Спосіб і пристрій для введення тонкодисперсного матеріалу у псевдозріджений шар відновного агрегату із псевдозрідженим шаром

тонкодисперсний матеріал (4) і введені за допомогою транспортного трубопроводу (40) тонкодисперсні вихідні речовини (41), що містять оксид заліза, відновлюються, відновний газ (20) видаляється у вигляді відхідного газу (12) з відновного агрегату (55) із псевдозрідженим шаром. Напрямок потоку тонкодисперсних вихідних речовин (41), що містять оксид заліза, і відновного газу (20) в показаному на фіг. 3 способі, FINEX®способі, є протилежним. Тоді як відновний газ (20) з відновного агрегату (53) із псевдозрідженим шаром послідовно проходить через відновні агрегати (1), (54) і (55) із псевдозрідженим шаром, відновлені тонкодисперсні вихідні речовини (41), що містять оксид заліза, і відновлені залізовмісні частинки, які містяться у тонкодисперсному матеріалі, транспортуються за допомогою транспортного трубопроводу (40) у протилежному напрямі, щоб, кінець кінцем, як напівфабрикати (21) заліза і/або напівфабрикати (60) заліза виводитися через випускний трубопровід (36) з відновного агрегату (53) із псевдозрідженим шаром. Не описані тут і показані на фіг. 2 ознаки відповідають ознакам, описаним із посланням на фіг 1. На фіг. 3 схемно і як приклад показані, на додаток до фіг. 1 і фіг. 2, різні джерела походження газоподібного палива (10), транспортувального газу (27) і тонкодисперсного матеріалу (4). Винесені по випускному трубопроводу (36) з представленого на фіг. 2 відновного агрегату (53) із псевдозрідженим шаром напівфабрикати (21) заліза як DRI перед використанням 11 UA 113433 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 перетворюються в агрегаті (22) відновної плавки у HCI (43) - залізо гарячого пресування - або у брикети (44), які завантажуються за допомогою завантажувального пристрою (42) в агрегат (22) відновної плавки. Там HCI (43) або брикети (44) при додаванні кисневмісного газу (8) вуглецевмісних енергоносіїв (23), наприклад, кускового вугілля, при утворенні відновного газу (20) розплавляються у рідкий чавун (17) або рідкі сталеві напівфабрикати (18) і виносяться з агрегату (22) відновної плавки. Виведений з агрегату (22) відновної плавки запилений відновний газ (20) знепилюється у пристрої (49) сухого пиловловлювання, і перша часткова кількість знепиленого відновного газу (20) вводиться у завантажувальний пристрій (42), щоб уникнути зворотного окислення введених у завантажувальний пристрій (42) напівфабрикатів заліза (21). Введена у завантажувальний пристрій (42) перша часткова кількість знепиленого відновного газу (20) виводиться з нього у вигляді доменного газу (34) і, при необхідності, після мокрого очищення у скрубері (47) подається до пристрою (35) видалення CО 2. Друга часткова кількість знепиленого відновного газу (20) піддається мокрому очищенню у скрубері (46) для одержання охолоджувального газу (32), перш ніж він змішується з виведеним з агрегату (22) відновної плавки відновним газом (20) перед його знепилюванням у пристрої (49) сухого пиловловлювання. Третя часткова кількість знепиленого відновного газу (20) повертається у щонайменше один з представлених на фіг. 2 відновних агрегатів (53, 1, 54, 55) із псевдозрідженим шаром, тоді як четверта часткова кількість знепиленого відновного газу (20) піддається мокрому очищенню у скрубері (45). Перша часткова кількість відхідного газу (12), яка відводиться з показаного на фіг.2 відновного агрегату (55) із псевдозрідженим шаром, після очищення у пристрої (11) сухого пиловловлювання піддається видаленню CO2 у пристрої (35) видалення CO2 для формування CO2-збідненого отриманого газу (30) і СО2-збагаченого залишкового газу (31). Друга часткова кількість виведеного з відновного агрегату (55) із псевдозрідженим шаром відхідного газу (12) випускається без попереднього видалення CO 2 як газ (33), що виводиться з FINEX-системи. Отримуваний газ (30) додається до виведеного з агрегату (22) відновної плавки запиленого відновного газу (20) перед його знепилюванням у пристрої (49) сухого пиловловлювання. Наприклад, отримуваний газ (30), залишковий газ (31), охолоджувальний газ (32), газ (33), що виводиться, доменний газ (34) і відхідний газ (12) застосовуються, щонайменше частково, як як газоподібне паливо (10), так і як транспортувальний газ (27). Тонкодисперсний матеріал (4), відокремлений при знепилюванні