BRPI0620603B1

BRPI0620603B1 - equipamentos e método de produção de ferro fundido

Info

Publication number: BRPI0620603B1
Application number: BRPI0620603A
Authority: BR
Inventors: Min-Young Cho; Myoung-Kyun Shin; Sun-Kwang Jeong
Original assignee: Posco; Siemens Vai Metals Tech Gmbh; Voest Alpine Ind Anlagen
Priority date: 2005-12-26
Filing date: 2006-12-26
Publication date: 2016-01-26
Also published as: AU2006330213B2; AU2006330213A1; RU2008125843A; US7850902B2; JP2009521605A; CN101356289B; BRPI0620603A2; CN101356289A; EP1974061A4; CA2635544A1; RU2395588C2; CA2635544C; KR100732461B1; WO2007075023A1; ATE545833T1; EP1974061A1; US20080302212A1; EP1974061B1; ZA200805497B; JP4769873B2

Abstract

equipamentos e método de produção de ferro fundido. a presente invenção relaciona-se com um método de fabrico de ferro fundido que aperfeiçoa a carga e a descarga de finos de minério de ferro e um equipamento de produção de ferro fundido que usa o mesmo, o equipamento de fabrico de ferro fundido de acordo com uma modalidade da presente invenção inclui i) pelo menos um reator de redução de leito fluidizado, que reduz finos de minério de ferro e converte os finos de minério de ferro em ferro reduzido, ii) um depósito de carga de finos de minério de ferro, que supre os finos de minério de ferro para o reator de redução de leito fluidizado, iii) uma linha de carga de finos de minério de ferro, que conecta diretamente o depósito de carga de finos de minério de ferro a cada um dos reatores de redução de leito fluidizado e carrega diretamente os finos de minério de ferro em cada um dos reatores de redução de leito fluidizado, iv) um fusor gasificador, em que são carregados materiais carbonáceos a granel e ferro reduzido e é injetado oxigênio, produzindo o fusor-gasificador ferro fundido e v) uma linha de suprimento de gás de redução, que fornece um gás de redução a partir do material descarregado do fusor-gasificador para o reator de redução de leito fluidizado.

Description

“Equipamentos e Método de Produção de Ferro Fundido” Relatório Descritivo Campo Técnico A presente invenção relaciona-se com um método de produção de ferro fundido e um equipamento de fabrico de ferro fundido que são capazes de carregar e descarregar estável e rapidamente finos de minério de ferro durante uma situação de emergência. Técnica Antecedente A indústria do ferro e do aço é uma indústria nuclear que supre os materiais básicos necessários para a construção e o fabrico de automóveis, navios, eletrodomésticos e muitos dos outros produtos que usamos. Também é uma indústria com umas das histórias mais longas que tem progredido junto com humanidade. Numa fundição de ferro, que desempenha um papel de articulação na indústria do ferro e do aço, depois que o ferro fundido, que é ferro-gusa num estado fundido, é produzido usando minério de ferro e carvão como matérias-primas, é produzido aço a partir do ferro fundido e, depois, suprido aos clientes.

No momento, aproximadamente 60% da produção de ferro do mundo são realizados usando o processo do alto-forno desenvolvido do século 14. No processo do alto-forno, o coque produzido usando carvão betuminoso e o minério de ferro que sofreu processo de sinterização são carregados num alto-forno e é fornecido gás quente para o alto-forno para reduzir o minério de ferro a ferro, para, assim, produzir ferro fundido. Todavia, no processo de alto-forno, existem problemas em que é necessário equipamento acessório para fabricar coque e minério sinterizado e a poluição ambiental é muito severa devido ao equipamento acessório. A fim de resolver os problemas acima do processo de alto-forno, foi desenvolvido um processo de redução de fusão e pesquisado em muitos países. No processo de redução por fusão, o ferro fundido é fabricado num fusor-gasificador usando diretamente carvão bruto como combustível e agente de redução e minério de ferro como fonte de ferro. Aqui, o oxigênio é injetado através de uma pluralidade de algaravizes instalados numa parede exterior do fusor-gasificador, é queimado um leito de carvão compactado no fusor-gasificador e, depois, é fabricado ferro fundido. O oxigênio é convertido num gás redutor aquecido e é transferido para um reator de redução de leito fluidizado. Então, o gás redutor aquecido reduz os finos de minério de ferro e é descarregado. O reator de redução de leito fluidizado reduz os finos de minério de ferro com um tamanho de grão que é igual ou menor do que 8 mm. Os finos de ferro são fluidizados num fluxo de gás redutor e, então, reduzidos no reator de redução de leito fluidizado. Isto é, o reator de redução de leito fluidizado reduz os finos de minério de ferro fazendo interagir um gás redutor como gás com finos de minério de ferro como sólidos. O reator de redução de leito fluidizado inclui um ciclone e uma placa de distribuição. Os bicos estão regularmente dispostos na placa de distribuição. Aqui, o ciclone inclui uma parte de cone localizada numa parte superior do mesmo e uma parte de dipleg localizada numa parte mais baixa do mesmo. Um gás redutor é lançado em direção à parte superior ao mesmo tempo em que entra a partir da parte inferior do reator de redução de leito fluidizado e passa através da placa de distribuição. Visto que uma pluralidade de bicos de distribuição está instalada na placa de distribuição, o gás de redução pode ser lançado com uma elevada velocidade em direção à parte superior da placa de distribuição. A parte de cone do ciclone localizada numa parte superior do reator de redução de leito fluidizado coleta os finos de minério de ferro e os transfere de novo para a parte inferior do reator de redução de leito fluidizado pela parte de dipleg. O gás de redução que passa através da placa de distribuição flui uniformemente sobre uma área inteira do reator de redução de leito fluidizado. Todavia, quando os finos de minério de ferro são carregados no reator de redução de leito fluidizado num primeiro tempo operacional, o leito fluidizado não está formado até à altura da extremidade inferior da parte de dipleg. Na parte de dipleg, o gás de redução flui a elevada velocidade em direção a uma parte superior do mesmo através de um interior do mesmo. Portanto, quando a parte de dipleg não está hermeticamente fechada, os finos de ferro e o gás de redução fluem de volta para subir em direção à parte de cone pela parte de dipleg.

Os finos de ferro dispersos na parte superior do reator de redução de leito fluidizado são coletados na parte de cone do ciclone e recirculados em direção à parte mais baixa do reator de redução de leito fluidizado. Portanto, os finos de ferro e minério de ferro disperso que fluem de volta colidem uns com os outros e, então, a parte de dipleg fica bloqueada. Além disso, existe um fenômeno em que a parte de dipleg é bloqueada devido à separação de uma camada de revestimento dentro do ciclone. Como descrito acima, visto que uma grande carga é aplicada a outro ciclone se a parte de dipleg for bloqueada e o ciclone não operar bem, uma grande quantidade de finos de ferro é descarregada para fora do reator de redução de leito fluidizado. Neste fenômeno, embora o retrofluxo dos finos de ferro em direção à parte de dipleg seja largamente reduzido se o leito fluidizado for formado até à parte de dipleg, à medida que os finos de minério de ferro são descarregados e, então, a parte de dipleg é fechada hermeticamente pelo leito fluidizado, existe um problema em que a operação inicial do reator de redução de leito fluidizado fica instável.

