CN207537480U

CN207537480U - 熔融气化炉

Info

Publication number: CN207537480U
Application number: CN201720455873.0U
Authority: CN
Inventors: F.霍兹雷斯纳; R.米纳; W.帕胡伯; N.雷恩; G.罗森费纳; J.沃姆
Original assignee: Primetals Technologies Austria GmbH
Current assignee: Primetals Technologies Austria GmbH
Priority date: 2016-04-27
Filing date: 2017-04-27
Publication date: 2018-06-26
Anticipated expiration: 2027-04-27
Also published as: UA120080C2; EP3239306A1; KR102019971B1; CA3004666A1; KR20180071373A; CN107312901A; AU2017255897A1; WO2017186782A1; AU2017255897B2; RU2689342C1; US20180363075A1

Abstract

本实用新型涉及一种熔融气化炉，其中，所述熔融气化炉至少包括：‑用于置入部分还原的第一铁制品（3）的铁制品供给线路（22）；‑用于置入第一含氧气体（9a）的介质供给线路（24）；以及‑用于将第一碳载体（10）置入到熔融气化炉（11）中的供给线路（23），其特征在于，设置：至少一个碳载体线路（25）用于置入气态和/或液态的第二碳载体（13）；以及至少一个介质供给线路（24）用于将第二含氧气体（9b）置入到在所述熔融气化炉（11）内部在其固定床以上的混合区域（18）中，其中，所述混合区域（18）至少部分地通过熔融气化炉（11）的内壁的向外指向的外翻部（28）来形成。

Description

熔融气化炉

技术领域

本实用新型涉及一种熔融气化炉，其至少包括：

- 用于置入部分还原的第一铁制品的铁制品供给线路；

- 用于置入第一含氧气体的介质供给线路；以及

- 用于将第一碳载体置入到所述熔融气化炉（Einschmelzvergaser）中的供给线路。

背景技术

在熔融还原方法中，此外一般设置气体清洁设备（一方面用于来自还原设备的顶部气体（Topgas）或废气，另一方面用于来自熔融气化炉的还原气体），以及根据设备配置的不同设置用于根据现有技术大多借助于变压吸附去除来自顶部气体或废气的CO₂的装置，如果该顶部气体或废气应当被供给给第二还原设备或应当被使用在熔融还原方法以内的话。

已知的熔融还原方法是Corex®过程和Finex®过程。Corex®过程是两级式熔融还原方法。所述熔融还原使直接还原（由氧化铁向海绵铁的预还原、经常也称作直接还原）的过程与所谓的熔融气化炉中的熔融过程（包括剩余还原）相组合。同样已知的Finex®方法与Corex®方法的不同之处在于作为细屑的铁屑的直接使用，该铁屑在多个前后相继布置的流化床反应器中被预还原。

为了制造液态生铁，由此还应当包括类似生铁的制品的制造，基本上存在两种已知的常用方法：高炉方法和熔融还原，后者例如作为Corex®方法或Finex®方法。本实用新型的主题涉及熔融还原。

在熔融还原中使用熔融气化炉，在所述熔融气化炉中制造热的液态金属、优选生铁，以及使用至少一个还原设备、例如至少一个还原反应器，在其中利用还原气体至少部分还原所述铁屑（块式屑、细屑、小球、烧结物）的载体，其中，所述还原气体在熔融气化炉中通过利用技术上的纯氧气（90%或更多的氧含量）对主要是煤和焦炭进行的气化来产生。在所述气化时产生所要求的过程热和还原气体，所述还原气体是用于前置的过程阶段、例如预加热、干燥、铁还原、煅烧等所需的。

部分还原意味着，铁载体材料在还原反应器中的还原度被提高，但是该还原度保持在100%以下。在还原设备之后的典型的还原度处于50%和90%之间。还原度RD是针对铁载体材料的氧化物中的氧的减少的量度并通过下列方程来描述：

RD=(1-(O/(1.5*Fe_tot)))*100，

其中，O表示铁载体材料中氧的材料量份额，并且Fe_tot表示铁载体材料中铁的材料量份额（分别以Mol%（摩尔百分比）来计）。

在熔融还原方法中，要么添加如下这么多的固态碳载体，使得所产生的还原气体量是足够的，以便实现在预还原时的所期望的部分还原，伴随如下的缺点，即，被消耗的碳载体的量高得不经济。要么添加较少的固态碳载体并通过回引和制备没被消耗的过程气体来提供所需的还原气体量。但是，这后一种变型方案附加地要求至少一个压缩机和CO₂去除设备，这造成运行期间的提高的投资成本和提高的能量消耗。

