DE102004036767B4 - Process for the production of pig iron in a blast-furnace operated with oxygen and recycled, from the liberated CO2, with the addition of hydrocarbons - Google Patents
Process for the production of pig iron in a blast-furnace operated with oxygen and recycled, from the liberated CO2, with the addition of hydrocarbons Download PDFInfo
- Publication number
- DE102004036767B4 DE102004036767B4 DE102004036767A DE102004036767A DE102004036767B4 DE 102004036767 B4 DE102004036767 B4 DE 102004036767B4 DE 102004036767 A DE102004036767 A DE 102004036767A DE 102004036767 A DE102004036767 A DE 102004036767A DE 102004036767 B4 DE102004036767 B4 DE 102004036767B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- gas
- blast furnace
- hydrocarbons
- volume
- oxygen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims abstract description 28
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims abstract description 28
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 25
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 25
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 83
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000000274 adsorptive effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 11
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 7
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000000071 blow moulding Methods 0.000 claims description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 2
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 claims description 2
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 claims description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 abstract description 9
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract description 2
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 3
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 238000004868 gas analysis Methods 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- -1 plastics Chemical class 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B7/00—Blast furnaces
- C21B7/16—Tuyéres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
- C21B5/06—Making pig-iron in the blast furnace using top gas in the blast furnace process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/04—Manufacture of hearth-furnace steel, e.g. Siemens-Martin steel
- C21C5/06—Processes yielding slags of special composition
-
- 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
- C21B2100/20—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases
- C21B2100/28—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by separation
- C21B2100/282—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by separation of carbon dioxide
-
- 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
- Y02P10/122—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by capturing or storing CO2
-
- 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
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Roheisenerzeugung in einem Hochofen, bei dem ein Reduktionsgas als Ersatzreduktionsmittel eingesetzt wird, das aus rückgeführtem, vom CO¶2¶ befreitem Gichtgas unter Zusatz von hochreaktiven Kohlenwasserstoffen und Sauerstoff erzeugt wird und (CO¶2¶ + H¶2¶O)-Gehalte aufweist, die auf < 15 Vol.-%, vorzugsweise < 10 Vol.-% begrenzt, sind. Das Reduktionsgas wird in die Hochtemperaturzone im Gestell und/oder in die Rast bzw. in den unteren Schacht zugeführt. DOLLAR A Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Roheisenerzeugung im Hochofen bei gleichzeitiger Rückführung von vollständig oder teilweise aus Gichtgas hergestelltem CO- und H¶2¶-reichem Reduktionsgas in den Hochofen zu realisieren, bei dem das Reduktionsgas auf die notwendigen Temperaturen von bis zu 1400 DEG C, vorzugsweise 800 bis 1000 DEG C, aufgeheizt wird, wobei der (CO¶2¶ + H¶2¶O)-Gehalt des Reduktionsgases auf < 15 Vol.-%, vorzugsweise auf < 10 Vol.-%, begrenzt wird. Die Begrenzung des (CO¶2¶ + H¶2¶O)-Gehaltes ist notwendig, um die erforderliche Reduktionsarbeit im Hochofen bei gleichzeitiger Senkung des Koksverbrauches leisten zu können. DOLLAR A Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das den Hochofen verlassende Gichtgas einer CO¶2¶-Entfernung nach einem den Stand der Technik repräsentierenden adsorptiven oder absorptiven Verfahren unterzogen wird und dieses CO¶2¶-arme Gichtgas gemeinsam mit Sauerstoff und einem hochreaktiven Kohlenwasserstoff der ...The invention relates to a process for the production of pig iron in a blast furnace, in which a reducing gas is used as a substitute reducing agent, which is generated from recirculated, liberated from CO¶2¶ blast furnace gas with the addition of highly reactive hydrocarbons and oxygen and (CO¶2¶ + H¶2 ¶O) contents which are limited to <15% by volume, preferably <10% by volume. The reducing gas is fed into the high-temperature zone in the frame and / or in the latch or in the lower shaft. DOLLAR A The invention has for its object to provide a method for pig iron production in the blast furnace with simultaneous recycling of CO gas and H¶2¶-rich reducing gas produced completely or partially from top gas in the blast furnace, wherein the reducing gas to the necessary temperatures of up to 1400 ° C., preferably 800 to 1000 ° C., the (CO 2 2+ + H 2 SO 2) content of the reducing gas being reduced to <15% by volume, preferably to <10% by volume , is limited. The limitation of the (CO¶2¶ + H¶2¶O) content is necessary in order to perform the required reduction work in the blast furnace while reducing the coke consumption. DOLLAR A The object is achieved in that the blast furnace leaving the blast furnace CO¶2¶ removal is subjected to a representative of the prior art adsorptive or absorptive process and this CO¶2¶-poor blast furnace gas together with oxygen and a highly reactive Hydrocarbon of ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Roheisenerzeugung in einem Hochofen, bei dem ein Reduktionsgas als Ersatzreduktionsmittel eingesetzt wird, das aus rückgeführtem, vom CO2 befreiten Gichtgas unter Zusatz von hochreaktiven Kohlenwasserstoffen und Sauerstoff erzeugt wird und (CO2 + H2O)-Gehalte aufweist, die auf < 15 Vol-%, vorzugsweise < 10 Vol-% begrenzt sind. Das Reduktionsgas wird in die Hochtemperaturzone im Gestell und/oder in die Rast bzw. in den unteren Schacht zugeführt.The invention relates to a process for the production of pig iron in a blast furnace, in which a reducing gas is used as a substitute reducing agent, which is generated from recirculated, freed from CO 2 blast furnace gas with the addition of highly reactive hydrocarbons and oxygen and (CO 2 + H 2 O) contents , which are limited to <15% by volume, preferably <10% by volume. The reducing gas is fed into the high-temperature zone in the frame and / or in the latch or in the lower shaft.
Aus
dem Stand der Technik sind Verfahren zur Roheisenerzeugung in einem
mit Sauerstoff und rückgeführtem Gichtgas
betriebenen Hochofen bekannt. Hierzu sind Blasformen im Gestell
des Hochofens sowie zusätzliche
Blasformen in der Rast und/oder im unteren Schacht angeordnet. So
wird in
Nachteilig sind aus dem gleichen Grund auch die CO2 – bzw. Wasserdampfgehalte des in den Rastformen hergestellten Reduktionsgases, dessen Temperatur und Menge mit den Verhältnissen von dem aus Gichtgas gewonnenen Reduktionsgas zu Sauerstoff und zu Staubkohle eingestellt werden. Zur Erreichung der entsprechenden Temperaturen wird nicht nur ein Teil der zugeführten Staubkohle, sondern auch ein Teil des im Reduktionsgas vorhandenen CO + H2 mit dem zugeführten Sauerstoff zu CO2 und H2O verbrannt, wodurch das Reduktionspotential erheblich geschmälert wird.A disadvantage for the same reason, the CO 2 - or water vapor contents of the reducing gas produced in the locking molds, the temperature and quantity are set with the ratios of the reduction gas obtained from top gas to oxygen and to pulverized coal. To achieve the appropriate temperatures not only a portion of the supplied dust, but also a portion of the existing in the reducing gas CO + H 2 is burned with the oxygen supplied to CO 2 and H 2 O, whereby the reduction potential is significantly reduced.
Die
in der
Um diesen Nachteil zu umgehen, gibt es verschiedene Lösungsvorschläge. So schlagen Minsheng Qin et.al. (Blast furnace operation with full oxygen blast. Ironmaking and Steelmaking 1988. Vol. 15, No. 6, S. 287–292) die indirekte Aufheizung auf 900°C in Wärmetauschern vor. In diesem Zustand wird das rückgeführte, von CO2 befreite Gichtgas in die Rastformen eingeblasen. Mit diesem Verfahren sind die Voraussetzungen dafür gegeben, dass mit dem Einbringen von heißem Reduktionsgas die gewünschten Vorteile bei der Reduktionsarbeit im Hochofenschacht erzielt werden können. Nachteilig sind der zusätzliche erforderliche Energiebedarf für die Reduktionsgaserhitzung sowie der materielle Aufwand für die Hochtemperaturwärmetauscher.To avoid this disadvantage, there are various solutions. So beat Minsheng Qin et.al. (Blast furnace operation with full oxygen blast, Ironmaking and Steelmaking 1988. Vol. 15, No. 6, pp. 287-292) Indirect heating to 900 ° C in heat exchangers. In this state, the recirculated, freed from CO 2 blast furnace gas is blown into the latching forms. With this method, the conditions are met that can be achieved with the introduction of hot reducing gas, the desired benefits in the reduction work in the blast furnace shaft. Disadvantages are the additional energy required for the reduction gas heating and the material costs for the high-temperature heat exchanger.
