Спосіб одержання заліза

1. Спосіб одержання заліза та шлаку плавленням залізовмісного матеріалу, де залізо присутнє як оксид, в частково металізованому стані або у їх комбінації, в реакторі, що має плавильну ванну із шлаковою фазою, при якому: (а) вдувають паливо/відновник та кисневмісний газ у шлак через принаймні одну занурену зверху фурму для створення умов нагрівання та відновлення принаймні в одній зоні відновлення у ванні, (б) у реактор завантажують вихідний матеріал разом з додатковим відновником та флюсом у принаймні одну зону відновлення або поруч з нею, досягаючи відновлення матеріалу під час плавлення з утворенням газоподібних продуктів спалювання, які містять СО та Н 2, (в) регулюють витрату кисневмісного газу та палива/відновника під час їх вдування у шлак зазначеною принаймні однією фурмою для досягнення потрібних і достатніх умов відновлення, та (г) допалюють в реакторі над ванною газоподібні продукти спалювання, утворені під час плавлення, причому операцію (в) здійснюють з використанням кисневмісного газу, в якому об'ємна частка кисню складає 40 - 100 % і є достатньою для досягання ступеня спалювання палива/відновника, що 2 (19) 1 3 81139 4 тонкоподрібнене вугілля, яке вдувають газомкисневмісного газу, вибраного з групи, що носієм. складається з повітря та збагаченого киснем 11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що повітря. газ-носій містить принаймні частину кисню, 18 Спосіб за будь-яким з пп. 1-17, який потрібного для спалювання палива, що міститься відрізняє ться тим, що допалювання ведуть в зоні в паливі/відновнику. допалювання безпосередньо поруч з поверхнею 12. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що ванни, а краплі шлаку, що ви хлюпуються з ванни газ-носій вибрано з групи, що складається з азоту, через турбулентність, що викликана вдуванням, кисню, повітря та збагаченого киснем повітря. подають у зону допалювання та отримують з цієї 13. Спосіб за будь-яким з пп. 1-12, який зони теплову енергію. відрізняє ться тим, що додатковим відновником є 19. Спосіб за п. 18, який відрізняється тим, що вугілля. зону допалювання розташовують поруч з 14. Спосіб за будь-яким з пп. 1-12, який принаймні однією зоною відновлення. відрізняє ться тим, що додатковим відновником є 20. Спосіб за будь-яким з пп. 1-19, який вугілля, яке подають у кількості 20 – 60 % від маси відрізняє ться тим, що залізовмісний матеріал вихідного матеріалу. містить грудковий або агломерований 15. Спосіб за будь-яким з пп. 1-14, який тонкоподрібнений матеріал. відрізняє ться тим, що флюс містить принаймні 21. Спосіб за будь-яким з пп. 1-20, який одне з групи, що складається з вапняку, доломіту, відрізняє ться тим, що залізовмісний матеріал є кальцинованого вапняку, кальцинованого доломіту принаймні одним, вибраним з групи, що та силіцій діоксиду. складається з грудок залізної руди, 16. Спосіб за будь-яким з пп. 1-15, який тонкодисперсної залізної руди, котунів, відрізняє ться тим, що плавлення ведуть при пресованого залізорудного пилу, залізистого піску, температурі в реакторі 1350 – 1500 °С. відходів заліза, окалини, колошникового пилу 17. Спосіб за будь-яким з пп. 1-16, який сталеплавильного заводу, брухту чорних металів, відрізняє ться тим, що допалювання ведуть частково металізованих матеріалів та шлаку з вдуванням в реактор над розплавленою ванною високим вмістом заліза. Цей винахід стосується плавильного способу отримання заліза із придатного залізовмісного матеріалу. Опис Австралійського [патенту AU-B-25725/92 (656228) та відповідний патент США 5498277, Floyd та ін.], розкривають спосіб плавлення залізовмісного матеріалу в реакторі з дуттям через занурені склепінні фурми, який має шлакову ванну. Нагрівання та умови відновлення у відомому