Устройство для очистки технологического газа для установки восстановительной плавки для получения чугуна

Устройство для очистки технологического газа для установки восстановительной плавки для получения чугуна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к устройству для очистки технологического газа для содержащей восстановительный реактор и плавильный газогенератор установки восстановительной плавки для получения чугуна, при этом предусмотрена первая направляющая система для отвода колошникового газа из восстановительного реактора и вторая направляющая система для отвода генераторного газа из плавильного газогенератора, при этом внутри первой и второй направляющей системы предпочтительно расположены устройства предварительной промывки для предварительной очистки колошникового газа, соответственно, генераторного газа, и при этом первая и вторая направляющая система ведут, каждая, к выполненной предпочтительно в виде системы кольцевых скрубберов системе мокрой промывки, предназначенных для воздействия на колошниковый газ, соответственно, генераторный газ промывочной, соответственно, охлаждающей жидкостью и дросселирования потока колошникового газа, соответственно, генераторного газа с помощью одного или нескольких изменяющих регулировочный зазор регулировочных тел, при этом в системе мокрой промывки предусмотрена возможность сбора и отвода вводимой в систему мокрой промывки, смешанной с загрязнениями, соответственно, пылью колошникового газа, соответственно, генераторного газа промывочной, соответственно, охлаждающей жидкости, согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения, а также к соответствующему способу согласно ограничительной части пункта 9 формулы изобретения.

Уровень техники

Используемая для получения чугуна или исходных продуктов для стали установка восстановительной плавки содержит известным, например, из способа COREX или способа FINEX образом две включенные последовательно системы, а именно один или несколько восстановительных реакторов и плавильный газогенератор.

Восстановительный реактор в соответствии со способом COREX представляет собой имеющий форму шахты резервуар, который заполняют металлургическим исходным сырьем, соответственно, кусками руды (в основном оксидными железными рудами) вместе с различными добавками через отверстие в зоне свода.

Восстановительный реактор имеет в своей нижней зоне выпускное отверстие, через которое выпускается металлургический загружаемый материал с помощью транспортировочного устройства в расположенный под восстановительным реактором плавильный газогенератор. В зоне свода восстановительного реактора расположено второе отверстие, через которое подсоединена первая направляющая система, которая служит для отвода колошникового газа.

Плавильный газогенератор представляет собой обложенный огнеупорно на внутренней стороне резервуар, зона свода которого имеет три отверстия. Через первое отверстие в плавильный газогенератор подается металлургическое исходное сырье. Через второе отверстие в плавильный газогенератор подается с помощью загрузочного устройства уголь или углеродсодержащий материал.

Через кислородный трубопровод в зону пода плавильного газогенератора подается кислород, за счет чего газифицируются используемые углеродсодержащие материалы и внутри плавильного газогенератора создается технологический газ, который называется в последующем генераторным газом. Генераторный газ состоит главным образом из моноксида углерода и водорода и отводится через третье отверстие в зоне свода плавильного газогенератора через вторую направляющую систему. Преобладающая часть отводимого так генераторного газа используется в качестве газа восстановительного процесса и вводится через подающий трубопровод в восстановительный реактор. Содержащееся в восстановительном реакторе металлургическое исходное сырье химически восстанавливается за счет воздействия генераторного газа, соответственно, оксидные железные руды восстанавливаются в так называемое «губчатое железо».

Это твердое губчатое железо затем с помощью транспортировочного устройства непрерывно подается через шахту свободного падения в плавильный газогенератор и там окончательно восстанавливается, соответственно, плавится. Аналогично обычному доменному процессу, расплавленный чугун вместе со шлаками собирается в нижней зоне плавильного газогенератора и в конечном итоге может выпускаться из него. Чугун подвергается дальнейшей обработке в сталелитейном цехе с помощью процессов окисления с образованием стали или же применяется в виде непосредственного продукта в виде чугуна.