Ein
anderer Weg wird in der
Es
wurde auch vorgeschlagen, das von CO2 befreite
Gichtgas eines mit technischem Sauerstoff betriebenen Hochofens
durch partielle Oxidation zu erhitzen und dem Hochofen als heißes Reduktionsgas
zuzuführen
(
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Roheisenerzeugung im Hochofen bei gleichzeitiger Rückführung von vollständig oder teilweise aus Gichtgas hergestelltem CO2- und H2O-armem Reduktionsgas in den Hochofen zu realisieren, bei dem das Reduktionsgas auf die notwendigen Temperaturen von bis zu 1400°C, vorzugsweise 800 bis 1000°C, aufgeheizt wird, ohne einen Teil des CO- und H2-Anteiles des Reduktionsgases für die Aufheizung zu verbrennen und ohne eine materiell aufwendige indirekte Aufheizung des Reduktionsgases bis auf die gewünschte Temperatur für die Zuführung in den Hochofen betreiben zu müssen. Dabei soll der (CO2 + H2O)-Gehalt des Reduktionsgases < 15 Vol-%, vorzugsweise < 10 Vol-% sein, um die notwendige Reduktionsarbeit bei gleichzeitiger Senkung des Koksverbrauchs leisten zu können.The invention is therefore an object of the invention to provide a method for pig iron production in the blast furnace with simultaneous recycling of fully or partially made of blast furnace produced CO 2 - and H 2 O-poor reducing gas in the blast furnace, wherein the reducing gas to the necessary temperatures of up is heated to 1400 ° C, preferably 800 to 1000 ° C, without burning a portion of the CO and H 2 content of the reducing gas for heating and without a materially complex indirect heating of the reducing gas to the desired temperature for the supply to operate in the blast furnace. The (CO 2 + H 2 O) content of the reducing gas should be <15% by volume, preferably <10% by volume, in order to be able to perform the necessary reduction work while at the same time reducing the consumption of coke.
Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass das den Hochofen verlassende Gichtgas einer CO2-Entfernung
nach einem den Stand der Technik repräsentierenden adsorptiven oder
absorptiven Verfahren unterzogen wird und dieses CO2-arme Gichtgas gemeinsam
mit Sauerstoff und einem hochreaktiven Kohlenwasserstoff, der aus
leichteren gasförmigen
und/oder flüssigen
Kohlenwasserstoffen besteht, der Vergasung nach dem Prinzip der
partiellen autothermen Oxidation unterworfen wird. Dabei wird die
Wärme für die Aufheizung
des gebildeten (CO2 + H2O)-armen
Reduktionsgases auf die für
die Zuführung
zum Hochofen gewünschte
Temperatur von bis zu 1400°C,
vorzugsweise 800 bis 1000°C,
aus der Exothermie der Reaktionen
Als hochreaktive Kohlenwasserstoffe für die Aufheizung des Reduktionsgases werden vorteilhafterweise solche verstanden, deren Moleküle weniger als 16 C-Atome aufweisen, wie z.B. die kohlenwasserstoffhaltigen Gase Methan, Äthan, Propan, Butan oder ihre Mischungen sowie flüssige Kohlenwasserstoffe aus dem Bereich der Flüssiggase sowie der Benzin-, Kerosin- und Dieselfraktion. Das (CO2 + H2O)-arme Reduktionsgas kann sowohl in das Gestell, in die Rast bzw. in den unteren Schacht als auch simultan in mehrere oder alle der genannten Einblasebenen dem Hochofen zugeführt werden.As highly reactive hydrocarbons for the heating of the reducing gas are advantageously understood those whose molecules have less than 16 carbon atoms, such as the hydrocarbon gases methane, ethane, propane, butane or their mixtures and liquid hydrocarbons from the field of liquefied gases and gasoline , Kerosene and diesel fraction. The (CO 2 + H 2 O) -reducing reducing gas can be supplied to the blast furnace both in the frame, in the detent and in the lower shaft as well as simultaneously in several or all of the mentioned Einblasebenen.
