ES2371561T3

ES2371561T3 - METHOD OF OPERATION OF REDUCING ROTATING CHIMNEY OVENS.

Info

Publication number: ES2371561T3
Application number: ES07007242T
Authority: ES
Inventors: Tetuharu Ibaraki; Hiroshi Oda; Masaharu Takahashi
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2000-11-10
Filing date: 2001-11-09
Publication date: 2012-01-05
Anticipated expiration: 2021-11-09
Also published as: CN100355911C; CN1766132A; JP2002206872A

Abstract

Un método de operación de un horno giratorio reductor en el que un gas de salida de la combustión se enfría en un aparato de tratamiento de gases provisto de al menos un intercambiador de calor de tipo precalentamiento que precalienta aire por intercambio de calor y una materia prima obtenida por conformación de un polvo que contiene un óxido de metal y carbono se quema y se reduce en dicho horno reductor y que está caracterizado dicho método por que el número total de moles A de cinc y plomo, el número total de moles B de sodio y potasio y el número total de moles de C de cloro y flúor contenidos en el polvo del gas de combustión generado en el interior satisface la relación de (C - B)/A<0,36 y que la relación de (0,8C' - 0,7B')/A'<0,36 está entre el número total de moles de A' de cinc y plomo, el número total de moles B' de sodio y potasio y el número total de moles C' de cloro y flúor en la materia prima y que la temperatura del gas de salida en la entrada del conducto de salida de los gases de salida de dicho horno reductor es 800ºC o mayor y la temperatura del gas de salida en la entrada del intercambiador de calor de precalentamiento del aire de dicho aparato de tratamiento de gases de salida es 550ºC o menor.An operating method of a rotary reduction furnace in which a combustion outlet gas is cooled in a gas treatment apparatus provided with at least one preheating type heat exchanger that preheats air by heat exchange and a raw material obtained by forming a powder containing a metal and carbon oxide is burned and reduced in said reducing oven and that method is characterized by the total number of moles A of zinc and lead, the total number of moles B of sodium and potassium and the total number of moles of C of chlorine and fluorine contained in the combustion gas dust generated inside satisfies the ratio of (C - B) / A <0.36 and that the ratio of (0.8C '- 0,7B') / A '<0.36 is between the total number of moles of A' of zinc and lead, the total number of moles B 'of sodium and potassium and the total number of moles C' of chlorine and fluoride in the raw material and that the temperature of the outlet gas at the entrance of the co The outlet gas of the outlet gases of said reducing furnace is 800 ° C or higher and the temperature of the outlet gas at the inlet of the preheating air heat exchanger of said outlet gas treatment apparatus is 550 ° C or less.

Description

Método de operación de hornos de chimenea giratoria reductores. Operation method of rotary chimney furnaces reducers.

La presente invención se refiere a un método de operación que elimina la producción de dioxinas en el gas de combustión en un horno reductor, intercambia calor de manera eficaz y recupera calor a partir del gas de salida de la combustión a alta temperatura y trata de manera adecuada el gas de salida de la combustión cuando se calientan, se queman y se reducen los gránulos reducidos u otros artículos conformados que contienen óxidos de metal en un horno reductor de chimenea giratoria u otro horno reductor y una instalación para el mismo. The present invention relates to an operating method that eliminates the production of dioxins in the combustion gas in a reducing furnace, exchanges heat efficiently and recovers heat from the combustion outlet gas at high temperature and treats in a manner Suitable combustion outlet gas when heated, burned and reduced granules or other shaped articles containing metal oxides in a rotary chimney reduction furnace or other reducing furnace and an installation thereof are heated and burned.

Hay diversos tipos de procedimientos para producir hierro o aleación de hierro reducido. Existe el método de secadero Waelz para calentar y reducir materia prima en el interior de un secadero giratorio mientras se voltea con carbono y un agente reductor, el método de la chimenea giratoria de quemar y reducir la materia prima en un horno de chimenea giratoria reductor, etc. Entre estos, como procedimiento con una alta productividad, se está realizando la operación mediante el método de la chimenea giratoria tal como se conoce en la Publicación de Patente No examinada Japonesa (Kokai) Nº 2000-54034. El método de la chimenea giratoria es un procedimiento basado en un horno reductor de calor de un tipo que reduce los gránulos u otros artículos conformados de una materia prima en polvo cargada en la chimenea y moviéndose por una zona de calentamiento, una zona de reducción y un eyector por rotación de una chimenea con forma de disco de materiales refractarios con un centro abierto a una velocidad constante en carriles bajo un techo fijo y unas paredes laterales hechas de materiales refractarios (de ahora en adelante denominado un “horno giratorio”) y se usa para la reducción de óxidos de metal. El diámetro de la chimenea del horno giratorio es 10 a 50 metros y la anchura de la chimenea de 2 a 6 metros. There are various types of procedures for producing iron or reduced iron alloy. There is the Waelz drying method for heating and reducing raw material inside a rotary dryer while turning with carbon and a reducing agent, the rotating chimney method of burning and reducing the raw material in a rotary reducing chimney furnace, etc. Among these, as a procedure with high productivity, the operation is being carried out using the rotary chimney method as is known in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 2000-54034. The rotary chimney method is a procedure based on a heat reducing furnace of a type that reduces the granules or other shaped articles of a powder raw material loaded in the chimney and moving through a heating zone, a reduction zone and a rotating ejector of a disk-shaped chimney of refractory materials with a center open at a constant speed in rails under a fixed roof and side walls made of refractory materials (hereafter referred to as a "rotating furnace") and used for the reduction of metal oxides. The chimney diameter of the rotary kiln is 10 to 50 meters and the width of the chimney is 2 to 6 meters.

Como materia prima, se usan mena fina o polvo de óxido metálico u otros óxidos de metal y carbono que sirven como agente reductor. En la producción de hierro reducido, se usa mena de alimentación de gránulos u otro mineral de hierro en forma de partículas, etc. Se usa carbono (de ahora en adelante este carbono se denomina carbono fijo) como agente reductor, pero es preferible un agente con un alto porcentaje de carbono que no se volatilice hasta aproximadamente 1.100ºC, a la que tiene lugar una reacción de reducción. Para dicha fuente de carbono, se prefiere coque fino o antracita. As a raw material, fine ore or metal oxide powder or other metal and carbon oxides that serve as a reducing agent are used. In the production of reduced iron, granule feed ore or other particulate iron ore is used, etc. Carbon is used (hereinafter referred to as "fixed carbon") as a reducing agent, but an agent with a high percentage of carbon that does not volatilize to about 1,100 ° C is preferred, at which a reduction reaction takes place. For said carbon source, fine coke or anthracite is preferred.

El polvo que contiene los óxidos de metal de la materia prima se mezcla con una cantidad de agente reductor que contiene el carbono requerido para reducir los óxidos metálicos, después se peletiza para formar gránulos verdes que después se alimentan en capas en la chimenea del horno giratorio. Los gránulos verdes se esparcen en la chimenea del horno giratorio. En un horno giratorio, una chimenea circular con un centro abierto rota bajo un techo y paredes laterales refractarias. Los gránulos en la chimenea se mueven por las diversas partes del horno y se calientan rápidamente. Se queman durante 5 minutos a 20 minutos a una temperatura alta de alrededor de 1.300ºC, de ese modo se reducen los óxidos de metal por el carbono en los gránulos y se produce metal. En el horno giratorio, como los gránulos verdes se ponen estacionariamente en la chimenea, existe la ventaja de que los gránulos verdes son resistentes a la disgregación en el horno. Como resultado, existen los puntos fuertes de que no hay problema de fijación de la materia prima pulverizada en los materiales refractarios en el horno giratorio y el rendimiento de gránulos es alto. Además, este procedimiento se está usando en muchos casos recientemente ya que la productividad es alta y es posible usar un agente reductor a base de carbón o materia prima en polvo económica. The powder containing the metal oxides of the raw material is mixed with an amount of reducing agent that contains the carbon required to reduce the metal oxides, then pelletized to form green granules that are then fed in layers in the rotary kiln chimney . The green granules are scattered in the chimney of the rotary kiln. In a rotating oven, a circular fireplace with an open center broken under a roof and refractory side walls. The granules in the chimney move through the various parts of the oven and heat up quickly. They burn for 5 minutes to 20 minutes at a high temperature of about 1,300 ° C, thereby reducing metal oxides by carbon in the granules and metal is produced. In the rotary kiln, as the green granules are stationary in the chimney, there is the advantage that the green granules are resistant to disintegration in the oven. As a result, there are strengths that there is no problem of fixing the pulverized raw material in the refractory materials in the rotary kiln and the granule yield is high. In addition, this procedure is being used in many cases recently since the productivity is high and it is possible to use a reducing agent based on carbon or economic raw material in powder form.

Además, el método de chimenea giratoria también es eficaz para el tratamiento para reducir y retirar impurezas del polvo de la fabricación del hierro generado de un alto horno, convertidor u horno eléctrico o escoria o lodo espesante generado del procedimiento de laminación. También se usa como un procedimiento de tratamiento del polvo y es un procedimiento eficaz para reciclado de recursos metálicos. El hecho de que cuando se reduce polvo es posible que el método de chimenea giratoria elimine cinc, plomo, metales alcalinos, halógenos y otras impurezas es también una ventaja del método de chimenea giratoria. Esta es la razón por la que este es un procedimiento particularmente eficaz para el reciclado de polvo, etc., generado en la industria de fabricación del hierro. In addition, the rotating chimney method is also effective for the treatment to reduce and remove dust impurities from the manufacture of the iron generated from a blast furnace, converter or electric furnace or slag or thickener sludge generated from the rolling process. It is also used as a powder treatment procedure and is an effective procedure for recycling metal resources. The fact that when dust is reduced it is possible for the rotary chimney method to remove zinc, lead, alkali metals, halogens and other impurities is also an advantage of the rotary chimney method. This is the reason why this is a particularly effective procedure for the recycling of dust, etc., generated in the iron manufacturing industry.

La operación en el método de la chimenea giratoria se puede resumir como sigue. Primero, la materia prima, es decir, los óxidos de metal tales como la mena fina o el polvo o lodo se mezcla bien con una cantidad de agente reductor carbonoso requerido para la reducción de los óxidos, después se peletiza. Hay diversos métodos de peletización. Por ejemplo, se producen gránulos verdes de 5 a 20 mm de tamaño mediante un peletizador de tipo cazoleta u otros tipos de peletizador con un contenido de humedad de 8 a 15% en peso. Estos gránulos verdes se alimentan a la chimenea giratoria en capas y se esparcen por la chimenea. Los gránulos crudos esparcidos por la chimenea se calientan rápidamente en el horno y se queman durante 5 a 30 minutos a una temperatura alta de alrededor de 1.300ºC. En este momento, se reducen los óxidos de metal por el carbono del agente reductor mezclado con los gránulos verdes, así se produce metal. La cantidad de carbono fijo en el agente reductor se determina sustancialmente por la cantidad de oxígeno unido con los metales que se tienen que reducir. La relación de metalización después de la reducción difiere dependiendo del metal que se tiene que reducir, pero en el caso de hierro, níquel o manganeso, es al menos 90% e incluso con el caso del cromo, que es difícil reducir, es al menos 40%. The operation in the rotary chimney method can be summarized as follows. First, the raw material, that is, metal oxides such as fine ore or powder or mud is mixed well with an amount of carbonaceous reducing agent required for the reduction of oxides, then pelletized. There are various methods of pelletization. For example, green granules of 5 to 20 mm in size are produced by a bowl type pelletizer or other types of pelletizer with a moisture content of 8 to 15% by weight. These green granules are fed to the rotating chimney in layers and spread throughout the chimney. Raw granules scattered throughout the chimney quickly heat up in the oven and burn for 5 to 30 minutes at a high temperature of around 1,300 ° C. At this time, metal oxides are reduced by the carbon of the reducing agent mixed with the green granules, thus metal is produced. The amount of fixed carbon in the reducing agent is substantially determined by the amount of oxygen bound to the metals to be reduced. The ratio of metallization after reduction differs depending on the metal to be reduced, but in the case of iron, nickel or manganese, it is at least 90% and even with the case of chromium, which is difficult to reduce, it is at least 40%

Como se explicó anteriormente, el método de la chimenea giratoria es un procedimiento bueno, eficaz, para reducir los óxidos metálicos en un horno reductor de chimenea giratoria, en particular el polvo, escoria, lodo, etc., generado de las industrias de refinado o tratamiento de metales, para obtener metal reducido. Cuando se usa polvo u otros subproductos de la industria del metal como materia prima, esto es un medio eficaz en el reciclado. As explained above, the rotary chimney method is a good, efficient procedure to reduce metal oxides in a rotary chimney reduction furnace, in particular dust, slag, mud, etc., generated from the refining or metal treatment, to obtain reduced metal. When powder or other by-products of the metal industry are used as raw material, this is an effective means of recycling.

La mena fina usada como parte de la materia prima también incluye cloro u otras impurezas. En particular, los subproductos en la industria del metal incluyen aceite de máquinas, materia orgánica en agua, productos químicos con agentes de cloro, polvo de resina y otras impurezas. Por ejemplo, el lodo depositado en una fosa de escorias, que es generado en el procedimiento de laminación de un material de acero, contiene 1 a 5% en masa de aceite de máquinas. Además, el polvo de alto horno contiene 0,1 a 0,3% en masa de cloro. The fine ore used as part of the raw material also includes chlorine or other impurities. In particular, by-products in the metal industry include machine oil, organic matter in water, chemicals with chlorine agents, resin dust and other impurities. For example, the sludge deposited in a slag pit, which is generated in the process of rolling a steel material, contains 1 to 5% by mass of machine oil. In addition, blast furnace powder contains 0.1 to 0.3% by mass of chlorine.