способі створюють принаймні в одній зоні відновлення ванни шляхом вдування вуглецевого палива/відновнику та кисневмісного газу однією склепінною фурмою. Залізовмісний матеріал(и), додатковий вуглецевий відновник та флюси подають до реактора у зону відновлення або поруч із нею для плавлення та відновлення, при цьому застосовують вугілля як додатковий відновник. Кисневмісний газ, має об'ємний вміст кисню 40-100%. В [патенті AU-B-25725/92] зазначено, що ви трати кисневмісного газу та палива/відновнику регулюють під час вдування для досягнення ступеню їх спалювання від 40 до 50% за масою. Газоподібні продукти спалювання, плавлення та реакції відновлення можуть містити істотні кількості відновлювальних компонентів, а саме, чадний газ та водень, а також пил, що містить елементарний вуглець. Такі гази та пил, що виносяться з ванни, допалюють, додатково вдуваючи кисневмісний газ у реактор для вироблення теплової енергії, яка принаймні частково передається до ванни. З точки зору основ термодинаміки та виробничої практики отримання заліза, рафінованого від домішок, із оксидів заліза потребують дуже низьких потенціалів кисню, тобто, менше ніж приблизно 10-8 атмосфери при типових температурах виплавлення заліза, що перевищують 1400°С. Для того, щоб залізо достатньо розплавилось за цих робочих температур, умови відновлення повинні бути відповідними, щоб у розплавленому залізі залишилась масова частка карбону 3-4%. За таких умов відновлення передбачають, що утворені у ванні карбон діоксид та водяна пара будуть діяти як окиснювачі, запобігаючи або гальмуючи, принаймні частково, утворення заліза, рафінованого від домішок, а також окиснюючи наявний вуглець. Отже, у способі з [опису патенту AU-B-25725/92 (626228)] стехіометричні співвідношення палива/відновнику та кисневмісного газу, які вдувають фурмою, для підтримання процесу горіння не перевищують 50% за масою. На цьому рівні тільки мала кількість, якщо це має місце, окиснювачів, як-то карбон діоксид і водяна пара, утворюється в ванні спалюванням палива/відновнику. Велика частина теплової енергії, утвореної під час спалювання вуглецевого палива, є наслідком спалювання чадного газу та водню з перетворенням їх відповідно у карбон діоксид та водяну пару. Щоб виділити цю енергію, спосіб згідно з AU-B-25725/92 (656228) майже винятково залежить від операції допалювання для того, щоб скористатись енергетичним потенціалом палива. Для здійснення допалювання у газовий простір реактора окремо вдувають додатковий 5 81139 6 кисневмісний газ щоб саме над ванною спалити нагрівання та відновлення принаймні в одній зоні чадний газ та водень, що утворились, та відновлення у ванні; захоплений пил, що містить вуглець. Вивільнена (б) у реактор завантажують вихідний матеріал таким спалюванням енергія передається до ванни разом з додатковим відновником та флюсом у завдяки конвекції та випромінюванню із газового принаймні одну зону відновлення або поруч з нею, простору та безпосередньо проведенням до через що вихідний матеріал зазнає відновлення палива/відновнику та кисневмісного газу, які під час плавлення з утворенням газоподібних вдувають у реактор, та до бризок шлаку, що продуктів згоряння, які містять СО та Н 2; вихлюп уються у газовий простір. Процес (в) регулюють витрати кисневмісного газу та вивільнення енергії в операції допалювання по суті палива/відновнику під час їх вдування зазначеною призводить до обмеженого контакту фази заліза, принаймні однією фурмою для досягнення рафінованого від домішок, з окисненими газами. потрібних, достатні х умов відновлення; та Однак, хоч передавання енергії до ванни є (г) допалюють, в реакторі над ванною, значним та дуже практично вигідним, але воно є газоподібні продукти згоряння, утворені під