В плавильном газогенераторе стремятся поддерживать постоянное рабочее давление обычно 4-5 бар. Работа под повышенным давлением является целесообразной по экономическим причинам, поскольку удельная производительность реакторов на единицу объема повышается с давлением. Поэтому внутри второй направляющей системы необходимо иметь систему регулирования давления, с помощью которой можно удерживать постоянным рабочее давление плавильного газогенератора.

Для такого регулирования рабочего давления часть используемого в основном в качестве восстановительного технологического газа для восстановительного реактора (реакторов) генераторного газа направляется через вторую систему мокрой промывки и выводится из второй направляющей системы и подается в отводящий газ трубопровод, соответственно, в накопительный бак. Этот отводимый из второй направляющей системы генераторный газ называется избыточным газом.

Понятно, что в эффективно работающей установке восстановительной плавки должна уходить возможно меньшая доля генераторного газа. Однако отвод определенного количества генераторного газа в качестве избыточного газа (обычно примерно 2000-10000 м³/ч) является неизбежным с целью надежного регулирования рабочего давления в плавильном газогенераторе.

Как отводимый из восстановительного реактора (реакторов), называемый также «верхним газом» колошниковый газ, так и отводимый из второй направляющей системы генераторный газ, соответственно, избыточный газ, очищаются в системе мокрой промывки и охлаждаются. При этом в первой направляющей системе предусмотрена первая система мокрой промывки для очистки, соответственно, охлаждения генераторного газа. Каждая из этих систем мокрой промывки может содержать любое количество включенных последовательно или параллельно скрубберов.

Предпочтительным вариантом выполнения скрубберов являются кольцевые скрубберы с так называемой конструкцией Вентури с переставляемым в осевом направлении, коническим регулировочным телом в предусмотренным в виде сужения Вентури отводящем канале. Однако реальные скрубберы могут быть выполнены альтернативным образом. Вместо конического регулировочного тела можно использовать, например, переставляемую заслонку внутри отводящего канала.

В данном примере выполнения устройства очистки технологического газа согласно изобретению используются обычные кольцевые скрубберы с конструкцией Вентури.

Между регулировочным телом и отводящим каналом кольцевого скруббера образован регулировочный зазор, который можно увеличивать или уменьшать посредством осевого сдвига регулировочного тела.

Перед регулировочным телом, иногда также внутри регулировочного зазора расположено сопловое устройство для впрыска промывочной, соответственно, охлаждающей жидкости, с помощью которой опрыскивается приходящий колошниковый газ, соответственно, генераторный газ.

С помощью промывочной, соответственно, охлаждающей жидкости обычно уже предварительно охлажденный и предварительно очищенный в устройствах предварительной промывки колошниковый газ, соответственно, генераторный газ дополнительно охлаждается и очищается, при этом устройства предварительной промывки выполняют в основном функцию охлаждения, в то время как собственно очистка колошникового газа, соответственно, генераторного газа осуществляется в основном с помощью систем мокрой промывки.

Система очистки технологического газа установки восстановительной плавки, согласно уровню техники, выполнена так, что после первой системы мокрой промывки проводящей колошниковый газ первой направляющей системы, а также после второй системы мокрой промывки проводящей генераторный газ второй направляющей системы включено собственное устройство отделения капель.

Каждое из этих устройств отделения капель имеет возможно снабженный завихряющими вставками корпус, с помощью которого собирается вводимая в соответствующую систему мокрой промывки, содержащая загрязнения, соответственно, пыль колошникового газа, соответственно, генераторного газа промывочная, соответственно, охлаждающая жидкость и отводится через предусмотренный в нижней зоне устройства отделения капель сток.

Промытый и охлажденный в системах мокрой промывки колошниковый газ, соответственно, генераторный газ направляется через выпускное отверстие в корпусе устройства отделения капель в направлении отводящего газ трубопровода, из которого полученные из системы очистки технологического газа технологические газы направляются для дальнейшего использования, например для генерирования энергии, соответственно, получения тепла в генераторах или отопительных установках.

