CZ372998A3 - Způsob zpracování částicového materiálu procesem ve fluidní vrstvě, nádoba a zařízení k provádění způsobu - Google Patents
Způsob zpracování částicového materiálu procesem ve fluidní vrstvě, nádoba a zařízení k provádění způsobu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ372998A3 CZ372998A3 CZ983729A CZ372998A CZ372998A3 CZ 372998 A3 CZ372998 A3 CZ 372998A3 CZ 983729 A CZ983729 A CZ 983729A CZ 372998 A CZ372998 A CZ 372998A CZ 372998 A3 CZ372998 A3 CZ 372998A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- gas
- fluidized bed
- reducing
- particulate material
- reactor
- 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
-
- 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
- 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
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B5/00—General methods of reducing to metals
- C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
- C22B5/12—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by gases
- C22B5/14—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by gases fluidised material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B15/00—Fluidised-bed furnaces; Other furnaces using or treating finely-divided materials in dispersion
-
- 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
-
- 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
- C21B2100/60—Process control or energy utilisation in the manufacture of iron or steel
- C21B2100/66—Heat exchange
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
Description
ZPŮSOB ZPRACOVÁNÍ ČÁSTICOVÉHO MATERIÁLU PROCESEM VE FLUIDNÍ VRSTVĚ, NÁDOBA A ZAŘÍZENÍ K PROVÁDĚNÍ ZPŮSOBU.
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu zpracování, zejména redukce, částicového materiálu procesem ve fluidní vrstvě, zvláště redukce práškové rudy, při kterém se částicový materiál udržuje zdola nahoru proudícím procesním plynem ve fluidní vrstvě a přitom se zpracovává, jakož i nádoby k provádění způsobu.
Dosavadní stav techniky
Způsob tohoto druhu je znám například z US A 2 909 423, WO 92/02458, a EP A 0 571 358. Při tomto způsobu se materiál s obsahem oxidů, např. prášková ruda, redukuje ve fluidní vrstvě, udržované v redukčním reaktoru redukčním plynem, přičemž redukční plyn, který se prostřednictvím tryskového roštu zavádí do redukčního reaktoru s fluidní vrstvou, proudí redukčním reaktorem zdola nahoru, přičemž materiál s obsahem oxidů prochází redukčním reaktorem přibližně v příčném směru k proudu redukčního plynu. Pro udržení fluidní vrstvy je nezbytná určitá rychlost redukčního plynu v oblasti fluidní vrstvy, která závisí na velikosti částic vsazovaného materiálu.
Na základě poměrně velkých rychlostí redukčního plynu, nezbytných při známých způsobech, dochází k silnému vynášeni
76443 (76443a.doc)
ΒΒΒ Β ♦ Β Β *
Β ΒΒΒ
Β Β Β Β Β
Β Β Β práškových částic materiálu obsahujícího oxidy, jakož i při pokračující redukcí k vynášení již zredukovaného materiálu obsahujícího oxidy, z vibrační vrstvy, přičemž nej jemnější podíly jsou pak obsaženy v redukčním plynu. Pro odstranění oěchto práškových částic z redukčního plynu - jednak pro další využití částečně oxidovaného redukčního plynu, například v předřazených redukčních reaktorech, jednak pro zpětné získání jinak již do ztrát počítaného materiálu obsahujícího oxidy nebo již zredukovaného materiálu - se redukční plyn obsahující práškové podíly vede přes odlučovače prachu, jako například cyklony, a odloučený prach se znovu zavádí zpět do fluidní vrstvy. Odlučovače prachu popř. cyklony jsou uspořádány s výhodou uvnitř reaktorů (srov. US-A-2 209 423), mohou být však instalovány také vně reaktorů.
V praxi se ukázalo, že částečně redukované popř. zredukované jemnozrnné částice materiálu s obsahem oxidu mají sklon k přilepování popř. připékání k sobě navzájem a/nebo na stěny reaktorů popř. cyklonů, popř. na spojovací vedení popř. dopravní vedení. Tento jev se označuje jako sticking (zalepování, uváznutí) popř. fouling (zanášení). Sticking respektive fouling je závislé na teplotě a nebo stupni redukce materiálu s obsahem oxidu. V důsledku nalepování popř. usazování částečně redukovaného nebo zredukovaného materiálu s obsahem oxidu na stěnách redukčních reaktorů popř. jiných součástí zařízení může docházet k poruchám, takže není možné, provozovat zařízení po delší dobu kontinuálně bez odstávky. Ukázalo se, že je sotva možný kontinuální provoz po dobu přes jeden rok.