час істотно меншим за 100% тому, що частина енергії плавлення; і в якому витрачається на нагрівання відхідних газів операцію (в) здійснюють з використанням реактора порівняно з температурою ванни. кисневмісного газу, в якому об'ємна частка кисню Отже, винахід спрямовано на створення складає 40-100% і є достатньою для досягнення вдосконаленого способу плавлення залізовмісного ступеню спалювання, який перевищує 60% маси матеріалу із застосуванням реактора з дуттям палива/відновнику, який вдувають зазначеною через склепінну фурму, який має шлакову ванну та принаймні однією фурмою. принаймні одну занурену склепінну фурму. "Паливо/відновник" містить матеріал, що має Винахід дозволяє досконале використання паливний компонент, якого спалюють для теплової енергії. отримання теплової енергії, та відновлювальний У способі згідно з винаходом первинний компонент, який не спалюється і тому є придатним кисневмісний газ та вуглецеві паливо/відновник як відновник в реакціях плавлення. вдувають в шлак принаймні однією фурмою за Співвідношення палива до відновнику в витрат, що забезпечують ступінь спалювання паливі/відновнику, як далі стане зрозуміло, палива/відновнику значно вищий за 50% маси визначають за витратами кисневмісного газу та палива/відновнику. Тобто, стехіометричне палива/відновнику відносно даного вмісту кисню у співвідношення "кисень-паливо/відновник" газі. До початку плавлення фурму підпалюють у перевищує 50%. піднятому положенні для утворення полум'я від Таким чином, згідно з винаходом спалювання палива. Фурму потім опускають до запропоновано спосіб плавлення відповідного занурення її нижнього кінця в шлак, підтримуючи залізовмісного матеріалу, де залізо присутнє як полум'я, що забезпечує зону спалювання у шлаку. оксид та/або в частково металізованому стані, Як зазначено вище, з точки зору основ згідно з яким у шлаковій фазі плавильної ванни термодинаміки та виробничої практики утворюють принаймні одну зону спалювання, стехіометричне співвідношення "кисеньвдуваючи паливо/відновник та кисневмісний газ паливо/відновник", яке перевищує приблизно 50%, через принаймні одну занурену склепінну фурму, спричинеться до появи карбон діоксиду та водяної регулюють витрати кисневмісного газу та пари в шлаковій ванні, які запобігають утворенню палива/відновнику для забезпечення ступеню заліза, рафінованого від домішок, або гальмують спалювання палива/відновнику, який перевищує його, а також окиснюють вуглець та будь-яке 60% маси палива/відновнику, а газоподібні наявне залізо, рафіноване від домішок. Однак, продукти спалювання, плавлення та реакцій винахід такі припущення несподівано спростовує. відновлення та елементарний вуглець у вигляді Це можна завдячувати окремим факторам, пилу, захоплений газоподібними продуктами, пов'язаним із вдуванням кисню та піддають допалюванню над шлаковою фазою для палива/відновнику через занурену склепінну передавання вивільненої теплової енергії до фурму разом із додатковим відновником, або цим ванни. факторам загалом. У способі згідно з винаходом залізовмісний Припущення, що за стехіометричних матеріал, додатковий відновник та флюс подають співвідношень, які перевищують приблизно 50%, до реактора поруч із зоною спалювання, карбон діоксид та водяна пара могли б запобігати створеною вдуванням первинного кисневмісного утворенню заліза, рафінованого від домішок, або газу та палива/відновнику, або на придатній гальмувати його, і окиснювати вуглець та залізо, відстані від неї. рафіноване від домішок, випливає з простих і Більш конкретно, згідно з винаходом традиційних міркувань з приводу запропоновано спосіб отримання заліза та шлаку високотемпературної рівноваги. Тобто, плавленням залізовмісного матеріалу, де залізо припускається, що