PROCESS FOR PRODUCTION OF DIRECT REDUCED IRONThe present invention relates to a process for the direct reduction of iron ore performed by means of a plant comprising a gravitational furnace (2) having at least one iron ore reduction zone (8) in the upper part thereof, and at least one carbon deposition zone (9) and one reduced metal product cooling zone (10) in the lower part thereof, and means for feeding a reducing gas mixture into the reactor in correspondence to the with the reduction zone, means for recycle exhaust or reactor off gas from the reactor to syngas and mixing the recycled gas with natural gas to form a reducing gas mixture. According to the invention a in first reformation step (5) unreacted carbon monoxide CO and steam present in the reactor off gas is reformed to carbon dioxide and hydrogen following the water gas shift reaction CO+H2O=CO2+H2, in a secondary reformation step the de-watered reactor off gas comprising mainly of carbon dioxide and hydrogen is processed to remove carbon dioxide, and in a third reformation step physical separation of both nitrogen and carbon oxide CO from the reducing syngas is carried out to bring down the levels of CO and any existing other gases in the recycled gas to as low level as possible such that recycled reducing gas is as close to pure hydrogen H2 as possible.A process for the direct reduction of iron ore performed by means of a plant comprising a gravitational furnace (2) having at least one iron ore reduction zone (8) in the upper part thereof, and at least one carbon deposition zone (9) and one reduced metal product cooling zone (10) in the lower part thereof, and means for feeding a reducing gas mixture into the reactor in correspondence to the with the reduction zone, means for recycle exhaust or reactor off gas from the reactor to syngas and mixing the recycled gas with natural gas to form a reducing gas mixture characterized in that is comprises the following steps; a) extraction of the reactor off gas from the reactor (8) for recycling; b) cleaning the reactor off gas from particles and dust in a cleaning system(4); c) obtaining a de-watered off gas by shifting the carbon oxide CO and steam H2O present in the reactor off gas to CO2 and H2 in a first reformation step (5) using water shift gas reaction; d) processing the reactor off gas in a compressor or pumping means (27), e) removing the CO2 from the reactor off gas in a second reformation step (6) using a carbon dioxide CO2 absorber means (21) and a stripping means (22) to form a syngas essentially comprised of hydrogen CO andH2; f) removing nitrogen N2 and carbon oxide CO from the reactor off gas in a third reformation step (7) using a N2 and CO absorber means to form a pure syngas essentially comprised of hydrogen H2 ; g) dividing the stream of syngas into first (37) and second (19) flow paths; h) mixing the syngas in the first stream (37) with natural gas supplied by an external source (38); i) heating the syngas in the second flow path (19) from step f) in the second stream (19) by exchange of sensible heat gained from the de- watering process of step c); j) heating the mix of syngas of the first (37) flow path from step f) and natural gas in step h) by exchange of sensible heat from the reduced metal products in the cooling zone (10); k) extraction of the mix of syngas and natural gas from step j) from the metal product cooling zone (10) to a gas generator (3); I) heating the gas mix from step k) by injecting oxygen O2 in a line (41 ) to the mix of syngas and natural gas and leading the mixture to the gas generator (3); m) processing the oxygen O2 injected gas mixture in step i) in the gas generator to obtain a reducing gas mixture and leading the gas mixture from the gas generator (3) to the reactor (8); n) mixing syngas from step i) of the second stream (19) to the stream of reducible gas mixture in step m) to reducing gas mixture; o) feeding the reducing gas mixture formed in step n) to the reduction zone (8) of the reactor.