Odstranění usazenin popř. připečení je velmi pracovně náročné a způsobuje vysune náklady, a to pracovní náklady
76443 (76443a.doc) • · · · • 99 • · «999 jakož i náklady způsobené výpadkem produkce zařízení. Často dochází k samovolnému uvolňování usazenin, které pak buď padají do fluidní vrstvy a tak vedou k narušení redukčního procesu, nebo - když se usazeniny uvolňují z cyklonu - k zatarasení kanálů pro vedení prachu zpět do fluidní vrstvy, takže další odlučování prachu z redukčního plynu je zcela nemožné
Nevýhoda známých procesů ve fluidní vrstvě spočívá v praxi v jejich nepružnosti a v obtížích při dodávání a rozdělování proudu procesního plynu, tj . u výše popsaného způsobu podle stavu techniky při dodávání a rozdělování proudu redukčního plynu. Podle stavu techniky je dále nevýhodné, že při každém procesním stupni, tedy při předehřevu, předredukci a konečné redukci,, se musí z aparátů přiřazených procesnímu stupni vypouštět většinou dva nebo více proudů produktu, což znamená značné náklady na přiváděči a odváděči zařízení. Kromě toho se musí v každém procesním stupni řídit dva rozvodné systémy plynu, což u horkých plynů s obsahem prachu v praxi přináší velké těžkosti.
K tomu přistupuje skutečnost, že v důsledku poměrně vysoké rychlosti redukčního plynu je velká spotřeba redukčního plynu. Je potřeba podstatně více redukčního plynu, než by bylo nezbytné pro vlastní redukční proces, přičemž nadspotřeba slouží pouze k tomu, aby byla udržena fluidní vrstva.
Způsob redukce kovových rud prostřednictvím procesu ve fluidní vrstvě je znám také z GB-A-1 101 199. Při tomto způsobu se provozní podmínky volí tak, že při redukci dochází ke spékáni materiálu, čímž se cvoří aglomerácy,
76443 (76443a.doc) • · · · • · · · • · · · t» které se v důsledku jejich velikosti nefluidizují. Tím dochází k oddělení zredukovaného materiálu, který je vespod vynášen z reaktoru s fluidní vrstvou, od dosud nezredukovaného materiálu, který zůstává fluidizován. Menší částice produktu se odtahují na horním konci fluidní vrstvy. Při tomto způsobu se vyskytují dva proudy produktu, což je spojeno s odpovídající aparátovou náročností.
Podstata vynálezu
Vynález, jehož cílem je odstranit tyto nevýhody a obtíže, má za úkol poskytnout způsob úvodem, popsaného druhu, jakož i nádobu k provádění způsobu, pro umožnění zpracování částicové^o rna.tsriálíi s ok/Sci^em cxidu o?í ttirζ_γωη1ό.£ procesního plynu po velmi dlouhý časový úsek bez nebezpečí provozních poruch zapříčiněných sticking, popř. fouling. Zejména má být silně sníženo množství procesního plynu potřebné pro udržení fluidní vrstvy, aby nastalo jen minimální vynášení práškových částic.
Tento úkol je podle vynálezu řešen tím, že se ke zpracování vsazuje částicový materiál s širokou distribucí velikosti zrna, s poměrně vysokým prachovým podílem a s podílem větších částic, a rychlost naprázdno procesního plynu ve fluidní vrstvě se udržuje menší, než je rychlost plynu potřebná pro fluidizaci větších částic částicového materiálu, přičemž veškeré větší částice se spolu s práškovým podílem pohybují vzhůru s práškovým podílem a jsou vynášeny z horní oblasti fluidní vrstvy.
Ukázalo se, že při širokém rovnoměrném rozdělení velikosti zrna se může rychlost naprázdno procesního plynu
76443 (76443a.doc) • φ
- c;
ve fluidní vrstvě udržovat v rozmezí 0,25 až 0,75 rychlosti potřebné pro fluidizaci největších částic částicového materiálu.
S výhodou se vsazuje částicový materiál se zrnem, v jehož rozsahu zrnitosti činí střední průměr zrna 0,02 až 0,15, s výhodou 0,05 až 0,10, největšího průměru zrna částicového materiálu.
Přitom se pro procesní plyn nad fluidní vrstvou nastavuje s výhodou rychlost naprázdno, vztažená na největší průřez nádoby, v níž je umístěna fluidní vrstva, pro teoretické mezní zrno 50 až 150 μιη, s výhodou 60 až 100 μπι, přičemž pro redukci Run of mine (běžných) práškových rud se nastavuje rycnlosu. naprazono ve nuidm vrstvě mezi 0,3 m/s a 2,0 m/s.
Způsob výroby kapalného surového železa nebo kapalného ocelového polotovaru ze vsázkového materiálu, tvořeného železnou rudou a přísadami, alespoň částečně obsahujícího prachový podíl, za využití způsobu zpracování podle vynálezu, se vyznačuje tím, že vsázkové látky se přímo redukují v alespoň jedné redukční zóně procesem ve fluidní vrstvě na železnou houbu, železná houba se taví v alespoň jedné tavící zplyňovací zóně za přívodu nosičů uhlíku a plynu obsahujícího kyslík, přičemž se vyrábí redukční plyn obsahující CO a H2, který se zavádí do redukční zóny, tam reaguje, odtahuje se jako exportní plyn a ‘přivádí se spotřebiteli.
