Спосіб відновлення твердих речовин, які містять оксид заліза, і установка для його здійснення

Реферат: При відновленні твердих речовин, які містять оксид заліза, зокрема титановмісних залізних руд, таких як ільменіт, тверді речовини вводять у реактор, у якому вони відновлюються у присутності вуглецевмісного відновника за температури від 800 до 1200 °C. Для підвищення ефективності відновлення в реактор вводять додаткову кількість водяної пари. UA 100987 C2 (12) UA 100987 C2 UA 100987 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Галузь техніки, до якої відноситься винахід Даний винахід відноситься до відновлення твердих речовин, які містять оксид заліза, зокрема титановмісних руд, таких як, наприклад, ільменіт, при якому тверді речовини вводять у реактор, у якому вони відновлюються в присутності вуглецевмісного відновника за температури від 800 до 1200°С. Рівень техніки Відновлення твердих речовин, які містять оксид заліза, традиційно виконують в обертових печах або в реакторах із псевдозрідженим шаром з використанням вуглецевмісних відновників, таких як, наприклад, вугілля. Наприклад, з патенту US №5403379 відомий спосіб обробки титановмісних руд, відповідно до якого титановмісну руду, зокрема ільменіт (FeTi 3), вводять в обертову піч разом з вуглецевмісним матеріалом, зокрема вугіллям. Відновлення оксиду заліза головним чином здійснюють під дією оксиду вуглецю (CO), який утворюється в обертовій печі за підвищених значень температури, приблизно від 950°С, відповідно до реакції Будара: СО2 + С > 2СO. За допомогою CO, який утворюється із вугілля, ільменіт відновлюють із одержанням рутилу (Ті2) і металевого заліза, відповідно до наступного рівняння: FeTi3 + CO - Ті2 + Fe + СО2, причому CO окисляється до СО2. Для відновлення титановмісних руд потрібні досить жорсткі умови реакції, тобто, високе співвідношення СО:СО2. Бажано, для цього потрібно використати такі типи вугілля, які мають підвищену реакційну здатність стосовно СO 2, для того, щоб у результаті реакції Будара виходила достатня кількість CO і газу з високим співвідношенням СО:СО2. Також відомо, що при відновленні оксидів заліза воднем (Н 2) хімічні реакції виникають швидше в порівнянні з відновленням під дією CO при тих же самих значеннях температури й тиску. Більше того, при використанні Н 2 як відновлюючого газу, утворення металевого заліза відбувається вже за температури приблизно від 500°С. При традиційному відновленні вугіллям необхідні гази, що відновлюють, CO і Н2 утворюються, з одного боку, як це описано вище, відповідно до реакції Будара, а, з іншого боку, за рахунок реакції вуглецево-парової газифікації: Н2О + С  Н2 + CO. Кількість Н2, яка при цьому утворилася, залежить від ступеня виділення Н 2 вугіллям або вуглецевмісним матеріалом, введеним у реактор, а також від вмісту води у введених твердих речовинах. У той же час, тими ж самими факторами визначається ступінь відновлення під дією водню. Вміст води у твердих речовинах відіграє другорядну роль для відновлення, оскільки найбільша її частина вже була вилучена в тому діапазоні температур, у якому відбувається відновлення, і вода вже не доступна для реакції. Із документа WO 2006/076801 А1 відомий спосіб парового риформінгу вуглецевмісного матеріалу, зокрема відходів виробництва, з перетворенням вуглецевмісного матеріалу на синтез-газ, який складається, власне кажучи, з водню й монооксиду вуглецю, причому зазначений спосіб реалізується в обертовій печі за температури від 650 до 1100 °С. На відміну від спалювання, паровий риформінг є ендотермічним способом, у якому вуглецевмісний матеріал нагрівають разом з водою, за рахунок чого здійснюється реакція одержання синтезугазу. Цей синтез-газ виводять із процесу як продукт, тоді як вуглецевмісні тверді речовини відокремлюють від твердого матеріалу й використовують повторно. З патенту US № 6698365 відома установка для термічної обробки відходів виробництва перегрітою парою, у якій відходи вводять у першу обертову піч, де їх сушать під дією перегрітої пари. Згодом, тверді речовини вводять у другу обертову