(57)【要約】  本発明は、酸化鉄を含む微粒子状材料から熔銑又は熔鋼中間製品を製造する方法に関し、酸化鉄を含む微粒子状材料は、還元ガスによって少なくとも１つの予備還元段階において予備還元され、続いて最終還元段階において海綿鉄に還元され、この海綿鉄は、炭素含有物質及び酸素含有ガスが供給された熔融ガス化領域において熔融され、ＣＯ及びＨ２含有還元ガスが生成され、この還元ガスは最終還元段階に導入され、そこで変換され、引き抜かれ、次いで少なくとも１つの予備還元段階に導入され、そこで変換されて引き抜かれる。よって、熔融ガス化炉はより高い生産量を有して操業され、生産工程はより安定した方法で進められ、このために必要とされる還元ガスライン中の部分的な燃焼は回避される。鉄酸化物を含有する微粒子状材料の所定の量比が、少なくとも１つの予備還元段階及び１つの最終還元段階を介して熔融ガス化領域へ導入され、鉄酸化物を含有する微粒子状材料のさらなる所定の量比が、熔融ガス化領域へ直接、若しくは炭素含有物質及び酸素含有ガスとともに導入されることが提案される。さらにこの方法を実施するための装置が提案される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化鉄を含む微粒子状材料から熔銑又は熔鋼中間製品を製造する方法であって、
酸化鉄を含む微粒子状材料は、還元ガスによって少なくとも１つの予備還元段階において予備還元され、続いて最終還元段階において海綿鉄に還元され、該海綿鉄は、炭素含有物質及び酸素含有ガスが供給された状態で熔融ガス化領域において熔融され、ＣＯ及びＨ２含有還元ガスが生成され、該還元ガスは前記最終還元段階に導入され、そこで変換され、引き抜かれ、次いで少なくとも１つの予備還元段階に導入され、そこで変換されて引き抜かれる、方法において、
前記酸化鉄を含む微粒子状材料の所定の量比が少なくとも１つの予備還元段階と１つの最終還元段階を介して熔融ガス化領域に導入され、前記酸化鉄を含む微粒子状材料のさらなる所定の量比が直接、若しくは前記炭素含有物質及び前記酸素含有ガスと共に前記熔融ガス化炉中に導入されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記酸化鉄を含む微粒子状材料の、炭素含有物質及び前記酸素含有ガスと共に前記熔融ガス化炉中に導入される所定の量比は、使用される前記酸化鉄を含む微粒子状材料の全量の１０％〜２０％であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記熔融ガス化領域には、炭素含有物質及び前記酸素含有ガスが、前記熔融ガス化領域から出る還元ガス中のＣＯ２の含有比が４％〜９％、好ましくは６％未満の範囲となるような量で供給されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記熔融ガス化領域から出る還元ガスは、高温ダスト除去にかけられ、続いて増加された特定の還元ガス量で前記最終還元段階と、好ましくは全ての前記予備還元段階とへ供給されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
高温ダスト除去の後、処理された前記還元ガスの少なくとも７０％の部分量が前記最終還元段階へ供給され、３０％までの部分量が前記予備還元段階へ直接供給されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記処理された還元ガスの５％〜１５％、好ましくは約１０％が、前記最終還元段階から出る還元ガスに、先立つ前記予備還元段階に入る前に混合されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
高温ダスト除去の後、前記処理された還元ガスは、前記最終還元段階における酸化鉄を含有する微粒子状材料の還元を終えるために必要とされるより高い温度に調整されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
