CZ292000B6 - Zařízení pro redukci železných rud a způsob redukce železných rud - Google Patents
Zařízení pro redukci železných rud a způsob redukce železných rud Download PDFInfo
- Publication number
- CZ292000B6 CZ292000B6 CZ19962470A CZ247096A CZ292000B6 CZ 292000 B6 CZ292000 B6 CZ 292000B6 CZ 19962470 A CZ19962470 A CZ 19962470A CZ 247096 A CZ247096 A CZ 247096A CZ 292000 B6 CZ292000 B6 CZ 292000B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- furnace
- preheating
- gas
- reduction
- iron ore
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/0006—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state
- C21B13/0013—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state introduction of iron oxide into a bath of molten iron containing a carbon reductant
- C21B13/002—Reduction of iron ores by passing through a heated column of carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/0033—In fluidised bed furnaces or apparatus containing a dispersion of the material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/14—Multi-stage processes processes carried out in different vessels or furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
- C21B2100/40—Gas purification of exhaust gases to be recirculated or used in other metallurgical processes
- C21B2100/44—Removing particles, e.g. by scrubbing, dedusting
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
- Y02P10/134—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
Reduk n za° zen a zp sob pro · inn redukov n jemn²ch elezn²ch rud se Üirok²m rozsahem velikosti zrn, kdy °e en za° zen obsahuje v uspo° d n za sebou postupn vysouÜec , p°edeh° vac pec, prvn reduk n pec pro p°edredukov n a druhou reduk n pec pro kone n redukov n , p°i em z uveden²ch pec vyu v pro oh°ev probubl vac fluidn lo e je propojena s p°idru en²m v rov²m odpraÜova em ods van²ch plyn a m ku elovit² tvar, kter² se pravideln rozÜi°uje sm rem vzh ru, m je jednak v²znamn sni uje elutriace jemn²ch ste ek a jednak se zvyÜuje · innost procesu redukov n sou asn se zdokonalen²m vyu it m reduk n ho plynu.\
Description
Oblast techniky
Přihlašovaný vynález se týká redukčního zařízení typu vířivého lože pro redukování jemných železných rud v postupu výroby surového železa nebo ingotového železa a způsobu redukování částeček železné rudy s použitím takového zařízení a především se týká redukčního zařízení majícího schopnost účinného redukování jemných železných rud v širokém rozsahu velikostí ve 10 stále vířivém stavu a způsobu redukování jemných železných rud s použitím tohoto zařízení.
Dosavadní stav techniky
Mezi obvykle používané způsoby výroby surového železa z redukovaných železných rud obecně patří způsob, který využívá vysoké pece, a způsob, který využívá šachtové pece. Ve druhém z těchto způsobů jsou železné rudy, jež byly redukovány šachtové peci, taveny v elektrické peci.
V případě způsobu výroby surového železa s použitím vysokých pecí je použito značné množství 20 koksu jako zdroje tepla a redukčního činidla. Podle tohoto způsobu jsou železné rudy naváženy v podobě aglomerovaných rud, aby byla zlepšena propustnost vzduchu a tím i redukce. Z tohoto důvodu vyžadují běžně používané způsoby uplatňující vysoké pece koksovnu pro výrobu koksu a zařízení pro přípravu aglomerovaných rud. Protože však ve světě existují potíže s distribucí vysoce kvalitního koksovatelného uhlí a rezervy této suroviny se zmenšují, stává se tento 25 problém stále vážnějším, protože poptávka po oceli neustále roste. V druhém případě jde o to, že způsob redukování železných rud s využitím šachtových pecí vyžaduje krok předběžné úpravy, kterým je peletizace železných rud.
Protože tento způsob využívá zemní plyn jako zdroj tepla a redukční činidlo, má nedostatek 30 v tom, že může být uplatňován pouze v oblastech, kde je zajištěna snadná dostupnost ke zdrojům zemního plynu.
V nedávné době se objevil nový pozoruhodný způsob výroby železa, kdy tento způsob uplatňuje natavování spojené s redukováním s použitím nekoksovatelného uhlí namísto koksu v procesu výroby ingotového železa ze železných rud.
Takový způsob natavování spojeného s redukováním zavádí systém, ve kterém železné rudy, jež jsou předredukovány v oddělených pecích, jsou úplně redukovány v taviči peci, kde je vyroben roztavený kov. V redukční peci jsou železné rudy redukovány v pevné fázi před roztavením. 40 Jinými slovy to znamená, že železné rudy navážené do redukční pece jsou redukovány tehdy, když jsou ve styku s horkým redukčním plynem generovaným v taviči peci.
Redukční proces uplatněný v tomto způsobu je přiřazován k typu pohyblivého lože nebo typu vířivého lože v souvislosti s podmínkou, že železné rudy jsou ve styku s redukčním plynem. 45 Je známo, že jedním z nejslibnějších způsobů redukování jemných železných rud se širokým rozsahem distribuovaných velikostí je využití typu vířivého lože, v němž jsou rudy redukovány ve vířivém stavu redukčním plynem dodávaným z distributoru, který je umístěn v dolní části reaktoru.
Příklad redukční pece typu vířivého lůžka je popsán v japonské patentové publikaci JP 03215621. Tato pec obsahuje válcovou redukční pec a vírový odprašovač. Jsou-li železné rudy naváženy skrze vstupní otvor a redukční plyn je přiváděn do redukční pece z potrubí a distributor dodává redukční plyn v potřebném proudícím poměru, vytvářejí částečky železné rudy vířivé lože nad distributorem tak, aby byly rozmíchány a vystaveny účinku redukčního plynu. V tomto
- 1 CZ 292000 B6 stavu mohou být železné rudy redukovány redukčním plynem. Redukční plyn přiváděný do pece vytváří bubliny ve vrstvě částeček železné rudy a tím, jak plyn probublává a při tom prostupuje vzhůru vrstvou částeček, vytváří vířivé lože z částeček železné rudy. Redukované železné rudy jsou odváděny z redukční pece výstupem.
V případě redukčního zařízení typu vířivého lože, které bylo popsáno ve zmíněné publikaci, je nutné minimalizovat poměr proudění redukčního plynu při vytváření účinného vířivého lože ne jenom proto, aby se snížila elutriace železných rud, ale také proto, aby se zvýšila účinnost redukčního plynu. V této souvislosti by měly být velikosti zrn částeček železné rudy přísně 10 omezeny na určitý rozměr tehdy, když je poměr proudění redukčního plynu ve vířivém loži stálý ve směru podélné osy vířivého lože. Jinými slovy to znamená, že rychlost proudění redukčního plynu vyžadovaná pro vytvoření účinného vířivého lože by měla být řízena mezi minimální vířivou rychlostí a konečnou rychlostí. Proto by v případě takové redukční pece typu vířivého lože měly být částečky železných rud tříděny z hlediska velikosti zrn tak, aby pouze podobné 15 velikosti zrn byly navezeny do redukční pece. Pokud je tato činnost prováděna při vysoké rychlosti proudění redukčního plynu, což je vyžadováno při víření hrubé železné rudy (která nemůže vířit při nízké rychlosti plynu), objeví se výsledný účinek ve velkém rozsahu elutriace jemné železné rudy, protože konečná rychlost jemné rudy je nižší než provozní rychlost proudění plynu. To má za následek snížení schopnosti zachycování prachu ve vírovém odprašovací, čímž 20 se zvyšuje ztrátovost suroviny. Navíc poměr účinnosti redukce cirkulující železné rudy je snížen, protože efektivní doba jejího pobytu v redukční peci je kratší, než je tomu v případě hrubé železné rudy.