система по суті є у рівновазі з присутнє як оксид, в частково металізованому по суті однаковим відновлювальним потенціалом, стані або у їх комбінації, в реакторі, що містить існуючим в усій ванні реактора. Вдування через плавильну ванну із шлаковою фазою, який полягає занурену склепінну фурму призводить до високого в тому, що рівня турбулентності в шлаку, що могло б (а) у шлак вдувають паливо/відновник та достатньою мірою підтверджувати це припущення. кисневмісний газ за допомоги принаймні однієї Однак, перший фактор, що можливо дозволяє зануреної склепінної фурми для створення умов застосування стехіометричних співвідношень з 7 81139 8 перевищенням 50%, незважаючи на таку зумовленої продуктивності процесу отримання турбулентність, є таким, що ванна здатна заліза. У будь-якому разі підвищується підтримувати зони, в яких відновлювальний продуктивність процесу отримання заліза з огляду потенціал значно вищий ніж у зоні спалювання, на витрати енергії на одиницю отриманого заліза. створеній кожною індивідуальною фурмою. Тобто, У способі згідно з винаходом відношення тут можливі непередбачені відхилення від кисню до паливного компоненту в розрахованої рівноваги системи, обумовлені паливі/відновнику, яке вдувають, переважно існуванням значної різниці у відновлювальному перевищує 65%. Сте хіометрія спалювання за потенціалі між відповідними зонами. допомоги фурми може бути 60-100%, але краще Альтернативний або додатковий фактор може 65-90%. Оптимальний ефект досягається в межах бути обумовлений відстанню між відповідними 65-85%. зонами. Ця відстань може залежати від Взагалі, бажано застосовувати сте хіометрію з залізовмісного матеріалу, додаткового відновнику перевищенням 60% для того, щоб досягти та флюсу, які додають до ванни в місці, значного підвищення ефективності отримання віддаленому від зони спалювання, створеної заліза. Однак, виходить, що бажаний діапазон кожною індивідуальною фурмою. Іншим чином стехіометрії змінюється залежно від якості, відстань може залежати від того, як ці матеріали хімічних та фізичних властивостей під час уведення у ванну зміщуються від зони палива/відновнику або кожних додаткових спалювання, створеної фурмою, через вуглецевих матеріалів, застосованих у способі. турбулентність, викликану вдуванням під рівень Наприклад, з паливами нижчого ґатунку кращий ванни. Дійсно, навіть там, де залізовмісний діапазон може бути 60-75%, у той же час з матеріал, додатковий відновник та флюс додають паливом вищого ґатунку, як-то кам'яне вугілля, поруч з фурмою, вони можуть бути зміщені із діапазон може простягатись від 70% до 100%. утвореної фурмою зони відновлення тому, що У способі згідно з винаходом застосовано вдування під рівень ванни здійснюють звичайно базове карботермічне відновлення оксидів заліза відносно глибоко в шлаковій ванні. Мало того, у для отримання заліза, рафінованого від домішок. разі, коли додатковий відновник додають у вигляді Спалювання палива під рівнем шлаку забезпечує кускового вугілля, що є переважним, відносно теплову енергію, потрібну для запуску плавильних низька щільність такого вугілля призводить до його та відновлювальних реакцій. В той час як завдяки спливання на поверхню ванни далеко від зони вищій стехіометрії палива/відновнику, відновлення, створеної фурмою. спалюваного з допомогою фурми відповідно Незалежно від фактора або комбінації знижується рівень чадного газу та водню, причетних факторів непередбачена можливість утворених безпосереднім спалюванням застосовувати стехіометрії з перевищенням 60% палива/відновнику; чадний газ та водень також дозволяє вдосконалення експлуатаційної утворюються плавильними реакціями. Отже, ефективності. подібно до способу, розкритого в [патенті AU-BСпалювання паливного компоненту 