Entretanto, se um fluxo dos finos de minério de ferro entre os reatores de redução de leito fluidizado não for normal devido a uma operação instável dos reatores de redução de leito fluidizado, a altura do leito fluidizado sobe para ficar igual ou acima da passagem de descarga dos finos de minério. A pressão de um quencher (arrefecedor) é controlada de maneira a ficar mais baixa do que aquela do leito fluidizado usando outra passagem de descarga para diminuir a altura do leito fluidizado. A altura do leito fluidizado pode ser abaixada descarregando finos de minério no quencher à força usando a diferença de pressão. Todavia, como um fluxo do gás de redução do leito fluidizado está concentrado noutra passagem de descarga num momento pela descarga obrigada dos finos de minério devido a uma diferença de pressão, o leito fluidizado é impactado. Conseqüentemente, são formadas gotas de finos de minério em direção a uma parte mais baixa da placa de distribuição e, além disso, uma camada de estagnação em e próximo ao outra passagem de descarga e, então, existe um problema em que é formada essa área de não fluidização, que é fatal para uma operação do reator de redução de leito fluidizado.

Revelação Problema Técnico A presente invenção é arquitetada para proporcionar um método de fabrico de ferro fundido que é capaz de carregar e descarregar estável e rapidamente os finos de minério de ferro durante uma situação de emergência.

Além disso, a presente invenção é arquitetada para proporcionar um equipamento de fabrico de ferro fundido que é capaz de estável e rapidamente carregar e descarregar os finos de minério de ferro durante uma situação de emergência.

Solução Técnica Um equipamento de fabrico de ferro fundido de acordo com uma modalidade da presente invenção inclui i) pelo menos um reator de redução de leito fluidizado que reduz finos de minério de ferro e converte os finos de minério de ferro em ferro reduzido, ii) um depósito de carga de finos de minério de ferro que supre os finos de minério de ferro para o reator de redução de leito fluidizado, iii) uma linha de carga de finos de minério de ferro que conecta diretamente o depósito de carga de finos de minério de ferro a cada um dos reatores de redução de leito fluidizado e carrega diretamente os finos de minério de ferro em cada um dos reatores de redução de leito fluidizado, iv) um fusor-gasificador em que são carregados materiais carbonáceos a granel e ferro reduzido e é injetado oxigênio, produzindo o fusor-gasificador ferro fundido e v) uma linha de suprimento de gás de redução que supre um gãs redutor descarregado a partir do fusor-gasificador para o reator de redução de leito fluidizado. A linha de carga de finos de minério de ferro pode incluir i) uma sub-linha de carga de finos de minério de ferro que é conectada ao depósito de carga de finos de minério de ferro, e ii) uma linha de carga de ramificação de finos de minério de ferro que é ramificada a partir da sublinha de carga de finos de minério de ferro e é conectada a cada um dos reatores de redução de leito fluidizado. Um equipamento de fabrico de ferro fundido de acordo com uma modalidade da presente invenção pode ainda inclui um quencher que é conectado ao depósito de carga de finos de minério de ferro pela sub-linha de carga de finos de minério de ferro.

Uma pluralidade de junções pode ser formada onde a sub-linha de carga de finos de minério de ferro encontra a linha de carga de ramificação de finos de minério de ferro e uma válvula de carga está instalada entre junções vizinhas, entre o depósito de carga de finos de minério de ferro e a junção que lhe é mais adjacente. Uma válvula de carga pode ser instalada na linha de carga de ramificação de finos de minério de ferro.

Um equipamento de fabrico de ferro fundido de acordo com uma modalidade da presente invenção pode ainda incluir uma linha de carga principal de finos de minério de ferro que conecta o depósito de carga de finos de minério de ferro ao reator de redução de leito fluidizado que é mais adjacente ao reator de redução de leito fluidizado e conecta os reatores de redução de leito fluidizado vizinhos uns aos outros. A sub-linha de carga de finos de minério de ferro pode ser conectada ao reator de redução de leito fluidizado numa altura que é a mesma altura a que a linha de carga principal dos finos de minério de ferro é conectada ao reator de redução de leito fluidizado. A sublinha de carga de finos de minério de ferro que é conectada ao reator de redução de leito fluidizado pode fazer um ângulo predeterminado com a linha de carga principal dos finos de minério de ferro onde a linha de carga principal dos finos de minério de ferro é conectada ao reator de redução de leito fluidizado. O ângulo predeterminado pode estar numa faixa de 30 graus até 150 graus.

Um equipamento de fabrico de ferro fundido de acordo com outra modalidade da presente invenção inclui i) pelo menos um reator de redução de leito fluidizado em que é formado um leito fluidizado, reduzindo o reator de redução de leito fluidizado os finos de minério de ferro e convertendo os finos de minério de ferro em ferro reduzido, ii) uma linha de descarga de finos de minério de ferro que conecta cada um dos reatores de redução de leito fluidizado no meio ou numa parte superior do leito fluidizado e descarrega finos de minério de ferro a partir do reator de redução de leito fluidizado, iii) um fusor-gasificador em que são carregados materiais carbonáceos a granel e ferro reduzido e é injetado oxigênio, produzindo o fusor-gasificador ferro fundido e iv) uma linha de suprimento de gás de redução que supre um gás redutor descarregado a partir do fusor-gasificador para o reator de redução de leito fluidizado.

Um equipamento de fabrico de ferro fundido, de acordo com outra modalidade da presente invenção, pode ainda incluir um quencher que é conectado a cada um dos reatores de redução de leito fluidizado através da linha de descarga de finos de minério de ferro. Um equipamento de fabrico de ferro fundido de acordo com outra modalidade da presente invenção pode ainda incluir outra linha de descarga de finos de minério de ferro que está diretamente instalada na placa de distribuição em cada um dos reatores de redução de leito fluidizado. A linha de descarga de finos de minério de ferro pode ser conectada à outra linha de descarga de finos de minério de ferro.

Um equipamento de produção de ferro fundido, de acordo com outra modalidade da presente invenção, pode ainda incluir uma linha de carga de finos de minério de ferro que conecta os reatores de redução de leito fluidizado um ao outro e descarrega os finos de minério de ferro. A linha de descarga de finos de minério de ferro pode ser conectada a cada um dos reatores de redução de leito fluidizado num local onde a linha de descarga de finos de minério de ferro é mais alta do que uma extremidade mais baixa da parte de dipleg de um ciclone instalado em cada um dos reatores de redução de leito fluidizado e é mais baixa do que a linha de carga de finos de minério de ferro. Um equipamento de produção de ferro fundido de acordo com outra modalidade da presente invenção inclui i) pelo menos um reator de redução de leito fluidizado, em que é formado um leito fluidizado, reduzindo o reator de redução de leito fluidizado os finos de minério de ferro e convertendo os finos de minério de ferro em ferro reduzido, ii) um depósito de carga de finos de minério de ferro, que supre finos de minério de ferro para o reator de redução de leito fluidizado, iii) uma linha de carga de finos de minério de ferro, que conecta diretamente o depósito de carga a cada um dos reatores de redução de leito fluidizado e carrega diretamente os finos de minério de ferro em cada um dos reatores de redução de leito fluidizado, iv) uma linha de descarga de finos de minério de ferro, que é conectada a cada um dos reatores de redução de leito fluidizado num meio ou numa parte superior do leito fluidizado e descarrega os finos de minério de ferro a partir de cada um dos reatores de redução de leito fluidizado, v) um fusor-gasificador, em que são carregados materiais carbonáceos a granel e ferro reduzido e é injetado oxigênio, produzindo o fusor-gasificador ferro fundido e vi) uma linha de suprimento de gás de redução que supre gás redutor de material descarregado a partir do fusor-gasificador para o reator de redução de leito fluidizado.