Je znám proces pro přímou fluidní redukci železné rudy popsaný v patentu US 5 370 727. 25 Používá fluidní lože a zahrnuje podávání částeček surové železné rudy do vícestupňového reaktoru s protiproudem redukčního plynu vzniklého při procesu a jeho recyklaci v zařízení reaktoru. Zařízení k provádění tohoto způsobu výroby oceli je velmi složité, obsahuje značný počet jednotlivých komponent a je velmi citlivé na správné sladění všech částí. Obdobně je využíván redukční plyn z předchozího stadia vícestupňového redukčního procesu u způsobu 30 podle patentu US 4 434 001, kde však musí být kusy vzniklého kysličníku železa navíc ještě mechanicky rozmělňovány pro další postup. Rovněž proces výroby s tímto zařízením je právě z důvodu zařazení nutného rozmělňování nákladnější než jiné známé postupy, což je jeho nevýhodou. Přitom je tento proces v uvedeném patentu popsán jen teoreticky, bez uvedení jakéhokoliv zařízení, a není jasné, jak dalece a s jakým výsledkem je prakticky využitelný.
Vynález je předkládán svědomím, že řeší uvedené problémy, nevýhody a nedostatky již známých a používaných způsobů, přičemž tento vynález je založen na jejich výzkumu a pokusech. Vynálezeckým způsobem se dociluje oproti dosud používaným způsobům při zjednodušeném výrobním zařízení nižších ztrát železné rudy, zvýšeného stupně redukce a lepšího využití 40 odváděného plynu, snížení elutriace železných rud a nižší spotřeby paliva, celkově tedy při nižších pořizovacích a provozních nákladech vyšší kvality výroby.
Podstata vynálezu
Cílem tohoto vynálezu je vyvinout redukční zařízení typu vířivého lože a způsob pro redukování jemných železných rud s použitím tohoto zařízení, které může účinně redukovat jemné železné rudy se širokým rozsahem velikostí zrn ve stále vířivém stavu, výsledkem čehož je významné snížení elutriace částeček železných rud, zvýšení poměru redukování železných rud a podpoření 50 účinnosti redukčního plynu.
Vynález přináší zařízení pro redukci železných rud s více fluidními loži a recirkulací redukčního plynu, obsahující předehřívací/vysoušecí pec s distributorem plynu, napojenou na alespoň jednu redukční pec s distributorem plynu, opatřené alespoň jedním vírovým odprašovačem pro zachy
-2CZ 292000 B6 cování prachové železné rudy z plynu odváděného z předehřívací/ vysoušeči pece a/nebo z alespoň jedné redukční pece, kde podstata vynálezu spočívá v tom, že předehřívací/vysoušecí pec i alespoň jedna redukční pec sestává vždy ze své horní válcovité části, pod ní uspořádané střední, vzhůru se rozšiřující kuželovité části a ze spodní válcovité části menšího průměru než je horní válcovitá část, která je opatřena vždy svým distributorem plynu ze vstupního otvoru ve spodní válcovité části, kde střední kuželovitá část předehřívací/vysoušecí pece je opatřena vstupem železné rudy z násypky a vstupním otvorem prachové železné rudy z prvního vírového odprašovače napojeného na výstup plynu z horní válcovité části předehřívací/vysoušecí pece a kde střední kuželovitá část alespoň jedné redukční pece je opatřena vstupním otvorem prachové železné rudy z přívodního potrubí od druhého vírového odprašovače propojeného nahoře odváděcím potrubím plynu se vstupním otvorem ve spodní válcovité části předehřívací/vysoušecí pece, a kde střední kuželovitá část alespoň jedné redukční pece je opatřena jednak vstupem předehřáté železné rudy z předehřívací/vysoušecí pece, jednak výstupem redukované železné rudy, přičemž na výstup plynu z horní válcovité části redukční pece je napojen druhý vírový odprašovač a kde na výstup vysušené předehřáté železné rudy z předehřívací/vysoušecí pece je napojeno první přísunové potrubí napojené na vstup předehřáté železné rudy do redukční pece.
Zařízení může být též uspořádáno tak, že na výstup redukované železné rudy z první redukční pece je napojen její vstup do střední kuželovité části druhé redukční pece, opatřené ve své horní válcovité části výstupem plynu do třetího vírového odprašovače propojeného druhým odváděcím potrubím se vstupním otvorem plynu do spodní válcovité části první redukční pece a napojeného přívodním potrubím prachové železné rudy na střední kuželovitou část druhé redukční pece.
Alternativně je zařízení provedeno tak, že na výstup redukované železné rudy z redukční pece je napojen tavební zplynovač napojený nahoře odváděcím potrubím plynu do vstupního otvoru redukční pece a dole na výstupní linku surového železa.
Je též možné takové provedení zařízení podle vynálezu, kdy střední kuželovitá část předehřívací/vysoušecí pece i alespoň jedné redukční pece má úhel sešikmení v rozsahu od 3° do 25°.
Alternativně pak je na výstup redukované železné rudy z první redukční pece napojeno druhé přísunové potrubí napojené na vstup předredukované železné rudy do druhé redukční pece.
Proveditelné je i takové uspořádání zařízení podle vynálezu, kdy první přísunové potrubí a/nebo druhé přísunové potrubí je opatřeno alespoň jedním vstupním otvorem pro přívod menšího množství plynu.
Podle dalšího význaku vynálezu pak má střední kuželovitá část předehřívací/ vysoušeči pece i alespoň jedné redukční pece výšku 5 až 9krát větší než je rozměr vnitřního průměru v její dolní oblasti.
Alternativně má horní válcovitá část předehřívací/vysoušecí pece i alespoň jedné redukční pece výšku 2 až 4krát větší než je vnitřní průměr horní části na ni bezprostředně napojené střední kuželovité části předehřívací/vysoušecí pece a alespoň jedné redukční pece.
Podstata způsobu redukce železných rud, prováděného zařízením podle vynálezu, spočívá v tom, že ruda je podrobena nejprve sušení a předehřátí ve vířivém loži předehřívací/vysoušecí pece a poté v předehřátém stavu redukci ve vířivém loži redukční pece, kdy je rychlost proudění plynu ve volně průchozí zóně jak předehřívací/vysoušecí pece, tak i redukční pece udržována v rozsahu jedno- až trojnásobku minimální rychlosti proudu plynu nutného pro víření částeček železné rudy s průměrnou velikostí zrn v peci a teplota plynu dodávaného do redukce je v rozsahu 800 až 900 °C.
-3 CZ 292000 B6
Alternativně může být způsob podle vynálezu prováděn tak, že po první redukci železné rudy v první redukční peci následuje ještě druhá redukce ve druhé redukční peci za stejných podmínek jako v první redukční peci.
Způsob podle vynálezu je možno též provádět tak, že tlak plynu dodávaného do redukční pece je v rozsahu od 202,6 kPa do 405,2 kPa a pokles tlaku v předehřívací/ vysoušeči peci nebo v redukční peci je v rozsahu 30,4 kPa do 60,8 kPa.
Způsob podle vynálezu je též proveditelný tak, že pokles teploty plynu v předehřívací/vysoušecí ío peci a/nebo v redukční peci je v rozsahu 30 až 80 °C.
' Je možné i alternativní provádění způsobu podle vynálezu tak, že čas pobytu částeček železné » rudy v předehřívací vysoušeči peci a/nebo v redukční peci je vždy v rozsahu 30 až 50 minut.
Konečně je pak možné i takové provádění způsobu podle vynálezu, kdy čas pobytu částeček železné rudy v předehřívací vysoušeči peci a v obou redukčních pecích je vždy rozsahu 30 až 40 minut.
