Stable operation of a smelter reactor

Details Stable operation of a smelter reactor Stable operation of a smelter reactor

C - Chemistry, Metallurgy

21

C

C21C 5/35 (2006.01) C21B 13/00 (2006.01)

Patent

CA 2221808

A process of producing molten iron involves: a) introducing iron oxide, flux, oxygen, nitrogen, carbon, and hydrogen to a smelter reactor; b) maintaining conditions to cause (i) the iron oxide to be reduced, (ii) molten iron to be created and stirred in the bottom of the reactor, surmounted by a layer of foaming, FeO-containing slag, and (iii) carbon monoxide gas to rise through the slag; c) causing at least some of the carbon monoxide to react with the oxygen; d) releasing an offgas containing CO, CO2, H2 and H2O; and e) removing at least some of the molten iron and slag from the reactor. Good process stability is achieved by: f) repeatedly measuring, during the process, the conditions of the slag height, the temperature of the molten iron, the levels of CO, CO2, H2, and H2O in the offgas, the carbon level in the molten iron, and the FeO level in the slag, and g) subsequently adjusting one or more process variables (e.g., a reactant feed rate, the iron bath stirring rate, or the height of the oxygen lance above the slag) so as to help keep one or more of those process conditions within a predetermined range.

L'invention concerne un procédé de production de fer fondu, qui consiste à: a) introduire de l'oxyde de fer, un fluant, de l'oxygène, de l'azote, du carbone et de l'hydrogène dans un haut fourneau; b) maintenir certaines conditions pour qu'il y ait i) réduction de l'oxyde de fer, ii) formation de fer fondu et mélange de ce fer dans le fond du réacteur, surmonté d'une couche moussante de laitier contenant du FeO; et iii) remontée du gaz de monoxyde de carbone à travers le laitier; c) faire réagir au moins une partie du monoxyde de carbone avec l'oxygène; d) libérer un gaz de combustion contenant CO,CO¿2?, H¿2? et H¿2?O; et e) ôter du réacteur au moins une partie du fer fondu et du laitier. On assure une bonne stabilité f) en mesurant fréquemment, au cours de l'opération de fusion, les conditions de hauteur du laitier, la température du fer fondu, les niveaux de CO, CO¿2?, H¿2? et H¿2?O dans le gaz de combustion, le niveau de carbone dans le fer fondu et le niveau de FeO dans le laitier, et g) en ajustant en conséquence une ou plusieurs variables du processus (par exemple, la vitesse d'alimentation en réactif, la vitesse de mélange du bain de fer ou la hauteur de la lance à oxygène au-dessus du laitier) de façon à maintenir une ou plusieurs de ces variables dans des limites prédéterminées.

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