющие размер зерна 10 мм и ниже, среди мелких углей, хранящихся в бункере для хранения 41, до мелких углей, имеющих размер зерна от 4 мм или менее. Измельченные мелкие угли смешивают с соответствующим количеством связующего и добавок с помощью смесителя 43. Получающуюся смесь транспортируют в машину 45 для брикетирования и механически формуют под давлением в брикеты. В этом случае, предпочтительно, чтобы размер зерна брикета составлял от 30 до 50 мм и его плотность составляла 800 кг/м³ (0,8 т/м³). Когда размер зерна брикета меньше 30 мм, вентиляция внутри плавильного аппарата-газогенератора 10 ухудшается. Когда размер зерна брикета больше 50 мм, трудно изготовить брикеты и прочность при нагревании (warm-strength) ухудшается. Формованные под давлением брикеты хранят в промежуточном бункере 47.On the other hand, a compacted coal layer is formed inside the melter-gas generator 10 as a heat source for melting the briquettes. Raw coal for the formation of a layer of compacted coal inside the melting apparatus of the gas generator 10 must have a grain size of from 10 to 50 mm Lump coals having such a grain size are directly loaded into the melter-gas generator 10. On the other hand, the remaining small coals go through the process of sorting particles by size. In a briquetting machine 40, small coals having a grain size of 10 mm or less are crushed among the small coals stored in the storage hopper 41 to small coals having a grain size of 4 mm or less. The crushed fine coals are mixed with an appropriate amount of binder and additives using a mixer 43. The resulting mixture is transported to a briquette machine 45 and mechanically molded into briquettes under pressure. In this case, it is preferable that the grain size of the briquette is from 30 to 50 mm and its density is 800 kg / m ³ (0.8 t / m ³ ). When the grain size of the briquette is less than 30 mm, the ventilation inside the melting apparatus-gas generator 10 deteriorates. When the grain size of the briquette is more than 50 mm, it is difficult to produce briquettes and the warm-strength deteriorates. The pressure-molded briquettes are stored in the intermediate hopper 47.

Брикеты, хранящиеся в промежуточном бункере 47, загружают в плавильный аппарат-газогенератор 10 вместе с кусковыми углями, чтобы образовать слой уплотненного угля. Брикеты, загружаемые в плавильный аппарат-газогенератор 10, превращают в газ путем реакции пиролиза, которая протекает в верхней части слоя уплотненного угля и путем реакции сгорания, которая протекает в нижней части слоя уплотненного угля с использованием кислорода. Высокотемпературный восстановительный газ, вырабатываемый в плавильном аппарате-газогенераторе 10 путем реакции газификации, подают в многостадийный реакторный блок 20 с псевдоожиженным слоем через трубопровод L50 для подачи восстановительного угольного газа, который соединен с задней стороной реактора 27 окончательного восстановления. Высокотемпературный восстановительный газ используют в качестве восстановителя и псевдоожижающего газа. Восстановительный угольный газ восстанавливает и спекает железосодержащую смесь по мере протекания через реактор 27 окончательного восстановления, реактор 26 предварительного восстановления, реактор 25 второго предварительного нагрева и реактор 24 первого предварительного нагрева. Восстановительный угольный газ выпускают из реактора 24 первого предварительного нагрева и очищают от пыли и охлаждают по мере протекания через пылеуловитель 51, использующий воду.Briquettes stored in the intermediate hopper 47 are loaded into the melter-gas generator 10 together with lump coals to form a layer of compacted coal. Briquettes loaded into the melter-gas generator 10 are converted into gas by the pyrolysis reaction, which proceeds in the upper part of the packed coal layer and by the combustion reaction, which proceeds in the lower part of the packed coal layer using oxygen. The high temperature reducing gas produced in the gasifier melter 10 by a gasification reaction is supplied to the multi-stage fluidized bed reactor unit 20 through a L50 feed pipe for supplying reducing coal gas, which is connected to the rear side of the final reduction reactor 27. High temperature reducing gas is used as a reducing agent and fluidizing gas. Coal reducing gas reduces and sinteres the iron-containing mixture as it flows through the final reduction reactor 27, the preliminary reduction reactor 26, the second preheating reactor 25, and the first preheating reactor 24. Coal reducing gas is discharged from the first preheater 24 and is dust free and cooled as it flows through a dust collector 51 using water.

Над слоем уплотненного угля в плавильном аппарате-газогенераторе 10 образуют пустое куполообразное пространство, снижая таким образом скорость потока газа. В результате можно предотвратить выпуск из плавильного аппарата-газогенератора в больших количествах мелких углей, содержащихся в брикете, и мелких углей, образуемых благодаря резко возрастающей температуре угля, который загружают в плавильный аппарат-газогенератор 10. Более того, пустое куполообразное пространство компенсирует колебания давления в плавильном аппарате-газогенераторе 10, вызываемые неравномерными изменениями количества газа в результате непосредственного использования угля. Уголь газифицируют и летучие вещества удаляются из угля, в то время как он падает на дно слоя уплотненного угля и, в конечном счете, сжигается кислородом, подаваемым через фурмы в нижней части плавильного аппарата-газогенератора. В то время как дымовой газ поднимается через слой уплотненного угля, он преобразуется в высокотемпературный восстановительный газ, и его выпускают из плавильного аппарата-газогенератора 10. Часть дымового газа очищают от пыли и охлаждают при прохождении его через пылеуловитель 53, использующий воду при условии, что давление, прикладываемое к плавильному аппарату-газогенератору 10, поддерживают в интервале от 0,3 до 0,35 МПа (от 3 до 3,5 атмосфер). Далее, восстановленное железо окончательно восстанавливают и расплавляют с помощью восстановительного газа и теплоты сгорания, вырабатываемой при газификации угля и сгорании по мере его падения в слое уплотненного угля вместе с углем, и затем получаемый жидкий чугун выгружают.An empty domed space is formed above the packed coal layer in the melter-gas generator 10, thereby reducing the gas flow rate. As a result, it is possible to prevent the release from the smelter-gasifier in large quantities of small coals contained in the briquette and small coals formed due to the sharply increasing temperature of the coal, which is loaded into the smelter-gasifier 10. Moreover, the empty domed space compensates for pressure fluctuations in melter-gas generator 10, caused by uneven changes in the amount of gas as a result of the direct use of coal. Coal is gasified and volatiles are removed from the coal, while it falls to the bottom of the bed of compacted coal and, ultimately, is burned with oxygen supplied through the tuyeres at the bottom of the melter-gasifier. While the flue gas rises through the bed of compacted coal, it is converted to a high-temperature reducing gas, and it is discharged from the melter-gas generator 10. Part of the flue gas is cleaned of dust and cooled when it passes through a dust collector 53 using water, provided that the pressure applied to the melter-gas generator 10 is maintained in the range from 0.3 to 0.35 MPa (from 3 to 3.5 atmospheres). Further, the reduced iron is finally reduced and melted with the help of reducing gas and the heat of combustion generated by gasification of coal and combustion as it falls in the bed of compacted coal with coal, and then the resulting molten iron is discharged.

Циклон 14 установлен на плавильном аппарате-газогенераторе 10 для сбора пыли, выпускаемой наружу. Циклон 14 собирает выпускаемый газ, вырабатываемый в плавильном аппарате-газогенераторе 10, и вновь подает накопленную пыль в плавильный аппарат-газогенератор 10. Далее, циклон 14 подает, в качестве восстановительного угольного газа, собранный отходящий газ в восстановительный реакторный блок 20 с псевдоожиженным слоем. Газ-носитель подают в заднюю часть циклона 14, чтобы подавать пыль, отсеянную в циклоне 14, в плавильный аппарат-газогенератор 10.The cyclone 14 is mounted on a melter-gas generator 10 to collect dust released to the outside. The cyclone 14 collects the exhaust gas generated in the melting apparatus-gas generator 10, and again feeds the accumulated dust into the melting apparatus-gas generator 10. Next, the cyclone 14 delivers, as reducing coal gas, the collected exhaust gas to the reduction reactor unit 20 with a fluidized bed. The carrier gas is supplied to the rear of the cyclone 14 to feed the dust screened in the cyclone 14 to the melter-gas generator 10.

С другой стороны, установка 100 для изготовления жидкого чугуна согласно воплощению настоящего изобретения включает установку для пополнения восстановительного угольного газа, когда количества высокотемпературного восстановительного угольного газа, вырабатываемого в плавильном аппарате-газогенераторе 10, недостаточно из-за изменения рабочих условий и изменения качества угля по сравнению с подходящим количеством высокотемпературного восстановительного газа, которое нужно подавать в многостадийный реакторный блок 20 с псевдоожиженным слоем. Процесс пополнения восстановительного угольного газа будет описан подробно со ссылкой на фиг.2.On the other hand, the apparatus 100 for manufacturing molten iron according to an embodiment of the present invention includes a plant for replenishing reducing coal gas when the amount of high-temperature reducing coal gas produced in the melting apparatus-gas generator 10 is insufficient due to a change in operating conditions and a change in the quality of coal compared with a suitable amount of high-temperature reducing gas to be fed to the multi-stage fluidized-bed reactor unit 20 m layer. The replenishment process of reducing coal gas will be described in detail with reference to FIG.

На фиг.2 изображен график, иллюстрирующий соотношение между подходящим количеством высокотемпературного восстановительного газа и количеством высокотемпературного восстановительного газа, вырабатываемого в плавильном аппарате-газогенераторе, где показано недостаточное количество высокотемпературного восстановительного газа, исходя из показателя восстановления 90%.Figure 2 is a graph illustrating the relationship between a suitable amount of high temperature reducing gas and the amount of high temperature reducing gas produced in a gas generator smelter, which shows an insufficient amount of high temperature reducing gas based on a recovery rate of 90%.

Из-за изменений рабочих условий в плавильном аппарате- газогенераторе 10 (показанном на фиг.1) и свойства угля количества высокотемпературного восстановительного угольного газа, вырабатываемого в плавильном аппарате-газогенераторе 10, может быть недостаточно по сравнению с подходящим количеством высокотемпературного восстановительного газа, которое нужно подавать в многостадийный реакторный блок 20 с псевдоожиженным слоем (показанный на фиг.1). В то же время рабочие условия в многостадийном реакторном блоке 20 с псевдоожиженным слоем регулируют, чтобы предотвратить ухудшение показателя восстановления мелкого восстанавливаемого железа, проходящего через многостадийный реакторный блок 20 с псевдоожиженным слоем, и явления, при котором тепла внутри плавильного аппарата-газогенератора 10 становится недостаточно из-за плавления восстановленного железа с низким показателем восстановления.Due to changes in operating conditions in the smelter-gas generator 10 (shown in FIG. 1) and the properties of coal, the amount of high-temperature reducing coal gas produced in the smelting-gas generator 10 may not be sufficient compared to a suitable amount of high-temperature reducing gas that is needed feed into a multi-stage fluidized bed reactor unit 20 (shown in FIG. 1). At the same time, the operating conditions in the multi-stage fluidized-bed reactor unit 20 are controlled in order to prevent a deterioration in the recovery rate of the small reducible iron passing through the multi-stage fluidized-bed reactor unit 20, and a phenomenon in which heat inside the melter-gas generator 10 becomes insufficient from - due to the melting of reduced iron with a low recovery rate.

На фиг.2 кривая D представляет соотношение между показателем восстановления и основной компонентой газа (gas basic unit). Кривые от А до С представляют соотношение между показателем восстановления и количеством газа, вырабатываемого в плавильном аппарате-газогенераторе 10, который превращают в основную компоненту газа, в зависимости от количества летучих веществ, содержащихся в угле.2, curve D represents the relationship between the reduction rate and the gas basic unit. The curves A to C represent the relationship between the reduction rate and the amount of gas produced in the melter-gas generator 10, which is converted into the main component of the gas, depending on the amount of volatile substances contained in the coal.

Например, если целевым показателем восстановления является 90%, необходимое количество восстановительного угольного газа составляет 1400 ст.м³ на 1 тонну пылевидных железосодержащих руд на кривой D. Наоборот, если каждое количество летучих веществ, содержащихся в угле, составляет 23%, 26% и 30%, каждое количество восстановительного угольного газа составляет 850 ст.м³, 950 ст.м³ и 1050 ст.м³ на 1 тонну пылевидных железосодержащих руд, так что в соответствующих случаях требуется 550 ст.м³, 450 ст.м³ и 350 ст.м³. Когда железосодержащую смесь восстанавливают в многостадийном реакторном блоке 20 с псевдоожиженным слоем в состоянии, при котором восстановительного угольного газа недостаточно, нельзя получить жидкий чугун с желаемыми свойствами. Следовательно, желаемый показатель восстановления восстановленного материала можно получить путем пополнения количества восстановительного угольного газа.For example, if the recovery target is 90%, the required amount of reducing coal gas is 1,400 st.m ³ per tonne of pulverized iron ore in curve D. Conversely, if each amount of volatile substances contained in coal is 23%, 26% and 30%, each amount of reducing coal gas is 850 st.m ³ , 950 st.m ³ and 1050 st.m ³ per 1 ton of pulverized iron ore, so 550 st.m ³ , 450 st.m ^{3 are} required in appropriate cases and 350 st.m ³ . When the iron-containing mixture is reduced in a multi-stage fluidized bed reactor unit 20 in a state in which reducing coal gas is insufficient, it is not possible to obtain molten iron with the desired properties. Therefore, the desired recovery rate of the reduced material can be obtained by replenishing the amount of reducing coal gas.

Установка 100 для изготовления жидкого чугуна, показанная на фиг.1, дополнительно включает трубопровод L51 для подачи преобразованного отходящего газа, который отделяет поток отходящего газа, который выпускают из многостадийного реакторного блока 20 с псевдоожиженным слоем, и подает преобразованный отходящий газ, из которого удален СО₂. Трубопровод L51 для подачи преобразованного отходящего газа снабжен компрессором 76 и установкой 77 для реформинга газа с целью удаления СО₂, содержащегося в отходящем газе, выпускаемом из реактора 24 первого предварительного нагрева. Дополнительно обеспечено устройство для удаления смолы перед компрессором 76, которое удаляет небольшое количество смолы, содержащейся в газе, который подают в компрессор 76, таким образом предотвращая конденсацию смолы внутри компрессора 76.The liquid iron manufacturing apparatus 100 shown in FIG. 1 further includes a L51 feed line for supplying a converted exhaust gas that separates an exhaust gas stream that is discharged from the multi-stage fluidized bed reactor unit 20 and supplies the converted exhaust gas from which the CO is removed ₂ . Pipeline L51 for supplying the converted exhaust gas is equipped with a compressor 76 and a gas reforming unit 77 to remove CO ₂ contained in the exhaust gas discharged from the first preheater 24. Additionally provided is a resin removal device upstream of the compressor 76, which removes a small amount of the resin contained in the gas that is supplied to the compressor 76, thereby preventing condensation of the resin inside the compressor 76.