Um equipamento de fabrico de ferro fundido de acordo com outra modalidade da presente invenção pode ainda incluir um quencher que é conectado à linha de carga de finos de minério de ferro e à linha de descarga de finos de minério de ferro.

Um método de fabrico de ferro fundido de acordo com uma modalidade da presente invenção inclui i) carregar diretamente finos de minério de ferro num reator de redução de leito fluidizado a partir de um depósito de carga de finos de minério de ferro através de uma linha de carga de finos de minério de ferro que conecta diretamente o depósito de carga de finos de minério de ferro e cada um de uma pluralidade dos reatores de redução de leito fluidizado, ii) converter os finos de minério de ferro em ferro reduzido enquanto passam os finos de minério de ferro através de pelo menos um reator de redução de leito fluidizado, iii) carregar materiais carbonáceos a granel e ferro reduzido no fusor-gasificador conectado ao reator de redução de leito fluidizado, injetando oxigênio no fusor-gasificador e produzindo ferro fundido e iv) fornecer um gás redutor descarregado a partir do fusor-gasificador para o reator de redução de leito fluidizado.

Os finos de minério de ferro podem ser diretamente carregados num único reator de redução de leito fluidizado predeterminado entre a pluralidade de reatores de redução de leito fluidizado no suprimento dos finos de minério de ferro para o reator de redução de leito fluidizado. Um método de fabrico de ferro fundido, de acordo com uma modalidade da. presente invenção, pode ainda incluir suprir os finos de minério de ferro para o reator de redução de leito fluidizado do depósito de carga de finos de minério de ferro através de uma linha de carga principal dos finos de minério de ferro. A linha de carga principal dos finos de minério de ferro pode conectar o depósito de carga de finos de minério de ferro ao reator de redução de leito fluidizado que é mais adjacente ao depósito de carga de finos de minério de ferro e a linha de carga principal dos finos de minério de ferro conecta os reatores de redução de leito fluidizado vizinhos uns aos outros.

Efeitos Vantajosos Num equipamento de fabrico de ferro fundido de acordo com uma modalidade da presente invenção, visto que os finos de minério de ferro podem ser rapidamente carregados ou descarregados, a estabilidade de uma operação é largamente melhorada. Além disso, visto que é removido um fator que torna a operação instável suprimindo o bloqueio do ciclone ou formação da camada de estagnação, a operação pode ser mantida de modo estável.

Descrição dos Desenhos A Figura 1 é uma vista esquemática que ilustra um equipamento de fabrico de ferro fundido, de acordo com uma modalidade da presente invenção. A Figura 2 é uma vista esquemática aumentada de um terceiro reator de redução de leito íluidizado da Figura 1. A Figura 3 é uma vista esquemática do reator de redução de leito íluidizado da Figura 1. A Figura 4 é uma vista que ilustra um estado em que os finos de minério de ferro são carregados no reator de redução de leito íluidizado da Figura 1. A Figura 5 é uma vista esquemática de um reator de redução de leito íluidizado modificado da Figura 1. A Figura 6 é outra vista esquemática de um reator de redução de leito íluidizado modificado da Figura 1.

Melhor Modo As modalidades da presente invenção são explicadas abaixo com referência às Figuras de 1 a 6. As modalidades são meramente para ilustrar a presente invenção e a presente invenção não lhes fica limitada. A Figura 1 ilustra um equipamento de produção de ferro fundido 100 de acordo com uma modalidade da presente invenção. O equipamento de produção de ferro fundido 100 ilustrado na Figura 1 é meramente para ilustrar a presente invenção e a presente invenção não fica limitada a ela. Portanto, o equipamento de fabrico de ferro fundido 100 pode ser modificado noutras formas. O equipamento de fabrico de ferro fundido 100 inclui pelo menos um reator de redução de leito fluidizado 20, um fusor-gasificador 60, uma linha de suprimento de gás de redução 70 e um equipamento compactado de produção de ferro 50. Além disso, o equipamento de produção de ferro fundido 100 pode incluir um dispositivo de equaliza-ção de pressão a quente 55 para transferir ferro compactado fabricado no equipamento compactado de produção de ferro 50 para o fusor-gasificador 60. O dispositivo de equalização a quente 55 transfere ferro compactado fabricado no equipamento para produzir ferro compactado 40 para o fusor-gasificador 60. Um depósito de carga de ferro compactado 56 pode armazenar temporariamente o ferro compactado.

Um equipamento de carga de finos de minério de ferro e um equipamento de descarga próximo ao reator de redução de leito fluidizado 200 são omitidos para conveniência de explicação. Eles serão explicados em detalhe com referência às Figuras de 3 a 6. O reator de redução de leito fluidizado 200 inclui um primeiro reator de redução 10, um segundo reator de redução 20, um terceiro primeiro reator de redução 30 e um quarto reator de redução 40. Embora quatro reatores de redução de leito fluidizado 200 sequencialmente conectados uns aos outros sejam ilustrados na Figura 1, isto é meramente para ilustrar a presente invenção e a presente invenção não fica limitada a eles. Portanto, podem ser usados três reatores de redução de leito fluidizado.

Como recurso bruto, minério de ferro, por exemplo, são fabricados finos de minério de ferro em ferro fundido pelo equipamento de fabrico de ferro fundido 100. Primeiro, os finos de minério de ferro são secados e, depois, restabelecidos no depósito de carga de finos de minério 45. Os aditivos podem ser misturados com os finos de minério de ferro e, então, a mistura é seca e, depois, usada, conforme necessário. Os finos de minério de ferro são reduzidos e aquecidos, enquanto passam através do reator de redução de leito fluidizado 200 e são, então, convertidos em ferro reduzido. Os finos de minério de ferro são sequencialmente carregados nos reatores de redução de leito fluidizado 40, 30, 20 e 10 em que são formados leitos de fluidizado, respectivamente.

Primeiramente, os finos de minério de ferro são pré-aquecidos no quarto reator de redução de leito fluidizado 40 pelo gás de redução. Os finos de minério de ferro pré-aquecido são carregados no terceiro e no segundo reatores de redução de leito fluidizado 30 e 20. Aqui, os finos de minério de ferro são pré-reduzidos. Os finos de minério de ferro pré-reduzido são carregados no primeiro reator de redução de leito fluidizado 10 e, depois, finalmente reduzidos e convertidos em ferro reduzido. O gás de redução é fornecido para o reator de redução de leito fluidizado 200 através da linha de suprimento de gás de redução 70 que é conectada ao fusor-gasificador 60 para produção de ferro reduzido. O ferro reduzido é fabricado no ferro compactado usando o equipamento para ferro compactado 50. O ferro reduzido pode ser diretamente carregado no fusor-gasificador 60 sem passar através do equipamento para ferro compactado 50. O equipamento para ferro compactado 50 inclui uma tremonha de carga 501, um par de cilindros 503 e um britador 505. A tremonha de carga 501 armazena os finos de minério de ferro que são reduzidos e plastificados enquanto passam através do reator de redução de leito fluidizado 200. Os finos de minério de ferro são carregados a partir da tremonha de carga 501 até o par de cilindros 503 e, então, apertados e moldados numa forma conformada em tira. Como descrito acima, os finos de minério prensados e moldados são esmagados no britador 505 e, depois, transportados para o fusor-gasificador 60.