Nádoba k provádění způsobu podle předloženého vynálezu se vyznačuje kombinací následujících znaků:
75443 (76443a.doc) • · • · · ······· • · · · · · • ··· ··· · · · · • má válcovitou spodní část obsahující fluidní vrstvu s rozdělovačem plynu, přívod pro procesní plyn a přívod a odvod částicového materiálu nad rozdělovačem plynu, • má směrem vzhůru se kuželovité rozšiřující kuželovitou čásn uspořádanou nad částí s fluidní vrstvou a na ni navazující, přičemž sklon stěn kuželovité části ke středové ose reaktoru je 6 až 15°, s výhodou 8 až 10°, • má na kuželovitou část navazující, alespoň částečně válcovitou uklidňovací část, která je nahoře uzavřená, a ze které vychází odvod procesního plynu, přičemž • poměr plochy průřezu uklidňovací části ve válcovité oblasti k ploše průřezu části s fluidní vrstvou > 2.
Nádoba k provádění způsobu redukce rudy ve fluidní vrstvě, která má dvě válcovité části různého průměru a jednu velmi krátkou a silně kuželovitou část mezi válcovitými částmi, je známa například z EP-A-0 022 098. U této nádoby jsou však uspořádány dva přívody plynu, a sice jeden pod spodní kuželovitou částí, a jeden v kuželovité části. Zredukované ruda se z tohoto reaktoru s fluidní vrstvou vynáší zdola.
S výhodou je podle vynálezu plocha průřezu uklidňovacího prostoru ve válcovité oblasti tak velká, aby se v této oblasti nastavila rychlost naprázdno, dostatečná pro odloučení zrna o větší velikosti než 50 am z plynu.
Zařízení pro výrobu kapalného surového železa nebo kapaineho ocelového polotovaru ze vsázkového materiálu,
76443 (76443a.doc)
• · • · tvořeného železnou rudou a přísadami, alespoň částečně obsahujícího prachový podíl, se vyznačuje alespoň jednou nádobou podle vynálezu, která je vytvořena jako redukční reaktor,., a do které ústí dopravní vedení pro vsázkový materiál obsahující železnou rudu a přísady, plynové vedení pro redukční plyn, dopravní vedení pro vytvořený redukční produkt a plynové vedení pro odplyn, a má tavící generátor, do kterého ústí dopravní vedení redukčního produktu z redukčního reaktoru, a který má přívody pro plyn s obsahem kyslíku a nosič uhlíku, jakož i odpich surového železa popř. ocelového polotovaru a strusky, přičemž z tavícího generátoru vychází do redukčního reaktoru ústící plynové vedení pro redukční plyn vytvářený v tavícím generátoru, a redukční generátor je vytvořen jako redukční reaktor s fluidní vrstvou.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím výkresů, na kterých představuje obr. 1 nádobu podle vynálezu v řezu, obr. 2 technologické schéma redukce železné rudy, při kterém se využívá nádoby podle vynálezu, a obr diagram rozdělení velikosti zrna zpracovávané železné rudy podle vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
76443 (76443a.doc) • · vrstva 2., rovnoměrné
Nádoba i znázorněná na obr. 1, která představuje reaktor s fluidní vrstvou, zejména redukční reaktor, má válcovitou spodní část 2, ve které je umístěna fluidní a která je v určité výšce pro přivádění a rozdělování redukčního plynu opatřena rozdělovačem, plynu vytvořeným jako tryskový rošt 4. Redukční plyn proudí redukčním reaktorem vycházeje z tryskového roštu 4 zdola nahoru. Nad tryskovým roštem 4 ale ještě uvnitř válcovité části 3. s fluidní vrstvou ústí dopravní vedení 5, 6, a sice přívod a odvod práškové rudy. Fluidní vrstva 2 má výšku 7 vrstvy od tryskového roštu 4 až k výšce odvodu 6 práškové rudy, tzn. k jeho otvoru 8..
Na válcovitou část 3. s fluidní vrstvou navazuje směrem vzhůru kuželov;
rozšiřuj ic .ovitá část 9., přičemž sklon stěny 10. této kuželovité části 9 ke středové ose 11 reaktoru je maximálně 6 až 15°, s výhodou 8 až 10°. V této oblasti dochází prostřednictvím kontinuálního zvětšování průřezu 12 kuželovité části 9 ke stálému kontinuálně přibývajícímu zmenšování rychlosti naprázdno redukčního plynu.