В установке 100 для изготовления жидкого чугуна часть потока отходящего газа, выпускаемого из реактора 24 первого предварительного нагрева и проходящего через пылесборник 51, использующий воду, отделяют и пропускают через устройство 75 для удаления смолы. Затем отходящий газ сжимают с помощью компрессора 76 и преобразуют посредством установки 77 для реформинга газа. Преобразованный отходящий газ в конце концов подают в многостадийный реакторный блок 20 с псевдоожиженным слоем через вентиль V772, чтобы пополнить недостаточное количество восстановительного угольного газа. В этом случае преобразованный отходящий газ подают в многостадийный реакторный блок 20 с псевдоожиженным слоем после того, как его смешивают с восстановительным угольным газом. Так как температура восстановительного угольного газа понижается после смешивания с отходящим газом, смешанный газ нагревают до температуры, необходимой для восстановления, путем использования кислородной горелки 70, обеспеченной на трубопроводе L50 для подачи восстановительного угольного газа, перед тем, как смешанный газ подают в многостадийный реакторный блок 20 с псевдоожиженным слоем.In the installation 100 for the manufacture of molten iron, part of the exhaust gas stream discharged from the first preheater 24 and passing through a dust collector 51 using water is separated and passed through a resin removing device 75. The exhaust gas is then compressed using a compressor 76 and converted by a gas reforming unit 77. The converted exhaust gas is finally fed to the multi-stage fluidized bed reactor unit 20 through valve V772 to replenish an insufficient amount of reducing coal gas. In this case, the converted exhaust gas is supplied to the multi-stage fluidized bed reactor unit 20 after it is mixed with reducing coal gas. Since the temperature of the reducing coal gas decreases after mixing with the exhaust gas, the mixed gas is heated to the temperature necessary for reduction by using an oxygen burner 70 provided in the L50 conduit for supplying the reducing coal gas before the mixed gas is fed to the multi-stage reactor unit 20 with a fluidized bed.

При осуществлении вышеописанного процесса можно получить следующие различные эффекты.By carrying out the above process, the following various effects can be obtained.

Во-первых, трубопровод L51 для подачи преобразованного отходящего газа соединен с передней частью циклона 14, и преобразованный отходящий газ комнатной температуры подают в циклон 14, предотвращая таким образом перегрев циклона 14. Следовательно, циклон 14 эффективно собирает пыль, выпускаемую их плавильного аппарата 10, таким образом, предотвращая ее рассеивание.Firstly, the converted exhaust gas supply line L51 is connected to the front of the cyclone 14, and the converted room temperature exhaust gas is supplied to the cyclone 14, thereby preventing overheating of the cyclone 14. Therefore, the cyclone 14 effectively collects dust discharged from their smelting apparatus 10, thus preventing its dispersion.

Так как высокотемпературный угольный газ, выпускаемый из плавильного аппарата-газогенератора 10, смешивают с преобразованным отходящим газом комнатной температуры, температура восстановительного угольного газа ниже, чем температура, необходимая для его подачи в многостадийный реакторный блок 20 с псевдоожиженным слоем. В результате трудно получить желаемый показатель восстановления восстанавливаемого материала. Следовательно, показатель восстановления восстанавливаемого материала повышают путем регулирования температуры восстановительного угольного газа, смешиваемого с преобразованным отходящим газом до температуры, необходимой для восстановления, путем использования кислородной горелки. В частности, в случае установки 100 для изготовления жидкого чугуна, так как температура отходящего газа, проходящего через многостадийный реакторный блок 20 с псевдоожиженным слоем, то есть температура выпускаемого газа в конечном счете проходящего через реактор 24 первого предварительного нагрева, относительно низкая, то количество расходуемой воды во время охлаждения отходящего газа путем использования пылесборника 51, использующего воду, мало. Следовательно, экономятся производственные расходы.Since the high-temperature coal gas discharged from the melter-gas generator 10 is mixed with the transformed off-gas at room temperature, the temperature of the reducing coal gas is lower than the temperature required to supply it to the multi-stage fluidized bed reactor unit 20. As a result, it is difficult to obtain the desired recovery rate of the recoverable material. Therefore, the recovery rate of the reduced material is increased by adjusting the temperature of the reducing coal gas mixed with the converted exhaust gas to the temperature necessary for reduction by using an oxygen burner. In particular, in the case of a plant 100 for producing molten iron, since the temperature of the exhaust gas passing through the multi-stage reactor unit 20 with a fluidized bed, that is, the temperature of the exhaust gas ultimately passing through the first preheating reactor 24, is relatively low, the amount consumed there is little water during cooling of the exhaust gas by using a dust collector 51 using water. Consequently, production costs are saved.

Более того, в случае пыли и смолы, существующих в верхней части плавильного аппарата-газогенератора 10, так как осуществляют циркуляцию восстановительного угольного газа как преобразованного отходящего газа после протекания через многостадийный реакторный блок 20 с псевдоожиженным слоем, путь для циркуляции пыли и смолы с восстановительным угольным газом является достаточно безопасным в результате удаления значительного количества пыли и смолы. Следовательно, возможно предотвращение прерывания работы пылесборника 51, использующего воду, из-за конденсации смолы на пылесборнике 51, использующем воду. Далее, в случае, если малогабаритное устройство 75 для удаления смолы установлено перед компрессором 76, также возможно предотвратить разрушение компрессора 76 и установки 77 для реформинга газа из-за конденсации смолы.Moreover, in the case of dust and tar existing in the upper part of the melter-gas generator 10, since the reducing coal gas is converted as a converted exhaust gas after flowing through the multi-stage reactor unit 20 with a fluidized bed, the path for the circulation of dust and tar with a reducing coal gas is safe enough as a result of the removal of a significant amount of dust and tar. Therefore, it is possible to prevent interruption of the operation of the dust collector 51 using water due to condensation of the resin on the dust collector 51 using water. Further, in the event that a small-sized resin removal device 75 is installed in front of the compressor 76, it is also possible to prevent the destruction of the compressor 76 and the gas reforming unit 77 due to condensation of the resin.

В отходящем газе, проходящем использующий воду пылесборник 51, отходящий газ включает 35 об.% СО, 20 об.% Н₂ и 40 об.% СО₂. Следовательно, предпочтительно удалять СО₂, используя установку 77 для реформинга газа, чтобы увеличить показатель восстановления. Количество отделяемого отходящего газа регулируют до 60% или менее от общего количества отходящего газа, который выпускают из многостадийного реакторного блока 20 с псевдоожиженным слоем. Следовательно, даже если количества восстановительного угольного газа для подачи в многостадийный реакторный блок 20 с псевдоожиженным слоем недостаточно, возможно пополнение недостающего количества восстановительного угольного газа. Когда количество отделяемого отходящего газа больше, чем 60 об.%, количество преобразованного отходящего газа, предназначенного для подачи в многостадийный реакторный блок 20 с псевдоожиженным слоем после смешивания его с восстановительным угольным газом, увеличивается, в результате чего скорость потока газа в многостадийном реакторном блоке 20 с псевдоожиженным слоем становится большой. В результате большое количество железосодержащей смеси рассеивается вне многостадийного реакторного блока 20 с псевдоожиженным слоем и теряется.In the off-gas passing through a water-using dust collector 51, the off-gas comprises 35 vol.% CO, 20 vol.% H ₂ and 40 vol.% CO ₂ . Therefore, it is preferable to remove CO ₂ using a gas reforming unit 77 in order to increase the reduction rate. The amount of offgas to be separated is controlled to 60% or less of the total amount of offgas that is discharged from the multi-stage fluidized bed reactor unit 20. Therefore, even if the amount of reducing coal gas for supplying to the multi-stage reactor unit 20 with a fluidized bed is insufficient, it is possible to replenish the missing amount of reducing coal gas. When the amount of exhaust gas to be separated is greater than 60 vol.%, The amount of converted exhaust gas to be supplied to the multi-stage fluidized bed reactor unit 20 after mixing it with reducing carbon gas increases, as a result of which the gas flow rate in the multi-stage reactor unit 20 fluidized bed becomes large. As a result, a large amount of the iron-containing mixture is dispersed outside the multi-stage fluidized bed reactor unit 20 and is lost.

Далее, количество восстановительного газа, предназначенного для подачи в многостадийный реакторный блок 20 с псевдоожиженным слоем, регулируют в интервале от 1050 до 1400 ст.м³ по отношению к 1 тонне пылевидных железосодержащих руд, предназначенных для загрузки в многостадийный реакторный блок 20 с псевдоожиженным слоем, таким образом эффективно восстанавливая пылевидные железосодержащие руды, подаваемые в многостадийный реакторный блок 20 с псевдоожиженным слоем. Более конкретно, когда количество восстановительного газа, подаваемого в многостадийный реакторный блок 20 с псевдоожиженным слоем, меньше 1050 ст.м³, трудно получить желаемый показатель восстановления. Когда количество восстановительного газа, подаваемого в многостадийный реакторный блок 20 с псевдоожиженным слоем, больше 1400 ст.м³, руду восстанавливают и ее частицы прилипают друг к другу из-за избыточной подачи восстановительного газа. Следовательно, трудно создать условие восстановления в псевдоожиженном слое.Further, the amount of reducing gas to be supplied to the multi-stage fluidized-bed reactor unit 20 is controlled in the range from 1050 to 1400 stm ³ with respect to 1 ton of dusty iron-containing ores intended to be loaded into the multi-stage fluidized-bed reactor unit 20, thus effectively reducing the dusty iron-containing ores fed to the multi-stage fluidized bed reactor unit 20. More specifically, when the amount of reducing gas supplied to the multi-stage fluidized bed reactor unit 20 is less than 1050 stm ³ , it is difficult to obtain the desired recovery rate. When the amount of reducing gas supplied to the multi-stage fluidized bed reactor unit 20 is more than 1400 stm ³ , the ore is reduced and its particles adhere to each other due to the excess supply of reducing gas. Therefore, it is difficult to create a recovery condition in the fluidized bed.

В случае, когда СО₂ удаляют, используя установку 77 для реформинга газа, предпочтительно, чтобы количество СО₂, содержащегося в преобразованном отходящем газе, прошедшем через установку 77 для реформинга газа, составляло 3,0 об.% или менее. Когда количество СО₂превышает 3,0 об.%, восстановительная способность преобразованного отходящего газа уменьшается и преобразованный отходящий газ становится непригодным для использования.In the case where CO _{2 is} removed using the gas reforming unit 77, it is preferable that the amount of CO ₂ contained in the converted exhaust gas passing through the gas reforming unit 77 is 3.0 vol.% Or less. When the amount of CO ₂ exceeds 3.0 vol.%, The reducing ability of the converted exhaust gas decreases and the converted exhaust gas becomes unusable.

Как показано на фиг.1, в установке 100 для изготовления жидкого чугуна, согласно воплощению настоящего изобретения, часть потока отходящего газа, прошедшего через использующий воду пылесборник 51, отделяют и пропускают через устройство 75 для удаления смолы. Отходящий газ сжимают с помощью компрессора 76 и преобразуют посредством установки 77 для реформинга газа. Затем преобразованный отходящий газ можно использовать в качестве газа-носителя для загрузки отсеиваемой в циклоне 14 пыли в плавильный аппарат-газогенератор после открывания вентиля V771, установленного на трубопроводе L52. В случае, когда преобразованный отходящий газ используют в качестве газа-носителя, количество азота, который используют в качестве газа-носителя, можно понизить и скорость горения можно увеличить.As shown in FIG. 1, in a molten iron manufacturing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, a portion of the exhaust gas stream passing through the water-using dust collector 51 is separated and passed through the resin removing apparatus 75. The off-gas is compressed by a compressor 76 and converted by a gas reforming unit 77. Then, the converted exhaust gas can be used as a carrier gas for loading the dust screened in the cyclone 14 into the melter-gas generator after opening the valve V771 installed on the pipeline L52. In the case where the converted exhaust gas is used as a carrier gas, the amount of nitrogen that is used as a carrier gas can be reduced and the burning rate can be increased.

Путем открытия вентиля V773, установленного на трубопроводе L53 для повторной подачи восстановительного газа, отделенный поток преобразованного отходящего газа, из которого удален СО₂, можно подавать в плавильный аппарат-газогенератор 10 в течение времени подачи в него кислорода. Следовательно, количество используемых брикетов можно понизить путем подачи преобразованного отходящего газа в плавильный аппарат-газогенератор 10 и распределение потока газа внутри слоя угля можно улучшить.By opening the valve V773 installed on the L53 line for re-supplying the reducing gas, a separated stream of the converted exhaust gas from which CO ₂ is removed can be supplied to the melter-gas generator 10 during the time of supplying oxygen thereto. Therefore, the number of briquettes used can be reduced by supplying the converted exhaust gas to the melter-gas generator 10 and the distribution of the gas flow inside the coal layer can be improved.

На фиг.3 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая процесс циркуляции восстановительного угольного газа в установке 100 для изготовления жидкого чугуна согласно воплощению настоящего изобретения. На фиг.3 жирными сплошными линиями представлены трубопроводы для циркуляции, через которые осуществляют циркуляцию восстановительного угольного газа. Другие трубопроводы, не относящиеся к трубопроводам для циркуляции, показаны пунктирными линиями. В случае закрытого вентиля, когда осуществляют циркуляцию восстановительного угольного газа, восстановительный угольный газ фактически заполняет переднюю часть вентиля. Следовательно, требуется указать это на чертеже, но на фиг.3 это опущено в целях удобства.FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a process for circulating reducing coal gas in a liquid iron casting apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. Figure 3 bold solid lines represent the pipelines for circulation through which circulate reducing coal gas. Other pipelines that are not related to pipelines for circulation are indicated by dashed lines. In the case of a closed valve, when the reducing coal gas is circulated, the reducing coal gas actually fills the front of the valve. Therefore, it is required to indicate this in the drawing, but in FIG. 3 this is omitted for convenience.

Как показано на фиг.3, отходящий газ, который сжимают и преобразуют, можно регулировать, используя вентили, установленные на трубопроводе. Более конкретно, когда количества восстановительного угольного газа, необходимого для восстановления в многостадийном реакторном блоке 20 с псевдоожиженным слоем, недостаточно, в установке 100 для изготовления жидкого чугуна согласно воплощению настоящего изобретения вентили от V51 до V53, V27, V762 и V772 открывают, а другие закрывают, таким образом пополняя восстановительным угольным газом многостадийный реакторный блок 20 с псевдоожиженным слоем. Способ пополнения восстановительным газом, показанный на фиг.3, приведен только с целью иллюстрации и не означает ограничение этого изобретения.As shown in figure 3, the exhaust gas, which is compressed and converted, can be controlled using valves installed on the pipeline. More specifically, when the amount of reducing coal gas required for reduction in the multi-stage fluidized bed reactor unit 20 is insufficient, in the apparatus 100 for producing molten iron according to an embodiment of the present invention, the valves V51 to V53, V27, V762 and V772 are opened and others are closed thus replenishing with reducing coal gas a multi-stage fluidized bed reactor unit 20. The replenishment gas replenishment method shown in FIG. 3 is for illustrative purposes only and does not imply a limitation of this invention.

На фиг.4 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая процесс циркуляции восстановительного газа после прекращения подачи восстановительного угольного газа из плавильного аппарата-газогенератора 10 в многостадийный реакторный блок 20 с псевдоожиженным слоем в установке 100 для изготовления жидкого чугуна согласно воплощению настоящего изобретения. Жирные сплошные линии представляют трубопроводы для циркуляции, через которые осуществляют циркуляцию восстановительного угольного газа. Другие трубопроводы, не относящиеся к трубам для циркуляции, представлены в виде пунктирных линий. В случае закрытого вентиля, когда осуществляют циркуляцию восстановительного угольного газа, восстановительный угольный газ фактически заполняет переднюю часть вентиля. Следовательно, это нужно указать на чертеже, но это не показано на фиг.4 в целях удобства.4 is a schematic diagram illustrating a process for circulating a reducing gas after the supply of reducing coal gas from the melting apparatus-gas generator 10 to the multi-stage fluidized bed reactor unit 20 in the liquid iron manufacturing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. Bold solid lines represent pipelines for circulation through which the reducing coal gas is circulated. Other pipelines, not related to the pipes for circulation, are shown in dotted lines. In the case of a closed valve, when the reducing coal gas is circulated, the reducing coal gas actually fills the front of the valve. Therefore, this should be indicated in the drawing, but this is not shown in FIG. 4 for convenience.