Además, el polvo de horno eléctrico usado para reducción en un horno de chimenea giratoria reductor contiene también cloro y aceite y además, contiene dioxinas. La mayoría de estas impurezas se queman o se vaporizan en el interior del horno giratorio y se descargan del horno. Durante este procedimiento, la materia orgánica se quema y forma dióxido de carbono o vapor de agua. Si la combustión es incompleta, sin embargo, a veces puede estar contenido hollín, carbono, benceno no quemado, etc., en el gas de combustión. Además, el ingrediente cloro forma gas cloro o gas cloruro de hidrógeno o sales tales como cloruro de sodio, cloruro de cinc, etc. Se descarga una gran concentración de cada material del horno junto con el gas de combustión. Estas sustancias orgánicas y el cloro reaccionan en el gas de combustión y generan dioxinas, aunque las cantidades son pequeñas. En particular, la generación de dioxinas aumenta cuando la combustión en el horno es incompleta. Cuando la concentración del monóxido de carbono en el gas de combustión es alta, la cantidad de dioxinas generadas aumenta debido a la reacción del cloro y el benceno o una reacción de síntesis de la fase gas. In addition, the electric furnace powder used for reduction in a rotary chimney reduction furnace also contains chlorine and oil and also contains dioxins. Most of these impurities are burned or vaporized inside the rotating oven and discharged from the oven. During this procedure, the organic matter burns and forms carbon dioxide or water vapor. If the combustion is incomplete, however, sometimes soot, carbon, unburned benzene, etc., may be contained in the flue gas. In addition, the chlorine ingredient forms chlorine gas or hydrogen chloride gas or salts such as sodium chloride, zinc chloride, etc. A large concentration of each material is discharged from the furnace together with the combustion gas. These organic substances and chlorine react in the flue gas and generate dioxins, although the amounts are small. In particular, the generation of dioxins increases when combustion in the oven is incomplete. When the concentration of carbon monoxide in the flue gas is high, the amount of dioxins generated increases due to the reaction of chlorine and benzene or a synthesis reaction of the gas phase.

Con la configuración convencional de la instalación o el método de operación, sin embargo, no había suficiente conocimiento y la operación no se realizó necesariamente desde el punto de vista de la reducción de la generación de dioxinas. En la operación convencional, el principal objetivo fue simplemente suministrar calor a la reacción de reducción. Además, el tratamiento del gas de salida inicialmente fue principalmente para evitar la deposición de polvo en el camino del tratamiento del gas de la combustión o la recuperación de calor desperdiciado. De hecho, los métodos de reducción de dioxinas no se reflejaron suficientemente en el diseño de las instalaciones. En posteriores investigaciones, se encontró que en los hornos giratorios como la temperatura de combustión en el interior del horno es mayor, la cantidad de generación de dioxinas es menor y la carga medioambiental es menor comparado con otros procesos de combustión, pero las dioxinas no se pueden eliminar totalmente en el gas de combustión, es decir, a veces, están presentes en una concentración de tanto como 1 a 5 ng-TEQ/Nm3. With the conventional configuration of the installation or the method of operation, however, there was not enough knowledge and the operation was not necessarily carried out from the point of view of reducing dioxin generation. In conventional operation, the main objective was simply to supply heat to the reduction reaction. In addition, the treatment of the outlet gas initially was mainly to prevent the deposition of dust in the path of the combustion gas treatment or the recovery of wasted heat. In fact, dioxin reduction methods were not sufficiently reflected in the design of the facilities. In subsequent investigations, it was found that in rotary furnaces such as the combustion temperature inside the furnace is higher, the amount of dioxin generation is lower and the environmental load is lower compared to other combustion processes, but dioxins are not they can be completely eliminated in the flue gas, that is, sometimes they are present in a concentration of as much as 1 to 5 ng-TEQ / Nm3.

Es decir, en la operación de un horno reductor tal como un horno reductor del método de la chimenea giratoria según la técnica anterior, aún no se ha descubierto un buen método de operación para controlar eficazmente la producción de dioxinas. That is, in the operation of a reducing furnace such as a reducing furnace of the rotary chimney method according to the prior art, a good method of operation for effectively controlling dioxin production has not yet been discovered.

Además, como se explicó anteriormente, un horno giratorio, secadero Waelz u otro horno reductor genera gas de salida de combustión de alta temperatura que contiene una cantidad grande de dióxido de carbono y vapor de agua. Este gas de salida de combustión se descarga a una velocidad de 2.000 a 3.000 Nm3 por tonelada de materia prima. Este gas de salida contiene polvo generado desde el interior del horno, pasa por el conducto de los gases de salida, se enfría por el método de pulverizar agua o por otros métodos en el aparato de tratamiento de los gases de salida, después se limpia de polvo y se emite a la atmósfera. Como se explicó anteriormente, el método de horno giratorio es un procedimiento con una cantidad relativamente grande de generación de polvo puesto que el cinc, plomo, cloro y otras impurezas se retiran por vaporización durante la reacción de reducción de los óxidos. In addition, as explained above, a rotary kiln, Waelz dryer or other reducing furnace generates high temperature combustion outlet gas that contains a large amount of carbon dioxide and water vapor. This combustion outlet gas is discharged at a speed of 2,000 to 3,000 Nm3 per ton of raw material. This outlet gas contains dust generated from inside the oven, passes through the outlet gas duct, is cooled by the method of spraying water or by other methods in the outlet gas treatment apparatus, then cleaned of dust and is emitted into the atmosphere. As explained above, the rotary kiln method is a process with a relatively large amount of dust generation since zinc, lead, chlorine and other impurities are removed by vaporization during the oxide reduction reaction.

De esta manera, en la operación de un horno reductor de chimenea giratoria, secadero giratorio u otro horno reductor de metales, se genera una gran cantidad de gas de salida de combustión que contiene una gran cantidad de polvo. El calor sensible mantenido por el gas de salida corresponde a aproximadamente 30% de la energía total de entrada. La recuperación del calor del gas de salida de combustión desempeña un papel importante en la operación con una buena eficiencia del calor. Thus, in the operation of a rotary chimney reduction furnace, rotary dryer or other metal reduction furnace, a large amount of combustion outlet gas is generated that contains a large amount of dust. The sensible heat maintained by the outlet gas corresponds to approximately 30% of the total input energy. The heat recovery of the combustion outlet gas plays an important role in the operation with good heat efficiency.

Sin embargo, cuando se intenta recuperar calor desperdiciado del gas de salida de combustión a alta temperatura, hay los problemas de que el polvo se pega fuertemente a las superficies de transmisión de calor de la caldera de calor desperdiciado o intercambiador de calor o se corroe el metal de estas superficies. Como resultado, por ejemplo en el método de tratamiento del gas de salida en un horno reductor, como se muestra en la Publicación de Patente No examinada Japonesa (Kokai) Nº 2.000-169906, incluso en la técnica anterior, se adoptó un método para controlar de manera adecuada la temperatura de la caldera o intercambiador de calor para evitar la deposición de polvo. Este método es un medio eficaz para tratar gas de salida, pero dependiendo de los ingredientes del polvo, existe el problema de que el polvo depositado en las superficies interiores del intercambiador de calor y el camino del gas de salida se obstruye en 2 semanas a un mes o así. En particular, si se disminuye el punto de fusión del polvo, el poder de adhesión del polvo llega a ser mayor y el problema llega a ser mayor. However, when attempting to recover wasted heat from the combustion outlet gas at high temperature, there are problems that the dust sticks strongly to the heat transfer surfaces of the wasted heat boiler or heat exchanger or corrodes the metal of these surfaces. As a result, for example in the method of treating the exhaust gas in a reducing furnace, as shown in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 2000-169906, even in the prior art, a method of controlling suitably the temperature of the boiler or heat exchanger to avoid the deposition of dust. This method is an effective means of treating outlet gas, but depending on the ingredients of the powder, there is a problem that the dust deposited on the inner surfaces of the heat exchanger and the path of the outlet gas is obstructed in 2 weeks at a month or so In particular, if the melting point of the powder is reduced, the adhesion power of the powder becomes greater and the problem becomes greater.

El polvo generado de un horno giratorio, etc., incluye no sólo las sustancias conocidas de materia prima tales como óxido de hierro, sino también grandes cantidades de metales alcalinos, cinc, plomo u otros metales volátiles y sustancias catiónicas tales como cloro. En la porción del conducto de salida de los gases de salida de 600 a 1.100ºC The dust generated from a rotary kiln, etc., includes not only known raw material substances such as iron oxide, but also large amounts of alkali metals, zinc, lead or other volatile metals and cationic substances such as chlorine. In the outlet duct portion of the outlet gases from 600 to 1,100 ° C

o así, los ingredientes del polvo están presentes como vapor. Este empieza a depositarse como un líquido junto con una gota a la temperatura del gas de salida. Los ingredientes del polvo dispersados como sólidos y los líquidos forman una emulsión con una viscosidad alta. Esto se pega al camino del gas de salida, de manera que el camino se hace más estrecho y surge el problema de bloqueo fácil en esa porción. Es decir, cuando se instala un intercambiador de calor de manera que se recupere calor desperdiciado, el camino del gas de salida se hace más estrecho en esa porción y tiene lugar bloqueo fácilmente. Un líquido de una sal de metal alcalino es fuertemente cohesivo y también hubo el problema de corrosión de metal en la porción en que se pegó esta emulsión. or so, the powder ingredients are present as steam. This begins to deposit as a liquid along with a drop at the temperature of the outlet gas. The powder ingredients dispersed as solids and liquids form an emulsion with a high viscosity. This sticks to the path of the outlet gas, so that the path becomes narrower and the problem of easy blockage arises in that portion. That is, when a heat exchanger is installed so that wasted heat is recovered, the exit gas path becomes narrower in that portion and blockage occurs easily. A liquid of an alkali metal salt is strongly cohesive and there was also the problem of metal corrosion in the portion in which this emulsion was stuck.

El método de la Publicación de Patente No examina Japonesa (Kokai) Nº 2000-169906 es una técnica eficaz para la prevención de la deposición de polvo. En particular, cuando hay una gran cantidad de sales de metal alcalino y compuestos de cinc, la deposición no se podía evitar de modo suficiente. De esta manera, en la técnica anterior, no se ha prestado suficiente atención al control de los ingredientes de polvo en la salida de gases y el problema de obstrucción de un intercambiador de calor para recuperar el calor del gas de salida no se ha resuelto de modo suficiente. The method of Patent Publication Does not examine Japanese (Kokai) No. 2000-169906 is an effective technique for the prevention of dust deposition. In particular, when there is a large amount of alkali metal salts and zinc compounds, deposition could not be sufficiently avoided. Thus, in the prior art, not enough attention has been paid to the control of the powder ingredients in the gas outlet and the problem of clogging a heat exchanger to recover the heat from the outlet gas has not been resolved. enough way.

K. –H. Bauer et al, “Aufarbeitung von Hüttenreststoffen nach dem Inmetco-Direktreduktionsverfahre” y K. Grebe et al, “Die Metallurgie der Direktreduktion von Hüttenreststoffen nach dem Inmetco-Verfahren”, Stahl und Eisen, 110 K. –H. Bauer et al, "Aufarbeitung von Hüttenreststoffen nach dem Inmetco-Direktreduktionsverfahre" and K. Grebe et al, "Die Metallurgie der Direktreduktion von Hüttenreststoffen nach dem Inmetco-Verfahren", Stahl und Eisen, 110

(1.990) 13 de julio Nº 7, págs. 89-96 y 99-106 describen el reprocesado de desechos metalúrgicos que soportan hierro para su reutilización en procedimientos de elaboración de metal con calor y de acero y estas referencias describen el calentamiento previo del aire para la combustión a una temperatura disponible de 600ºC mediante un intercambiador de calor. (1990) July 13, No. 7, p. 89-96 and 99-106 describe the reprocessing of metallurgical wastes that support iron for reuse in heat and metal processing processes and these references describe the preheating of combustion air at an available temperature of 600 ° C by means of a heat exchanger.

Debido a esto, se ha buscado una tecnología que resuelva los problemas ya mencionados y disminuya la generación de dioxinas en el gas de salida de la combustión descargado de un horno giratorio, secadero giratorio u otro horno reductor de metal y recupere de manera eficaz el calor sensible soportado por este gas de salida. Due to this, a technology has been sought that solves the aforementioned problems and reduces the generation of dioxins in the combustion outlet gas discharged from a rotary kiln, rotary dryer or other metal reducing furnace and efficiently recovers heat Sensitive supported by this outlet gas.

La presente invención se realizó para resolver los problemas anteriores y los problemas anteriores se pueden resolver mediante las características especificadas en las reivindicaciones. The present invention was made to solve the above problems and the above problems can be solved by the features specified in the claims.

