SU1718725A3

SU1718725A3 - Способ получени металлизованных гранул из оксидов железа в шахтной печи и устройство дл его осуществлени

Info

Publication number: SU1718725A3
Application number: SU874202225A
Authority: SU
Inventors: Нил Фрилэнд Михаэль; Дарел Хьюс Грегори
Original assignee: Мидрекс Интернациональ Б.В., Роттердам, Цюрих, Бранш (Фирма)
Priority date: 1986-03-21
Filing date: 1987-03-20
Publication date: 1992-03-07
Also published as: GB2188066A; AT394393B; DE3709072A1; CA1287216C; ATA64587A; GB2188066B; GB8706026D0; MX165753B; MY101171A; US4752329A; DE3709072C2; JPH0246645B2; JPS62263911A

Abstract

Изобретение относитс к области металлургии , к пр мому восстановлению оксида железа дл получени гор чих металлизованных гранул или гор чего железа губчатой структуры в шахтной печи пр мого восстановлени . Цель изобретени заключаетс в повышении производительности печи при получении готового продукта с повышенным содержанием углерода. Существо изобретени заключаетс в том, что на продукт восстановлени в нижней зоне подают смесь гор чего восстановительного газа и природного газа от источника без охлаждени продукта, дл чего трубопровод от печи каталитического ри- форминга соединен с трубопроводом от ис- точника газа и узлами измерени и регулировани соотношений подаваемых газов. Использование изобретени позвол ет повысить содержание углерода без охлаждени гор чего продукта. 2 с. и 8 з.п.ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс к металлургии, к пр мому восстановлению оксида железа дл получени гор чих металлизованных (т.е. содержащих более 75% металла, обычно Волее 85% металлического железа в готовом продукте) групп или гор чего железа губчатой структуры в шахтной печи при- - мого восстановлени . k

Цель изобретени -. повышение пройз водительности печи при получении готового продукта с повышенным содержанием углерода .: ..;;На чертеже представлена схема, демонстрирующа работу устройства. :

Вертикальна восстановительна печь 1 шахтного типа имеет верхнюю восстановительную зону 2, зону 3 введени восета- новительного газа в центральной зоне печи и зону 4 регулировани углерода и выгрузки

продукции в нижней части печи. Гранулы окиси железа, или другие материалы, такие как крупнокускова руда, загружаютс в шахтную печь под действием силы т жести дл образовани подвижного сло , состо щего из частиц материала, содержащего окись железа, или шихты, внутри шахтной печи. Металпизованный или восстановленный материал извлекаетс из печи через выход 5 в ее днище. Восстановительна и фурменна система 6 окружает шахтную печь. Гор чий восстановительный газ вводитс в восстановительную зону через газовые порты в газовой восстановительной системе. Гор чий восстановительный газ течет внутрь и вверх через восстановительную зону противотоком относительно направлени движени шихты под действием силы т жести. Восстановительный газ реагирует

00

ч ю ел

ы

с шихтой, образу колошниковый газ, который выходит из печи через газоотводную трубку 7 в верхней части печи.

Печь 8 дл риформинга, имеюща топливные горелки и множество каталитиче- ских трубок 9 непр мого теплообменника с внешним подогревом (показана только одна ) генерирует гор чий восстановительный газ. Восстановительный газ течет от содержащих катализатор трубок 9 потрубопрово- ду 10 реформированного газа. Часть реформированного газа проходит через трубопровод 11 к восстановительной и фурменной системе 6, втора часть реформированного газа течет по трубопроводу 12 к гор чему расходомерному соплу 13. Газова трубка 14 соедин ет расходомерное сопло с клапаном 15, который соединен с нижней конической частью. 4 печи трубопроводом 16.

Источник природного газа N подключен к трубопроводу 16 трубкой 17 дл природного газа, котора имеет измерительную диафрагму 18 и регулирующий клапан 19 потока.

Устройства электрического регулировани процесса включают регул тор 20 потока , который получает сигнал с гор чего расходомерного сопла 13 и управл ет кла- пано,м 15, регул тор 21 потока, который пол- учаетсигнал с измерительной диафрагмы 18 природного газа и посылает сигнал к клапану 19. Оба регул тора 20 и 21 потока подключены к станции 22 соотношений, котора представл ет собой автоматизиро- ванный регул тор с использованием ЭВМ. Термодатчик 23, установленный в нижней части шахтной печи, может быть подключен к станции 22 соотношений, но обычно он снабжаетс оптическим считывающим уст- ройством, используемым оператором. Термодатчик 24 в трубопроводе 16 со стороны шахтной печи в месте подключени трубки 17, которое вл етс точкой смешивани газов , также может быть подключен к станции 22 соотношений. Газоанализатор 25 в трубопроводе 16 вблизи шахтной печи, который подключен к станции 22 соотношений, анализирует содержание метана в трубопроводе 16.

В процессе работы технологический газ от источника G. который может представл ть собой отработавший колошниковый газ из газоотвода 1 шахтной печи, природный газ, метан или их смесь, реформируетс в основном в СО и Н2. Реформированный газ раздел етс , частично поступа непосредственно Р восстановительную и фурменную систему 6 в качестве г.осстзновитопьного газа, а втора часть дозировано проходит через гор чее расходомерное сопло 13, которое выдает сигнал регул тору 20 потока, который возбуждает гор чий клапан 15 дл поддержани потока в заданных параметрах, Природный газ от источника N подаетс в систему при окружающей температуре и дозируетс через диафрагму 18. Измерительна диафрагма генерирует сигнал к регул тору 21 потока. Сигнал потока от гор чего расходомерного сопла реформированного газа передаетс от регул тора 20 потока к станции 22 соотношений .