직접 환원철 생산 공정본 발명은 상부에 있는 적어도 하나의 철광 환원 구역(8)과 적어도 하나의 침탄 구역(9) 및 하부에 있는 적어도 하나의 환원된 금속 제품 냉각 구역(10)을 구비한 중력식 용광로(2), 환원 가스 혼합기를 환원 구역에 대응한 반응로로 공급하기 위한 수단, 및 반응로로부터 나온 배기 또는 반응로 배출 가스를 합성 가스로 재순환하고 재순환 가스를 천연 가스와 혼합시켜 환원 가스 혼합기를 형성하는 수단을 포함하는 설비에 의해 행해지는 철광의 직접 환원 공정에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 제1 개질 단계에서는 반응로 배출 가스에 존재하는 미반응 일산화탄소(CO)와 증기가 수성 가스 전환 반응(CO+H2O=CO2+H2)에 따라 이산화탄소(CO2)와 수소로 개질되고, 제2 개질 단계에서는 주로 이산화탄소와 수소를 포함하는 반응로 배출 가스가 이산화탄소를 제거하도록 처리되고, 제3 개질 단계에서는 환원 합성 가스로부터 질소와 탄소 산화물(CO) 둘 다를 물리적으로 분리시켜 재순환 환원 가스가 가능한 한 순수한 수소(H2)에 가깝도록 재순환 가스 중의 CO와 임의의 다른 존재 가스들의 수준을 가능한 한 낮은 수준으로 낮춘다.상부에 있는 적어도 하나의 철광 환원 구역(8)과 적어도 하나의 침탄 구역(9) 및 하부에 있는 적어도 하나의 환원된 금속 제품 냉각 구역(10)을 구비한 중력식 용광로(2), 환원 가스 혼합기를 환원 구역에 대응한 반응로로 공급하기 위한 수단, 및 반응로로부터 나온 배기 또는 반응로 배출 가스를 합성 가스로 재순환하고 재순환 가스를 천연 가스와 혼합시켜 환원 가스 혼합기를 형성하는 수단을 포함하는 설비에 의해 행해지는 철광의 직접 환원 공정으로서,(a) 재순환을 위하여 반응로(8)로부터 반응로 배출 가스를 추출해 내는 단계;(b) 정화 시스템(4)에서 반응로 배출 가스를 입자와 먼지로부터 정화시키는 단계;(c) 수성 가스 전환 반응을 이용한 제1 개질 단계(5)에서 반응로 배출 가스에 존재하는 일산화탄소(CO)와 증기(H2O)를 CO2와 H2로 전환시켜 탈수된 가스를 얻는 단계;(d) 압축기 또는 펌핑 수단(27)에서 반응로 배출 가스를 처리하는 단계;(e) 이산화탄소(CO2) 흡수 수단(21)과 분리 수단(22)을 이용한 제2 개질 단계(6)에서 반응로 배출 가스로부터 CO2를 제거하여 본질적으로 수소와 CO로 이루어진 합성 가스를 형성하는 단계;(f) N2 및 CO 흡수 수단을 이용한 제3 개질 단계(7)에서 반응로 배출 가스로부터 N2와 탄소 산화물(CO)을 제거하여 본질적으로 수소로 이루어진 순수한 합성 가스를 형성하는 단계;(g) 합성 가스의 흐름을 제1 유동 경로(37)와 제2 유동 경로(19)로 분리하는 단계;(h) 제1 흐름(37)의 합성 가스를 외부 공급원(38)으로부터 공급되는 천연 가스와 혼합하는 단계;(i) 상기 (c) 단계의 탈수 공정으로부터 얻어진 현열의 교환에 의해 제2 유동 경로(19)의 상기 (f) 단계로부터 나온 제2 유동 경로(19)의 합성 가스를 가열하는 단계;(j) 상기 (f) 단계로부터 나온 제1 유동 경로(37)의 합성 가스와 상기 (h) 단계의 천연 가스의 혼합기를 냉각 구역(10)의 환원된 금속 제품으로부터의 현열의 교환에 의해 가열하는 단계;(k) 상기 (j) 단계로부터 나온 합성 가스와 천연 가스의 혼합기를 금속 제품 냉각 구역(10)으로부터 가스 발생기(3)로 추출해 내는 단계;(l) 라인(41) 내의 산소(O2)를 합성 가스와 천연 가스의 혼합기로 분사하는 것에 의해 상기 (k) 단계로부터 나온 가스 혼합기를 가열하고 이 혼합기를 가스 발생기(3)로 안내하는 단계; (m) 가스 발생기 내의 상기 (i) 단계에서 산소(O2)가 분사된 가스 혼합기를 처리하여 환원 가스 혼합기를 얻고 이 가스 혼합기를 가스 발생기(3)로부터 반응로(8)로 안내하는 단계; (n) 제2 흐름(19)의 상기 (i) 단계로부터 나온 합성 가스를 상기 (m) 단계의 환원성 가스 혼합기의 흐름에 혼합시켜 환원 가스 혼합기를 형성하는 단계;(o) 상기 (n) 단계에서 형성된 환원 가스 혼합기를 환원 구역(8)으로 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 철광의 직접 환원 공정.