高温ダスト除去の後、前記処理された還元ガスは、８２０℃〜９２０℃、好ましくは８８０℃の温度に調整されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記最終還元段階に対する前記還元ガス温度の微調整は、好ましくは第１の予備還元段階から引き抜かれた処理されたブラスト炉ガスの秤量された添加によって行われることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記最終還元段階において生産された海綿鉄の一部分は、引き出され冷却されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
生産された海綿鉄の全体量の約５％〜１５％、好ましくは約１０％が前記最終還元段階から引き出され冷却されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法を実施するための設備であって、
前後に直列に接続された少なくとも２つの流動床反応炉（１、２、３）を有し、鉄酸化物を含有する微粒子状材料が一方の方向に搬送ライン（５、５ａ、６ａ、６ｂ）を介して流動床から流動床へと案内され、還元ガスが、対向する方向に還元ガス接続ライン（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）を介して流動床から流動床へと案内され、
熔融ガス化炉（８）を有し、該熔融ガス化炉の中に、鉄酸化物を含有する微粒紫綬材料の流れの方向において最後に配置された前記流動床反応炉（３）から出る海綿鉄を案内する搬送ライン（７）がつながり、前記熔融ガス化炉は炭素含有物質のための供給ライン（９）と酸素含有ガスのための供給ライン（１１）と、さらに銑鉄及び／又は鋼中間物質及びスラグのためのタップ（２３、２４）と、前記熔融ガス化炉内で形成される還元ガスのための、鉄酸化物を含有する前記材料の流れの方向において最後に配置された前記流動床反応炉（３）の中につながる還元ガス排出ライン（１２）と、を有する設備において、
鉄酸化物を含有する微粒子材料の所定の量比のための第１分岐搬送ライン（５ａ）が、流動床反応炉から流動床反応炉への搬送ライン（６ａ、６ｂ）及び前記熔融ガス化炉への次の搬送ライン（７）によって形成され、鉄酸化物を含有する微粒子材料のさらなる所定の量比のための第２分岐搬送ライン（５ｂ）が、供給装置（４）から直接前記熔融ガス化炉（８）の中へつながる接続搬送ラインによって形成されていることを特徴とする設備。
【請求項１３】
鉄酸化物を含有する微粒子材料のさらなる所定の量比のための前記第２分岐搬送ライン（５ｂ）は、供給装置（１０）から炭素含有物質のための前記供給ラインへの接続搬送ライン（９）と、前記熔融ガス化炉への酸素含有ガスのための接続ライン（１１）とを備えることを特徴とする請求項１２に記載の設備。
【請求項１４】
前記第２分岐搬送ライン（５ｂ）は、使用される鉄酸化物を含有する微粒子材料の全量の１０％〜１５％を通すように設計されていることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の方法。
【請求項１５】
高温ダスト除去設備（１３）、好ましくは高温ガスサイクロンが前記還元ガス排出ライン（１２）の中に接続され、還元ガス温度を検知するための温度測定装置（２０）が前記還元ガス排出ライン（１４ａ）中に配置され、ブラスト炉ガスライン（１６ｂ）がＣＯ２除去設備（１９）の出口側につながっているとともに前記ブラスト炉ガスライン（１６ｂ）は前記最終還元段階の前記流動床反応炉（３）に続く前記還元ガス排出ライン（１４ａ）中の還元ガス温度を設定するための流量調整装置（２１）を有していることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の設備。
【請求項１６】
流動床反応炉から流動床反応炉へと延びる前記還元ガス接続ライン（１４ｂ、１４ｃ）と、流動床反応炉へ延びる前記還元ガス排出ライン（１４ａ）とに加えて、前記還元ガス排出ライン（１４ａ）と前記予備還元段階の少なくとも１つの流動床反応炉（１、２）との間には個々の還元ガス接続ライン（１４ｄ、１４ｅ）が設けられ、これら還元ガス接続ライン（１４ｄ、１４ｅ）は、還元ガスの秤量された混合のための流量調整装置（２１）を割り当てられることを特徴とする請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の設備。