піч, де ці тверді речовини, у свою чергу, карбонізуються під дією перегрітої пари. Метою даного винаходу є підвищення ефективності відновлення твердих речовин, які містять оксид заліза. Цієї мети, власне кажучи, досягають у даному винаході за рахунок введення пари в реактор. Завдяки інжекції додаткової кількості пари, водень утворюється вже за температури приблизно від 400°С, за рахунок реакції вуглецево-парової газифікації. Одержана в такий спосіб додаткова кількість водню є доступною для відновлення руд, які містять оксид заліза, причому такий процес відновлення відбувається набагато швидше, ніж процес відновлення за допомогою CO, і починається вже за зниженої температури. У результаті скорочується необхідний час перебування в реакторі відновлення, що забезпечує підвищену продуктивність за однакових габаритів печі. Крім того, якість продукту поліпшується завдяки прискореному процесу відновлення, оскільки досягається підвищений ступінь металізації. Як сировину можна використовувати всі руди, концентрати руд і матеріали відходів виробництва, які піддаються відновленню за допомогою CO і/або Н2, наприклад, нікелеву руду, 1 UA 100987 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 відходи з оксидом цинку. Бажано, використовуються дрібнозернисті матеріали, які містять залізо. Ці матеріали можуть піддаватися попередній обробці, наприклад, попередньому окислюванню, попередньому відновленню або бути обробленими у інший спосіб, наприклад, використовують спікання руди. Зокрема, кращими є руди або суміші руд, які містять оксиди титану або заліза, як, наприклад, ільменіт або окислений ільменіт Fе 2О3*2Ті2. У типовому випадку сировиною можуть служити шматки руди або гранули з розміром зерна меншим від 25 мм, бажано меншим від 18 мм, або мікрогранули з розміром меншим від 6 мм, бажано 2-4 мм, або рудні концентрати. Бажано, щоб ці концентрати були дрібно подрібненими. Бажано, концентрати мають розмір зерен менший від 6 мм, ще краще менший від 1 мм. У випадку, якщо руда є ільменітом, кращий розмір зерен становить менше 400 мкм, причому величина d 50 становить приблизно 100-250 мм. Як відновник можна використовувати всі речовини, які утворюють водень під дією водяної пари. Кращими є вуглецевмісні відновники, особливо тверді вуглецевмісні агенти, які відновлюють, наприклад, біомаси або отримані з них продукти (наприклад, піролітичний кокс або деревне вугілля), або звичайне вугілля й продукти його переробки (такі як, наприклад, продукти низькотемпературної карбонізації або кокс). Бажано, щоб розмір зерен агентавідновника, був меншим від 40 мм, бажано меншим від 20 мм, залежно від розкладення агентавідновника, у ході реакції. Якщо потрібні вуглецевмісні відновники з більш дрібним розміром зерен, наприклад, для використання в псевдозріджених шарах, то бажано вибирають зернистість меншу від 10 мм, але ще краще меншу від 6 мм. Відповідно до кращого аспекту даного винаходу, водяну пару вводять у реактор за температури 100-150°С, бажано 120-140°С, і зокрема, приблизно 130°С. Немає необхідності застосовувати перегріту пару, так що зайві енергетичні витрати зводяться до мінімуму. У багатьох випадках температура водяної пари, що подається бажано відповідає температурі одного газу, який подається, або додаткових газів. Відповідно до даного винаходу, водяну пару вводять у реактор під тиском від 0 до 5 бар, бажано від 1 до 2 бар вище внутрішнього тиску реактора. Зокрема, кращим є абсолютне значення тиску 2-3 бар, коли реактор експлуатують за умов атмосферного тиску. Для цієї мети особливо придатною є водяна пара із системи паропостачання. Тут може бути застосована водяна пара низького тиску, наприклад, така, яка виходить із турбіни, що виробляє електроенергію. У багатьох випадках водяну пару одержують за рахунок використання тепла від спалювання виробничих відходів у даному процесі. За рахунок додаткового введення водяної пари температуру відновлення в печі, яка звичайно становить 1000-1150°С, можна знизити приблизно на 50-150°С, таким чином, піч, відповідно до даного винаходу, можна експлуатувати