Přehled obrázků na výkresech
Další cíle a znaky tohoto vynálezu se stanou zřejmými z následujícího popisu provedení ve spojení s připojenými výkresy, na nichž:
obr. 1 je blokové schéma znázorňující běžně používanou redukční pec typu vířivého lože pro redukování železných rud, a obr. 2 je blokové schéma znázorňující redukční zařízení typu vířivého lože pro redukování jemných železných rud podle přihlašovaného vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Na obr. 2 je znázorněno třístupňové zařízení typu vířivého lože podle vynálezu pro redukování jemných železných rud se širokým rozsahem velikostí zrn. Na obr. 2 je vidět, že třístupňové redukční zařízení 1 typu vířivého lože obsahuje předehřívací/vysoušecí pec 10 pro vysoušení a předehřívání železných rud, které jsou dodávány jako suroviny z násypky 70, kdy vysoušení a předehřívání železných rud je prováděno v probublávajícím vířivém stavu. První vírový odprašovač 40, který slouží ke shromažďování prachových železných rud obsažených v odvádě40 ném plynu z předehřívací/předehřívací pece 10, je připojen k uvedené předehřívací/vysoušecí peci 10. Pod předehřívací/vysoušecí pecí 10 je umístěna první redukční pec 20 tak, aby do ní vstupovaly vysušené/předehřáté železné rudy, které jsou odváděny z předehřívací/vysoušecí pece 10. V první redukční peci 20 jsou vysušené/předehřáté železné rudy předredukovány v probublávajícím vířivém stavu. K první redukční peci 20 je připojen druhý vírový odprašovač 50, který shromažďuje prachové železné rudy obsažené v odváděném plynu z první redukční pece 20. Pod první redukční pecí 20 je rovněž umístěna druhá redukční pec 30. Druhá redukční pec 30 přijímá předredukované železné rudy z první redukční pece 20 a dokončuje redukování předehřátých železných rud v probublávajícím vířivém stavu. K druhé redukční peci 30 je připojen třetí vírový odprašovač 60, který shromažďuje prachové železné rudy obsažené v odváděném plynu z druhé redukční pece 30.
Předehřívací/vysoušecí pec 10 má kuželovitý tvar, který se souměrně rozšiřuje vzhůru. Řečeno podrobněji, skládá se z rozšířené horní válcové části 101. prostřední kuželovité části 102 a zúžené dolní válcové části 103. Předehřívací/vysoušecí pec 10 má první vstupní otvor 11 pro
-4 CZ 292000 B6 vstup plynu, který je přiváděn z první redukční pece 20. Mezi kuželovitou částí 102 a zúženou válcovou částí 103 je umístěn první distributor 12 plynu, který rovnoměrně rozděluje plyn vstupující prvním vstupním otvorem 11.
Část boční stěny kuželovité části 102 je vybavena prvním vstupním otvorem 18 pro dodávání železných rud navážených do násypky 70. Násypka 70 je propojena s prvním vstupním otvorem 18 pro železnou rudu zásobovací linkou 71. Další část boční stěny kuželovité části 102, která se nachází na opačné straně ve vztahu k té části stěny, kde je první vstupní otvor 18, je vybavena prvním výstupním otvorem 13, jenž slouží pro odvádění vysušených/předehřátých železných rud z předehřívací/vysoušecí pece 10, a rovněž je vybavena prvním vstupním otvorem 15 pro vstup prachových částeček železné rudy, které jsou zachycovány v prvním vírovém odprašovači 40.
>
První výstup 16 pro odvádění plynu je utvořen v horní části zvětšené válcové části 101. Tento ’ první výstup 16 pro odvádění plynů je propojen s prvním vírovým odprašovačem 40 prostřednictvím prvního vedení 17 pro odvádění plynu.
Na vršek prvního vírového odprašovače 40 je napojeno první odváděči potrubí 42 pro odvádění vyčištěného plynu z prvního vírového odprašovače 40 mimo zařízení. K. dolní části prvního vírového odprašovače 40 je připojen jeden konec přívodního potrubí 41 pro přivádění prachové rudy. Druhý konec prvního přiváděcího potrubí 41 pro přivádění prachové rudy je připojen k prvnímu vstupnímu otvoru 15 pro vstup prachové rudy, který je umístěn v kuželovité části 102 předehřívací/vysoušecí pece 10 tak, aby prachové částečky železných rud zachycené v prvním vírovém odprašovači 40 byly recyklovány do předehřívací/vysoušecí pece 10.
Podobně jako v případě předehřívací/vysoušecí pece 10 má i první redukční pec 20 kuželovitý tvar, který se souměrně rozšiřuje vzhůru. To znamená, že první redukční pec 20 se skládá z rozšířené horní válcové části 201, prostřední kuželovité části 202 a zúžené dolní válcové části 203. První redukční pec 20 má druhý vstupní otvor 21 pro vstup plynu, který je přiváděn z druhé redukční pece 30. Mezi kuželovitou částí 202 a zúženou válcovou částí 203 je umístěn druhý distributor 22 plynu, který rovnoměrně rozděluje plyn vstupující druhým vstupním otvorem 21. První redukční pec 20 má na jedné straně ve stěně kuželovité části 202 utvořen druhý výstupní otvor 23 pro odvádění předredukovaných železných rud z první redukční pece 20 a druhý vstupní otvor 28 pro vstup vysušených/předehřátých částeček železné rudy z předehřívací/vysoušecí pece 10. Na druhé straně kuželovité části 202 má první redukční pec 20 druhý vstupní otvor 25 pro vstup prachových železných rud, které jsou zachycovány v druhém vírovém odprašovači. 50.
Druhý výstup 26 pro odvádění plynu je utvořen v horní části zvětšené válcové části 201. Tento druhý výstup 26 pro odvádění plynů je propojen s druhým vírovým odprašovačem 50 prostřednictvím druhého vedení 27 pro odvádění plynu.
Na vrchní část druhého vírového odprašovače 50 je napojen jeden konec druhého odváděcího potrubí 52 pro odvod vyčištěného plynu z druhého vírového odprašovače 50 mimo zařízení. K dolní části druhého vírového odprašovače 50 je připojeno druhé přívodní potrubí 51 pro přivádění prachové rudy.
Druhý konec druhého odváděcího potrubí 52 pro odvádění vyčištěného plynu je propojen s prvním vstupem 11 pro přívod plynu umístěným v dolní části předehřívací/vysoušecí pece 10 za účelem dodávání odváděného plynu, který je zbaven železnorudného prachu v druhém vírovém odprašovači 50, do předehřívací/vysoušecí pece 10. Druhý konec druhého přívodního potrubí 51 pro přivádění prachové rudy je připojen ke druhému vstupnímu otvoru 25 pro vstup prachové rudy, který je umístěn v kuželovité části 202 první redukční pece 20 tak, aby prachové částečky železných rud zachycené ve druhém vírovém odprašovači 50 byly recyklovány do první redukční pece 20.
Druhý vstupní otvor 28 pro přísun železné rudy první redukční pece 20 je propojen s prvním výstupním otvorem 13 předehřívací/vysoušecí pece 10 prostřednictvím prvního přísunového potrubí j4.
Podobně jako v případě první redukční pece 20 má i druhá redukční pec 30 kuželovitý tvar, který se souměrně rozšiřuje vzhůru. To znamená, že druhá redukční pec 30 se skládá z rozšířené horní válcové části 301, prostřední kuželovité části 302 a zúžené dolní válcové části 303. Druhá redukční pec 30 má třetí vstupní otvor 21 pro vstup plynu, který je přiváděn z tavebního zplynovače 80. Mezi kuželovitou částí 302 a zúženou válcovou částí 303 je umístěn třetí distributor 32, který rovnoměrně rozděluje plyn vstupující třetím vstupním otvorem 31.
Druhá redukční pec 30 má na jedné straně ve stěně kuželovité části 202 utvořen třetí vstupní otvor 38 pro vstup předredukovaných železných rud z první redukční pece 20. Na opačné straně kuželovité části 302 má první redukční pec 20 třetí vstupní otvor 35 pro vstup prachových železných rud, které jsou zachycovány ve třetím vírovém odprašovači 60, a třetí výstupní otvor 33 pro odvádění úplně redukovaných železných rud z druhé redukční pece 30.