La invención se describe con detalle junto con los dibujos; The invention is described in detail together with the drawings;

la FIG. 1 es una vista de un ejemplo de la configuración de una instalación de horno reductor con chimenea giratoria que tiene un horno reductor con chimenea giratoria y un aparato para tratamiento del gas de salida para realizar la presente invención, FIG. 1 is a view of an example of the configuration of a reductive furnace installation with rotating chimney having a reductive furnace with rotary chimney and an apparatus for treating the exhaust gas for carrying out the present invention,

la FIG. 2 es una vista de una sección transversal de un horno reductor de chimenea giratoria, FIG. 2 is a cross-sectional view of a rotary chimney reduction oven,

la FIG. 3 es una vista de un horno reductor de chimenea giratoria puesto en la dirección circunferencial, FIG. 3 is a view of a rotary chimney reduction oven set in the circumferential direction,

la FIG. 4 es una vista de la relación entre el tiempo de mantenimiento de la presión de un estado adecuado del gas de combustión y la concentración de dioxinas en el gas de combustión y FIG. 4 is a view of the relationship between the maintenance time of the pressure of a suitable state of the flue gas and the concentration of dioxins in the flue gas and

la FIG. 5 es una vista de la relación entre el tiempo para enfriar el gas de salida de la combustión de 800ºC a 300ºC y la concentración de dioxinas en el gas de salida de la combustión. FIG. 5 is a view of the relationship between the time to cool the combustion outlet gas from 800 ° C to 300 ° C and the concentration of dioxins in the combustion outlet gas.

La presente invención se explicará con referencia a un horno reductor de un tipo de chimenea giratoria mostrado en la FIG. 1 como un ejemplo de un horno reductor. El procedimiento mostrado en la FIG. 1 está comprendido principalmente por un horno 1 reductor de chimenea giratoria, una caldera 3 de calor desperdiciado, un pulverizador 4 de agua, un intercambiador 5 de calor (precalentador de aire) y un colector 7 de polvo. Las vistas que muestran la estructura del horno giratorio son las FIG. 2 y FIG. 3. Una vista transversal de un horno reductor se muestra en la FIG. 2. Además, una vista de una chimenea con forma de disco con un corte del centro en el interior del horno puesto en la dirección rotacional se muestra en la FIG.3. The present invention will be explained with reference to a reducing furnace of a rotating chimney type shown in FIG. 1 as an example of a reducing oven. The procedure shown in FIG. 1 is mainly comprised of a rotary chimney reduction furnace 1, a wasted heat boiler 3, a water sprayer 4, a heat exchanger 5 (air preheater) and a dust collector 7. The views showing the structure of the rotary kiln are FIG. 2 and FIG. 3. A cross-sectional view of a reducing oven is shown in FIG. 2. In addition, a view of a disk-shaped chimney with a center cut inside the oven set in the rotational direction is shown in FIG. 3.

La estructura del horno 1 reductor, como se muestra en la sección transversal de la FIG. 2, consiste en una chimenea 12 que se mueve y que rota sobre las ruedas 13 bajo un techo 10 fijo y las paredes 11 fabricadas con materiales refractarios. Las paredes 11 están provistas de los quemadores 14. Estos queman el combustible y generan gas de combustión de alta temperatura mediante las llamas 15. Los gránulos 16 verdes constituidos por polvo de óxido de metal y polvo de carbono se esparcen por la chimenea 12. Los detalles del calentamiento y la reducción de los gránulos 16 verdes y otras operaciones se explicarán mediante la FIG. 3 del horno 1 giratorio puesto en la dirección circunferencial. The structure of the reducing furnace 1, as shown in the cross section of FIG. 2, consists of a chimney 12 that moves and rotates on the wheels 13 under a fixed roof 10 and the walls 11 made of refractory materials. The walls 11 are provided with the burners 14. These burn the fuel and generate high temperature combustion gas by means of the flames 15. The green granules 16 constituted by metal oxide powder and carbon powder are scattered throughout the chimney 12. The details of the heating and reduction of the green granules 16 and other operations will be explained by FIG. 3 of the rotary kiln 1 set in the circumferential direction.

Los gránulos verdes como materia prima están formados por mezcla de mena fina o subproductos de fabricación de hierro tal como polvo de gas de convertidor o escoria etc., y polvo de agente reductor que contiene carbono y mediante conformación de la mezcla tal como coque en polvo, etc. Los gránulos verdes de esta materia prima se esparcen por la chimenea 12 desde una entrada 17 de materia prima. Normalmente, el espesor es de una a tres capas. La chimenea 12 se mueve y rota. Junto con esto los gránulos 16 verdes, primero, entran a la zona 18 de calentamiento. El techo de la zona 18 de calentamiento está unido a un conducto 2 de salida de gases de salida. Los gránulos 16 verdes calentados allí entran en la zona 19 reductora con una concentración mayor de monóxido de carbono e hidrógeno y una alta temperatura. Allí, los óxidos metálicos en el interior de los gránulos 16 verdes reaccionan con el carbono y se reducen a metales. A continuación, los gránulos 16 verdes reducidos se descargan desde el horno mediante un tornillo 21 de descarga del eyector 20 de gránulos reducidos. El gas de combustión fluye en una dirección opuesta a los gránulos, es decir, desde la zona 19 reductora de alta temperatura a la zona 18 de calentamiento de temperatura relativamente baja, donde se descarga por el conducto 2 de salida de gases de salida al exterior del horno. Obsérvese que mientras no se requieran necesariamente, las placas 22 de partición se ponen a veces para dividir las zonas eficazmente. The green granules as raw material are formed by mixing fine ore or iron by-products such as converter gas powder or slag etc., and reducing agent powder containing carbon and by forming the mixture such as coke powder , etc. The green granules of this raw material are spread through the chimney 12 from an inlet 17 of raw material. Normally, the thickness is one to three layers. The chimney 12 moves and rotates. Along with this the green granules 16, first, enter the heating zone 18. The ceiling of the heating zone 18 is connected to an outlet gas outlet duct 2. The heated green granules 16 enter the reducing zone 19 with a higher concentration of carbon monoxide and hydrogen and a high temperature. There, the metal oxides inside the green granules 16 react with the carbon and are reduced to metals. Next, the reduced green granules 16 are discharged from the oven by means of a screw 21 for discharging the ejector 20 of reduced granules. The combustion gas flows in a direction opposite to the granules, that is, from the high temperature reducing zone 19 to the relatively low temperature heating zone 18, where it is discharged through the outflow passage 2 of outgoing gases from the oven. Note that as long as they are not necessarily required, the partition plates 22 are sometimes placed to divide the zones effectively.

El gas de combustión en el interior del horno es el resultado de combustión de mezcla del combustible y aire de los quemadores 14 dispuestos en las paredes laterales del horno desde la zona 19 reductora a la zona 18 de calentamiento y la mayoría del monóxido de carbono gas es generado de los gránulos verdes. Este gas de combustión fluye desde la zona 19 reductora hacia la zona 18 de calentamiento. A continuación, el gas se descarga desde el conducto 2 de salida de los gases de salida en el techo de la zona 18 de calentamiento al exterior del horno 1 giratorio. The combustion gas inside the furnace is the result of combustion of fuel and air mixture of the burners 14 arranged in the side walls of the furnace from the reducing zone 19 to the heating zone 18 and most of the carbon monoxide gas It is generated from green granules. This combustion gas flows from the reducing zone 19 to the heating zone 18. Next, the gas is discharged from the outlet duct 2 of the outlet gases on the roof of the heating zone 18 to the outside of the rotating furnace 1.

Primero, en la zona 19 reductora, es necesario mantener una atmósfera reductora suficiente para reducir los gránulos verdes. Los óxidos de metal cubiertos mediante la reducción en el método de la chimenea giratoria incluyen hierro, níquel, cromo, plomo, cinc y manganeso. A partir de la reducibilidad de estos metales, la zona 19 reductora tiene que tener una temperatura de al menos 1.200ºC y una relación molar de monóxido de carbono a dióxido de carbono de al menos 0,1. En estas condiciones, la reducción de los gránulos 16 verdes transcurre rápidamente. First, in the reducing zone 19, it is necessary to maintain a sufficient reducing atmosphere to reduce the green granules. Metal oxides covered by reducing the rotary chimney method include iron, nickel, chromium, lead, zinc and manganese. From the reducibility of these metals, the reducing zone 19 must have a temperature of at least 1,200 ° C and a molar ratio of carbon monoxide to carbon dioxide of at least 0.1. Under these conditions, the reduction of the green granules 16 proceeds rapidly.

Además, si la temperatura es mayor que 1.200ºC, incluso la materia orgánica y el cloro mezclados con los gránulos 16 verdes se rompen en monóxido de carbono, dióxido de carbono, vapor de agua, hidrógeno y cloruro de hidrógeno y la cantidad de generación de dioxinas se mantiene relativamente baja. In addition, if the temperature is greater than 1,200 ° C, even the organic matter and the chlorine mixed with the green granules 16 are broken into carbon monoxide, carbon dioxide, water vapor, hydrogen and hydrogen chloride and the amount of generation of Dioxins remain relatively low.

A continuación, el gas de combustión en el interior del horno fluye a la zona 18 de calentamiento. Aquí, los gránulos 16 verdes se calientan a una temperatura de aproximadamente 1.100ºC, pero no se reducen. La temperatura del gas de combustión aquí se hace 1.100 a 1.200ºC en la porción cerca de la zona 19 reductora y se hace 800 a 1.100ºC en la porción cerca del conducto 2 de salida de los gases de salida. Además, la temperatura en la porción del conducto 2 de salida de los gases de salida unido a la caldera 3 de calor desperdiciado se hace 800ºC o mayor. Además, como no tiene lugar reducción en la zona 18 de calentamiento, la atmósfera del gas de combustión puede ser baja en reducibilidad. Next, the combustion gas inside the oven flows to the heating zone 18. Here, the green granules 16 are heated to a temperature of approximately 1,100 ° C, but are not reduced. The temperature of the flue gas here is made 1,100 to 1,200 ° C in the portion near the reducing zone 19 and 800 to 1,100 ° C is made in the portion near the outlet duct 2 of the outlet gases. In addition, the temperature in the portion of the outlet duct 2 of the outlet gases attached to the wasted heat boiler 3 becomes 800 ° C or higher. In addition, since there is no reduction in the heating zone 18, the combustion gas atmosphere can be low in reducibility.

Por lo tanto, al menos la porción cerca del conducto 2 de salida de los gases de salida contiene oxígeno en exceso y se mantiene preferiblemente una concentración baja de monóxido de carbono. Therefore, at least the portion near the outlet passage 2 of the outlet gases contains excess oxygen and a low concentration of carbon monoxide is preferably maintained.

Obsérvese que en la presente invención, la porción cerca del conducto 2 de salida de los gases de salida de la zona 18 de calentamiento en el horno reductor y la porción del conducto 2 de los gases de salida unida a la caldera 3 de calor desperdiciado se denominan juntas la “región del conducto de salida de los gases de salida”. Note that in the present invention, the portion near the outlet duct 2 of the outlet gases of the heating zone 18 in the reducing furnace and the portion of the duct 2 of the outlet gases attached to the wasted heat boiler 3 is together they call the "region of the outlet duct of the exhaust gases".

Como la composición del gas de combustión en la región del conducto de gases de salida y en el conducto 2 de gases de salida, para mantener la concentración de monóxido de carbono no mayor que 200 ppm en relación en volumen, la concentración de oxígeno se hace 0,5% en vol o más en la porción del conducto 2 de salida de los gases de salida unida con la caldera 3 de calor desperdiciado. Parte de la porción correspondiente a las condiciones descritas se incluye en el interior del horno 1 giratorio también, sin embargo desde el punto de vista del control de la composición del gas de combustión es preferible en el medio del conducto 2 de salida de los gases de salida. Además, en el ejemplo de la FIG. 1, una caldera 3 de calor desperdiciado que recupera calor está unida al conducto 2 de salida de los gases de salida, sin embargo si es posible enfriar el gas rápidamente, también es posible conectar otros tipos de refrigerador del gas o recuperador de calor. Además, desde el punto de vista de los problemas en la disposición del gas de combustión en el conducto de humos y la seguridad y la reducción adicional de dioxinas, la concentración de monóxido de carbono se reduce más preferiblemente a no más de 60 ppm en relación en volumen. Además, además de estas condiciones, desde el punto de vista de mejora de mezcla de los gases, si se hace el estado de flujo del gas de salida un estado muy desarrollado de turbulencia, es posible reducir las dioxinas. Obsérvese que el método de desarrollo de turbulencia se explicará más adelante. As the composition of the combustion gas in the region of the outlet gas duct and in the outlet gas duct 2, to maintain the concentration of carbon monoxide not greater than 200 ppm in relation to volume, the oxygen concentration is made 0.5% in vol or more in the portion of the outlet duct 2 of the outlet gases joined with the waste boiler 3 wasted. Part of the portion corresponding to the described conditions is included inside the rotary kiln 1 as well, however from the point of view of the control of the composition of the flue gas it is preferable in the middle of the outlet duct 2 of the gases of exit. In addition, in the example of FIG. 1, a waste heat boiler 3 that recovers heat is connected to the outlet duct 2 of the exhaust gases, however if it is possible to cool the gas rapidly, it is also possible to connect other types of gas cooler or heat recuperator. In addition, from the point of view of the problems in the arrangement of the flue gas in the flue pipe and the safety and further reduction of dioxins, the concentration of carbon monoxide is more preferably reduced to no more than 60 ppm in relation to in volume In addition, in addition to these conditions, from the point of view of improved gas mixing, if the flow state of the outlet gas is made a highly developed state of turbulence, it is possible to reduce the dioxins. Note that the turbulence development method will be explained later.