25725/92 (656228)], спосіб згідно з винаходом палива/відновнику потрібне для утворення також є корисним завдяки допалюванню, через яке теплової енергії для нагрівання вмісту реактора до максимально підвищується поглинання теплової температури, що дозволяє швидкі реакції, та енергії ванною. Тобто більш ефективна утилізація підтримувати плавильну ванну. Для досягнення палива через підвищений рівень стехіометрії максимального ступеню спалювання у ванні, спалюваного фурмою палива/відновнику, не ефективність безпосереднього споживання енергії усуває необхідності у допалюванні, щоб ванною значно зростає, але її утилізація максимально підвищити загальну ефективність непередбачувана. Загальний рівень отриманої виробництва. ванною енергії може бути ще збільшено Допалювання краще вести на досягнення допалюванням будь-яких газів, що не згоріли, ступеню спалювання з перевищенням показника включно з чадним газом та воднем, які утворились 0,2, як відношення (СО2+Н2О) до під час спалювання під рівнем шлаку, в результаті (СО+Н2+СО2+Н2О) для відхідних газів, що плавлення та реакцій відновлення, або утворюються в реакторі. Ступінь спалювання захоплюваного газом пилу, що містить вуглець. переважно регулюють в межах приблизно 0.95-1.0. Отримання ванною теплової енергії від Ступінь спалювання регулюють так, щоб досягти допалювання у будь-якому разі менш ефективна, максимального рівня перенесення тепла до ванни, ніж від спалювання під рівнем шлаку. сумісного з будь-яким подальшим застосуванням Отже, загальне отримання енергії із газів, і в той же час знову не окиснюючи ванну. палива/відновнику від його безпосереднього Гази можна у подальшому застосовувати для спалювання під рівнем шлаку і допалювання підігрівання шихти або газів, та/або виробництва суттєво зростає під час здійснення способу згідно пари або отримання енергії із газів іншим шляхом. з винаходом. Таким чином, підвищення ступеню Дуття під дзеркало ванни згідно з цим спалювання під рівнем шлаку шляхом збільшення винаходом забезпечує достатні умови відновлення стехіометричного співвідношення кисню до палива для отримання заліза, рафінованого від домішок, у зверх раніше загальноприйнятого рівня у 50% той же час забезпечуючи оптимальну регенерацію дозволяє значно підвищити продуктивність енергії у ванні. Дуття може містити принаймні процесу отримання заліза для зумовленого рівня тільки тонкоподрібнене вугілля, нафтове паливо, витрат палива або, навпаки, винахід забезпечує природний газ, зріджений нафтовий газ або інший значне зниження рівня витрат палива для придатний вуглецевий матеріал. Зокрема у разі, 9 81139 10 якщо паливо містить тонкоподрібнене вугілля, його поблизу зони відновлення, що забезпечує високий вдувають в стр умині газу-носія, який може містити рівень перенесення тепла до шлакової ванни. У принаймні частину кисню, потрібного для будь-якому разі, допалювання здійснюють в зоні спалювання палива. Газ-носій може також допалювання безпосередньо поблизу поверхні складатись із суміші інертного газу, як-то азоту з ванни, завдяки чому краплі шлаку, що повітрям, збагаченого киснем повітря або вихлюп уються з ванни через турбулентність, виключно з кисню, або він може складатись тільки викликану дуттям у шлак, опиняються в зоні з інертного газу. Потрібну для горіння частину допалювання і поглинають з неї теплову енергію. кисню можна вдувати через фурму, окремим від Кисневмісний газ для допалювання можна палива/відновнику струменем, змішуючи окремі подавати будь-яким придатним способом, як-то струмені тільки біля нижнього кінця фурми та/або принаймні одним трубопроводом, що має вихідний в шлаковій ванні. Якщо принаймні частину кисню кінець вище поверхні ванни. Газ також можна вдувають таким окремим струменем, він