за температури приблизно від 900 до 1000°С. Відповідно до даного винаходу бажано, щоб маса матеріалу, який складається переважно зі змішаних твердих речовин, які містять залізо, і твердого вуглецевмісного відновника, була рухомою масою. Бажано, щоб рух цієї маси було спричинено зовнішніми силами, наприклад, мішалками, текучими середовищами або використанням обертового реактора. Це рух також інтенсифікує перемішування матеріалу, так що усередині реактора не залишається яких-небудь окремих шарів руди, а також твердого вуглецевмісного відновника. Додатковим кращим фактором є те, що таке перемішування твердих речовин відбувається протягом всієї реакції до того моменту, допоки тверді речовини не покинуть реактор. Відповідно до одного аспекту винаходу реактор є обертовою піччю, у якій переміщаються тверді речовини в шарі матеріалу. Відповідно до даного винаходу водяну пару вводять у цей рухомий шар матеріалу. Відповідно до вдосконалення даного винаходу водяну пару вводять у шар матеріалу в декількох точках, розподілених по довжині печі. Однак якщо в реакторі є стаціонарний псевдозріджений шар, то водяну пару бажано можна вводити безпосередньо в цей псевдозріджений шар. У випадку циркулюючого псевдозрідженого шару, коли введені в реактор тверді речовини флюідизують шляхом подачі флюідизуючого газу, відновлені тверді речовини вивантажують із реактора разом із флюідизуючим газом і відокремлюють від флюідизуючого газу в блоці сепарації, причому відділені тверді речовини, щонайменше, частково рециркулюють у реактор, і водяну пару бажано інжектують у реактор відновлення. При використанні кільцеподібного псевдозрідженого шару, коли реактор має трубу для подачі газу, яка у нижній порожнині реактора проходить вертикально нагору в камеру турбулентного перемішування й оточена стаціонарним кільцеподібним псевдозрідженим шаром, водяну пару направляють, відповідно до даного винаходу, у цю трубу. 2 UA 100987 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Зрозуміло, у реакторі із псевдозрідженим шаром водяну пару також можна вводити в реактор у декількох точках, або пара є частиною флюідизуючого газу. Даний винахід також поширюється на установку для відновлення твердих речовин, які містять оксид заліза, яка є придатною для реалізації способу, запропонованого даним винаходом, і включає реактор, у якому тверді речовини, які містять оксид заліза, відновлюються в присутності вуглецевмісного відновника за температури від 800 до 1200°С. Відповідно до даного винаходу, такий реактор включає трубопровід, який подає водяну пару для забезпечення додаткової кількості пари. У кращому варіанті винаходу в реакторі є пристрій для переміщення твердих речовин усередині реактора, наприклад, шляхом обертання реактора або введення текучих середовищ у реактор через решітку. Якщо реактор є обертовою піччю, то канал для подачі водяної пари має вихід у шарі матеріалу, причому бажано передбачено багато каналів для подачі водяної пари, які розподілені по довжині печі. У випадку циркулюючого псевдозрідженого шару канал для подачі водяної пари відкривається в реакторі відновлення, тоді як у випадку стаціонарного псевдозрідженого шару канал має вихід у псевдозрідженому шарі. При використанні кільцеподібного псевдозрідженого шару канал для подачі водяної пари бажано має вихід у трубопроводі для подачі газу. Однак водяну пару також можна вводити в стаціонарний кільцеподібний псевдозріджений шар або збоку, у камеру турбулентного перемішування. Наступні розробки, переваги й можливі застосування також розглянуті в нижченаведеному описі варіантів здійснення винаходу й на прикладених кресленнях. Всі відмінні ознаки, викладені в описі й/або проілюстровані як такі, або наведені в будь-якій комбінації, становлять предмет винаходу, незалежно від того, чи включені вони до пунктів формули винаходу або в попередні посилання. Фіг. 1 схематично зображує установку для реалізації способу даного винаходу відповідно до першого варіанта його здійснення шляхом використання обертової печі для відновлення твердих речовин, які містять