Die Erzeugung des (CO2 + H2O)-armen Reduktionsgases aus CO2-armem Gichtgas, Kohlenwasserstoffen und Sauerstoff kann dabei sowohl in den Blasformen des Gestells, der Rast bzw. des unteren Schachts selbst oder in separaten außerhalb des Hochofens angeordneten Einrichtungen erfolgen. Sowohl das aus dem Gichtgas gewonnene CO2-arme Reduktionsgas als auch die Kohlenwasserstoffe können wahlweise durch indirekte Aufheizung auf vorzugsweise 200–600°C vorgewärmt werden, was zur Verringerung des Bedarfs an Sauerstoff und Kohlenwasserstoffen wie auch zu geringeren CO2- und H2O-Gehalten im Reduktionsgas führt. Die Begrenzung auf diese Vorwärmtemperaturen ist sinnvoll, weil bis in diesem Temperaturbereich einfache metallische Rekuperatoren eingesetzt werden können.The generation of the (CO 2 + H 2 O) -reduction gas from low-CO 2 lean gas, hydrocarbons and oxygen can be carried out both in the blow molds of the frame, the catch or the lower shaft itself or in separate outside of the blast furnace arranged facilities , Both the lean CO 2 reduction gas and the hydrocarbons recovered from the top gas can optionally be preheated by indirect heating to preferably 200-600 ° C, which reduces the need for oxygen and hydrocarbons as well as lower CO 2 and H 2 O Keeps in the reducing gas leads. The limitation to these preheating temperatures makes sense, because up to this temperature range simple metallic recuperators can be used.
Die Erfindung soll an nachfolgenden zwei Beispielen erläutert werden, wobei als Kohlenwasserstoff Methan ausgewählt wurde.The Invention will be explained in the following two examples, wherein as the hydrocarbon methane was selected.
Beispiel 1example 1
Es besteht die Absicht, in einem konventionell betriebenen Hochofen die Koksmenge pro Tonne Roheisen zu reduzieren, indem Sauerstoff anstelle von sauerstoffangereichertem Heißwind eingesetzt wird und ein Teil des Gichtgases nach Entfernung des CO2 aufgeheizt und als Ersatzreduktionsmittel den Blasformen im Gestell und den Blasformen in einer zweiten Einblasebene im unteren Schacht wieder zugeführt wird.It is the intention in a conventionally operated blast furnace to reduce the amount of coke per tonne of pig iron by using oxygen instead of oxygen enriched hot blast and heating some of the blast furnace gas after removal of CO 2 and as a replacement reductant the blow molds in the rack and the blow molds in a second Einblasebene in the lower shaft is fed back.
Der
Betrieb des konventionellen Hochofens wird durch folgende Parameter
gekennzeichnet:
Nach
der Umstellung auf den Sauerstoffbetrieb ergeben sich, bezogen auf
die gleiche Roheisenproduktion und bei sonst gleichen Zusatzreduktionsmitteln,
folgende Werte für
Koksverbrauch und Gichtgaszusammensetzung bzw. -menge:
Zur
Erzeugung des (CO2 + H2O)-armen
Reduktionsgases wird ein Teil des Gichtgases einer CO2-Entfernung
durch eine Monoäthanolaminwäsche (MEA-Wäsche) unterzogen,
wodurch dieses für
die Rückführung in
den Hochofen vorgesehene Gas folgende Zusammensetzung erfährt:
Das
Reduktionsgas wird mit 900°C
sowohl dem unteren Schacht als auch dem Gestell zugeführt. Um aufwendige
Hochtemperaturwärmetauscher
zu vermeiden, erfolgt die Aufheizung durch die exotherme Reaktion
der partiellen Oxidation von Methan nach
Zur
Substitution von 133 kg des Hochofenkokses sind 698 Nm3/tRE
(CO2 + H2O)-armes
Reduktionsgas mit einer Temperatur von 900°C erforderlich. Zu seiner Erzeugung
werden benötigt:
Zur Erzeugung des aus dem Gichtgas resultierenden Anteiles an (CO2 + H2O)-armem Reduktionsgas von 490 Nm3/tRE werden 741,5 Nm3/tRE Gichtgas der MEA-Wäsche zugeführt. Von der gesamten Gichtgasmenge von 1490 Nm3/tRE stehen danach 1490,0 – 741,5 = 748,5 Nm3/tRE für den Export zur Verfügung.To produce the resulting from the top gas portion of (CO 2 + H 2 O) -armem reducing gas of 490 Nm 3 / tRE 741.5 Nm 3 / tRE blast furnace of MEA laundry are supplied. Of the total topping gas volume of 1490 Nm 3 / tRE, 1490.0 - 741.5 = 748.5 Nm 3 / tRE are then available for export.
