RU2015103231A

RU2015103231A - Способ и система для работы доменной печи с рециркуляцией колошникового газа и использованием трубчатого огневого нагревателя

Info

Publication number: RU2015103231A
Application number: RU2015103231A
Authority: RU
Inventors: Хосе Хуан МАРТИНЕС-КОНТРЕРАС
Original assignee: Хил Текнолоджиз, С.А. Де К.В.
Priority date: 2012-07-03
Filing date: 2013-07-03
Publication date: 2016-08-20
Also published as: US20150135900A1; WO2014006511A2; US9605326B2; WO2014006511A3; EP2870225A2; MX2014015587A; CN104540928A; MX362962B; KR20150036360A; BR112014033070A2; JP2015525829A

Abstract

1. Система для работы доменной печи, производящей расплавленный чугун, в верхнюю часть которой загружают железную руду, металлургический кокс и флюсы, а расплавленный чугун и шлак выпускают из нижней части печи, при этом указанная доменная печь содержит множество фурм, установленных в нижней части печи и предназначенных для ввода кислородсодержащего газа для генерирования теплоты и восстановительных газов при сжигании в указанной печи кокса, содержащая:первое средство охлаждения, предназначенное для промывки и охлаждения указанного потока колошникового газа и удаления из него воды, соединенное с возможностью приема потока горячего колошникового газа из верхней части указанной доменной печи;средство нагнетания для повышения давления полученного охлажденного потока колошникового газа, что позволяет обеспечить рециркуляцию указанного колошникового газа в доменную печь;средства для удаления CO, по меньшей мере, из части указанного потока охлажденного колошникового газа с получением потока восстановительного газа, бедного CO,трубчатый газовый нагреватель для нагревания указанного потока восстановительного газа бедного COдо температуры выше 850°C, ипервую трубопроводную линию, соединяющую вышеуказанные компоненты указанной системы с доменной печью, образующую первый контур циркуляции газа через указанный газовый нагреватель для рециркуляции указанного потока горячего восстановительного газа к указанной доменной печи во время нормального функционирования системы для работы доменной печи;отличающаяся тем, что содержит:второе средство охлаждения, предназначенное для охлаждения горячего газа, выходящего из

Claims

1. Система для работы доменной печи, производящей расплавленный чугун, в верхнюю часть которой загружают железную руду, металлургический кокс и флюсы, а расплавленный чугун и шлак выпускают из нижней части печи, при этом указанная доменная печь содержит множество фурм, установленных в нижней части печи и предназначенных для ввода кислородсодержащего газа для генерирования теплоты и восстановительных газов при сжигании в указанной печи кокса, содержащая:

первое средство охлаждения, предназначенное для промывки и охлаждения указанного потока колошникового газа и удаления из него воды, соединенное с возможностью приема потока горячего колошникового газа из верхней части указанной доменной печи;

средство нагнетания для повышения давления полученного охлажденного потока колошникового газа, что позволяет обеспечить рециркуляцию указанного колошникового газа в доменную печь;

средства для удаления CO₂, по меньшей мере, из части указанного потока охлажденного колошникового газа с получением потока восстановительного газа, бедного CO₂,

трубчатый газовый нагреватель для нагревания указанного потока восстановительного газа бедного CO₂ до температуры выше 850°C, и

первую трубопроводную линию, соединяющую вышеуказанные компоненты указанной системы с доменной печью, образующую первый контур циркуляции газа через указанный газовый нагреватель для рециркуляции указанного потока горячего восстановительного газа к указанной доменной печи во время нормального функционирования системы для работы доменной печи;

отличающаяся тем, что содержит:

второе средство охлаждения, предназначенное для охлаждения горячего газа, выходящего из указанного нагревателя;

вторую трубопроводную линию, соединяющую указанное второе средство охлаждения с указанным газовым нагревателем и указанным средством нагнетания, образующую второй контур циркуляции газа через указанный газовый нагреватель;

первый клапан для избирательного изменения направления движения потока газа, выходящего из указанного нагревателя, к указанному второму средству охлаждения и протекания через указанный второй контур циркуляции газа; и

второй клапан для блокирования прохождения потока газа, выходящего из нагревателя, к доменной печи, если газ, выходящий из указанного нагревателя, проходит через указанный второй контур циркуляции колошникового газа,

при этом в случае прекращения функционирования системы для работы доменной печи газ, прошедший через нагреватель, может изменить направление движения так, чтобы проходить через указанный второй контур циркуляции газа и продолжать проходить через указанный нагреватель, чтобы предотвратить повреждение указанного нагревателя в результате резких изменений температуры, вызванных прекращением функционирования системы для работы доменной печи.