【請求項１７】
前記直列に接続された流動床反応炉の最後の流動床反応炉（３）は、海綿鉄を前記熔融ガス化炉（８）中に移送するための搬送ライン（７）に加えて、海綿鉄の一部分量を引き抜くための追加的な搬送ライン（７ａ）を割り当てられ、前記追加的な搬送ラインは冷却装置につながっていることを特徴とする請求項１２〜１６のいずれか一項に記載の設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化鉄を含む微粒子状材料から熔銑又は熔鋼中間製品を製造する方法に関し、酸化鉄を含む微粒子状材料は、還元ガスによって少なくとも１つの予備還元段階において予備還元され、続いて最終還元段階において海綿鉄に還元され、この海綿鉄は、炭素含有物質及び酸素含有ガスが供給された熔融ガス化領域において熔融され、ＣＯ及びＨ２含有還元ガスが生成され、この還元ガスは最終還元段階に導入され、そこで変換され、引き抜かれ、次いで少なくとも１つの予備還元段階に導入され、そこで変換されて引き抜かれる。本発明は、さらにこの方法を実施するための装置に関する。
【０００２】
この種の方法は、例えば特許文献１からすでに知られている。この文献においては、微細鉱石を海綿鉄に還元するために、カスケード状に配置された複数の流動床反応炉が通常は使用される。微粒子鉱石は、流動床反応炉中における還元中に非常に顕著な凝集傾向を有し、この効果は、鉱石粒子の微小さの程度が上がるにつれて増加する。この理由のために、約７０％の海綿鉄の比較的低い金属化度で、又はより粗い微細鉱石（０〜１０ｍｍ）及び最終の流動床反応炉に対する８００℃以下の還元ガス温度及び予備還元反応炉に対する７００℃〜７６０℃の還元ガス温度で操業された流動床プロセスのみが、今までは工業的に実施すること、及び、洗浄及び保守に関して受け入れられる経費及び設備の受け入れられる多様性を有して実施することが可能であった。しかし、比較的低い還元ガス温度は、対応して低い熱量しか導入できないという欠点を伴う。さらに、還元シャフト中の鉱石の塊の還元におけるよりかなり多い、個々の流動床反応炉及び流動床反応炉間の接続パイプラインにおける熱損失が生じる。したがって、直列的に接続された個々の流動床反応炉における最適な金属化プロセスに必要とされる還元ガスの温度は、追加的なエネルギーの供給無しには、所定の限られた程度にしか維持することはできない。
【０００３】
このエネルギーの不足は様々な追加的な方法によって補償される。追加的に必要なエネルギーの導入は、装入物のトンあたりのより多い特定の還元ガスの量によって、又は注入される酸素によるＣＯ及びＨ２の追加的な部分的燃焼によって行われる。顕著な温度の多くの導入に加えて、特定の還元ガスの量を増加することによっても達成されることは、流動床反応炉間の接続ラインにおいてほとんどＣＯ及びＨ２の燃焼を必要とせずに、還元ガスの温度を後続の流動床反応炉に対する最適な温度に上昇させることである。さらに、特定の還元ガスの増加された量によって達成されることは、ＣＯ及びＨ２の部分的燃焼による還元ガスの還元能が後続のそれぞれの場合の流動床反応炉に対する所定の限界値に到達することがなく、よって、たとえ、より大きな鉱石粒子がより小さい鉱石粒子より還元雰囲気において長い維持時間を必要とするにしても、比較的高度の金属化が達成されるということである。
【０００４】
直列に接続された１つ以上の流動床反応炉における熔融還元法においては、例えば特許文献２から既知であるように、鉄酸化物を還元するため、及び集塊物のか焼のために必要とされる還元ガスは、ガス化剤としての石炭と、酸化剤としての酸素又は酸素富化空気とを使用する熔融ガス化炉において生産される。ガス化工程中に生じる熱は、熔融ガス化炉において海綿鉄と必要な集塊物とを熔融し、特定の間隔で排出される銑鉄とスラグにするために使用される。熔融ガス化炉が還元シャフト炉に結合されている場合、ＣＯＲＥＸ（登録商標）法において行われるように、２７％以上の揮発成分比率を有する石炭が使用されれば、熔融ガス化炉において生産される還元ガスの量は、還元シャフト炉の安定した操業に対して十分である。熔融ガス化炉が流動床炉に結合されている場合、最適な操業は、多くの特定の還元ガスの量及び、ＣＯ及びＨ２の部分的燃焼のような既に上述された追加的な方法によってのみ達成することができる。