Das
dem Hochofen zugeführte
(CO2 + H2O)-arme
Reduktionsgas besitzt nach der Aufheizung durch die partielle Oxidation
auf 900°C
folgende Zusammensetzung:
Die reduzierenden Bestandteile CO + H2 betragen 86,8 Vol-%, die oxidierenden Anteile CO2 + H2O liegen bei 10,0 Vol-%.The reducing components CO + H 2 are 86.8% by volume, the oxidizing components CO 2 + H 2 O are 10.0% by volume.
Würde die
partielle Oxidation auf 900°C
ohne Zusatz eines hochreaktiven Kohlenwasserstoffs erfolgen, so
muss unter sonst gleichen Bedingungen mit folgender Gaszusammensetzung
gerechnet werden:
Die reduzierenden Bestandteile CO + H2 würden dann 80,7 Vol-%, die oxidierenden Anteile CO2 + H2O würden 14,8 Vol-% betragen.The reducing components CO + H 2 would then be 80.7% by volume, the oxidizing components CO 2 + H 2 O would be 14.8% by volume.
Beispiel 2Example 2
Der
Hochofen wird unter den gleichen Bedingungen betrieben wie im Beispiel
1 dargestellt. Zur Verminderung des Bedarfs an Sauerstoff und an
Methan wird das in der MEA-Wäsche
vom CO2 befreite Gichtgas auf 400°C vorgewärmt. Diese
Vorwärmtemperatur
wurde deshalb gewählt,
weil bis zu dieser Temperatur problemlos einfache metallische Rekuperatoren
zur indirekten Wärmeübertragung
eingesetzt werden können.
Zur Substitution von 133 kg des Hochofenkokses sind wegen des geringeren
(CO2 + H2O)-Gehaltes von 6,57 Vol-%
gegenüber
10,0 Vol-% im Beispiel 1 nur 636 Nm3/tRE
Reduktionsgas mit nachfolgender Zusammensetzung erforderlich:
Zu
seiner Erzeugung ebenfalls durch partielle Oxidation mit Sauerstoff
werden benötigt:
In Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des Hochofens und der Verfügbarkeit weiterer Ersatzreduktionsmittel wird das auf 900 °C aufgeheizte (CO2 + H2O)-armes Reduktionsgas gleichzeitig dem unteren Schacht und dem Gestell oder nur dem unteren Schacht zugeführt.Depending on the operating conditions of the blast furnace and the availability of other substitute reducing agents, the (CO 2 + H 2 O) -reducing gas heated to 900 ° C is simultaneously supplied to the lower pit and the cradle or only to the lower bunker.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102004036767A DE102004036767B4 (en) | 2003-07-30 | 2004-07-26 | Process for the production of pig iron in a blast-furnace operated with oxygen and recycled, from the liberated CO2, with the addition of hydrocarbons |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10335160 | 2003-07-30 | ||
DE10335160.4 | 2003-07-30 | ||
DE102004036767A DE102004036767B4 (en) | 2003-07-30 | 2004-07-26 | Process for the production of pig iron in a blast-furnace operated with oxygen and recycled, from the liberated CO2, with the addition of hydrocarbons |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102004036767A1 DE102004036767A1 (en) | 2005-03-03 |
DE102004036767B4 true DE102004036767B4 (en) | 2005-11-24 |
Family
ID=34111808
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102004036767A Expired - Lifetime DE102004036767B4 (en) | 2003-07-30 | 2004-07-26 | Process for the production of pig iron in a blast-furnace operated with oxygen and recycled, from the liberated CO2, with the addition of hydrocarbons |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102004036767B4 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009022510A1 (en) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Uhde Gmbh | Process for the simultaneous production of iron and a raw synthesis gas containing CO and H2 |
DE102013018074B3 (en) * | 2013-11-28 | 2015-04-02 | CCP Technology GmbH | HIGH OVEN AND METHOD FOR OPERATING A HIGH-OPEN |
DE102018113774A1 (en) * | 2018-06-08 | 2019-12-12 | Aktien-Gesellschaft der Dillinger Hüttenwerke | Apparatus and method for introducing a replacement reducing agent into a blast furnace |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005018712B4 (en) * | 2005-04-21 | 2007-08-09 | Scheidig, Klaus, Dr.-Ing. | Process for the production of pig iron in the blast furnace with supply of reducing gas |