Después, se enfría el gas de combustión a no más de 300ºC mediante la caldera 3 de calor desperdiciado, pulverizador 4 de agua e intercambiador 5 de calor de precalentamiento de aire. El tiempo requerido para enfriar es preferiblemente no mayor que 6 segundos. El gas de combustión enfriado pasa por el conducto 6 antes de la recogida del polvo, se limpia de polvo en el colector 7 de polvo, se retrae mediante el ventilador 8 de inducción, después se dispersa desde la chimenea 9 a la atmósfera. Obsérvese que el colector 7 de polvo usado es un tipo de filtro de bolsa. Es decir, el gas de combustión del horno giratorio se eleva a 800ºC o más y se hace quemar completamente al menos en una del interior del conducto de salida de los gases de salida y la región del conducto de salida de los gases de salida, después se enfría rápidamente y se limpia de polvo de manera que se elimina la generación de dioxinas y se evita la deposición de polvo. The combustion gas is then cooled to no more than 300 ° C by the wasted heat boiler 3, water sprayer 4 and air preheat heat exchanger 5. The time required to cool is preferably not more than 6 seconds. The cooled combustion gas passes through the duct 6 before the dust is collected, cleaned of dust in the dust collector 7, retracted by the induction fan 8, then dispersed from the chimney 9 into the atmosphere. Note that the dust collector 7 used is a type of bag filter. That is, the combustion gas of the rotary kiln rises to 800 ° C or more and is completely burned at least one of the interior of the outlet duct of the outlet gases and the region of the outlet duct of the outlet gases, then it cools quickly and is cleaned of dust so that dioxin generation is eliminated and dust deposition is avoided.

Los autores investigaron las condiciones de operación para eliminar la generación de dioxinas en el gas de combustión basado en las características de operación de un horno giratorio. Para este fin, realizan diversos experimentos y extraen la conclusión de que es suficiente tratar el gas de combustión en la condiciones anteriores de operación. Obsérvese que el contenido de los experimentos se explicará con detalle más adelante. The authors investigated the operating conditions to eliminate the generation of dioxins in the flue gas based on the operating characteristics of a rotary kiln. For this purpose, they carry out various experiments and draw the conclusion that it is sufficient to treat the flue gas under the previous operating conditions. Note that the content of the experiments will be explained in detail later.

Los autores encontraron que para eliminar la generación de dioxinas, es importante el control de la temperatura y las composiciones del gas durante el tratamiento del gas de combustión de la zona 18 de calentamiento del horno giratorio. Se generan dioxinas en grandes cantidades en un estado de combustión incompleta a una temperatura ambiente de 300 a 600ºC. Es decir, diversas moléculas orgánicas complicadas en el gas combustionado de manera incompleta reaccionan con cloro para formar dioxinas a 300 a 600ºC. Por lo tanto, para eliminar la presencia de moléculas orgánicas complicadas tales como benceno en este intervalo de temperatura, se hace quemar completamente el gas de combustión en la zona 19 reductora que tenía contenidas grandes cantidades de monóxido de carbono a una alta temperatura de 800ºC o más en la porción de la zona 18 de calentamiento al conducto 12 de salida de los gases de salida, es decir, en el interior del conducto 2 de gases de salida y la región del conducto de gases de salida. The authors found that in order to eliminate the generation of dioxins, it is important to control the temperature and gas compositions during the combustion gas treatment of the heating zone 18 of the rotary kiln. Dioxins are generated in large quantities in an incomplete combustion state at an ambient temperature of 300 to 600 ° C. That is, various complicated organic molecules in the incompletely fused gas react with chlorine to form dioxins at 300 to 600 ° C. Therefore, in order to eliminate the presence of complicated organic molecules such as benzene in this temperature range, the combustion gas in the reducing zone 19 having large amounts of carbon monoxide contained at a high temperature of 800 ° C is completely burned or more in the portion of the heating zone 18 to the outlet duct 12 of the outlet gases, that is, inside the outlet duct 2 and the region of the outlet duct.

Además, si se intenta quemar completamente el gas a una alta temperatura, el gas de combustión se mezcla preferiblemente bien en un estado de oxígeno en exceso. Por lo tanto, los autores estudiaron las condiciones de gas de combustión en estado turbulento para evitar la generación de dioxinas puesto que dar turbulencia suficientemente bien desarrollada al gas de combustión sería un medio eficaz para mezclar el gas. La FIG. 4 muestra los resultados de los experimentos. La FIG. 4 muestra las condiciones adecuadas, es decir, la relación entre el tiempo de mantenimiento de la presión en que la temperatura del gas de combustión es 800ºC o mayor y la concentración de monóxido de carbono es 200 ppm o menor en relación en volumen en el estado de turbulencia y la concentración de dioxinas en el gas de salida. Como se muestra en la FIG. 4, si el tiempo en que se satisfacen las condiciones para la eliminación de dioxinas, es decir, la temperatura del gas de combustión es mayor que 800ºC o mayor y la concentración de monóxido de carbono es 200 ppm o menor en relación en volumen, es 0,9 segundos o mayor, la concentración de dioxinas es una buena de 0,1 ng-TEQ/Nm3 o menor. Es decir, se aprendió que si se desarrollaba de manera suficiente la turbulencia y se continuaba simultáneamente el estado adecuado de gas de combustión durante 0,9 segundos, las moléculas orgánicas complicadas anteriores ya no estaban presentes y se podían satisfacer las condiciones para la eliminación de la generación de dioxinas. In addition, if an attempt is made to completely burn the gas at a high temperature, the combustion gas is preferably mixed well in an excess oxygen state. Therefore, the authors studied the conditions of combustion gas in turbulent state to avoid the generation of dioxins since giving turbulence sufficiently well developed to the combustion gas would be an effective means to mix the gas. FIG. 4 shows the results of the experiments. FIG. 4 shows the appropriate conditions, that is, the relationship between the maintenance time of the pressure at which the temperature of the flue gas is 800 ° C or higher and the concentration of carbon monoxide is 200 ppm or less in relation to volume in the state of turbulence and the concentration of dioxins in the outlet gas. As shown in FIG. 4, if the time in which the conditions for the removal of dioxins are satisfied, that is, the temperature of the combustion gas is greater than 800 ° C or greater and the concentration of carbon monoxide is 200 ppm or less in relation to volume, it is 0.9 seconds or higher, the dioxin concentration is a good 0.1 ng-TEQ / Nm3 or less. That is, it was learned that if the turbulence was sufficiently developed and the proper state of combustion gas was continued simultaneously for 0.9 seconds, the above complicated organic molecules were no longer present and the conditions for the elimination of Dioxin generation.

Para crear una turbulencia adecuada para mezclar gas de combustión, es suficiente hacer el indicador para la evaluación del estado de flujo en fluido dinámico, es decir, el número de Reynolds, mayor. En general, cuando el número de Reynolds excede de 2.300, el flujo se convierte en turbulento. Sin embargo, es necesario un buen estado para mezclar el gas de combustión, es decir, turbulencia suficientemente bien desarrollada, así que se requiere un número de Reynolds mayor. En experimentos por los autores, se encontró que en un estado de turbulencia con un número de Reynolds de 30.000 o mayor, se obtenía un estado uniforme de gas de combustión, que se desea. Por lo tanto, una condición es que el gas de combustión tenga una temperatura de 800ºC o mayor y tenga un número de Reynolds de 30.000 o mayor en la porción en que la concentración del monóxido de carbono es 200 ppm o menor en relación en volumen. To create a suitable turbulence for mixing combustion gas, it is sufficient to make the indicator for the evaluation of the state of flow in dynamic fluid, that is, the Reynolds number, greater. In general, when the Reynolds number exceeds 2,300, the flow becomes turbulent. However, a good condition is necessary to mix the flue gas, that is, turbulence sufficiently well developed, so a larger Reynolds number is required. In experiments by the authors, it was found that in a state of turbulence with a Reynolds number of 30,000 or greater, a uniform state of combustion gas was obtained, which is desired. Therefore, a condition is that the combustion gas has a temperature of 800 ° C or higher and has a Reynolds number of 30,000 or greater in the portion where the concentration of carbon monoxide is 200 ppm or less in relation to volume.

Además, para reducir las dioxinas más, se buscan una menor concentración de monóxido de carbono y un mayor número de Reynolds. Los autores investigaron y como resultado encontraron que hacer la concentración en dioxinas en el gas de salida un estado mejor de 0,06 ng-TEQ/Nm3 o inferior, la concentración de monóxido de carbono se hace preferiblemente una relación en volumen de 60 ppm o menor y un número de Reynolds de 50.000 o mayor. En este estado, el estado de mezcla es extremadamente bueno, de manera que un efecto suficiente se da incluso si el tiempo de continuación de este estado es 0,6 segundos. Si se mantiene esta condición, se obtiene que un resultado extremadamente bueno de la concentración de las dioxinas en el gas de salida es 0,02 a 0,06 ng-TEQ/Nm3. In addition, to reduce dioxins further, a lower concentration of carbon monoxide and a greater number of Reynolds are sought. The authors investigated and as a result they found that to make the dioxin concentration in the outlet gas a better state of 0.06 ng-TEQ / Nm3 or lower, the carbon monoxide concentration preferably becomes a volume ratio of 60 ppm or minor and a Reynolds number of 50,000 or greater. In this state, the mixing state is extremely good, so that a sufficient effect occurs even if the continuation time of this state is 0.6 seconds. If this condition is maintained, it is obtained that an extremely good result of the concentration of dioxins in the exit gas is 0.02 to 0.06 ng-TEQ / Nm3.

Obsérvese que el número de Reynolds es un número adimensional y se obtiene dividiendo el producto de la densidad del gas, el caudal de gas y la longitud representativa por la viscosidad del gas. El número de Reynolds es un indicador que expresa el estado de flujo. Cuando está por encima de 2.300, cuanto mayor sea el número de Reynolds, más turbulento es el flujo. La longitud representativa en el cálculo del número de Reynolds en la presente invención usada es la anchura de la chimenea 12 o el diámetro del conducto 2 de salida de los gases de salida. A la temperatura del gas de combustión en las condiciones de la presente invención, es decir, 800 a 1.200ºC, la densidad del gas de combustión es aproximadamente 0,25 a 0,4 kg/m3 y la viscosidad es 4 x 10-5 a 6 x 10-5 kg/ms. Por lo tanto, si el producto del diámetro del conducto 2 de salida de los gases de salida o la anchura de la chimenea 12 y el caudal del gas de combustión es 7,2 m2/s o más, el número de Reynolds llega a ser 30.000 o mayor. Además, si el producto del diámetro del conducto 2 de salida de los gases de salida o anchura de la chimenea 12 y el caudal del gas de combustión es 12 m2/s o más, el número de Reynolds llega a ser mayor que 50.000. Como se explicó anteriormente, para obtener el número de Reynolds requerido, el método de controlar el caudal de gas considerando la anchura de la chimenea y el diámetro del conducto de salida es eficaz. Note that the Reynolds number is a dimensionless number and is obtained by dividing the product of gas density, gas flow and representative length by gas viscosity. The Reynolds number is an indicator that expresses the state of flow. When it is above 2,300, the higher the Reynolds number, the more turbulent the flow. The representative length in the calculation of the Reynolds number in the present invention used is the width of the chimney 12 or the diameter of the outlet duct 2 of the exhaust gases. At the temperature of the flue gas under the conditions of the present invention, that is, 800 to 1,200 ° C, the density of the flue gas is approximately 0.25 to 0.4 kg / m3 and the viscosity is 4 x 10-5 at 6 x 10-5 kg / ms. Therefore, if the product of the diameter of the outlet duct 2 of the outlet gases or the width of the chimney 12 and the flow rate of the combustion gas is 7.2 m2 / s or more, the Reynolds number becomes 30,000 or older. In addition, if the product of the diameter of the outlet duct 2 of the outlet gases or width of the chimney 12 and the flow rate of the combustion gas is 12 m2 / s or more, the Reynolds number becomes greater than 50,000. As explained above, to obtain the required Reynolds number, the method of controlling the gas flow considering the width of the chimney and the diameter of the outlet duct is effective.

Obsérvese que es innecesario decir, que después de que se realiza este estado, se mantiene la concentración de monóxido de carbono desde aumento de nuevo. Note that it is needless to say, that after this state is realized, the concentration of carbon monoxide is maintained since increasing again.

A continuación, es importante enfriar el gas de combustión de 800ºC a 300ºC rápidamente. El objetivo es acortar el tiempo en que el gas está en la banda de temperatura de 300 a 600ºC en que las dioxinas se vuelven a sintetizar. Por lo tanto, los autores analizaron el tiempo requerido para el enfriamiento. La FIG. 5 muestra los resultados de los experimentos. Si el tiempo de enfriamiento es más de 6 segundos, la concentración de dioxinas llega a ser mayor que 0,1 ng-TEQ/Nm3. Es decir, es importante que el tiempo de enfriamiento de 800ºC a 300ºC no se haga mayor que 6 segundos. Por lo tanto, es importante que el volumen interior de la porción de enfriamiento de 800ºC a 300ºC del aparato de tratamiento del gas de salida no sea mayor que 6 veces la cantidad de flujo de gas de combustión por segundo. Next, it is important to cool the combustion gas from 800 ° C to 300 ° C quickly. The objective is to shorten the time in which the gas is in the temperature band from 300 to 600 ° C in which the dioxins are synthesized again. Therefore, the authors analyzed the time required for cooling. FIG. 5 shows the results of the experiments. If the cooling time is more than 6 seconds, the dioxin concentration becomes greater than 0.1 ng-TEQ / Nm3. That is, it is important that the cooling time of 800 ° C to 300 ° C is not longer than 6 seconds. Therefore, it is important that the internal volume of the cooling portion of 800 ° C to 300 ° C of the outlet gas treatment apparatus is not more than 6 times the amount of flue gas flow per second.