【０００５】
流動床反応炉が大量の特定の還元ガスの量で操業できるように、高純度化されたブラスト炉ガスをＣＯ２除去設備の流動床反応炉から還元工程へ再度引き抜くか、又は高度に揮発性を有する石炭で熔融ガス化炉を操業するかの既に知られた方法が可能である。揮発成分の比率が高く、低い熱量値のガス化剤の使用は、ガス化剤及び酸化剤の非常に多い特定の消費を必要とし、非常に高い特定のスラグ量を伴い、よって経済的ではない。よって、技術的、及び経済的理由によって、ガス処理設備を介する増加した還元ガスの量の生産が好ましい。しかし、ＣＯ２除去設備におけるブラスト炉ガス（排出ガス）の相対的に低い排出量のために、揮発成分の低い比率を有する石炭の場合には、この方法によって生成された追加的なガスの量は、特に、それ自体望ましい低い特定の燃料消費の場合でなければ、相対的に均一な金属化による海綿鉄の生産には不十分である。
【特許文献１】欧州特許出願公開第９６９１０７号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第９６９１０７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、これら欠点及び困難性を回避することを目的としており、その設定された目的は、酸化鉄を含む微粒子状材料から熔銑又は熔鋼中間製品を製造する方法であって、熔融ガス化炉を、熔融ガス化炉に割り当てられた流動床反応炉より高い出力で操業することが出来、よって生産工程をより安定した方法で行うことができるという効果を有する上述のさらなる方法及び装置を開発することである。さらに、エネルギーの導入、及び流動床反応炉間の接続パイプラインにおけるＣＯ及びＨ２の燃焼を行う必要性が、著しく削減されるか、又は少なくとも大幅に回避され得る。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は本発明によって達成され、本発明においては、鉄酸化物を含有する所定比率の量の微細粒子状材料が、少なくとも１つの予備還元段階及び１つの最終還元段階を介して熔融ガス化炉中に導入され、さらなる所定比率の量の鉄酸化物を含有する微細粒子状材料が、直接、又は炭素含有材料及び酸素含有ガスと共に熔融ガス化炉の中に導入される。
【０００８】
したがって、熔融ガス化炉において達せられる還元ガスの生産の質的及び量的増加のために、隣り合う流動床反応炉間の追加的なＣＯ及びＨ２の燃焼に対する必要性が減少する。還元ガスの還元能がこのようなＣＯ及びＨ２のＣＯ２及びＨ２Ｏへの部分的燃焼によって減少するので、微細鉱石の金属化度における上昇もまたこの方法によって達成される。
【０００９】
経済的な理由のために、熔融ガス化炉において、熔融ガス化炉と流動床反応炉との均衡の取れた操業のために必要とされるより少量の酸化成分（ＣＯ２及びＨ２Ｏ）を有する大量の還元ガスを生産することが好都合である。この理由は、流動床材料の加熱及び還元後を含む、流動床反応炉の始動段階中及び加熱中の追加の海綿鉄又はホットブリケットされた鉄（ＨＢＩ）に対する要求である。既知のように、少なくとも２つ、殆どの場合は全ての直列に連結された流動床反応炉は２時間以上続くそれぞれの停止中に空にされなければならなく、よって使用される材料の集塊及びこれに起因する長い設備の停止を回避する。短い停止の場合にさえ、熔融ガス化炉は８時間まで停止され、長い停止の場合には１２時間まで停止され、流動床反応炉の洗浄の間には仕入れたＨＢＩを有した状態で約４日間停止される。よって、経費のかかる仕入れたＨＢＩに対するこの比較的高い要望を考慮すると、生産操業中のＨＢＩ又はＨＣＩ（ホットコンパクトされた鉄）の形態に生産された海綿鉄の部分量を連続的に分枝すること、及びそれを熱せられていない中間製品として、上述の停止状態において熔融ガス化炉の中に導入することはより経済的である。
【００１０】
この追加的な要求を満たし、この方法の安定した操業を確実とするために、熔融ガス化領域中に直接、若しくは炭素含有物質及び酸素含有ガスとともに導入される鉄酸化物を含有する微粒子状材料の量比は、使用される鉄酸化物を含有する微粒子材料の全体量の１０％〜２０％である。
