对用来制造直接还原的金属矿石的设备中的过程气体进行调节的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于对用来制造直接还原的金属矿石的设备（8）中的过程气体（11）进行调节的装置。设备（8）具有至少一个还原单元（10）（比如流化床反应器系统、固定床还原竖炉等等）、布置在所述还原单元（10）前面的用于分离混合气体的具有所分配的压缩机装置（17）的装置（18）以及布置在所述还原单元（10）后面的气体净化装置（13）。在此对于直接还原的金属矿石的制造来说必要的过程气体（11）部分地通过回收从制造过程本身中提取并且部分地通过汇合到用于所述过程气体（11）的回输管路（14）中的供给管路（16）从用于进行生铁制造的设备（1）比如熔化还原设备（1）中来供给。在此，所述装置的气体净化装置（13）配备用于所述过程气体（11）的量调节。此外，所述装置具有压力控制装置（15），该压力控制装置被如此安置在所述供给管路（16）的进入到所述用于过程气体（11）的回输管路（14）中的汇入口之前，从而将用于具有分配的压缩机装置（17）的用来分离混合气体的装置（18）的压力水平保持恒定。通过所述按本发明专利技术的装置，可以如此最佳地调节用于制造直接还原的金属矿石的设备（8）中的过程气体（9、11），从而取消所述回输管路（14）中的经常昂贵的压气机并且投资及运行成本尤其电流成本可以更低。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对用来制造直接还原的金属矿石的设备中的过程气体进行调节的装置
本专利技术涉及一种用于对用来制造直接还原的金属矿石的设备中的过程气体进行调节的装置。在此，用于制造直接还原的金属矿石或者金属尤其铁的设备具有至少一个还原单元(比如流化床反应器系统、固定床还原竖炉或者比如MIDREX?-还原竖炉等等)、布置在所述还原单元前面的用于分离混合气体的具有所分配的压缩机装置的装置以及布置在所述还原单元后面的气体净化装置。在此对于直接还原的金属矿石的制造来说必要的过程气体部分地通过回收从制造过程本身中提取并且部分地通过汇合到用于所述过程气体的回输管路中的供给管路从用于进行生铁制造的设备比如熔化还原设备中来供给。
技术介绍
金属矿石或者金属尤其铁矿石或者氧化铁的所谓的直接还原，比如可以在专用的设备-所谓的直接还原设备中进行。这样的用于制造直接还原的金属或者也被称为直接还原铁(DRI=Direct Reduced Iron)的海绵铁的设备,按照有待还原的金属比如是以成块的或者细颗粒状的形式存在或者需要用于进一步加工成生铁、类似于生铁的产品或者用于钢铁生产等等，一般至少包括还原单元比如固定床还原竖炉、流化床反应器系统等等。在直接还原金属矿石或者铁矿石时，将有待还原的材料(比如金属矿石、铁矿石、氧化铁等等)以成块的形状-比如作为块状矿石或者球团矿-或者以细颗粒的形式加入到所述设备的所述至少一台还原单元中。然后使所述材料在还原单元中在逆流原理下被过程气体-所谓的还原气体-贯穿流过。通过这种方式，由还原气体将所述材料比如氧化铁比如完全或者部分还原成所谓的海绵铁并且在这过程中所述还原气体被氧化。经过还原的材料比如海绵铁而后比如具有大约45乃至超过95%的金属化程度。对于还原来说必要的过程气体比如所述还原气体比如在熔化气化器中比如以熔化还原方法(比如C0REX?、FINEX?等等)或者在煤炭气化器中来提取并且优选在所述还原单元的中间直至下面的四分之一中或者在流化床反应器中优选导入到第一流化床反应器中。比如在熔化气化器中产生的还原气体优选750到1000°C，含粉尘并且富含一氧化炭以及氢气(比如具有70到90%的CO和H2X所述还原气体在还原单元中往上升或者在流化床反应器中从一个反应器转移到另一反应器并且在这过程中优选在逆流中使所述材料(比如金属矿石、铁矿石、氧化铁等等)还原。然后将所述还原气体作为所谓的尾气(Off-gas)从所述还原单元中排出。借助于布置在所述还原单元后面的气体净化装置(比如气体洗涤器)来净化并且作为所谓的回收气体至少部分地为了在布置在所述还原单元前面的用于分离混合气体的、具有所分配的压缩机装置的装置尤其CO2分离装置(比如变压吸附或者真空变压吸附等等)中处理而被继续导送。在所述用于分离混合气体的装置中处理之后，又将所述气体作为还原气体导入到所述还原单元中，其中又必须减小或者降低对于所述用于分离混合气体的装置来说必要的压力，所述压力借助于所分配的压缩机装置(比如压气机)来形成。除了比如部分地再利用在所述设备中被利用的过程气体之外，将所谓的比如从生铁制造的过程或者从熔化还原过程比如C0REX?过程或者FINEX?过程中排出的输出气体(Exportgas)(因为所述输出气体在那里再也不能加以利用)用于所述还原单元中的还原过程。“输出气体”这个名称尤其用作用于所谓的顶气的相应的部分的名称，所述相应的部分从熔化还原过程或者生铁制造的过程中排出，通常得到冷却并且也经过除尘尤其经过干式除尘，以及可能的其它的过程气体比如来自熔化气化器的过剩气体。作为顶气，在此一般是指来自高炉、熔化气化器或者还原竖炉/流化床反应器的已利用的还原气体。如果比如在用于制造直接还原的金属的C0REX?和/或FINEX?方法的基础上从一台或者多台熔化还原设备中排出所述输出气体，那就将这样的设备称为所谓的复合设备。在此通过供给管路将所述输出气体加入到所述用于制造直接还原的金属或者铁的设备中并且在相应的还原单元(比如流化层反应器系统、还原竖炉炉、MIDREX?