Si se mantiene esta velocidad de enfriamiento, el gas de combustión se puede enfriar por cualquier método. En el ejemplo de la FIG. 1, se hizo uso de una combinación de una caldera de calor desperdiciado, pulverizador de agua e intercambiador de calor de precalentamiento de aire (intercambiador de calor entre gas de combustión y aire). Este método es un método óptimo para recuperar calor desperdiciado al máximo y controlar de manera precisa la temperatura del gas de combustión. Si se simplifica la instalación, sin embargo, también se posible omitir la caldera de calor desperdiciado y proporcionar justo una combinación de un pulverizador de agua y precalentador de aire. En este caso, la cantidad de calor desperdiciado recuperado llega a ser aproximadamente la mitad que la de la instalación mostrada en la FIG. 1. Además, cuando no se recupera en absoluto calor desperdiciado, también es posible enfriar el gas de combustión a 300ºC o disminuir mediante justo un pulverizador de agua. If this cooling rate is maintained, the combustion gas can be cooled by any method. In the example of FIG. 1, use was made of a combination of a wasted heat boiler, water spray and air preheating heat exchanger (heat exchanger between combustion gas and air). This method is an optimal method to recover wasted heat to the maximum and precisely control the temperature of the flue gas. If installation is simplified, however, it is also possible to omit the wasted heat boiler and provide just a combination of a water sprayer and air preheater. In this case, the amount of wasted heat recovered becomes approximately half that of the installation shown in FIG. 1. In addition, when wasted heat is not recovered at all, it is also possible to cool the combustion gas to 300 ° C or decrease by just a water spray.

De esta manera, para un enfriamiento eficaz, es preferible evitar la deposición de polvo sobre el refrigerador o el recuperador de calor (intercambiador de calor) del aparato de tratamiento del gas de salida. Como se explica más adelante con detalle, es importante hacer que el número total de moles A del cinc y plomo, el número total de moles B del sodio y potasio y el número total de moles C del cloro y flúor contenido en el polvo del gas de combustión generado en el horno satisfaga la relación de (C – B)/A<0,36 de manera que se evite una disminución en las eficacias de intercambio de calor y enfriamiento debido a deposición en el refrigerador o recuperador de calor (intercambiador de calor) y el estrechamiento del paso del gas de salida y la obstrucción de flujo debido a la deposición de polvo en el conducto. Además, es preferible hacer el contenido de los compuestos de metales alcalinos (sodio o potasio) y elementos halógenos (cloro o flúor) contenidos en el polvo del gas generado en el horno 35% en masa o menos de manera que se elimine la deposición de polvo. Además, preferiblemente mediante enfriamiento la temperatura del gas generado en el horno desde más de 800ºC o mayor a 550ºC o menor en 5 segundos, es posible eliminar la deposición de polvo en el aparato de tratamiento de gases de salida y eliminar eficazmente una disminución en la eficacia del enfriamiento. Thus, for efficient cooling, it is preferable to avoid the deposition of dust on the refrigerator or the heat recuperator (heat exchanger) of the outlet gas treatment apparatus. As explained in detail below, it is important to make the total number of moles A of zinc and lead, the total number of moles B of sodium and potassium and the total number of moles C of the chlorine and fluorine contained in the gas dust of combustion generated in the oven satisfies the ratio of (C - B) / A <0.36 so as to avoid a decrease in the heat exchange and cooling efficiencies due to deposition in the refrigerator or heat recuperator (heat exchanger heat) and the narrowing of the passage of the exit gas and the obstruction of flow due to the deposition of dust in the duct. In addition, it is preferable to make the content of the alkali metal compounds (sodium or potassium) and halogen elements (chlorine or fluorine) contained in the dust of the gas generated in the oven 35% by mass or less so that the deposition of powder. In addition, preferably by cooling the temperature of the gas generated in the oven from more than 800 ° C or greater than 550 ° C or less in 5 seconds, it is possible to eliminate the deposition of dust in the outlet gas treatment apparatus and effectively eliminate a decrease in the cooling efficiency

Sin embargo, para eliminar la generación de dioxinas, el gas de salida se enfría rápidamente en el aparato de tratamiento del gas de salida y en este momento, son muy importantes el intercambio de calor y la recuperación de calor desde el punto de vista de la mejora de la eficiencia del calor en la operación. However, in order to eliminate the generation of dioxins, the outlet gas is rapidly cooled in the outlet gas treatment apparatus and at this time, heat exchange and heat recovery are very important from the point of view of Improvement of heat efficiency in operation.

Sin embargo, como se explicó anteriormente, debido a los diversos problemas que surgen debido a la gran cantidad de polvo contenido en este gas de salida a alta temperatura pegado a la caldera de almacenamiento de calor, intercambiador de calor de tipo precalentamiento de aire u otro recuperador de calor o refrigerador en el aparato de tratamiento del gas de salida, esto no es eficaz. Estos problemas tienen efecto no sólo en la eficacia de la recuperación del calor, sino también la eficacia del enfriamiento del gas de salida para eliminar dioxinas. Los autores estudiaron además estos puntos. However, as explained above, due to the various problems that arise due to the large amount of dust contained in this high temperature outlet gas attached to the heat storage boiler, air preheating type heat exchanger or other heat recuperator or refrigerator in the outlet gas treatment apparatus, this is not effective. These problems have an effect not only on the efficiency of heat recovery, but also the efficiency of cooling the outlet gas to eliminate dioxins. The authors also studied these points.

El gas de salida de la combustión incluye como componentes del polvo materia prima transferida tal como óxido de hierro no reducido, etc., sustancias que se vaporizan fácilmente a una temperatura alta tal como metales alcalinos y elementos halógenos y metales tales como cinc, plomo u otros que se vaporizan después de ser reducidos. Entre estas sustancias, las mismas sales de halógeno alcalinas y cloruro de cinc o cloruro de plomo tienen puntos de fusión de 700 a 900ºC. Sin embargo, los autores descubrieron que si la relación de las sales de halógeno alcalinas y cloruro de cinc y cloruro de plomo en el polvo en el gas de salida aumenta, estas sustancias funden juntas y disminuyen el punto de fusión de 550 a 600ºC. Además, descubrieron que el polvo con estas condiciones se deposita fácilmente en el camino del gas de salida, es decir, el paso del gas de salida del conducto de los gases de salida del horno por el aparato de tratamiento de los gases de salida a la atmósfera. Combustion exhaust gas includes as components of the powder transferred raw material such as non-reduced iron oxide, etc., substances that readily vaporize at a high temperature such as alkali metals and halogen elements and metals such as zinc, lead or others that vaporize after being reduced. Among these substances, the same alkaline halogen salts and zinc chloride or lead chloride have melting points of 700 to 900 ° C. However, the authors discovered that if the ratio of the alkaline halogen salts and zinc chloride and lead chloride in the dust in the outlet gas increases, these substances melt together and decrease the melting point from 550 to 600 ° C. In addition, they discovered that dust with these conditions is easily deposited in the path of the outlet gas, that is, the passage of the outlet gas from the furnace outlet gas duct through the outlet gas treatment apparatus to the atmosphere.

Se analizaron los pequeños agregados del polvo depositados en el camino del gas de salida. Como resultado, se descubrió que cuando aumenta la cantidad de cloruros y fluoruros, estos componentes en el polvo se pegan a una temperatura de 450 a 600ºC o mayor y en particular cuando aumenta la relación de los haluros de cinc y plomo a óxidos de cinc y plomo, la deposición llega a ser intensa. Además, los autores investigaron la deposición de polvo a la temperatura de 550ºC donde el intercambiador de calor etc., opera normalmente. Como el resultado de la investigación, se descubrió que si la relación de los haluros de cinc y plomo en el polvo es 18% o menor, convertido a moles, con respecto al total de los óxidos y haluros de cinc y plomo, la adherencia es relativamente débil y el polvo se puede retirar fácilmente. Incluso en estas condiciones, sin embargo, se aprendió que cuando la relación en masa de sales de halógeno alcalinas, es decir, compuestos de metales alcalinos (sodio o potasio) y elementos halógenos (cloro o flúor) excede de 35% de la masa del polvo en total, la deposición aumenta algo. Por lo tanto, el porcentaje de compuestos de metales alcalinos y elementos halógenos contenidos en el polvo no se hizo mayor que 35% en masa. Small dust aggregates deposited in the exit gas path were analyzed. As a result, it was found that when the amount of chlorides and fluorides increases, these components in the powder stick together at a temperature of 450 to 600 ° C or higher and in particular when the ratio of zinc and lead halides to zinc oxides increases and lead, deposition becomes intense. In addition, the authors investigated the deposition of dust at the temperature of 550 ° C where the heat exchanger etc. operates normally. As the result of the investigation, it was found that if the ratio of the zinc and lead halides in the powder is 18% or less, converted to moles, with respect to the total zinc and lead oxides and halides, the adhesion is relatively weak and dust can be easily removed. Even under these conditions, however, it was learned that when the mass ratio of alkaline halogen salts, that is, alkali metal compounds (sodium or potassium) and halogen elements (chlorine or fluorine) exceeds 35% of the mass of the Total dust, deposition increases somewhat. Therefore, the percentage of alkali metal compounds and halogen elements contained in the powder was not made greater than 35% by mass.

Debido a esto, en la presente invención, la relación de los elementos en el polvo se controla de manera que los haluros del cinc y plomo en el polvo no llegan a ser más de 22% en relación molar con respecto a los óxidos de cinc y plomo. La relación molar del cloruro y fluoruro de cinc, plomo, sodio, potasio en el polvo está controlada. Due to this, in the present invention, the ratio of the elements in the powder is controlled so that the halides of the zinc and lead in the powder do not become more than 22% in molar relation with respect to the zinc oxides and lead. The molar ratio of chloride and zinc fluoride, lead, sodium, potassium in the powder is controlled.

El control de la relación molar es que el número de moles de elementos halógenos que no reaccionan totalmente con alcalino, es decir, (número de moles de cloro + número de moles de flúor) – (número de moles de sodio + número de moles de potasio), no se hace mayor que 18% del número total de moles de cinc y número de moles de plomo. Obsérvese que el cinc y plomo forman aniones bivalentes, así los elementos halógenos, que son cationes monovalentes, se corrigen mediante el valor del ión. Como el indicador para operación, se usa The molar ratio control is that the number of moles of halogen elements that do not react fully with alkaline, that is, (number of moles of chlorine + number of moles of fluorine) - (number of moles of sodium + number of moles of potassium), does not make more than 18% of the total number of moles of zinc and number of moles of lead. Note that zinc and lead form bivalent anions, so the halogen elements, which are monovalent cations, are corrected by the value of the ion. As the indicator for operation, it is used

[(número de moles de cloro + número de moles de flúor) – (número de moles de sodio + número de moles de potasio)]/(número de moles de cinc + número de moles de plomo); [(number of moles of chlorine + number of moles of fluorine) - (number of moles of sodium + number of moles of potassium)] / (number of moles of zinc + number of moles of lead);

(indicador 1). En la operación real, la condición se expresa como indicador 1 < 0,36. Es decir, cuando el número total de moles de cinc y plomo contenidos en el polvo es A, el número total de moles de sodio y potasio es B, y el número total de moles de cloro y flúor es C, (C – B)/A<0,36. (indicator 1). In the actual operation, the condition is expressed as indicator 1 <0.36. That is, when the total number of moles of zinc and lead contained in the powder is A, the total number of moles of sodium and potassium is B, and the total number of moles of chlorine and fluorine is C, (C - B) / A <0.36.