【００１１】
熔融ガス化領域から出る還元ガスの特定の有益な組成は、熔融ガス化領域から出る還元ガス中のＣＯ２の比率が４％〜９％、好ましくは６％未満の領域にあるように、熔融ガス化領域に炭素含有物質及び酸素含有ガスが供給されるときに達成される。
【００１２】
この方法の有利な実施形態によれば、熔融ガス化領域から排出される還元ガスは、高温のダスト除去を受け、続いて最終還元段階に、そして好ましくは特定の還元ガスの量が増加されている、好ましくは１０％だけ増加されているすべての予備還元段階に供給される。よって、予備還元段階においては、高温処理された還元ガスは、最終還元段階からの冷たい還元ガス流に、又は最後の予備還元段階からの冷たい還元ガス流にバイパス中で混合され、混合ガスの熱含有量が増加する。混合操作によって、還元ガスの温度の計画的な設定はそれぞれの還元段階の上流で直接行われる。
【００１３】
従来技術による微細鉱石の還元においては、流動床反応炉は２〜２．５ヶ月の間隔で洗浄され、海綿鉄の棚吊りとケーキングを除去され、よって各操業の停止中に約４日の生産の損失が生じる。
【００１４】
最終還元段階の反応炉サイクロンにおける海綿鉄の棚吊りとケーキングは、反応炉が大量の還元ガスの量で、かつ高い還元ガスの温度で操業されている場合により早く、より頻繁に生じる。流れは分配ノズルを速いガス速度で通過するので、大量の還元ガス及び高い還元ガスの温度はガス分配ノズルに対しても同様に適用される。よって、還元ガスの量及び還元ガスの温度における著しい増加は望ましい結果を達成するためには実際的ではない。利点と欠点との間のバランスは、高温でのダスト除去の後、処理された還元ガスの少なくとも７０％の部分量が最終の還元段階に供給され、３０％までの部分量が予備還元段階に直接供給される場合に達成される。
【００１５】
予備還元段階における、特に第２の予備還元段階における還元操業に対する得に有益な状態は、処理された還元ガスの５〜１５％、好ましくは約１０％が最終還元段階から出る還元ガスに、後続の予備還元段階に入る前に混合される場合に達成される。
【００１６】
高温でのダスト除去の後、プロセス還元ガスは、最終還元段階における鉄酸化物を含有する微粒子状物質の最終還元に対して必要とされる温度より高い温度に設定されることが有利であることが実証された。この感知し得る熱に対する要求は、殆ど、熔融ガス化領域から排出される還元ガスの入手可能な感知し得る熱量によって満足させることができる。このために、ガス化炉の出口における生成ガスを少しだけ（例えば、慣習的な８００／８２０℃の代わりに８８０／９００℃へと）冷却する必要がある。最終還元段階に対する還元ガス温度の精密な設定は、好ましくは予備還元段階から引き抜かれる処理されたブラスト炉ガスの測定された添加によって行われる。
【００１７】
停止段階中、及び流動床反応炉の加熱中に必要とされ、工場設備の連続的な操業中に意図された過剰な量として連続的に生産される海綿鉄は、最終還元段階から連続的に引き抜かれる。この場合、生成された海綿鉄の全体量の約５％〜１５％、好ましくは約１０％の部分量が、最終還元段階から引き抜かれ冷却される。
【００１８】
前後に直列に接続された少なくとも２つの流動床反応炉であって、鉄酸化物を含有する微細粒状物質は一方の方向への搬送ラインを介して流動床反応炉から流動床反応炉へと案内され、還元ガスが対向する方向への還元ガス接続ラインを介して流動床反応炉から流動床反応炉へと案内される、流動床反応炉を有し、熔融ガス化炉であって、該熔融ガス化炉の中に鉄酸化物を含有する微細粒状物質の流れの方向の最後に配置された流動床反応炉から海綿鉄を排出するようにガイドする搬送ラインがつながり、炭素含有物質及び酸素含有ガスのための供給ラインと銑鉄及び／又は鋼中間製品及びスラグのための羽口と、熔融ガス化炉中で形成される還元ガスのための、鉄酸化物を含有する微細粒状物質の流れの方向の最後に配置された流動床反応炉中へつながる還元ガス排出ラインとを有する、熔融ガス化炉を有する鉄酸化物を含有する微細粒状物質から熔銑又は液体鋼中間製品を生産するための設備は、鉄酸化物を含有する微細粒状物質の所定の量比のための第１の分岐搬送ラインが、流動床反応炉から流動床反応炉への搬送ラインと熔融ガス化炉への後続の搬送ラインとによって形成され、鉄酸化物を含有する微細粒状物質のさらなる量比のための第２の分岐搬送ラインが、供給装置から直接熔融ガス化炉の中へつながる接続搬送ラインによって形成されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明の好ましい実施形態によれば、鉄酸化物を含有する微細粒状物質のさらなる量比のための第２の分岐搬送ラインは、熔融ガス化炉中への炭素含有物質のため、及び酸素含有ガスのための供給装置からの接続搬送ライン中へつながっている。