оксид заліза; Фіг. 2 зображує установку відповідно до другого варіанта здійснення даного винаходу з використанням стаціонарного псевдозрідженого шару для відновлення твердих речовин, які містять оксид заліза; Фіг. 3 зображує установку відповідно до третього варіанта здійснення даного винаходу з використанням циркулюючого псевдозрідженого шару для відновлення твердих речовин, які містять оксид заліза, і Фіг. 4 зображує установку відповідно до четвертого варіанта здійснення даного винаходу з використанням кільцеподібного псевдозрідженого шару для відновлення твердих речовин, які містять оксид заліза. Здійснення винаходу В установці, виконаній відповідно до першого варіанта здійснення даного винаходу, як це показано на Фіг. 1, обертова піч 1 виконана як реактор відновлення, у якій дрібнозернисті тверді речовини, які містять оксид заліза, зокрема ільменіт, вводять через трубопровід 2 для подачі твердих речовин. Вуглецевмісний відновник, наприклад, вугілля або попередньо карбонізоване вугілля, вводять в обертову піч 1 через трубопровід подачі 3. В обертовій печі 1 змішані тверді речовини й відновник утворюють шар матеріалу 4, який повільно переміщується усередині обертової печі 1 і виводиться в торці печі через випускний трубопровід 5. Що стосується декількох точок уведення пари, то на кресленні показані три трубопроводи 6 для подачі пари, розподілених по довжині обертової печі 1, причому водяну пару вводять в обертову піч 1 за температури близько 130°С. Повітря для горіння також додають у декількох точках, через трубопроводи 7 для подачі газу, розподілені по довжині обертової печі 1. Як повітря для горіння можна використовувати атмосферне повітря, повітря, збагачене киснем, будь-який газ, який містить кисень, або, наприклад, технічний кисень. Відпрацьований газ можна виводити через випускний трубопровід 8. У другому варіанті здійснення даного винаходу, як це показано на Фіг. 2, реактор відновлення 10 містить стаціонарний псевдозріджений шар 11, у який дрібнозернисті тверді речовини, які містять оксид заліза, зокрема ільменіт, надходять через трубопровід 12, призначений для подачі твердих речовин, а придатний відновник, зокрема вугілля, надходить через трубопровід подачі 13. Флюідизуючий газ, наприклад повітря, подають через трубопровід 14 для подачі газу з метою псевдозрідження твердих речовин у стаціонарному 3 UA 100987 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 псевдозрідженому шарі. Трубопровід 15 для подачі пари має вихід у газоподаючий трубопровід 14, щоб доставити додаткову кількість пари в псевдозріджений шар 11 разом із флюідизуючим повітрям. Як альтернатива, водяну пару можна також інжектувати збоку в псевдозріджений шар 11 через один або декілька пароподаючих трубопроводів 14. Відновлені тверді речовини виводять із псевдозрідженого шару 11 через випускний трубопровід 16. У третьому варіанті здійснення даного винаходу, як це показано на Фіг. 3, створюється циркулюючий псевдозріджений шар. У реактор відновлення 20 подають дрібнозернисті тверді речовини, які містять оксид заліза, зокрема ільменіт, через трубопровід 21, призначений для подачі твердих речовин, і туди ж надходить придатний відновник, зокрема вугілля, яке вводять через трубопровід подачі 22. Тверді речовини флюідизують шляхом подачі флюідизуючого газу, який вводиться через трубопровід 23 для подачі газу. Псевдозріджені й відновлені тверді речовини вивантажують із реактора відновлення 20 через канал 24 і відокремлюють від флюідизуючого газу в сепараторі 25, зокрема в сепараторі циклонного типу. Відділені тверді речовини, щонайменше, частково рециркулюють у реактор відновлення 20 через поворотний трубопровід 26. Іншу частину виводять через випускний трубопровід 27. Щонайменше, через один трубопровід 28 для подачі пари, у реактор відновлення 20 вводять водяну пару. Як альтернатива, водяну пару також можна направляти цілком або частково через трубопровід подачі 23. У четвертому варіанті здійснення даного винаходу, відображеному на Фіг.4, у реакторі відновлення 30 утворюється кільцеподібний псевдозріджений