може вдувати у простір реактора трубою в кожусі, в яку складатись тільки з кисню, збагаченого киснем уведено занурювану склепінну фурму для повітря, або такий газ, змішаний з інертним газом, вдування палива/відновнику, і кінець якої як-то азотом. знаходиться над поверхнею ванни. Фурма, Витрати первинного кисню та розміщена в кожусі, з [PCT/AU90/00466 та фурма з палива/відновнику регулюють на досягнення трубою-кожухом, описана в Австралійському потрібних умов спалювання та, як зазначено, патенті 647669] цього заявника, придатні для цієї відновлення. Отже, первинний кисневмісний газ мети. для вдування звичайно має об'ємну частку кисню Залізовмісний матеріал може бути грудковим від 40 до 100%, що достатньо для досягнення або пиловидним чи тонкоподрібненим, але, ступеню спалювання палива/відновнику з особливо тонкоподрібнений має бути перевищенням 50%, переважно з перевищенням агломерованим окремо або з флюсом та/або 60%. вугіллям, щоб запобігти його видуванню з Краще, якщо додатковим вуглецевим реактора відхідними газами. Агломерувати відновником є вугілля. Його подають до ванни залізовмісний матеріал можна із додаванням води разом із залізовмісним матеріалом, де він у шнек-змішувач або інший придатний механізм. переважно складає приблизно 20-60% маси Залізовмісний матеріал та інші матеріали, якзалізовмісного матеріалу. Придатний флюс, то флюс та додатковий відновник переважно наприклад, принаймні вапняк, доломіт, завантажують у зону спалювання або поблизу неї кальцинований вапняк, кальцинований доломіт через відповідно розташований завантажувальний або силіцій діоксид, залежно від вихідного люк. Однак, деяка кількість або увесь матеріалу можна також завантажувати разом з залізовмісний матеріал та флюс у вигляді ним за умови утворення підхожої рідкої ванни. частинок придатного розміру можна Додатковий вуглецевий відновник та вихідний завантажувати у реактор через занурювану матеріал можна завантажувати безперервно склепінну фурму. У будь-якому разі, переважним є протягом плавки, безперервно або періодично таке дуття з допомогою занурюваної склепінної випускаючи шлак та залізо. Вихідний матеріал фурми, яке утворює значну турбулентність у зоні може складатись з окремих матеріалів або у спалювання, як правило, із значним спучуванням формі агломерату, що складається з деяких або поверхні ванни. всіх необхідних компонентів. Залізовмісний матеріал може містити залізну Занурювані склепінні фурми різноманітних руду у гр удках, у вигляді пилу або форм можна застосовувати для здійснення тонкоподрібнену. Він також може містити котуни, способу згідно з винаходом. Однак цей спосіб пресований залізорудний пил, залізистий пісок, потребує відносно високих температур реактора, відходи заліза, окалину, колошниковий пил наприклад, приблизно 1350-1500°С. Отже, сталеплавильного заводу, брухт чорних металів, занурювану склепінну фурму переважно частково металізовані матеріали та шлак з виготовляють із придатної сталі, наприклад високим вмістом заліза. неіржавіючої сталі або інших придатних Далі винахід описано з посиланнями на матеріалів, як-то міді, оксидів металів, кераміки та супроводжуюче креслення, на якому схематично у їх комбінацій або сумішей, включно з покриттям. вертикальному поздовжньому перетині зображено Звичайно під час плавки потрібно систему 10 з реактором, оснащеним занурюваною охолоджувати фурму відповідною рідиною. З цією склепінною фурмою. метою, фурма може, наприклад, мати таку форму, Система 10 складається з реактора 12, що як в [Міжнародній заявці PCT/AU90/00466 містить плавильну ванну 14 з нижнім шаром 16 (W091/05214)] заявленій цим заявником 26 заліза, рафінованого від домішок, та верхнім вересня, 1990, або як в [Австралійському патенті шаром 18 