AT505401B1 (en) | 2008-02-15 | 2009-01-15 | Siemens Vai Metals Tech Gmbh | PROCESS FOR THE MELTING OF CRUDE IRON WITH THE RETURN OF GAS GAS WITH THE ADDITION OF HYDROCARBONS |
AT507823B1 (en) | 2009-01-30 | 2011-01-15 | Siemens Vai Metals Tech Gmbh | METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING RAW IRONS OR LIQUID STEEL PREPARED PRODUCTS |
AT507955B1 (en) | 2009-02-20 | 2011-02-15 | Siemens Vai Metals Tech Gmbh | METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING SUBSTITUTE GAS |
DE102010032748A1 (en) | 2010-07-29 | 2012-02-02 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Process for the reuse of CO2-containing waste gases |
AT511202B1 (en) * | 2011-08-31 | 2012-10-15 | Siemens Vai Metals Tech Gmbh | METHOD AND DEVICE FOR GAS-GAS HEATING |
RU2018103963A (en) * | 2018-02-01 | 2018-09-21 | Мошков Владимир Дмитриевич | Nitrogen-free cast iron melting technology with blasting of oxygen and carbon monoxide in a blast furnace |
CN114667357A (en) * | 2019-11-25 | 2022-06-24 | 杰富意钢铁株式会社 | Method for operating a blast furnace and associated installation |
CN114395648B (en) * | 2022-01-30 | 2022-12-30 | 新疆八一钢铁股份有限公司 | Iron-making method of hydrogen-carbon-rich circulating blast furnace |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1939354A1 (en) * | 1969-08-01 | 1971-02-11 | British Iron Steel Research | Blast furnace operation |
DE2261766A1 (en) * | 1972-12-16 | 1974-06-20 | Battelle Institut E V | Blast furnace pig iron prodn process - comprising injection of oxygen and additional fuel through tuyeres at two levels |
DE3702875C1 (en) * | 1987-01-31 | 1988-04-07 | Ferdinand Dipl-Ing Dr Mon Fink | Process for smelting crude iron and for producing process gas in blast furnaces |
WO2004052510A2 (en) * | 2002-12-04 | 2004-06-24 | L'air Liquide,Societe Anonyme A Directoire Et Conseil De Surveillance Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Method for recovering blast-furnace gas and use thereof for making cast iron |
-
2004
- 2004-07-26 DE DE102004036767A patent/DE102004036767B4/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1939354A1 (en) * | 1969-08-01 | 1971-02-11 | British Iron Steel Research | Blast furnace operation |
DE2261766A1 (en) * | 1972-12-16 | 1974-06-20 | Battelle Institut E V | Blast furnace pig iron prodn process - comprising injection of oxygen and additional fuel through tuyeres at two levels |
DE3702875C1 (en) * | 1987-01-31 | 1988-04-07 | Ferdinand Dipl-Ing Dr Mon Fink | Process for smelting crude iron and for producing process gas in blast furnaces |
WO2004052510A2 (en) * | 2002-12-04 | 2004-06-24 | L'air Liquide,Societe Anonyme A Directoire Et Conseil De Surveillance Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Method for recovering blast-furnace gas and use thereof for making cast iron |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
MINSHENG QIN, ZHENKAI GAO et al. Blastfurnace operation with full oxygen blast, In: Ironmaking and Steelmaking, 1988, Vol. 15, No. 6 p. 287-291 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009022510A1 (en) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Uhde Gmbh | Process for the simultaneous production of iron and a raw synthesis gas containing CO and H2 |
DE102009022510B4 (en) * | 2009-05-25 | 2015-03-12 | Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag | Process for the simultaneous production of iron and a raw synthesis gas containing CO and H2 |
DE102013018074B3 (en) * | 2013-11-28 | 2015-04-02 | CCP Technology GmbH | HIGH OVEN AND METHOD FOR OPERATING A HIGH-OPEN |
WO2015078962A1 (en) | 2013-11-28 | 2015-06-04 | Ccp Technology | Blast furnace and method for operating a blast furnace |
DE102018113774A1 (en) * | 2018-06-08 | 2019-12-12 | Aktien-Gesellschaft der Dillinger Hüttenwerke | Apparatus and method for introducing a replacement reducing agent into a blast furnace |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102004036767A1 (en) | 2005-03-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2242861B1 (en) | Method for melting raw iron while recirculating blast furnace gas by adding hydrocarbons | |
