一种用含氧化铁的颗粒原料生产海绵铁的方法，其中，含氧化铁的原料在还原区（４）内用还原气体还原成海绵铁，而还原时所产生的气体作为顶部气体被抽出。为使矿石还原时附带产生的顶部气体达到有效的实际应用，这些顶部气体要进行ＣＯ↓［２］清洗，在用ＣＯ↓［２］清洗时所得到的含有ＣＯ↓［２］的废气与含氧的气体混合，燃烧并将其热能供给用户。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用颗粒型含氧化铁的原料生产海绵铁的方法，其中，含氧化铁的原料在还原区内用还原气体还原成海绵铁，而还原时产生的气体作为顶部气体被抽走，本专利技术还涉及实施该方法的一种装置。在例如由EP-B-0010627、DE-C-4037977和AT-B-376241所公开的上述类型的方法中，通过直接还原所形成海绵铁在一个熔融气化区内在输入块状碳载体和含氧气体条件下被熔化，此时，在熔融气体区内由块状碳载体并通过吹入含氧气体而形成一个流化床，在该流化床中，从顶部送入熔融气化区的海绵铁颗粒被减速并熔化。在此，产生含CO和H2的还原气体，它们被送入还原区并在那里被转化。在上述转化中产生大量顶部气体，它们还含有大量的一氧化碳和氢气。如果这些顶部气体能被经济地利用，则海绵铁或由其熔化的生铁和由其所生产的钢半成品的生产成本则会很低。(DE-C-4037977)已公开过，由还原区逸出的顶部气体被清洗之后输送到另一个还原区，用来使其它的含氧化铁原料还原。顶部气体的处理通常这样来进行，即首先在一个固体粒子清洗器内清洗，同时，它被充分冷却。此后，顶部气体中所含的CO2被去除，因为它妨碍顶部气体作为还原气体的进一步利用。已公开过各种各样的方法用于顶部气体中CO2的清洗，如压力变换(pressure-Swing)法或化学CO2清洗。按照DE-C-4037977，在顶部气体中化学结合的能量达到了充分的利用。不过，问题在于顶部气体清洗时产生的含CO2废气，它必须按照环境保护法被清除。这些废气大致含有CO、H2、CH4及H2S并因此由于环境保护方面的原因而不能以这种状态排放到周围环境中。由于这个原因，它也仅仅有条件地适合可能的再加工。因此，硫化合物通常从废气中被去除。到目前为止，脱硫借助各种方法，如被称之为“Stretford-清洗”法或通过活性碳的催化氧化等等进行。由DE-B-3716511已公开，H2S在一个脱硫反应器中借助海绵铁从含CO2的废气中去除。所有这些方法昂贵且需要附加原料，如活性碳或吸附剂等，它们还必须特别地存放且必须被去除。已内部公开，将含CO2的废气烧掉。不过，将其烧掉需要提供可燃烧的辅助气体作为点火气和碳化气，因为含CO2的废气的热值很低。由EP-A-0571358已公开，在借助由重整天然气形成的还原气体而直接还原精矿时所形成的顶部气体要经过CO2清洗，而如此清洗的顶部气体要与新鲜的、由天然气重整所获得的还原气体混合，并将该混合气体送入还原区。这里，也遇到在顶部气体清洗所产生的含CO2废气的去除问题，即使这些废气由于还原气体由重整天然气生产而具有比顶部气体清洗时由块状碳载体而获得还原气体时产生的废气更低的H2S含量。本专利技术的目的在于要避免上述缺点和困难并提出这样的任务，即在矿石还原，如直接还原而制造海绵铁时产生的顶部气体避开与现有技术相关的困难而达到有效的实际利用可能性。尤其含CO2废气不是仅仅按环境法要求加工或丢掉，而是尽可能以能量形式被利用。此外，与CO2分离同时进行的H2分离相关的问题同样需要按环境法来解决。按照本专利技术，上述任务在开头所述形式的方法中通过下面特征的组合来解决·顶部气体要经过CO2清洗，·CO2清洗时所产生的含CO2废气与一种含氧气体混合，·并燃烧，·其热能供给用户。按照本专利技术可达到，使含CO2的废气的热容量，即使其能量含量不很高，充分利用，而不是由此给环境造成负载。最好是，·将含CO2废气至少部分地在对还原气体间接给热条件下燃烧，·接着，用加热的还原气体还原颗粒型含氧化铁的原料。本专利技术的一个特别优点在于，由还原过程的顶部气体产生的含CO2废气至少大部分重新以能量形式供给一个还原过程，该还原过程可以与形成顶部气体的还原过程不同或是同一个还原过程，这意味着，CO2清洗过的顶部气体的至少一部分重新作为还原气体或混合到还原气体中被送到还原过程中，其中，它是作为顶部气体而产生的(例如由DE-B-3716511所公开)。