Druhá redukční pec 30 má u vršku zvětšené válcové části 301 umístěn třetí vývodní otvor 36 pro odvádění plynu, který je propojen s třetím vírovým odprašovačem 60 prostřednictvím třetího odváděcího potrubí 37.
Jeden konec třetího odváděcího potrubí 62 pro odvádění vyčištěného vzduchuje připojen k horní části vírového odprašovače 60. K dolní části třetího vírového odprašovače je připojen jeden konec třetího přívodního potrubí 61 pro přívod prachových železných rud.
Druhý konec třetího odváděcího potrubí 62 pro odvádění vyčištěného plynu je propojen s druhým vstupem 21 pro přívod plynu umístěným v dolní části první redukční pece 20 za účelem dodávání odváděného plynu, který je zbaven prachových železných rud ve třetím vírovém odprašovači 60, do první redukční pece 10. Druhý konec třetího přiváděcího potrubí 61 pro přivádění prachové rudy je připojen ke třetímu vstupnímu otvoru 35 pro vstup prachové rudy, který je umístěn v kuželovité části 302 druhé redukční pece 30, aby prachové částečky železné rudy zachycené ve třetím vírovém odprašovači 60 byly recyklovány do druhé redukční pece 30.
Třetí vstupní otvor 38 pro přísun železné rudy druhé redukční pece 30 je propojen s výstupním otvorem 23 pro odvádění předredukovaných železných rud z první redukční pece 20 prostřednictvím druhého přísunového potrubí 24.
Třetí výstupní otvor 33 pro odvádění redukovaných železných rud je propojen stavebním zplynovačem pomocí třetího přísunového potrubí 34, zatímco třetí vstupní otvor 31 pro přívod plynu je propojen s tavebním zplynovačem pomocí potrubí 82 pro odvádění plynu z tavebního zplynovače 80.
Dolní část tavebního zplynovače 80 je připojena k výstupní lince 81 pro výstup surového železa, které je vyrobeno v procesu tavební redukce v tavebním zplynovači 80.
V zakřiveném úseku prvního přísunového potrubí 14 je umístěn vstupní otvor P pro přívod menšího množství plynu do řečeného prvního přísunového potrubí, aby bylo znemožněno ucpání tohoto potrubí 14 přemisťovanými částečkami železné rudy. Z téhož důvodu je umístěn další vstupní otvor 9 v zakřiveném úseku druhého přísunového potrubí 24.
Ačkoli je přihlašovaný vynález popisován jako sestavení redukčního zařízení typu třístupňového vířivého lože, může být konstrukčně řešen nebo modifikován v provedení typu dvoustupňového vířivého lože. Redukční zařízení typu dvoustupňového vířivého lože má v podstatě totéž konstrukční řešení jako redukční zařízení typu třístupňového vířivého lože s výjimkou toho, že
-6CZ 292000 B6 obsahuje pouze jednu redukční pec, kterou může být buď první nebo druhá redukční pec 20 nebo
30.
V tomto případě jsou částečky železné rudy nejprve vysušeny a předehřátý v předehřívací/vysoušecí peci a poté téměř úplně redukovány v jediné redukční peci.
Kuželovité části 102, 202 a 302 vysoušecí/předehřívací pece 10, první redukční pece 20 a druhé redukční pece 30 mají výhodně úhel skosení od 3° do 25°.
Rovněž je výhodné, když kuželovité části 102, 202 a 302 předehřívací/vysoušecí pece 10, první redukční pece 20 a druhé redukční pece 30 mají výšku 5,0 až 9,Okřát větší, než je vnitřní průměr na každém dolním konci. Rozšířené válcové části 102, 202 a 302 předehřívací/vysoušecí pece 10, první redukční pece 20 a druhé redukční pece 30 mají výhodně výšku 2,0 až 4,Okřát větší, než je vnitřní průměr na horním konci každé odpovídající kuželovité části.
Nyní bude popsán způsob výroby redukovaného železa nebo taveného surového železa s použitím redukčního zařízení typu vířivého lože.
Na obr. 2 je znázorněno, že železné rudy obsažené v násypce 70 jsou přisunovány do předehřívací/vysoušecí pece 10 zásobovací linkou 71 a prvním vstupním otvorem 18. Do předehřívací/vysoušecí pece 10 je také přiváděn plyn z první redukční pece 20 přes druhý vírový odprašovač 50 prostřednictvím druhého odváděcího potrubí 52 a navazujícího prvního vstupního otvoru TL Tento přiváděný plyn je v předehřívací/vysoušecí peci 10 rovnoměrně rozptylován pomocí prostředků prvního distributoru 12. Rovnoměrně rozptylovaný plyn uvádí do pohybu částečky železné rudy, čímž je vytvořeno probublávající vířivé lože, v němž jsou částečky železné rudy vysušovány a předehřívány. Vysušené/předehřáté železné rudy jsou následně přemístěny do první redukční pece 20 přes první výstupní otvor 13 pro odvádění železné rudy a první přísunové potrubí Γ4.
Plyn použitý pro vysoušení a předehřívání je odveden z předehřívací/vysoušecí pece 10 prvním výstupním otvorem 16 pro odvádění plynu a prvním odváděcím vedením 17 do prvního vírového odprašovače 40 a po vyčištění je plyn odveden mimo zařízení prvním odváděcím potrubím 42. Prachové železné rudy, které jsou obsaženy v odváděném plynu, jsou zachycovány v prvním vírovém odprašovači 40 a následně jsou přiváděny zpět do předehřívací/vysoušecí pece 10 prostřednictvím prvního přiváděcího potrubí 41 a prvního vstupního otvoru 15 pro přivádění prachové železné rudy.
Vysušené/předehřáté železné rudy jsou po přisunutí do první redukční pece 20 předredukovány v probublávajícím vířivém loži, které je vytvořeno působením přiváděným plynem vstupujícím do první redukční pece 20 z třetího vírového odprašovače 60 skrze, podle pořadí, třetí potrubí 62 pro odvádění vyčištěného plynu, druhý vstupní otvor 21 pro vstup plynu a druhý distributor 22. Předredukované železné rudy jsou přisunovány do druhé redukční pece 30 druhým výstupním otvorem 23 pro odvádění železné rudy a druhého přísunového potrubí 24.
Plyn přiváděný z druhé redukční pece 30 je použit pro předredukování železných rud v první redukční peci 20 a z této druhé redukční pece 20 je plyn odveden druhým výstupním otvorem 26 pro odvádění plynu a druhým vedením 27 pro odvádění plynu, dále druhým vírovým odprašovačem 52 a druhým potrubím 52 pro odvádění vyčištěného plynu do předehřívací/vysoušecí pece 10. Prachové železné rudy, které jsou obsaženy v odváděném plynu, jsou zachycovány v druhém vírovém odprašovači 50 a následně jsou přiváděny zpět do první redukční pece 20 prostřednictvím druhého přiváděcího potrubí 51 a druhého vstupního otvoru 25 pro přivádění prachové železné rudy.
