KR20150082345A - A two-stage smelting process and apparatus - Google Patents
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Abstract
금속 함유 공급 재료로부터 용융 금속을 생성하는 2단 용융조 기반 제련 공정은 (a) 예열기 내에서 금속 함유 공급 재료를 예열하는 단계, 및, (b) 예열된 금속 함유 공급 재료 및 고체 탄소질 재료를 제련 용기의 용융조 내로 취입하고, 용융조 내에서 금속 함유 공급 재료를 제련하여, 용융 금속 및 오프가스를 형성하는 단계를 포함한다. 공정은 제련 용기로부터의 오프가스를 냉각시키고 세정시켜, 연료 가스를 생성하는 단계를 포함한다. 예열 단계(a)는 300? 미만의 온도로 예열 단계로 공급되는 연료 가스 중 적어도 일부를 연소시키는 것에 의해 열을 발생시켜 금속 함유 공급 재료를 예열하는 단계를 포함한다.A two-stage meltbased smelting process for producing molten metal from a metal-containing feedstock comprises: (a) preheating the metal-containing feedstock in a preheater; and (b) heating the preheated metal- Into the melting vessel of the smelting vessel and smelting the metal-containing feed material in the melting vessel to form molten metal and off-gas. The process includes cooling and cleaning the off-gas from the smelting vessel to produce fuel gas. The preheating step (a) is 300? Containing feed material by burning at least a portion of the fuel gas supplied to the preheating step at a temperature of less than < RTI ID = 0.0 > 300 C < / RTI >
Description
본 발명은 금속 함유(metalliferous) 재료를 제련하는 2단 공정 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a two-stage process and apparatus for smelting metalliferous materials.
본원에서 "금속 함유 재료"이라는 용어는 고체 공급 재료를 포함하며, 또한 그 범위 내에서 부분적으로 환원된 금속 함유 재료를 포함하는 것으로 이해된다.The term "metal-containing material" as used herein is understood to include solid-state supply materials and also to include metal-containing materials that are partially reduced within that range.
보다 상세하게는, 배타적인 것은 아니지만, 본 발명은, 초기에 예열된 다음에, 용융조 내에서의 가스 발생, 적어도 부분적으로 용융조 내에 취입된 탄소질 재료에 의해 발생하는 가스 발생에 의해 발생되는 강력한 조/슬래그 분수(fountain)를 갖는 제련 용기 내로 취입되는 금속 함유 공급 재료로부터 용융 금속을 제조하는 2단 용융조 기반 제련 공정 및 장치에 관한 것이다.More specifically, but not exclusively, the present invention relates to a process for the production of carbon monoxide, which is preheated initially and then generated by gas generation in the melting tank, And more particularly to a two-stage meltbased smelting process and apparatus for producing molten metal from a metal-containing feedstock fed into a smelting vessel having a strong coarse / slag fountain.
특히, 배타적인 것은 아니지만, 본 발명은 철광석과 같은 철 함유 재료를 제련하여 용철을 제조하는 공정 및 장치에 관한 것이다.In particular, and not exclusively, the present invention relates to a process and apparatus for producing molten iron by smelting iron-containing materials such as iron ore.
특히, 배타적인 것은 아니지만, 본 발명은 금속 함유 재료를 제련하기 위한 메인 챔버를 포함하는 제련 용기 내에서의 제련 공정에 관한 것이다.In particular, and not exclusively, the present invention relates to a smelting process in a smelting vessel comprising a main chamber for smelting a metal-containing material.
알려진 용융조 기반 제련 공정은 일반적으로 HIsmelt 공정이라고 하며, 본 출원인의 이름으로 출원된 상당한 수의 특허 및 특허 출원에 설명되어 있다.Known smelter-based smelting processes are commonly referred to as HIsmelt processes and are described in a substantial number of patents and patent applications filed in the name of the present applicant.
HIsmelt 공정은 특히 철광석 또는 다른 철 함유 재료로부터 용철을 생성하는 것과 연관된다.The HIsmelt process is particularly concerned with producing molten iron from iron ore or other iron-containing materials.
용철의 제조의 맥락에서, HIsmelt 공정은:In the context of the manufacture of molten iron, the HIsmelt process comprises:
(a) 제련 용기의 메인 챔버 내에 용철 및 슬래그의 조를 형성하는 단계;(a) forming a bath of molten iron and slag in a main chamber of a smelting vessel;
(b) 조 내부로, (i) 통상적으로 분철광석 형태의 철광석, 및 (ii) 철광석 공급 재료의 환원제 및 에너지 원으로서 작용하는 통상적으로 석탄인, 고체 탄소질 재료를 취입하는 단계; 및(b) introducing into the tank: (i) iron ore, typically in the form of iron ores, and (ii) a solid carbonaceous material, typically coal, acting as a reducing agent and energy source for the iron ore feedstock; And
(c) 조 내에서 철광석을 철로 제련하는 단계를 포함한다.(c) smelting iron ore in a vessel.
본원에서 "제련"이라는 용어는 금속 산화물을 환원시키는 화학 반응이 용융 금속을 생성하기 위해 수행되는 열 공정을 의미하는 것으로 이해된다.As used herein, the term "smelting " is understood to mean a thermal process in which a chemical reaction to reduce metal oxides is performed to produce molten metal.
