УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОГО ЧУГУНА И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОГО ЧУГУНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭТОЙ УСТАНОВКИ

1. Способ получения жидкого чугуна, включающий
восстановление первых частиц железной руды путем загрузки первых частиц железной руды в реактор восстановления с псевдоожиженным слоем;
получение спрессованных железосодержащих частиц путем прессования восстановленных первых частиц железной руды;
восстановление вторых частиц железной руды совместно со спрессованными железосодержащими частицами путем загрузки вторых частиц железной руды и спрессованных железосодержащих частиц в реактор восстановления с уплотненным слоем, при этом размер вторых частиц железной руды больше, чем размер первых частиц железной руды;
загрузку восстановленных спрессованных железосодержащих частиц и вторых частиц железной руды в плавильную печь-газификатор, соединенную с реактором восстановления с уплотненным слоем;
подготовку кусковых углеродистых материалов в качестве источника нагрева для плавления восстановленных спрессованных железосодержащих частиц и вторых частиц железной руды;
загрузку кусковых углеродистых материалов в плавильную печь-газификатор с последующим формированием уплотненного слоя угля и
введение кислорода через фурму, установленную в плавильной печи-газификаторе, с последующим получением жидкого чугуна из спрессованных железосодержащих частиц и вторых частиц железной руды.
2. Способ по п.1, в котором при восстановлении вторых частиц железной руды совместно со спрессованными железосодержащими частицами прочность спрессованных железосодержащих частиц выше, чем прочность вторых частиц железной руды.
2
3. Способ по п.2, в котором прочность спрессованных железосодержащих частиц составляет не менее 200 кг/см.
4. Способ по п.2, в котором доля пустот во вторых частицах железной руды больше, чем доля пустот в спрессованных железосодержащих частицах.
5. Способ по п.2, в котором при восстановлении вторых частиц железной руды совместно со спрессованными железосодержащими частицами изменение степени восстановления спрессованных железосодержащих частиц меньше, чем изменение степени восстановления вторых частиц железной руды.
6. Способ по п.1, в котором размер спрессованных железосодержащих частиц составляет от 8 мм до 40 мм.
7. Способ по п.1, в котором размер вторых частиц железной руды составляет не менее 5 мм.
8. Способ по п.1, в котором изготовление спрессованных железосодержащих частиц дополнительно включает дробление спрессованных железосодержащих частиц после прессования первых частиц железной руды.
9. Способ по п.1, дополнительно включающий подачу восстановительного газа, получаемого из уплотненного слоя угля, по меньшей мере в один из реакторов, выбранных из группы, состоящей из реактора восстановления с псевдоожиженным слоем и реактора восстановления с уплотненным слоем.
10. Способ по п.9, дополнительно включающий охлаждение восстановительного газа перед его подачей в реактор восстановления.
11. Способ по п.9, дополнительно включающий добавление к восстановительному газу возвратного газа, получаемого путем удаления диоксида углерода из отходящего газа, выходящего из реактора восстановления с псевдоожиженным слоем и реактора восстановления с уплотненным слоем.
12. Способ по п.11, в котором восстановительный газ, получаемый из уплотненного слоя угля, подают в реактор восстановления с псевдоожиженным слоем и реактор восстановления с уплотненным слоем.
13. Способ по п.11, в котором возвратный газ включает
первый возвратный газ, который подают в реактор восстановления с псевдоожиженным слоем и
второй возвратный газ, который подают в реактор восстановления с уплотненным слоем.
14. Способ по п.13, в котором количество первого возвратного газа больше, чем количество второго возвратного газа.
15. Способ по п.13, в котором температура восстановительного газа, подаваемого в реактор восстановления с псевдоожиженным слоем, ниже, чем температура восстановительного газа, подаваемого в реактор восстановления с уплотненным слоем.
16. Способ по п.15, в котором температура восстановительного газа, подаваемого в реактор восстановления с псевдоожиженным слоем, составляет не менее 700°С и ниже 750°С.
17. Способ по п.15, в котором температура восстановительного газа, подаваемого в реактор восстановления с уплотненным слоем, составляет от 750°С до 800°С.
18. Способ по п.1, дополнительно включающий введение в уплотненный слой угля дополнительного топлива через фурму.
19. Способ по п.18, в котором дополнительное топливо вводят в уплотненный слой угля таким образом, чтобы оно было отделено от кислорода.
20. Способ по п.18, в котором дополнительное топливо представляет собой мелкодисперсный уголь, который предварительно сушат таким образом, чтобы содержание влаги в нем составляло не более 1,0 мас.%.
21. Способ по п.18, в котором дополнительное топливо представляет собой мелкодисперсный уголь, и размер частиц мелкодисперсного угля составляет не более 3,0 мм.
22. Способ по п.18, в котором дополнительное топливо представляет собой углеводородсодержащий газ.
23. Способ по п.1, дополнительно включающий загрузку гранул или агломератов руды в реактор восстановления с уплотненным слоем и восстановление их.
24. Способ по п.1, в котором степень восстановления первых частиц железной руды при восстановлении первых частиц железной руды составляет не менее 45%.
25. Способ по п.1, в котором время, необходимое для восстановления спрессованных железосодержащих частиц совместно со вторыми частицами железной руды в реакторе восстановления с уплотненным слоем, продолжительнее, чем время, необходимое для восстановления первых частиц железной руды в реакторе восстановления с псевдоожиженным слоем.
