СПОСОБ КАРБОТЕРМИЧЕСКОГО ИЛИ ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЧУГУНА ИЛИ БАЗОВЫХ ПРОДУКТОВ

1. Способ карботермического/электротермического изготовления чугуна или других базовых продуктов (32; 133) в доменных печах (23) или низкошахтных дуговых печах (123) с использованием смесей, состоящих из железной руды, оксидов и/или карбонатов кальция (А) и углеродистых материалов, с образованием содержащих монооксид углерода газов, отличающийся тем, что железную руду, и/или оксиды, и/или карбонаты кальция полностью или частично сначала применяют в предвключенном, выполненном в виде противоточного газогенератора вертикальном реакторе (2; 102) с подвижным слоем, который содержит, по меньшей мере, частично состоящий из щелочных материалов сыпучий материал в качестве подвижного слоя, имеет зону (12; 112) восстановления и зону (6; 106) окисления, в качестве сыпучего материала совместно с органическими материалами (3; 103), полностью или частично преобразуют органические материалы посредством газификации кислородсодержащими газами (8; 108) в синтез-газ (9; 109), и, по меньшей мере, частично применяют остаточный сыпучий материал (22; 122) в качестве сырьевой смеси для карботермического изготовления чугуна или электротермического изготовления базовых продуктов.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что железную руду, оксиды и/или карбонаты кальция применяют в предвключенном реакторе (2; 102) с подвижным слоем в крупнокусковой форме и/или в виде железорудных агломератов, например гранулятов или брикетов.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что к сыпучему материалу в предвключенном реакторе с подвижным слоем дополнительно примешивают щелочные материалы (4; 104), например крупнокусковой оксид кальция, а особо предпочтительно порошкообразный оксид кальция и/или гидроксид кальция.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что предвключенный реактор (2; 102) с подвижным слоем имеет вспомогательную систему розжига в области зоны (6; 106) окисления, которую приводят в действие посредством трубчатых горелок (5; 105) с помощью топлива (7; 107) и окислительного газа (8; 108).
5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что в предвключенном реакторе (2; 102) с подвижным слоем и/или в газовой фазе (15; 115) отведенных газообразных продуктов реакции в присутствии водяного пара и оксида кальция, и/или карбоната кальция, и/или гидроксида кальция проводят катализируемый кальцием риформинг существенных компонентов образующихся маслосодержащих и/или смолосодержащих продуктов расщепления, которые имеют длину цепей более С4, с образованием монооксида углерода, двуокиси углерода и водорода при температурах свыше 400°C.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что остаточный в предвключенном реакторе (2; 102) с подвижным слоем сыпучий материал (24; 124) применяют без промежуточного охлаждения при существенном использовании его явного тепла в доменной печи или в низкошахтной дуговой печи (23; 123).
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что предвключенный реактор (2; 102) с подвижным слоем ниже зоны (6; 106) окисления содержит зону (11; 111) охлаждения, и охлаждающий газ (10;110) дозированно вводят на нижнем конце предвключенного реактора с подвижным слоем и в противотоке направляют к подвижному слою сыпучего материала.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что газификация в предвключенном реакторе с подвижным слоем происходит посредством подачи воздуха и/или технического кислорода в качестве окислительного газа (8; 108), причем объем воздуха или объем кислорода регулируют таким образом, что общий для всех ступеней газификации коэффициент избытка окислителя составляет менее 1, предпочтительно менее 0,7, и особо предпочтительно менее 0,5.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что окислительный газ в форме воздуха и/или кислорода, по меньшей мере, частично дозированно вводят на нижнем конце предвключенного реактора с подвижным слоем, в зоне (11; 111) охлаждения используют в качестве охлаждающего газа, и при этом общий коэффициент избытка окислителя регулируют таким образом, что в зоне (6; 106) окисления происходит полное окисление еще остающегося остаточного кокса из газификации органических материалов.
2
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что содержащие CO газы, предпочтительно синтез-газ из доменной печи (10), низкошахтной дуговой печи (110) и/или из реактора (2; 102) с подвижным слоем, дозированно вводят на нижнем конце предвключенного реактора (2; 102) с подвижным слоем и используют в зоне (11; 111) охлаждения в качестве охлаждающего газа.
2
2
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что общий коэффициент избытка окислителя регулируют настолько низким, что еще остается остаточный кокс из газификации органических материалов после покидания зоны (6; 106) окисления, и его, по меньшей мере, частично используют для восстановления СО, содержащегося в применяемом в качестве охлаждающего газа (10; 110) CO-содержащем газе, в ходе равновесной по Будуару реакции в СО, прежде чем остальной остающийся кокс совместно с сыпучим материалом подвергают дальнейшему охлаждению охлаждающим газом.
12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после предвключенного реактора (2; 102) с подвижным слоем происходит просеивание (25; 125) остающегося сыпучего материала для отделения тонкой фракции и золы (27; 127), прежде чем грубую отсеянную фракцию сыпучего материала (26а; 126а) используют в доменной печи или в низкошахтной дуговой печи (23; 123) для карботермического изготовления чугуна или базовых продуктов (32; 133).
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что просеянную тонкую фракцию (27; 127), по меньшей мере, частично вновь направляют в предвключенный реактор (2; 102) с подвижным слоем в (4; 104), и тем самым проводят ее циркуляцию.
14. Способ по п. 12, отличающийся тем, что просеянную грубую фракцию (26а; 126а), по меньшей мере, частично вновь направляют в предвключенный реактор (2; 102) с подвижным слоем в (26b; 126b), и тем самым проводят ее циркуляцию.
15. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в предвключенный реактор (2; 102) с подвижным слоем дополнительно вводят в качестве средства газификации воду и/или водяной пар (13; 113), предпочтительно, ниже зоны окисления в (14; 114) и/или в зону (6; 106) окисления.
16. Способ по п. 1, отличающийся тем, что образованный в предвключенном реакторе (2; 102) с подвижным слоем синтез-газ отводят на верхнем конце в (16; 116), а содержащуюся в синтез-газе пыль при температурах выше 300°С отделяют посредством физического отделения (18; 118) твердых веществ из синтез-газа.
17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что отделенная от синтез-газа (15; 115) пыль (19; 119), по меньшей мере, частично вновь применяют в предвключенном реакторе с подвижным слоем путем добавки к сыпучему материалу в (4; 104), и тем самым проводят ее циркуляцию.
18. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в предвключенном реакторе (2; 102) с подвижным слоем в качестве органических материалов (3; 103) применяют угли, и коксование в кокс в реакторе с подвижным слоем происходит с использованием энергии от органических материалов (3; 103) и/или смеси топливного/окислительного газа от вспомогательной системы (5; 105) розжига.