HIsmelt 공정에서, 금속 함유 재료 및 고체 탄소질 재료 형태의 고체 공급 재료가 캐리어 가스와 함께 다수의 랜스(lance)를 통하여 용융조 내로 취입되며, 랜스는 제련 용기의 메인 챔버의 측벽을 통과하여 하측 및 내측으로 연장되고 메인 챔버의 저부의 금속 층으로 고체 공급 재료 중 적어도 일부를 전달하기 위해 용기의 하부 영역 내로 연장되도록 수직에 대하여 경사진다. 고체 공급 재료 및 캐리어 가스는 용융조를 관통하고, 용융 금속 및/또는 슬래그가 조의 표면 위의 공간 내로 돌출되도록 하여, 천이 구역을 형성한다. 산소 함유 가스, 통상적으로, 산소 부화 공기 또는 순수 산소의 송풍(blast)은 하측으로 연장된 랜스를 통하여 용기의 메인 챔버의 상부 영역 내로 취입되어 용기의 상부 영역에서 용융조로부터 방출된 반응 가스의 후기 연소(post-combustion)를 일으킨다. 천이 구역에는, 바람직한 양의 상승한 후 하강하는 액적 또는 비산물(splash) 또는 조 위에서의 반응 가스의 후기 연소에 의해 발생되는 열 에너지를 조로 전달하는 효과적인 매체를 제공하는 용융 금속 및/또는 슬래그의 흐름이 존재한다.In the HIsmelt process, a solid feed material in the form of a metal-containing material and a solid carbonaceous material is introduced into the molten bath along with a carrier gas through a number of lances, the lance passing through the sidewalls of the main chamber of the smelting vessel, Extends inwardly and is tilted with respect to the vertical to extend into the lower region of the vessel to deliver at least a portion of the solid feed material to the metal layer at the bottom of the main chamber. The solid feed material and the carrier gas penetrate the molten bath and allow the molten metal and / or slag to protrude into the space above the surface of the bath to form a transition zone. Oxygen containing gas, typically a blast of oxygen-enriched air or pure oxygen, is blown into the upper region of the main chamber of the vessel through a downwardly extending lance and the latter of the reaction gas released from the molten bath in the upper region of the vessel Causing combustion (post-combustion). The transition zone is provided with a flow of molten metal and / or slag that provides an effective medium for transferring heat energy generated by the desired amount of ascending and descending droplets or splashes or subsequent combustion of the reaction gases on the vessel Lt; / RTI >
통상적으로, 용철을 제조하는 경우, 산소 부화 공기가 사용될 때, 산소 부화 공기는 열풍로 내에서 발생되어 용기의 메인 챔버의 상부 영역으로 약 1200?의 온도로 공급된다. 공업용 저온 산소가 사용되는 경우, 공업용 저온 산소는 통상적으로 주위 온도에서 또는 주위 온도에 가까운 온도에서 메인 챔버의 상부 영역 내로 공급된다.Typically, when producing molten iron, when oxygen enriched air is used, oxygen enriched air is generated in the hot air furnace and fed to the upper region of the main chamber of the vessel at a temperature of about 1200 ° C. When industrial low temperature oxygen is used, industrial low temperature oxygen is typically supplied at ambient temperature or at a temperature close to ambient temperature into the upper region of the main chamber.
제련 용기 내에서 반응 가스의 후기 연소에 의해 발생되는 오프가스는 오프가스 덕트를 통하여 제련 용기의 상부 영역으로부터 배출된다.The off-gas generated by the post-combustion of the reaction gas in the smelting vessel is discharged from the upper region of the smelting vessel through the off-gas duct.
제련 용기는 하부 로(hearth) 내의 내화 처리된(refractory-lined) 구간과 용기의 메인 챔버의 측벽 및 지붕 내의 수냉식 패널을 포함하며, 물은 연속 회로 내에서 패널을 통하여 연속적으로 순환된다.The smelting vessel includes a refractory-lined section in the hearth and a water-cooled panel in the sidewalls and roof of the main chamber of the vessel, and the water is continuously circulated through the panel in the continuous circuit.
HIsmelt 공정은 단일 소형 용기 내에서 제련에 의해 다량의 용철, 통상적으로 적어도 0.5 Mt/a의 용철이 제조되도록 할 수 있다.The HIsmelt process allows a large amount of molten iron, typically at least 0.5 Mt / a, to be produced by smelting in a single small vessel.
HIsmelt 공정은 수냉식 고체 취입 랜스를 통한 제련 용기 내의 용융조 내로의 고체 취입을 포함한다.The HIsmelt process involves solid blowing into the melting vessel in a smelting vessel through a water-cooled solid blowing lance.
또한, 이러한 공정의 핵심 특징은, 제련 금속 함유 재료용 메인 챔버와, 용기로부터의 연속적인 금속 제품 유출을 허용하는 전로 연결부를 통하여 메인 챔버에 연결된 전로를 포함하는 제련 용기 내에서 공정이 작동한다는 것이다. 전로는 용융 금속 충전 사이펀 씰(siphon seal), 용융 금속이 생성됨에 따라 제련 용기로부터 자연적으로 "쏟아져 나오는(spilling)" 과도한 용융금속으로서 작동한다. 이는 제련 용기의 메인 챔버 내의 용융 금속 수위가 알려지고 작은 공차 내에서 제어되도록 하며, 이는 플랜트 안전을 위해 필수적이다. 용융 금속 수위는 (항상) 메인 챔버 내로 연장되는 고체 취입 랜스와 같은 수냉식 요소 아래에서 안전한 거리로 유지되어야 하며, 그렇지 않으면, 스팀 폭발이 발생할 수 있다. 이러한 이유로, 전로가 HIsmelt 공정을 위한 제련 용기의 고유의 부분으로 고려된다.In addition, a key feature of this process is that the process operates in a smelting vessel that includes a main chamber for the smelting metal-containing material and a converter connected to the main chamber through a converter connection that allows continuous metal product outflow from the vessel . The converter acts as a molten metal filled siphon seal, an excess molten metal spontaneously "spilling" out of the smelting vessel as the molten metal is created. This allows the molten metal level in the main chamber of the smelting vessel to be known and controlled within small tolerances, which is essential for plant safety. The molten metal water level must (at all times) be maintained at a safe distance below the water-cooled element, such as a solid blowing lance that extends into the main chamber, otherwise a steam explosion may occur. For this reason, the converter is considered an intrinsic part of the smelting vessel for the HIsmelt process.
본원에서 "전로"라는 용어는, 대기로 개방되고 통로(본원에서 "전로 연결부"라고 한다)를 통하여 제련 용기의 메인 제련 챔버에 연결되며, 표준 작동 조건 하에서, 챔버 내에 용융 금속을 함유하며, 전로 연결부는 용융 금속으로 완전히 채워지는, 제련 용기의 챔버를 의미하는 것으로 이해된다.The term "converter" as used herein refers to a furnace which is open to the atmosphere and which is connected to the main smelting chamber of the smelting vessel through a passageway (hereafter referred to as " The connection is understood to mean the chamber of the smelting vessel, which is completely filled with molten metal.
본 발명은 부분적으로 HIsmelt 공정을 작동한 시연(demonstration) 플랜트에서 얻어진 경험의 결과이다. 이러한 플랜트는 천연 가스 가격이 $A3/GJ 미만이었을 때, 2002-2003년에 서부 호주의 Perth에서 건설되었다. 이러한 종류의 첫 번째 플랜트가 몇 년 후 완전히 가동준비가 갖춰졌을 때, 천연 가스가격은 $A8/GJ를 넘었다. 그 결과, "준공(as built)" 구성 (원래의 낮은 비용으로 인한 높은 천연 가스 소비를 위해 설계됨)은 심각한 경제적 압박을 받게 되었다.The present invention is partly the result of experience gained in a demonstration plant operating a HIsmelt process. These plants were built in Perth, Western Australia in 2002-2003, when natural gas prices were below $ A3 / GJ. Natural gas prices exceeded $ A8 / GJ when the first plant of this kind was fully operational in a few years. As a result, the "as built" configuration (designed for high natural gas consumption due to the original low cost) was subject to severe economic pressures.