26. Способ по п.1, в котором количество вторых частиц железной руды составляет не более 40% от суммы первых и вторых частиц железной руды.
27. Способ по п.1, в котором степень восстановления спрессованных железосодержащих частиц и вторых частиц железной руды при восстановлении спрессованных железосодержащих частиц и вторых частиц железной руды составляет не менее 70%.
28. Установка для получения чугуна, включающая
реактор восстановления с псевдоожиженным слоем, в котором восстанавливают первые частицы железной руды;
устройство для получения спрессованных железосодержащих частиц, соединенное с реактором восстановления с псевдоожиженным слоем, в котором прессуют восстановленные первые частицы железной руды и получают спрессованные железосодержащие частицы;
реактор восстановления с уплотненным слоем, соединенный с устройством для получения спрессованных железосодержащих частиц, в который загружают спрессованные железосодержащие частицы и вторые частицы железной руды, размер которых больше, чем размер первых частиц железной руды, и восстанавливают их совместно;
плавильную печь - газификатор, соединенную с реактором восстановления с уплотненным слоем, в которую загружают вторые частицы железной руды, спрессованные железосодержащие частицы и кусковые углеродистые материалы и в которой получают жидкий чугун путем введения газообразного кислорода через фурму, установленную в боковой поверхности плавильной печи - газификатора.
29. Установка по п.28, в которой прочность спрессованных железосодержащих частиц выше, чем прочность вторых частиц железной руды.
2
30. Установка по п.29, в которой прочность спрессованных железосодержащих частиц составляет не менее 200 кг/см.
31. Установка по п.29, в которой доля пустот во вторых частицах железной руды выше, чем доля пустот в спрессованных железосодержащих частицах.
32. Установка по п.29, в которой при восстановлении вторых частиц железной руды совместно со спрессованными железосодержащими частицами изменение степени восстановления спрессованных железосодержащих частиц меньше, чем изменение степени восстановления вторых частиц железной руды.
33. Установка по п.28, в которой размер спрессованных железосодержащих частиц составляет от 8 мм до 40 мм.
34. Установка по п.28, в которой размер вторых частиц железной руды составляет не менее 5 мм.
35. Установка по п.28, дополнительно включающая
трубопровод для подачи первого восстановительного газа, который соединяет плавильную печь-газификатор с реактором восстановления с псевдоожиженным слоем, и
трубопровод для подачи второго восстановительного газа, который соединяет плавильную печь-газификатор с реактором восстановления с уплотненным слоем.
36. Установка по п.35, дополнительно включающая устройство для удаления диоксида углерода, которое поставляет возвратный газ, получаемый путем удаления диоксида углерода из отходящего газа, выходящего из реактора восстановления с псевдоожиженным слоем и реактора восстановления с уплотненным слоем, в восстановительный газ.
37. Установка по п.36, дополнительно включающая охлаждающее устройство для отходящего газа, в котором охлаждают отходящий газ, выходящий по меньшей мере из одного реактора, выбранного из группы, состоящей из реактора восстановления с псевдоожиженным слоем и реактора восстановления с уплотненным слоем.
38. Установка по п.36, дополнительно включающая трубопроводы для подачи первого и второго возвратного газа, которые соединены с устройством для удаления диоксида углерода,
где трубопровод для подачи первого возвратного газа соединен с реактором восстановления с псевдоожиженным слоем и
где трубопровод для подачи второго возвратного газа соединен с реактором восстановления с уплотненным слоем.
39. Установка по п.38, в которой количество возвратного газа, подаваемого по трубопроводу для подачи первого возвратного газа, больше, чем количество возвратного газа, подаваемого по трубопроводу для подачи второго возвратного газа.
40. Установка по п.39, в которой температура восстановительного газа, подаваемого в реактор восстановления с псевдоожиженным слоем, ниже, чем температура восстановительного газа, подаваемого в реактор восстановления с уплотненным слоем.
41. Установка по п.28, в которой фурма включает
трубопровод для подачи кислорода, по которому подают кислород, и
трубопровод для подачи дополнительного топлива, который расположен на расстоянии от трубопровода для подачи кислорода и по которому подают дополнительное топливо в плавильную печь-газификатор.
42. Установка по п.41, в которой кислород и дополнительное топливо соединяются друг с другом, а затем сгорают в зоне горения плавильной печи-газификатора, и где кислород находится на расстоянии от фурмы.
43. Установка по п.42, в которой трубопровод для подачи дополнительного топлива расположен таким образом, что он выходит за передний конец фурмы.
44. Установка по п.42, в которой вспомогательное топливо представляет собой газ, содержащий газообразные углеводороды, или мелкодисперсные углеродистые материалы.
45. Установка по п.35, дополнительно включающая охлаждающее устройство для газа, в котором охлаждают восстановительный газ, получаемый в плавильной печи-газификаторе, перед тем как восстановительный газ подают в реактор восстановления с псевдоожиженным слоем и в реактор восстановления с уплотненным слоем.
46. Установка по п.28, в которой степень восстановления первых частиц железной руды в реакторе восстановления с псевдоожиженным слоем составляет не менее 45%.
47. Установка по п.28, в которой реактор восстановления с псевдоожиженным слоем включает ряд реакторов восстановления с псевдоожиженным слоем, которые соединены друг с другом в виде каскада.