Para controlar los ingredientes del polvo con precisión, es necesario controlar los ingredientes de la materia prima. En el método de la chimenea giratoria, la velocidad de transición del cinc y plomo de la materia prima del gas de salida es al menos 90%, la velocidad de transición de los metales alcalinos es aproximadamente 70% y la velocidad de transición de los elementos halógenos es aproximadamente 80%. Las relaciones de los metales cinc, plomo, metales alcalinos y elementos halógenos en la materia prima se determinan considerando estas velocidades de transición. Si se expresa esto mediante una fórmula, el resultado es [0,8 (número de moles de cloro + número de moles de flúor) - 0,7 (número de moles de sodio + número de moles de potasio)]/ [0,9 a 1,0 (número de moles de cinc + número de moles de plomo)], así se hace operar el horno usando la fórmula simple [0,8 (número de moles de cloro + número de moles de flúor) – 0,7 (número de moles de sodio+ número de moles de potasio)]/ (número de moles de cinc + número de moles de plomo); (indicador 2) como un indicador de control de mezcla de la materia prima. En operación real, la condición se expresa como indicador 2 < 0,36. Es decir, cuando el número total de moles de cinc y plomo contenidos en la materia prima es A', el número total de moles de sodio y potasio es B' y el número total de moles de cloro y flúor es C ’ , ( 0,8C'-0,7B' )/A'<0,36 . To control the powder ingredients with precision, it is necessary to control the ingredients of the raw material. In the rotary chimney method, the transition rate of zinc and lead from the raw material of the exhaust gas is at least 90%, the transition rate of alkali metals is approximately 70% and the transition speed of the elements Halogens is approximately 80%. The ratios of zinc metals, lead, alkali metals and halogen elements in the raw material are determined considering these transition speeds. If this is expressed by a formula, the result is [0.8 (number of moles of chlorine + number of moles of fluorine) - 0.7 (number of moles of sodium + number of moles of potassium)] / [0, 9 to 1.0 (number of moles of zinc + number of moles of lead)], thus operating the oven using the simple formula [0.8 (number of moles of chlorine + number of moles of fluorine) - 0, 7 (number of moles of sodium + number of moles of potassium)] / (number of moles of zinc + number of moles of lead); (indicator 2) as an indicator of control of mixture of the raw material. In actual operation, the condition is expressed as indicator 2 <0.36. That is, when the total number of moles of zinc and lead contained in the raw material is A ', the total number of moles of sodium and potassium is B' and the total number of moles of chlorine and fluorine is C ', (0 , 8C'-0,7B ') / A' <0.36.

El gas de salida que contiene polvo ajustado en estas condiciones se introduce en el aparato de tratamiento de los gases de salida desde el conducto 2 de salida de los gases de salida. La temperatura del gas de salida en esta porción se hace 800°C o mayor. Si es menor que 800ºC, los cloruros y fluoruros que entran en el conducto 2 de salida de los gases de salida se precipitan inmediatamente y ocasionan la obstrucción cerca de la entrada del conducto 2 de salida de los gases de salida. Además, como se explicó anteriormente, la temperatura se hace 800ºC The outlet gas containing dust adjusted under these conditions is introduced into the outlet gas treatment apparatus from the outlet duct 2 of the outlet gases. The temperature of the outlet gas in this portion becomes 800 ° C or higher. If it is less than 800 ° C, the chlorides and fluorides that enter the outlet duct 2 of the outlet gases immediately precipitate and cause obstruction near the entrance of the outlet duct 2 of the outlet gases. In addition, as explained above, the temperature becomes 800 ° C.

o mayor desde el punto de vista de la eliminación de la generación de dioxinas. or greater from the point of view of the elimination of dioxin generation.

A continuación, se introduce el gas de salida en la caldera 3 de calor desperdiciado donde se recupera el calor, después se enfría rápidamente el gas de salida a 550°C o menor. Si la temperatura del gas de salida a la salida de la caldera 3 de calor desperdiciado llega a ser mayor que 550°C, el gas de salida se enfría además mediante el refrigerador 4 de pulverización de agua para bajar la temperatura del gas a 550°C o menor. Es importante enfriar rápidamente el gas de salida de la caldera 3 de calor desperdiciado al refrigerador 4 de pulverización de agua y acortar el tiempo que los cloruros y fluoruros están en el estado fundido. Los autores encontraron que con el polvo mostrado en la presente invención, no tenía lugar una deposición importante de polvo en la porción de enfriamiento rápido si se reduce la temperatura a 550°C o menor en 5 segundos. Por lo tanto, también es eficaz realizar el tratamiento de enfriamiento como un todo mediante un refrigerador de gas de tipo pulverizador de agua etc. Next, the outlet gas is introduced into the waste heat boiler 3 where the heat is recovered, then the outlet gas is cooled rapidly to 550 ° C or less. If the temperature of the outlet gas at the outlet of the wasted heat boiler 3 becomes greater than 550 ° C, the outlet gas is further cooled by the water spray cooler 4 to lower the temperature of the gas to 550 ° C or less. It is important to quickly cool the waste gas from the waste boiler 3 wasted to the water spray refrigerator 4 and shorten the time that the chlorides and fluorides are in the molten state. The authors found that with the powder shown in the present invention, no significant deposition of dust took place in the rapid cooling portion if the temperature is reduced to 550 ° C or less in 5 seconds. Therefore, it is also effective to perform the cooling treatment as a whole by means of a gas cooler of water spray type etc.

El gas de salida se somete a intercambio de calor además con aire para recuperar el calor y se enfría a no más de 3.00°C, preferiblemente aproximadamente 200°C. Obsérvese que como se mencionó anteriormente, desde el punto de vista de la eliminación de la síntesis de nuevo de dióxidos, el enfriamiento desde 800°C a no más de 300°C se realiza preferiblemente en 6 segundos. La temperatura del gas en la parte de la entrada del intercambiador 5 de calor es un factor importante en la operación. Es decir, incluso con la composición del polvo del alcance de la presente invención, si la temperatura del gas de salida en el intercambiador de calor es demasiado alta, el cloruro de sodio, cloruro de cinc, etc., que no acabaron de solidificar depósitos en las superficies metálicas del intercambiador de calor en un estado líquido y ocasionan el problema del bloqueo o corrosión del metal. Para evitar el ensuciamiento de las superficies de transmisión del calor debido a deposición de polvo de manera que se recupere el calor desperdiciado eficazmente y para evitar la deposición del polvo, es preferible instalar un eliminador de polvo en el intercambiador 5 de calor. Hay diversos tipos de eliminadores de polvo. Entre ellos, se usan en general un tipo de soplador de hollín que sopla gas a alta presión o vapor y el tipo de impacto. El tipo del intercambiador de calor es también un requerimiento importante para la prevención de la deposición de polvo. Un intercambiador de calor resistente a la deposición de polvo es de un tipo que hace pasar aire al interior de las tuberías y gas de salida fuera de las tuberías para eliminar el polvo mediante soplado de hollín fuera de las tuberías o un tipo provisto de un gran número de placas paralelas a través de las cuales fluyen alternativamente aire y gas de salida y se retira el polvo depositado mediante una cuchara de arrastre. The outlet gas is further subjected to heat exchange with air to recover heat and is cooled to no more than 3.00 ° C, preferably approximately 200 ° C. Note that as mentioned above, from the point of view of the elimination of the synthesis of dioxides again, cooling from 800 ° C to no more than 300 ° C is preferably performed in 6 seconds. The temperature of the gas in the inlet part of the heat exchanger 5 is an important factor in the operation. That is, even with the powder composition of the scope of the present invention, if the temperature of the outlet gas in the heat exchanger is too high, the sodium chloride, zinc chloride, etc., which did not finish solidifying deposits on the metal surfaces of the heat exchanger in a liquid state and cause the problem of blocking or corrosion of the metal. To prevent fouling of heat transfer surfaces due to dust deposition so that wasted heat is recovered efficiently and to avoid dust deposition, it is preferable to install a dust eliminator in the heat exchanger 5. There are different types of dust removers. Among them, a type of soot blower that blows high pressure gas or steam and the type of impact are generally used. The type of heat exchanger is also an important requirement for the prevention of dust deposition. A heat exchanger resistant to dust deposition is of a type that causes air to pass inside the pipes and exhaust gas out of the pipes to remove dust by blowing soot out of the pipes or a type provided with a large number of parallel plates through which air and exhaust gas flow alternately and the deposited dust is removed by means of a drag scoop.

El aire calentado mediante el intercambiador de calor en este momento se usa como aire para combustión en el horno 1 giratorio o aire caliente para secar previamente los gránulos. The air heated by the heat exchanger at this time is used as combustion air in the rotary kiln 1 or hot air to previously dry the granules.

El calor así intercambiado y el gas de salida de la combustión enfriado se hace pasar después por un conducto 6 antes del colector de polvo y se limpia el polvo mediante el colector 7 de polvo. The heat thus exchanged and the cooled combustion outlet gas is then passed through a conduit 6 before the dust collector and the dust is cleaned by the dust collector 7.

El colector 7 de polvo es preferiblemente de un tipo de filtro de bolsa que no vuelve a sintetizar dioxinas en su interior. Un “filtro de bolsa” es un dispositivo con un gran número de telas de filtro constituido por telas con intervalos finos entre fibras formadas en forma de bolsa y elimina el polvo haciendo pasar el gas que contiene polvo por las telas de filtro. La temperatura de operación del filtro de bolsa es preferiblemente al menos 150°C. La razón es que si está por debajo de 150°C, la temperatura cae por debajo de la temperatura de condensación ácida y la instalación se corroe fácilmente. Además, a la vista del problema de la resistencia al calor de las telas de filtro, es preferible una temperatura no mayor que 250°C. Con una chimenea giratoria, cuando se reduce el óxido de metal, se agotan los óxidos o cloruros de cinc, plomo, metales alcalinos, etc., en el gas de combustión. Hay polvos del tamaño del submicrómetro. Con un ciclón, etc., no es posible la recogida de polvo suficiente. Además, un colector de polvo eléctrico tiene una capacidad de recogida de polvo insuficiente e induce a la reacción de síntesis de nuevo de dioxinas en su interior, así no es adecuado para este procedimiento. Lo mejor es un colector de polvo de tipo filtro de bolsa. The dust collector 7 is preferably of a type of bag filter that does not re-synthesize dioxins inside. A "bag filter" is a device with a large number of filter fabrics consisting of fabrics with fine intervals between fibers formed in the form of a bag and removes dust by passing the dust-containing gas through the filter fabrics. The operating temperature of the bag filter is preferably at least 150 ° C. The reason is that if it is below 150 ° C, the temperature drops below the acidic condensation temperature and the installation easily corrodes. In addition, in view of the problem of heat resistance of the filter cloths, a temperature not exceeding 250 ° C is preferable. With a rotating chimney, when metal oxide is reduced, the oxides or chlorides of zinc, lead, alkali metals, etc., are exhausted in the flue gas. There are powders the size of the submicrometer. With a cyclone, etc., it is not possible to collect enough dust. In addition, an electric dust collector has insufficient dust collection capacity and induces the synthesis reaction of dioxins inside, so it is not suitable for this procedure. The best is a dust collector of bag filter type.

Sin embargo, cuando se enfría una gran parte del calor sensible del gas de combustión mediante pulverización de agua, la concentración del vapor de agua en el gas de combustión llega a ser demasiado alta y surge una humectación en el filtro de bolsa, así que es preferible un colector de polvo de tipo húmedo. En particular, cuando la humedad en el gas de combustión excede de 30% en masa, el filtro de bolsa llega a estar extremadamente húmedo. Debido a esto, tiene lugar obstrucción y corrosión del filtro. Para mantener la humedad en el gas de combustión que no exceda de 30% en masa, es necesario hacer que la cantidad de agua añadida durante la pulverización no sea mayor que 400 kg por 1 Nm3 de gas de combustión. Cuando se pulveriza más de esta cantidad, se usa un lavador de polvos venturi u otro colector de polvo de tipo húmedo. However, when a large part of the sensible heat of the flue gas is cooled by water spraying, the concentration of the water vapor in the flue gas becomes too high and a wetting in the bag filter arises, so it is preferably a wet type dust collector. In particular, when the humidity in the flue gas exceeds 30% by mass, the bag filter becomes extremely wet. Because of this, clogging and corrosion of the filter takes place. To maintain the humidity in the combustion gas that does not exceed 30% by mass, it is necessary to make the amount of water added during spraying not more than 400 kg per 1 Nm3 of combustion gas. When more than this amount is sprayed, a venturi powder washer or other wet type dust collector is used.

Finalmente, el gas de salida de la combustión después de la eliminación del polvo se descargó a la atmósfera desde la chimenea 9 por la fuerza de conducción de un ventilador 8 de inducción. Finally, the combustion outlet gas after dust removal was discharged into the atmosphere from the chimney 9 by the driving force of an induction fan 8.

Como se explicó anteriormente, haciendo operar el horno reductor de un método de chimenea giratoria por el método de la presente invención, es posible mantener la producción de dioxinas en un mínimo y operar de una manera que no cause mucha contaminación medioambiental, es posible eliminar la deposición de polvo en el aparato de tratamiento del gas de salida e intercambiar eficazmente el calor y el frío y es posible realizar una operación con una eficiencia de calor alta, incluso cuando se reduce metal usando subproductos en la industria de los metales como materia prima. As explained above, by operating the reducing furnace of a rotating chimney method by the method of the present invention, it is possible to keep dioxin production to a minimum and operate in a manner that does not cause much environmental pollution, it is possible to eliminate the Dust deposition in the outlet gas treatment apparatus and effectively exchange heat and cold and it is possible to perform an operation with high heat efficiency, even when reducing metal using by-products in the metal industry as raw material.