V důsledku jen nepatrného sklonu stěny 10 kuželovité části 2 se podařilo, navzdory rozšíření průřezu 12 v této kuželovité části, 9 docílit proudění bez tvoření vírů a odtrhávání od stěny X0. Tím je zamezeno vzniku víření, které by vyvolalo místní zvýšení rychlosti redukčního plynu.
Tím je zajištěno rovnoměrné a kontinuální snížení rychlosti naprázdno redukčního plynu přes průřez 12 přes celou výšku kuželovité části 9, tzn. v každé jeho výšce.
Na horní konec 13 kuželovité části .9 navazuje
76443 (76443a.doc) • · • · fc · nklídňovací část 15 . opatřená válcovitou stěnou 14 . která je uzavřena víkem 16 reaktoru, vytvořeným v částečně kulovém, např. půlkulovém, tvaru. Ve víku 16 reaktoru je centrálně uspořádáno vedení 17 pro odvod redukčního plynu. Zvětšení průřezu kuželovité části 1 je realizováno tak, že poměr plochy 18 průřezu uklídňovací částí 15 k ploše 19 průřezu části ΐ s fluidní vrstvou je > 2.
Vedení 17 plynu vede k cyklonu 2 0 sloužícímu k odlučování prachu z redukčního plynu. Zpětné vedení 21 prachu vycházející z cyklonu 20 směřuje dolů a ústí do fluidní vrstvy 2. Odvod plynu z cyklonu 20 je označen 22.
Podle vynálezu se v redukčním reaktoru 1 zpracovává prášková ruda s širokým rovnoměrným rozdělením zrna s poměrně vysokým práškovým podílem. Rozdělení zrna tohoto
| druhu může | být | zhruba | následuj ící: | |
| Hmotnostní díly | ||||
| až 4 | mm | 100 % | ||
| až 1 | mm | 72 % | ||
| až 0, | 5 | mm | 55 % | |
| až 0, | 125 | mm | 33 % | |
| Bylo | zj ištěno, | že prášková ruda | s přibližně tímto | |
| rozdělením | zrna je | fluidizovatelná, | aniž by nastávala | |
| segregace | ve fluidní | vrstvě 2, přičemž, | a to je pro vynález | |
| podstatné, | je | rychlost naprázdno vleer stále menší než | ||
| minimální | fluidizační | rychlost pro největší částice práškové |
rudy.
Jako optimální pracovní oblast pro vieer byl nalezen následující vztah:
76443 (76443a.doc) • · · · ····· • · · · · ··· · »· · · · · · ·
V leer — 0,25 3Z 0,75 Vm-£n (dmax) , kde vieer je rychlost naprázdno ve fluidní vrstvě 2. nad rozdělovačem 4 vmin(dmax) je minimální fluidizační rychlost největších částic použité frakce
Pro vynález je, jak již bylo výše zmíněno, podstatné široké rozdělení velikosti zrna práškové rudy. Takovéto rozdělení velikosti zrna mají Run of mine (těžné) práškové rudy, tedy práškové rudy, které nebyly po rozdrcení podrobeny žádnému třídění. Několik příkladů rozdělení velikosti zrna Run of mine (těžných) železných rud je obsaženo v obr. 3. Při těchto distribucích velikosti zrna Run of mine (těžných) železných rud je stále k dispozici větší podíl prachové frakce, která je tak malá, že nezůstává ve fluidním loži, nýbrž je vynášena plynem a prostřednictvím cyklonu opět vedena zpět. Prachová frakce je nezbytná pro zajištění fluidizace velkých částic při poměrně malé rychlosti naprázdno zpracovacího plynu.
Podle vynálezu se využívá toho efektu, že při širokém rozdělení velikosti zrna dochází k přenosu impulsů malých částic na větší částice. Tím nastává fluidizace velkých částic i při rychlosti naprázdno redukčního plynu menší než je rychlost naprázdno potřebná pro velké částice. Podle vynálezu je možno použít práškové rudy s přírodním rozdělením velikosti zrna (Run of mine) bez předchozího třídění s dmax s výhodou až 12 mm, maximálně až 16 mm.
76443 (76443a.doc)
X X
Zavedení vsázky do redukčního reaktoru, který vyhovuje výše uvedeným kriteriím, a vsázka práškové rudy s poměrně velkým práškovým podílem, poskytuje následující výhody pro fluidní chování :
• flexibilitu systému s ohledem na změny hustoty pevné látky a rozdělení velikosti zrna při proměnlivé vsázce surovin, a • necitlivost na rozpad zrn a tím vyvolané změny práškového podílu mezi vsázkou a produktem.
Nádoba 1 může být se stejnými výhodami nasazena také jako předehřívací nádoba jakož i jako předredukční a doredukovávací nádoba.