Этот процесс относится к случаю, когда плавильный аппарат-газогенератор 10 выключен и невозможно подавать восстановительный газ в многостадийный реакторный блок 20 с псевдоожиженным слоем. В этом случае, все количество отходящего газа, который выпускают из многостадийного реакторного блока 20 с псевдоожиженным слоем, отводят через трубопровод L54 для циркуляции отводимого отходящего газа и подают в многостадийный реакторный блок 20 с псевдоожиженным слоем.This process relates to the case where the melter-gas generator 10 is turned off and it is not possible to supply reducing gas to the multi-stage fluidized bed reactor unit 20. In this case, the entire amount of exhaust gas that is discharged from the multi-stage reactor unit 20 with a fluidized bed is discharged through a conduit L54 for circulating the exhaust gas and is supplied to the multi-stage reactor unit 20 with a fluidized bed.

Далее, в плавильном аппарате-газогенераторе 10 остановка иногда обусловлена неполадками в эксперименте. В этом случае, так как газ не вырабатывается в плавильном аппарате-газогенераторе 10, необходимо осуществлять циркуляцию отходящего газа, чтобы поддержать бурление псевдоожиженного слоя в многостадийном реакторном блоке 20 с псевдоожиженным слоем, соединенном с плавильным аппаратом-газогенератором 10. В этом случае загрузку брикетов, кускового угля и брикетов останавливают и выпуск восстановительного газа из плавильного аппарата-газогенератора 10 останавливают, чтобы закрыть плавильный аппарат-газогенератор 10. Затем закрывают вентиль V762. Весь отходящий газ, выпускаемый из многостадийного реакторного блока 20 с псевдоожиженным слоем, пропускают через вентиль V51 и сжимают с помощью компрессора 76. В то же время вентиль V761, установленный на трубопроводе L54 для циркуляции отводимого отходящего газа, открывают и осуществляют непрерывную циркуляцию отходящего газа. Вентили V27, V53, V762, V771, V772 и V773 все закрыты в этом процессе, чтобы предотвратить утечку отходящего газа по направлению к плавильному аппарату-газогенератору 10. Следовательно, возможно осуществление непрерывной циркуляции отходящего газа, в то же время предотвращая просачивание отходящего газа внутрь плавильного аппарата-газогенератора 10. В результате возможно предотвращение оседания кипящего псевдоожиженного слоя.Further, in the melter-gas generator 10, the stop is sometimes caused by malfunctions in the experiment. In this case, since gas is not produced in the melting apparatus-gas generator 10, it is necessary to circulate the exhaust gas in order to support the drilling of the fluidized bed in a multi-stage reactor unit 20 with a fluidized bed connected to the melting apparatus-gas generator 10. In this case, the loading of briquettes, lump coal and briquettes are stopped and the release of reducing gas from the melting apparatus-gas generator 10 is stopped to close the melting apparatus-gas generator 10. Then, the valve V7 is closed 62. All exhaust gas discharged from the multi-stage fluidized bed reactor unit 20 is passed through a valve V51 and compressed using a compressor 76. At the same time, valve V761 installed on the L54 line for circulating the exhaust gas is opened and the exhaust gas is continuously circulated. Valves V27, V53, V762, V771, V772 and V773 are all closed in this process to prevent leakage of off-gas towards the melter-gas generator 10. Consequently, it is possible to continuously circulate off-gas while preventing leak-out of the gas inward melting apparatus-gas generator 10. As a result, it is possible to prevent settling of the fluidized bed.

На фиг.5 представлена принципиальная схема, иллюстрирующая процесс продувки установки для изготовления жидкого чугуна согласно воплощению настоящего изобретения. Трубы, через которые осуществляют циркуляцию части сжатого и преобразованного отходящего газа, чтобы продуть многостадийный реакторный блок 20 с псевдоожиженным слоем, представлены в виде жирных сплошных линий. В случае закрытого вентиля, когда осуществляют циркуляцию восстановительного угольного газа, восстановительный угольный газ фактически заполняет переднюю часть вентиля. Следовательно, требуется указать это на чертеже, но на фиг.5 это опущено в целях удобства.5 is a schematic diagram illustrating a purge process of a plant for manufacturing molten iron according to an embodiment of the present invention. Pipes through which part of the compressed and converted exhaust gas is circulated to purge the multi-stage fluidized-bed reactor unit 20 are shown as solid solid lines. In the case of a closed valve, when the reducing coal gas is circulated, the reducing coal gas actually fills the front of the valve. Therefore, it is required to indicate this in the drawing, but in FIG. 5 this is omitted for convenience.

Когда требуется продувка во время эксплуатации, преобразованный отходящий газ для продувки подают в многостадийный реакторный блок 20 с псевдоожиженным слоем через трубопровод L55 для подачи продувочного угольного газа. Так как во время такой продувки непрерывно выполняют основной процесс, часть преобразованного отходящего газа смешивают с отходящим газом из плавильного аппарата-газогенератора 10 через трубопровод L51 для подачи преобразованного отходящего газа и подают в многостадийный реакторный блок 20 с псевдоожиженным слоем, и часть преобразованного отходящего газа подают в фурму плавильного аппарата-газогенератора 10 или в устройство для сжигания пыли через трубопровод L52 для газа-носителя и трубопровод L53 для повторной подачи восстановительного газа таким же способом, как во время обычной работы. Такой поток преобразованного отходящего газа показан жирными сплошными линиями.When purging during operation is required, the converted purge exhaust gas is supplied to the multi-stage fluidized bed reactor unit 20 through a L55 purge coal gas supply line. Since the main process is continuously performed during such a purge, a portion of the converted exhaust gas is mixed with the exhaust gas from the smelter-gas generator 10 through the L51 feed pipe for supplying the converted exhaust gas and fed to the multi-stage fluidized bed reactor unit 20, and a portion of the converted exhaust gas is supplied in the tuyere of the melter-gas generator 10 or in the device for burning dust through the pipeline L52 for carrier gas and the pipe L53 for re-supplying recovery aza in the same way as during normal operation. Such a converted exhaust gas stream is shown in bold solid lines.

Многостадийный реакторный блок 20 с псевдоожиженным слоем включает внутренние устройства, такие как циклон, стояк, нагнетательная труба, линия сброса, которые встраивают в него. Необходимо поддерживать псевдоожиженное состояние во внутренних устройствах, так чтобы восстановительный угольный газ и железосодержащая смесь могли постоянно находиться в псевдоожиженном состоянии. Следовательно, необходимо обеспечить линию продувки, чтобы предотвратить блокирование внутренних устройств. Продувку обычно выполняют путем использования азота. Однако, когда восстановительный угольный газ используют для продувки, не требуется дополнительного количества азота, таким образом существенно снижается количество расходуемого азота.The multi-stage fluidized bed reactor unit 20 includes internal devices, such as a cyclone, riser, discharge pipe, discharge line, which are built into it. It is necessary to maintain a fluidized state in the internal devices so that the reducing coal gas and the iron-containing mixture can be constantly in a fluidized state. Therefore, a purge line must be provided to prevent blocking of internal devices. Purge is usually performed using nitrogen. However, when reducing coal gas is used for purging, additional nitrogen is not required, thereby significantly reducing the amount of nitrogen consumed.

В случае, когда продувку выполняют с использованием азота, так как поток отходящего газа, который выпускают из многостадийного реакторного блока 20 с псевдоожиженным слоем, отделяют и преобразуют, и затем снова направляют в многостадийный реакторный блок 20 с псевдоожиженным слоем, азот накапливается в преобразованном отходящем газе и концентрация азота во всем восстановительном угольном газе, подаваемом в многостадийный реакторный блок 20 с псевдоожиженным слоем, в конечном счете увеличивается. В результате, когда концентрация азота, который является инертным газом, превышает 10,0 об.% от всего восстановительного угольного газа, показатель восстановления руды в многостадийном реакторном блоке 20 с псевдоожиженным слоем уменьшается. Поэтому, как описано выше, концентрацию азота в восстановительном угольном газе понижают до 10 об.% или менее путем использования преобразованного отходящего газа как продувочного газа, таким образом, возможно предотвращение накопления азота в восстановительном угольном газе, предназначенном для подачи в многостадийный реакторный блок 20 с псевдоожиженным слоем.In the case where the purge is performed using nitrogen, since the flow of exhaust gas that is discharged from the multi-stage reactor unit 20 with a fluidized bed is separated and converted, and then again sent to the multi-stage reactor unit 20 with a fluidized bed, nitrogen accumulates in the converted exhaust gas and the nitrogen concentration in the entire reducing coal gas supplied to the multi-stage fluidized bed reactor unit 20 ultimately increases. As a result, when the concentration of nitrogen, which is an inert gas, exceeds 10.0 vol.% Of the total reducing coal gas, the ore reduction rate in the multi-stage fluidized bed reactor unit 20 decreases. Therefore, as described above, the nitrogen concentration in the reducing coal gas is reduced to 10 vol.% Or less by using the converted exhaust gas as a purge gas, thus, it is possible to prevent the accumulation of nitrogen in the reducing coal gas intended to be fed to the multi-stage reactor unit for 20 s fluid bed.

Поток отходящего газа, который выпускают через многостадийный реакторный блок 20 с псевдоожиженным слоем, отделяют и удаляют СО₂ из отходящего газа. Преобразованный отходящий газ подают в каждый из реакторов 20 с псевдоожиженным слоем. Хотя это не показано на фиг.5, трубопровод L55 для подачи угольного газа, который соединен с каждым из реакторов 20 с псевдоожиженным слоем, вновь отделяют, чтобы подавать преобразованный отходящий газ во внутренние устройства соответствующих реакторов 20 с псевдоожиженным слоем и иметь возможность продувать внутренние устройства, если потребуется. Более конкретно, количество преобразованного отходящего газа, который подают как продувочный газ, можно регулировать, используя вентиль V24, установленный на трубопроводе L55 для подачи продувочного угольного газа.The exhaust gas stream that is discharged through the multi-stage fluidized bed reactor unit 20 is separated and CO _{2 is} removed from the exhaust gas. The converted exhaust gas is supplied to each of the fluidized bed reactors 20. Although not shown in FIG. 5, the coal gas feed line L55, which is connected to each of the fluidized bed reactors 20, is again separated to supply the converted exhaust gas to the internal devices of the respective fluidized bed reactors 20 and to be able to purge the internal devices , if required. More specifically, the amount of converted exhaust gas that is supplied as purge gas can be controlled using valve V24 installed on the L55 purge gas supply line.

В дальнейшем рабочие условия многостадийного реакторного блока 20 с псевдоожиженным слоем в способе изготовления жидкого чугуна согласно настоящему изобретению будут описаны подробно. В особенности, в настоящем изобретении оптимальные рабочие условия определяют, принимая во внимание тот факт, что в значительной степени важно восстановить железосодержащую смесь, используя восстановительный угольный газ.Hereinafter, the operating conditions of the multi-stage fluidized bed reactor unit 20 in the method for manufacturing molten iron according to the present invention will be described in detail. In particular, in the present invention, the optimum operating conditions are determined, taking into account the fact that it is largely important to recover the iron-containing mixture using reducing coal gas.

На фиг.6 представлен график, иллюстрирующий отношение между степенью окисления и смесью Fe в зависимости от температур многостадийного реакторного блока 20 с псевдоожиженным слоем в установке для изготовления жидкого чугуна согласно воплощению настоящего изобретения, на котором показаны стабильные области фазы смеси Fe в каждом из реакторов с псевдоожиженным слоем.FIG. 6 is a graph illustrating the relationship between the oxidation state and the Fe mixture as a function of the temperatures of the multi-stage fluidized bed reactor unit 20 in a molten iron manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, which shows stable phase regions of the Fe mixture in each of the reactors with fluid bed.

Здесь, степень окисления рассчитывают, используя количество каждого газа, такого как СО, СО₂, Н₂ и Н₂О, содержащегося в восстановительном газе. Степень окисления обозначает меру восстановительной способности. Степень окисления определяют как (об.% СО₂ + об.% Н₂О)/(об.% СО + об.% Н₂ + об.% СО₂ + об.% Н₂О)×100. На фиг.6 100 - степень окисления используется в качестве значения для оси Y в целях удобства, что означает степень восстановления как понятие, противоположное степени окисления. Следовательно, если это значение поднимается в верхнюю часть оси Y, легко вызвать восстановительную реакцию. Наоборот, если оно спускается в нижнюю часть оси Y, легко вызвать реакцию окисления.Here, the oxidation state is calculated using the amount of each gas, such as CO, CO ₂ , H ₂ and H ₂ O contained in the reducing gas. The degree of oxidation denotes a measure of reducing ability. The oxidation state is determined as (vol% CO ₂ + vol% H ₂ O) / (vol% CO + vol% H ₂ + vol% CO ₂ + vol% H ₂ O) × 100. In Fig.6 100 - the oxidation state is used as a value for the Y axis for convenience, which means the degree of reduction as a concept opposite to the oxidation state. Therefore, if this value rises to the top of the Y axis, it is easy to trigger a reduction reaction. Conversely, if it descends to the bottom of the Y axis, it is easy to cause an oxidation reaction.

В способе изготовления жидкого чугуна согласно воплощению настоящего изобретения в многостадийном реакторном блоке 20 с псевдоожиженным слоем (показанный на фиг.1) используют непосредственно угольный газ в качестве восстановительного газа. Следовательно, возможно работать при относительно низком значении основной компоненты газа, составляющем 1400 ст.м³/т, и при относительно коротком времени пребывания, равном максимально шести минутам, что касается каждого реактора с псевдоожиженным слоем, по сравнению с другими восстановительными процессами с псевдоожиженным слоем, такими как FINMET, FIOR, IRON CARBIDE и т.д., которые непосредственно используют природный газ. Следовательно, в процессе восстановления с псевдоожиженным слоем, как показано на фиг.6, в случае реактора первого предварительного нагрева, в котором выполняют первую стадию предварительного нагрева железосодержащей смеси, предпочтительно, чтобы восстановление в псевдоожиженном слое протекало в области устойчивости фазы Fe₃O₄. В случае реактора второго предварительного подогрева, в котором выполняют вторую стадию повторного предварительного нагрева железосодержащей смеси, предпочтительно, чтобы восстановление в псевдоожиженном слое протекало в области стабильности фазы FeO. В случае реактора предварительного восстановления, в котором выполняют третью стадию для предварительного восстановления предварительно нагретой железосодержащей смеси и конечного реактора, в котором выполняют четвертую стадию для окончательного восстановления предварительно восстановленной железосодержащей смеси, предпочтительно, чтобы восстановление в псевдоожиженном слое протекало в области устойчивости фазы Fe. Путем поддержания вышеописанных областей можно свести к минимуму количество железосодержащей смеси, стабилизированной в фазе Fe₃O₄, в которой скорость реакции очень медленная, по мере прохождения реактора первого предварительного нагрева и реактора второго предварительного нагрева. Далее, можно в достаточной степени восстановить железосодержащую смесь по мере прохождения через реактор предварительного восстановления и конечный реактор, в котором образуется область устойчивости фазы Fe.In the method of manufacturing molten iron according to an embodiment of the present invention, the multi-stage fluidized bed reactor unit 20 (shown in FIG. 1) uses directly coal gas as a reducing gas. Therefore, it is possible to operate with a relatively low value of the main gas component of 1400 stm ³ / t, and with a relatively short residence time of a maximum of six minutes, with respect to each fluidized bed reactor, compared to other fluidized bed reduction processes such as FINMET, FIOR, IRON CARBIDE, etc., which directly use natural gas. Therefore, in the fluidized-bed reduction process, as shown in FIG. 6, in the case of the first preheating reactor in which the first stage of preheating the iron-containing mixture is carried out, it is preferable that the reduction in the fluidized bed proceeds in the phase stability region of Fe ₃ O ₄ . In the case of a second preheater reactor, in which the second stage of re-preheating the iron-containing mixture is carried out, it is preferable that the reduction in the fluidized bed proceeds in the region of stability of the FeO phase. In the case of a prereduction reactor in which a third stage for prereducing a preheated iron-containing mixture is carried out and a final reactor in which a fourth stage for a final reduction of a pre-reduced iron-containing mixture is performed, it is preferable that the reduction in the fluidized bed proceeds in the phase stability region of the Fe. By maintaining the above regions, it is possible to minimize the amount of iron-containing mixture stabilized in the Fe ₃ O ₄ phase in which the reaction rate is very slow as the first pre-heating reactor and the second pre-heating reactor pass. Further, it is possible to sufficiently reduce the iron-containing mixture as it passes through the prereduction reactor and the final reactor, in which the stability region of the Fe phase is formed.