实用新型内容

因此，力求一种用于制造液态生铁的方法，利用该方法，伴随着附加的装置或投资的尽可能小的耗费可以减少熔融气化炉中的固态碳载体的消耗。

该任务通过用于制造液态生铁的方法来解决，其方式是，执行下列步骤：

- 在第一还原设备中借助于还原气体将含氧化铁的添加材料还原成部分还原的第一铁制品并且作为顶部气体或废气取走在所述还原时所消耗的还原气体；

- 将部分还原的第一铁制品、第一含氧气体和第一碳载体置入到熔融气化炉中；

- 利用含氧气体将所述碳载体气化，并且在在熔融气化炉中产生所述还原气体的情况下将部分还原的第一铁制品熔融成所述液态生铁；

- 借助于还原气体线路将所述还原气体的至少一部分量置入到所述第一还原设备中，

- 将气态和/或液态的第二碳载体以及第二含氧气体置入到在所述熔融气化炉内部在其固定床（焦床（Charbett））以上的混合区域中；

- 在所述混合区域中使所述气态和/或液态的第二碳载体与所述第二含氧气体混合，其中，为了在所述混合区域中实现所述气态或液态的第二碳载体的局部氧化而将燃烧空气比设定在0.2至0.45的范围内，优选在0.3和0.35之间，以及

- 使来自所述混合区域的、由局部氧化所产生的气体与所述熔融气化炉内部的剩余容积中的气体充分混合。

因此，就考虑到了仅仅液态的、仅仅气态的或液态和气态的碳载体的主要量，以便从中产生形式为H₂和CO的还原气体，所述还原气体形成全部的、在熔融气化炉中产生的还原气体的主要部分。名称“第二碳载体”意味着，该第二碳载体与第一碳载体不同。但是，第二碳载体本身又可以包括不同的材料并且也可以被置入到熔融气化炉的多个部位上，就这方面来说，该第二碳载体显然也可以包括液态和/或固态的第三、第四等碳载体。气态或液态的第二碳载体尤其可以包含天然气、焦炉煤气、烷烃和芳香烃（例如焦炉焦油）。

所述第二含氧气体优选是具有至少90%的O₂含量的技术上的纯氧气。因此可以在熔融气化炉中很小地保持氮气加料。在这里也适用的是，“第二含氧气体”可以包含来自多个源头的气体并且可以在多个部位上被置入到熔融气化炉的相应的混合区域中，其中，所有这些气体被表示为“第二含氧气体”。

因此，气态或液态的第二碳载体在空间上与第一碳载体无关地，并且第二含氧气体同样在空间上与第一含氧气体无关地被置入到熔融气化炉内部的一个混合区域（或多个混合区域）中。所述混合区域在气体流动、反应和温度方面尽可能不受熔融气化炉内部的剩余容积影响，因此确保了，第二碳载体和第二含氧气体彼此混合，而没有使得处于熔融气化炉内部的还原气体的主要部分在第二碳载体和第二含氧气体彼此反应之前已经参与混合。

通过在所述燃烧空气比下的第二碳载体和第二含氧气体的混合而出现局部氧化，也就是说，第二碳载体的碳氢化合物大部分被转换成一氧化碳CO和氢气H₂并由此作为还原气体的进行还原的组成部分来提供。

在混合区域中一小部分（小于25%）含氧气体的氧和碳氢化合物完全氧化成二氧化碳CO₂和水H₂O。因此确保了，混合区域中的温度足够高（1000°C以上），以便对还原气体实现高的转换率。

第二碳载体的碳氢化合物同样一小部分（小于10%）没有被分解，或仅被分解成更小的碳氢化合物。所述没被分解或仅部分被分解的碳氢化合物然后可以在熔融气化炉内部的剩余容积中通过作为催化剂起作用的、无论如何存在的灰尘颗粒——所述灰尘颗粒尤其也包含金属的铁——被进一步分解，而不需要添加催化剂。因此，由混合区域所产生的气体也被供给给熔融气化炉内部的剩余容积。