Mezitím jsou předredukované železné rudy, které byly přisunuty do druhé redukční pece 30, úplně zredukovány v probublávajícím vířivém loži, jež bylo vytvořeno účinkem plynu přivedeného z tavebního zplynovače 80 do druhé redukční pece 30 potrubím 82, třetím vstupním otvorem 31 pro přívod plynu a třetím distributorem 32. Úplně zredukované železné rudy jsou přemístěny 5 do tavebního zplynovače 80 třetím výstupním otvorem 33 pro odvádění zredukovaných železných rud a třetím přísunovým potrubím 34·
Plyn, který je generován v tavebním zplynovači 80 je nejdříve použit pro úplné redukování železné rudy ve druhé redukční peci a poté je odveden třetím výstupním otvorem. 36 a třetím ío odváděcím vedením 37 pro odvádění plynu, třetím vírovým odprašovačem 60 a třetím potrubím pro odvádění čistého vzduchu do první redukční pece 20. Prachové železné rudy, které jsou obsaženy v odváděném plynu, jsou zachycovány ve třetím vírovém odprašovači 60 a následně jsou přiváděny zpět do druhé redukční pece 30 prostřednictvím třetího přiváděcího potrubí 61 a třetího vstupního otvoru 35 pro přivádění prachové železné rudy.
Částečky železné rudy, které jsou vpraveny do tavebního zplynovače 80 jsou roztaveny, čímž je dovršena výroba taveného surového železa (žhavého železa).
Rovněž je výhodné, aby rychlost plynu ve volně průchozí zóně jak předehřívací/vysoušecí pece 20 10, tak i první redukční pece 20 a druhé redukční pece 30 byla udržována 1,0 až 3,Okřát vyšší než minimální rychlost plynu vyžadovaná pro víření částeček železné rudy se střední hodnotou velikosti, které se nacházejí v příslušné peci.
V případě předehřívací/vysoušecí pece JO, první redukční pece 20 a druhé redukční pece 30 je 25 pokles tlaku v peci výhodně v rozmezí od 0,3 do 0,6 atmosfér, tj. v rozmezí od 0,304 do 0,608 baru a pokles teploty výhodně v rozmezí od 30 °C do 80 °C. Rovněž je výhodné, aby hodnoty tlaku a teploty plynu, který je dodáván do druhé redukční pece 30, byly v rozsahu od 2 do 4 atmosfér, tj. od 2,026 do 4,052 baru, pokud jde o tlak, a od 800 °C do 900 °C, pokud jde o teplotu.
Výhodná doba přítomnosti částeček železné rudy v každé uvedené peci je od 20 do 40 minut.
Ačkoli způsob podle přihlašovaného vynálezu byl popsán na příkladu redukování jemných železných rud s použitím třístupňového redukčního zařízení typu vířivého lože, může být použit 35 i pro redukování jemných železných rud ve dvoustupňovém redukčním zařízení typu vířivého lože. Jak již bylo uvedeno v předcházejícím textu, má dvoustupňové redukční zařízení typu vířivého lože v podstatě totéž konstrukční řešení, jako řečené třístupňové redukční zařízení typu vířivého lože, ale rozdíl spočívá v tom, že dvoustupňové redukční zařízení obsahuje pouze jednu redukční pec. V tomto případě, kdy je použito dvoustupňové redukční zařízení typu vířivého 40 lože, jsou železné rudy, které jsou vysoušeny a předehřívány ve předehřívací/vysoušecí peci, téměř úplně redukovány v jediné redukční peci.
V tomto případě je výhodné, aby rychlost plynu ve volně průchozí zóně bud, předehřívací/vysoušecí pece, nebo jediné redukční pece byla udržována 1,0 až 3,Okřát vyšší, než je minimální rychlost plynu potřebná pro víření částeček železné rudy se střední hodnotou velikosti zrna nacházejících se v příslušné peci.
V případě buď předehřívací/vysoušecí pece, nebo jediné redukční pece je pokles tlaku projevující se v peci výhodně v rozmezí od 0,3 do 0,6 atmosfér, tj. 0,304 do 0,608 baru a pokles teploty plynu projevující se v peci výhodně v rozmezí od 30 do 80 °C. Rovněž je výhodné, aby hodnoty tlaku a teploty plynu, který je dodáván do druhé redukční pece 30, byly v rozsahu od 2 do 4 atmosfér, tj. od 2,026 do 4,052 baru, pokud jde o tlak, a od 800 °C do 900 °C, pokud jde o teplotu.
-8CZ 292000 B6
Výhodná doba přítomnosti částeček železné rudy v každé uvedené peci je od 20 do 40 minut.
Z provedeného popisu je zřejmé, že každá pec, která je vyrobena podle tohoto vynálezu, má kuželovitý tvar, což znamená, že průměr pece se zvětšuje směrem vzhůru proto, aby bylo udržováno stálé víření částeček železné rudy majících široký' rozsah velikosti zrn. V případě využití takového tvaru je možné nejen zajistit víření hrubých částeček železné rudy, ale i je možné zajistit i stálejší víření jemných částeček železné rudy, čímž je dosaženo účinnější redukování jemných železných rud. Podle přihlašovaného vynálezu je redukování jemných železných rud prováděno v několika etapách, a to například ve třech etapách od vysoušení/předehřívání, dále první redukování až po druhé redukování, kdy ve všech těchto etapách či stupních jsou prováděny rozdílné činnosti. Podle přihlašovaného vynálezu je generovaný plyn, který je odváděn z každé pece, účinně a úsporně využit, což snižuje spotřebu paliva.
Důvod, proč je redukování jemných železných rud účinně prováděno s využitím pece konstruované podle tohoto vynálezu, bude nyní popsán detailněji. Protože se plocha průřezu pece podle přihlašovaného vynálezu postupně zvětšuje směrem k hornímu konci pece, postupně se snižuje rychlost plynu směrem k hornímu konci pece. Proto hrubé částečky železné rudy, jež se nejvíce nacházejí poblíž distributoru umístěného v dolní části pece, mohou dobře vířit účinkem vysoké rychlosti plynu.
Na druhé straně jemné částečky železné rudy, které se nejvíce nacházejí v horní části pece, mohou přiměřeně vířit při střední/nízké rychlosti plynu, přičemž jsou potlačovány a nikoli propírány. V souvislosti s tím může být pobyt částeček železné rudy v peci udržován ve stálém časovém intervalu bez ohledu na velikost zrn.
Proto částečky železné rudy mající značný rozsah velikostí zrn mohou být účinně redukovány ve nepřetržitě udržovaném vířivém stavu. Redukční zařízení podle tohoto vynálezu obsahuje za sebou seřazené několikastupňové pece typu vířivého lože, a to jmenovitě vysoušecí/předehřívací pec pro vysušování a předehřívání jemných železných rud, první redukční pec pro předredukování vysušených/předehřátých železných rud a druhou redukční pec pro úplné redukování předredukovaných částeček železných rud. V tomto zařízení je generovaný plyn, který je odváděn z každé pece, použit jako redukční plyn pro předcházející redukční stupeň, čímž se zvyšuje míra využití tohoto redukčního plynu. Proto se zařízení a způsob podle přihlašovaného vynálezu jeví jako velmi zajímavý z hlediska ekonomické úspornosti.
Tento vynález bude snadněji srozumitelný s odkazem na následující příklad, ovšem účelem tohoto příkladu je pouze vynález konkrétně doložit a nikoli omezit rozsah tohoto vynálezu.
Příklad
Je připraveno redukční zařízení typu vířivého lože, které má konstrukční řešení podle obr. 2. Toto redukční zařízení typu redukčního lože má následující rozměry :
1) Vnitřní průměr a výška každé pece typu vířivého lože (přehehřívací/vysoušecí pec, první redukční pec a druhá redukční pec):
Vnitřní průměr kuželovité části na dolním konci: 0,3 m
Výška kuželovité části: 1,9 m
Vnitřní průměr kuželovité části na horním konci: 0,7 m
Uhel sešikmení kuželovité části: 6°
-9CZ 292000 B6
Do předehřívací/vysoušecí pece 10 redukčního zařízení typu vířivého lože vyrobené podle uvedených parametrů byla přisunuta dávka jemné železné rudy a současně byl do druhé redukční pece 30 přiveden redukční plyn třetím vstupním otvorem 31 pro přívod plynu a distributorem 32, kdy jak řečený vstupní otvor 31. tak i řečený distributor 32 jsou umístěny ve druhé redukční peci
30.