Enquanto isso, é formado um leito de carvão compactado no fusor-gasificador 60. Os materiais carbonáceos a granel são carre- gados numa parte superior do fusor-gasificador 60. Uma pluralidade de algaravizes 601 está instalada numa parede exterior do fusor-gasificador 60 e, então, é injetado oxigênio no fusor-gasificador 60. O leito de carvão compactado é combustado pelo oxigênio e, depois, é formado um leito de carvão. O ferro compactado fabricado no equipamento para ferro compactado 50 é carregado numa parte superior do fusor-gasificador 60, passa pelo leito de carvão compactado e, então, é fundido de modo a ser parcialmente reduzido. O ferro fundido pode ser produzido usando o método acima. Um tampão (não mostrado) está instalado numa parte mais baixa do fusor-gasificador 60 e, então, ferro e escória fundidos são descarregados.

Além disso, é gerado gás redutor aquecido contendo hidrogênio e monóxido de carbono a partir do leito de carvão compactado formado no fusor-gasificador 60. É preferível que a parte superior do fusor-gasificador 60 seja conformada em cúpula para gerar o gás de redução. O gás de redução descarregado a partir do fusor-gasificador 60 é suprido ao fusor-gasificador 200 pela linha de suprimento de gás de redução 70. Portanto, os finos de minério de ferro podem ser reduzidos e plastificados usando o gás de redução. A Figura 2 ilustra uma vista aumentada do segundo reator de redução de leito fluidizado 20 ilustrado na Figura 1. Embora apenas o segundo reator de redução de leito fluidizado 20 seja ilustrado na Figura 2, uma estrutura do segundo reator de redução de leito fluidizado 20 pode ser igualmente adaptada para os reatores de redução de leito fluidizado acima descritos 40, 30, e 10. Além disso, a estrutura do segundo reator de redução de leito fluidizado 20 ilustrado na Figura 2 é meramente para ilustrar a presente invenção e a presente invenção não fica limitada a eles. Portanto, a estrutura do segundo reator de redução de leito fluidizado 20 pode ser modificada para outras formas.

Um ciclone 201 e uma placa de distribuição 203 estão instalados no segundo reator de redução de leito fluidizado 20. Con- forme indicado por uma seta, o gás de redução é injetado a partir de uma parte mais baixa do segundo reator de redução de leito fluidizado 20 e é, então, descarregado em direção a uma parte superior do mesmo. O gás de redução injetado é distribuído uniformemente acima de uma parte superior da placa de distribuição do segundo reator de redução de leito fluidizado 20, enquanto passa através da placa de distribuição 203. O leito fluidizado dos finos de minério de ferro carregado é formado por gás de redução uniformemente distribuído. O pó de finos de ferro é disperso em direção a uma parte superior do ciclone 201 com um gás de descarga que inclui pó de finos de ferro. O gás de descarga é descarregado para fora. O pó dos finos de ferro é coletado no ciclone 201 e, então, descarregado em direção a uma parte mais baixa do ciclone 201. O ciclone 201 inclui uma parte de cone 2013 que coleta pó de finos de ferro e uma parte de dipleg 2011 que descarrega pó de finos de ferro coletado na parte de cone 2013 em direção a uma parte mais baixa do ciclone 201.

Duas linhas de carga de finos de minério de ferro L201 e L203 estão instaladas no segundo reator de redução de leito fluidizado 20. Válvulas de carga estão instaladas na linha de carga de finos de minério de ferro L201 e L203 e, assim, controlam uma quantidade de carga de finos de minério de ferro. Ambas as linha de carga de finos de minério de ferro L201 e L203 estendem-se em uma direção da gravidade. Portanto, os finos de minério de ferro podem ser carregados no segundo reator de redução de leito fluidizado 20 a partir do terceiro reator de redução de leito fluidizado 30 (mostrado na Figura 1) por gravidade. Duas linhas de carga de finos de minério de ferro L201 e L203 são conectadas ao segundo reator de redução de leito fluidizado 20 substancialmente na mesma altura. Portanto, os finos de minério de ferro são concentrados para serem carregados na mesma altura e, assim, as alturas de vedação da passagem de descarga das linha de carga de finos de minério de ferro são as mesmas. O círculo aumentado de Figura 2 ilustra esquematica- mente uma estrutura plana do segundo reator de redução de leito fluidizado 20 visto de cima. Como ilustrado no círculo aumentado da Figura 2, pode ser instalada uma pluralidade de linhas de carga de finos de minério de ferro L203. Por exemplo, a Figura 2 ilustra um estado em que duas linhas de carga de finos de minério de ferro L203 estão instaladas num ou noutro lado da linha de carga de finos de minério de ferro L201. Neste caso, as linhas de carga de finos de minério de ferro L203 são conectadas ao segundo reator de redução de leito fluidizado 20 em direção a um centro do mesmo com a linha de carga de finos de minério de ferro L201 num ângulo α predeterminado entre elas. Portanto, os finos de minério de ferro são concentrados para serem carregados através das linhas de carga de finos de minério de ferro L201 L203 e são uniformemente distribuídos, impedindo, assim, o gás de redução de não fluir uniformemente. Em particular, o ângulo α pode estar numa faixa de 30 graus até 150 graus. Se o ângulo α for menor do que 30 graus, os finos de minério de ferro são concentrados e pode ser formado um leito não fluidizado. Além disso, se o ângulo α for maior do que 150 graus, os finos de minério de ferro são rapidamente descarregados em direção às linha de carga de finos de minério de ferro L101 e reduzem o tempo de um tempo de estagnação no leito fluidizado, pelo que não ocorre suficientemente uma reação de redução.

Os finos de minério de ferro carregados no segundo reator de redução de leito fluidizado 20 podem ser carregados no primeiro reator de redução de leito fluidizado 10 (mostrado na Figura 1) através de outra linha de carga de finos de minério de ferro L101. Válvulas de carga estão instaladas na linha de carga de finos de minério de ferro L101 para controlar um fluxo dos finos de minério de ferro. Enquanto isso, a primeira linha e a segunda linha de descarga de finos de minério de ferro L205 e L207 estão conectadas ao segundo reator de redução de leito fluidizado 20 em uma parte mais baixa da linha de carga de finos de minério de ferro L101. A primeira linha de descarga de finos de minério de ferro L205 é uma linha de descarga principal de finos de minério de ferro em que os finos de minério de ferro são principalmente carregados. As válvulas de descarga estão instaladas nas linhas de descarga de finos de minério de ferro L205 e L207, controlando, assim, a quantidade descarregada de finos de minério de ferro.