Таким образом согласно уровню техники первая система мокрой промывки ведет в первое устройство отделения капель, в то время как вторая система мокрой промывки ведет во второе устройство отделения капель.

Такое предусмотрение двух устройств отделения капель является сложным и требует много места в предусмотренной для этого башне установки. Это является недостатком, в частности, при дооснащении уже существующих металлургических заводов технологией COREX/FINEX, поскольку имеется лишь ограниченное пространство.

Обычно вторая система мокрой промывки имеет при этом два кольцевых скруббера, при этом первый питающий трубопровод второй направляющей системы входит в первый кольцевой скруббер второй системы мокрой промывки, а второй питающий трубопровод второй направляющей системы входит во второй кольцевой скруббер второй системы мокрой промывки. Как первый питающий трубопровод, так и второй питающий трубопровод снабжены при этом запирающим клапаном.

В зависимости от создаваемого количества генераторного газа открывается запирающий клапан, соответственно, один из питающих трубопроводов, и за счет этого к первому кольцевому скрубберу или ко второму кольцевому скрубберу выборочно направляется количество генераторного газа. Один из кольцевых скрубберов выполнен для пропускания скорее небольших количеств генераторного газа, в то время как другой кольцевой скруббер выполнен для пропускания больших количеств генераторного газа. В зависимости от имеющегося количества генераторного газа открывается либо первый кольцевой скруббер, либо второй кольцевой скруббер для очистки, соответственно, охлаждения генераторного газа. Таким образом, такая система регулирования давления предусматривает несколько кольцевых скрубберов и тем самым является затратной в изготовлении и в техническом обслуживании.

Сущность изобретения

Целью данного изобретения является обеспечение возможности простой и эффективной очистки технологического газа в двухступенчатой установке восстановительной плавки.

В частности, система отделения капель установки очистки технологического газа должна быть выполнена возможно более компактной и реализуемой с применением возможно меньшего количества компонентов.

Другой целью данного изобретения является упрощение второй системы мокрой промывки проводящей генераторный газ второй направляющей системы. При этом должна быть создана возможно более эффективная система регулирования давления, с помощью которой минимизируется отток отводимого из второй направляющей системы, требуемого для регулирования рабочего давления плавильного газогенератора количество генераторного газа, соответственно, избыточного газа.

Согласно изобретению эти цели достигаются с помощью устройства очистки технологического газа с отличительными признаками пункта 1 формулы изобретения и соответствующего способа очистки технологического газа с отличительными признаками пункта 8 формулы изобретения.

Пункт 1 формулы изобретения имеет предметом устройство для очистки технологического газа для содержащей по меньшей мере один восстановительный реактор и один плавильный газогенератор установки восстановительной плавки для получения чугуна, при этом предусмотрены первая направляющая система для отвода колошникового газа по меньшей мере из одного восстановительного реактора и вторая направляющая система для отвода генераторного газа из плавильного газогенератора. В то время как, например, в работающей по способу COREX установке восстановительной плавки предусмотрен лишь один восстановительный реактор, то в альтернативных, например, работающих по способу FINEX установках восстановительной плавки может быть предусмотрено также несколько, например, расположенных последовательно восстановительных реакторов, в которых ступенчато происходит предварительное восстановление металлургического исходного сырья, соответственно, кусков руды.