按照一优选实施形式，CO2清洗时所产生的含CO2废气此外与可燃气体混合。作为可燃气体，最好采用在用还原气体还原，如直接还原颗粒型含氧化铁原料时所形成的顶部气体的至少一部分。由此达到，在不加入外来气体(输送含氧气体、如空气除外)情况下确保还原气体加热到还原温度。经受CO2清洗的顶部气体最好在第一还原区形成，这些被CO2清洗过的顶部气体在加热后在其它还原区的至少一个中作为还原气体而用于使其它颗粒型含氧化铁原料还原并在此被转化。通过这些措施，使得在熔融气化区内由块状碳载体大量形成的还原气体在该还原区内被转化之后(在此之后它们仍含有大量一氧化碳和氢气)用来理想地生产尽可能大量的海绵铁成为可能。在此，在第二还原区形成的顶部气体至少部分地作为可燃气体与在CO2清洗时产生的含CO2废气混合，并在对输送到第二还原区的还原气体间接给热条件下燃烧。CO2的减少或去除最好通过压力变换(Druckwechsel)-吸附法进行。当顶部气体仅具有低压时，这种方法尤其具有优点，因为低压力时化学清洗所需的蒸气量大大增加。在用重整天然气生产还原气体时最好采用化学清洗以去除CO2。在第一还原区形成的海绵铁最好在一熔融气化区内在供给固态碳载体和含氧气体条件下被熔化，在此形成含CO和H2的还原气体，它们被送入第一还原区并在那里被转化。一种实施上述方法的装置，它具有一个用于颗粒型含氧化铁原料的还原竖炉，该竖炉具有一个还原气体输入管道及一个顶部气体排出管道，其特征是，顶部气体排出管道通入一个CO2清洗装置，从该装置伸出一个将CO2清洗过的顶部气体穿过一个加热CO2清洗过的顶部气体的装置而输送到还原竖炉的还原气体输入管道，从CO2清洗装置伸出一个将所产生的含CO2废气输送到加热装置的废气管道，一个将含氧气体输送到加热装置的管道通入该废气管道。一优选实施形式的特征是，从CO2清洗装置伸出一将所分离出的含CO2废气至少部分地输送到一加热装置的废气管道，一个将可燃气体输送到该加热装置的燃气管道通入该废气管道。为了将在含CO2废气中所包含的能量用于还原过程中，最好设计一加热装置(传送含CO2的废气的废气管道通入其中)作为加热CO2清洗过的顶部气体的间接加热装置，而传送这些顶部气体的还原气体输入管道通入该加热装置中。为使含CO2的废气在不外加气体情况下燃烧成为可能，燃气管道有利地从一个还原竖炉伸出并至少部分地容纳在还原竖炉内产生的顶部气体。按照一优选实施形式，设置两个还原竖炉，它们相互穿过第一还原竖炉的顶部气体排出管道、穿过CO2清洗装置和从该装置伸出并输送经过加热装置的还原气体输入管道而传送式连通。在此，燃气管道有利地从第二个还原竖炉伸出。一优选实施形式的特征是一个熔融气化器，一个将海绵铁从第一还原竖炉传出的输送管道通入该熔融气化器内，该熔融气化器具有输送含氧气体和固态碳载体用的输入管道及排放生铁和矿渣用的出料口，从该熔融气化器内伸出一个通入第一还原竖炉内的、供输送在熔融气化器内形成的还原气体的输入管道。气体清洗装置最好设计成压力变换-吸附装置。按照需要，一个排放所产生的含CO2废气的废气管道通入一个设计成蒸气发生器的加热装置。排出所分离出的含CO2废气的废气管道最好通入这样一个加热装置，它的烟气可借助一个具有一热交换本文档来自技高网...
【技术保护点】
用颗粒型的含氧化铁原料生产海绵铁的方法，其中，含氧化铁的原料在还原区（４）内用还原气体还原成海绵铁，而还原时产生的气体作为顶部气体被抽走，其综合特征如下： .顶部气体要进行ＣＯ↓［２］清洗， .在ＣＯ↓［２］清洗时所得到的含ＣＯ↓［２］的废气同一种含氧气体混合， .并且被燃烧， .其热能供给用户。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：J笛伊和尔，G罗森菲勒内，
申请(专利权)人：奥地利钢铁联合企业阿尔帕工业设备制造公司，
类型：发明
国别省市：AT[奥地利]
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