Jemné železné rudy byly vysoušeny a předehřívány v probublávajícím vířivém loži, které bylo vytvořeno účinkem proudění redukčního plynu. Po vysušení a předehřátí byly tyto železné rudy přisunuty do první redukční pece 20, ve které byly následně předredukovány. Po předredukování 10 byly železné rudy přemístěny do druhé redukční pece 30 a úplně redukovány. Z druhé redukční pece byly železné rudy dodány do tavebního zplynovače 80. V tavebním zplynovači byly železné rudy roztaveny. Uvedený postup byl proveden za těchto podmínek:
2) Přísun a vyprazdňování částeček železné rudy při následujícím složení jemných železných 15 rud:
Fe celkem : 62,36 %; SiO2: 5,65 %; AL2O3: 2,91 %; S: 0,007 %; a P: 0,065 %.
Rozsah velikosti částeček : 0,25 mm = 22 %; 0,25 mm až 1,0 mm = 28 %; 1,0 až 5,0 mm = 50 %.
Poměr přísunu : 20 kg/min.
Poměr vyprazdňování z třetího otvoru pro odvádění rud : 14,3 kg/min.
3) Redukční plyn
Složení: CO: 65 %; H2: 25 %; a CO2 + H2O: 10 %.
Teplota: přibližně 850 °C.
Tlak: 330 kPa.
4) Rychlost plynu v každé peci (předehřívací/vysoušecí peci, první redukční peci a druhé redukční peci)
Rychlost plynu u dolního konce kuželovité části: 1,5 m/s.
Rychlost plynu u horního konce kuželovité části: 0,27 m/s.
Vyprazdňování redukovaného železa začíná po 60 minutách od zahájení postupu redukování. 35 V případě této zkoušky byl průměrný stupeň využití plynu 25 %, zatímco průměrný stupeň redukování byl 87 %. Ztráta železných rud způsobená elutriací prachových železných rud byla 0,5 %. Z tohoto výsledku může být odvozeno, že přihlašovaný vynález výrazně snižuje ztrátu železných rud ve srovnání s běžně používaným válcovým vířivým ložem, jehož obvyklá ztráta železných rud se pohybuje v rozsahu od 8 do 10 %.
Z provedeného popisu je zřejmé, že přihlašovaný vynález redukčního zařízení typu vířivého lože a způsob redukování částeček železných rud s použitím tohoto zařízení vykazuje schopnost potlačení elutriace prachových železných rud a taktéž zvýšení stupně redukování. Podle tohoto vynálezu obsahuje řečené redukční zařízení tři pece typu vířivého lože, což umožňuje zvýšit 45 stupeň využití odváděného plynu a snížit spotřebu paliva.
Ačkoli byla upřednostňovaná provedení podle tohoto vynálezu byla popsána z důvodů vysvětlení a znázornění, zkušení odborníci v této oblasti ocení, že jsou možné různé modifikace, přídavky a náhrady, aniž by došlo k opuštění rozsahu a ducha vynálezu, jak je to formulováno v připoje50 ných patentových nárocích. Ačkoli byl tento vynález popsán v souvislosti s dvou nebo třístupňovým redukčním zařízením typu vířivého lože a způsobem redukování s použitím tohoto zařízení, může být například sestaveno provedení redukčního zařízení a způsob redukování
-10CZ 292000 B6 v takovém zařízení, které má schopnost redukování částeček železných rud v nejméně čtyřech vířivých stupních.
Průmyslová využitelnost
Vynález je využitelný v průmyslu výroby oceli.
Claims (14)
15 1. Zařízení pro redukci železných rud s více fluidními loži a recirkulací redukčního plynu, obsahující předehřívací/vysoušecí pec s distributorem plynu, napojenou na alespoň jednu redukční pec s distributorem plynu, opatřené alespoň jedním vírovým odprašovačem pro zachycování prachové železné rudy z plynu odváděného z předehřívací/vysoušecí pece a/nebo z alespoň jedné redukční pece, vyznačující se tím, že předehřívací/vysoušecí pec 20 (10) i alespoň jedna redukční pec (20, 30) sestává vždy ze své horní válcovité části (101, 201,
301), pod ní uspořádané střední, vzhůru se rozšiřující kuželovité části (102, 202, 302) a ze spodní válcovité části (103, 203, 303) menšího průměru než je horní válcovitá část (101, 201, 301), která je opatřena vždy svým distributorem (12, 22, 32) plynu ze vstupního otvoru (11, 21, 31) ve spodní válcovité části (103, 203, 303), kde střední kuželovitá část (102) předehřívací/vysoušecí 25 pece (10) je opatřena vstupem (18) železné rudy z násypky (70) a vstupním otvorem (15) prachové železné rudy z prvního vírového odprašovače (40) napojeného na výstup (16) plynu z horní válcovité části (101) předehřívací/vysoušecí pece (10) a kde střední kuželovitá část (202) alespoň jedné redukční pece (20) je opatřena vstupním otvorem (25) prachové železné rudy z přívodního potrubí (51) od druhého vírového odprašovače (50) propojeného nahoře odváděcím potrubím
30 (52) plynu se vstupním otvorem (11) ve spodní válcovité části (103) předehřívací/vysoušecí pece (10), a kde střední kuželovitá část (202) alespoň jedné redukční pece (20, 30) je opatřena jednak vstupem (28) předehřáté železné rudy z předehřívací/vysoušecí pece (10), jednak výstupem (23, 33) redukované železné rudy, přičemž na výstup (26) plynu z horní válcovité části (201) redukční pece (20) je napojen druhý vírový odprašovač (50) a kde na výstup (13) vysušené předehřáté
35 železné rudy z předehřívací/vysoušecí pece (10) je napojeno první přísunové potrubí (14) napojené na vstup (28) předehřáté železné rudy do redukční pece (20).
2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že na výstup (23) redukované železné rudy z první redukční pece (20) je napojen její vstup (38) do střední kuželovité části
40 (302) druhé redukční pece (30), opatřené ve své horní válcovité části (301) výstupem (36) plynu do třetího vírového odprašovače (60) propojeného druhým odváděcím potrubím (62) se vstupním otvorem (21) plynu do spodní válcovité části (203) první redukční pece (20) a napojeného přívodním potrubím (61) prachové železné rudy na střední kuželovitou část (302) druhé redukční pece (30).
3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že na výstup (33) redukované železné rudy z redukční pece (30) je napojen tavební zplynovač (80) napojený nahoře odváděcím potrubím (82) plynu do vstupního otvoru (31) redukční pece (30) a dole na výstupní linku (81) surového železa.
4. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že střední kuželovitá část (102, 202, 302) předehřívací/vysoušecí pece (10) i alespoň jedné redukční pece (20, 30) má úhel sešikmení v rozsahu od 3° do 25°.
-11 CZ 292000 B6
5. Zařízení podle nároků la2, vyznačující se tím, že na výstup (23) redukované železné rudy z první redukční pece (20) je napojeno druhé přísunové potrubí (24) napojené na vstup (38) předredukované železné rudy do druhé redukční pece (30).
6. Zařízení podle nároku 1 nebo 5, vyznačující se tím, že první přísunové potrubí (14) a/nebo druhé přísunové potrubí (24) je opatřeno alespoň jedním vstupním otvorem (P) pro přívod menšího množství plynu.
10
7. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že střední kuželovitá část (102,
202, 302) předehřívací vysoušeči pece (10) i alespoň jedné redukční pece (20, 30) má výšku 5 až 9krát větší než je rozměr vnitřního průměru v její dolní oblasti.
