Газификация твердого топлива

Во многих регионах мира имеются значительные запасы низкосортных некоксующихся углей, пригодных для прямого восстановления. По этой причине (а также по причине роста цен и дефицита на природный газ) процессы металлизации с использованием твердого топлива оцениваются как наиболее перспективные. Они могут базироваться как на непосредст­венном использовании угля в качестве восстановителя, так и на восстановительном газе, полученном из угля.

В отличие от газообразного и жидкого топлива твердое топливо можно использовать в процессах металлизации без особой предварительной подготовки.

Газификация твердого топлива для получения восстанови­тельного газа может идти с участием в качестве окисли­телей технологического кислорода, водяного пара, углекис­лого газа по реакциям:

82 Получение губчатого в периодически действующих ретортах.

Металлизация железорудного сырья осуществляется с применением горячего восстановителя. Восстановление происходит в неподвижном слое шихтовых материалов.

Технология процесса заключается в восстановлении газом неподвижного слоя руды или окатышей при давлении ~0,49 МПа и температуре 870-1040С. Нагрев руды и покрытие тепловых затрат на процесс производят за счет физического тепла восстановительного газа, нагреваемого до 980-1240С.

Восстановительных газ получают паровой каталитической конверсией. Конвертированный газ проходит через котел утилизатор и скруббер. Полученный в котле-утилизаторе пар используется для конверсии природного газа и производства электроэнергии, которая питает все насосы и компрессоры установки. Охлажденный и осушенный восстановительный газ поступает в реторту, где происходит охлаждение, окончательное восстановление и науглероживание (до 2%С) губчатого железа.

Выходящий из реторты для охлаждения губки газ охлаждается с целью удаления водяных паров, образовавшихся при окончательном восстановлении материала, подогревается до 710-820С, а затем до 980-1240С в специальных устройствах путем сжигания части газа воздухом, предварительно нагретым в таком же рекуператоре, и до тех температур, что и газ. Горячий восстановительный газ подается в реторту, где происходит нагрев и предварительное(первичное) восстановление материала.

Отходящий из реторты для предварительного восстановления газ охлаждается с целью удаления образовавшихся водяных паров, повторно нагревается и подается в следующую реторту, в которой происходит вторичное (окончательное) окончательное восстановление материала. Отходящий газ из этой реторты используется в качестве топлива в смеси с природным газом для покрытия тепловых потребностей процесса (отопление газо- и воздухонагревателей, установки конверсии и др.)

Загрузка проводится через бункер, установленный над каждой ретортой и равный ее емкости. По окончании цикла губка выгружается через днище реторты на сборный конвеер, затем проходит магнитный сепаратор и подается в смесительные бункера (для усреднения химического состава) откуда в контейнерах транспортируется к электропечам. Таким образом каждая из 4х реторт находится на одной из описанных 4х стадий технологического цикла.

Отличительной чертой процесса ХиЛ является невысокая степень использования газа и неравномерность степени металлизации по высоте слоя (от 80-82 до 92-94%). Считают что неполная металлизация сырья (в нижней части слоя) может быть компенсирована повышенным содержанием в нем углерода (1%С эквивалентен степени металлизации 5%)

Дата добавления: 2015-04-24