플랜트에서 순환 유동층을 사용하는 (제련 용기 내로의 취입 이전의) 철광석의 유동층 예열은 플랜트에서 보다 상당한 천연 가스를 사용하는 것 중 하나이다.Fluidized bed preheating of iron ore using a circulating fluidized bed in a plant (prior to blowing into the smelting vessel) is one of the more significant natural gas uses in the plant.
유동층 예열기는 철광석을 예열하는 데에 필요한 열을 발생시키기 위해 철광석과 직접 접촉하는 천연 가스 및 공기 연소로 작동된다. 예열기는 철광석을 예열시키는 데에 제련 용기로부터의 이용 가능한 에너지를 활용하지 않았기 때문에, 이러한 형태의 HIsmelt 공정은 이하에서 작동의 "결합 해제(decoupled)" 모드로서 설명된다.Fluidized bed preheater is operated with natural gas and air combustion in direct contact with iron ore to generate the heat necessary to preheat iron ore. This type of HIsmelt process is described below as a "decoupled" mode of operation, since the preheater did not utilize the available energy from the smelting vessel to preheat the iron ore.
플랜트는 광석 예열기 내에서 연료 가스로서 고온 용해로 오프가스(공칭 1000°C)를 사용하도록 설계되었다. 이러한 형태의 HIsmelt 공정은 본원에서 작동의 "고온 결합(hot-coupled)" 모드로서 설명된다.The plant was designed to use off-gas (nominally 1000 ° C) as hot gas as fuel gas in the ore preheater. This type of HIsmelt process is described herein as a "hot-coupled" mode of operation.
플랜트에서 결합 해제 모드로 상당한 경험이 얻어졌지만, 고온 결합 모드는, 주로 유닛으로부터의 일산화탄소 함유 가스 누출과 연관된 안전 문제와 같은 우려로 인해, 일절 구현되지 않았다.Although considerable experience has been gained in the unbonded mode at the plant, the high temperature coupled mode has not been implemented at all, primarily due to concerns such as safety issues associated with carbon monoxide-containing gas leaks from the unit.
상술한 설명이 호주 또는 다른 곳에서 통상의 일반적인 지식으로 인정되는 것으로 아니다.The above description is not to be construed as a general knowledge common in Australia or elsewhere.
본 발명의 공정 및 장치는 (i) 고온 결합 모드에서의 일산화탄소 누출과 연관된 위험 및 안전 문제를 방지하고, (ii) 결합 해제 모드를 사용하여 얻어진 (출원인에게) 기밀인 작동 경험을 활용하며, (iii) 천연 가스(또는, 다른 수입 연료 가스)의 사용을 방지한다.The process and apparatus of the present invention can be used to (i) prevent risk and safety problems associated with carbon monoxide leakage in high temperature coupled mode, (ii) utilize the confidential operating experience obtained using the decoupling mode iii) Prevent the use of natural gas (or other imported fuel gas).
본 출원인에 의한 이 기술 분야에서의 종래 기술(예를 들면, PCT/AU2005/000284, PCT/AU2007/000542 및 PCT/AU2007/000534)과 달리, 본 발명의 공정 및 장치는 상당히 보다 낮은 온도로, 통상적으로, 약 300°C 미만의 (및 통상적으로 200°C초과) 온도로 용해로 오프가스를 냉각시킨다. 본 발명의 공정 및 장치에서, 통상적으로 모든 용해로 오프가스가 수집되고, 상당히 보다 낮은 온도로 냉각되며, (예를 들면, 습식 세정 집진 장치(scrubber) 내에서) 분진이 제거된다. 일단 냉각되고 세정되면, 이러한 가스의 적어도 일부는 유동층 철광석 예열 유닛에서 연료 가스로서의 사용을 위해 분할된다. 본원에서 본 발명의 공정은 작동의 "냉간 결합(cold coupling)" 모드로서 설명된다.Unlike the prior art in the art (e. G. PCT / AU2005 / 000284, PCT / AU2007 / 000542 and PCT / AU2007 / 000534) by the Applicant, the process and apparatus of the present invention, Typically, the off gas is cooled by dissolution at a temperature of less than about 300 ° C (and typically greater than 200 ° C). In the process and apparatus of the present invention, typically all of the off-gas is collected by the melt, cooled to a significantly lower temperature, and dust is removed (e.g., in a wet scrubbing scrubber). Once cooled and cleaned, at least a portion of this gas is split for use as a fuel gas in a fluidized bed iron ore preheating unit. The process of the present invention herein is described as a "cold coupling" mode of operation.
일반적으로, 본 발명은, (a) 예열기 내에서 금속 함유 공급 재료를 예열하는 단계, 및, (b) 예열된 금속 함유 공급 재료 및 고체 탄소질 재료를 제련 용기의 용융조 내로 취입하고, 용융조 내에서 금속 함유 공급 재료를 제련하여, 용융 금속 및 오프가스를 형성하는 단계를 포함하는, 금속 함유 공급 재료로부터 용융 금속을 생성하는 2단 용융조 기반 제련 공정을 제공한다. 공정은 제련 용기로부터의 오프가스를 냉각시키고 세정시켜, 연료 가스를 생성하는 단계를 포함한다. 예열 단계(a)는 300? 미만의 온도로 예열 단계로 공급되는 연료 가스 중 적어도 일부를 연소시키는 것에 의해 열을 발생시켜 금속 함유 공급 재료를 예열하는 단계를 포함한다.In general, the present invention provides a method for producing a metal-containing feedstock comprising the steps of: (a) preheating a metal-containing feedstock in a preheater; and (b) blowing the preheated metal-containing feedstock and the solid carbonaceous material into a melting vessel of a smelting vessel, Based smelting based smelting process for producing molten metal from a metal-containing feedstock, comprising smelting a metal-containing feedstock in the smelting furnace to form molten metal and off-gas. The process includes cooling and cleaning the off-gas from the smelting vessel to produce fuel gas. The preheating step (a) is 300? Containing feed material by burning at least a portion of the fuel gas supplied to the preheating step at a temperature of less than < RTI ID = 0.0 > 300 C < / RTI >
본 발명은 금속 함유 공급 재료로부터 용융 금속을 생성하는 2단 용융조 기반 제련 공정에 있어서, (a) 예열기 내에서 금속 함유 공급 재료를 예열하는 단계, 및 (b) 예열된 금속 함유 공급 재료 및 고체 탄소질 재료를 제련 용기 내로 취입하는 단계를 포함하고, 제련 용기는, 용융 금속 및 용융 슬래그 형태의 용융 재료의 조를 포함하고, 용융조 내의 가스 발생을 통하여 조/슬래그 분수를 발생시키고, 오프가스를 발생시키고, 용융조 내에서 금속 함유 공급 재료를 제련하여, 용융 금속을 형성하며, 예열 단계는 300°C 미만의 온도에서 예열 단계(a)로 공급되는 연료 가스를 연소시키는 것에 의해 금속 함유 공급 재료를 예열하는 단계를 포함하고, 연료 가스는 제련 용기로부터 배출되는 오프가스로부터 생성되는, 공정을 제공한다.A two-stage meltbased smelting process for producing molten metal from a metal-containing feedstock, comprising: (a) preheating a metal-containing feedstock in a preheater; and (b) Wherein the smelting vessel comprises a bath of molten metal in the form of molten metal and molten slag, generating a coarse / slag fraction through the generation of gas in the molten bath, Containing feedstock in a molten bath to form a molten metal, and the preheating step is performed by burning the fuel gas supplied to the preheating step (a) at a temperature of less than 300 [deg. And preheating the material, wherein the fuel gas is produced from the off-gas discharged from the smelting vessel.