Zařízení, v němž je výhodně použito výše popsané nádoby 1 vytvořené podle vynálezu, je následovně blíže popsáno za pomoci schematického obr. 2.
Zařízení pro výrobu surového železa nebo ocelového polotovaru má tři v sérii za sebou zařazené reaktory 1, 11 ,
1' ' s fluidní vrstvou výše popsané konstrukce, přičemž materiál s obsahem oxidu železa, jako například Run of mine prášková ruda, se prostřednictvím přívodu 5 rudy přivádí do prvního reaktoru 1 s fluidní vrstvou, ve kterém se v předehřívacím stupni provádí předehřev práškové rudy a eventuelně předredukce, načež se vede z reaktoru 1 s fluidní vrstvou k reaktoru 1' s fluidní vrstvou, popř. z 11 k 11 ' . prostřednictvím dopravního vedení 5, 6. Ve druhém reaktoru
XI s fluidní vrstvou dochází v předredukčním stupni k předredukování a v následujícím reaktoru 1'' s fluidní vrstvou ve stupni konečné redukce k doredukování práškové
76443 (76443a.doc) • · • · • · · · · • · · • · · • · • · · · · · rudy na železnou houbu.
Vyredukovaný materiál, tedy železná houba, se vede prostřednictvím dopravního vedení 6. do tavícího generátoru 25. V tavícím generátoru 25 se v tavící zplyňovací zóně 26 z uhlí a plynu obsahujícího kyslík vyrábí redukční plyn s obsahem CO a H2, který se prostřednictvím přívodu 27 redukčního plynu zavádí do reaktoru 1'' s fluidní vrstvou, zařazeného ve směru toku práškové rudy jako poslední. Redukční plyn se pak vede v protiproudu k průtoku rudy od reaktoru 1' ' s fluidní vrstvou k reaktoru 1' popř. od 1' k 1, a to přes spojovací vedení 28 . 29 . a z reaktoru 1 s fluidní vrstvou se odvádí jako odplyn prostřednictvím odvodu 30 odplynu, a následně se chladí a pere v mokré pračce 31.
Tavící generátor 25 má přívod 32 pro pevný nosič uhlíku, přívod 23 pro plyny obsahující kyslík, jakož i přívody pro nosiče uhlíku, při teplotě okolí kapalné nebo plynné, například uhlovodíky, a pro spalované přísady. V tavícím generátoru 2 5 se pod tavící zplyňovací zónou 26. shromažďuje tekuté surové železo popř. tekutý ocelový polotovar a tekutá struska, které se odpichují odpichem 34.
V přívodu 27. redukčního plynu, který vychází z tavícího generátoru 25. a ústí do reaktoru s fluidní vrstvou, je uspořádáno odprašovací zařízení, například cyklon 35 na horký plyn, přičemž prachové podíly odloučené v tomto cyklonu 25. na horký plyn se přivádějí do tavícího generátoru 21 zpětným vedením 32 s dusíkem jako nosným médiem a prostřednictvím hořáku za přivádění kyslíku.
Nastavení teploty redukčního plynu je možné prostřednictvím s výhodou uspořádaného zpětného vedení 37
76443 (76443a.doc)
plynu, které vychází od přívodu 27 redukčního plynu, a přes pračku 3 8 a kompresor 3 9 přivádí část redukčního plynu opět zpět do tohoto přívodu 27 redukčního plynu, a před cyklon 35 pro horký plyn.
Zastupuj e:
Dr. Miloš Všetečka v.r.
76443 (76443a.doc)
JUDr. Miloš Všetečka .
advokát - 14 120 00 Praha 2, Hálkova 2
Claims (9)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob zpracování, zejména redukce, částicového maoenálu procesem ve fluidní vrstvě, zvláště redukce práškové rudy, při kterém se částicový materiál udržuje zdola nahoru proudícím procesním plynem ve fluidní vrstvě (2) a přitom se zpracovává, vyznačující se tím, že se ke zpracování vsazuje částicový materiál s širokou distribucí velikosti zrna, s poměrně vysokým prachovým podílem a s podílem větších částic, a že rychlost naprázdno procesního plynu ve fluidní vrstvě (2) se udržuje menší, než je rychlost plynu potřebná pro fluidizaci podílu větších částic čáscicového materiálu, přičemž veškeré větší částice se spolu s práškovým podílem pohybují vzhůru a vynáší se z horní oblasti fluidní vrstvy.
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že rychlost naprázdno ve fluidní vrstvě (2) se udržuje v rozmezí 0,25 až 0,75 rychlosti potřebné pro fluidizaci největších částic částicového materiálu.
- 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se vsazuje částicový materiál se zrnem, v jehož rozsahu zrnitosti činí střední průměr zrna 0,02 až 0,15, s výhodou 0,05 až 0,10, největšího průměru zrna částicového materiálu.