Duas linhas de descarga de finos de minério de ferro L205 e L207 estão instaladas de modo a impedir que o leito fluidizado se encha demais, quando a altura do leito fluidizado aumenta durante a operação. Isto é, quando o leito fluidizado estiver ficando cheio demais, os finos de minério de ferro são descarregados para fora através das duas linhas de descarga de finos de minério de ferro L205 e L207, impedindo, assim, que o leito fluidizado fique cheio demais. A primeira linha de descarga de finos de minério de ferro L205 é conectada ao segundo reator de redução de leito fluidizado 20 numa parte mediana ou superior do leito fluidizado. Portanto, se o leito fluidizado ficar cheio demais, os finos de minério de ferro podem ser descarregados suavemente. Neste caso, visto que uma direção de fluxo dos finos de minério de ferro é a mesma que aquela do gás de redução, o impacto sobre o leito fluidizado pode ser minimizado, ao mesmo tempo em que pode ser controlada a altura do leito fluidizado.

Como ilustrado na Figura 2, a primeira linha de descarga de finos de minério L205 pode ser conectada ao segundo reator de redução de leito fluidizado 20 numa posição tal que a primeira linha de descarga de finos de minério L205 fica mais alta do que uma extremidade inferior 201 la da parte de dipleg 2011 e mais baixa do que a linha de carga de finos de minério de ferro L101. Neste local, a primeira linha de descarga de finos de minério de ferro L205 pode descarregar finos de minério de ferro para fora, não forçada, mas naturalmente. A segunda linha de descarga de finos de minério de ferro L207 está instalada de modo a ficar diretamente sobre a placa de distribuição 203. A segunda linha de descarga de finos de minério de ferro L207 descarrega finos de ferro reduzido forçadamente usando uma diferença de pressão com o quencher (não mostrado) conectado a uma parte mais baixa do mesmo, quando o leito fluidizado fica cheio demais ou está vazio. Visto que a primeira e a segunda linha de descarga de finos de minério de ferro L205 e L207 estão conectadas uma à outra, elas podem ser usadas ao mesmo tempo. A Figura 3 ilustra um estado ampliado de uma estrutura de carga dos finos de minério de ferro do reator de redução de leito fluidizado 200 ilustrado na Figura 1. Na Figura 3, é ilustrada apenas uma parte relacionada com a carga dos finos de minério de ferro e as partes restantes são omitidas por conveniência. Na Figura 3, a linha a cheio indica um trajeto de movimento do gás de redução e a linha fina indica um trajeto de movimento dos finos de minério de ferro. O ciclone localizado no reator de redução de leito fluidizado é indicado pela linha pontilhada por conveniência. Os finos de minério de ferro supridos a partir do depósito de carga de finos de minério de ferro 45 e passados através de cada um dos reatores de redução de leito fluidizado 40, 30, 20 e 10 são produzidos no ferro reduzido e são, então, armazenados na tremonha de carga de ferro reduzido 501. Como ilustrado na Figura 3, o reator de redução de leito fluidizado 200 pode ser provido apenas com o dispositivo de carga dos finos de minério de ferro sem um dispositivo de descarga dos finos de minério de ferro ilustrado na Figura 5. A linha de carga de finos de minério de ferro ilustrada na Figura 3 inclui as primeiras linhas de carga de finos de minério de ferro L401, L301, L201 e L101 e as segundas linha de carga de finos de minério de ferro L45, L403, L303, L203 e L103. As primeiras linhas de carga de finos de minério de ferro L45, L403, L303, L203 e L103 incluem uma sub-linha de carga de finos de minério de ferro L45 e linhas ramificadas de carga de finos de minério de ferro L403, L303, L203 e LI03. A sub-linha de carga de finos de minério de ferro L45 conecta o depósito de carga de finos de minério de ferro 45 ao quencher 47. As linhas de carga de finos de minério de ferro ramificado L403, L303, L203 e L103 são ramificadas a partir da sub-linha de carga de finos de minério de ferro L45 e são então conectadas a cada um dos reatores de redução de leito fluidizado 40, 30, 20 e 10.

Portanto, o depósito de carga de finos de minério de ferro 45 e cada um dos reatores de redução de leito fluidizado 40, 30, 20 e 10 estão diretamente conectados uns aos outros pela segunda linha de carga de finos de minério de ferro L45, L403, L303, L203 e L103. Portanto, os finos de minério de ferro não são carregados sem passar continuamente através dos reatores de redução de leito fluidizado, mas são diretamente carregados em cada um dos reatores de redução de leito fluidizado 40, 30, 20 e 10 a partir do depósito de carga de finos de minério de ferro 45 durante uma situação de emergência, por exemplo, quando um equipamento de fabrico de ferro fundido começa a operar ou pára. Como resultado, o leito fluidizado é formado rapidamente em cada um dos reatores de redução de leito fluidizado 40, 30, 20 e 10 e assim, uma parte de dipleg do ciclone é fechada hermeticamente em pouco tempo. Conseqüentemente, é minimizado um fenômeno de retro fluxo do gás de redução através da parte de dipleg e o ciclone é impedido de ficar bloqueado.

Entretanto, os finos de minério de ferro podem ser carregados em conjunto não apenas usando a primeira linha de carga de finos de minério de ferro L401, L301, L201 e L101, mas também usando as segundas linhas de carga de finos de minério de ferro L45, L403, L303, L203 e L103. Portanto, visto que os finos de minério de ferro são carregados em ambas as direções, pode ser formado um leito fluidizado mais rapidamente em cada um dos reatores de redução de leito fluidizado 40, 30, 20 e 10. A primeira linha de carga de finos de minério de ferro L401 conecta o depósito de carga de finos de minério de ferro 45 ao quarto reator de redução de leito fluidizado 40, que lhe é mais adjacente. Além disso, as primeiras linhas de carga de finos de minério de ferro L301, L201 e L101 conectam os reatores de redução de leito fluidizado 40, 30, 20 e 10 que ficam vizinhos uns aos outros. As válvulas V401, V301, V201 e V101 estão instaladas em cada uma das primeiras linhas de carga de finos de minério de ferro L401, L301, L201 e L101 de tal modo que possa ser controlado o fluxo dos finos de minério de ferro.

Uma pluralidade de junções P451, P453, P455 e P457 é formada em que a sub-linha de carga de finos de minério de ferro L45 encontra as linhas de carga ramificadas de finos de minério de ferro L403, L303, L203 e L103. As válvulas de carga V453, V455 e V457 estão instaladas entre cada uma das junções vizinhas P451, P453, P455 e P457, controlando, assim, o fluxo dos finos de minério de ferro. Uma válvula de esfera pode ser usada como válvula de carga. Além disso, a válvula de carga V451 pode ser instalada entre o depósito de carga de finos de minério de ferro 45 e a junção P451 adjacente a ele. A válvula de carga V459 pode ser instalada entre o quencher 47 e a junção P457 adjacente a ele, controlando, assim, o fluxo dos finos de minério de ferro.

Na Figura 3, como descrito acima, embora uma pluralidade de válvulas de carga esteja instalada, isto é meramente para ilustrar a presente invenção e a presente invenção não fica limitada a ela. Portanto, podem ser omitidas algumas válvulas de carga.