예열 단계(a)로 공급되는 연료 가스는 적어도 200?의 온도에 있을 수 있다.The fuel gas supplied to the preheating step (a) may be at a temperature of at least 200 ° C.
제련 용기로부터 배출되는 오프가스는 통상적으로 0.5 내지 1.0 bar gauge의 범위 내의 압력에서 이용 가능하다.The offgas discharged from the smelting vessel is typically available at pressures in the range of 0.5 to 1.0 bar gauge.
통상적으로, 제련 용기로부터 배출되는 오프가스는 예열 단계(a)를 위한 300?의 목표 최대 온도에 비하여 상당이 높은 온도에 있다. 공정은 제련 용기로부터 배출되는 오프가스를 300? 미만의 온도로 냉각시키는 단계를 포함할 수 있다.Typically, the off-gas discharged from the smelting vessel is at a significantly higher temperature than the target maximum temperature of 300 占 for the preheating step (a). In the process, the off-gas discharged from the smelting vessel is heated to 300? To < RTI ID = 0.0 > less < / RTI >
공정은 예열 단계(a) 이전에 오프가스를 세정시키는 단계를 포함할 수 있다.The process may include a step of cleaning the offgas prior to the preheating step (a).
오프가스를 냉각시키고 세정시키기 위한 하나의 옵션은 습식 세정 집진 장치이다.One option for cooling and cleaning the off-gas is a wet scrubbing system.
오프가스를 냉각시키고 세정시키기 위한 다른 옵션은 건식 집진 장치(dry baghouse) 또는 전기 집진 장치(electrostatic precipitator (ESP))로 이어지는 가스 냉각기이다.Another option for cooling and cleaning the off-gas is a gas cooler leading to a dry baghouse or electrostatic precipitator (ESP).
임의의 다른 적합한 냉각 및 세정 옵션이 사용될 수 있다.Any other suitable cooling and cleaning option may be used.
습식 세정 집진 장치가 사용되는 경우, 습식 세정 장치는 일반적으로 (용해로 내의 압력을 제어하는 데에 사용되는) 압력 제어 밸브를 포함할 것이다. 세정 집진(scrubbing) 공정의 일부를 형성하는 이러한 밸브는 필요한 가스 세정을 달성하기 위해 (적어도) 약 0.4 bar의 압력 강하를 필요로 한다. 따라서, 결과적으로 냉각되고 세정된 가스는 약 0.1-0.6 bar g의 압력 범위에서 이용 가능하다. 열풍로 및 폐열 보일러와 같은 하류의 장비가 이러한 압력 범위의 하단에서 연료 가스와 함께 만족스럽게 작동할 수 있다. 그러나, 유동층 광석 예열기는 일반적으로 정확하게 기능하도록 (그 범위의 상단을 향하는) 연료 가스에서 다소 높은 압력을 필요로 할 것이다. 가스 주관(gas main)에서 충분히 높은 압력을 유지하는 것이 불가능한 경우에는, 블로어 또는 압축기가 (일반적으로 바람직하지 않은 보다 고비용의 옵션이지만) 가스의 철광석 예열기 부분에서 압력을 높이는 데에 사용될 수 있다.When a wet scrubbing and dust collecting device is used, the wet scrubbing device will generally include a pressure control valve (which is used to control the pressure in the furnace). These valves, which form part of a scrubbing process, require a pressure drop of at least about 0.4 bar (at least) to achieve the required gas scrubbing. Thus, the resultant cooled and cleaned gas is available in a pressure range of about 0.1-0.6 bar g. Downstream equipment such as hot wind furnaces and waste heat boilers can operate satisfactorily with the fuel gas at the bottom of this pressure range. However, fluidized bed ore preheaters will generally require somewhat higher pressures in the fuel gas (towards the top of the range) to function correctly. If it is not possible to maintain a sufficiently high pressure in the gas main, a blower or compressor may be used to increase the pressure in the iron ore preheater section of the gas (although this is generally an undesirable and more expensive option).
건식 집진 장치(또는 ESP)로 이어지는 가스 냉각기가 습식 세정 집진 장치 대신에 사용되는 경우에는, 가스 냉각기는 일반적으로 여과 요소의 바로 하류에 압력 제어 밸브(습식 세정 장치와 균등함)를 가질 것이다. 여과 요소를 횡단하는 압력 강하는 통상적으로 약 0.1 bar미만이 될 것이다. 이러한 종류의 가스 세정 시스템에 의해, 여과 요소 이후 및 메인 압력 제어 밸브 이전에서, 가스를 분할할 수 있으며, 이에 따라, 용해로 상부 공간에서의 압력에 비하여 낮은 단지 약 0.1 bar g (또는, 그 이하)의 압력으로 철광석 예열기에서 가스가 이용 가능하게 한다. 이러한 경우, 가스 블로어 또는 압축기가 필요할 가능성은 다소 적으며, 시스템이 가스 세정기 및 철광석 예열기 사이의 직접적인 연결부와 기능할 수 있는 가능성이 크다. 그러나, (가스 혼합 및 분배를 위한) 높은 압력 강하가 광석 예열기에서 필요한 경우에는, 가스 블로어 또는 압축기가 여전히 요구될 수 있다.If a gas cooler leading to a dry dust collector (or ESP) is used instead of a wet scrubber, the gas cooler will generally have a pressure control valve (equivalent to a wet scrubber) immediately downstream of the filter element. The pressure drop across the filtration element will typically be less than about 0.1 bar. With this kind of gas cleaning system it is possible to divide the gas after the filtering element and before the main pressure control valve so that it is only about 0.1 barg (or less) lower than the pressure in the furnace upper space, Making the gas available in the iron ore preheater. In this case, the possibility of requiring a gas blower or compressor is somewhat less, and the possibility that the system can function as a direct connection between the gas scrubber and the iron preheater is significant. However, if a high pressure drop (for gas mixing and distribution) is required in the ore preheater, a gas blower or compressor may still be required.