продувального газу (50) у пристрої (48) сухого пиловловлювання або при знепилюванні відведеного з агрегату (22) відновної плавки відновного газу (20) у пристрої (49) сухого пиловловлювання, подається, наприклад, за допомогою трубопроводу (38) підведення пилу у накопичувальний пристрій (13). У разі потреби, відокремлений у скруберах (45), (46) і (47) шлам, при необхідності після його сушки, направляється як тонкодисперсний матеріал (4) також по трубопроводу (38) підведення пилу у накопичувальний пристрій (13). Хоча винахід детально описаний і проілюстрований за допомогою переважних прикладів виконання, проте винахід не обмежений розкритими прикладами, і інші варіанти можуть бути отримані на цій основі фахівцем в даній області без відхилення від об'єму захисту даного винаходу. Список посилальних позицій 1 відновний агрегат із псевдозрідженим шаром 2 пальник 3 трубопровід підведення матеріалу 4 тонкодисперсний матеріал 5 внутрішній простір 6 трубопровід введення 7 трубопровід підведення газу 8 кисневмісний газ 9 трубопровід підведення палива 10 паливо 11 пристрій сухого пиловловлювання 12 відхідний газ 13 накопичувальний пристрій 14 пристрій регулювання тиску 15 газова атмосфера 16 пневматичний транспортувальний пристрій 17 рідкий чавун 18 рідкі сталеві напівфабрикати 12 UA 113433 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 19 добавки 20 відновний газ 21 напівфабрикати заліза 22 агрегат відновної плавки 23 вуглецевмісний енергоносій 24 псевдозріджений шар 25 вільний простір 26 пристрій теплообміну 27 транспортувальний газ 28 вуглецевмісний газ 29 пристрій пресування 30 отримуваний газ 31 залишковий газ 32 охолоджувальний газ 33 газ, що виводиться 34 доменний газ 35 пристрій видалення СО2 36 випускний трубопровід 37 трубопровід відновного газу 38 трубопровід підведення пилу 39 підвідний трубопровід 40 транспортний трубопровід 41 тонкодисперсні вихідні речовини, що містять оксид заліза 42 завантажувальний пристрій 43 HCI (залізо гарячого пресування) 44 брикети 45 скрубер 46 скрубер 47 скрубер 48 пристрій сухого пиловловлювання 49 пристрій сухого пиловловлювання 50 продувальний газ 51 тверда речовина 52 трубопровід підведення твердої речовини 53 відновний агрегат із псевдозрідженим шаром 54 відновний агрегат із псевдозрідженим шаром 55 відновний агрегат із псевдозрідженим шаром 56 пальник 57 пальник 58 пальник 59 транспортувальний газ 60 продукти заліза ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 45 50 55 60 1. Спосіб введення тонкодисперсного матеріалу (4), який включає частинки, що містять оксид заліза, у відновний агрегат для відновлення частинок, що містять оксид заліза, за допомогою відновного газу, що підводять ззовні, який відрізняється тим, що відновний агрегат є відновним агрегатом (1) із псевдозрідженим шаром (24), що температура у псевдозрідженому шарі (24) є нижчою за температуру плавлення тонкодисперсного матеріалу (4) і складає більше ніж 300 °C, переважно більше ніж 400 °C, особливо переважно більше ніж 500 °C і менше ніж 900 °C, переважно менше ніж 850 °C, особливо переважно менше ніж 800 °C, що тонкодисперсний матеріал (4) вводять за допомогою пальника (2) безпосередньо у псевдозріджений шар (24) і/або у вільний простір (25) над псевдозрідженим шаром (24), причому тонкодисперсний матеріал (4) під час введення за допомогою витікаючого від пальника (2) полум'я на його поверхні оплавляють і агломерують з утворенням агломератів, тоді як агломерати за допомогою відновного газу, що протікає знизу вверх через відновний агрегат, утримують у зваженому стані, а оксидозалізовмісні частинки, що містяться в агломератах, відновлюють за допомогою відновного газу, і що агломерати після відновлення оксидозалізовмісних частинок, які містяться в них, виводять з відновного агрегату (1) із псевдозрідженим шаром. 13 UA 113433 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що щонайменше часткова кількість тонкодисперсного матеріалу (4) надходить з пиловловлювального пристрою, зокрема пристрою (11) сухого пиловловлювання, агрегату відновного плавлення і/або установки прямого відновлення. 3. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що щонайменше при частковій кількості тонкодисперсного матеріалу (4), який включає частинки, що містять оксид заліза, під час введення за допомогою пальника (2) здійснюють збільшення пористості частинок, що містять оксид заліза, і/або сушіння тонкодисперсного матеріалу (4). 4. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що тонкодисперсний матеріал (4) транспортують пневматично за допомогою транспортувального газу (27) до пальника (2). 5. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що частинки, які містять оксид заліза, включають залізорудний дрібняк. 6. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що тонкодисперсний матеріал (4) містить вуглецевмісні речовини (28) і/або транспортують при температурі переважно більше ніж 150 °C, до пальника (2). 7. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що пальник (2) працює з газоподібним паливом (10) і/або рідким паливом (10), і/або твердим паливом (10), і/або з кисневмісним газом (8), причому при роботі пальника (2) з паливом (10) газоподібне паливо (10) містить щонайменше один технологічний газ, який виділяють в рамках процесу виробництва чавуну. 8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що газоподібне паливо (10) і/або тверде паливо (10) після виходу з пальника (2) щонайменше частково окислюють з кисневмісним газом (8). 9. Спосіб за п. 7 або 8, який відрізняється тим, що тверде паливо (10) транспортують до пальника (2) за допомогою транспортувального газу (59), причому транспортувальний газ (59) містить щонайменше один технологічний газ, який виділяють в рамках процесу виробництва чавуну. 10. Спосіб за п. 8 або 9, який відрізняється тим, що щонайменше часткову кількість газоподібного палива (10) і/або щонайменше часткову кількість кисневмісного газу (8) застосовують як транспортувальний газ (27) для пневматичного транспортування тонкодисперсного матеріалу (4) до пальника (2). 11. Спосіб за будь-яким з пп. 7-10, який відрізняється тим, що при роботі пальника (2) виключно з кисневмісним газом (8) кисневмісний газ (8) з газовою атмосферою, що містить водень і/або окисел вуглецю, і/або метан, і/або вуглеводні, перетворюють у відновному агрегаті (1). 12. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що до пальника (2) подають щонайменше одну тверду речовину (51), зокрема вуглецеві і/або вуглеводневі носії, такі як коксовий дрібняк і/або вугільний дрібняк, який додатково до тонкодисперсного матеріалу (4), який включає частинки, що містять оксид заліза, за допомогою пальника (2) вводять у відновний агрегат (1). 13. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що тонкодисперсний матеріал (4) перед введенням у псевдозріджений шар (24) і/або у вільний простір (25) над псевдозрідженим шаром (24) акумулюють у накопичувальному пристрої (13) і, при необхідності, потім подають у співвіднесений з накопичувальним пристроєм (13) пристрій (14) для регулювання тиску. 14. Застосування пристрою, який містить щонайменше один відновний агрегат, причому є щонайменше один пальник (2) з трубопроводом (3) підведення матеріалу для підведення тонкодисперсного матеріалу (4), який включає частинки, що містять оксид заліза, у пальник (2), відновний агрегат є відновним агрегатом (1) із псевдозрідженим шаром, пальник (2) сполучається з внутрішнім простором (5) відновного агрегату (1) із псевдозрідженим шаром, пальник (2) містить трубопровід (6) введення для введення тонкодисперсного матеріалу (4) у внутрішній простір (5) відновного агрегату (1) із псевдозрідженим шаром, для здійснення способу за будь-яким із попередніх пунктів. 15. Застосування способу за будь-яким з попередніх пунктів 1-13 для виробництва рідкого чавуну (17) або рідких сталевих напівфабрикатів (18) за допомогою процесу відновного плавлення в агрегаті (22) відновної плавки, причому тонкодисперсний матеріал (4) згідно з винаходом вводиться у відновний агрегат, який виконаний як відновний агрегат (1) із псевдозрідженим шаром (24), і тонкодисперсний матеріал (4), при необхідності з додаванням 14 UA 113433 C2 5 добавок (19) і тонкодисперсних оксидозалізовмісних вихідних речовин (41), у відновному агрегаті (1) із псевдозрідженим шаром за допомогою відновного газу (20) щонайменше частково відновлюється до напівфабрикатів заліза (21), і напівфабрикати заліза (21) в агрегаті (22) відновного плавлення, при подачі кисневмісного газу (8) і вуглецевмісних енергоносіїв (23), плавляться при утворенні відновного газу (20) з одержанням рідкого чавуну (17) або рідких сталевих напівфабрикатів (18). 15 UA 113433 C2 16 UA 113433 C2 Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 17