ПОЛУЧЕНИЕ НАУГЛЕРОЖЕННОГО ГУБЧАТОГО ЖЕЛЕЗА ПРЯМЫМ ВОССТАНОВЛЕНИЕМ НА ОСНОВЕ ВОДОРОДА

1. Способ получения науглероженного губчатого железа прямого восстановления из железооксидного материала (2),
причем сначала с использованием восстановительного газа с содержанием водорода по меньшей мере 80 об. % проводят прямое восстановление,
отличающийся тем, что
после этого посредством подводимого науглероживающего газа повышают содержание углерода в губчатом железе,
после чего отработанный при этом науглероживающий газ, по меньшей мере частично, отводят при всемерном предотвращении смешивания с восстановительным газом.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что первую порцию отработанного науглероживающего газа после подготовки объединяют со свежими компонентами науглероживающего газа и повторно используют в качестве науглероживающего газа для повышения содержания углерода в губчатом железе
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что проводят нагревание по меньшей мере одного члена группы, состоящей из обоих членов
- науглероживающего газа
- подготовленного отработанного науглероживающего газа до или после объединения со свежими компонентами науглероживающего газа,
прежде чем он придет в контакт с губчатым железом.
4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что науглероживающий газ содержит компоненты, экзотермически реагирующие с губчатым железом прямого восстановления.
5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что нагревают губчатое железо перед введением и/или во время подачи науглероживающего газа.
6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что к губчатому железу примешивают твердый углерод С перед подачей, и/или во время, и/или после введения науглероживающего газа.
7. Способ по любому из пп. 1-6, причем отработанный восстановительный газ отводят как колошниковый газ, и нагревают восстановительный газ, прежде чем он придет в контакт с железооксидным материалом, отличающийся тем, что вторую порцию отработанного науглероживающего газа вводят для использования в качестве горючего газа для нагревания восстановительного газа,
2
4
причем предпочтительно величину второй порции отработанного науглероживающего газа регулируют в зависимости от содержания в колошниковом газе диоксида углерода СО, и/или монооксида углерода СО, и/или метана СН.
8. Способ по любому из пп. 1-7, причем отработанный восстановительный газ отводят как колошниковый газ, и нагревают восстановительный газ, прежде чем он придет в контакт с железооксидным материалом, отличающийся тем, что первую порцию колошникового газа вводят для использования в качестве горючего газа для нагревания восстановительного газа и/или науглероживающего газа;
2
2
4
причем предпочтительно величину первой порции колошникового газа регулируют в зависимости от содержания в колошниковом газе азота N, и/или диоксида углерода СО, и/или монооксида углерода СО, и/или метана СН.
9. Установка (1) для получения науглероженного губчатого железа прямого восстановления из железооксидного материала (2),
содержащая восстановительную зону (3) для прямого восстановления вводимого железооксидного материала (2) до продукта прямого восстановления посредством восстановительного газа с содержанием водорода по меньшей мере 80 об.%,
и содержащая открывающийся в восстановительную зону (3) подводящий трубопровод (4) для восстановительного газа, отличающаяся тем, что
установка (1) также включает
зону (5) науглероживания для науглероживания образованного прямым восстановлением продукта, с открывающимся в зону (5) науглероживания трубопроводом (6) для науглероживающего газа и отходящим от зоны (5) науглероживания трубопроводом (7) для отработанного науглероживающего газа для выведения отработанного науглероживающего газа из зоны (5) науглероживания,
а также по меньшей мере одно устройство для предотвращения смешения восстановительного газа с науглероживающим газом и/или с отработанным науглероживающим газом.
10. Установка по п. 9, отличающаяся тем, что трубопровод (7) для отработанного науглероживающего газа открывается в рециркуляционное устройство (12) для подготовки и рециркуляции отработанного науглероживающего газа в подводящий трубопровод (6) для науглероживающего газа.
11. Установка по п. 9 или 10, отличающаяся тем, что в подводящем трубопроводе (6) для науглероживающего газа расположено устройство (15) для нагревания газа.
12. Установка по любому из пп. 9-11, отличающаяся тем, что между восстановительной зоной (3) и зоной (5) науглероживания расположена нагревательная установка для нагревания продукта прямого восстановления перед поступлением в зону (5) науглероживания, и/или нагревательная установка (21) для нагревания продукта прямого восстановления находится в зоне (5) науглероживания.
13. Установка по любому из пп. 9-12, отличающаяся тем, что между восстановительной зоной (3) и зоной (5) науглероживания расположено устройство (22) для добавления углерода,
и/или устройство (22) для добавления углерода находится в зоне (5) науглероживания,
и/или устройство (22) для добавления углерода находится позади зоны (5) науглероживания, если смотреть от восстановительной зоны (3) по направлению течения образованного прямым восстановлением продукта.
14. Установка по любому из пп. 9-13, отличающаяся тем, что восстановительная зона (3) и зона (5) науглероживания размещены внутри одного блока.
15. Установка по любому из пп. 9-13, отличающаяся тем, что восстановительная зона (3) и зона (5) науглероживания размещены в различных блоках.