В многостадийном реакторном блоке 20 с псевдоожиженным слоем, в котором работу выполняют при относительно низком значении основной компоненты газа, важно регулировать температуру соответствующих реакторов с псевдоожиженным слоем и состав восстановительного угольного газа для закрепления области устойчивости фазы Fe в каждом реакторе с псевдоожиженным слоем.In a multi-stage fluidized-bed reactor unit 20, in which operation is performed at a relatively low value of the main gas component, it is important to control the temperature of the respective fluidized-bed reactors and the composition of the reducing coal gas to fix the Fe phase stability region in each fluidized-bed reactor.

Чтобы создать условия восстановления в псевдоожиженном слое в каждом из реакторов с псевдоожиженным слоем, предпочтительно температуру бурлящего псевдоожиженного слоя в реакторе первого предварительного подогрева поддерживать в интервале от 400 до 500°С, температуру бурлящего псевдоожиженного слоя в реакторе второго предварительного подогрева поддерживать в интервале от 600 до 700°С, температуру бурлящего псевдоожиженного слоя в реакторе предварительного восстановления поддерживать в интервале от 700 до 800°С и температуру бурлящего псевдоожиженного слоя в реакторе окончательного восстановления поддерживать в интервале от 770 до 850°С. Дополнительно предпочтительно поддерживать состав восстановительного угольного газа, подаваемого в каждый реактор с псевдоожиженным слоем, чтобы закрепить некоторую степень окисления в каждом из реакторов с псевдоожиженным слоем, конкретно 45% или более в реакторе первого предварительного подогрева, от 35% до 50% в реакторе второго предварительного подогрева и 25% или менее в реакторе предварительного восстановления и в реакторе окончательного восстановления.In order to create fluidized-bed reduction conditions in each of the fluidized-bed reactors, it is preferable to maintain the temperature of the fluidized bed in the first preheater in the range of 400 to 500 ° C., and the temperature of the fluidized bed in the second preheater in the range of 600 to 700 ° С, the temperature of the bubbling fluidized bed in the preliminary reduction reactor is maintained in the range from 700 to 800 ° С and the temperature of the bubbling fluid the fluidized bed in the final reduction reactor to maintain in the range from 770 to 850 ° C. It is further preferable to maintain the composition of the reducing coal gas supplied to each fluidized bed reactor in order to fix a certain degree of oxidation in each of the fluidized bed reactors, specifically 45% or more in the first preheater, from 35% to 50% in the second preheater heating and 25% or less in the pre-reduction reactor and in the final reduction reactor.

Что касается подходящей температуры и состава восстановительного угольного газа в каждом из реакторов для поддержания вышеуказанных условий, то температура восстановительного угольного газа, который выпускают из плавильного аппарата-газогенератора и который подают в бурлящий псевдоожиженный слой конечного реактора, слишком высока, то есть температура составляет около 1000°С. Следовательно, когда восстановительный угольный газ подают в конечный реактор в таком виде, как он есть, железосодержащая смесь в конечном реакторе перегревается и руды слипаются. Поэтому необходимо охлаждать восстановительный угольный газ, подаваемый в конечный реактор. Охлаждение конечного реактора делают возможным путем смешивания преобразованного отходящего газа комнатной температуры и восстановительного угольного газа, выпускаемого из плавильного аппарата-газогенератора. Далее, подаваемое количество преобразованного отходящего газа комнатной температуры регулируют в зависимости от количества восстановительного газа, требуемого для конечного реактора. В результате восстановительный угольный газ, подаваемый в конечный реактор во время процесса смешивания, можно переохладить ниже подходящей температуры. Поэтому температуру восстановительного угольного газа поддерживают, чтобы она была подходящей, путем подачи кислорода в восстановительный угольный газ и путем частичного сжигания восстановительного угольного газа после смешивания преобразованного отходящего газа комнатной температуры с восстановительным угольным газом.With regard to the appropriate temperature and composition of the reducing coal gas in each of the reactors to maintain the above conditions, the temperature of the reducing coal gas that is discharged from the gas generator smelter and which is supplied to the bubbling fluidized bed of the final reactor is too high, i.e., the temperature is about 1000 ° C. Therefore, when reducing coal gas is supplied to the final reactor as it is, the iron-containing mixture in the final reactor overheats and the ores stick together. Therefore, it is necessary to cool the reducing coal gas supplied to the final reactor. The cooling of the final reactor is made possible by mixing the transformed off-gas at room temperature and the reducing coal gas discharged from the smelter-gas generator. Further, the supplied amount of the transformed off-gas at room temperature is controlled depending on the amount of reducing gas required for the final reactor. As a result, the reducing coal gas supplied to the final reactor during the mixing process can be subcooled below a suitable temperature. Therefore, the temperature of the reducing coal gas is maintained to be suitable by supplying oxygen to the reducing coal gas and by partially burning the reducing coal gas after mixing the transformed room temperature exhaust gas with the reducing coal gas.

Далее, горелку 72 устанавливают между реактором 25 второго предварительного нагрева и реактором 26 предварительного восстановления, а горелку 71 устанавливают между реактором 26 предварительного восстановления и конечным реактором 27 для подачи кислорода к восстановительному угольному газу, который выпускают из реакторов 20 и для частичного сжигания восстановительного угольного газа. Таким способом степень окисления восстановительного угольного газа в бурлящем псевдоожиженном слое реактора 26 предварительного восстановления поддерживают равной 35% или менее. Далее, степень окисления восстановительного угольного газа в бурлящем псевдоожиженном слое реактора 26 второго предварительного нагрева поддерживают в интервале от 40% до 60%. Более того, восстановительный угольный газ, который выпускают из реактора 25 второго предварительного нагрева, подают в бурлящий псевдоожиженный слой реактора 24 первого предварительного нагрева таким, как он есть. В результате регулируют степень окисления в многостадийном реакторном блоке 20 с псевдоожиженным слоем.Further, a burner 72 is installed between the second preheating reactor 25 and the preliminary reduction reactor 26, and a burner 71 is installed between the preliminary reduction reactor 26 and the final reactor 27 for supplying oxygen to the reducing coal gas, which is discharged from the reactors 20 and for partial burning of the reducing coal gas . In this way, the oxidation state of the reducing coal gas in the bubbling fluidized bed of the prereduction reactor 26 is maintained at 35% or less. Further, the oxidation state of the reducing coal gas in the bubbling fluidized bed of the second preheating reactor 26 is maintained in the range of 40% to 60%. Moreover, the reducing coal gas that is discharged from the second preheating reactor 25 is supplied to the bubbling fluidized bed of the first preheating reactor 24 as it is. As a result, the oxidation state in the multi-stage fluidized bed reactor unit 20 is controlled.

Следовательно, согласно настоящему изобретению, когда количества восстановительного угольного газа недостаточно в вышеупомянутом реальном процессе, можно пополнить недостаточное количество и удовлетворить идеальным рабочим условиям многостадийного реакторного блока 20 с псевдоожиженным слоем.Therefore, according to the present invention, when the amount of reducing coal gas is not enough in the above-mentioned real process, it is possible to replenish the insufficient amount and satisfy the ideal working conditions of the multi-stage fluidized bed reactor unit 20.

В табл.1 показаны температура псевдоожиженного слоя и степень окисления восстановительного газа для каждого из реакторов в четырехстадийном реакторном блоке 20 с псевдоожиженным слоем и фаза Fe-О, содержащаяся в руде, выгружаемой из каждого из реакторов с псевдоожиженным слоем на каждой стадии.Table 1 shows the temperature of the fluidized bed and the oxidation state of the reducing gas for each of the reactors in the four-stage reactor unit 20 with the fluidized bed and the Fe-O phase contained in the ore discharged from each of the fluidized bed reactors at each stage.

Таблица 1Table 1 Реактор первого предварительного нагреваFirst Preheating Reactor Реактор второго предварительного нагреваSecond Preheating Reactor Реактор предварительного восстановленияPrereactor Reactor Реактор окончательного восстановленияFinal Reactor ТемператураTemperature 460°С460 ° C 650°С650 ° C 800°С800 ° C 840°С840 ° C Степень окисленияOxidation state 50,0%50.0% 40,0%40.0% 24,0%24.0% 10,5%10.5% Fe₂O₃ Fe ₂ O ₃ 62,0 мас.%62.0 wt.% 48,3 мас.%48.3 wt.% -- -- Fe₃O₄ Fe ₃ O ₄ 13,2 мас.%13.2 wt.% 12,0 мас.%12.0 wt.% -- -- FeOFeO -- 29,7 мас.%29.7 wt.% 60,3 мас.%60.3 wt.% 19,4 мас.%19.4 wt.% FeFe -- -- 15,6 мас.%15.6 wt.% 54,1 мас.%54.1 wt.% Показатель восстановленияRecovery rate 2,0%2.0% 20,0%20.0% 50,0%50.0% 85,1%85.1%

В табл.1 основная компонента газа составляет 1200 ст.м³/т. руды. Как показано в табл.1, путем регулирования температуры псевдоожиженного слоя и степени окисления для каждого из реакторов с псевдоожиженным слоем в многостадийном реакторном блоке 20 с псевдоожиженным слоем в пределах вышеупомянутого интервала количество Fe₃O₄, образующегося в реакторе первого предварительного нагрева, сводится к минимуму, и Fe₃O₄ далее не образуется в реакторе второго предварительного нагрева. В результате в конечном реакторе можно получить показатель восстановления, равный 80% или более, по отношению к пылевидным железосодержащим рудам путем восстановления FeO до Fe.In table 1, the main gas component is 1200 st.m ³ / t. ore. As shown in Table 1, by controlling the temperature of the fluidized bed and the oxidation state for each of the fluidized bed reactors in the multi-stage fluidized bed reactor unit 20 within the aforementioned range, the amount of Fe ₃ O ₄ generated in the first preheater is minimized , and Fe ₃ O _{4 is} not further formed in the second preheating reactor. As a result, a reduction rate of 80% or more with respect to pulverized iron ores can be obtained in the final reactor by reducing FeO to Fe.

В вышеупомянутой установке 100 для изготовления жидкого чугуна мелкие или кусковые угли и пылевидные железосодержащие руды можно непосредственно использовать, и установка 100 является компактной в целом, так что является подходящим использовать установку 100 в комплексном сталелитейном заводе путем присоединения установки 100 к комплексному сталелитейному заводу. Следовательно, можно непосредственно производить горячекатаный стальной лист из мелких или кусковых углей и пылевидных железосодержащих руд путем эксплуатации установки для изготовления жидкого чугуна согласно исполнению настоящего изобретения в процессе минизавода, который является комплексным процессом изготовления стали.In the aforementioned molten iron production plant 100, fine or lump coals and pulverized iron ores can be directly used, and the plant 100 is compact in general, so it is suitable to use the plant 100 in an integrated steel mill by connecting the installation 100 to an integrated steel mill. Therefore, it is possible to directly produce hot-rolled steel sheet from small or lumpy coals and pulverized iron ores by operating a plant for manufacturing molten iron according to an embodiment of the present invention in a mini-mill, which is an integrated steel manufacturing process.

В дальнейшем комплексный сталелитейный завод, эксплуатирующий установку 100 для изготовления жидкого чугуна согласно воплощению настоящего изобретения, будет описан более подробно. Такой комплексный сталелитейный завод приведен только в целях иллюстрации и не является ограничением настоящего изобретения.Hereinafter, an integrated steel mill operating an apparatus 100 for manufacturing molten iron according to an embodiment of the present invention will be described in more detail. Such an integrated steel mill is for illustrative purposes only and is not a limitation of the present invention.

На фиг.7 представлен вид, иллюстрирующий исполнение комплексного сталелитейного завода, эксплуатирующего установку 100 для изготовления жидкого чугуна согласно воплощению настоящего изобретения. На фиг.7 схематически показан комплексный сталелитейный завод 1000 для непосредственного изготовления горячекатаного стального листа из мелких или кусковых углей и пылевидных железосодержащих руд. Установка 100 для изготовления жидкого чугуна, показанная на фиг.7, имеет такую же конструкцию, как и вышеупомянутая установка 100 для изготовления жидкого чугуна согласно воплощению настоящего изобретения, следовательно, в целях удобства ее описание опущено. Далее описаны другие установки, за исключением установки 100 для изготовления жидкого чугуна.FIG. 7 is a view illustrating an embodiment of an integrated steel mill operating an apparatus 100 for manufacturing molten iron according to an embodiment of the present invention. 7 schematically shows an integrated steel mill 1000 for the direct manufacture of hot-rolled steel sheet from small or lumpy coals and pulverized iron-containing ores. The molten iron making apparatus 100 shown in FIG. 7 has the same construction as the aforementioned molten iron making apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, therefore, a description thereof is omitted for convenience. The following describes other settings, with the exception of the installation 100 for the manufacture of molten iron.

Комплексный сталелитейный завод, показанный на фиг.7, включает установку 100 для изготовления жидкого чугуна, установку 200 для изготовления стали, которая соединена с установкой 100 для изготовления жидкого чугуна и которая производит расплавленную сталь путем удаления примесей и углерода из расплавленного чугуна, установку 300 для разливки тонкой плоской заготовки, которая соединена с установкой 200 для изготовления стали и которая непрерывно разливает расплавленную сталь, подаваемую из установки, в тонкую плоскую заготовку, машину 400 для горячей прокатки стали, которая соединена с установкой 300 для разливки тонкой плоской заготовки и которая производит горячекатаный лист путем горячей прокатки тонкой плоской заготовки, выгружаемой из установки 300 для разливки тонкой плоской заготовки. В добавление, комплексный сталелитейный завод 100 может включать дополнительные установки, если потребуется.The integrated steel mill shown in FIG. 7 includes a plant 100 for producing molten iron, a plant 200 for manufacturing steel, which is connected to a plant 100 for producing molten iron and which produces molten steel by removing impurities and carbon from molten cast iron, a plant 300 for of casting a thin flat billet which is connected to a steel making apparatus 200 and which continuously pours molten steel supplied from the installation into a thin flat billet, a machine 400 hot-rolling steel, which is connected to the installation 300 for casting a thin flat billet and which produces a hot-rolled sheet by hot rolling a thin flat billet discharged from the installation 300 for casting a thin flat billet. In addition, the integrated steel mill 100 may include additional installations if required.