이러한 작동의 "냉간 결합" 모드는 필수적으로 상술한 세 요건을 충족시키며, 종래의 HIsmelt 플랜트 가스 유동 구성에 대한 현실적인 대안을 제공한다. 이러한 요건은 (i) 고온 결합 모드에서의 일산화탄소 누출과 연관된 위험 및 안전 문제를 방지하고, (ii) 결합 해제 모드를 사용하여 얻어진 (출원인에게) 기밀인 작동 경험을 활용하며, (iii) 천연 가스(또는, 다른 수입 연료 가스)의 사용을 방지하는 것이다.The "cold junction" mode of this operation essentially fulfills the three requirements described above and provides a realistic alternative to conventional HIsmelt plant gas flow configurations. This requirement prevents (i) risk and safety problems associated with carbon monoxide leakage in high temperature combined mode, (ii) utilizes the confidential operating experience obtained with the unbind mode (iii) (Or other imported fuel gas).
이러한 공정은 예열 단계에서 요구되는 오프가스의 압력을 조절하는 단계를 포함할 수 있다.Such a process may include adjusting the pressure of the off-gas required in the pre-heating step.
철광석 형태의 금속 함유 공급 재료의 맥락에서, 본 발명은 제련 용기 및 철광석 예열 유닛을 활용하여 2단 제련 공정을 작동시키는 방법을 제공한다. 제련 용기는 내화 처리된(refractory-lined) 메인 챔버와, 전로 연결부를 통하여 메인 제련 챔버에 연결되는 내화 처리된 전로를 포함할 수 있다. 공정은 후술하는 단계인:In the context of metal-containing feedstock in the form of iron ores, the present invention provides a method of operating a two-stage smelting process utilizing a smelting vessel and an iron ore preheating unit. The smelting vessel may include a refractory-lined main chamber and a refractory-processed converter connected to the main smelting chamber through a converter connection. The process comprises the following steps:
(i) 과립 석탄과, 용재와, 통상 주요 치수가 6mm미만인 분철광석 형태의 예열된 철광석으로서, 취입 랜스 내로의 공급 지점에서 통상 300°C 이상의 고온인 예열된 철광석을 취입 랜스를 통하여 용융조 내로 취입하는 단계;(i) pre-heated iron ores in the form of granular coal, limestone, and iron ores, usually in the form of iron ores having a main dimension less than 6 mm, at a feed point into the ingot lance, preheated iron ores, typically at a temperature of at least 300 ° C, Accepting;
(ii) 제련 용기 내의 용융조 위의 가스 상부 공간 내로 산소 함유 가스(통상적으로, 고온 산소 부화 공기 또는 저온 공업용 산소)를 취입하여, 조 내에서의 제련 반응을 지속시키기 위해 상부 공간 내의 가연성 가스의 연소를 통해 열을 발생시키는 단계;(ii) an oxygen-containing gas (typically, hot oxygen-enriched air or low-temperature industrial oxygen) is blown into the upper space of the gas in the smelting vessel in the smelting vessel so that the flammable gas in the upper space Generating heat through combustion;
(iii) 제련 반응을 지속시키기 위해 열이 상부 공간으로부터 조로 전달되도록 용융조로부터의 상승한 후 하강하는 액적 및 비산물을 통하여 조/슬래그 분수를 발생시키는 단계;(iii) generating a coarse / slag fraction through ascending and descending droplets and non-products from the molten bath so that heat is transferred from the upper space to the bath to continue the smelting reaction;
(iv) 전로를 통하여 용철을 반-연속적으로 또는 연속적으로 제거하고, 용기의 측벽에 장착된 수냉식 슬래그 태핑 장치를 통하여 슬래그를 주기적으로 제거하는 단계;(iv) semi-continuously or continuously removing the molten iron through the converter, and periodically removing the slag through a water-cooled slag tapping device mounted on the side wall of the vessel;
(v) 제련 용기로부터 배출되는 용해로 오프가스를 약 300? 미만 그리고 통상 200?초과로 냉각시키고, 분진 입자를 제거하고, 2 내지 4 MJ/Nm3 (LHV 기준) 범위의 발열량을 갖는 저온 청정 연료 가스를 발생시키는 단계;(v) The off-gas discharged from the smelting vessel is about 300? ? Less than 200 and typically cooled to excess, the method comprising: removing dust particles, and generates a low-temperature clean fuel gas with a heating value of from 2 to 4 MJ / Nm 3 range (LHV basis);
(vi) 연료 가스의 적어도 일부분, 통상적으로 15%와 35% 사이의 연료 가스를 약 300°C미만의 온도로 광석 예열기로 직접적으로 (압력이 예열기의 작동에 충분한 경우) 또는 승압식 블로어 또는 압축기를 통하여 (가스 압력이 충분하지 않은 경우) 공급하는 단계;(vi) directing at least a portion of the fuel gas, typically between 15% and 35% of the fuel gas, directly into the ore preheater to a temperature below about 300 ° C (if the pressure is sufficient for operation of the preheater) (If the gas pressure is not sufficient);
(vii) 이러한 연료 가스를 통상적으로 분철광석과 같은 과립 철광석인 철광석 공급 재료와 직접 접촉된 공기 또는 산소 부화 공기와 연소시키고, 철광석 공급 재료를 600 내지 1000? 범위의 온도로 가열시키는 단계; 및(vii) burning such fuel gas with air or oxygen enriched air that is in direct contact with the iron ore feedstock, typically granular iron ore, such as minute iron ore, and supplying the iron ore feedstock in the range of 600-1000? Heating to a temperature in the range; And
(viii) 결과적인 고온 금속 함유 재료를 (통상적으로 고온 락 호퍼 시스템을 통하여) (i) 단계에서 설명된 제련 용기 내로 공급하는 단계를 포함할 수 있다.(viii) supplying the resulting hot metal-containing material (typically via a hot lock hopper system) into the smelting vessel described in step (i).
또한, 본 발명은, 금속 함유 공급 재료로부터 용융 금속을 생성하는 2단 용융조 기반 제련 공정용 장치에 있어서, (a) 금속 함유 공급 재료를 예열하는 예열기, 및 (b) 용융 금속 및 용융 슬래그의 형태인 용융 재료의 조를 포함하고, 용융조 내에서의 가스 발생을 통하여 조/슬래그 분수를 발생시키고, 오프가스를 발생시키고, 용융조 내에서 예열기로부터의 예열된 금속 함유 공급 재료를 제련하여, 용융 금속을 형성하는 제련 용기; 및 (c) 제련 용기로부터 배출되는 오프가스를 냉각시키고, 예열기 내에서의 금속 함유 공급 재료의 예열을 위한 연료 가스로서의 사용을 위해 300°C미만 그리고 통상 200°C초과의 온도의 냉각된 오프가스를 예열기로 공급하는 오프가스 처리 시스템을 포함하는 장치를 제공한다.The present invention also relates to a two stage molten bath based smelting apparatus for producing molten metal from a metal containing feedstock, comprising: (a) a preheater for preheating the metal containing feedstock; and (b) a preheater for preheating the molten metal and molten slag Slag fraction through the generation of gas in the melting vessel, generating off-gas, smelting the preheated metal-containing feed material from the preheater in the melting vessel, A smelting vessel forming a molten metal; And (c) cooling the off-gas from the smelting vessel and cooling off-gas at a temperature of less than 300 ° C and typically greater than 200 ° C for use as a fuel gas for preheating the metal- And an off-gas treatment system for supplying the pre-heater to the preheater.