このことによって、鉄酸化物を含有する物質及び炭素含有物質と、酸素含有ガスとの、秤量され、相互に調整された導入が可能となる。
【００２０】
意図的な増加された還元ガス量を生成するために、第２の分岐搬送ラインは、使用される鉄酸化物を含有する微細粒状物質の全体量の１０％〜１５％を導くように設計されている。
【００２１】
好ましくは第１の予備還元段階から引き出され処理されたブラスト炉ガスの、熔融ガス化炉からの処理された還元ガスへの秤量された添加は、好ましくはホットガスサイクロンである高温ダスト除去設備が還元ガス排出ライン中に接続され、還元ガス温度を検知する温度測定装置が還元ガス排出ライン中に配置され、ブラスト炉ガスラインが、ＣＯ２除去設備の出口側につながるとともに、最終還元段階の流動床反応炉につながる還元ガス排出ラインの中の還元ガス温度を設定するための流入量調整装置を有していることで便宜上達成される。
【００２２】
予備還元段階の流動床反応炉への進入の前に還元ガス温度を設定することは、流動床反応炉から流動床反応炉へつながる還元ガス接続ライン、及び流動床反応炉へつながる還元ガス排出ラインに加えて、個々の還元ガス接続ラインが還元ガス排出ラインと予備還元段階の少なくとも１つの流動床反応炉との間に設けられ、これら還元ガス接続ラインが還元ガスの秤量された混合のための量調整装置を割り当てられていることによって行われる。
【００２３】
鉄酸化物を含有する物質の最終還元が行われる、直列に接続された流動床反応炉の最後の流動床反応炉には、熔融ガス化炉中への海綿鉄の移送のための搬送ラインに加えて、海綿鉄の部分量を引き抜くための追加的な搬送ラインが割り当てられ、この追加的な搬送ラインは冷却装置へつながっている。この海綿鉄の取り分け及び貯蔵は、操業の停止の際に再び使用される。
【００２４】
本発明は、図面に示された最良の実施形態を参照しつつ例示の方法によって説明される。図１は、本発明による方法、及び本発明による装置の有利な実施形態をブロックダイアグラムで示している。
【００２５】
本発明による設備は、３つの直列に接続された流動床反応炉１、２、３を備えている。鉄酸化物を含有する物質は、鉱石供給装置４から鉱石供給ライン５及び分岐搬送ライン５ａを介して第１流動床反応炉１へ微細鉱石の形で供給され、第１流動床反応炉では微細鉱石の予備加熱と第１の予備還元とが第１予備還元段階において行われる。続いて、予備処理された微細鉱石の移送が流動床反応炉２への搬送ライン６ａ、及び流動床反応炉３へのさらなる搬送ライン６ｂを介して行われる。流動床反応炉２においては、第２の予備還元段階、すなわち微細鉱石のさらなる予備還元が行われ、流動床反応炉３においては、最終還元段階、すなわち微細鉱石の海綿鉄への最終還元が行われる。
【００２６】
海綿鉄は、流動床反応炉３から引き抜かれ、搬送ライン７を介して熔融ガス化炉８の中に搬送される。熔融ガス化炉８中における還元ガスの生産量を増加させるため、鉄酸化物を含有する物質は第２の分岐搬送ライン５ｂを通じて熔融ガス化炉８の中へ直接導入される。この分岐搬送ラインは、接続搬送ライン９の中につながり、このライン９を通じて石炭が供給装置１０によって熔融ガス化炉８の中に直接導入される。必要に応じて、空気がキャリアガスとして使用される。生産された海綿鉄の所定の部分量が搬送ライン７ａを介して流動床反応炉３から分岐され、詳細には図面に示されていない冷却装置に供給され、そこで冷却され、貯蔵される。この海綿鉄は操業休止の際に、及び流動床反応炉の加熱中に再び使用される。
【００２７】