Внутри первой и второй направляющей системы предпочтительно расположено одно или несколько устройств предварительной промывки для предварительной очистки колошникового газа или генераторного газа, при этом первая и вторая направляющая система ведут к предпочтительно выполненной в виде системы кольцевых скрубберов системе мокрой промывки, предназначенной для воздействия на колошниковый газ, соответственно, генераторный газ промывочной, соответственно, охлаждающей жидкостью и дросселирования с помощью одного или нескольких изменяющих кольцевой зазор регулировочных тел, при этом предусмотрена возможность сбора и отвода вводимой в систему мокрой промывки, содержащей загрязнения, соответственно, пыль колошникового газа, соответственно, генераторного газа промывочной, соответственно, охлаждающей жидкости. Следует отметить, что вместо устройства предварительной промывки может быть также предусмотрено всухую работающее устройство удаления пыли, такое как, например, газовый циклон, отражательный отделитель или фильтр, с целью предварительной очистки колошникового газа, соответственно, генераторного газа.

Согласно изобретению предусмотрено общее устройство отделения капель, в которое ведет как первая система мокрой промывки проводящей колошниковый газ первой направляющей системы, так и вторая система мокрой промывки проводящей генераторный газ второй направляющей системы.

Таким образом, требуется лишь одно-единственное устройство отделения капель для сбора и отвода связанных промывочной, соответственно, охлаждающей жидкостью загрязнений и пыли «верхнего газа» и «избыточного газа».

Поскольку согласованное со второй системой мокрой промывки устройство отделения капель имело сильно превышенные размеры уже в установках очистки технологического газа согласно уровню техники - эти устройства отделения капель должны быть в состоянии справляться с кратковременными колебаниями количества генераторного газа между 10000 м³/ч и 200000 м³/ч, - то согласно изобретению общее устройство отделения капель для первой и второй систем мокрой промывки, которое принимает также дополнительно к генераторному газу также еще приходящий из восстановительного реактора колошниковый газ, должно иметь лишь незначительно большие размеры, чем согласованное, согласно уровню техники, лишь со второй системой мокрой промывки устройство отделения капель.

Пространство, которое освобождается за счет отпадающего устройства отделения капель первой системы мокрой промывки, можно полностью использовать также для других, связанных с установкой восстановительной плавки устройств, без релевантного увеличения уже занимаемого устройством отделения капель второй системы мокрой промывки места.

Таким образом, по сравнению с устройством очистки технологического газа согласно уровню техники экономится одно устройство отделения капель, что приводит к значительной экономии места и веса. Система отделения капель согласно изобретению может быть реализована с относительно небольшим количеством компонентов.

Отведенный по меньшей мере из одного восстановительного реактора колошниковый газ и отведенное из плавильного газогенератора количество генераторного газа завихряются друг с другом уже внутри общего устройства отделения капель, и эту завихренную смесь технологического газа можно подавать через единственное выпускное отверстие устройства отделения капель в качестве отводимого газа непосредственно в отводящий газ трубопровод, соответственно, в накопительный бак.

Хотя направляемое через вторую систему мокрой промывки количество генераторного газа в соответствии с процессом сильно колеблется, можно на основании происходящего уже перед устройством отделения капель смешивания количества генераторного газа с направляемым через первую систему мокрой промывки (по сравнению с количеством генераторного газа, намного большим) количеством колошникового газа достигать относительно постоянной входной скорости смеси технологического газа в устройство отделения капель и тем самым в отводящий газ трубопровод.

Особенно компактная конструкция обеспечивается за счет расположения в одном предпочтительном варианте выполнения изобретения первой системы мокрой промывки и второй системы мокрой промывки и устройства отделения капель в одной общей промывочной башне.

Согласно другому предпочтительному варианту выполнения изобретения предусмотрено, что расположенный после первой системы мокрой промывки первой направляющей системы первый сточный трубопровод и расположенный после второй системы мокрой промывки второй направляющей системы второй сточный трубопровод сходятся в одном коллекторном направляющем участке, и этот коллекторный направляющий участок входит в общее устройство отделения капель. Таким образом, уже перед входом в устройство отделения капель образуется смесь колошникового газа и генераторного газа с одинаковым уровнем давления.