DE102004036767B4 (en) | Process for the production of pig iron in a blast-furnace operated with oxygen and recycled, from the liberated CO2, with the addition of hydrocarbons | |
DE4437679C3 (en) | Process and plant for processing ferrous metal oxides | |
EP3080307B1 (en) | Method for generating synthesis gas in conjunction with a smelting works | |
DE102019217631A1 (en) | Process for the direct reduction of iron ore | |
AT406380B (en) | METHOD FOR PRODUCING LIQUID GUT IRON OR LIQUID STEEL PRE-PRODUCTS AND SYSTEM FOR IMPLEMENTING THE METHOD | |
DE69130959T2 (en) | Continuous production of iron-carbon alloy from iron carbide | |
DE2556004A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING A HEATING GAS | |
EP2438199B1 (en) | Method for the simultaneous production of iron and a crude syngas containing co and h2 | |
EP0204684B1 (en) | Process for the direct reduction of particulate material containing iron oxide | |
CH637903A5 (en) | METHOD FOR THE PRODUCTION OF CARBON MONOXIDE AND HYDROGEN FUEL GAS. | |
AT510955A4 (en) | REDUCTION OF METAL OXIDES USING A BOTH HYDROCARBONS AND HYDROGEN CONTAINING GAS STREAM | |
DE112021007754T5 (en) | Process for the production of directly reduced iron | |
DE3032212C2 (en) | Process for the production of H 2 and CO-containing gases by gasification of coke | |
DE102021112208A1 (en) | Process for the direct reduction of iron ore | |
DE2164008C3 (en) | Process for the production of reducing gas | |
DE19954188A1 (en) | Process and device for recycling organic nitrogen compounds by gasification | |
DE102021112922A1 (en) | Process for the direct reduction of iron ore | |
DE1567613B2 (en) | PROCESS FOR THE TWO-STAGE CONVERSION OF GAS MIXTURES CONTAINING CARBON MONOXIDE | |
DE102005018712B4 (en) | Process for the production of pig iron in the blast furnace with supply of reducing gas | |
DE2710106A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING LIQUID PIG IRON | |
WO2006133675A2 (en) | Method for production of pig iron in a blast furnace with introduction of reducing gas into the blast furnace shaft | |
DE4210003A1 (en) | Combined process for the production of metallurgical coke and sponge iron | |
DE1965366C2 (en) | Process for the production of a synthesis gas with a minimum molar ratio (H 2 + CO) / (H 2 O + CO 2) of 15 | |
DE2459763A1 (en) | Continuous prodn. of low sulphur iron sponge - in a shaft furnace using a redn. gas composed of carbon monoxide and hydrogen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8122 | Nonbinding interest in granting licences declared | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: EKO STAHL GMBH, 15890 EISENHUETTENSTADT, DE Owner name: SCHEIDIG, KLAUS, DR.-ING., 07338 KAULSDORF, DE Owner name: SCHINGNITZ, MANFRED, DR.-ING., 09599 FREIBERG, DE Owner name: THYSSENKRUPP STEEL AG, 47166 DUISBURG, DE |
|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: ARCELOR EISENHUETTENSTADT GMBH, 15890 EISENHUETTENSTADT, DE Owner name: PAUL WURTH S.A., LUXEMBURG/LUXEMBOURG, LU |
|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: ARCELOR EISENHUETTENSTADT GMBH, 15890 EISENHUETTENSTADT, DE Owner name: SCHINGNITZ, MANFRED, DR.-ING., 09599 FREIBERG, DE Owner name: THYSSENKRUPP STEEL AG, 47166 DUISBURG, DE Owner name: SCHEIDIG, KLAUS, DR.-ING., 07338 KAULSDORF, DE |
|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: SCHINGNITZ, MANFRED, DR.-ING., 09599 FREIBERG, DE Owner name: SCHEIDIG, KLAUS, DR.-ING., 07338 KAULSDORF, DE Owner name: ARCELORMITTAL EISENHUETTENSTADT GMBH, 15890 EI, DE Owner name: THYSSENKRUPP STEEL AG, 47166 DUISBURG, DE |
|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: ARCELORMITTAL EISENHUETTENSTADT GMBH, 15890 EI, DE Owner name: THYSSENKRUPP STEEL AG, 47166 DUISBURG, DE |
|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: THYSSENKRUPP STEEL EUROPE AG, 47166 DUISBURG, DE Owner name: ARCELORMITTAL EISENHUETTENSTADT GMBH, 15890 EI, DE |
|
R071 | Expiry of right |