шлаку. На одному кінці реактор 12 має 647669] цього заявника. Зміст цих документів є вихідний поріг 20 для безперервного зливання частиною цього опису через посилання. отриманого заліза. На другому кінці реактор 12 Допалювання, необхідне в способі згідно з має вихідний поріг 22 для безперервного зливання винаходом, здійснюють киснем, або кисневмісним шлаку. Від порогу 22 шлак тече по жолобу 24 до газом, як-то повітрям або збагаченим киснем системи обробки шлаку (не показано), наприклад, повітрям, яке вдувають у простір реактора над гранулятора. шлаковою ванною. Допалювання здійснюють переважно поблизу поверхні ванни, а краще 11 81139 12 Незважаючи на те, що показано пороги 20, 22, вдування вже у шлаку. Незважаючи на те, що зрозуміло, що можна застосувати й інші зливальні нижній кінець кожної фурми занурено, циркулююча пристрої. охолоджувальна рідина здатна зберігати захисне Система 10 оснащена декількома дуттьовими шлакове покриття. пристроями 26, які послідовно розміщено уздовж Одночасно з дуттям під рівень шлаку, через осі реактора 12. Пристрої 26 простягаються донизу отвори 32 завантажують залізовмісний матеріал, крізь склепіння 12а реактора 12, і їх встановлено з подальший відновник та флюси. Кращим можливістю незалежного піднімання та опускання подальшим відновником є грудкове вугілля. Також опорними механізмами (не показано), до реактора над шаром шлаку подають кисень для розташованими над реактором 12. Пристрої 26 допалювання газів, що утворюються під час такі, як розкрито у [Міжнародній патентній заявці плавлення та виділяються із ванни 14. PCT/AU90/00466 (WO91/05214) та відповідному Витрати кисневмісного газу та патенті США 5251879, Floyd]. Отже, кожний палива/відновнику фурмами регулюють для пристрій 26 складається із занурюваної склепінної досягнення ступеню спалювання фурми 28, з допомогою якої ведуть потрібні палива/відновнику, що перевищує 60% його маси. операції плавлення, та трубчасто го кожуха 30, в Тобто, понад 60% маси палива/відновнику, як якому пропущено фурму 28. Кожну фурму 28 паливного компоненту, згоряє у присутності призначено для вдування кисневмісного газу та визначеного об'єму кисню. Отже, хоча зона палива/відновнику (як пояснено вище) у шар спалювання, утворена в шлаку кожною фурмою, шлаку, завдяки тому, що нижній вихідний кінець взагалі буде відновною; завдяки відновному фурми і полум'я занурено в шар шлаку. Кожен компоненту, що залишився з палива/відновнику, кожух 30 є коротшим за фурму 28, яку пропущено вона є менш інтенсивно відновною, ніж за в ньому. Отже, коли фурми 28 занурено для способом вищезгаданого [опису AU-B-25725/92 здійснення дуття, нижній кінець кожного кожуха 30 (656228)]. Однак, умови достатньо загального знаходиться над шаром шлаку. Додатковий відновлення можна підтримувати відновним кисневмісний газ можна вдувати у реактор 12 над компонентом палива/відновнику, який ванною 14 струменем у проміжку, утвореному безперервно вдувають, та подальшим кожним кожухом 30 та фурмою 28, що знаходиться відновником, який містить грудкове вугілля. в ньому. Плавлення відбувається відновленням Система 10 має ще декілька вуглецем оксиду заліза до заліза в шлаковій фазі. завантажувальних отворів 32, кожний з яких Відновлення полегшується в зонах спалювання оснащено пристроєм 34 регулювання стехіометричним відношенням кисню до завантаження. Один отвір 32 розташовано між палива/відновнику, які вдувають. Також кінцем реактора 12, що має поріг 20, та турбулентність, створена газами, як тими, які найближчим до порогу 20 дуттьовим пристроєм вдувають, так і тими, що виділяються, викликає 26. Подальший відповідний отвір 32 розташовано появу каскаду крапель шлаку, як зображено у між кожною парою наступних дуттьових пристроїв позиції 