шар, як це докладно викладено, наприклад, у документі DE 102 60 733 АІ. Через трубопровід 31, передбачений для подачі твердих речовин, дрібнозернисті тверді речовини, які містять оксид заліза, зокрема ільменіт, надходять у реактор відновлення 30 і псевдозріджуються за допомогою флюідизуючого газу, який вводять через трубопровід 32 для подачі газу, так що вони утворюють стаціонарний псевдозріджений шар 33. Крім того, придатний відновник, зокрема вугілля, вводять у стаціонарний псевдозріджений шар 33 через трубопровід подачі 34. У нижній зоні реактора відновлення 30 є вертикальна, бажано розташована в центрі труба 35 для подачі газу, навколо якої розташований кільцеподібний стаціонарний псевдозріджений шар 33. Через центральну трубу 35 подають потік газу, який, проходячи через область верхнього отвору центральної труби 35, захоплює за собою тверді речовини з верхньої крайової зони стаціонарного псевдозрідженого шару 33, переносячи їх у камеру турбулентного перемішування 36, утворену над стаціонарним псевдозрідженим шаром 33 і центральною трубою 35. Внаслідок того, що псевдозріджений шар у кільцеподібному псевдозрідженому шарі розташований вище верхнього торця центральної труби 35, флюідизовані тверді речовини перетікають через цей торець у центральну трубку 35, завдяки чому утворюється інтенсивно перемішувана суспензія. Внаслідок зменшення швидкості потоку за рахунок розширення газового струменя й/або зіткнення з однією зі стінок реактора, підхоплені потоком тверді речовини швидко втрачають швидкість і падають назад у кільцеподібний псевдозріджений шар 33. Лише мала частка неосаджених твердих речовин виводиться з реактора відновлення 30 разом з потоком газу через канал 37. Таким чином, між зонами реактора зі стаціонарним кільцеподібним псевдозрідженим шаром 33 і камерою турбулентного перемішування 36, формується круговий потік твердих речовин, який забезпечує гарну теплопередачу. Тверді речовини, відділені в сепараторі 38, зокрема в сепараторі циклонного типу, рециркулюють у реактор відновлення 30 через поворотний трубопровід 39, тоді як ще гарячий відпрацьований газ виводять і утилізують у інший спосіб. Потік продукту у вигляді відновлених твердих речовин виводять із процесу через випускний трубопровід 40 після циклонного сепаратора 38 або в якій-небудь іншій зручній точці. Трубопровід 41 для подачі пари має вихід у центральний газоподаючий трубопровід 35, так що додаткову кількість пари разом з газом вводять у реактор відновлення 30 через центральну трубку 35. Як альтернатива, додаткову кількість пари можна інжектувати у кільцеподібний псевдозріджений шар 33 або в камеру турбулентного перемішування 36. Крім того, відповідно до даного винаходу можна окремо подавати в центральну трубу 35 газ і флюідизуючий газ 32 і мати незалежну подачу газу, наприклад, від зовнішнього джерела. У принципі, для псевдозріджених шарів можна використовувати всілякі флюідизуючі гази або хімічно активні гази. Наприклад, можна використовувати повітря, технічний кисень, інертні гази (такі як азот), рециклові гази різних композицій (які містять, наприклад, CO, СO 2, Н2 або воду), як і будь-які суміші згаданих газів один з одним, а також з водою або водяною парою. У всіх вищеописаних установках для здійснення способу запропонованого даним винаходом дрібнозернисті тверді речовини, які містять оксид заліза, наприклад, титановмісні залізні руди, такі як ільменіт, вводять у відповідний реактор відновлення разом з вуглецевмісним відновником, таким як вугілля. У принципі, можна також використати й інші відновники, які разом 4 UA 100987 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 з водою утворюють водень. Через трубопровід для подачі пари вводять додаткову кількість пари в реактор за температури приблизно 130°С і надлишковому тиску 0-5 бар (при абсолютному тиску звичайно в межах від 1 до 6 бар). Ця пара утворює водень (Н 2) , який разом з відновлювальними газами CO і Н2, отриманими з вугілля, можуть бути використані для відновлення залізних руд. У результаті хімічні реакції протікають за