Фиг.7 подробно иллюстрирует пример способа изготовления стали путем эксплуатации вышеупомянутых установок. Установка 200 для изготовления стали включает установку 61 для предварительной обработки жидкого чугуна, где удаляют фосфор и серу, содержащиеся в жидком чугуне, установку 64 для декарбонизации, которая соединена с установкой 61 для предварительной обработки жидкого чугуна и в которой удаляют углерод и примеси, содержащиеся в жидком чугуне, выгружаемом из установки 61 для предварительной обработки жидкого чугуна, и ковш 67, который соединен с установкой 64 для декарбонизации и в котором производят расплавленную сталь путем повторной очистки жидкого чугуна, выгружаемого из установки 64 для карбонизации.Fig. 7 illustrates in detail an example of a method for manufacturing steel by operating the above plants. Installation 200 for the manufacture of steel includes installation 61 for pre-treatment of liquid iron, where phosphorus and sulfur contained in liquid iron are removed, installation 64 for decarbonization, which is connected to installation 61 for pre-treatment of liquid iron and in which carbon and impurities contained in molten iron discharged from the installation 61 for the preliminary processing of molten iron, and a ladle 67, which is connected to the installation 64 for decarbonization and which produce molten steel by re-cleaning ductile iron discharged from carbonization unit 64.

Жидкий чугун, выгружаемый из плавильного аппарата-газогенератора 10, периодически выгружают в установку 61 для предварительной обработки жидкого чугуна, имеющую огнеупорный сосуд, и транспортируют к расположенному ниже по течению процессу. Предварительную обработку жидкого чугуна выполняют во время транспортирования путем подачи десульфурирующего агента, который является флюсом, в жидкий чугун, содержащийся в установке 61 для предварительной обработки жидкого чугуна, и путем удаления серы и фосфора, содержащихся в жидком чугуне. В результате содержание серы в жидком чугуне регулируют до 0,006% или менее. Предпочтительно использовать СаО или СаСО₃ в качестве десульфурирующего агента в процессе предварительной обработки жидкого чугуна.Liquid iron discharged from the melter-gas generator 10 is periodically discharged into a liquid iron pretreatment unit 61 having a refractory vessel, and transported to a downstream process. The pre-treatment of molten iron is carried out during transportation by feeding a desulfurizing agent, which is flux, to the molten iron contained in the installation 61 for the pre-treatment of molten iron, and by removing sulfur and phosphorus contained in the molten iron. As a result, the sulfur content in the molten iron is adjusted to 0.006% or less. It is preferable to use CaO or CaCO ₃ as a desulfurizing agent in the pre-treatment of molten iron.

Далее, жидкий чугун из установки для предварительной обработки жидкого чугуна, который прошел через предварительную обработку жидкого чугуна, разгружают в установку 64 для декарбонизации конверторного типа. В процессе разгрузки предпочтительно, чтобы расплавленный шлак, который образуется в процессе предварительной обработки жидкого чугуна и плавает на поверхности жидкого чугуна, не проникал в установку 64 для декарбонизации. Окислительную очистку выполняют путем вдувания кислорода с высокой скоростью в жидкий чугун после того, как жидкий чугун подают в установку 64 для декарбонизации. Во время окислительной очистки примеси, растворенные в жидком чугуне, такие как углерод, кремний, фосфор и марганец, удаляют путем окисления и жидкий чугун преобразуют в расплавленную сталь. Окисленные примеси растворяют в жидком шлаке на расплавленной стали с помощью СаО, CaF₂, доломита и т.д., которые подают в конвертер, и удаляют из расплавленной стали. После окисления очистку заканчивают, расплавленную сталь выгружают из установки 64 для карбонизации в ковш 67, который является огнеупорной емкостью, и затем транспортируют к процессу, расположенному ниже по потоку. Путем такого способа изготовления стали количество углерода, содержащегося в расплавленной стали, регулируют до 2,0 мас.% или менее.Next, the molten iron from the installation for pretreatment of molten iron, which went through the preliminary processing of molten iron, is discharged into the installation 64 for decarbonization converter type. During the unloading process, it is preferable that the molten slag, which is formed during the pre-treatment of molten iron and floats on the surface of molten iron, does not penetrate the decarbonization unit 64. Oxidative purification is performed by blowing oxygen at high speed into molten iron after molten iron is fed to decarbonization unit 64. During oxidative purification, impurities dissolved in molten iron, such as carbon, silicon, phosphorus and manganese, are removed by oxidation and molten iron is converted to molten steel. The oxidized impurities are dissolved in liquid slag on molten steel using CaO, CaF ₂ , dolomite, etc., which are fed to the converter and removed from the molten steel. After oxidation, the treatment is completed, the molten steel is discharged from the carbonization unit 64 into a ladle 67, which is a refractory tank, and then transported to a downstream process. By such a method of manufacturing steel, the amount of carbon contained in the molten steel is adjusted to 2.0 mass% or less.

Расплавленная сталь проходит через второй процесс очистки в ковше 67. Расплавленную сталь нагревают при помощи дугового разряда, который вызывают на расплавленной стали путем переноса высокого напряжения через электродный стержень, и возбуждают с помощью инертного газа, выдуваемого из нижней части ковша 67, так что достигают равномерного распределения температуры, и компонентов, и флотационного отделения неметаллических материалов, внедренных в расплавленную сталь. Далее, составляющую серы, которая присутствует в расплавленной стали в небольшом количестве, можно интенсивно удалить путем вдувания порошков Са-Si в расплавленную сталь, если потребуется. Далее вышеупомянутые процессы заканчивают, жидкий чугун проходит через процесс удаления газа, в котором вакуумную ванну соединяют с верхней стороной огнеупорной емкости, чтобы создать состояние вакуума, и удаляют составляющие газа, такие как углерод, N₂ и Н₂, таким образом увеличивая степень чистоты расплавленной стали. Предпочтительно предотвращать понижение температуры расплавленной стали, используя теплоту сгорания, вырабатываемую путем продувания кислорода в течение процесса удаления газа и путем сгорания составляющей отходящего газа.The molten steel passes through a second cleaning process in bucket 67. The molten steel is heated by an arc discharge, which is induced on the molten steel by transferring high voltage through an electrode rod, and excited by inert gas blown from the bottom of the bucket 67, so that uniform temperature distribution, and components, and flotation separation of non-metallic materials embedded in molten steel. Further, the sulfur component, which is present in a small amount in the molten steel, can be intensively removed by blowing Ca-Si powders into the molten steel, if necessary. Next, the above processes are completed, molten iron passes through a gas removal process in which a vacuum bath is connected to the upper side of the refractory vessel to create a vacuum state, and gas components such as carbon, N ₂ and H ₂ are removed, thereby increasing the purity of the molten become. It is preferable to prevent a decrease in the temperature of the molten steel by using the heat of combustion generated by blowing oxygen during the gas removal process and by burning a component of the exhaust gas.

Ковш 67 транспортируют к установке 300 для разливки тонких плоских заготовок после вышеупомянутого процесса второй очистки. Расплавленную сталь выгружают из ковша 67 в разливочное устройство 71, которое помещено выше установки 300 для разливки тонкой плоской заготовки, и подают в установку 73 для разливки тонкой плоской заготовки через разливочное устройство 71, для разливки тонкой плоской заготовки толщиной от 40 мм до 100 мм. Разлитую тонкую плоскую заготовку сжимают на грубом прокатном стане 75, который непосредственно соединен с установкой 73 для разливки, с приданием формы бруска толщиной от 20 до 30 мм. Затем прессованную тонкую плоскую заготовку нагревают с помощью нагревателя 77 и скручивают на моталке 79. Когда толщина тонкой плоской заготовки меньше 40 мм, она легко рвется. Когда толщина тонкой плоской заготовки больше 100 мм, она может перегрузить жесткий прокатный стан 75.The ladle 67 is transported to an apparatus 300 for casting thin flat preforms after the aforementioned second cleaning process. The molten steel is discharged from the ladle 67 into a casting device 71, which is placed above the apparatus 300 for casting a thin flat billet, and fed into the apparatus 73 for casting a thin flat billet through a casting device 71, for casting a thin flat billet with a thickness of 40 mm to 100 mm. The spilled thin flat billet is compressed on a rough rolling mill 75, which is directly connected to the casting unit 73, shaping the bar to a thickness of 20 to 30 mm. Then, the pressed thin flat preform is heated with a heater 77 and twisted on a coiler 79. When the thickness of the thin flat preform is less than 40 mm, it easily breaks. When the thickness of the thin flat billet is more than 100 mm, it can overload the rigid rolling mill 75.

Скрученный брусок вновь раскручивают и пропускают через приспособление 83 для удаления ржавчины, чтобы удалить ржавчину, образованную на поверхности бруска. Затем брусок перемещают в окончательный прокатный стан и его прокатывают с получением катаного стального листа толщиной от 0,8 до 2,0 мм. Катаный стальной лист охлаждают с помощью холодильника 87 и скручивают 89, как окончательно катаный стальной лист. Горячекатаный стальной лист толщиной от 0,8 до 2,0 мм подходит для использования потребителем.The twisted whetstone is unwound again and passed through a rust remover 83 to remove rust formed on the surface of the whetstone. Then the bar is transferred to the final rolling mill and it is rolled to obtain a rolled steel sheet with a thickness of 0.8 to 2.0 mm. The rolled steel sheet is cooled using a refrigerator 87 and twisted 89, like a finally rolled steel sheet. Hot rolled steel sheet with a thickness of 0.8 to 2.0 mm is suitable for consumer use.

На сталелитейном заводе 1000, включающем установку 100 для изготовления чугуна согласно воплощению настоящего изобретения, преимуществом является то, что горячекатаный стальной лист можно изготовить, используя непосредственно мелкие или кусковые угли и пылевидные железосодержащие руды через вышеописанные процессы. Следовательно, сырье не ограничивается по времени изготовления жидкого чугуна, и можно изготавливать горячекатаный стальной лист, используя компактные средства.In a steel mill 1000, including a cast iron plant 100 according to an embodiment of the present invention, it is an advantage that a hot-rolled steel sheet can be manufactured using directly fine or lump coals and pulverized iron ores through the processes described above. Therefore, the raw material is not limited in time of manufacturing molten iron, and it is possible to produce hot rolled steel sheet using compact means.

На фиг.8 представлен вид, иллюстрирующий другое исполнение комплексного сталелитейного производства 2000, эксплуатирующего установку 100 для изготовления жидкого чугуна согласно воплощению настоящего изобретения. Фиг.8 иллюстрирует способ подачи восстановленного железа в установку для декарбонизации, которая является одним из элементов установки для изготовления стали, с помощью второго многостадийного реакторного блока 90 с псевдоожиженным слоем и второй установки 35 для изготовления брикетов, которыми снабжен комплексный сталелитейный завод 2000. Комплексный сталелитейный завод 2000, показанный на фиг.8, имеет такую же структуру, как комплексный сталелитейный завод 1000, за исключением некоторой части. Следовательно, описание одинаковых частей опускают с целью удобства, и таким образом, описание других частей будет представлено в подробностях.FIG. 8 is a view illustrating another embodiment of an integrated steel mill 2000 operating an apparatus 100 for producing molten iron according to an embodiment of the present invention. Fig. 8 illustrates a method for supplying reduced iron to a decarbonization plant, which is one of the elements of a steel plant, using a second multi-stage fluidized bed reactor unit 90 and a second briquette plant 35, which is provided with the integrated steel mill 2000. The integrated steel mill the plant 2000 shown in FIG. 8 has the same structure as the integrated steel mill 1000, with the exception of some. Therefore, the description of the same parts is omitted for convenience, and thus, a description of the other parts will be presented in detail.

Далее, в описываемом комплексном сталелитейном заводе 2000 описанный выше многостадийный реакторный блок 20 с псевдоожиженным слоем, соединенный с плавильным аппаратом-газогенератором 10, относится к так называемому первому реакторному блоку с псевдоожиженным слоем, а другой многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем относится к так называемому второму многостадийному реакторному блоку с псевдоожиженным слоем. Далее, установка 30 для изготовления брикетов, которая соединена с задней частью первого многостадийного реакторного блока 20 с псевдоожиженным слоем, относится к так называемой первой установке для изготовления брикетов, и другая установка 35 для изготовления брикетов, которая соединена с задней частью второго реакторного блока 90 с псевдоожиженным слоем, относится к так называемой второй установке для изготовления брикетов.Further, in the described complex steel mill 2000, the above-described multi-stage fluidized bed reactor unit 20 connected to the gas melting apparatus 10 relates to the so-called first fluidized-bed reactor unit, and another multi-stage fluidized-bed reactor unit refers to the so-called multistage fluidized bed reactor unit. Further, a briquette making apparatus 30, which is connected to the rear of the first multi-stage fluidized bed reactor unit 20, relates to a so-called first briquette making apparatus, and another briquette making apparatus 35, which is connected to the rear of the second reactor block 90 s fluidized bed, refers to the so-called second installation for the manufacture of briquettes.

Как показано на фиг.8, комплексный сталелитейный завод 2000 включает второй многостадийный реакторный блок 90 с псевдоожиженным слоем и вторую установку 35 для изготовления брикетов. Второй многостадийный реакторный блок 90 с псевдоожиженным слоем является оборудованием для восстановления пылевидных железосодержащих руд, которые подают в него из бункера 91 для железосодержащей руды. Многостадийный реакторный блок 90 с псевдоожиженным слоем изготовлен из трехстадийного реакторного блока с псевдоожиженным слоем, включающего реактор 93 первого предварительного нагрева, реактор 95 предварительного восстановления и реактор 97 окончательного восстановления. В каждом из реакторов 93, 95 и 97 формируют бурлящий псевдоожиженный слой.As shown in FIG. 8, the integrated steel mill 2000 includes a second multi-stage fluidized bed reactor unit 90 and a second briquette making machine 35. The second multi-stage fluidized bed reactor unit 90 is an apparatus for recovering pulverized iron-containing ores, which are fed into it from an iron-containing bin 91. The multi-stage fluidized-bed reactor unit 90 is made of a three-stage fluidized-bed reactor unit including a first pre-heating reactor 93, a preliminary reduction reactor 95, and a final reduction reactor 97. In each of the reactors 93, 95 and 97, a bubbling fluidized bed is formed.

Во втором многостадийном реакторном блоке 90 с псевдоожиженным слоем в реакторе 93 первого предварительного нагрева предварительно нагревают пылевидные железосодержащие руды при температуре от 600 до 700°С, в реакторе 95 предварительного восстановления, соединенном с реактором 93 предварительного подогрева, предварительно восстанавливают предварительно нагретые железосодержащие руды при температуре от 700 до 800°С, и в реакторе 97 окончательного восстановления, соединенном с реактором 95 предварительного восстановления, окончательно восстанавливают предварительно восстановленные железосодержащие руды при температуре от 770 до 850°С.In the second multi-stage fluidized bed reactor unit 90 in the first preheating reactor 93, the pulverized iron ores are preheated at a temperature of from 600 to 700 ° C., in the prereduction reactor 95 connected to the preheating reactor 93, the preheated iron ores are preliminarily reduced at a temperature from 700 to 800 ° C., and in the final reduction reactor 97 connected to the preliminary reduction reactor 95, it is finally reduced Pour pre-reduced iron ores at a temperature of from 770 to 850 ° C.