熔融ガス化炉８においては、ＣＯ及びＨ２を含む還元ガスが石炭及び酸素含有ガスから熔融ガス化領域８ａ中で生成され、還元ガス排出ライン１２によって熔融ガス化炉から引き抜かれる。高温ダスト除去設備１３を通じて流れた後、このように生じた還元ガスの殆どの量が、還元ガス接続ライン１４ａを介して鉱石の流れとは逆方向に導かれ、最初に流動床反応炉３の最終還元段階に流入し、通過し、次いで還元ガス接続ライン１４ｂ、１４ｃを通じて流動床反応炉２及び１に流入し通過する。
【００２８】
高温ダスト除去設備１３において分離された微細なダストは、戻りライン１５を介して再度熔融ガス化炉８に導入される。
【００２９】
使用された還元ガスは、ブラスト炉ガスライン１６ａを通じてブラスト炉ガスとして流動床反応炉１を出、ブラスト炉ガススクラバ１７を通じて流れ、コンプレッサ１８の下流でＣＯ２除去設備１９を流れる。このように処理されたブラスト炉ガスの部分流は、ブラスト炉ガスライン１６ｂを通じて戻され、流動床反応炉３中への流入の直前で還元ガス接続ライン１４ａ中の還元ガス流に調整された方法で供給される。温度測定装置２０によって、還元ガス接続ライン１４ａ中の瞬間的な還元ガス温度が、流動床反応炉３の中に流入する前に測定され、ブラスト炉ガスライン１６ｂからの処理されたブラスト炉ガスの秤量された混合が、ブラスト炉ガスライン１６ｂ中の流量調整装置２１による流動床反応炉３中への流入における最適な還元ガス温度の関数として行われる。
【００３０】
新鮮な還元ガスの部分流は、スクラバ２３中でのスクラビングの後、分岐ライン２２を介してコンプレッサ１８の上流でブラスト炉ガスライン１６ａの中に供給することができ、この結果ＣＯ２除去設備１９の操業状態が改善される。
【００３１】
熔融ガス化炉８からの処理された還元ガスの少量の部分量は、最終還元段階の流動床反応炉３を通じて導かれることはないが、代わりに、還元ガス接続ライン１４ｄ及び１４ｅによって予備還元段階の流動床反応炉２及び１に直接供給される。還元ガス接続ライン１４ｄは流動床反応炉２の中への接続のすぐ上流で還元ガス接続ライン１４ｂの中に接続し、還元ガス接続ライン１４ｅは流動床反応炉１への接続のすぐ上流で還元ガス接続ライン１４ｃの中へ接続する。新鮮な還元ガスが少なくとも流動床反応炉を通じる流れのために既に部分的に使用された還元ガスに混合されることによって、還元ガスの質と流動床反応炉１又は２それぞれの中への還元ガスの流入温度との両方が対応して上昇し、結果として予備還元の程度が改善される。新鮮な還元ガスの秤量された混合のために、還元ガス接続ライン１４ｄ、１４ｅは同様に流量調整装置２１を割り当てられ、必要に応じて還元ガス接続ライン１４ｄ、１４ｅは混合のより精密な調整のための温度測定装置２０を割り当てられる。
【００３２】
１つ以上の固体炭素含有物質のための搬送ライン９及び酸素含有ガスのための空気ラインが熔融ガス化炉８の中につながっている。熔融ガス化炉８の中において、熔銑又は熔融鋼中間物質、及び溶融スラグが熔融ガス化領域８ａの下に集められ、タップ２３、２４を介して流し出される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明による方法、及び本発明による装置の有利な実施形態の図である。
【符号の説明】
【００３４】
１、２、３・・・流動床反応炉
５・・・搬送ライン
５ａ・・・第１分岐搬送ライン（搬送ライン）
６ａ、６ｂ・・・搬送ライン
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ・・・還元ガス接続ライン
８・・・熔融ガス化炉
７、７ａ・・・搬送ライン
９・・・供給ライン（接続搬送ライン）
１１・・・供給ライン（接続ライン）
２３、２４・・・タップ
１２・・・還元ガス排出ライン
５ｂ・・・第２の分岐搬送ライン
４・・・供給装置
１０・・・供給装置
１３・・・高温ダスト除去設備
２０・・・温度測定装置
１６ｂ・・・ブラスト炉ガスライン
１９・・・ＣＯ２除去設備
２１・・・流量調整装置
１４ｄ、１４ｅ・・・還元ガス接続ライン
【図１】
2009535498.tif 000003
【国際調査報告】
2009535498.tif 000004
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