- 4. Způsob podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že se pro procesní plyn nad fluidní vrstvou (2) nastavuje s výhodou rychlost naprázdno,16 76443 (76443a.doc)Upravená strana je umístěna zrno 50 až 150 pm.žuj i cí se tím, oráškovvch rud seJVXW-· ύ V ‘ · ' ·&* ~ lu λ·. % xx. ZQG ΡέΐΛίτΑ <4, όίϋήθ*·3 2 vztažená na největší průřez nádoby, v níž fiuidní vrstva (2), pro teoretické mezní s výhodou 60 až 100 pm.
- 5. Způsob podle nároku 4, vyzná* že pro redukci Run of mine (těžných) nastavuje rychlost naprázdno ve fiuidní vrstvě (2) mezi 0,3 m/s a 2,0 m/s.
- 6. Způsob výroby kapalného surového železa nebo kapalného ocelového polotovaru ze vsázkového materiálu, tvořeného železnou rudou a přísadami, alespoň částečně obsahujícího prachový podíl, při kterém se vsázkové materiály přímo redukují v alespoň jedné redukční zóně procesem ve fiuidní vrstvě podle jednoho nebo více nároků 1 až 5 na železnou houbu, železná houba se taví v alespoň jedné tavící zplyňovací zóně (I až IV) za přívodu nosičů uhlíku a plynu obsahujícího kyslík a vyrábí se redukční plyn obsahující CO a H2, který se zavádí do redukční zóny, tam reaguje, a jako exportní plyn se odtahuje a přivádí spotřebiteli.
- 7. Použití nádoby, vyznačující se kombinací následujících znaků, k provádění způsobu podle jednoho nebo více z nároků 1 až 6, nádoba • válcovitou spodní částí (3) s rozdělovačem (4) plynu, obsahující fiuidní vrstvu (2), přívod (27, 28) pro procesní plyn a přívod a odvod částicového materiálu nad rozdělovačem (4) plynu, • směrem vzhůru se kuželovité rozšiřující kuželovitou část (9) uspořádanou nad částí (3) s fiuidní vrstvou a16 76443 (76443a.doc)Upravená strana4 0440 * * · ·· ··0 0 · ·0 0·· ·- 16 0-40 0 000 000 • 0 00 4 00 • 00 0 • 0 «0 04 na ní navazující, přičemž sklon steny (10) kuželovité části (9) ke středové ose (11) reaktoru je 6 až 15°, s výhodou 8 až 10°, • na kuželovitou část (9) navazující, alespoň částečně válcovitou uklidňovací částí (15) , která je nahoře uzavřená, a ze které vychází odvod (28, 29, 30) procesního plynu, přičemž • poměr plochy (18) průřezu uklidňovací části (15) ve válcovité oblasti k ploše (19) průřezu části (3) s fluidní vrstvou > 2.
- 8. Použití podle nároku 7, vyznačující se tím, že plocha (18) průřezu uklidňovacího prostoru (15) ve válcovité oblasti je tak velká, aby se v této oblasti nastavila rychlost naprázdno, dostatečná pro odloučení zrna o větší velikosti než 50 pm z plynu.
- 9. Použití zařízení pro výrobu kapalného surového železa nebo kapalného ocelového polotovaru, s alespoň jednou nádobou, vytvořenou jako redukční reaktor (1, 1', 1' ' ) , do které ústí dopravní vedení (5) pro vsázkový materiál obsahující železnou rudu a přísady, plynové vedení (27, 28) pro redukční plyn, dopravní vedení (6) pro vytvořený redukční produkt a plynové vedení (30) pro odplyn, a má tavící generátor (25), do kterého ústí dopravní vedení (6) dopravující redukční produkt z redukčního reaktoru (1, 1',1' ') , a který má přívody (32, 33) pro plyn s obsahem kyslíku a nosič uhlíku, jakož i odpich (34) surového železa popř. ocelového polotovaru a strusky, přičemž z tavícího generátoru (25) vychází do redukčního reaktoru (1, l1, l'1) ústící plynové vedení (27) pro redukční plyn vytvářený v16 76443 (76443a.doc) • ·-.:i7Upravená strana generátor je vytvořen s fluidní vrstvou, k tavícím generátoru (25), a redukční jako redukční reaktor (1, 1', l'1) provádění způsobu podle nároku 6.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT0087596A AT405521B (de) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | Verfahren zum behandeln teilchenförmigen materials im wirbelschichtverfahren sowie gefäss und anlage zur durchführung des verfahrens |
| PCT/AT1997/000098 WO1997044496A1 (de) | 1996-05-17 | 1997-05-15 | Verfahren zum behandeln teilchenförmigen materials im wirbelschichtverfahren sowie gefäss und anlage zur durchführung des verfahrens |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ372998A3 true CZ372998A3 (cs) | 1999-08-11 |
| CZ294884B6 CZ294884B6 (cs) | 2005-04-13 |