오프가스 처리 시스템은 습식 세정 집진 장치를 포함할 수 있다.The off-gas treatment system may include a wet scrubbing device.
오프가스 처리 시스템은 건식 집진 장치 또는 전기 집진 장치로 이어지는 가스 냉각기를 포함할 수 있다.The off-gas treatment system may include a gas cooler leading to a dry dust collector or an electrostatic precipitator.
오프가스 처리 시스템은 임의의 다른 적합한 시스템일 수 있다.The off-gas treatment system may be any other suitable system.
본 발명에 따른 2단 직접 제련 공정 및 장치가 첨부된 도면을 참조로 단지 예로서 더 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 "냉간 결합(cold coupling)" 모드에서 작동하도록 구성되는 HIsmelt 직접 제련 계통도의 일 실시예를 도시하는 도면이다.
도 2은 본 발명에 따른 "냉간 결합(cold coupling)" 모드에서 작동하도록 구성되는 HIsmelt 직접 제련 계통도의, 오직 하나의 실시예가 아닌, 다른 실시예를 도시하는 도면이다.The two-stage direct smelting process and apparatus according to the present invention will be further described by way of example only with reference to the accompanying drawings.
1 is a diagram illustrating one embodiment of a HIsmelt direct smelting system configured to operate in a "cold coupling" mode in accordance with the present invention.
Figure 2 is a diagram illustrating another embodiment of the HIsmelt direct smelting system configured to operate in the "cold coupling" mode according to the present invention, but not in only one embodiment.
도 1은 "냉간 결합" 모드에서 작동하도록 구성되는 HIsmelt 직접 제련 공정 계통도를 도시한다.Figure 1 shows a HIsmelt direct smelting process flow diagram configured to operate in a "cold junction" mode.
철광석(1)(일부 용재(flux) 재료와 선택적으로 혼합됨)의 형태인 금속 함유 공급 재료가, 이 예에서는 순환 유동층이지만 임의의 다른 적합한 예열기일 수 있는 광석 예열기(2) 내로 공급된다. 약 850?의 고온 철광석이 유동층의 저부로부터 제거되어, 멀티클론 분리기(multiclone separator)(24)로부터의 분진 중 적은 비율의 분진과 함께 고온 락 호퍼(lock hopper) 시스템(3) 내로 공급된다. 그런 다음, 고온 광석은 락 호퍼 시스템(3)으로부터 제련 용기(7) 내의 취입 랜스(injection lance)(6)로 공급된다. 제련 용기(7) 내의 상부 공간 압력은 약 0.8 내지 1.0 bar g로 유지된다. 고온 광석은 (석탄/용재와 혼합되기 전에) 약 400 내지 700?에서 랜스(6) 내의 공급 지점에 도달한다.A metal-containing feedstock in the form of iron ore 1 (optionally mixed with some flux material) is fed into the ore preheater 2, which in this example is a circulating fluidized bed, but can be any other suitable preheater. Hot iron ore of about 850? Is removed from the bottom of the fluidized bed and fed into the hot
석탄(4) 및 용재(5)도 취입 랜스(6) 내로 공급되며, 석탄은 먼저 건조되고 미분탄기에서 분쇄된 것이다.The coal 4 and the
고체 취입 랜스(6)는 모든 고체를 조(bath) 내로 취입하며, 전술한 바와 같은 정상적인 HIsmelt 공정에 따라 제련이 이루어진다.The solid blowing lance 6 blows all solids into the bath and is smelted according to the normal HIsmelt process as described above.
용융 금속(8)은 전로(forehearth)를 통하여 배출되며, 슬래그(9)는 수냉식 슬래그 노치를 통하여 배출된다.The molten metal 8 is discharged through a forehearth, and the slag 9 is discharged through a water-cooled slag notch.
산소 플랜트(10)로부터의 공업용 산소 및 공기(11)는, 압축 후, 열풍로(12) 내에서 혼합되고 (통상) 1200°C 및 35 내지 40 체적 퍼센트의 산소로 가열된다. 이러한 열풍 흐름(13)은 제련 용기(7) 내로 수직하게 연장되는 상부 랜스(22)를 통하여 제련 용기(7)의 상부 공간으로 유입되어, 제련 공정용 열을 발생시키기 위해 제련 용기(7) 내에서 발생된 공정 가스를 연소시킨다.The industrial oxygen and
고온(통상적으로 1000°C보다 훨씬 높음)에서 높은 유량으로 제련 용기(7)로부터 배출되는 화살표(14)로 나타낸 오프가스의 흐름은 연료 가스로서의 사용을 위해 오프가스를 냉각시키고 세정시키는 오프가스 처리 시스템 내에서 직접 처리된다.The flow of off-gas, indicated by
보다 구체적으로, 고온 오프가스가 후드(15) 내에서 냉각된 이후에 습식 세정 집진 장치(wet scrubber)(16) 내에서 세정된다. 150 내지 300? 범위 내의 온도, 통상적으로 약 250?의 온도 및 통상적으로 2 내지 4 MJ/Nm3(LHV 기준) 범위 내의 발열량을 가진 청정 가스(17)는 0.4 내지 0.5 bar g의 공칭 압력으로 제어되며, 그런 다음, 후술하는 세 부분으로 분할된다.More specifically, after the hot off-gas is cooled in the
(i) 광석 예열기(2)로 덕트를 통하여 직접적으로 이송되거나(압력이 충분한 경우), 블로어 또는 압축기를 통하여 간접적으로 이송되는(압력이 매우 낮은 경우) 연료 가스(18). 연료 가스(18)는 제련 용기(7)로부터의 유동 중 10 내지 40%, 통상적으로 10 내지 30%, 보다 통상적으로 20%를 포함하며, 광석 예열기(2)로 유입하는 철광석을 예열하기 위한 열을 발생시키기 위해 (광석 예열기(2) 내에서) 공기(19)와 연소된다.(i) Fuel gas (18), either directly delivered through the duct to the ore preheater (2) (if pressure is sufficient), or indirectly delivered through the blower or compressor (if the pressure is very low). The fuel gas 18 comprises 10 to 40%, typically 10 to 30%, and more typically 20% of the flow from the
(ii) 열풍로(12)를 점화시키는 데에 사용되는 연료 가스(20).(ii) a fuel gas (20) used to ignite the hot air path (12).