Второй многостадийный реакторный блок 90 с псевдоожиженным слоем питают частью отходящего газа, выпускаемого из первого многостадийного реакторного блока 20 с псевдоожиженным слоем, через дополнительную трубу для циркуляции восстановительного газа из конечного реактора 97, и он преобразует высушенные и смешанные железосодержащие руды, имеющие размер зерна 8 мм или меньше, чтобы восстановить железо, которое восстанавливают более чем на 92% по мере последовательной циркуляции отходящего газа через каждый из реакторов 93, 95 и 97. На фиг.8 второй многостадийный реакторный блок 90 с псевдоожиженным слоем представлен в виде трехстадийного реакторного блока с псевдоожиженным слоем, но только в целях иллюстрации, и это не означает ограничение настоящего изобретения. Реакторный блок 90 с псевдоожиженным слоем можно дополнить, чтобы он имел различное число стадий.The second multi-stage fluidized bed reactor unit 90 feeds a portion of the exhaust gas discharged from the first multi-stage fluidized bed reactor unit 20 through an additional pipe for circulating the reducing gas from the final reactor 97, and it converts dried and mixed iron ores having a grain size of 8 mm or less, to recover iron, which is reduced by more than 92% as the exhaust gas is successively circulated through each of reactors 93, 95 and 97. In FIG. 8, the second the multi-stage reactor block 90 with a fluidized bed is presented in the form of a three-stage reactor block with a fluidized bed, but only for purposes of illustration, and this does not mean a limitation of the present invention. The fluidized bed reactor unit 90 can be supplemented to have a different number of stages.

Далее, во второй установке 35 для изготовления брикетов временно хранят высокотемпературное восстановленное железо в загрузочном бункере 36 и в ней брикетируют восстановленное железо путем формования под давлением, пропуская восстановленное железо через пару валков 37. Затем брикеты измельчают с помощью дробилки 38 и хранят в бункере 39 для подачи брикетов.Further, in the second briquette making apparatus 35, the high-temperature reduced iron is temporarily stored in the loading hopper 36 and the reduced iron is briquetted therein by injection molding, passing the reduced iron through a pair of rolls 37. Then, the briquettes are crushed using a crusher 38 and stored in the hopper 39 for supply of briquettes.

Предпочтительно, чтобы количество восстановительного угольного газа, подаваемого во второй многостадийный реакторный блок 90 с псевдоожиженным слоем, составляло 40 об.% или более от общего количества отходящего газа, выпускаемого из первого многостадийного реакторного блока 20 с псевдоожиженным слоем. С другой стороны, в процессе подачи части отходящего газа, выпускаемого из первого многостадийного реакторного блока 20 с псевдоожиженным слоем, во второй многостадийный реакторный блок 90 с псевдоожиженным слоем из отходящего газа удаляют смолу с помощью устройства 75 для удаления смолы. Предпочтительно, чтобы количество СО₂, содержащегося в преобразованном отходящем газе, составляло 3,0 об.% или менее. Восстановительный угольный газ, прошедший через второй многостадийный реакторный блок 90 с псевдоожиженным слоем, очищают от пыли и охлаждают с помощью пылесборника 55, использующего воду, и затем выгружают наружу.Preferably, the amount of reducing coal gas supplied to the second multi-stage fluidized bed reactor unit 90 is 40 vol% or more of the total amount of exhaust gas discharged from the first multi-stage fluidized bed reactor unit 20. On the other hand, in the process of supplying a portion of the exhaust gas discharged from the first multi-stage fluidized bed reactor unit 20 to the second multi-stage fluidized bed reactor unit 90, the resin is removed by the resin removal device 75. Preferably, the amount of CO ₂ contained in the converted exhaust gas is 3.0 vol.% Or less. The reducing coal gas passing through the second multi-stage fluidized bed reactor unit 90 is cleaned of dust and cooled with a dust collector 55 using water, and then discharged to the outside.

Хотя это не показано на фиг.8, предпочтительно преобразованный отходящий газ частично сжигать путем подачи в него кислорода, чтобы повысить температуру отходящего газа, используя теплоту сгорания, и повышенная температура составляла от 800 до 850°С.Although not shown in FIG. 8, it is preferable to partially burn the converted exhaust gas by supplying oxygen therein to increase the temperature of the exhaust gas using the calorific value, and the elevated temperature is 800 to 850 ° C.

Так как восстановленное железо изготавливают, используя железосодержащие руды и очищенный восстановительный газ, 90% или более восстановленного железа состоит из чистого железа, и сера содержится в очень низкой концентрации, в результате чего повышается степень чистоты расплавленной стали, которую изготавливают в установке 64 для декарбонизации, когда восстановленное железо загружают в установку 64 для декарбонизации.Since reduced iron is produced using iron-containing ores and purified reducing gas, 90% or more of the reduced iron is composed of pure iron, and sulfur is contained in a very low concentration, thereby increasing the purity of the molten steel that is made in the decarbonization unit 64, when the reduced iron is loaded into a decarbonization unit 64.

В дальнейшем настоящее изобретение будет описываться подробно со ссылкой на экспериментальный пример. Однако этот экспериментальный пример приведен только в целях иллюстрации и не подразумевает ограничение настоящего изобретения.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to an experimental example. However, this experimental example is provided for illustrative purposes only and is not intended to limit the present invention.

Экспериментальный примерExperimental example

Расплав и шлак изготавливают с помощью вышеупомянутой установки для изготовления жидкого чугуна согласно исполнению настоящего изобретения.The melt and slag are produced using the aforementioned plant for the production of molten iron according to the implementation of the present invention.

В экспериментальном примере согласно воплощению настоящего изобретения плавильный аппарат-газогенератор 10 поддерживали под давлением 0,32 МПа (3,2 атм) и количество кислорода, подаваемого для сжигания угля внутри плавильного аппарата-газогенератора 10, отрегулировали до 550 ст.м³ на 1 тонну жидкого чугуна. Далее, количество пылевидной руды и дополнительного сырья отрегулировали до 1,5 тонн и 0,35 тонн соответственно. Количество угля, подаваемого в плавильный аппарат-газогенератор 20, регулировали в интервале от 0,9 до 1,0 тонны, исходя из производимого жидкого чугуна в количестве 1 тонны. Производительность установки для изготовления жидкого чугуна определяли равной 85 тонн/час при вышеописанных рабочих условиях.In an experimental example according to an embodiment of the present invention, the melting apparatus-gas generator 10 was maintained at a pressure of 0.32 MPa (3.2 atm) and the amount of oxygen supplied to burn coal inside the melting apparatus-gas generator 10 was adjusted to 550 stm ³ per 1 ton cast iron. Further, the amount of pulverized ore and additional raw materials was adjusted to 1.5 tons and 0.35 tons, respectively. The amount of coal supplied to the smelter-gas generator 20, was regulated in the range from 0.9 to 1.0 tons, based on the production of molten iron in the amount of 1 ton. The performance of the installation for the manufacture of molten iron was determined equal to 85 tons / hour under the above working conditions.

Экспериментальную эксплуатацию выполняли согласно исполнению настоящего изобретения, и составы получающегося жидкого чугуна и шлака, выгружаемых из плавильного аппарата-газогенератора, были следующие. В табл.2 показан состав жидкого чугуна согласно исполнению настоящего изобретения, и в табл.3 показан состав шлака согласно исполнению настоящего изобретения.Experimental operation was carried out according to an embodiment of the present invention, and the compositions of the resulting molten iron and slag discharged from the gasifier melting apparatus were as follows. Table 2 shows the composition of molten iron according to an embodiment of the present invention, and table 3 shows the composition of slag according to an embodiment of the present invention.

Таблица 2table 2 ТемператураTemperature СFROM SiSi MnMn РR SS 1500°С1500 ° C 4,5 мас.%4.5 wt.% 0,5 мас.%0.5 wt.% 0,17 мас.%0.17 wt.% 0,09 мас.%0.09 wt.% 0,04 мас.%0.04 wt.%

Как показано в табл.2, температура жидкого чугуна, изготавливаемого с помощью экспериментального примера согласно настоящему изобретению, составляла около 1500°С, и количество примесей в жидком чугуне, исключая железо, было, как описано выше.As shown in table 2, the temperature of the molten iron produced using the experimental example according to the present invention was about 1500 ° C, and the amount of impurities in the molten iron, excluding iron, was as described above.

Таблица 3Table 3 ТемператураTemperature SiO₂ SiO ₂ СаОCaO MgOMgO Al₂O₃ Al ₂ O ₃ Основность CaO/SiO₂ Basicity CaO / SiO ₂ 1520°С1520 ° C 31,1 мас.%31.1 wt.% 35,7 мас.%35.7 wt.% 12,5 мас.%12.5 wt.% 13,5 мас.%13.5 wt.% 1,15 мас.%1.15 wt.%

Как показано в табл.3, температура жидкого чугуна, изготавливаемого с помощью экспериментального примера согласно настоящему изобретению, составляла около 1520°С, и основность равнялась 1,15.As shown in table 3, the temperature of the molten iron produced using the experimental example according to the present invention was about 1520 ° C, and the basicity was 1.15.

Как можно понять из табл.2, температура жидкого чугуна, изготавливаемого согласно настоящему изобретению, составляла, по существу, 1500°С, и количества Si, P и S были столь малы, что это удовлетворяло стандарту качества жидкого чугуна для обычного изготовления стали. Далее, как можно понять из табл.3, температура шлака составляла, по существу, 1520°С, и основность шлака, которая является мерой качества шлака, составляла, по существу, 1,15. Следовательно, в способе изготовления жидкого чугуна согласно исполнению настоящего изобретения, даже если используют мелкие или кусковые угли и пылевидные железосодержащие руды, в отличие от традиционного изобретения качество расплава было аналогичным качеству жидкого чугуна в традиционном способе.As can be understood from table 2, the temperature of the molten iron produced according to the present invention was essentially 1500 ° C, and the amounts of Si, P and S were so small that it met the quality standard of molten iron for conventional steelmaking. Further, as can be understood from table 3, the temperature of the slag was essentially 1520 ° C, and the basicity of the slag, which is a measure of the quality of the slag, was essentially 1.15. Therefore, in the method of manufacturing molten iron according to an embodiment of the present invention, even if fine or lump coals and pulverized iron ores are used, in contrast to the traditional invention, the melt quality was similar to the quality of molten iron in the traditional method.

Согласно настоящему изобретению, описанному выше, так как жидкий чугун, имеющий высокое качество, удовлетворяющее стандарту качества жидкого чугуна для изготовления стали, можно изготавливать непрерывно путем использования мелких или кусковых углей или пылевидных железосодержащих руд, можно заменить доменный процесс, который использовали на комплексном сталелитейном заводе. Следовательно, можно использовать дешевое сырье и не осуществлять процессы спекания и коксования, таким образом увеличивая рентабельность комплексного сталелитейного завода и предотвращая образование загрязняющих материалов во время процессов спекания и коксования.According to the present invention described above, since molten iron having a high quality that meets the quality standard of molten iron for the manufacture of steel can be produced continuously by the use of fine or lump coals or pulverized iron ores, the blast furnace process that was used in the complex steel mill can be replaced . Therefore, it is possible to use cheap raw materials and not to carry out the sintering and coking processes, thereby increasing the profitability of the integrated steel mill and preventing the formation of polluting materials during the sintering and coking processes.

Далее, на установке для изготовления жидкого чугуна согласно настоящему изобретению поток отходящего газа, который выпускают из многостадийного реакторного блока с псевдоожиженным слоем, отделяют и преобразуют. Преобразованный отходящий газ подают в многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем. Следовательно, можно пополнить недостающее количество восстановительного угольного газа, таким образом обеспечивая технологическую гибкость.Further, in the apparatus for manufacturing molten iron according to the present invention, the exhaust gas stream that is discharged from the multi-stage fluidized bed reactor unit is separated and converted. The converted exhaust gas is fed to a multi-stage fluidized bed reactor unit. Therefore, it is possible to replenish the missing amount of reducing coal gas, thereby providing technological flexibility.

Более того, преобразованный отходящий газ комнатной температуры, который охлаждают, можно подавать в переднюю часть циклона, таким образом предотвращая перегрев циклона.Moreover, the converted room temperature exhaust gas, which is cooled, can be fed to the front of the cyclone, thereby preventing overheating of the cyclone.

Согласно настоящему изобретению отходящий газ, который выпускают из многостадийного реакторного блока с псевдоожиженным слоем, используют как газ-носитель, понижая таким образом количество азота, используемого в качестве газа-носителя.According to the present invention, the exhaust gas that is discharged from the multi-stage fluidized bed reactor unit is used as a carrier gas, thereby reducing the amount of nitrogen used as the carrier gas.

Далее, преобразованный отходящий газ, который преобразуют согласно настоящему изобретению, можно снова подавать в плавильный аппарат-газогенератор вместе с кислородом, таким образом понижая соотношение расхода угля и улучшая распределение газового потока в слое угля.Further, the converted exhaust gas, which is converted according to the present invention, can again be supplied to the melting apparatus-gas generator together with oxygen, thereby lowering the ratio of coal consumption and improving the distribution of the gas stream in the coal layer.

В то время как настоящее изобретение было подробно показано и описано со ссылкой на типичные его воплощения, специалистам будет понятно, что в нем можно сделать различные изменения в форме и деталях, не уходя от сущности и объема изобретения, определяемого приложенными пунктами формулы.While the present invention has been shown and described in detail with reference to its typical embodiments, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details can be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

Claims

1. Способ изготовления жидкого чугуна, включающий изготовление железосодержащей смеси путем смешивания пылевидных железосодержащих руд и дополнительного сырья и сушки получаемой смеси, превращение железосодержащей смеси в восстановленный материал путем восстановления и спекания по мере прохождения железосодержащей смеси через многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем, реакторы с псевдоожиженным слоем которого соединены последовательно друг с другом, изготовление брикетов брикетированием восстановленного материала при высокой температуре, образование слоя уплотненного угля путем загрузки кусковых углей и брикетов, которые получают брикетированием мелких углей, в плавильный аппарат-газогенератор, в качестве источника тепла для плавления брикетов, изготовление жидкого чугуна путем загрузки брикетов в плавильный аппарат-газогенератор, соединенный с многостадийным реакторным блоком с псевдоожиженным слоем и подачи кислорода в плавильный аппарат-газогенератор, подачу восстановительного угольного газа, выпускаемого из плавильного аппарата-газогенератора, в реакторный блок с псевдоожиженным слоем, отделение потока отходящего газа, который выпускают через многостадийный реакторный блок, и удаление СО₂ из отходящего газа, подачу преобразованного отходящего газа в многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем.1. A method of manufacturing molten iron, including the manufacture of an iron-containing mixture by mixing pulverized iron-containing ores and additional raw materials and drying the resulting mixture, converting the iron-containing mixture into reduced material by reducing and sintering as the iron-containing mixture passes through a multi-stage fluidized bed reactor unit, fluidized reactors the layer of which is connected in series with each other, the manufacture of briquettes by briquetting the reduced material at a high temperature, the formation of a layer of compacted coal by loading lump coals and briquettes, which are obtained by briquetting small coals, into a gas-melting apparatus, as a heat source for melting briquettes, producing molten iron by loading briquettes into a gas-melting apparatus connected to a multi-stage a fluidized bed reactor unit and supplying oxygen to a gasifier melting apparatus, supplying a reducing coal gas discharged from a gasogen melting apparatus a non-reactor, into the fluidized-bed reactor unit, separating the exhaust gas stream that is discharged through the multi-stage reactor unit, and removing CO ₂ from the exhaust gas, supplying the converted exhaust gas to the multi-stage fluidized-bed reactor unit.

