利用焦炉气制备直接还原铁(DRI)的方法和设备技术
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用焦炉气制备直接还原铁(DRI)的方法和设备专利
本专利技术涉及利用具有相似组成的焦炉气或合成气在实际和有效的操作中制备直接还原铁(DRI)的方法和设备。在钢铁工业中基于天然气的DRI制备的重要性已经提高。然而，在世界的一些地区，天然气不能广泛得到和/或价格高，需要设计DRI设备，这些DRI设备可有效和可靠地利用煤热解产生的焦炉气，或者还有从固体或液体燃料部分燃烧得到的合成气，即使这些可能仍包含高浓度重碳化合物。专利技术背景生产炼钢用的金属铁在很大程度上基于鼓风炉，其通过化学还原铁矿并熔化金属铁而产生液体铁。利用注入所述鼓风炉的空气，通过燃烧装到鼓风炉的焦炭提供还原剂和维持还原反应的能量及熔化铁所需的能量。冶金焦炭通过煤在焦化炉中热解产生。将煤加热以去除大部分挥发性成分并且保持大部分碳结构。从而为焦炭提供使其适合提供能量和鼓风炉中的负担支撑的物理和化学性质。煤的挥发性物质包含从焦炉蒸馏并组成被称为焦炉气(COG)的一些化合物。焦炉中产生的COG的体积和组成取决于所用煤的特性。来自焦炉组的粗焦炉气具有以下典型组成：水约47%；氢29%至55%；甲烷13%至25...
【技术保护点】
一种用于制备DRI的直接还原方法，所述方法包括还原反应器和至少一个气体加热器，所述气体加热器包括形成加热通道的加热管，用于使所述还原气体温度升高到充分使铁氧化物还原成金属铁的水平，其中进料到所述还原反应器的所述还原气体包括包含氢和一氧化碳的还原气体流和包含碳化合物的焦炉气(COG)流，所述碳化合物可在所述加热器的加热通道中形成碳沉积物，所述直接还原方法的特征为提供用于在线去除所述COG的加热通道中的所述碳沉积物的装置。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.21 US 61/578,8771.一种用于制备DRI的直接还原方法，所述方法包括还原反应器和至少一个气体加热器，所述气体加热器包括形成加热通道的加热管，用于使所述还原气体温度升高到充分使铁氧化物还原成金属铁的水平，其中进料到所述还原反应器的所述还原气体包括包含氢和一氧化碳的第一还原气体流和包括焦炉气(COG)并包含碳化合物的第二气体流，所述碳化合物可在所述加热器的加热通道中形成碳沉积物，所述直接还原方法的特征为将所述还原气体的第一流进料到所述加热器；以控制流速混合还原气体的所述热的第一流与包含焦炉气的所述第二流，以便所得混合物在高于700℃的温度形成第三气体流从而将来自包括COG的第二流中存在的碳化合物的所述碳沉积物最大限度地减小；将所述第三气体流加热到高于850℃的温度；并将所述热的第三气体流进料到所述还原反应器。2.权利要求1的直接还原方法，其进一步特征为在所述加热器加热通道中的点处，混合所述还原气体的第一流与包含焦炉气的所述第二气体流，其中所述加热器的管的表面温度高于700℃。3.权利要求2的直接还原方法，其进一步特征为，在位于所述加热器的对流区段的加热管中预热还原气体的第一流；通过不同于烟道气的其它加热介质，在位于所述加热器的对流区段或位于所述加热器外部的换热器中预热COG的第二流。4.权利要求1至3任一项的制备DRI的直接还原方法，所述方法的特征为所述第一流为来自所述还原反应器的经再循环的出口气体。5.权利要求4的制备DRI的直接还原方法，所述方法的特征为将所述第三流加热到850℃至1100℃的温度。6.权利要求1的制备DRI的直接还原方法，其进一步特征为，在所述COG的加热通道中碳沉积物的去除是通过将蒸汽，或蒸汽和/或空气，或蒸汽和/或空气和/或氧注入所述加热器管，用于清洁可能在所述管中形成的任何碳沉积物，从而使由于加热包含含有BTX和其它复杂碳化合物的COG的所述气体而产生的加热器污染或堵塞问题最大限度地减小。7.权利要求6的制备DRI的直接还原方法，其进一步特征为，安排将所述蒸汽和/或空气，或蒸汽和/或空气和/或氧相继进料到各管或管组，以使所述还原过程和所述加热器的操作不中断，并且使得进料到还原反应器的还原气体的总体气体组成适用于制备DRI，即使在清洁碳沉积物的情况下将氧化剂加到所述加热器管后。8.权利要求1、2、3、6或7的制备DRI的直接还原方法，其进一步特征为提供用于在线去除所述COG的加热通道中的所述碳沉积物的装置。9.一种用于制备DRI的直接还原设备，所述设备包括：还原反应器和至少一个还原气体加热器，还原气体加热器用于使所述还原气体温度升高到充分使铁氧化物还原成...
【专利技术属性】
技术研发人员：A马蒂尼斯，J贝切拉诺沃亚，M康多斯塔，E真德哈斯马丁内斯，
申请(专利权)人：伊尔技术有限公司，达涅利机械设备股份公司，
类型：发明
国别省市：墨西哥;MX
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