(iii) 스팀 및 발전을 위해 폐열 보일러(23) 내에서 연소되는 연료 가스(21).(iii) fuel gas (21) burned in the waste heat boiler (23) for steam and power generation.
도 2는 "냉간 결합" 모드의 가능한 오직 하나의 실시예가 아닌, 제2 실시예에서 구성되는 HIsmelt 직접 제련 계통도를 도시한다.Figure 2 shows a HI smelt direct smelting system constructed in a second embodiment, but not one possible embodiment of the "cold junction" mode.
철광석(201)(선택적으로 일부 용재 재료와 혼합됨)이, 이 예에서는 순환 유동층인 광석 예열기(202) 내로 공급된다. 약 850?의 고온 철광석이 유동층의 저부로부터 제거되어, 멀티클론 분리기(226)로부터의 분진 중 적은 비율의 분진과 함께 고온 락 호퍼 시스템(203) 내로 공급된다. 그런 다음, 고온 광석은 락 호퍼 시스템으로부터 제련 용기(207) 내의 취입 랜스(206)로 공급된다. 제련 용기(207) 내의 상부 공간 압력은 약 0.8 내지 1.0 bar g로 유지된다. 고온 광석은 (석탄/용재와 혼합되기 전에) 약 400 내지 700?에서 랜스(206) 내의 공급 지점에 도달한다.Iron ore 201 (optionally mixed with some ligneous material) is fed into
석탄(204) 및 용재(205)도 취입 랜스(206) 내로 공급되며, 석탄은 먼저 건조되고 미분탄기에서 분쇄된 것이다.The
고체 취입 랜스(206)는 모든 고체를 조 내로 취입하며, 전술한 바와 같은 정상적인 HIsmelt 공정에 따라 제련이 이루어진다.The
용융 금속(208)은 전로를 통하여 배출되며, 슬래그(209)는 수냉식 슬래그 노치를 통하여 배출된다.The
산소 플랜트(210)로부터의 공업용 산소 및 공기(211)는, 압축 후, 열풍로(212) 내에서 혼합되고 (통상) 1200°C 및 35 내지 40 체적 퍼센트의 산소로 가열된다. 이러한 열풍 흐름(213)은 제련 용기(207) 내로 수직으로 연장되는 상부 랜스(228)를 통하여 제련 용기(207)의 상부 공간으로 유입되어, 제련 공정용 열을 발생시키기 위해 제련 용기(207) 내의 공정 가스를 연소시킨다.The industrial oxygen and air 211 from the oxygen plant 210 is mixed in the
고온에서 높은 유량으로 제련 용기(207)로부터 배출되는 화살표(214)로 나타낸 오프가스의 흐름은 연료 가스로서의 사용을 위해 오프가스를 냉각시키고 세정시키는 오프가스 처리 시스템 내에서 직접 처리된다.The flow of off-gas, indicated by
보다 구체적으로, 고온 오프가스는 후드(215)에서 약 800 내지 1000°C로 냉각된 이후에, (a) 제련 용기(207)로부터의 유동 중 약 10 내지 40%, 통상적으로 10 내지 30%, 보다 통상적으로 20%를 포함하는 일 부분(216), 및 (b) 잔여를 포함하는 두 번째 부분(221)으로 분할된다.(A) about 10 to 40%, typically 10 to 30%, of the flow from the
그런 다음, 가스 흐름(216)은 가스 냉각기(217) 내에서 150 내지 300?의 범위, 통상적으로 약 250?의 온도로 냉각된 이후에, 분진이 집진 장치(bag house)(218) 내에서 제거된다. 그런 다음, 용해로 상부 공간의 압력보다 낮은 약 0.1 bar g의 압력과 통상적으로 2 내지 4 MJ/Nm3(LHV 기준) 범위 내의 발열량에서의 저온의 청정 가스(219)가, 공기(220)와 연소되는 광석 예열기(202)로 직접 공급된다.The
약 250°C의 온도 및 통상적으로 2 내지 4 MJ/Nm3(LHV 기준) 범위의 발열량의 청정 연료 가스 흐름(223)을 생성하기 위해, 가스 흐름(221)은 습식 세정 집진 장치(222) 내에서 냉각되고 세정된다. 그런 다음, 이러한 가스는:The
(i) 열풍로(212)를 점화시키는 데에 사용되는 연료 가스(224).(i) the
(ii) 스팀 및 발전을 위해 폐열 보일러(230) 내에서 연소되는 연료 가스(225)로 분할된다.(ii) a
본 발명에 따라 "냉간 결합" 모드에서 작동하도록 구성되는 HIsmelt 직접 제련 공정의 상술한 실시예는 HIsmelt 공정용의 현재의 작동 모드를 효과적으로 대체한다.The above described embodiment of the HIsmelt direct smelting process configured to operate in the "cold junction" mode in accordance with the present invention effectively replaces the current operating mode for the HIsmelt process.
본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 도면을 참조로 설명된 본 발명의 공정의 실시예에 대한 다양한 변형예가 이루어질 수 있다.Various modifications may be made to the embodiments of the process of the present invention described with reference to the drawings without departing from the spirit and scope of the invention.
예로서, 실시예는 HIsmelt 직접 제련 공정의 맥락에서 설명되지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 금속 함유 공급 재료 예열 단계 및 제련 단계를 포함하는 임의의 2단 용융조 기반 제련 공정으로 확장되는 것으로 쉽게 이해될 수 있다.By way of example, although the embodiment is described in the context of a HIsmelt direct smelting process, the present invention is not limited to this, but rather extends to any two-stage smelter-based smelting process, including a metal containing feedstock preheat and smelting step .
예로서, 실시예는 철광석의 제련의 맥락에서 설명되지만, 본 발명은 이러한 재료에 한정되지 않으며 임의의 적합한 금속 함유 재료로 확장되는 것으로 쉽게 이해될 수 있다.By way of example, although the embodiments are described in the context of smelting iron ore, the present invention is not limited to such materials and can be readily understood to extend to any suitable metal-containing material.