На станции 22 соотношений рассчитываетс заданный параметр дл регул тора 21 потока природного газа и передаетс к регул тору 21 дл реализации. С помощью этой управл ющей системы поддерживаетс посто нное соотношение между реформированным газом и природным газом в смеси. Газоанализатор 25 определ ет содержание метана (CH/j) в газовой смеси до ее ввода в нижний конус и передает считанное значение содержани метана на станцию 22 соотношений, котора регулирует отношение потока природного газа к потоку реформированного , газа дл получени желаемого содержани метана.

Термодатчик 23, расположенный в зоне 4 выгрузки продукции печи 1, регистрирует температуру шихты после ее прохождени через точку ввода газовой смеси. Если температура после ввода газовой смеси снижаетс слишком значительно, станци 22 может либо снизить количество природного газа в смеси, либо снизить скорость ввода потока смеси в печь или, сократив количество природного газа в смеси, увеличить поток , подводимый в печь. Если температура в зоне 4 выгрузки возрастает слишком сильно , может быть увеличен поток природного газа либо увеличена скорость притока газовой смеси или оба эти способа сниз т температуру до желаемого диапазона. Станци 22 определ ет, какой способ следует выбрать, т.е. мен ет соотношение компонентов в -смеси или измен ет скорость потока смеси в зависимости от температуры смеси, регистрируемой термодатчиком 24. По мере снижени добтвки природного газа эта температура приближаетс к температуре гор чего реформированного газа с учетом внутренних теплопотерь в трубопроводе. Резкое увеличение температуры , регистрируемое термодатчиком 23 в камере вырузки продукции, может указывать на слишком большую реакцию СО, у в этом случае следует увеличить приток природного газа во избежание локального пе- оегрева шихты. Содержание углерода в

готовом метализированном гранулированном железе зависит от содержани углево - дородного газа в смеси, определ емой смешиванием составл ющих смеси в соотг ветствующем соотношении дл уравнсщет шивани эндотермическихи

экзотермических реакций в зоне 4 выгрузки продукции из печи.

Изобретение решает проблему, св занную с охлаждением железа пр мого воеста - новлени , посредством эндотермического расщеплени метана или его эквивалента дл получени углерода и посредством экзотермической диссоциации окиси углерода дл получени углерода, уравновешива таким образом экзотермические и эндотермические реакции в разгрузочной части шахтной печи..

Claims

Формула изобретени

1.Способ получени металлизованных гранул из оксидов железа в шахтной печи, включающий загрузку материала в шахтную печь сверху, получение восстановительного. газа каталитическим риформингом и его вдувание в среднюю зону печи дл восстановлени в противотоке с опускающимс материалом, удаление и рециркул цию колошникового газа, вдуваниеуглеводородсо- держащих газов в зону выгрузки, науглероживание продукта и выгрузку его из печи, отличающийс тем, что, с целью повышени производительности печи при получении готового продукта с повышенным содержанием углерода, в зону выгрузки печи ввод т смесь холодного природного газа и гор чего восстановительного газа, полученного каталитическим риформингом , а содержание углерода регулируют изменением соотношений компонентов смеси или скорости ее ввода..

2.Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и и с тем, что в качестве газа, подаваемого в установку риформинга, используют метан, природный газ, рециркулируемый газ или их смесь.
3.Устройство дл . получени металлизованных гранул из оксидов-железа. содержащее шахтную печь с верхним участком, средним восстановительным участком, нижним участком науглероживани и выгрузки продукта, механизм данной выгрузки , средства ввода восстановительного газа и вывода колошникового газа и его рециркул ции , источник природного газа и установку каталитического риформинга, источ- ник и средства дл введени технологического газа в установку рифор- 5 минга и соединительные трубопроводы, о т личающеес тем, что, с целью повышени производительности при получении готового продукта с повышенным содержанием углерода, устройство снэбже0 но двум дополнительными трубопроводами , первый из которых соедин ет установку каталитического риформинга с участком науглероживани выгрузки готового продукта, а второй св зывает первый дополнительный
5 трубопровод с источником природного газа, при этом оба трубопровода оборудованы средствами регулировани количеств подаваемых газов,

4. Устройство по п.З, отличающее0 с тем, что средства регулировани количеств подаваемых газов выполнены в виде расходомерного сопла гор чего газа и св занного с ним регулирующего клапана со средствами его управлени .
55. Устройство по п.З, отлинающеес тем, что средства регулировани количеств газов на трубопроводе от источника природного газа выполнены в виде измерительной диафрагмы и св занного с ней ре0 гулирующего клапана со средствами управлени .

6.Устройство по пп. Зи 5, отличающее с тем, что средства управлени регулирующими клапанами ;выполнены в

5 виде регул торов потока газов.

7.Устройство.по пп, 3 и 6, о т л и ч а ю- щ е е с тем, что оно снабжено ЭВМ, соединенной со средствами регулировани количества подаваемых газов, которые

0 соединены с регул торами потоков газов.

8.Устройство по п.З, о т л и ч a to щ е е - с тем, что оно снабжено термодатчиком, установленным внутри печи на участке науглероживани между га зо под вод щим тру5 бопроводом и механизмом выгрузки.

9.Устройство по п.З, отличающее - с тем, что оно снабжено газоанализатором , установленным на трубопроводе подачи газа на участок науглероживани .

010. Устройство по п.З, отличающе

е с тем, что оно снабжено датчиком температуры , установленным на газоподающем трубопроводе после соединени его струбоп- ровОдом от источника природного газа.

10