36. Гази, що виділяються, містять СО та Н 2, 26. Ще один отвір 32 розташовано між іншим а також захоплений вуглецевий пил. Відновлення кінцем реактора 12, який має поріг 22, та можна ще полегшити допалюванням газів, які найближчим до порогу 22 дуттьовим пристроєм вивільняються, та пилу в атмосфері кисню, який 26. вдувають над шаром шлаку з кожуха 30 кожного Під час здійснення способу згідно з дуттьового пристрою 26. Допалювання дає значну винаходом, утворюють спочатку принаймні теплову енергію, значну частину якої поглинають шлаковий шар 18. Шлак може бути тим, що краплі, що вихлюп уються каскадом із шлаку. залишився від попереднього виробничого циклу. Хоч кращим паливом/відновником є Інакше, шар 18 можна утворити плавленням в тонкоподрібнене вугілля, інші матеріали, про які реакторі шихти залізовмісного матеріалу, що має було згадано вище, можна також застосовувати. оксид і флюси, переважно з гранульованим Також, хоч кращим додатковим відновником є шлаком. Для цього запалюють принаймні одну із грудкове вугілля, можна застосовувати іншіфурм 28 і полум'я, утворене спалюванням палива, відновники. Про придатні флюси йшлося вище. застосовують для нагрівання та плавлення шихти. Вміст кисню в газах, які вдувають, і в тих, які Як тільки утвориться принаймні шар 18 шлаку, застосовують в операції допалювання також може можна вести плавлення згідно з винаходом. В бути таким, як описано вище. переважному здійсненні способу, з допомогою Для здійснення способу згідно з винаходом не кожної фурми 28 вдувають тонкоподрібнене потрібні попередньо відновлені матеріали, чи з вугілля як паливо/відновник, повітря та кисень 28. окремого виробництва, чи із застосуванням Дуття з допомогою кожної фурми, запаленої та у відхідних газів з реактора, у якому здійснюють піднятому положенні, застосовують для утворення спосіб згідно з винаходом. Таке попереднє турбулентності в шлаку, яка викликає відновлення компенсувало б вищу економічну розбризкування шлаку та вкривання шлаком ефективність або експлуатаційну ефективність, які досяжної частини кожної фурми 28 та нижньої стали можливими завдяки винаходу. Навпаки, частини кожного кожуха 30. Шлакове покриття доцільно підвищити до максимуму тепловіддачу у твердіє під дією охолоджувальної рідини, що ванну від допалювання, доведенням ступеню циркулює у кожному пристрої 26. Пристрої 26 спалювання до приблизно 0,95-1,0. потім опускають до занурення нижнього кінця Як зазначено вище, витрати кисню та кожної фурми 28 та їх полум'я в шлак, і ведуть палива/відновнику, які вдувають, для 13 81139 забезпечення ступеню спалювання, що перевищує 60% маси палива/відновнику, дозволяють більш ефективне отримання заліза з огляду на споживання енергії на одиницю отриманого заліза. З одного боку, це досягається вищим коефіцієнтом корисної дії палива, яке спалюють під рівнем шлаку, а не допалюють над шлаком. Отже, можливо досягти або вищи х температур плавлення, і таким чином, вищих швидкостей реакції плавлення для даного рівня споживання палива та усього відновнику, або - даного рівня виробництва заліза з меншим рівнем споживанням палива та всього відновнику. Завантаження через кожний отвір та дуття через кожну фурму може бути однаковим по всьому реактору 12. Однак, відношення залізовмісного матеріалу до додаткового відновнику може зменшуватися від одного отвору 32 до наступного в напрямку від кінця, на якому розташовано поріг 22, до кінця, на якому розташовано поріг 20. Хоча загалом відношення кисню до палива/відновнику повинно бути таким, щоб згоряло більше 60% палива/відновнику, рівень спалювання може зменшуватися від однієї фурми 28 до іншої так, щоб наступні зони спалювання у напрямку до порогу 20 поступово ставали більш інтенсивно відновлювальними. 14