2. Способ по п.1, дополнительно включающий смешивание преобразованного отходящего газа, из которого удален СО₂, с восстановительным угольным газом, который выпускают из плавильного аппарата-газогенератора, и нагревание восстановительного угольного газа, смешанного с преобразованным отходящим газом, перед подачей его в многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем для регулирования температуры восстановительного угольного газа до температуры, требуемой для восстановления железосодержащей смеси в многостадийном реакторном блоке с псевдоожиженным слоем.2. The method according to claim 1, further comprising mixing the converted exhaust gas from which CO ₂ has been removed with reducing coal gas that is discharged from the gas generator smelter, and heating the reducing coal gas mixed with the converted exhaust gas before supplying it to a multi-stage fluidized-bed reactor unit for controlling the temperature of the reducing coal gas to the temperature required to recover the iron-containing mixture in the multi-stage reactor Loka fluidized bed.

3. Способ по п.2, в котором преобразованный отходящий газ нагревают, используя кислородную горелку, на стадии нагрева перед подачей восстановительного угольного газа, смешанного с преобразованным отходящим газом, в многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем.3. The method according to claim 2, in which the converted exhaust gas is heated using an oxygen burner, at the stage of heating before feeding the reducing coal gas mixed with the converted exhaust gas into a multistage fluidized bed reactor unit.

4. Способ по п.2, в котором на стадии отделения потока отходящего газа, который выпускают через многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем, и удаления СО₂ из отходящего газа, количество отделенного отходящего газа составляет предпочтительно 60 об.% от общего количества отходящего газа, который выпускают из реакторов с псевдоожиженным слоем.4. The method according to claim 2, in which at the stage of separating the flow of exhaust gas that is discharged through a multi-stage reactor unit with a fluidized bed, and removing CO ₂ from the exhaust gas, the amount of separated exhaust gas is preferably 60 vol.% Of the total amount of exhaust gas which is discharged from fluidized bed reactors.

5. Способ по п.2, в котором количество преобразованного отходящего газа поддерживают в интервале от 1050 ст.м³ до 1400 ст.м³ на 1 тонну пылевидных железосодержащих руд.5. The method according to claim 2, in which the amount of converted exhaust gas is maintained in the range from 1050 st.m ³ to 1400 st.m ³ per 1 ton of pulverized iron-containing ores.

6. Способ по п.2, в котором на стадии смешивания преобразованного отходящего газа, из которого удален СО₂, с восстановительным угольным газом, который выпускают из плавильного аппарата-газогенератора, количество СО₂, содержащегося в преобразованном отходящем газе, предпочтительно составляет 3,0 об.% или менее.6. The method according to claim 2, in which at the stage of mixing the converted exhaust gas from which CO ₂ is removed with carbon reducing gas that is discharged from the gas generator smelter, the amount of CO ₂ contained in the converted exhaust gas is preferably 3, 0 vol.% Or less.

7. Способ по п.2, в котором отделяемый отходящий газ сжимают на стадии отделения потока отходящего газа, выпускаемого из многостадийного реакторного блока с псевдоожиженным слоем, и удаления СО₂ из отходящего газа.7. The method according to claim 2, in which the separated off-gas is compressed at the stage of separating the off-gas stream discharged from the multi-stage fluidized bed reactor unit and removing CO ₂ from the off-gas.

8. Способ по п.2, дополнительно включающий стадию отделения потока отходящего газа, который выпускают через многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем, и удаления смолы из отходящего газа перед стадией отделения потока отходящего газа, который выпускают из многостадийного реакторного блока с псевдоожиженным слоем, и удаления СО₂ из отходящего газа.8. The method according to claim 2, further comprising the step of separating the exhaust gas stream that is discharged through the multi-stage reactor unit with a fluidized bed, and removing the resin from the exhaust gas before the separation of the exhaust gas stream that is discharged from the multi-stage reactor unit with a fluidized bed, and removal of CO ₂ from the exhaust gas.

9. Способ по п.2, в котором на стадии смешивания преобразованного отходящего газа, из которого удален СО₂, с восстановительным угольным газом, который выпускают из плавильного аппарата-газогенератора, преобразованный отходящий газ смешивают перед циклоном, который загружает пыль, выпускаемую из плавильного аппарата-газогенератора в плавильный аппарат-газогенератор.9. The method according to claim 2, in which, at the stage of mixing the converted exhaust gas from which CO ₂ is removed, with reducing coal gas that is discharged from the gas generator smelting apparatus, the converted exhaust gas is mixed before the cyclone that charges the dust discharged from the smelter apparatus-gas generator in the melting apparatus-gas generator.

10. Способ по п.9, в котором поток преобразованного отходящего газа, из которого удален СО₂, отделяют и используют в качестве газа-носителя для загрузки пыли, отсеиваемой в циклоне, в плавильный аппарат-газогенератор.10. The method according to claim 9, in which the stream of the converted exhaust gas from which CO ₂ is removed is separated and used as a carrier gas for loading dust screened in a cyclone into a gas generator melting apparatus.

11. Способ по п.1, дополнительно включающий продувку многостадийного реакторного блока с псевдоожиженным слоем преобразованным отходящим газом.11. The method according to claim 1, further comprising purging the multi-stage fluidized bed reactor unit with transformed exhaust gas.

12. Способ по п.11, в котором количество азота, содержащегося в восстановительном угольном газе, составляет 10 об.% или менее.12. The method according to claim 11, in which the amount of nitrogen contained in the reducing coal gas is 10 vol.% Or less.

13. Способ по п.1, дополнительно включающий отделение преобразованного отходящего газа и подачу его в плавильный аппарат-газогенератор вместе с кислородом во время подачи в него кислорода.13. The method according to claim 1, further comprising separating the converted exhaust gas and supplying it to the melter-gas generator together with oxygen during the supply of oxygen to it.

14. Способ по п.1, в котором стадия превращения железосодержащей смеси в восстановленный материал включает первую стадию предварительного нагрева железосодержащей смеси при температуре от 400 до 500°С, вторую стадию повторного предварительного нагрева предварительно подогретой железосодержащей смеси при температуре от 600 до 700°С, третью стадию предварительного восстановления повторно предварительно нагретой смеси при температуре от 700 до 800°С, и четвертую стадию окончательного восстановления предварительного восстановленной железосодержащей смеси при температуре от 770 до 850°С.14. The method according to claim 1, in which the stage of converting the iron-containing mixture into the reduced material includes a first stage of pre-heating the iron-containing mixture at a temperature of from 400 to 500 ° C, a second stage of re-heating the pre-heated iron-containing mixture at a temperature of from 600 to 700 ° C. , the third stage of the preliminary recovery of the re-preheated mixture at a temperature of from 700 to 800 ° C, and the fourth stage of the final recovery of the pre-reduced iron oxide zhaschey mixture at a temperature of from 770 to 850 ° C.

15. Способ по п.14, в котором степень окисления на первой и второй стадиях составляет 25% или менее, степень окисления на третьей стадии составляет от 35 до 50%, степень окисления на четвертой стадии составляет 45% или более, где степень окисления получают из следующего уравнения: (об.% СО₂ + об.% Н₂О)/(об.% СО + об.% Н₂ + об.% СО₂ + об.% Н₂О)·100; СО, СО₂, Н₂О и Н₂ являются газами, каждый из которых содержится в восстановительном газе.15. The method according to 14, in which the oxidation state in the first and second stages is 25% or less, the oxidation state in the third stage is 35 to 50%, the oxidation state in the fourth stage is 45% or more, where the oxidation state is obtained from the following equation: (vol% CO ₂ + vol% H ₂ O) / (vol% CO + vol% H ₂ + vol% CO ₂ + vol% H ₂ O) · 100; CO, CO ₂ , H ₂ O and H ₂ are gases, each of which is contained in a reducing gas.

16. Способ по п.14, в котором вторая и третья стадии включают стадию подачи кислорода.16. The method according to 14, in which the second and third stages include the stage of oxygen supply.

17. Способ по п.1, в котором на стадии изготовления брикетов при высокой температуре, размер зерна брикетов находится в интервале от 3 до 30 мм.17. The method according to claim 1, in which at the stage of manufacturing briquettes at high temperature, the grain size of the briquettes is in the range from 3 to 30 mm

18. Способ по п.1, в котором на стадии образования слоя уплотненного угля размер зерна брикетов находится в интервале от 30 до 50 мм.18. The method according to claim 1, in which at the stage of formation of a layer of compacted coal, the grain size of the briquettes is in the range from 30 to 50 mm

19. Способ получения расплавленного чугуна, включающий изготовление железосодержащей смеси путем смешивания пылевидных железосодержащих руд и дополнительного сырья и сушки получаемой смеси, превращение железосодержащей смеси в восстановленный материал путем восстановления и спекания по мере прохождения железосодержащей смеси через многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем, реакторы с псевдоожиженным слоем которого соединены последовательно друг с другом, изготовление брикетов брикетированием восстановленного материала при высокой температуре, образование слоя уплотненного угля путем загрузки кусковых углей и брикетов, которые получают брикетированием мелких углей, в плавильный аппарат-газогенератор, в качестве источника тепла для плавления брикетов, изготовление жидкого чугуна путем загрузки брикетов в плавильный аппарат-газогенератор, соединенный с многостадийным реакторным блоком с псевдоожиженным слоем и подачи кислорода в плавильный аппарат-газогенератор, подачу восстановительного угольного газа, выпускаемого из плавильного аппарата-газогенератора, в реакторный блок с псевдоожиженным слоем, перепуск по обводной линии всего количества отходящего газа, который выпускают из многостадийного реакторного блока с псевдоожиженным слоем, и подачу его в многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем в течение времени закрытия плавильного аппарата-газогенератора или перед работой плавильного аппарата-газогенератора.19. A method of producing molten iron, including the manufacture of an iron-containing mixture by mixing pulverized iron-containing ores and additional raw materials and drying the resulting mixture, converting the iron-containing mixture into reduced material by reduction and sintering as the iron-containing mixture passes through a multi-stage fluidized-bed reactor unit, fluidized reactors a layer of which is connected in series with each other, the manufacture of briquettes briquetting recovered mater at a high temperature, the formation of a layer of compacted coal by loading lump coals and briquettes, which are obtained by briquetting fine coals, into a melting apparatus-gas generator, as a heat source for melting briquettes, making molten iron by loading briquettes into a melting apparatus-gas generator, connected to a multi-stage fluidized-bed reactor unit and oxygen supply to the melting apparatus-gas generator, supply of reducing coal gas discharged from the melting apparatus-g the generator into the fluidized-bed reactor block, bypassing the entire amount of exhaust gas that is discharged from the multi-stage fluidized-bed reactor block, and supplying it to the multi-stage fluidized-bed reactor block during the closing time of the melter-gas generator or before operation of the melting apparatus gas generator apparatus.

20. Комплексный способ переработки железосодержащих материалов, включающий изготовление жидкого чугуна, используя способ изготовления жидкого чугуна по п.1, изготовление расплавленной стали путем удаления примесей и углерода, содержащихся в жидком чугуне, непрерывную разливку жидкой стали в тонкую плоскую заготовку, горячую прокатку тонкой плоской заготовки для получения горячекатаного стального листа.20. An integrated method for processing iron-containing materials, including the manufacture of molten iron, using the method of manufacturing molten iron according to claim 1, the manufacture of molten steel by removing impurities and carbon contained in molten iron, the continuous casting of molten steel into a thin flat billet, hot rolling of thin flat blanks for hot rolled steel sheet.

21. Комплексный способ по п.20, в котором на стадии непрерывной разливки жидкой стали в тонкую плоскую заготовку расплавленную сталь непрерывно разливают в тонкую плоскую заготовку толщиной от 40 до 100 мм.21. The complex method according to claim 20, in which at the stage of continuous casting of molten steel into a thin flat billet, molten steel is continuously cast into a thin flat billet with a thickness of 40 to 100 mm.

22. Комплексный способ по п.20, в котором на стадии горячей прокатки тонкой плоской заготовки для получения горячекатаного стального листа, горячекатаный стальной лист изготавливают толщиной от 0,8 до 2,0 мм.22. The complex method according to claim 20, in which at the stage of hot rolling a thin flat billet to obtain a hot-rolled steel sheet, a hot-rolled steel sheet is made with a thickness of 0.8 to 2.0 mm.

23. Комплексный способ по п.20, в котором стадия изготовления расплавленной стали включает предварительную обработку жидкого чугуна для удаления фосфора и серы, содержащихся в жидком чугуне, удаление углерода и примесей, содержащихся в жидком чугуне путем подачи кислорода в жидкий чугун, и изготовление расплавленной стали путем удаления примесей и растворенного газа путем второй очистки жидкого чугуна.23. The complex method according to claim 20, in which the step of manufacturing molten steel includes pre-treatment of molten iron to remove phosphorus and sulfur contained in molten iron, removing carbon and impurities contained in molten iron by supplying oxygen to molten iron, and manufacturing molten steel by removing impurities and dissolved gas by a second cleaning of molten iron.

24. Комплексный способ по п.23, дополнительно включающий превращение пылевидных железосодержащих руд в восстановленное железо путем восстановления пылевидных железосодержащих руд по мере прохождения их через многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем, реакторы которого соединены последовательно друг с другом, и изготовление брикетов из восстановленного железа путем брикетирования восстановленного железа при высокой температуре, в котором, на стадии удаления углерода и примесей, содержащихся в жидком чугуне, смешивают брикеты из восстановленного железа и жидкий чугун, и из них удаляют углерод и примеси.24. The integrated method according to item 23, further comprising converting the pulverized iron-containing ores into reduced iron by reducing the pulverized iron-containing ores as they pass through a multi-stage fluidized-bed reactor unit, the reactors of which are connected in series with each other, and manufacturing briquettes from reduced iron by briquetting reduced iron at a high temperature, in which, at the stage of removing carbon and impurities contained in molten iron, brie is mixed reduced iron chum and liquid iron, and carbon and impurities are removed from them.

25. Комплексный способ по п.24, в котором стадия превращения пылевидных железосодержащих руд в восстановленное железо включает стадии предварительный нагрев пылевидных железосодержащих руд при температуре от 600 до 700°С, предварительное восстановление предварительно нагретых пылевидных железосодержащих руд при температуре от 700 до 800°С, и окончательное восстановление предварительно восстановленных пылевидных железосодержащих руд при температуре от 770 до 850°С для превращения их в восстановленное железо.25. The complex method according to paragraph 24, wherein the step of converting the pulverized iron ores to reduced iron comprises the steps of preheating the pulverized iron containing ores at a temperature of from 600 to 700 ° C, preliminarily recovering the preheated pulverized iron containing ores at a temperature of from 700 to 800 ° C , and the final reduction of pre-reduced pulverized iron-containing ores at a temperature of from 770 to 850 ° C to convert them into reduced iron.

