Установка прямого получения железа

СОЮЗ СОВЕТСК 09) (И) 296 4.(51) С 21 В 13 2. Установка по ч а в щ а я с я те для мокрого аыпеул но в виде труб Вен ныл последовательн пе 1 р о т л им, что устройствавливания выполнтури, установлено или параллельн о фф е ОПИСАНИЕ ИЗОБР к асосоНмУ СЮ 1 Е 1 ВЪСФ(71) Донецкий Филиал Всесоюзногонаучно-исследовательского и проектного института по очистке технологических газов, сточных вод и использованию вторичных энергоресурсов предприятий черной металлургии(54),(57) 1. УСТАНОВКА ПРЯМОГО ПОЛУ-.ЧЕйиЯ ЖЕЛЕЗА, содержащая шахтную печьи газорециркуляционную систему, состоящую из последовательно соединенныхустройства для мокрого пылеулавливания с отстойником, устройства очистки отходящего газа от окислителейкомпрессора и конвертера, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с цельюповышения экономичности установкиза счет сокращения расхода энергиии воды, установка дополнительно снабжена противоточным теплообменником,теплоутнлизационным устройством иаппаратом воздушного охлаждения, приэтом вывод зашламленной воды иэ устройства для мокрого пылеулавливаниясоединен с вводом в отстойник через .противоточный теплообменник, а вывод воды из отстойника соединен черезпротивоточный теплообменник с вводом воды устройства для мокрого пылеулавливания, причем теплоутилизациоиное устройство и аппарат воздушного охлаждения установлены последовательно между устройством длямокрого пылеулавливания и устройством для очистки газа от окислителей.Изобретение относится к прямому получению железа и может быть использовано в металлургии для производства металлизованного сырьяИзвестны установки прямого полу чения железа, содержащие шахтную печь газорецпркуляционную систему, включающую устройства дпя пылеулавливания и охлаждения водой отходящего газа,устройство для удаления СО и - О конверсионную установку 11 .НеДостатком этих установок являет. ся высокий расход энергии на процесс прямого получения железа, который составляет 2,55-3 Гкал/т губчатого железа.Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является установка прямого получения железа, содержащая шахтную печь,газорециркуляционную систему, состоящую из последовательно соединенных устройства для мокрого пыле- улавливания с отстойником, устройства для удаления окислителей компрессора 25 и конвертера 21.Однако известная установка. требует высокого расхода энергии 2,4-2, 7 Гкал/т на процесс восстановления, 10-15 из которого приходится на удаление СО из рецнркулирующего газа, а также большого количества оборотной воды 50 м/т губчатого железа для пыле- улавливания и охлаждения газа и свежей воды 3 и /ч для восполнения по 35 терь.в водном цикле.Целью изобретения является повышение экономичности установки за счет сокращения расхода энергии и воды.40Поставленная цель достигается тем, что установка прямого получения железа, содержащая шахтную печь и газорециркуляционную систему, состоящую из последовательно соединенных уст ройства для мокрого пыпеулавливания с отстойником, устройства очистки отходящего газа от окислителей, компрессора и конвертера, дополнительно снабжена противоточным теплообменни ком, теплоутилизационным устройством. и аппаратом воздушного охлаждения, при этом вывод зашламленной воды из устройства для мокрого пынеулавливания соединен с вводом в отстойник 55 через противоточный теплообмеиник, а вывод воды из отстойника соединен через противоточиый теплообменник с вводом воды устройства для мокрого пы.леулавливания, причем теплоутилизационное устройство и аппарат воздушного охлаждения установлены последо" вательно между устройством для мокрого пылеулавливания и устройством для очистки газа от окислителей,Кроме того, устройство для мокрого пылеулавливания выполнено в виде труб Вентури, установленных последовательно или параллельно.Положительный эффект, заключающийся в снижении расхода энергии и воды, достигается дополнительной установкой противоточного теплообменника, в котором осуществляют охлаждение зашлафленной воды для проведения процессаосветления в отстойнике и нагрев осветленной воды перед подачей ее в устройство для пылеулавливания, что позволяет провести процесс пылеулав-, ливания, например, в трубах Вентури при высокой температуре, сохраняятепловой потенциал газа, при этомрасход воды на процесс пылеулавливания составляет 1,5-3 м/т губчатого железа.В этом случае, рециркулиру. щий газ выходит из устройства пылеулавливания очищенным от пыли при 110170 С (при давлении в шахтной печи 5-20 ата), насыщенный водяными парами в количестве 30 в 4. Тепло рециркулирующего газа используется в дополнительно установленном тепло- утилизационном устройстве, например, для обеспечения процесса очистки газа от СО, полностью исключая потребление тепла со стороны, Окончательное охлаждение газа осуществляют в дополнительно установленном аппарате воздушного охлаждения, при этом выделившийся конденсат иэ конденсатоотводчика направляют в отстойник. Это позволяет полностью исключить потребление свежей воды со стороны и предотвратить зарастание солевыми отложениями устройств для пылеулавливания при высокотемпературной очистке газа от пыли.