还原竖炉等等)中得到利用，其中所供给的输出气体可以与所述用于制造直接还原的金属矿石或者铁的设备的回收气体相混合。当然，一般来说在所供给的输出气体与所述用于制造直接还原的金属的设备的过程气体之间出现压力差，或者在输入所述输出气体时会出现可能具有大约0.8到大约2bar过压的压力的压力值。此外从一台或者多台熔化还原设备中供给的输出气体的量比如可能以高达10%的幅度波动，由此在所述还原过程中可能在所述过程气体的流量方面产生波动。不过，为了在所述用于制造直接还原的金属或者铁的设备中获得还原过程的最佳的功能性，对于所述用于分离混合气体的装置来说或者对于所分配的压缩机装置来说需要几乎恒定的输入压力。一般来说，对于所述压缩机装置来说所述输入压力比如恒定地大约为2bar过压，或者所述输入压力水平对于所述用来分离混合气体的装置来说比如恒定地大约为3到Sbar过压，以便从所述过程气体中有效地并且经济地除去C02。此外，在所述还原单元中以还原气体的几乎恒定的量为前提。这种几乎恒定的气体量或者还原气体与直接还原的材料(金属、铁(DRI)等等)的量的比例在此比如确定所述直接还原的金属或者铁的产品质量。因此，按所期望的产品质量，在所述还原单元中还原气体的专门选择的几乎恒定的量是必需的。一般来说，因而比如在复合设备中为了调节输出气体压力或者对于为所述用于分离混合气体分配的压缩机装置来说为了恒定的输入压力而使用一台或者多台压气机。这台压气机或者这些压气机比如被安置在用于所述回收气体的回输管路中或者所述输出气体的输入管路的汇入口之前。此外通过复杂而昂贵的阀站进行流量调节，用于调整用于所述还原过程的特定的所期望的还原气体量，所述阀站被安置在所述用于分离混合气体的装置与布置在所述还原单元前面的用于所述还原气体的加热装置之间。由此一般来说-通过所述用于分离混合气体的装置的必需的较高的工作压力尤其在使用真空变压吸附(VPSA)时-引起较高的压力降，并且引起所述还原单元的较低的工作压力。因此，比如在使用压力交变设备和作为还原单元的所谓的MIDREX?还原竖炉时由于相应必要的工作压力而损失大约I到5bar。除了由于通过所述阀站进行的流量调节而引起巨大的压力损失之外，一台或者多台压气机的在所述回收气体管路中的使用也具有这样的缺点，即对于所述设备来说不仅投资成本而且维护成本都比较高。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务是，找到一种简单的用于在用来制造直接还原的金属矿石或者铁的设备中对过程气体进行调节的装置，通过该装置以简单的方式来降低或者避免所述设备内部的压力损失并且降低成本。该任务通过一种开头所说明的类型的装置得到解决，其中布置在所述至少一台还原单元后面的气体净化装置配备用于所述过程气体的量调节。所述装置此外包括压力控制装置，该压力控制装置被如此安置在所述供给管路的进入到所述用于过程气体尤其所谓的尾气的回输管路中的汇入口之前，从而将用于具有分配的压缩机装置的用来分离混合气体的装置的压力水平保持恒定。所述按照本专利技术所建议的解决方案的主要方面在于，对于所述过程气体的压力调节尤其对于由回收气体(=所述设备的回输管路或者回收气体管路中的尾气)和本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于对用来制造直接还原的金属矿石的设备（8）中的过程气体进行调节的装置，该装置具有至少一个还原单元（10）、布置在所述还原单元（10）前面的用于分离混合气体的具有所分配的压缩机装置（17）的装置（18）以及布置在所述还原单元（10）后面的气体净化装置（13），其中所述过程气体（7）的至少一部分通过供给管路（16）从用于进行生铁制造的设备（1）尤其熔化还原设备中来供给，其特征在于，所述气体净化装置（13）配备用于所述过程气体（11）的量调节，并且所述装置具有压力控制装置（15），该压力控制装置被如此安置在所述供给管路（16）的进入到所述用于过程气体（11）尤其所谓的尾气（11）的回输管路（14）中的汇入口之前，从而将用于具有分配的压缩机装置（17）的用来分离混合气体的装置（18）的压力水平保持恒定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.21 AT A906/20111.用于对用来制造直接还原的金属矿石的设备(8)中的过程气体进行调节的装置，该装置具有至少一个还原单元(10)、布置在所述还原单元(10)前面的用于分离混合气体的具有所分配的压缩机装置(17)的装置(18)以及布置在所述还原单元(10)后面的气体净化装置(13)，其中所述过程气体(7)的至少一部分通过供给管路(16)从用于进行生铁制造的设备(I)尤其熔化还原设备中来供给，其特征在于，所述气体净化装置(13)配备用于所述过程气体(11)的量调节，并且所述装置具有压力控制装置(15)，该压力控制装置被如此安置在所述供给管路(16)的进入到所述用于过程气体(11)尤其所谓的尾气(11)的回输管路(14)中的汇入口之前，从而将用于具有分配的压缩机装置(17)的用来分离混合气体的装置(18)的压力水平保持恒定。2.按权利要求1所述的装置，其特征在于，如此设计所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：R米尔纳，N雷恩，JF普劳，G罗森菲尔纳，
申请(专利权)人：西门子VAI金属科技有限责任公司，
类型：
国别省市：