Entretanto, as válvulas de carga V403, V303, V203 e VI03 estão instaladas em cada uma das linhas de carga ramificadas de finos de minério de ferro L403, L303, L203 e L103, controlando, assim, o fluxo dos finos de minério de ferro que são carregados em cada um dos reatores de redução de leito fluidizado 40, 30, 20 e 10. Quando o depósito de carga de finos de minério de ferro 45 deve ser rapidamente evacuado, quando os reatores de redução de leito fluidizado 40, 30, 20, e 10 estão defeituosos e os finos de minério de ferro não podem ser carregados, as válvulas de carga V451, V453, V455 e V457 são abertas e o resto das válvulas é fechado e, assim, os finos de minério de ferro podem ser descarregados para o quencher 47 a partir do depósito de carga de finos de minério de ferro 45.

Em operação normal, os finos de minério de ferro são carregados no quarto reator de redução de leito fluidizado 40 a partir do depósito de carga de finos de minério de ferro 45. Quando o leito fluidizado é formado no quarto reator de redução de leito fluidizado 40 e o leito fluidizado gradualmente se eleva até à altura em que a linha de carga de finos de minério de ferro L301 é conectada, os finos de minério de ferro são carregados no terceiro reator de redução de leito fluidizado 30 e o leito fluidizado é nele gradualmente formado abrindo e fechando periodicamente a válvula de carga dos finos de minério de ferro V301. Se a altura do leito fluidizado no terceiro reator de redução de leito fluidizado 30 aumentar e a parte mais baixa 2011a (mostrada na Figura 2) da parte de dipleg 2011 e uma parte terminal da linha de carga de finos de minério de ferro L301 forem ambas fechadas hermeticamente pelo leito fluidizado, a válvula de carga dos finos de minério de ferro V303 é aberta e, então, os finos de minério de ferro transbordam naturalmente através da linha de carga de finos de minério de ferro L301 abrindo a válvula de carga dos finos de minério de ferro V303 e os finos de minério de ferro são continuamente carregados no reator de redução de leito fluidizado 30. O leito fluidizado é formado no primeiro e no segundo reatores de redução de leito fluidizado 20 e 10 usando o método acima e, então, os finos de minério de ferro fluem continuamente a partir do depósito de carga de finos de minério de ferro 45 para o primeiro reator de redução de leito fluidizado 10. Um estado de carregamento dos finos de minério de ferro durante uma situação de emergência tal que a operação normal seja difícil será explicado abaixo. A Figura 4 ilustra um estado em que os finos de minério de ferro são diretamente carregados apenas no segundo reator de redução de leito fluidizado 20 usando o dispositivo de carga de finos de minério de ferro ilustrado na Figura 3. Embora os finos de minério de ferro sejam ilustrados como sendo apenas carregados no segundo reator de redução de leito fluidizado 20 na Figura 4, isto é meramente para ilustrar a presente invenção em que os finos de minério de ferro são apenas fornecidos para um reator de redução de leito íluidizado predeterminado e a presente invenção não fica limitada a isso. Portanto, os finos de minério de ferro podem ser diretamente carregados apenas num dos quarto reator de redução de leito íluidizado 40, terceiro reator de redução de leito íluidizado 30, segundo reator de redução de leito íluidizado e primeiro reator de redução de leito íluidizado 10.

Por exemplo, se o minério não flui suavemente a partir do terceiro reator de redução de leito íluidizado 30 para o segundo reator de redução de leito íluidizado 20, os finos de minério de ferro podem ser apenas carregados no segundo reator de redução de leito íluidizado 20 abrindo as válvulas de carga V451, V453, V455 e V203, que estão apenas relacionadas com uma carga direta dos finos de minério de ferro do segundo reator de redução de leito íluidizado 20. Além disso, o resto das válvulas de carga V403, V303, V103, V457 e 459 está fechado, impedindo, assim, que os finos de minério de ferro sejam diretamente carregados no resto dos reatores de redução de leito íluidizado 40, 30 e 10. Quando o leito íluidizado deve ser formado apenas no segundo reator de redução de leito íluidizado 20, os finos de minério de ferro são diretamente carregados no segundo reator de redução de leito íluidizado 20 usando o método acima e, assim, a operação pode ser realizada de modo estável.

Em particular, visto que o método acima é necessário para formar rapidamente o leito íluidizado durante a operação, as válvulas de carga V401, V301, V201 e V101 que conectam cada um dos reatores de redução de leito íluidizado 40, 30, 20 e 10 podem ser abertas. Todavia, todas as válvulas de carga V401, V301, V201 e V101 podem ser fechadas, conforme necessário. A Figura 5 ilustra uma vista aumentada da estrutura de descarga dos finos de minério de ferro do reator de redução de leito íluidizado 200 ilustrado na Figura 1. Apenas uma parte relacionada com a descarga de finos de ferro do reator de redução de leito fluidizado 200 está ilustrada na Figura 5, por conveniência, e as partes restantes são omitidas, por conveniência. A linha a cheio ilustrada na Figura 5 indica um trajeto de deslocamento do gás de redução e a linha fina indica um trajeto de deslocamento dos finos de minério de ferro. Como ilustrado na Figura 5, o reator de redução de leito fluidizado pode ser provido apenas com o dispositivo de descarga dos finos de minério de ferro sem um dispositivo de carga de finos de minério de ferro ilustrado na Figura 3. A linha de descarga de finos de minério de ferro ilustrada na Figura 5 inclui a primeira linha de descarga de finos de minério de ferro L405, L305, L205 e LI05 e a segunda linha de descarga de minério de ferro L407, L307, L207 e LI07. As válvulas de descarga V405, V305, V205 e V105 estão instaladas na primeira linha de descarga de finos de minério de ferro L405, L305, L205 e L105, respectivamente, descarregando, assim, os finos de minério de ferro no quencher 47, quando o leito fluidizado estiver cheio demais. Além disso, as válvulas de descarga V407, V307, V207 e V107 estão instaladas na segunda linha de descarga de finos de minério de ferro L407, L307, L207 e L107, respectivamente, descarregando, assim, os finos de minério de ferro no quencher 47.

Como ilustrado na Figura 5, as primeiras linhas de descarga de finos de minério de ferro L405, L305, L205 e L105 e a segunda linha de descarga de finos de minério de ferro L407, L307, L207 e LI07 podem ser conectadas uma à outra. Outras válvulas de descarga V409, V309, V209 e V109 estão instaladas numa parte mais baixa das mesmas para serem conectadas à linha de descarga de finos do minério de ferro L47, controlando, assim, o fluxo de finos de minério de ferro que é descarregado para o quencher 47.

Os finos de minério de ferro podem ser descarregados fora para controlar a altura do leito fluidizado durante uma operação normal usando apenas a primeira linha de descarga de finos de minério de ferro L405, L305, L205 e L105. Neste caso, é aplicado pequeno impacto no leito fluidizado e o leito fluidizado é controlado para ser abaixado para uma altura apropriada. Entretanto, quando é necessário evacuar cada parte interna dos reatores de redução de leito fluidizado 40, 30, 20 e 10, como para operação de parada, os reatores de redução de leito fluidizado 40, 30, 20 e 10 podem ser rapidamente evacuados usando ambas a primeira linha de descarga de finos de minério de ferro L405, L305, L205 e L105 e a segunda linha de descarga de finos de minério de ferro L407, L307, L207 e L107.