8. Zařízení podle nároku 1 anebo podle nároků la6, vyznačující se tím, že homí
15 válcovitá část (101, 201, 301) předehřívací/vysoušecí pece (10) i alespoň jedné redukční pece (20, 30) má výšku 2 až 4krát větší než je vnitřní průměr homí části na ni bezprostředně napojené střední kuželovité části (102, 202, 302) předehřívací vysoušeči pece (10) a alespoň jedné redukční pece (20,30).
20
9. Způsob redukce železných rud prováděný zařízením podle kteréhokoliv předchozího nároku, vyznačující se tím, že ruda se podrobuje nejprve sušení a předehřátí ve vířivém loži předehřívací/vysoušecí pece a poté v předehřátém stavu redukci ve vířivém loži redukční pece, kdy se rychlost proudění plynu ve volně průchozí zóně jak předehřívací/vysoušecí pece, tak i redukční pece udržuje v rozsahu jedno- až trojnásobku minimální rychlosti proudu plynu nutné25 ho pro víření částeček železné rudy s průměrnou velikostí zrn v peci a teplota plynu dodávaného do redukce je v rozsahu 800 °C až 900 °C.
10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že po první redukci železné rudy v první redukční peci následuje ještě druhá redukce ve druhé redukční peci za stejných podmínek
30 jako v první redukční peci.
11. Způsob podle nároku 9 nebo 10, vyznačující se tím, že tlak plynu dodávaného do redukční pece je v rozsahu od 202,6 kPa do 405,2 kPa a pokles tlaku v předehřívací/vysoušecí peci nebo v redukční peci je v rozsahu 30,4 kPa do 60,8 kPa.
12. Způsob podle nároku 9 nebo 10, vyznačující se tím, že pokles teploty plynu v předehřívací/vysoušecí peci a/nebo v redukční peci je v rozsahu 30 °C až 80 °C.
13. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že čas pobytu částeček železné rudy 40 v předehřívací/vysoušecí peci a/nebo v redukční peci je vždy v rozsahu 30 až 50 minut.
14. Způsob podle nároků 9al0, vyznačující se tím, že čas pobytu částeček železné rudy v předehřívací/vysoušecí peci a v obou redukčních pecích je vždy v rozsahu 30 až 40 minut.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019940040302A KR970003636B1 (ko) | 1994-12-31 | 1994-12-31 | 용융선철 및 용융강 제조시 분철광석을 환원시키는 환원로 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ247096A3 CZ247096A3 (en) | 1997-04-16 |
| CZ292000B6 true CZ292000B6 (cs) | 2003-07-16 |
Family
ID=19406098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ19962470A CZ292000B6 (cs) | 1994-12-31 | 1995-12-28 | Zařízení pro redukci železných rud a způsob redukce železných rud |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5785733A (cs) |
| EP (1) | EP0748391B1 (cs) |
| JP (1) | JP3264330B2 (cs) |
| KR (1) | KR970003636B1 (cs) |
| CN (1) | CN1042840C (cs) |
| AT (1) | ATE204338T1 (cs) |
| AU (1) | AU691068B2 (cs) |
| BR (1) | BR9506967A (cs) |
| CA (1) | CA2184009C (cs) |
| CZ (1) | CZ292000B6 (cs) |
| DE (1) | DE69522210T2 (cs) |
| RU (1) | RU2124565C1 (cs) |
| SK (1) | SK282568B6 (cs) |
| TW (1) | TW314554B (cs) |
| UA (1) | UA41395C2 (cs) |
| WO (1) | WO1996021045A1 (cs) |
| ZA (1) | ZA9510997B (cs) |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100256341B1 (ko) * | 1995-12-26 | 2000-05-15 | 이구택 | 분철광석의 2단유동층식 예비환원장치 및 그 방법 |
| AT403696B (de) * | 1996-06-20 | 1998-04-27 | Voest Alpine Ind Anlagen | Einschmelzvergaser und anlage für die herstellung einer metallschmelze |
| AT404256B (de) * | 1996-11-06 | 1998-10-27 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren zum herstellen von eisenschwamm |
| KR100276339B1 (ko) * | 1996-12-23 | 2000-12-15 | 이구택 | 엑스자형 순환관을 갖는 분철광석의 3단 유동층로식 환원장치 |
| JP3185059B2 (ja) * | 1996-12-28 | 2001-07-09 | ポハング アイロン アンド スティール シーオー．，エルティーディー． | 微粉末鉄鉱石還元用流動床型還元システム |
| KR100236194B1 (ko) * | 1997-12-20 | 1999-12-15 | 이구택 | 분철광석의 2단 유동층식 예비환원장치 |
| CA2281595A1 (en) * | 1997-12-20 | 1999-07-01 | Min Young Cho | Apparatus for manufacturing molten pig iron and reduced iron by utilizing fluidized bed, and method therefor |
| KR100241010B1 (ko) * | 1997-12-22 | 2000-03-02 | 이구택 | 환원분광의 용융가스화로내로의 직접장입장치 |
| KR100321050B1 (ko) * | 1998-12-09 | 2002-04-17 | 이구택 | 분철광석의유동층식예비환원장치및이를이용한예비환원방법 |
| US6491738B1 (en) | 1999-06-21 | 2002-12-10 | Pohang Iron & Steel Co., Ltd. | 2-stage fluidized bed type fine iron ore reducing apparatus, and reducing method using the apparatus |
| KR100332924B1 (ko) * | 1999-12-20 | 2002-04-20 | 이구택 | 분철광석의 점착을 방지할 수 있는 3단 유동층식 환원장치및 이를 이용한 환원방법 |
| KR100332926B1 (ko) * | 1999-12-23 | 2002-04-20 | 이구택 | 유동환원로에서 분철광석 배출위치 제어장치 |
| KR100413323B1 (ko) * | 2001-12-01 | 2004-01-03 | 고려아연 주식회사 | 유동층이 안정화된 아연정광 유동배소로 |
| KR100584745B1 (ko) * | 2001-12-21 | 2006-05-30 | 주식회사 포스코 | 일반탄 및 분철광석을 이용한 용철제조공정에 있어서함철더스트 및 슬러지 재활용 장치 및 방법 |
| DE10260737B4 (de) | 2002-12-23 | 2005-06-30 | Outokumpu Oyj | Verfahren und Anlage zur Wärmebehandlung von titanhaltigen Feststoffen |
| DE10260741A1 (de) | 2002-12-23 | 2004-07-08 | Outokumpu Oyj | Verfahren und Anlage zur Wärmebehandlung von feinkörnigen Feststoffen |
| DE10260731B4 (de) | 2002-12-23 | 2005-04-14 | Outokumpu Oyj | Verfahren und Anlage zur Wärmebehandlung von eisenoxidhaltigen Feststoffen |
| DE10260734B4 (de) | 2002-12-23 | 2005-05-04 | Outokumpu Oyj | Verfahren und Anlage zur Herstellung von Schwelkoks |
| DE10260733B4 (de) * | 2002-12-23 | 2010-08-12 | Outokumpu Oyj | Verfahren und Anlage zur Wärmebehandlung von eisenoxidhaltigen Feststoffen |
| EP1576197B1 (en) | 2002-12-23 | 2016-11-23 | Posco | Method for manufacturing molten irons to dry and convey iron ores and additives |
| KR100732461B1 (ko) * | 2005-12-26 | 2007-06-27 | 주식회사 포스코 | 분철광석의 장입 및 배출을 개선한 용철제조방법 및 이를이용한 용철제조장치 |
| AT503593B1 (de) * | 2006-04-28 | 2008-03-15 | Siemens Vai Metals Tech Gmbh | Verfahren zur herstellung von flüssigem roheisen oder flüssigen stahlvorprodukten aus feinteilchenförmigem eisenoxidhältigem material |
| WO2008009433A2 (en) * | 2006-07-21 | 2008-01-24 | Corus Technology Bv | Method and apparatus for reducing metalliferous material to a reduction product |
| KR100840265B1 (ko) * | 2006-12-27 | 2008-06-20 | 주식회사 포스코 | 분철 저장 장치 및 이를 구비한 용철 제조 장치 |
| CN101397606B (zh) * | 2007-09-24 | 2011-11-23 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种适合宽粒度分布的粉铁矿预还原工艺及其装置 |