В другом предпочтительном варианте выполнения изобретения предусмотрено, что коллекторный направляющий участок входит по существу по касательной в зону оболочки выполненного по существу цилиндрическим устройства отделения капель. Таким образом, колошниковый газ, соответственно, генераторный газ при входе в устройство отделения капель завихряются. С помощью этого завихрения полезно используется центробежная сила для достижения лучшего отделения капель.

Согласно одному особенно предпочтительному варианту выполнения изобретения предусмотрено, что вторая направляющая система в зоне находящегося перед второй системой мокрой промывки первого питающего трубопровода снабжена устройством регулирования давления, с помощью которого обеспечивается возможность удерживания постоянным желаемого рабочего давления в плавильном газогенераторе за счет регулирования потока генераторного газа, при этом вторая система мокрой промывки имеет не закрываемый зазор утечки, через который, независимо от положения уменьшающего или увеличивающего регулировочный зазор, предпочтительно выполненного коническим регулировочного тела, обеспечивается постоянный сток генераторного газа.

При этом в одном предпочтительном варианте выполнения изобретения предусмотрен включенный параллельно первому питающему трубопроводу, также ведущий ко второй системе мокрой промывки второй питающий трубопровод, при этом второй питающий трубопровод снабжен обводным клапаном, с помощью которого в случае меньшего, чем заданное, количества генераторного газа, действительно проходящего через вторую направляющую систему количества генераторного газа обеспечивается возможность закрывания второго подающего трубопровода, а в случае возникновения превышающего заданное количество генераторного газа, действительно проходящего через вторую направляющую систему количества генераторного газа обеспечивается возможность открывания второго подающего трубопровода, так что дальнейшее регулирование рабочего давления можно затем осуществлять за счет перестановки регулировочного тела второй системы мокрой промывки.

Поскольку изменяемый регулировочным телом регулировочный зазор на основании необходимости отвода возникающего во второй направляющей системе конденсата никогда не закрывается полностью, то возникает нежелательная потеря генераторного газа, который должен вообще-то использоваться для восстановления находящихся в восстановительном реакторе исходных материалов, соответственно, кусков руды.

С помощью системы регулирования давления согласно изобретению при предусмотрении указанного обводного клапана можно значительно уменьшать эту потерю генераторного газа, которая составляет в установке восстановительной плавки согласно уровню техники примерно 1000 м³/ч. А именно, в случае относительно небольших, действительно подаваемых во вторую систему мокрой промывки количествах генераторного газа можно закрывать второй питающий трубопровод с помощью обводного клапана, так что можно осуществлять тонкое регулирование протекающего в этом случае исключительно через первый питающий трубопровод количества генераторного газа с помощью устройства регулирования давления.

Другим преимуществом системы регулирования давления согласно изобретению является ее гибкость. А именно, в случае внезапного повышения давления в плавильном газогенераторе и тем самым увеличения подлежащего отводу через вторую систему мокрой промывки количества генераторного газа, можно его быстро отводить в направлении отводящего трубопровода посредством открывания обводного клапана, соответственно, второго питающего трубопровода. В этом случае регулирование давления осуществляется затем посредством перестановки регулировочного тела второй системы мокрой промывки, соответственно, посредством изменения регулировочного зазора.

Таким образом, в то время как предусмотренная для очистки генераторного газа вторая система мокрой промывки обычно содержит два кольцевых скруббера вместе с соответствующими питающими трубопроводами, при этом в зависимости от создаваемого количества генераторного газа открывается с помощью запирающего клапана один из питающих трубопроводов, и за счет этого количество генераторного газа направляется в первый кольцевой скруббер или во второй кольцевой скруббер, в соответствии с изобретением можно сэкономить один кольцевой скруббер.

Поэтому в одном предпочтительном варианте выполнения изобретения предусмотренная во второй направляющей системе, соответственно, для генераторного газа, вторая система мокрой промывки имеет один-единственный кольцевой скруббер, соответственно, одно-единственное изменяющее регулировочный зазор регулировочное тело.