Family
ID=3501834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ19983729A CZ294884B6 (cs) | 1996-05-17 | 1997-05-15 | Způsob zpracování, zejména redukce, částicového, oxid obsahujícího materiálu procesem ve fluidní vrstvě, způsob výroby kapalného surového železa nebo kapalného ocelového polotovaru, použití nádoby a zařízení k těmto způsobům |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6241801B1 (cs) |
| EP (1) | EP0958386B1 (cs) |
| JP (1) | JP4316673B2 (cs) |
| KR (1) | KR100458553B1 (cs) |
| CN (1) | CN1059930C (cs) |
| AT (1) | AT405521B (cs) |
| AU (1) | AU729127B2 (cs) |
| BR (1) | BR9709591A (cs) |
| CA (1) | CA2255811C (cs) |
| CZ (1) | CZ294884B6 (cs) |
| DE (1) | DE59710586D1 (cs) |
| RU (1) | RU2178001C2 (cs) |
| SK (1) | SK284964B6 (cs) |
| TW (1) | TW426745B (cs) |
| UA (1) | UA62929C2 (cs) |
| WO (1) | WO1997044496A1 (cs) |
| ZA (1) | ZA974252B (cs) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100877007B1 (ko) | 2001-06-19 | 2009-01-07 | 지멘스 브이에이아이 메탈스 테크놀로지스 게엠베하 앤드 컴퍼니 | 입자상 물질을 처리하는 방법 및 장치와 분리 챔버로부터 유동하는 가스의 양을 감소시키는 방법 |
| AT410323B (de) * | 2001-06-19 | 2003-03-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren und vorrichtung zum behandeln von teilchenförmigem material |
| AT410802B (de) * | 2001-11-09 | 2003-08-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren und vorrichtung zur behandlung eines feinteilchenförmigen, insbesondere metallhaltigen, einsatzmateriales |
| KR100413323B1 (ko) * | 2001-12-01 | 2004-01-03 | 고려아연 주식회사 | 유동층이 안정화된 아연정광 유동배소로 |
| FR2873795B1 (fr) * | 2004-07-30 | 2007-08-10 | F M I Process Sa Sa | Cuve pour le traitement thermique de produits divers en lit fluidise |
| KR100732461B1 (ko) * | 2005-12-26 | 2007-06-27 | 주식회사 포스코 | 분철광석의 장입 및 배출을 개선한 용철제조방법 및 이를이용한 용철제조장치 |
| AT507823B1 (de) | 2009-01-30 | 2011-01-15 | Siemens Vai Metals Tech Gmbh | Verfahren und anlage zur herstellung von roheisen oder flüssigen stahlvorprodukten |
| US8518146B2 (en) | 2009-06-29 | 2013-08-27 | Gb Group Holdings Limited | Metal reduction processes, metallurgical processes and products and apparatus |
| KR101428382B1 (ko) | 2013-04-25 | 2014-09-23 | 주식회사 포스코 | 용선제조장치 및 용선제조방법 |
| EP3011244B1 (en) * | 2013-06-17 | 2019-10-02 | Hatch Ltd. | Feed flow conditioner for particulate feed materials |
| PL3708684T3 (pl) * | 2019-03-15 | 2022-06-20 | Primetals Technologies Austria GmbH | Sposób redukcji bezpośredniej w złożu fluidalnym |
| KR102265696B1 (ko) * | 2019-04-11 | 2021-06-15 | 주식회사 포스코 | 분환원철 저장장치 |
| KR20220127527A (ko) * | 2021-03-11 | 2022-09-20 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 유동층 반응기 및 이를 이용한 리튬 전구체의 재생 방법 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2909423A (en) | 1957-06-04 | 1959-10-20 | United States Steel Corp | Method and apparatus for handling fluidized solids |
| GB1101199A (en) * | 1966-11-01 | 1968-01-31 | Texaco Development Corp | Ore reduction |
| SE419129B (sv) * | 1979-05-29 | 1981-07-13 | Stora Kopparbergs Bergslags Ab | Anordning for reduktion av finfordelat jernoxidhaltigt material i en cirkulerande flytbedd |
| US5118479A (en) | 1990-08-01 | 1992-06-02 | Iron Carbide Holdings, Limited | Process for using fluidized bed reactor |
| DE4131962C2 (de) * | 1991-09-25 | 1998-03-26 | Hismelt Corp Pty Ltd | Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von heissen Gasen mit Feststoffen in einem Wirbelbett |
| 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 |
| US5338336A (en) * | 1993-06-30 | 1994-08-16 | Bechtel Group, Inc. | Method of processing electric arc furnace dust and providing fuel for an iron making process |
| AT405057B (de) * | 1994-09-27 | 1999-05-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren zum reduzieren von oxidhältigem material und anlage zur durchführung des verfahrens |
| AT406485B (de) * | 1995-10-10 | 2000-05-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren zur herstellung von flüssigem roheisen oder flüssigen stahlvorprodukten und anlage zur durchführung des verfahrens |