Quando é usado o dispositivo de descarga dos finos de minério de ferro ilustrado na Figura 5, pode ser impedido um fenômeno de diferenciação e aglomeração causado pela estagnação ao longo de muito tempo no reator de redução de leito fluidizado 200 descarregando os finos de minério de ferro. Além disso, é prevenida logo no início a formação de uma camada de estagnação na segunda linha de descarga de finos de minério de ferro L407, L307, L207 e LI07 e próxima a uma parte de conexão do reator de redução de leito fluidizado e, assim, o estado operacional do reator de redução de leito fluidizado pode ser mantido de modo otimizado. A Figura 6 ilustra esquematicamente um reator de redução de leito fluidizado 200 que inclui um dispositivo de carga da Figura 3 e um dispositivo de descarga da Figura 5. Visto que o dispositivo de carga do reator de redução de leito fluidizado 200 ilustrado na Figura 6 é o mesmo que aquele ilustrado na Figura 3 e um dispositivo de descarga do reator de redução de leito fluidizado 200 ilustrado na Figura 6 é o mesmo que aquele ilustrado na Figura 5, é omitida uma explicação detalhada dos mesmos. O quencher 47 é conectado tanto à segunda linha de carga de finos de minério de ferro L45 como a linha de descarga de finos de minério de ferro L44.

Como ilustrado na Figura 6, os finos de minério de ferro podem ser carregados ou descarregados instalando o dispositivo de carga e o dispositivo de descarga juntos. Portanto, quando são carregados ou descarregados os finos de minério de ferro, a estabilidade da operação é maximizada e a operação do reator de redução de leito fluidizado pode ser realizada suavemente. A presente invenção é explicada abaixo através de exemplos experimentais da presente invenção. Os exemplos experimentais da presente invenção são meramente para ilustrar a presente invenção e a presente invenção não fica limitada a eles.

Exemplos Experimentais Os experimentos foram realizados usando um equipamento de produção de ferro fundido tendo a estrutura acima da Figura 6. Uma pressão de suprimento do gás de redução era de 3,0 bar e o fluxo de gás de um gás de descarga era de 160.000 Nm3/h. A temperatura do quarto reator de redução de leito fluidizado foi mantida a 450°C, o terceiro reator de redução de leito fluidizado foi mantido a 650°C, o segundo reator de redução de leito fluidizado foi mantido a 750°C e o primeiro reator de redução de leito fluidizado foi mantido a 850°C. Visto que outras condições experimentais podem ser facilmente entendidas por uma pessoa qualificada na técnica, é omitida uma descrição detalhada das mesmas.

Exemplo Experimental 1 Os finos de minério de ferro foram diretamente carregados em cada um dos reatores de redução de leito fluidizado a partir do depósito de carga de finos de minério de ferro usando o dispositivo de carga ilustrado na Figura 6.

Exemplo Experimental 2 Os finos de minério de ferro foram descarregados a partir de cada um dos reatores de redução de leito fluidizado para o quencher usando o dispositivo de descarga ilustrado na Figura 6.

Exemplo Comparativo 1 Os finos de minério de ferro foram carregados em cada um dos reatores de redução de leito fluidizado usando um método de carga convencional dos finos de minério de ferro para comparação com o Exemplo Exemplificativo 1. Os finos de minério de ferro passaram sequencialmente através de cada um dos reatores de redução de leito fluidizado e foram carregados no depósito de carga de finos de minério de ferro. Visto que um método de descarga convencional de finos de minério de ferro pode ser facilmente entendido pela pessoa qualificada na técnica, é omitida uma descrição detalhada do mesmo.

Exemplo Comparativo 2 Os finos de minério de ferro foram descarregados em cada um dos reatores de redução de leito fluidizado usando um método de descarga convencional dos finos de minério de ferro para comparação com o Exemplo Exemplificativo 2. Visto que um método de descarga convencional de finos de minério de ferro pode ser facilmente entendido pela pessoa qualificada na técnica, é omitida uma descrição detalhada do mesmo.

Os resultados da carga de finos de minério de ferro no Exemplo Experimental 1 e no Exemplo Comparativo 1 acima descritos são comparados na Tabela 1 abaixo.

Tabela 1 Como descrito na Tabela 1, mais finos de minério de ferro poderíam ser carregados no Exemplo Experimental 1 da presente invenção em comparação com o Exemplo Comparativo 1 da técnica anterior. Portanto, o tempo de enchimento dos finos de minério de ferro no reator foi grandemente reduzido e os leitos fluidizados foram rapidamente formados em cada um dos reatores de redução de leito fluidi-zado, reduzindo, assim, acentuadamente o tempo de vedação da parte de dipleg. Conforme descrito acima, a parte de dipleg era rapidamente vedada e, assim, nenhum fenômeno de bloqueio do ciclone aconteceu durante três meses. Portanto, a operação poderia ser estavelmente mantida.

Além disso, são mostrados na Tabela 2 abaixo os resulta- dos do descarregamento dos finos de minério de ferro no Exemplo Experimental 2 e no Exemplo Comparativo 2 que foram comparados um com o outro.

Tabela 2 Como descrito na Tabela 2, mostra-se que uma diferença de pressão entre o reator de redução de leito íluidizado e o quencher foi reduzida no Exemplo Exemplificativo 2 da presente invenção em comparação com o Exemplo Comparativo convencional 2. Isto é causado pela descarga natural dos finos de minério de ferro. À medida que os finos de minério de ferro são naturalmente descarregados, deixa de ser formada uma camada de estagnação na linha de descarga de finos de minério de ferro. Além disso, a bomba do quencher não funcionou mal e o quencher não ficou cheio demais, visto que não foi aplicada carga elevada ao quencher do Exemplo Experimental 2 da presente invenção. Além disso, um tempo de operação longa pôde ser significativamente estendido até 120 dias.

Embora tenham sido descritas acima em detalhe modalidades exemplificativas da presente invenção, deve ficar claramente entendido que muitos variações e/ou modificações do conceito inventivo básico aqui ensinado caem ainda dentro do espírito e escopo da presente invenção, conforme definida pelas Reivindicações anexas e seus equivalentes.

Claims

1 - Equipamento de Produção de Ferro Fundido, (100), caracterizado por que compreende: pelo menos um reator de redução de leito fluidizado (10), (20), (30), (40), (200), que reduz finos de minério de ferro e converte os finos de minério de ferro em ferro reduzido; um depósito de carga de finos de minério de ferro, que supre os finos de minério de ferro ao reator de redução de leito fluidiza-do (20) (200); uma linha de carga de finos de minério de ferro (L101), (L201), (L301), (L401), (L103), (L203), (L303), (L403), que conecta diretamente o depósito de carga de finos de minério de ferro (45) a cada um dos reatores de redução de leito fluidizado (10), (20), (30), (40), (200) e carrega diretamente os finos de minério de ferro em cada um dos reatores de redução de leito fluidizado (10), (20), (30), (40), (200); um fusor-gasificador (60), em que são carregados materiais carbonáceos a granel e ferro reduzido e é injetado oxigênio, produzindo o fusor-gasificador (60) ferro fundido; e uma linha de suprimento de gás de redução (70), que supre gás redutor descarregado a partir do fusor-gasificador (60) até o reator de redução de leito fluidizado (10), (20), (30), (40), (200).

