182214. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés vasoxid közvetlen redukciójára
7 182214 8 III. táblázat Gáz Jelölés a rajzon co co2 Ha HaO ch4 Na Kén (ppm) reformált gáz 90 32.9 2.5 51.5 5.1 1.9 6.2 fűtőgáz 82 6.8 1.8 54.3 3.0 28.7 5.4 200 felső gázkeverék 84 17.1 2.1 53.2 3.8 18.1 5.7 121 eltávozó gáz 32 13.4 12.4 34.3 23.4 10.5 6.0 recirkulált gáz 48 16.7 15.5 42.7 4.5 13.1 7.5 Látható, hogy a fémes termékhez hozzávetőlegesen 0,018% kén adódott hozzá a gázzal történt reakció eredményeként. Ez az érték alatta van a 0,03% értéknek, amely a villamos ívkemencében végzett acélgyártáshoz felhasználható közvetlenül redukált vas késztermékre előírt maximális érték. Ha a találmány szerinti eljárás során földgázt és nem a példában bemutatott kokszolókemence gázt alkalmazunk, a felhasznált gáz mennyisége körülbelül a felére csökken, minthogy a földgáz fűtőértéke körülbelül kétszerese a kokszolókemence gázénak. Ez egyúttal azt is jelenti, hogy a felhasznált földgáz kéntartalma csaknem 400 ppm (térfogat) lehet anélkül, hogy a késztermékben elfogadhatatlan menynyiségű kén jelenne meg. Bizonyos gázok, mint például a kokszolókemence gáz vagy könnyű benzingőz, telítetlen szénhidrogéneket tartalmazhatnak, amelyek a katalitikus reformálás során karbonlerakódási problémákat okozhatnak. A jelen találmány szerinti eljárással végzett redukció során a kéntelenítés mellett a telítetlen szénhidrogének is átalakulnak metánná vagy egyéb telített szénhidrogénekké a redukáló kemencében, mielőtt a reformáló csövekbe jutnak. Ezzel az ilyen karbonlerakódással kapcsolatos problémák is teljesen kiküszöbölhetők. Az elmondottakból és a bemutatott példából látható, hogy a találmány szerinti eljárással és berendezéssel a hagyományosnál hatékonyabb és jobb redukálási technológia valósítható meg, amelynek során olyan kéntartalmú gázok is felhasználhatók, amelyeket korábban erre a célra nem lehetett alkalmazni. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás vasoxid közvetlen redukálására, amelynek során — a szemcsés vasoxidot aknakemence felső részébe adagoljuk, — a saját súlyától lefelé mozgó anyaghoz a kemence közepén gáznemű redukáló közeget vezetünk, — a redukáló közeget ellenáramban felfelé vezetjük a kemencében, — a kemence felső részéből az így keletkező torokgázt elvezetjük, lehűtjük és mossuk, majd — a lehűtött és megtisztított torokgázt reformáljuk, azaz katalizátor jelenlétében ismét felmelegítjük, és — redukáló közegként a kemencébe visszavezetjük, azzal 15 jellemezve, hogy — redukáló közegként kéntartalmú gázt: földgázt, kohógázt, vagy kokszolókemence gázt alkalmazunk, — a redukáló gázt legalább 600 °C-ra felmelegítve vezetjük be a kemence középső részébe és 20 — ehhez a gázhoz keverjük hozzá bevezetés előtt a reformált, legalább 750 °C hőmérsékletű gázt. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy — a redukáló gáz és a reformált gáz egy részének keverékét 25 első redukáló közegként vezetjük a kemence középső részébe és — a reformált gáz másik részét második redukáló közegként vezetjük ugyancsak a kemence középső részébe, majd 30 — mindkét bejuttatott közeget ellenáramban felfelé vezetjük a kemencében. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az első redukáló közeget legalább 700 °C-ra melegítjük fel. 35 4. A 2. vagy 3. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a második redukáló közegként alkalmazott reformált gázt legalább 750 °C hőmérsékleten vezetjük be a kemencébe. 5. Berendezés vasoxid közvetlen redukálására aknake- 40 mencével, adagoló és elvezető egységgel, a kemence középső részén elhelyezett gázbevezetővel, felső gázkivezető csonkkal és ehhez csatlakoztatott hűtő-mosó egységgel, valamint a hűtő-mosó egység után kapcsolt reformáló kemencével, amelyben katalizátorral töltött reformáló csövek vannak 45 elhelyezve, azzal jellemezve, hogy — a kemence középső részén elhelyezett első gázbevezető és a redukáló kemence (10) felső része között további, második gázbevezető van kialakítva, — mindkét gázbevezető a reformáló kemencével (56) is ösz- 50 sze van kapcsolva. — a második gázbevezetés ezen kívül még gázforráshoz (74) csatlakoztatott gázhevítővei (70) is össze van kapcsolva. 6. Az 5. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az első gázbevezető és a redukáló kemence 55 (10) alsó része között hűtőrendszer van elhelyezve. * 1 rajz A kiadásért felel a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 84.5594.66-4 Alföldi Nyomda, Debrecen — Felelős vezető: Benkö István igazgató 4