Claims (9)
(a) 예열기 내에서 금속 함유 공급 재료를 예열하는 단계, 및
(b) 예열된 금속 함유 공급 재료 및 고체 탄소질 재료를 제련 용기 내로 취입하는 단계를 포함하고, 제련 용기는, 용융 금속 및 용융 슬래그 형태의 용융 재료의 조를 포함하고, 용융조 내의 가스 발생을 통하여 조/슬래그 분수를 발생시키고, 오프가스를 발생시키고, 용융조 내에서 금속 함유 공급 재료를 제련하여, 용융 금속을 형성하며, 예열 단계는 300? 미만의 온도에서 예열 단계(a)로 공급되는 연료 가스를 연소시키는 것에 의해 금속 함유 공급 재료를 예열하는 단계를 포함하고, 연료 가스는 제련 용기로부터 배출되는 오프가스로부터 생성되는, 공정.A two-stage melt-base smelting process for producing molten metal from a metal-containing feedstock,
(a) preheating the metal containing feed material in the preheater, and
(b) blowing the preheated metal-containing feedstock material and solid carbonaceous material into a smelting vessel, wherein the smelting vessel comprises a bath of molten material in the form of molten metal and molten slag, To produce a coarse / slag fraction, to generate off-gas, to refine the metal-containing feed material in the melting tank to form molten metal, Containing feedstock by burning the fuel gas supplied to the pre-heating step (a) at a temperature of less than < RTI ID = 0.0 > 100 C < / RTI >
제련 용기로부터 배출되는 오프가스를 300? 미만의 온도로 냉각시키는 단계를 포함하는 공정.The method according to claim 1,
The off-gas discharged from the smelting vessel is 300? ≪ / RTI >
예열 단계(a) 이전에 오프가스를 세정시키는 단계를 포함하는 공정.3. The method of claim 2,
(A) before the preheating step (a).
습식 세정 집진 장치 내에서 오프가스를 냉각시키고 세정시키는 단계를 포함하는 공정.The method of claim 3,
And cooling and cleaning the off-gas within the wet scrubbing apparatus.
가스 냉각기 내에서 오프가스를 냉각시키는 단계 및 건식 집진 장치 또는 전기 집진 장치(electrostatic precipitator) 내에서 오프가스를 세정시키는 단계를 포함하는 공정.The method of claim 3,
Cooling the off-gas in a gas cooler, and cleaning the off-gas in a dry dust collector or electrostatic precipitator.
예열 단계에서 요구되는 오프가스의 압력을 조절하는 단계를 포함하는 공정.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
And adjusting the pressure of the off-gas required in the pre-heating step.
금속 함유 공급 재료가 철광석인 경우에 후술하는 단계:
(i) 과립 석탄, 용재 및 예열된 철광석을 취입 랜스를 통하여 용융조 내로 취입하는 단계;
(ii) 제련 용기 내의 용융조 위의 가스 상부 공간 내로 산소 함유 가스를 취입하고, 조 내에서의 제련 반응을 지속시키기 위해 상부 공간 내의 가연성 가스의 연소를 통해 열을 발생시키는 단계;
(iii) 제련 반응을 지속시키기 위해 열이 상부 공간으로부터 조로 전달되도록 용융조로부터의 상승한 후 하강하는 액적 및 비산물을 통하여 조/슬래그 분수를 발생시키는 단계;
(iv) 전로를 통하여 용철을 반-연속적으로 또는 연속적으로 제거하고, 용기의 측벽에 장착된 수냉식 슬래그 태핑 장치를 통하여 슬래그를 주기적으로 제거하는 단계;
(v) 제련 용기로부터 배출되는 용해로 오프가스를 300°C 미만으로 냉각시키고, 분진 입자를 제거하고, 2 내지 4 MJ/Nm3 (LHV 기준) 범위의 발열량을 갖는 저온 청정 연료 가스를 발생시키는 단계;
(vi) 연료 가스 중 적어도 일부를 직접적으로 또는 승압식 블로어 또는 압축기를 통하여 광석 예열기로 공급하는 단계;
(vii) 연료 가스를 철광석 공급 재료와 직접 접촉된 공기 또는 산소 부화 공기와 연소시키고, 철광석 공급 재료를 600 내지 1000°C 범위의 온도로 가열시키는 단계; 및
(viii) 결과적인 고온 금속 함유 재료를 (i) 단계의 제련 용기로 공급하는 단계를 포함하는 공정.7. The process according to any one of claims 1 to 6,
When the metal-containing feed material is iron ore, the following steps are performed:
(i) blowing granular coal, cast iron and preheated iron ores through a blowing lance into the smelting furnace;
(ii) blowing the oxygen-containing gas into the upper space of the gas in the melting vessel in the smelting vessel and generating heat through combustion of the combustible gas in the upper space to sustain the smelting reaction in the vessel;
(iii) generating a coarse / slag fraction through ascending and descending droplets and non-products from the molten bath so that heat is transferred from the upper space to the bath to continue the smelting reaction;
(iv) semi-continuously or continuously removing the molten iron through the converter, and periodically removing the slag through a water-cooled slag tapping device mounted on the side wall of the vessel;
(v) cooling the off-gas off-gas discharged from the smelting vessel to less than 300 ° C, removing dust particles, and generating low temperature clean fuel gas having a calorific value in the range of 2 to 4 MJ / Nm 3 (LHV standard) ;
(vi) supplying at least a portion of the fuel gas directly or through a pressurized blower or compressor to an ore preheater;
(vii) burning the fuel gas with air or oxygen enriched air in direct contact with the iron ore feed material, and heating the iron ore feed material to a temperature in the range of 600 to 1000 ° C; And
(viii) supplying the resulting hot metal-containing material to the smelting vessel of step (i).
(vi) 단계는 연료 가스 중 15%와 35% 사이의 연료 가스를 광석 예열기로 공급하는 단계를 포함하는, 공정.8. The method of claim 7,
(vi) comprises supplying fuel gas between 15% and 35% of the fuel gas to the ore preheater.
(a) 금속 함유 공급 재료를 예열하는 예열기, 및
(b) 용융 금속 및 용융 슬래그의 형태인 용융 재료의 조를 포함하고, 용융조 내에서의 가스 발생을 통하여 조/슬래그 분수를 발생시키고, 오프가스를 발생시키고, 용융조 내에서 예열기로부터의 예열된 금속 함유 공급 재료를 제련하여, 용융 금속을 형성하는 제련 용기; 및
(c) 제련 용기로부터 배출되는 오프가스를 냉각시키고, 예열기 내에서의 금속 함유 공급 재료의 예열을 위한 연료 가스로서의 사용을 위해 300?미만의 온도의 냉각된 오프가스를 예열기로 공급하는 오프가스 처리 시스템을 포함하는 장치.An apparatus for a two stage molten-bath-based smelting process for producing molten metal from a metal-containing feedstock,
(a) a preheater for preheating the metal containing feedstock, and
(b) a bath of molten material in the form of molten metal and molten slag, generating a coarse / slag fraction through the generation of gas in the molten bath, generating offgas, and preheating A smelting vessel for smelting the molten metal-containing feed material to form molten metal; And
(c) an off-gas treatment to cool the off-gas discharged from the smelting vessel and supply the cooled off-gas at a temperature of less than 300 [deg.] to a preheater for use as fuel gas for preheating the metal- A system comprising a system.
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