2 - Equipamento de Produção de Ferro Fundido, (100), de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que a linha de carga de finos de minério de ferro compreende: uma sub-linha de carga de finos de minério de ferro (L45), que é conectada ao depósito de carga de finos de minério de ferro (45); e uma linha de carga ramificada de finos de minério de ferro (L45), (L403), (L303), (L203), (L103), que é ramificada a partir da sub-linha de carga de finos de minério de ferro (L45) e é conectada a cada um dos reatores de redução de leito fluidizado (10), (20), (30), (40), (200).

3 - Equipamento de Produção de Ferro Fundido, (100), de acordo com a Reivindicação 2, caracterizado por que .compreende ainda um quencher (47) (arrefecedor) que é conectado ao depósito de carga de finos de minério de ferro (45) pela sub-linha de carga de finos de minério de ferro (L45).

4 - Equipamento de Produção de Ferro Fundido, (100), de acordo com a Reivindicação 3, caracterizado por que é formada uma pluralidade de junções em que a sub-linha de carga de finos de minério de ferro (L45) encontra a linha de carga ramificada de finos de minério de ferro, (L403), (L303), (L203), (LI03) e está instalada uma válvula de carga (V401), (V301), (V201), (V101) entre junções vizinhas, entre o depósito de carga de finos de minério de ferro (45) e a junção que lhe é mais adjacente e entre o quencher (47) e a junção que lhe é mais adjacente.

5 - Equipamento de Produção de Ferro Fundido, (100), de acordo com a Reivindicação 2, caracterizado por que válvula de carga (V401), (V301), (V201), (V101) está instalada na linha de carga ramificada de finos de minério de ferro (L45), (L403), (L303), (L203), (LI03).

6 - Equipamento de Produção de Ferro Fundido, (100), de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que compreende ainda uma linha de carga principal dos finos de minério de ferro, que conecta o depósito de carga de finos de minério de ferro (45) ao reator de redução de leito fluidizado (20) que é mais adjacente ao reator de redução de leito fluidizado (20) e conecta os reatores de redução de leito fluidizado (10), (20), (30), (40), (200) vizinhos uns aos outros.

7 - Equipamento de Produção de Ferro Fundido, (100), de acordo com a Reivindicação 6, caracterizado por que a sub-linha de carga de finos de minério de ferro (L45) é conectada ao reator de redução de leito fluidizado (20) numa altura que é a mesma altura em que a linha de carga principal dos finos de minério de ferro é conectada ao reator de redução de leito fluidizado (20).

8 - Equipamento de Produção de Ferro Fundido, (100), de acordo com a Reivindicação 7, caracterizado por que a sub-linha de carga de finos de minério de ferro (L45) que é conectada ao reator de redução de leito fluidizado (20) faz um ângulo predeterminado com a linha de carga principal dos finos de minério de ferro em que a linha de carga principal dos finos de minério de ferro é conectada ao reator de redução de leito fluidizado (20).

9 - Equipamento de Produção de Ferro Fundido, (100), de acordo com a Reivindicação 8, caracterizado por que o ângulo predeterminado está numa faixa de 30 graus até 150 graus.

10 - Equipamento de Produção de Ferro Fundido, (100), de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que compreende: pelo menos um reator de redução de leito fluidizado (10), (20), (30), (40), (200), em que é formado um leito fluidizado, reduzindo o reator de redução de leito fluidizado (20) os finos de minério de ferro e convertendo os finos de minério de ferro em ferro reduzido; um depósito de carga de finos de minério de ferro (45), que supre finos de minério de ferro no reator de redução de leito fluidizado (20); uma linha de carga de finos de minério de ferro (L45), (L101), (L201), (L301), (L401), (LI03), (L203), (L303), (L403), que conecta diretamente o depósito de carga a cada um dos reatores de redução de leito fluidizado (10), (20), (30), (40), (200) e carrega diretamente os finos de minério de ferro em cada um dos reatores de redução de leito fluidizado (10), (20), (30), (40), (200); uma linha de descarga de finos de minério de ferro (L405), (L305), (L205), (L105), (L4070, (L3070, (L2070, (L107), que é conectada a cada um dos reatores de redução de leito fluidizado (10), (20), (30), (40), (200) numa parte do meio ou numa parte superior do leito fluidizado e descarrega finos de minério de ferro a partir de cada um dos reatores de redução de leito fluidizado (10), (20), (30), (40), (200); um fusor-gasificador (60), em que são carregados materiais carbonáceos a granel e ferro reduzido e é injetado oxigênio, produzindo o fusor-gasificador (60) ferro fundido; e uma linha de suprimento de gás de redução (70), que supre um gás redutor descarregado a partir do fusor-gasificador (60) até o reator de redução de leito fluidizado (20).

11 - Equipamento de Produção de Ferro Fundido, (100), de acordo com a Reivindicação 10, caracterizado por que compreende ainda um quencher (47) (arrefecedor) que é conectado à linha de carga de finos de minério de ferro e à linha de descarga de finos de minério de ferro.

12 - Método de Produção de Ferro Fundido, que utiliza o equipamento de produção de ferro fundido conforme definido na Reivindicação 1, caracterizado por que compreende: carregar diretamente os finos de minério de ferro num reator de redução de leito fluidizado (20) a partir de um depósito de carga de finos de minério de ferro (45) através de uma linha de carga de finos de minério de ferro (L45), (L101), (L201), (L301), (L401), (LI03), (L203), (L303), (L403) que conecta diretamente o depósito de carga de finos de minério de ferro (45) e cada um de uma pluralidade de reatores de redução de leito fluidizado (10), (20), (30), (40), (200); converter os finos de minério de ferro em ferro reduzido, ao mesmo tempo que passa os finos de minério de ferro através de pelo menos um reator de redução de leito fluidizado (20); carregar materiais carbonáceos a granel e ferro reduzido no fusor-gasificador (60) conectado ao reator de redução de leito fluidizado (10), (20), (30), (40), (200), injetando oxigênio no fusor-gasificador (60) e produzindo ferro fundido; e suprir um gás redutor descarregado a partir do fusor-gasiíicador (60) até o reator de redução de leito fluidizado (20).

13 - Método de Produção de Ferro Fundido, de acordo com a Reivindicação 12, caracterizado por que os finos de minério de ferro são diretamente carregados apenas num reator de redução de leito fluidizado (20) predeterminado entre a pluralidade de reatores de redução de leito fluidizado (10), (20), (30), (40), (200) no suprimento dos finos de minério de ferro para o reator de redução de leito fluidizado (20).

14 - Método de Produção de Ferro Fundido, de acordo com a Reivindicação 12, caracterizado por que compreende ainda suprir os finos de minério de ferro ao reator de redução de leito fluidizado (20) a partir do depósito de carga de finos de minério de ferro (45) através de uma linha de carga principal dos finos de minério de ferro e em que a linha de carga principal dos finos de minério de ferro conecta o depósito de carga de finos de minério de ferro (45) ao reator de redução de leito fluidizado (20) que está mais adjacente ao depósito de carga de finos de minério de ferro (45) e a linha de carga principal dos finos de minério de ferro conecta os reatores de redução de leito fluidizado (10), (20), (30), (40), (200) vizinhos uns aos outros.