2. Система для работы доменной печи по п. 1, отличающаяся тем, что содержит средства регулирования объемного H₂/CO отношения указанного колошникового газа в каталитическом реакторе.

3. Система для работы доменной печи по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что указанное устройство для удаления CO₂ представляет собой абсорбционную колонну, в которой используют аминовый растворитель.

4. Система с доменной печью по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что указанное устройство для удаления CO₂ представляет собой устройство для проведения адсорбции при переменном давлении (PSA) или устройство для проведения вакуумной адсорбции при переменном давлении (VPSA).

5. Способ производства жидкого чугуна в доменной печи, в верхнюю часть которой загружают железную руду, металлургический кокс и флюсы, а расплавленный чугун и шлак выпускают из нижней части, при этом указанная доменная печь содержит множество фурм, установленных в нижней части печи и предназначенных для ввода кислородсодержащего газа для генерирования теплоты и восстановительных газов при сжигании в указанной печи кокса,

включающий, кроме того, создание во время нормальной работы циркуляции газа в первом контуре посредством

отвода потока горячего колошникового газа из указанной доменной печи;

охлаждения и промывки потока горячего колошникового газа, включающей удаление пыли в первом средстве охлаждения;

повышения давления полученного охлажденного потока колошникового газа с помощью средства нагнетания с тем, чтобы обеспечить рециркуляцию указанного потока колошникового газа с возвратом в доменную печь;

удаления CO₂, по меньшей мере, из части указанного охлажденного потока колошникового газа с образованием восстановительного газа, бедного CO₂;

нагревания указанного потока восстановительного газа бедного CO₂ в трубчатом газовом нагревателе до температуры выше 850°C;

завершения циркуляции газа в первом контуре путем направления, полученного в результате горячего потока восстановительного газа, бедного CO₂, обратно в верхнюю часть указанной доменной печи;

кроме того, способ отличается тем, что включает

защиту нагревателя во время прекращения работы доменной печи, с последующим прекращением нормального потока колошникового газа из печи, путем создания циркуляции газа во втором контуре для того, чтобы гарантировать непрерывный поток восстановительного газа, бедного CO₂, через нагреватель в процессе регулируемого охлаждения нагревателя, посредством

изменения направления движения потока горячего газа, выходящего из нагревателя, с удалением потока газа от указанной доменной печи и прохождением через средство охлаждения;

прохождения полученного охлажденного выходящего газа через указанное средство нагнетания для повышения давления и поддерживания прохождения газового потока через указанный второй контур циркуляции газа; и

завершения второго контура циркуляции газа путем возвращения охлажденного и сжатого газа, отведенного из нагревателя, обратно в указанный нагреватель, как это необходимо в процессе охлаждения.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что средство охлаждения, используемое во втором контуре циркуляции газа, представляет собой средство охлаждения, используемое в первом контуре циркуляции газа.

7. Способ по п. 5, отличающийся тем, что средство охлаждения во втором контуре циркуляции газа представляет собой второе отдельное средство охлаждения.

8. Способ по п. 5, отличающийся тем, что во втором контуре циркуляции газа средство охлаждения включает в себя как средство охлаждения, используемое в первом контуре циркуляции газа, так и второе отдельное средство охлаждения.

9. Способ по любому из пп. 5-8, отличающийся тем, что включает реагирование указанного очищенного потока колошникового газа в каталитическом реакторе с водяным паром при температуре выше 300°C для увеличения объемного отношения H₂/CO указанного колошникового газа.

10. Способ по любому из пп. 5-8, отличающийся тем, что включает удаление CO₂ из указанного охлажденного и очищенного потока колошникового газа, осуществляемое путем абсорбции CO₂ в аминовом растворе.

11. Способ по п. 9, отличающийся тем, что включает удаление CO₂ из указанного охлажденного и очищенного потока колошникового газа, осуществляемое путем абсорбции CO₂ в аминовом растворе.

12. Способ по любому из пп. 5-8, 11, отличающийся тем, что включает удаление CO₂ из указанного охлажденного и очищенного потока колошникового газа, осуществляемое путем адсорбции CO₂ в устройстве для проведения адсорбции при переменном давлении.

13. Способ по п. 9, отличающийся тем, что включает удаление CO₂ из указанного охлажденного и очищенного потока колошникового газа, осуществляемое путем адсорбции CO₂ в устройстве для проведения адсорбции при переменном давлении.

14. Способ по п. 10, отличающийся тем, что включает удаление CO₂ из указанного охлажденного и очищенного потока колошникового газа, осуществляемое путем адсорбции CO₂ в устройстве для проведения адсорбции при переменном давлении.