26. Установка для изготовления жидкого чугуна, включающая многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем для превращения пылевидных железосодержащих руд, которые смешаны и высушены, и дополнительного сырья в восстановленный материал, установку для изготовления брикетов путем брикетирования восстановленного материала при высокой температуре, которая соединена с многостадийным реакторным блоком с псевдоожиженным слоем, машину для брикетирования для изготовления брикета, который используют в качестве источника тепла, путем брикетирования мелких углей, плавильный аппарат-газогенератор для изготовления расплавленного чугуна с возможностью загрузки в него кусковых углей и брикетов, изготовленных в машине для брикетирования, формирования слоя уплотненного угля, загрузки восстановленного материала из установки для изготовления брикетов и подачи кислорода, трубопровод для подачи восстановительного угольного газа, подающий восстановительный угольный газ, выпускаемый из плавильного аппарата-газогенератора, в многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем, трубопровод для подачи преобразованного отходящего газа, который отделяет поток отходящего газа, выпускаемый из многостадийного реакторного блока с псевдоожиженным слоем, и подает преобразованный отходящий газ, из которого удален СО₂.26. Installation for the manufacture of molten iron, including a multi-stage reactor unit with a fluidized bed for converting pulverized iron ores that are mixed and dried, and additional raw materials into reduced material, an installation for the manufacture of briquettes by briquetting the reduced material at high temperature, which is connected to a multi-stage reactor fluidized bed unit, briquetting machine for the production of briquettes, which is used as a heat source, by br small coal coals, melting apparatus-gas generator for the production of molten iron with the possibility of loading lump coals and briquettes made in a briquetting machine, forming a layer of compacted coal, loading of reduced material from a briquette and oxygen supply plant, a pipeline for supplying reducing coal gas supplying reducing coal gas discharged from the smelter-gas generator to the multi-stage fluidized-bed reactor unit layer, a pipe for supplying the converted exhaust gas, which separates the exhaust gas stream discharged from the multi-stage fluidized bed reactor unit, and delivers the converted exhaust gas from which CO ₂ is removed.

27. Установка для изготовления жидкого чугуна по п.26, в которой на трубопровод для подачи восстановительного угольного газа установлена кислородная горелка для нагревания восстановительного угольного газа, смешанного с преобразованным отходящим газом, перед подачей его в многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем.27. The installation for the manufacture of molten iron according to claim 26, wherein an oxygen burner is installed in the pipeline for supplying reducing coal gas to heat the reducing coal gas mixed with the converted exhaust gas before being supplied to the multi-stage fluidized bed reactor unit.

28. Установка для изготовления жидкого чугуна по п.27, в которой трубопровод для подачи преобразованного отходящего газа включает установку для реформинга газа для удаления СО₂, содержащегося в отходящем газе, который выпускают через многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем и отделяют.28. The installation for the manufacture of molten iron according to item 27, in which the pipeline for supplying the converted exhaust gas includes an installation for reforming the gas to remove the CO ₂ contained in the exhaust gas, which is discharged through a multi-stage reactor unit with a fluidized bed and separated.

29. Установка для изготовления жидкого чугуна по п.27, в которой трубопровод для подачи преобразованного отходящего газа включает устройство для удаления смолы из отходящего газа, который выпускают через многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем и отделяют.29. The installation for the manufacture of molten iron according to item 27, in which the pipeline for supplying the converted exhaust gas includes a device for removing resin from the exhaust gas, which is discharged through a multi-stage reactor unit with a fluidized bed and separated.

30. Установка для изготовления жидкого чугуна по п.29, в которой трубопровод для подачи преобразованного отходящего газа включает компрессор для сжатия отходящего газа, который выпускают через многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем и который отделяют, причем перед компрессором установлено устройство для удаления смолы.30. The installation for manufacturing molten iron according to clause 29, in which the pipe for supplying the converted exhaust gas includes a compressor for compressing the exhaust gas, which is discharged through a multi-stage reactor unit with a fluidized bed and which is separated, and a resin removal device is installed in front of the compressor.

31. Установка для изготовления жидкого чугуна по п.27, в которой плавильный аппарат-газогенератор снабжен циклоном, загружающим пыль, выпускаемую из плавильного аппарата-газогенератора, в плавильный аппарат-газогенератор, и трубопровод для подачи преобразованного отходящего газа соединен с передней частью циклона.31. The installation for the manufacture of molten iron according to item 27, in which the melting apparatus gas generator is equipped with a cyclone loading dust discharged from the melting apparatus gas generator into the melting apparatus gas generator, and a pipe for supplying the converted exhaust gas is connected to the front of the cyclone.

32. Установка для изготовления жидкого чугуна по п.31, в которой трубопровод для транспортировки газа, отделяющий преобразованный отходящий газ, из которого удален СО₂, и подающий преобразованный отходящий газ в плавильный аппарат-газогенератор в качестве газа-носителя для транспортировки пыли, отсеиваемой в циклоне, соединен с задней частью циклона.32. The installation for the manufacture of molten iron according to clause 31, in which a pipeline for transporting gas separating the converted exhaust gas from which CO ₂ is removed and supplying the converted exhaust gas to the melting apparatus gas generator as a carrier gas for transporting dust screened in a cyclone, connected to the back of the cyclone.

33. Установка для изготовления жидкого чугуна по п.27, в которой многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем включает реактор первого предварительного нагрева железосодержащей смеси при температуре от 400 до 500°С, реактор второго предварительного нагрева, который соединен с реактором первого предварительного нагрева и в котором повторно нагревают предварительно нагретую железосодержащую смесь при температуре от 600 до 700°С, реактор предварительного восстановления, который соединен с реактором второго предварительного нагрева и в котором предварительно восстанавливают повторно предварительно нагретую смесь при температуре от 700 до 800°С, и реактор окончательного восстановления, который соединен с реактором предварительного восстановления и в котором окончательно восстанавливают предварительно восстановленную железосодержащую смесь при температуре от 770 до 850°С.33. Installation for the manufacture of molten iron according to item 27, in which the multi-stage reactor unit with a fluidized bed includes a reactor for the first pre-heating of the iron-containing mixture at a temperature of from 400 to 500 ° C, a second pre-heating reactor, which is connected to the first pre-heating reactor and which reheat the pre-heated iron-containing mixture at a temperature of from 600 to 700 ° C, a pre-reduction reactor, which is connected to the second pre-heating reactor and in which the pre-heated mixture is pre-re-reduced at a temperature of from 700 to 800 ° C., and a final reduction reactor, which is connected to the pre-reduction reactor and in which the pre-reduced iron-containing mixture is finally reduced, is restored at a temperature of from 770 to 850 ° C.

34. Установка для изготовления жидкого чугуна по п.33, в которой кислородные горелки расположены между реактором второго предварительного нагрева и реактором предварительного восстановления, и между реактором предварительного восстановления и реактором окончательного восстановления, с возможностью подачи восстановительного угольного газа в реактор второго предварительного нагрева и реактор предварительного восстановления после нагревания восстановительного угольного газа.34. A plant for manufacturing molten iron according to claim 33, wherein the oxygen burners are located between the second preheating reactor and the prereduction reactor, and between the prereduction reactor and the final reduction reactor, with the possibility of supplying reducing coal gas to the second preheating reactor and the reactor pre-reduction after heating the reducing coal gas.

35. Установка для изготовления жидкого чугуна по п.33, в которой трубопровод для подачи восстановительного угольного газа соединен с реактором окончательного восстановления.35. Installation for the manufacture of molten iron according to clause 33, in which the pipeline for supplying reducing coal gas is connected to the final reduction reactor.

36. Установка для изготовления жидкого чугуна по п.26, дополнительно включающая трубопровод для подачи продувочного угольного газа для продувки многостадийного реакторного блока с псевдоожиженным слоем путем отделения потока преобразованного отходящего газа и подачи преобразованного отходящего газа в каждый из реакторов с псевдоожиженным слоем.36. The installation for the manufacture of molten iron according to p, further comprising a pipe for supplying a purge of coal gas for purging a multi-stage reactor unit with a fluidized bed by separating the flow of the converted exhaust gas and supplying the converted exhaust gas to each of the fluidized bed reactors.

37. Установка для изготовления жидкого чугуна, включающая многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем для превращения пылевидных железосодержащих руд, которые смешаны и высушены, и дополнительного сырья в восстановленный материал, установку для изготовления брикетов путем брикетирования восстановленного материала при высокой температуре, которая соединена с многостадийным реакторным блоком с псевдоожиженным слоем, машину для брикетирования для изготовления брикета, который используют в качестве источника тепла, путем брикетирования мелких углей, плавильный аппарат-газогенератор для изготовления жидкого чугуна с возможностью загрузки в него кусковых углей и брикетов, изготовленных в машине для брикетирования, формирования слоя уплотненного угля, загрузки восстановленного материала из установки для изготовления брикетов и подачи кислорода, трубопровод для подачи восстановительного угольного газа, подающий восстановительный угольный газ, выпускаемый из плавильного аппарата-газогенератора, в многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем, трубопровод для обводной циркуляции отходящего газа, который соединен с многостадийным реакторным блоком с псевдоожиженным слоем с возможностью подачи общего количества отходящего газа, выпускаемого из многостадийного реакторного блока с псевдоожиженным слоем, в многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем.37. Installation for the manufacture of molten iron, including a multi-stage reactor unit with a fluidized bed for converting pulverized iron-containing ores, which are mixed and dried, and additional raw materials into reduced material, an installation for the manufacture of briquettes by briquetting the reduced material at high temperature, which is connected to a multi-stage reactor fluidized bed unit, briquetting machine for the production of briquettes, which is used as a heat source, by br small coal coquetting, gas melting apparatus for producing molten iron with the possibility of loading lump coals and briquettes into it, manufactured in a briquetting machine, forming a layer of compacted coal, loading reduced material from a briquette and oxygen supply plant, a pipeline for supplying reducing coal gas supplying reducing coal gas discharged from the smelter-gas generator to the multi-stage fluidized-bed reactor unit, t a bypass for the bypass circulation of the exhaust gas, which is connected to a multi-stage reactor unit with a fluidized bed with the ability to supply the total amount of exhaust gas discharged from the multi-stage reactor unit with a fluidized bed, in a multi-stage reactor unit with a fluidized bed.

38. Установка для изготовления жидкого чугуна по п.37, дополнительно включающая трубопровод для повторной подачи угольного газа, отделяющий поток преобразованного отходящего газа и подающий его в плавильный аппарат-газогенератор вместе кислородом, во время подачи в него кислорода.38. Installation for the manufacture of molten iron according to clause 37, further comprising a pipeline for re-supply of coal gas, separating the stream of the converted exhaust gas and feeding it to the melting apparatus-gas generator together with oxygen, during the supply of oxygen to it.

39. Комплексный сталелитейный завод, включающий установку для изготовления жидкого чугуна по п.1, установку для изготовления стали, соединенную с установкой для изготовления расплавленной стали, на которой производят расплавленную сталь путем удаления примесей и углерода из жидкого чугуна, машину для разливки тонкой плоской заготовки, соединенную с установкой для изготовления стали, для непрерывной разливки расплавленной стали, подаваемой с установки, в тонкую плоскую заготовку, машину для горячей прокатки, соединенную с машиной для разливки тонкой плоской заготовки, для изготовления горячекатаного листа путем горячей прокатки тонкой плоской заготовки, выгружаемой из машины для разливки тонкой плоской заготовки.39. The integrated steel mill, including the installation for the manufacture of molten iron according to claim 1, the installation for the manufacture of steel connected to the installation for the manufacture of molten steel, which produces molten steel by removing impurities and carbon from molten iron, a machine for casting thin flat billets connected to the installation for the manufacture of steel for continuous casting of molten steel supplied from the installation into a thin flat billet, a hot rolling machine connected to a machine for casting a thin flat billet to produce a hot-rolled sheet by hot rolling a thin flat billet unloaded from a thin flat billet casting machine.

40. Комплексный сталелитейный завод по п.39, в котором установка для изготовления стали включает установку для предварительной обработки жидкого чугуна, соединенную с установкой для изготовления жидкого чугуна, с удалением фосфора и серы, содержащихся в жидком чугуне, разгружаемом из установки, установку для декарбонизации, соединенную с установкой для предварительной обработки жидкого чугуна, на которой удаляют углерод и примеси, содержащиеся в жидком чугуне, разгружаемом из установки для предварительной обработки жидкого чугуна, и ковш, соединенный с установкой для декарбонизации, где производят расплавленную сталь путем повторной очистки жидкого чугуна, выгружаемого из установки для декарбонизации.40. The integrated steel mill of claim 39, wherein the steelmaking plant includes a liquid iron pretreatment unit coupled to a liquid ironmaking plant to remove phosphorus and sulfur contained in the molten iron unloaded from the installation, and a decarbonization plant connected to the installation for pretreatment of molten iron, which removes carbon and impurities contained in liquid cast iron, unloaded from the installation for pretreatment of molten iron, and for Connected with installation for decarbonization, which produces the molten steel by re-refining molten iron discharged from the decarbonization installation.

41. Комплексный сталелитейный завод по п.40, дополнительно включающий второй многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем, выполненный с возможностью отделения преобразованного выгружаемого газа, из которого удален СО₂, и превращения пылевидных железосодержащих руд в восстановленный материал, и вторую установку для изготовления брикетов, которая соединена с первым многостадийным реактором с псевдоожиженным слоем, производящая брикеты путем брикетирования восстановленного материала при высокой температуре, причем установка для изготовления брикетов выполнена с возможностью подачи брикетов из восстановленного железа в установку для декарбонизации.41. The integrated steel mill according to claim 40, further comprising a second multi-stage fluidized bed reactor unit configured to separate the transformed discharge gas from which CO ₂ has been removed and convert the pulverized iron-containing ores into reduced material, and a second briquette manufacturing apparatus, which is connected to the first multistage fluidized bed reactor, producing briquettes by briquetting the reduced material at high temperature, and and for the manufacture of briquettes made with the possibility of feeding briquettes of reduced iron in the installation for decarbonization.

42. Комплексный сталелитейный завод по п.41, в котором второй многостадийный реакторный блок с псевдоожиженным слоем включает реактор предварительного нагрева для предварительного нагревания пылевидных железосодержащих руд при температуре от 600 до 700°С, реактор предварительного восстановления, который соединен с реактором предварительного нагрева, для предварительного восстановления предварительно нагретых пылевидных железосодержащих руд при температуре от 700 до 800°С, и реактор окончательного восстановления, который соединен с реактором предварительного восстановления, для окончательного восстановления предварительно восстановленных пылевидных железосодержащих руд при температуре от 770 до 850°С.42. The integrated steel mill of Claim 41, wherein the second multi-stage fluidized bed reactor unit includes a preheater for preheating the pulverized iron ores at a temperature of from 600 to 700 ° C., a prereduction reactor that is connected to the preheating reactor, for pre-reduction of pre-heated pulverized iron-containing ores at a temperature of from 700 to 800 ° C; and a final reduction reactor, which is connected to the react rum prereduction for finally reducing the pre-reduced iron ore dust at a temperature of 770 to 850 ° C.

Приоритеты по пунктам:Priorities for items:

05.12.2003 по пп.1, 4-7, 9-11, 14-26, 28, 31-35 и 37-42;12/05/2003 according to claims 1, 4-7, 9-11, 14-26, 28, 31-35 and 37-42;

03.12.2004 по пп.2, 3, 8, 12, 13, 27, 29, 30 и 36.12/03/2004 according to claims 2, 3, 8, 12, 13, 27, 29, 30 and 36.