-
1996
- 1996-05-17 AT AT0087596A patent/AT405521B/de not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-05-15 EP EP97921514A patent/EP0958386B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-05-15 WO PCT/AT1997/000098 patent/WO1997044496A1/de not_active Ceased
- 1997-05-15 BR BR9709591A patent/BR9709591A/pt not_active IP Right Cessation
- 1997-05-15 JP JP54125197A patent/JP4316673B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-05-15 CA CA 2255811 patent/CA2255811C/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-05-15 RU RU98122337A patent/RU2178001C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1997-05-15 AU AU27562/97A patent/AU729127B2/en not_active Ceased
- 1997-05-15 CZ CZ19983729A patent/CZ294884B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1997-05-15 KR KR10-1998-0709267A patent/KR100458553B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1997-05-15 CN CN97194720A patent/CN1059930C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1997-05-15 SK SK1568-98A patent/SK284964B6/sk not_active IP Right Cessation
- 1997-05-15 UA UA98116036A patent/UA62929C2/uk unknown
- 1997-05-15 DE DE59710586T patent/DE59710586D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-05-16 ZA ZA9704252A patent/ZA974252B/xx unknown
- 1997-07-30 TW TW86110891A patent/TW426745B/zh not_active IP Right Cessation
-
1998
- 1998-11-17 US US09/193,544 patent/US6241801B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1219205A (zh) | 1999-06-09 |
| KR20000011108A (ko) | 2000-02-25 |
| US6241801B1 (en) | 2001-06-05 |
| WO1997044496A1 (de) | 1997-11-27 |
| SK156898A3 (en) | 1999-07-12 |
| EP0958386A1 (de) | 1999-11-24 |
| EP0958386B1 (de) | 2003-08-13 |
| SK284964B6 (sk) | 2006-03-02 |
| CA2255811C (en) | 2006-07-18 |
| AU729127B2 (en) | 2001-01-25 |
| DE59710586D1 (de) | 2003-09-18 |
| AU2756297A (en) | 1997-12-09 |
| KR100458553B1 (ko) | 2005-04-21 |
| CN1059930C (zh) | 2000-12-27 |
| BR9709591A (pt) | 2000-04-25 |
| CA2255811A1 (en) | 1997-11-27 |
| AT405521B (de) | 1999-09-27 |
| JP4316673B2 (ja) | 2009-08-19 |
| RU2178001C2 (ru) | 2002-01-10 |
| ZA974252B (en) | 1997-12-11 |
| CZ294884B6 (cs) | 2005-04-13 |
| ATA87596A (de) | 1999-01-15 |
| JP2000510908A (ja) | 2000-08-22 |
| UA62929C2 (en) | 2004-01-15 |
| TW426745B (en) | 2001-03-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ372998A3 (cs) | Způsob zpracování částicového materiálu procesem ve fluidní vrstvě, nádoba a zařízení k provádění způsobu | |
| AU2003268612B2 (en) | Method and plant for the conveyance of fine-grained solids | |
| AU2011223100B2 (en) | Method and device for producing pressed articles | |
| RU2158769C2 (ru) | Трехступенчатое устройство для восстановления мелкозернистой железной руды в псевдоожиженном слое | |
| RU2128713C1 (ru) | Устройство типа трехступенчатой печи с псевдоожиженным слоем, предназначенное для восстановления тонкоизмельченной железной руды (варианты) | |
| CZ286776B6 (en) | Method of returning fine dispersed solid substance removed by gas from a reactor tank and apparatus for making the same | |
| RU2175675C2 (ru) | Способ получения жидкого чушкового чугуна или жидких полуфабрикатов стали | |
| US3511616A (en) | Fluidized bed reactor windbox with scavenging jets | |
| AU728390B2 (en) | Method for treating particulate material in the fluidized bed method and vessel and plant for carrying out the method | |
| CZ422098A3 (cs) | Tavící generátor pro výrobu roztaveného kovu | |
| AU722599B2 (en) | Process for recycling a fine-particulate solid discharged from a reactor vessel by means of a carrier gas | |
| AU1511199A (en) | Two step twin-single fluidized bed type pre-reduction apparatus for pre-reducing fine iron ore, and method therefor | |
| KR100466634B1 (ko) | 용융선철또는용강중간제품을생산하는방법및그설비 | |
| KR101153352B1 (ko) | 용철 제조 장치 | |
| JPH01117132A (ja) | 高温粉粒体の移送装置 | |
| MXPA05006826A (en) | Method and plant for the heat treatment of sulfidic ores using annular fluidized |
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: 20100515 |