| CN101519707B (zh) * | 2008-02-28 | 2010-12-01 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种用于粉铁矿预还原的多级流化床装置及工艺 |
| US8309017B2 (en) * | 2008-11-18 | 2012-11-13 | Hunter William C | Off-gas heat recovery and particulate collection |
| US11021766B2 (en) | 2016-11-03 | 2021-06-01 | Midrex Technologies, Inc. | Direct reduction with coal gasification and coke oven gas |
| FI3535424T3 (fi) * | 2016-11-03 | 2024-02-08 | Midrex Technologies Inc | Suorapelkistysprosessi sekä kuilu-uuni, jossa käytetään pidennettyä virtauksenohjauskartiota |
| KR101978986B1 (ko) * | 2017-11-09 | 2019-05-17 | 한국에너지기술연구원 | 입자 크기 및 연료 다변화 대응 급속 환원 시스템 및 그 작동방법 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE439932B (sv) * | 1980-11-10 | 1985-07-08 | Skf Steel Eng Ab | Forfarande for framstellning av metall ur finkorniga metalloxidmaterial |
| DE3626027A1 (de) * | 1986-08-01 | 1988-02-11 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur reduktion feinkoerniger, eisenhaltiger materialien mit festen kohlenstoffhaltigen reduktionsmitteln |
| JPH0637657B2 (ja) * | 1990-01-22 | 1994-05-18 | 川崎製鉄株式会社 | 粉状鉄鉱石の循環流動層予備還元方法 |
| AT402937B (de) * | 1992-05-22 | 1997-09-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren und anlage zur direktreduktion von teilchenförmigem eisenoxidhältigem material |
| US5407179A (en) * | 1992-05-26 | 1995-04-18 | Fior De Venezuela | Fluidized bed direct steelmaking plant |
| AT404735B (de) * | 1992-10-22 | 1999-02-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren und anlage zur herstellung von flüssigem roheisen oder flüssigen stahlvorprodukten |
| US5370727A (en) * | 1993-04-19 | 1994-12-06 | Fior De Venezuela | Fluidized process for direct reduction |
| US5531424A (en) * | 1993-04-19 | 1996-07-02 | Fior De Venezuela | Fluidized bed direct reduction plant |
-
1994
- 1994-12-31 KR KR1019940040302A patent/KR970003636B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1995
- 1995-12-28 EP EP95941920A patent/EP0748391B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-12-28 WO PCT/KR1995/000182 patent/WO1996021045A1/en active IP Right Grant
- 1995-12-28 US US08/702,517 patent/US5785733A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-12-28 AU AU43172/96A patent/AU691068B2/en not_active Ceased
- 1995-12-28 CA CA002184009A patent/CA2184009C/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-12-28 BR BR9506967A patent/BR9506967A/pt not_active IP Right Cessation
- 1995-12-28 UA UA96083391A patent/UA41395C2/uk unknown
- 1995-12-28 RU RU96120181A patent/RU2124565C1/ru not_active IP Right Cessation
- 1995-12-28 DE DE69522210T patent/DE69522210T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-12-28 ZA ZA9510997A patent/ZA9510997B/xx unknown
- 1995-12-28 JP JP52086296A patent/JP3264330B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1995-12-28 AT AT95941920T patent/ATE204338T1/de active
- 1995-12-28 CN CN95191907A patent/CN1042840C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1995-12-28 CZ CZ19962470A patent/CZ292000B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1995-12-28 SK SK1116-96A patent/SK282568B6/sk not_active IP Right Cessation
-
1996
- 1996-01-16 TW TW085100447A patent/TW314554B/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| UA41395C2 (uk) | 2001-09-17 |
| DE69522210D1 (de) | 2001-09-20 |
| SK282568B6 (sk) | 2002-10-08 |
| CA2184009C (en) | 2000-05-30 |
| KR970003636B1 (ko) | 1997-03-20 |
| BR9506967A (pt) | 1997-09-09 |
| DE69522210T2 (de) | 2002-05-08 |
| US5785733A (en) | 1998-07-28 |
| ATE204338T1 (de) | 2001-09-15 |
| CN1042840C (zh) | 1999-04-07 |
| EP0748391B1 (en) | 2001-08-16 |
| RU2124565C1 (ru) | 1999-01-10 |
| TW314554B (cs) | 1997-09-01 |
| AU691068B2 (en) | 1998-05-07 |
| EP0748391A1 (en) | 1996-12-18 |
| ZA9510997B (en) | 1996-07-10 |
| JP3264330B2 (ja) | 2002-03-11 |
| CN1143391A (zh) | 1997-02-19 |
| CZ247096A3 (en) | 1997-04-16 |
| JPH09506935A (ja) | 1997-07-08 |
| CA2184009A1 (en) | 1996-07-11 |
| SK111696A3 (en) | 1997-07-09 |
| AU4317296A (en) | 1996-07-24 |
| WO1996021045A1 (en) | 1996-07-11 |
| KR960023101A (ko) | 1996-07-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ292000B6 (cs) | Zařízení pro redukci železných rud a způsob redukce železných rud | |
| US5762681A (en) | Fluidized bed type reduction apparatus for iron ores and method for reducing iron ores using the apparatus | |
| US6110413A (en) | 3-Stage fluidized bed type fine iron ore reducing apparatus having x-shaped circulating tubes | |
| RU2128713C1 (ru) | Устройство типа трехступенчатой печи с псевдоожиженным слоем, предназначенное для восстановления тонкоизмельченной железной руды (варианты) | |
| US6224649B1 (en) | Method and apparatus for reducing iron-oxides-particles having a broad range of sizes | |
| RU2143007C1 (ru) | Двухступенчатая печь с псевдоожиженным слоем для предварительного восстановления тонкоизмельченной железной руды и способ предварительного восстановления тонкоизмельченной железной руды при использовании печи | |
| AU727192B2 (en) | Melter gasifier for the production of a metal melt | |
| AU717927B2 (en) | Two step twin-single fluidized bed type pre-reduction apparatus for pre-reducing fine iron ore, and method therefor | |
| US6132489A (en) | Method and apparatus for reducing iron-oxides-particles having a broad range of sizes | |
| WO2000034531A1 (en) | Fluidized bed type fine iron ore reducing apparatus, and method therefor | |
| KR920007177Y1 (ko) | 순환 유동층식 철광석 예비 환원로 | |
| KR100276343B1 (ko) | 고온의 환원철 냉각장치 및 이 냉각장치가 부착된 분철광석의 유동층로식 환원장치 | |
| KR20000011107A (ko) | 유동화에 의한 미립물질의 환원방법 및 이를 위한 장치를 가진환원로 | |
| KR100466633B1 (ko) | 용융금속생산용용융가스화로및용융금속생산설비 | |
| JP2003502503A (ja) | 二段階流動層型微粉鉄鉱石還元装置及びその装置を使用する還元方法 | |
| KR100466634B1 (ko) | 용융선철또는용강중간제품을생산하는방법및그설비 | |
| JPH09159371A (ja) | 循環流動層還元装置の外部粒子循環装置 | |
| JPH0324213A (ja) | 予備還元炉の落鉱処理方法 | |
| KR19990052850A (ko) | 엑스자형 순환관을 가진 분철광석의 2단 유동층 환원장치 | |
| JPH03294410A (ja) | 循環流動層還元装置のガス吹込み装置 | |
| JP2000503353A (ja) | 鉄含有材料から液状銑鉄または鋼予備製造物を製造する方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20131228 |