HF4 COAL INJECTION PLANT [BE]

 

Exploration #49 HF4 coal injection plant (testo italiano a fondo pagina). The traditional way of releasing molten iron from iron ore in a blast furnace is to burn coke in the blast furnace along with iron ore, while blasting hot air in to aid combustion. However, the biggest drawback of blast furnace operation is the inevitable carbon dioxide production from iron reduction processes, which is considered one of the major contributors in global warming. Accordingly, the Pulverized Coal Injection (PCI) method is becoming an internationally popular method for improving blast furnace operation.

This method was developed in the 19th century, but was not implemented industrially until the 1970s. The PCI method is based on the simple concept of primary air (termed the “conveying gas”) carrying pulverized coal which injected through a lance to the tuyere (mid-bottom inlet of a blast furnace), then mixed with secondary hot air (termed the “blast”) supplied through a blowpipe in the tuyere and then piped to a furnace to create a balloon-like cavity called a “raceway”, which then propagates coal and coke combustion and melts the solid iron ore, releasing molten iron. The most remarkable aspect of this method is that it allows for cheaper coal to be consumed in the system, replace expensive coke, thereby remarkably cutting down on costs.

The PCI plant consists in a vertical mill which grinds, dries and classifies coal. For their particular shapes they are also called “brain tower”. An inert operation storage silo which uses an inert gas nitrogen to reduce the risk of fire and dust explosions. A precise weighing system, combined with parallel arranged pressure vessels, which provides uninterrupted measurement of the coal conveying rate and a dense phase conveying. Pressurized nitrogen (usually 40 to 50 kg coal per 1 kg transport gas) is used for conveying pulverized coal under dense phase conditions. A powerful, long distance pneumatic conveying system can then transports pulverized coal between the injection vessels and the blast furnace. Pulverized Coal Injection is the key to optimizing the blast furnace process for high productivity as well as hot metal cost.

This coal injection plant had two pulverizes, one for each blast furnace. It was a later addition to this site built around 1991. The PCI, along with the blast furnace, continued until 2008 when the whole site finally closed due to a decline in steel production following the near-collapse of the automotive industry.

This gallery is about the coal injection plant only, but if you are curious you can find my exploration of the other areas of the plant here: the water towerthe cokerie, the power station.

 

Esplorazione #49. Il metodo tradizionale per liberare il ferro fuso dal minerale di ferro in un altoforno consiste nel bruciare il coke nell’altoforno insieme al minerale di ferro, soffiando aria calda per favorire la combustione.
Tuttavia, il principale inconveniente del funzionamento dell’altoforno è l’inevitabile produzione di anidride carbonica derivante dai processi di riduzione del ferro, che è considerata una delle principali cause del riscaldamento globale. Di conseguenza, il metodo dell’iniezione di carbone polverizzato (PCI) sta diventando un metodo diffuso a livello internazionale per migliorare il funzionamento dell’altoforno. Questo metodo è stato sviluppato nel XIX secolo, ma è stato implementato a livello industriale solo negli anni Settanta.
Il metodo PCI si basa sul semplice concetto di aria primaria (definita “gas di trasporto”) che trasporta carbone polverizzato e che viene iniettata attraverso una lancia nel tuyere (ingresso medio-basso di un altoforno), quindi miscelata con aria calda secondaria (definita “blast”) fornita attraverso un cannello nel tuyere e poi convogliata in un forno per creare una cavità simile a un pallone chiamata “raceway”, che propaga la combustione del carbone e del coke e fonde il minerale di ferro solido, rilasciando ferro fuso. L’aspetto più notevole di questo metodo è che consente di consumare carbone più economico nell’impianto, in sostituzione del costoso coke, riducendo così notevolmente i costi.
L’impianto PCI consiste in un mulino verticale che macina, asciuga e classifica il carbone. Un silo di stoccaggio con funzionamento inerte che utilizza un gas inerte azotato per ridurre il rischio di incendi ed esplosioni di polveri. Un preciso sistema di pesatura, combinato con recipienti a pressione disposti in parallelo, che fornisce una misurazione ininterrotta della velocità di trasporto del carbone e un trasporto in fase densa. Per il trasporto di carbone polverizzato in condizioni di fase densa si utilizza azoto pressurizzato (di solito 40-50 kg di carbone per 1 kg di gas di trasporto). Un potente sistema di trasporto pneumatico a lunga distanza può quindi trasportare il carbone polverizzato tra i recipienti di iniezione e l’altoforno. L’iniezione di carbone polverizzato è la chiave per ottimizzare il processo dell’altoforno per ottenere un’elevata produttività e un costo del metallo caldo.
Questo impianto di iniezione di carbone aveva due polverizzatori, uno per ciascun altoforno. Si tratta di un’aggiunta successiva a questo sito, costruita intorno al 1991. Il PCI, insieme all’altoforno, ha continuato a funzionare fino al 2008, quando l’intero sito è stato chiuso a causa del calo della produzione di acciaio dovuto al quasi collasso dell’industria automobilistica

E’ possibile vedere le mie foto dell’esplorazione delle altre zone di questo immenso sito industriale qua: the water towerthe cokerie, the power station.