СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ УСТАНОВКИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЧУГУНА ИЛИ СТАЛИ

1. Способ эксплуатации установки для производства чугуна или стали, содержащей ряд (1) печей для производства чугуна, состоящий из одной или нескольких печей, в которых железную руду преобразуют в жидкий горячий металл с помощью процесса, который включает восстановление железной руды, плавление и образование отходящего газа (3), при этом установка для производства чугуна или стали необязательно содержит конвертер, расположенный ниже по потоку относительно ряда (1) печей для производства чугуна, при этом способ включает стадии:
a. загрузки ряда (1) печей для производства чугуна железной рудой и коксом,
b. введения окисляющего газа в ряд (1) печей для производства чугуна,
2
2
2
c. обезуглероживания отходящего газа (3) ниже по потоку относительно ряда (1) печей для производства чугуна с получением таким образом потока (8) CO-обогащенного отходящего газа и потока (9) обезуглероженного отходящего газа, содержащего не более 10 об.% CO и предпочтительно не более 3 об.% CO,
d. введения по меньшей мере 50% потока (9) обезуглероженного отходящего газа обратно в ряд (1) печей для производства чугуна в качестве рециркулируемого потока восстановительного газа,
при этом способ отличается тем, что включает стадии:
e. образования водорода и кислорода посредством разложения воды,
f. введения по меньшей мере части водорода, образованного на стадии (e), в ряд (1) печей для производства чугуна и
g. введения по меньшей мере части образованного кислорода в качестве окисляющего газа в ряд (1) печей для производства чугуна и/или конвертер.
2. Способ по п. 1, где по меньшей мере часть водорода, образованного на стадии (e), который вводят в ряд (1) печей для производства чугуна, смешивают с рециркулируемым потоком восстановительного газа перед введением полученной таким образом смеси газов в ряд (1) печей для производства чугуна.
3. Способ по п. 1 или 2, где:
h. рециркулируемый поток газа или смесь водорода, образованного на стадии (e), и рециркулируемого потока газа нагревают предпочтительно в кауперах (20), расположенных выше по потоку относительно ряда (1) печей для производства чугуна, до температуры от 700°C до 1300°C, предпочтительно от 850°C до 1000°C и более предпочтительно от 880°C до 920°C.
4. Способ по п. 3, где:
3
3
i. получают газообразное топливо (27) с низкой теплотой сгорания, характеризующееся теплотой сгорания от 2,8 до 7,0 МДж/м при нормальных условиях и предпочтительно от 5,5 до 6,0 МДж/м при нормальных условиях, содержащее (i) по меньшей мере долю (25) потока (8) отходящего газа и (ii) вторую часть водорода, образованного на стадии (e), причем указанное газообразное топливо с низкой теплотой сгорания подлежит применению для нагрева кауперов, применяемых для нагревания рециркулируемого потока газа.
5. Способ по любому из предыдущих пунктов, где соотношение:
(i) водорода, образованного на стадии (e) и введенного в ряд (1) печей для производства чугуна, и
(ii) кислорода, образованного на стадии (e) и введенного в ряд (1) печей для производства чугуна и/или конвертер на стадии (g), составляет от 1,50 до 2,50, предпочтительно от 1,75 до 2,25, более предпочтительно от 1,85 до 2,15.
6. Способ по любому из предыдущих пунктов, где соотношение:
(i) водорода, образованного на стадии (e) и введенного в ряд (1) печей для производства чугуна, и
(ii) кислорода, образованного на стадии (e) и введенного в ряд (1) печей для производства чугуна на стадии (g),
составляет от 1,75 до 2,25, предпочтительно от 1,85 до 2,15.
7. Способ по любому из предыдущих пунктов, где пылевидный уголь и/или другое органическое горючее вещество вводят в доменную печь (1) посредством фурм (1b).
8. Способ по любому из предыдущих пунктов, где весь образованный водород или его часть, который вводят в ряд (1) печей для производства чугуна, вводят в ряд (1) печей для производства чугуна через фурмы.
9. Способ по любому из предыдущих пунктов, где весь кислород, образованный на стадии (e), или его часть смешивают с кислородсодержащим газом, не образованным на стадии (e), с получением таким образом смеси, которую вводят в качестве окисляющего газа в ряд (1) печей для производства чугуна.
10. Способ по любому из пп. 1–8, где окисляющий газ, который вводят в ряд (1) печей для производства чугуна на стадии (b), состоит из кислорода, образованного на стадии (e).
11. Способ по любому из предыдущих пунктов, где на стадии (e) водород и кислород образованы посредством биологического и/или электролитического разложения воды, предпочтительно посредством электролитического разложения воды.
12. Способ по п. 11, где на стадии (e) водород и кислород образованы посредством электролитического разложения воды при давлении выше атмосферного давления и/или при температуре выше температуры окружающей среды.
13. Способ по любому из предыдущих пунктов, где восстановительный газ вводят в ряд печей для производства чугуна через фурмы.
14. Способ по любому из предыдущих пунктов, где ряд (1) печей для производства чугуна содержит одну или несколько доменных печей и предпочтительно состоит из них.
2
15. Способ по любому из предыдущих пунктов, где водород, образованный на стадии (e), состоит из по меньшей мере 70 об.%, предпочтительно из по меньшей мере 80 об.% и более предпочтительно из по меньшей мере 90 об.% молекул H.