Ejemplos Examples

(Ejemplo de Referencia 1 a Ejemplo de Referencia 3 y Ejemplo Comparativo 1) (Reference Example 1 to Reference Example 3 and Comparative Example 1)

Usar el horno reductor del método de la chimenea giratoria descrito en la FIG. 1, se mezcló coque en polvo en mineral de hierro fino, polvo de horno de arco eléctrico y escoria de laminación de material en forma de partículas para producir gránulos verdes de 10 a 20 mm. Se redujeron en el horno giratorio. El horno giratorio tenía un diámetro central de la chimenea de 17 m y una anchura de chimenea de 4 m y tenía la capacidad para producir 15 toneladas/h de hierro reducido. La longitud de la zona 19 reductora de este horno giratorio fue 35 m, mientras la longitud de la zona 18 de calentamiento fue 18 m. Los resultados de la operación mediante esta instalación se muestran en la Tabla 1. Además, el gas de combustión se generó a una velocidad de 27.000 a 30.000 Nm3/h en los Ejemplos de Referencia 1 y 2 y en el ejemplo comparativo, mientras que fue 17.000 Nm3/h en el Ejemplo 3. Use the rotary chimney method reduction oven described in FIG. 1, coke powder was mixed in fine iron ore, electric arc furnace powder and slag lamination of particulate material to produce green granules of 10 to 20 mm. They were reduced in the rotary kiln. The rotary kiln had a chimney core diameter of 17 m and a chimney width of 4 m and had the capacity to produce 15 tons / h of reduced iron. The length of the reducing zone 19 of this rotary kiln was 35 m, while the length of the heating zone 18 was 18 m. The results of the operation through this installation are shown in Table 1. In addition, the flue gas was generated at a speed of 27,000 to 30,000 Nm3 / h in Reference Examples 1 and 2 and in the comparative example, while it was 17,000 Nm3 / h in Example 3.

En el Ejemplo de Referencia 1, la temperatura de la zona reductora del horno giratorio se hizo 1.270°C y la relación molar de monóxido de carbono a dióxido de carbono se hizo 0,55. Se redujeron los gránulos verdes en la zona 19 reductora durante 8 minutos. Este gas de combustión fluyó a la zona 18 de calentamiento donde se enfrió gradualmente. Cuando se alcanzó el punto de 7 m para el conducto de salida del gas de salida, el gas de combustión tenía 1.030°C, la concentración de monóxido de carbono era 88 ppm en relación en volumen y la concentración de oxígeno era 1,1% en volumen. La temperatura del gas de combustión en el interior del conducto 2 de salida de los gases de combustión era 980°C, la concentración de monóxido de carbono era 69 ppm en relación en volumen y la concentración de oxígeno era 1,3% en volumen. In Reference Example 1, the temperature of the rotary kiln reduction zone was made 1,270 ° C and the molar ratio of carbon monoxide to carbon dioxide was made 0.55. The green granules in the reducing zone 19 were reduced for 8 minutes. This combustion gas flowed to the heating zone 18 where it gradually cooled. When the 7 m point was reached for the outlet duct of the outlet gas, the combustion gas was 1,030 ° C, the concentration of carbon monoxide was 88 ppm in relation to volume and the oxygen concentration was 1.1% in volume The temperature of the combustion gas inside the flue gas outlet duct 2 was 980 ° C, the concentration of carbon monoxide was 69 ppm by volume and the oxygen concentration was 1.3% by volume.

El caudal del gas de combustión en el interior del horno en una porción 5 m al conducto 2 de salida de los gases de salida fue 5,5 m/s y en el interior del conducto 2 de salida de los gases de salida de una longitud de 6 m fue 6,1 m/s. La anchura de la chimenea 12 en la zona de calentamiento en el interior del horno fue 4m, el producto de la anchura de la chimenea y el caudal de gas de combustión fue 22 m2/s y el número de Reynolds fue 100.000. El diámetro del conducto 2 de salida de los gases de salida fue 2,4 m, el producto del diámetro del conducto y el caudal del gas de combustión fue 14,6 m2/s y el número de Reynolds fue 70.000. Por lo tanto, el tiempo durante el cual se satisficieron las condiciones de la temperatura y los ingredientes del gas de combustión de la presente invención fue 0,9 segundos en el interior de la zona de calentamiento en el horno y fue 1,0 segundo en el interior del conducto 2 de salida de los gases de salida. El total fue 1,9 segundos. The flow of combustion gas inside the furnace in a portion 5 m to the outlet duct 2 of the outlet gases was 5.5 m / s and inside the outlet duct 2 of the outlet gases of a length of 6 m was 6.1 m / s. The width of the chimney 12 in the heating zone inside the oven was 4m, the product of the chimney width and the flow of combustion gas was 22 m2 / s and the Reynolds number was 100,000. The diameter of the outlet duct 2 of the outlet gases was 2.4 m, the product of the duct diameter and the combustion gas flow rate was 14.6 m2 / s and the Reynolds number was 70,000. Therefore, the time during which the conditions of the temperature and the flue gas ingredients of the present invention were satisfied was 0.9 seconds inside the furnace heating zone and was 1.0 second in the inside of the outlet duct 2 of the outlet gases. The total was 1.9 seconds.

Además, el gas de combustión se enfrió desde 980ºC a 210ºC durante 5,7 segundos en el intervalo desde la caldera 3 de calor desperdiciado al precalentador 5 de aire. A continuación, se limpió del polvo el gas de salida de la combustión mediante el colector 7 de tipo filtro de bolsa y se descargó a la atmósfera. La concentración de dioxinas en el gas de salida de la combustión en ese momento fue 0,05 ng-TEQ/Nm3, es decir, una carga pequeña al medio ambiente. In addition, the combustion gas was cooled from 980 ° C to 210 ° C for 5.7 seconds in the interval from the wasted heat boiler 3 to the air preheater 5. Next, the combustion outlet gas was cleaned of dust by the bag filter type manifold 7 and discharged into the atmosphere. The concentration of dioxins in the combustion outlet gas at that time was 0.05 ng-TEQ / Nm3, that is, a small charge to the environment.

El Ejemplo de Referencia 2 muestra los resultados de operación bajo condiciones incluso mejores. La temperatura del gas de combustión del conducto 2 de salida de los gases de salida fue 1.105°C, mientras que la concentración de monóxido de carbono fue 45 ppm en relación en volumen. El número de Reynolds del conducto 2 de salida de los gases de salida fue 72.000. El tiempo mientras el gas de combustión tenía 800°C o mayor fue 0,8 segundos o dentro de las condiciones de la presente invención. Además, el tiempo para enfriar desde 800°C a 300°C fue 4,7 segundos. Como resultado, la concentración de las dioxinas en el gas de combustión fue una extremadamente buena, 0,02 ng-TEQ/Nm3. Reference Example 2 shows the results of operation under even better conditions. The combustion gas temperature of the outlet duct 2 of the outlet gases was 1,105 ° C, while the concentration of carbon monoxide was 45 ppm in relation to volume. The Reynolds number of the outlet duct 2 of the outlet gases was 72,000. The time while the combustion gas was 800 ° C or greater was 0.8 seconds or within the conditions of the present invention. In addition, the time to cool from 800 ° C to 300 ° C was 4.7 seconds. As a result, the concentration of dioxins in the flue gas was an extremely good, 0.02 ng-TEQ / Nm3.

El Ejemplo de Referencia 3 muestra los resultados de operación bajo condiciones con un número de Reynolds más pequeño. En esta operación, las condiciones fueron las de una velocidad reductora reducida de los gránulos y bajo caudal del gas de combustión. En el horno, la concentración de monóxido de carbono del gas de combustión no fue mayor que 300 ppm en relación en volumen y el gas de combustión se trató como para proporcionar 130 ppm de concentración de monóxido de carbono en la entrada del conducto 2 de salida de los gases de salida. En esta operación, el número de Reynolds del conducto 2 de salida de los gases de salida fue 42.000. La temperatura de este gas de combustión fue 910°C y el tiempo para que estuviera por encima de 800°C fue 1,4 segundos o estaba dentro de las condiciones de la presente invención. Además, el tiempo para enfriar desde 800ºC a 300°C fue 4,9 segundos. Como resultado, la concentración de dioxinas en el gas de combustión fue algo alta, pero una buena 0,101 ng-TEQ/Nm3. La velocidad de reducción de los gránulos en las operaciones de estos ejemplos fue un buen 85% o así. Reference Example 3 shows the results of operation under conditions with a smaller Reynolds number. In this operation, the conditions were those of a reduced reducing speed of the granules and low flow rate of the combustion gas. In the furnace, the carbon monoxide concentration of the flue gas was not greater than 300 ppm by volume and the flue gas was treated to provide 130 ppm of carbon monoxide concentration at the inlet of the outlet duct 2 of the exhaust gases. In this operation, the Reynolds number of the outlet duct 2 of the outlet gases was 42,000. The temperature of this flue gas was 910 ° C and the time for it to be above 800 ° C was 1.4 seconds or it was within the conditions of the present invention. In addition, the time to cool from 800 ° C to 300 ° C was 4.9 seconds. As a result, the concentration of dioxins in the flue gas was somewhat high, but a good 0.101 ng-TEQ / Nm3. The speed of reduction of the granules in the operations of these examples was a good 85% or so.

Por otra parte, en el ejemplo comparativo, aunque se redujeron los gránulos verdes de la misma materia prima que los ejemplos mediante el horno 1 giratorio anterior la concentración de dioxinas en el gas de combustión fue alta puesto que no se realizaron las condiciones de operación de la presente invención. En el ejemplo comparativo, la temperatura de la zona reductora y los ingredientes del gas de combustión fueron similares a los del Ejemplo de Referencia 1, pero la temperatura de la zona de calentamiento y los ingredientes del gas de combustión fueron diferentes. Entre las condiciones, sólo el número de Reynolds fue un alto 60.000. En la zona de calentamiento, sin embargo, la temperatura del gas de combustión fue 760°C como mínimo. Además, la atmósfera era deficiente en oxígeno, la concentración de oxígeno fue aproximadamente 0% en volumen y la concentración de monóxido de carbono fue 800 ppm en relación en volumen. La concentración de monóxido de carbono fue 500 ppm incluso en el interior del conducto 2 de salida de los gases de salida. On the other hand, in the comparative example, although the green granules of the same raw material were reduced as the examples by means of the previous rotary kiln 1 the concentration of dioxins in the flue gas was high since the operating conditions of The present invention. In the comparative example, the temperature of the reducing zone and the combustion gas ingredients were similar to those of Reference Example 1, but the temperature of the heating zone and the combustion gas ingredients were different. Among the conditions, only Reynolds' number was a high 60,000. In the heating zone, however, the flue gas temperature was at least 760 ° C. In addition, the atmosphere was deficient in oxygen, the concentration of oxygen was approximately 0% by volume and the concentration of carbon monoxide was 800 ppm in relation to volume. The concentration of carbon monoxide was 500 ppm even inside the outlet duct 2 of the outlet gases.

Como resultado, la concentración de dioxinas en el gas de combustión en la chimenea 9 fue un relativamente alto 0,52 ng-TEQ/Nm3. Es decir, en el ejemplo comparativo, no era posible controlar de manera adecuada la temperatura y los ingredientes del gas de combustión así que no era posible reducir la generación de dioxinas. As a result, the concentration of dioxins in the flue gas in chimney 9 was a relatively high 0.52 ng-TEQ / Nm3. That is, in the comparative example, it was not possible to adequately control the temperature and the ingredients of the flue gas so it was not possible to reduce the generation of dioxins.

Tabla 1 Table 1

Ejemplo de Referencia 1 Reference Example 1: Ejemplo de Referencia 2 Ejemplo de Referencia3 Ej. Comp. 1 Reference Example 2 Reference Example3 Ex. Comp. one

Zona reductora Reducing zone: Temperatura 1.270ºC 1.300ºC 1.280ºC 1.270ºC Temperature 1,270 ° C 1,300 ° C 1,280 ° C 1,270 ° C

Relación CO/CO2 (relación molar) CO / CO2 ratio (molar ratio): 0,55 0,41 0,45 0,55 0.55 0.41 0.45 0.55

Región del conducto desalida de los gases de salida Region of the outlet duct of the exhaust gases: Temperatura 980ºC o mayor 1.150ºC 910ºC 780ºC Temperature 980 ° C or higher 1,150 ° C 910 ° C 780 ° C

Concentración CO (% vol) CO concentration (% vol): 69 a 89 ppm 45 ppm 135 ppm 500 ppm 69 to 89 ppm 45 ppm 135 ppm 500 ppm

Número de Reynolds Reynolds number: 70.000 o mayor 72.000 42.000 60.000 70,000 or greater 72,000 42,000 60,000

Tiempo de mantenimientode la presión Pressure maintenance time: 1,9 s 0,8 s 1,5 s - 1.9 s 0.8 s 1.5 s -

Tiempo de enfriamientoposterior (800ºC �300ºC) Cooling time after (800ºC �300ºC): 5,7 s o menor 4,7 s o menor 4,9 s - 5.7 s or less 4.7 s or less 4.9 s -

Velocidad de reducción de los gránulos Granule reduction speed: 85% 84% 87% 83% 85% 84% 87% 83%

concentración de dioxinas en gas de salida (ng-TEQ/Nm3 ) Dioxin concentration in outlet gas (ng-TEQ / Nm3): 0,05 0,02 0,101 0,52 0.05 0.02 0.101 0.52

(Ejemplo de la Invención 4 a Ejemplo de la Invención 6 y Ejemplo Comparativo 2) (Example of Invention 4 to Example of Invention 6 and Comparative Example 2)

La FIG. 1 muestra una instalación de tratamiento de de gases de salida de un horno reductor usando una chimenea giratoria usada en el Ejemplo de la Invención 4 a Ejemplo de la Invención 6 y Ejemplo Comparativo 2 del método de operación de la presente invención. Este horno reductor reduce los gránulos verdes de la materia prima a una velocidad de 18 toneladas por hora. Se genera un gas de salida a 1.100ºC a una velocidad de 45.000 Nrn3/h. La Tabla 2 muestra las condiciones de operación y los resultados de los ejemplos y un ejemplo comparativo. FIG. 1 shows an outlet gas treatment installation of a reducing furnace using a rotating chimney used in the Example of the Invention 4 a Example of the Invention 6 and Comparative Example 2 of the operating method of the present invention. This reducing oven reduces the green granules of the raw material at a speed of 18 tons per hour. An outlet gas is generated at 1,100 ° C at a speed of 45,000 Nrn3 / h. Table 2 shows the operating conditions and the results of the examples and a comparative example.