В другом предпочтительном варианте выполнения изобретения первая направляющая система в зоне расположенного перед первой системой мокрой промывки направляющего участка снабжена устройством регулирования потока, с помощью которого обеспечивается возможность регулирования потока отведенного из восстановительного реактора колошникового газа в первую систему мокрой промывки.

За счет координации расположенной перед второй системой мокрой промывки системы регулирования давления с расположенным перед первой системой мокрой промывки устройством регулирования потока можно точно регулировать давление отдаваемого в отводящий трубопровод газа.

Пункты 8-12 формулы изобретения относятся к соответствующему предыдущим пунктам формулы изобретения способу очистки технологического газа установки восстановительной плавки.

В пункте 8 формулы изобретения указан способ очистки технологического газа установки восстановительной плавки для получения чугуна, при этом отводимый из одного или нескольких восстановительных реакторов с помощью первой направляющей системы колошниковый газ и отводимый из плавильного газогенератора с помощью второй направляющей системы генераторный газ предварительно очищают и охлаждают предпочтительно с помощью одного или нескольких устройств предварительной промывки, и при этом первая и вторая направляющая система ведут, каждая, к системе мокрой промывки, в которых на колошниковый газ, соответственно, генераторный газ воздействуют промывочной, соответственно, охлаждающей жидкостью, при этом предусмотрена возможность дросселирования количества проходящего колошникового газа, соответственно, генераторного газа с помощью одного или нескольких изменяющих кольцевой зазор регулировочных тел, при этом содержащую загрязнения колошникового газа, соответственно, генераторного газа промывочную, соответственно, охлаждающую воду собирают и отводят. Согласно изобретению предусмотрено, что проходящий через первую систему мокрой промывки, нагруженный промывочной, соответственно, охлаждающей жидкостью колошниковый газ и проходящий через вторую систему мокрой промывки, нагруженный промывочной, соответственно, охлаждающей жидкостью генераторный газ подают в общее устройство отделения капель.

В одном предпочтительном варианте выполнения способа предусмотрено, что проходящий через первую систему мокрой промывки колошниковый газ и проходящий через вторую систему мокрой промывки генераторный газ сводят вместе уже перед входом в устройство отделения капель.

При этом предпочтительно предусмотрено, что полученный за счет сведения вместе перед устройством отделения капель колошникового газа и генераторного газа технологический газ подают по существу по касательной в зону оболочки выполненного по существу цилиндрическим устройства отделения капель.

В другом предпочтительном варианте выполнения способа предусмотрено, что во второй направляющей системе в зоне расположенного перед второй системой мокрой промывки первого питающего трубопровода выполняют регулирование давления генераторного газа с целью удерживания постоянным желаемого рабочего давления в плавильном газогенераторе, при этом во второй системе мокрой промывки обеспечивают возможность постоянного стока генераторного газа с помощью не закрываемого зазора утечки.

В другом предпочтительном варианте выполнения способа предусмотрена подача генераторного газа через включенный параллельно первому питающему трубопроводу, также ведущий ко второй системе мокрой промывки второй питающий трубопровод, при этом второй питающий трубопровод в случае возникновения действительно проходящего через вторую направляющую систему количества генераторного газа, меньшего заданного количества генераторного газа, закрывают с помощью обводного клапана, в то время как второй питающий трубопровод в случае возникновения превышающего заданное количество генераторного газа, действительно проходящего через вторую направляющую систему количества генераторного газа открывают с помощью обводного клапана, при этом регулирование рабочего давления выполняют затем посредством перестановки регулировочного тела второй системы мокрой промывки.

В другом предпочтительном варианте выполнения способа предусмотрено, что внутри первой направляющей системы в зоне расположенного перед первой системой мокрой промывки направляющего участка выполняют регулирование потока колошникового газа.

Соответствующие преимущества способа согласно изобретению указаны выше уже в ходе описания устройства.