більш низької температури й з більш високою швидкістю, так що може бути скорочений час перебування при тих же самих габаритах установки. У той же час, температуру в реакторі можна знизити на 50-150°С у порівнянні із традиційними установками, що приводить до значної економії енергії. Існуючі установки можуть бути легко модифіковані для застосування в способі запропонованому даним винаходом за рахунок відповідного трубопроводу для подачі пари. У випадку нових установок, можна використати реактор меншого розміру з такою ж самою продуктивністю. Як правило, максимальне значення температури шару в обертовій печі становить приблизно 1050-1150°С, максимальне значення температури газового простору над шаром становить 1200-1250°С. У зв'язку із цим необхідно, щоб вугілля, яке використовується для відновлення, мало температуру розм'якшення золи на 50°С вищу від максимальної температури, для того, щоб уникнути нагромадження золи в обертовій печі. Багато австралійських видів вугілля (наприклад, вугілля Collie) мають значення температури розм'якшення золи вищу від 1300°С і тому можуть використовуватися в процесі з використанням обертової печі. Оскільки зниження температури в реакторі можливе тільки до значення приблизно 900-1000°С, завдяки додаванню водяної пари, можна також використовувати види вугілля з більш низькою температурою розм'якшення золи, які дотепер не могли використовуватися через підвищені температури в межах 1000-1150°С, наприклад, індонезійські вугілля. Приклад В обертову піч разом з вугіллям завантажують дрібнозернисту титановмісну й залізовмісну руду. Завдяки умовам експлуатації обертової печі, відбувається металізація заліза до 81% наприкінці обертової печі. За рахунок додавання 250 кг/год водяної пари при абсолютному значенні тиску 2 бар у п'ятьох точках уведення, розподілених по обертовій трубі (починаючи з температури печі приблизно 500°С), ступінь металізації заліза досягла 92% у результаті змінених умов експлуатації з тією же самою сировиною. При збільшенні подаваної кількості руди й вугілля на 20-25% аналогічним чином може бути досягнутий ступінь металізації заліза приблизно 80% за рахунок додавання 250 кг/год. водяної пари при абсолютному тиску 2 бари в п'ятьох точках уведення, розподілених по обертовій трубі. Таким чином, пропускну здатність обертової печі можна збільшити на 20-25% при мінімальних витратах. Перелік позицій, зазначених на кресленнях: 1 обертова піч 2 трубопровід для подачі твердих речовин 3 трубопровід подачі 4 шар матеріалу 5 випускний трубопровід 6 трубопроводи для подачі пари 7 трубопроводи для подачі газу 8 трубопровід для відпрацьованого газу 10 реактор відновлення 11 стаціонарний псевдозріджений шар 12 трубопровід для подачі твердих речовин 13 трубопровід подачі 14 трубопровід для подачі газу 15 трубопровід для подачі пари 16 випускний трубопровід 20 реактор відновлення 21 трубопровід для подачі твердих речовин 22 трубопровід подачі 23 трубопровід для подачі газу 24 прохідний канал 25 сепаратор 26 поворотний трубопровід 27 випускний трубопровід 5 UA 100987 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 28 трубопровід для подачі пари 30 реактор відновлення 31 трубопровід для подачі твердих речовин 32 трубопровід для подачі газу 33 стаціонарний кільцеподібний псевдозріджений шар 34 трубопровід подачі 35 центральна труба (труба для подачі газу) 36 камера турбулентного перемішування 37 прохідний канал 38 сепаратор 39 поворотний трубопровід 40 випускний трубопровід 41 трубопровід для подачі пари ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Спосіб відновлення твердих речовин, які містять оксид заліза, зокрема титановмісної руди, такої як ільменіт, при якому в реактор вводять тверді речовини та вуглецевмісний відновник і виконують відновлення твердих речовин у печі при температурі від 800 до 1200 °C, який відрізняється тим, що в реактор вводять водяну пару під надлишковим тиском від 0,1 до 0,5 MПа. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що вуглецевмісним відновником є твердий вуглецевмісний відновник. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що водяну пару вводять у реактор при температурі в межах від 100 до 150 °C, бажано від 120 до 140 °C. 4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що водяну пару вводять у реактор під надлишковим тиском від 0,1 до 0,2 МПа. 5. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що маса твердих речовин у реакторі є масою, яка рухається, бажано під дією зовнішніх сил. 6. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що реактор є обертовою піччю, у якій тверді речовини переміщуються в шарі матеріалу, і водяну пару вводять у шар матеріалу. 7. Спосіб за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що реактор має стаціонарний псевдозріджений шар і водяну пару вводять у цей псевдозріджений шар. 8. Спосіб за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що тверді речовини, уведені в реактор, флюїдизують шляхом подачі флюїдизуючого газу, відновлені тверді речовини вивантажують із реактора із флюїдизуючим газом і відокремлюють від флюїдизуючого газу в розділюючому пристрої, і відділені тверді речовини щонайменше частково рециркулюють у реактор. 9. Спосіб за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що водяну пару вводять у камеру турбулентного перемішування реактора знизу через щонайменше одну трубу для подачі газу, причому труба для подачі газу щонайменше частково оточена стаціонарним кільцеподібним псевдозрідженим шаром, що флюїдизують шляхом подачі флюїдизуючого газу. 10. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що водяну пару вводять у реактор у декількох точках. 11. Установка для відновлення твердих речовин, які містять оксид заліза для здійснення способу за будь-яким з попередніх пунктів, яка містить реактор (1, 10, 20, 30), виконаний з можливістю відновлення твердих речовин, які містять оксид заліза, у присутності вуглецевмісного відновника при температурі від 800 до 1200 °C, яка відрізняється тим, що вона оснащена щонайменше одним трубопроводом (6, 15, 28, 41) для введення в реактор (1, 10, 20, 30) водяної пари з надлишковим тиском, що не перевищує 0,5 МПа. 12. Установка за п. 11, яка відрізняється тим, що реактор є обертовою піччю (1), у якій тверді речовини утворюють шар матеріалу (4), і трубопровід (6) для подачі пари має вихід у шарі матеріалу (4). 13. Установка за п. 11 або 12, яка відрізняється тим, що вона містить множину трубопроводів (6) для подачі пари, які розподілені по довжині печі. 14. Установка за п. 11, яка відрізняється тим, що реактор (10) містить стаціонарний псевдозріджений шар (11) і трубопровід (15) для подачі пари має вихід у псевдозрідженому шарі (11). 6 UA 100987 C2 5 10 15 15. Установка за п. 11, яка відрізняється тим, що реактор є реактором із псевдозрідженим шаром (20, 30), виконаний з можливістю флюїдизації твердих речовини, які містять оксид заліза шляхом подачі флюїдизуючого газу, після реактора (20, 30) установлений розділюючий пристрій (25, 38) для відділення твердих речовин від флюїдизуючого газу, розділюючий пристрій (25, 38) з'єднано з реактором із псевдозрідженим шаром (20, 30) за допомогою поворотного трубопроводу (26, 39) для щонайменше часткової рециркуляції твердих речовин, відділених від флюїдизуючого газу, у реактор із псевдозрідженим шаром (20, 30), і трубопровід (28, 41) для подачі пари має вихід у реакторі із псевдозрідженим шаром (20, 30). 16. Установка за п. 11 або 15, яка відрізняється тим, що реактор (30) містить щонайменше одну трубу (35) для подачі газу, яка у нижній частині реактора (30) проходить вертикально нагору в камеру турбулентного перемішування (36) і охоплюється стаціонарним кільцеподібним псевдозрідженим шаром (33), який щонайменше частково розташований кільцеподібно навколо труби (35), і трубопровід (41) для подачі пари має вихід у трубі (35) для подачі газу. 17. Установка за п. 11, яка відрізняється тим, що вона оснащена щонайменше одним трубопроводом (6, 15, 28, 41) для введення в реактор (1, 10, 20, 30) водяної пари з надлишковим тиском від 0,1до 0,2 МПа. 7 UA 100987 C2 Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8