Евразийский сервер публикаций

Евразийский патент № 045225

   Библиографические данные
(11)045225    (13) B1
(21)202193022

 A ]   B ]   C ]   D ]   E ]   F ]   G ]   H ] 

Текущий раздел: C     


Документ опубликован 2023.11.03
Текущий бюллетень: 2023-11  
Все публикации: 045225  
Реестр евразийского патента: 045225  

(22)2020.06.02
(51) C12B 13/00 (2006.01)
C21B 13/14 (2006.01)
F27B 15/00(2006.01)
(43)A1 2022.04.04 Бюллетень № 04  тит.лист, описание 
(45)B1 2023.11.03 Бюллетень № 11  тит.лист, описание 
(31)62/857,843
(32)2019.06.06
(33)US
(86)US2020/035635
(87)2020/247328 2020.12.10
(71)МИДРЭКС ТЕКНОЛОДЖИЗ, ИНК. (US)
(72)Асториа Тодд Майкл, Хьюз Грегори Дарел, Синтрон Энрике Жозе, Барстоу-Кокс Кит Маршалл (US)
(73)МИДРЭКС ТЕКНОЛОДЖИЗ, ИНК. (US)
(74)Носырева Е.Л. (RU)
(54)СПОСОБ ПРЯМОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ВОДОРОДА
   Формула 
(57) 1. Система для прямого восстановления железа, содержащая:
шахтную печь, выполненную с возможностью использования водорода в качестве восстановителя для металлизации железорудного сырья;
электролизер, выполненный с возможностью электролиза пара, полученного в результате металлизации железорудного сырья;
обеспыливающее устройство, выполненное с возможностью обеспыливания колошникового газа из шахтной печи;
при этом система выполнена таким образом, что циркулирующая в системе вода получена в результате металлизации железорудного сырья;
при этом зону карбюризации под зоной восстановления шахтной печи используют для увеличения процентного содержания углерода в железе прямого восстановления и водород отделяют и направляют в шахтную печь с получением тем самым вспомогательного контура для газа, содержащего:
твердый материал, поступающий в зону карбюризации под действием силы тяжести и взаимодействующий с газом для добавления углерода в железо прямого восстановления;
поток газа, затем входящий в зону карбюризации и поступающий на этап обеспыливания для удаления твердых частиц;
водород, удаляемый из газа посредством блока газоотделения и возвращаемый в шахтную печь;
природный газ или другой газовый карбюризатор, вводимый в газ; и
компрессор, используемый для увеличения давления газа.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что электролизер содержит твердооксидный электролизер.
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит одно или более из:
компрессора, выполненного с возможностью сжатия колошникового газа без охлаждения при температуре выше 100°C;
устройства впуска кислорода, выполненного с возможностью добавления кислорода в водород перед введением водорода в шахтную печь для восстановления из железной руды;
устройства впуска газового карбюризатора, выполненного с возможностью осаждения углерода на железо прямого восстановления, полученное из железной руды, путем введения газового карбюризатора в шахтную печь, при этом обеспечено введение под давлением газового карбюризатора непосредственно в шахтную печь под ее кольцевым воздухопроводом; и
продувочного потока, связанного с огневым нагревателем, выполненным с возможностью нагревания газа горячего дутья, вводимого в шахтную печь.
4. Система по п.1, отличающаяся тем, что зона карбюризации реализована в одном из шахтной печи и отдельного сосуда, отличающегося от шахтной печи.
5. Способ работы системы для прямого восстановления железа по п.1, включающий:
подачу водорода для металлизации железорудного сырья;
электролиз пара, возникающего в результате металлизации железорудного сырья; и
при этом зону карбюризации под зоной восстановления шахтной печи используют для увеличения процентного содержания углерода в железе прямого восстановления, и водород отделяют и направляют в шахтную печь с получением тем самым вспомогательного контура для газа, содержащего:
твердый материал, поступающий в зону карбюризации под действием силы тяжести и взаимодействующий с газом для добавления углерода в железо прямого восстановления;
поток газа, затем входящий в зону карбюризации и поступающий на этап обеспыливания для удаления твердых частиц;
водород, удаляемый из газа посредством блока газоотделения и возвращаемый в шахтную печь;
природный газ или другой газовый карбюризатор, вводимый в газ; и
компрессор, используемый для увеличения давления газа.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что электролизер содержит твердооксидный электролизер.
7. Способ по п.5, отличающийся тем, что дополнительно включает сжатие колошникового газа после его обеспыливания и перед электролизом без охлаждения при температуре выше 100°C.
8. Способ по п.5, отличающийся тем, что дополнительно включает добавление кислорода в водород перед введением водорода в шахтную печь для восстановления из железной руды.
9. Способ по п.5, отличающийся тем, что дополнительно включает осаждение углерода на железо прямого восстановления, полученное из железной руды, путем введения газового карбюризатора в шахтную печь.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что газовый карбюризатор вводят под давлением непосредственно в шахтную печь под ее кольцевым воздухопроводом.
11. Способ по п.9, отличающийся тем, что диоксид углерода преобразуют в монооксид углерода в электролизере.
12. Способ по п.9, отличающийся тем, что технологический газ в шахтной печи содержит не меньше чем 20% CH4.
13. Способ по п.9, отличающийся тем, что продувочный поток шахтной печи связан с огневым нагревателем для нагревания газа горячего дутья, вводимого в шахтную печь.
14. Способ по п.5, отличающийся тем, что зону карбюризации обеспечивают в отдельном сосуде, отличающемся от шахтной печи.
Zoom in