Краткое описание чертежей

Ниже приводится более подробное пояснение изобретения на основании примера выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:

фиг. 1 - схема установки восстановительной плавки с соединенным с ней устройством очистки технологического газа согласно уровню техники;

фиг. 2 - схема установки восстановительной плавки с соединенным с ней устройством очистки технологического газа согласно изобретению;

фиг. 3 - устройство отделения капель согласно изобретению на виде сверху;

фиг. 4 - схема расположенной перед устройством отделения капель системы кольцевых скрубберов согласно уровню техники;

фиг. 5 - разрез устройства отделения капель согласно изобретению вместе с двумя соединенными с ним системами мокрой промывки;

фиг. 6 - устройство отделения капель согласно фиг. 5 на виде сверху.

Реализация изобретения

На фиг. 1 показана работающая в соответствии со способом COREX двухступенчатая установка 1 восстановительной плавки согласно уровню техники.

Эта используемая для получения чугуна, соответственно, предварительных стальных продуктов установка 1 восстановительной плавки содержит восстановительный реактор 3 и плавильный газогенератор 4 вместе с системой 2 очистки технологического газа.

Восстановительный реактор 3 является имеющим форму шахты резервуаром, который заполняется металлургическим исходным сырьем, соответственно, кусками 30 руды вместе с возможными добавками.

Восстановительный реактор 3 имеет в своей нижней зоне выпускное отверстие, через которое металлургическое исходное сырье 30 с помощью транспортировочного шнека 29 загружается в расположенный под восстановительным реактором 3 плавильный газогенератор 4. В зоне свода 3а восстановительный реактор 3 соединен с первой направляющей системой 5, которая служит для отвода колошникового газа 6.

Следует отметить, что наряду со способом COREX имеется еще ряд аналогичных, соответственно, модифицированных способов восстановительной плавки, в которых предусмотрены конструктивные, соответственно, технологические отклонения от показанной в данном примере выполнения установки 1 восстановительной плавки. В то время как в работающей по способу COREX установке 1 восстановительной плавки предусмотрен лишь один-единственный восстановительный реактор 3, в альтернативных, например, работающих по способу FINEX установках восстановительной плавки может быть предусмотрено также несколько, например четыре, включенных последовательно восстановительных реакторов, в которых происходит ступенчатое предварительное восстановление металлургического исходного сырья 30 способом псевдоожижения, прежде чем оно подается в плавильный газогенератор 4.

Плавильный газогенератор 4 представляет собой обложенный огнеупорно на внутренней стороне резервуар, зона свода 4а которого имеет три отверстия. Через первое отверстие в плавильный газогенератор 4 подается металлургическое исходное сырье 30. Через второе отверстие в плавильный газогенератор 4 подается с помощью загрузочного устройства 31 уголь или углеродсодержащий материал 32.

За счет сжигания газифицированного с помощью подаваемого через кислородный трубопровод 26 кислорода углеродсодержащего материала, внутри плавильного газогенератора 4 создается технологический газ, который называется в последующем генераторным газом 8. Генераторный газ 8 состоит главным образом из моноксида углерода (СО) и водорода (Н₂) и отводится через третье отверстие в зоне свода 4а плавильного газогенератора 4 через первый участок 7а трубопровода второй направляющей системы 7. Преобладающая часть отводимого так генераторного газа 8 используется в качестве газа восстановительного процесса и вводится через подающий трубопровод 33 в восстановительный реактор 3. Содержащееся в восстановительном реакторе 3 металлургическое исходное сырье химически восстанавливается за счет воздействия генераторного газа 8, соответственно, оксидные железные руды восстанавливаются в так называемое «губчатое железо».

Это твердое губчатое железо затем с помощью транспортировочного шнека 29 непрерывно подается через шахту свободного падения в плавильный газогенератор 4 и там окончательно восстанавливается, соответственно, плавится. Аналогично обычному доменному процессу, расплавленный чугун вместе со шлаками 28 собирается в нижней зоне плавильного газогенератора 4 и в конечном итоге может выпускаться из него и отливаться в заготовки.