На чертеже схематично изображена предлагаемая установка прямого получения железа,Установка содержит шахтную печь 1, газорециркуляционную систему, в которой газопроводом отходящего от печи газа последовательно соединены устройство для пылеулавливания 2,теплоутилизационное устройство 3, аппарат 4 воздушного охлаждения с конденсатоотводчиком 5, компрессор 6,адсорбер 7 для очистки газа от СОи конвертер 8. Вывод зашлаипеннойводы из устройства для пыпеулавливания через противоточный теплообменник 9 соединен с ее вводом вотстойник 10, а вывод осветленнойводы иэ отстойника через теплообмен Оник 9 соединен с ее вводом в устройство для пыпеулавливания. Вывод конденсата из конденсатоотводчика 5соединен с вводом конденсата в от,.стойник 10, 15Устройство для очистки газа отСО 2 кроме абсорбера включает такжерегенератор 11, верхняя часть которого соединена с нижней частью абсорбера трубопроводом насыщенного 20абсорбента, а нижняя часть регенератора соединена с верхней частью абсорбера трубопроводом регенерированного абсорбента. Регенератор оборудован кипятильником 12 для нагрева 25абсорбента за счет стороннего тепла.,При использовании кипятильника 12 вткачестве теплоутилизационного устройства ввод греющего агента в кипятильник соединяют с выводом газа изустройства для пылеулавливания, авывод греющего агента из кипятильника с вводом газа в аппарат воздушного охлаждения,Установка прямого получения желе 35за работает следующим образом,Железорудные окатыши поступают вшахтную печь 1 и восстанавливаютсягазом, содержащим, в основном, СО иН . Колошниковый гаэ поступает при :40одавлении 10 ата при 400 С с содержанием водяных паров 25 об,7 из шахтной печи в устройство для пылеулавливания 2, состоящее, например,иэ двух последовательно включенных 45труб Вентури 1 где его очищают водойот пыпи до содержания 2-4 мг/нм гаоэа, при этом газ охлаждается до 140 Сза счет испарения части воды, а содержание водяных паров в газе повышается до 40%. Зашпампенная вода при140 С поступает из устройства нылеулавливания в противоточный теплооб 0иенник 9, где ее охлаждают до 70 Сосветленной водой и направляют в отстойник 10, в который также подаютконденсат из конденсатоотводчика 5,образованный после охлаждения газа. Осветленную воду при 63 оС иэ .отстойника 10 направляют в противоточный теплообменник 9 для нагрева зашламленной водой и при 130 С подают в устройство для пыпеулавливания в коли честве 1,2 л/нм газа, что составляет примерно 2 м/т губчатого железа. Очищенный от пыли газ направляют в теплоутилизационное устройство 3. В качестве такого устройства может быть использован кйпятильник 12 для нагрева абсорбента с целью извлечения иэ него СО, при этом газ охлажодают до 125 С. Окончательное охлаждение газа до 40 С проводят в аппараоте 4 воздушного охлаждения , а конденсат , образованнный при охлаждении газа при 40 С , из коноденсатоотводчика 5 отводят в от-. стойник 1 О.После охлаждения газ подают в компрессор 6, а затем в абсорбер 7 для очистки от СО 2 абсорбентом, в ка. честве которого может быть использо,ван водный раствор моноэтаноламииа. Абсорбент, насыщенный СО, направляют в регенератор 11 для йзвлечения из него СО путем нагрева, для чего подводят тепло в кипятильник 12, используя в качестве теплоносителя очищенньй от пыли горячий рециркули" рующий газ . Регенерированный абсорбент возвращают в абсорбер 7, Очи"щенный от СО, газ разделяют на два потока. Первйй поток поступает в зону охлаждения шахтной печи, а второй в конвертер 8 на смешение с конвертированным газом, полученным методом кислородной конверсии природного газа. Полученный восстановительный газ направляют в зону восстановления шахтной печи.1Установка прямого получения железа по сравнению с известной позволит снизить расход оборотной воды с 50 до.2 мз /т за счет проведения высокотемпературной очистки газа от пыли практически без отвода тепла водой, испольэовать тепло газа для различных нужд, в частности для очистка газа,от СО, что снижает расход тепла на процесс прямого получения железа на 10-157, применить воздушное охлаждение газа, которое является, экологическинанбы ее оправданным способом отвода тепла1133296 Составитель А.Савельев Редактор Н.Джуган Техред ТЛаточка Корректор В.ГирнякЗаказ 9924/25 Тираж 552 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб ., д. 4/5Филиал ППП"Патент", г. Ужгород, ул . Проектная, 4 в атмосферу, ликвидировать потребление свежей воды со стороны, таккак подпитка водной системы осуществляется за счет конденсации водяньвгпаров, попученных из природного газа.