El Ejemplo de la Invención 4 es un ejemplo de una operación que usa mineral de hierro y convertidor de polvo como fuentes de hierro y coque fino como agente reductor. Esta materia prima tiene relativamente pocas impurezas. El indicador 2 del ingrediente de la materia prima fue 0,18, es decir, dentro del intervalo de la presente invención. Como resultado, el indicador 1 del ingrediente del polvo fue también 0,17 y la relación de las sales de halógeno alcalinas fue un bajo 20% en masa. Las condiciones de tratamiento de los gases de salida fueron que una temperatura de los gases de salida en la entrada del conducto 2 de salida de los gases de salida fue de un alto de 970ºC y la temperatura de la entrada del intercambiador 5 de calor fue una baja de 480ºC. Como resultado, no hubo deposición de polvo en el aparato de tratamiento de los gases de salida en absoluto. Example of Invention 4 is an example of an operation using iron ore and powder converter as sources of iron and fine coke as a reducing agent. This raw material has relatively few impurities. Indicator 2 of the raw material ingredient was 0.18, that is, within the range of the present invention. As a result, indicator 1 of the powder ingredient was also 0.17 and the ratio of the alkaline halogen salts was a low 20% by mass. The conditions of treatment of the exit gases were that a temperature of the exit gases at the entrance of the exit duct 2 of the exit gases was a high of 970 ° C and the temperature of the entrance of the heat exchanger 5 was a low of 480 ° C. As a result, there was no dust deposition in the outlet gas treatment apparatus at all.

A continuación, el Ejemplo de la Invención 5 es un ejemplo de operación que usa polvo de gas de alto horno con una cantidad relativamente grande de impurezas. Mientras la cantidad de impurezas fue grande, el indicador 2 de los ingredientes de la materia prima fue 0,16 o sustancialmente lo mismo que en el Ejemplo de la Invención 4. Como resultado, el indicador 1 de los ingredientes del polvo fue 0,13. Comparado con el Ejemplo de Referencia 1, como la materia prima contenía cal, las condiciones llegaron a ser unas en las que los halógenos permanecían fácilmente en el producto reducido. Comparado con el indicador 2, se cree que el indicador 1 llegó a ser más pequeño. La relación de las sales de halógeno alcalinas fue también un bajo 21% en masa. En esta operación también, las condiciones de tratamiento de los gases de salida fueron que una temperatura de los gases de salida a la entrada del conducto 2 de salida de los gases de salida fue de unos altos 1.000ºC y una temperatura de los gases de salida en la entrada del intercambiador 5 de calor fue de una baja, 460ºC. Como resultado no hubo deposición de polvo en el sistema de tratamiento de gases de salida en absoluto. Next, the Example of the Invention 5 is an example of operation using blast furnace gas powder with a relatively large amount of impurities. While the amount of impurities was large, indicator 2 of the raw material ingredients was 0.16 or substantially the same as in the Example of Invention 4. As a result, indicator 1 of the powder ingredients was 0.13 . Compared to Reference Example 1, as the raw material contained lime, the conditions became ones in which the halogens easily remained in the reduced product. Compared to indicator 2, it is believed that indicator 1 became smaller. The ratio of the alkaline halogen salts was also a low 21% by mass. In this operation also, the conditions of treatment of the exit gases were that a temperature of the exit gases at the entrance of the exit duct 2 of the exit gases was about 1,000 ° C and a temperature of the exit gases at the entrance of the heat exchanger 5 was a low, 460 ° C. As a result there was no deposition of dust in the exhaust gas treatment system at all.

Un Ejemplo de la Invención 6 presenta ingredientes de la materia prima y polvo en el intervalo de la presente invención. Mientras esto sigue un método de la presente invención, esto es el resultado de operación bajo condiciones en que la temperatura de los gases de combustión del aparato de tratamiento de los gases de salida no es buena. Obsérvese que la materia prima usada fue la misma que en el Ejemplo de la Invención 5. El indicador 1 y el indicador 2 fueron los mismos que en el Ejemplo de la Invención 5. Sin embargo, la temperatura de los gases de salida a la entrada del conducto 2 de salida de los gases de salida fue una baja de 760ºC, mientras la temperatura de los gases de salida a la entrada del intercambiador de calor fue una alta de 570ºC. Como resultado, surge el problema de la ligera deposición del polvo en el aparato de tratamiento de los gases de salida. Cuando se inspeccionó después de la operación durante tres meses, se observó un depósito en la entrada del conducto 2 de salida de los gases de salida. Además, la entrada del intercambiador 5 de calor llegó a obstruirse gradualmente. Así se requería limpieza a los dos meses. An Example of the Invention 6 presents ingredients of the raw material and powder in the range of the present invention. While this follows a method of the present invention, this is the result of operation under conditions where the flue gas temperature of the outlet gas treatment apparatus is not good. Note that the raw material used was the same as in the Example of the Invention 5. Indicator 1 and indicator 2 were the same as in the Example of Invention 5. However, the temperature of the exhaust gases at the inlet of the outlet duct 2 of the outlet gases was a low of 760 ° C, while the temperature of the outlet gases at the entrance of the heat exchanger was a high of 570 ° C. As a result, the problem arises of the slight deposition of dust in the apparatus for treating the exhaust gases. When inspected after the operation for three months, a deposit was observed at the inlet of the outlet duct 2 of the outlet gases. In addition, the heat exchanger inlet 5 gradually became clogged. This required cleaning at two months.

Los resultados de la operación en ajuste de la materia prima, temperatura de los gases de salida y control del polvo se muestran en el Ejemplo Comparativo 2. En el Ejemplo Comparativo 1, como se usaron grandes cantidades de cloro y otra materia prima, el indicador 2 de los ingredientes fue 0,48. Como resultado, el indicador 1 del polvo fue 0,51. Además, la relación de sales de halógeno alcalinas fue también un alto 30% en masa. Como resultado, mientras la condición de la temperatura del gas de salida era bueno, hubo un depósito de la entrada del conducto 2 de salida de los gases de salida que requirió limpieza después de un mes. Además, la entrada del intercambiador 5 de calor llegó a estar obstruida rápidamente y la operación ya no era posible después de 2 semanas. De esta manera, cuando se está fuera de las condiciones de la presente invención, una operación estable, a largo plazo, no podía continuar. The results of the operation in adjustment of the raw material, temperature of the exhaust gases and dust control are shown in Comparative Example 2. In Comparative Example 1, how large amounts of chlorine and other raw material were used, the indicator 2 of the ingredients was 0.48. As a result, indicator 1 of the powder was 0.51. In addition, the ratio of alkaline halogen salts was also a high 30% by mass. As a result, while the condition of the outlet gas temperature was good, there was a deposit of the outlet of the outlet duct 2 of the outlet gases that required cleaning after one month. In addition, the heat exchanger inlet 5 became clogged quickly and the operation was no longer possible after 2 weeks. Thus, when one is outside the conditions of the present invention, a stable, long-term operation could not continue.

Por otra parte, usando la presente invención, fue posible continuar la operación estable durante un periodo prolongado e intercambiar calor bien. Por lo tanto, fue posible reducir óxidos metálicos a una eficiencia de energía alta y es posible reducir el coste de la producción de metales enormemente. On the other hand, using the present invention, it was possible to continue the stable operation for a prolonged period and exchange heat well. Therefore, it was possible to reduce metal oxides to a high energy efficiency and it is possible to reduce the cost of metal production greatly.

Tabla 2 Table 2

Ej. Invención 4 Ex. Invention 4: Ej. Invención 5 Ej. Invención 6 Ej. Comp. 2 Ex. Invention 5 Ex. Invention 6 Ex. Comp. 2

Ingrediente Ingredient: Mineral de hierro convertidorpolvocoque fino Polvo de gas de alto hornoConvertidor polvo coque fino Polvo de gas de alto hornoConvertidor polvo coque fino Lodo de decapadoConvertidor polvo coque fino Iron ore converter fine powder Blast furnace gas powder Fine coke powder converter Blast furnace gas powder Fine coke powder converter Pickling sludge Fine coke powder converter

Materia primaCinc (% en masa)Plomo (% en masa)Sodio (% en masa)Potasio (% en masa)Cloro (% en masa)Flúor (% en masa)Indicador 2 Raw materialCinc (% by mass) Lead (% by mass) Sodium (% by mass) Potassium (% by mass) Chlorine (% by mass) Fluorine (% by mass) Indicator 2: 0,440,080,110,090,110,090,18 1,110,070,090,140,190,090,16 1,110,070,090,140,190,090,16 0,880,090,190,110,470,090,48 0.440,080,110,090,110,090.18 1,110,070,090,140,190,090.16 1,110,070,090,140,190,090.16 0.880,090,190,110,470,090.48

PolvoCinc (% en masa)Plomo (% en masa)Sodio (% en masa)Potasio (% en masa)Cloro (% en masa)Flúor (% en masa)Indicador 1Sales de halógeno alcalinas (%en masa) PowderCinc (% by mass) Lead (% by mass) Sodium (% by mass) Potassium (% by mass) Chlorine (% by mass) Fluorine (% by mass) Indicator 1 Alkaline halogen salts (% by mass): 39345740,1720 53445930,1321 53445930,1321 374641640,5130 39345740.1720 53445930,1321 53445930,1321 374641640,5130

Temperatura del gas de salidaConducto introducción de gases de salida (ºC) Entrada intercambiador de calor (ºC) Output gas temperature Output gas introduction (ºC) Heat exchanger inlet (ºC): 970480 1.000460 760570 1.000460 970480 1,000,460 760570 1,000,460

Obstrucción conducto deintroducción de gases de salida Obstruction of the introduction of exhaust gases: Ninguna Ninguna Algo de deposición Deposición grande Any Any Some deposition Large deposition

Obstrucción de entrada de intercambiador de calor Heat exchanger inlet obstruction: Ninguna Ninguna Limpio después de 2 meses Obstruido a las 2 semanas Any Any Clean after 2 months Obstructed at 2 weeks

Según la presente invención, en la operación de un horno reductor de chimenea giratoria u otro horno reductor de combustión, es posible eliminar la producción de dioxinas en el gas de salida de la combustión a 1/2 a 1/10 la del pasado. Además, es posible eliminar el bloqueo del camino del gas de salida en el aparato de tratamiento del gas According to the present invention, in the operation of a rotary chimney reduction furnace or other combustion reduction furnace, it is possible to eliminate the production of dioxins in the combustion outlet gas at 1/2 to 1/10 that of the past. In addition, it is possible to eliminate the blockage of the exit gas path in the gas treatment apparatus

5 de salida debido a deposición del polvo, para recuperar calor desperdiciado del gas de salida a alta temperatura eficazmente y aumentar la eficiencia del calor del horno reductor de combustión. Debido a esto, es posible reducir el polvo, lodo, escoria y otros subproductos producidos a partir de la industria del metal eficazmente, es posible para realizar la operación a una velocidad de operación alta y es posible reducir los costes de operación del metal reducido. 5 outlet due to dust deposition, to recover wasted heat from the outlet gas at high temperature effectively and increase the heat efficiency of the combustion reduction furnace. Because of this, it is possible to reduce the dust, mud, slag and other by-products produced from the metal industry effectively, it is possible to perform the operation at a high operating speed and it is possible to reduce the operating costs of the reduced metal.

Claims

1. A method of operating a rotary reduction furnace in which a combustion outlet gas is cooled in a gas treatment apparatus provided with at least one preheat type heat exchanger that preheats air by heat exchange and a raw material obtained by forming a powder containing a metal and carbon oxide is burned and reduced in said reducing furnace and said method is characterized by the total number of moles A of zinc and lead, the total number of moles B of sodium and potassium and the total number of moles of C of chlorine and fluorine contained in the combustion gas dust generated in the interior satisfies the ratio of (C - B) / A <0.36 and that the ratio of ( 0.8C '- 0.7B') / A '<0.36 is between the total number of moles of A' of zinc and

10 lead, the total number of moles B 'of sodium and potassium and the total number of moles C' of chlorine and fluorine in the raw material and that the temperature of the outlet gas at the inlet of the outlet duct of the outlet gases of said reducing furnace is 800 ° C or higher and the temperature of the outlet gas at the inlet of the preheating air heat exchanger of said outlet gas treatment apparatus is 550 ° C or less.

2. A method of operating a rotary chimney reduction oven as explained in claim 1,

15 characterized in that the ratio of the content of sodium or potassium and chlorine or fluorine compounds contained in the combustion gas dust generated in the interior is not greater than 35% by mass.

3. A method of operating a rotary chimney reduction furnace as explained in claim 1 or 2, characterized by cooling the temperature of said outlet gas from 800 ° C or greater to 550 ° C or less within 5 seconds.

A method of operation of a rotary chimney reduction furnace as explained in any one of claims 1 to 3, characterized in that the cooled combustion gas generated inside the oven is cleaned of dust by means of a bag filter. of an outlet gas treatment apparatus.