Однако поскольку отводимый из плавильного газогенератора 4 генераторный газ 8 очень горячий и может вызывать склеивание содержащегося в восстановительном реакторе металлургического исходного сырья 30 за счет размягченной вследствие высоких температур около 1100°С, увлекаемой генераторным газом 8 мелкой пыли, то генераторный газ 8 сначала пропускают через циклон 23 горячего воздуха. Циклон 23 горячего воздуха является резервуаром, в котором генераторный газ 8 охлаждается до температуры примерно 800-850°С и частично освобождается от пыли. Собирающаяся в циклоне 23 горячего воздуха пыль генераторного газа возвращается с помощью трубопровода 27 возврата пыли в плавильный газогенератор 4 и сжигается там вместе с подаваемым через кислородный трубопровод 26 кислородом.

В то время как примерно 80% выходящего из плавильного газогенератора 4, соответственно, из циклона 23 горячего воздуха генераторного газа 8 направляется в качестве газа 8а восстановительного процесса в восстановительный реактор 3, примерно 20% генераторного газа 8 (изображенного как количество 8d генераторного газа) направляется через второй направляющий участок 7b второй направляющей системы 7 в устройство 10 предварительной промывки, в котором количество 8b генераторного газа дополнительно охлаждается и предварительно очищается. Внутри называемого «охлаждающим скруббером» устройства 10 предварительной промывки расположены выполненные из дерева пакеты пластин, которые опрыскиваются водой с помощью соплового устройства 35. Стекающая тонкими струйками сверху на пакеты пластин вода отводится вместе со связанной из количества 8b генераторного газа пылью через не изображенную сточную трубу и подвергается дальнейшей обработке.

Предварительно охлажденный и предварительно очищенный так генераторный газ 8с отводится из устройства 10 предварительной очистки через третий направляющий участок 7с второй направляющей системы 7. Третий направляющий участок 7с второй направляющей системы 7 разветвляется в свою очередь на три питающих трубопровода 17, 18, 19, при этом преобладающая часть предварительно охлажденного и предпочтительно очищенного в устройстве 10 предварительной промывки генераторного газа 8с, а именно примерно 90% (изображена в виде количества 8с' генераторного газа на фиг. 1, соответственно, фиг. 2) направляется через третий питающий трубопровод 19 в охлаждающий циркуляционный контур для охлаждения выходящего непосредственно из плавильного газогенератора 4 генераторного газа 8.

Остальная часть предварительно охлажденного и предварительно очищенного в устройстве 10 предварительной промывки генераторного газа 8с (изображена в виде количества 8d генераторного газа на фиг. 1 и фиг. 2), которое в зависимости от действительно происходящих в плавильном газогенераторе 4 процессов сгорания колеблется между 1% и 5%, направляется дальше в направлении второй системы 12 мокрой промывки. Сток этого количества 8d генераторного газа регулируется с помощью системы регулирования давления, описание которой будет приведено ниже, так, что в восстановительном реакторе 4 остается постоянным желаемое рабочее давление, например, 5 бар.

При этом называемое также «избыточным газом», необходимое для регулирования рабочего давления плавильного газогенератора 4 количество 8d генераторного газа направляется из третьего направляющего участка 7с второй направляющей системы 7 дальше в направлении первого питающего трубопровода 17 и второго питающего трубопровода 18.

Следует отметить, что вместо предусмотрения нескольких питающих трубопроводов 17, 18 в принципе возможно также предусмотрение одного единственного, ведущего ко второй системе 12 мокрой промывки питающего трубопровода.

Так же как отведенный из плавильного газогенератора 4 через вторую направляющую систему 7 генераторный газ 8, отведенный из зоны свода 3а восстановительного реактор