针对混合区域中的混合可以非强制地设置能运动的装置，大多仅仅通过在置入第二碳载体和第二含氧气体时的相应的压力和/或相应的方向来获得足够的混合。也就是说，在置入到混合区域中时第二碳载体的方向可以与在置入到混合区域中时第二含氧气体的方向不同。

同样地，针对来自混合区域的所产生的气体与熔融气化炉的剩余容积中的气体的充分混合可能不需要自己的能运动的装置，而是同样仅仅通过在置入第二碳载体和第二含氧气体时的压力和方向来引起，这是因为无论如何存在混合区域与熔融气化炉的剩余容积的在空间上的连接。通过基于局部氧化所产生的热并且通过第二碳载体与第二含氧气体的涡流（Verwirbelung），来自混合区域的所产生的气体与剩余熔融气化炉中的气体进行混合。

燃烧空气比大多以拉姆达（λ）来表示并且也被称作空气比或空气系数。燃烧空气比是来自燃烧理论的无量纲的特性因数，其给出了由空气——这里是第二含氧气体——和燃料——这里是第二碳载体——形成的在燃烧过程中的化学计量比。利用所述燃烧空气比可以在局部氧化的情况下获得小于25%、尤其小于15%的氧化率并且在第二含氧气体和第二碳载体的混合区域中获得1150-1500°C的平均温度。

虽然原则上已知的是，气态碳载体也附加于成块的第一碳载体被置入到熔融气化炉中，为此例如见WO 2015/000604 A1，在那里，在一种实施变型方案中含硫气体与含氧气体一起被置入到熔融气化炉中。但是，借助于常规的氧气燃烧器来实现置入，即该氧气燃烧器的运行方式没有指向到通过设定预限定的混合比在同时最小化形成CO₂、H₂O和C的情况下使得还原气体（H₂和CO）的产量最大化。此外，根据WO 2015/000604 A1的常规氧气燃烧器在用于混合气体和氧气的熔融气化炉内部缺少受限定的空间上的混合区域。至少，在WO2015/000604 A1中在氧气燃烧器中没有公开在受控条件下的局部氧化。利用常规的氧气燃烧器在与气态碳载体相比未有目的地控制含氧气体的情况下，气态碳载体的较大量的使用不能如在所述方法中由于混合区域而可行的那样地被实现，这是因为在没有控制的情况下，为了在第一还原设备中预还原铁载体所形成的还原气体的氧化率会变得太高。

为了在混合区域中在没有其他装置的情况下确保在还原气体组分CO和H₂同时高产量的情况下有足够高的温度用于局部氧化，在一种实施变型方案中规定，混合区域被处于熔融气化炉中的还原气体围住。由此使混合区域的热损失最小化。在熔融气化炉内部的围住混合区域的气体以典型的方式具有1050°C的温度，混合区域中的反应区具有1150-1500°C的温度，从而使得混合区域的反应区在任何情况下都不会通过围住的气体明显冷却。熔融气化炉内部的、围住混合区域的气体中的灰尘附加地减少了由于混合区域的辐射朝向围住的还原气体的热损失。

为了实现第二碳载体和第二含氧气体的尽可能不受干扰的混合，可以规定：混合区域至少部分地在空间上与熔融气化炉内部的剩余容积分开。

为此可以规定：混合区域至少部分地通过熔融气化炉的内壁的向外指向的外翻部来形成。熔融气化炉的内壁因此在受限界的区域中与围住的区域相比向外拱曲。外翻部可以大致接近地具有柱体形状或球头形状、尤其是半球形状。尤其可以将外翻部构造为管。

在外翻部连接到熔融气化炉的内壁的围住区域的地方上（即当不存在外翻部时，在熔融气化炉的内壁的假想的延续部上），外翻部的（总是平行于未外翻的内壁的面来看）横截面可以是最大的，就像在球头形式的外翻部的情况下那样。但是也可以是，外翻部进一步在外部具有更大的横截面，也就是说，外翻部在其连接到内壁的围住区域上的地方具有收缩部。该收缩部用于使混合区域更好地与熔融气化炉的剩余容积分界。在任何情况下，通过外翻部形成的混合区域都可以附加地通过伸入到熔融气化炉内部中的分隔壁来扩大。

为了在从所述混合区域排出时获得良好条件用于未分解的碳氢化合物的催化反应，可以规定：混合区域在熔融气化炉的固定床之上处于1000-1100°C的温度范围内、尤其大约（um）1050°C。当混合区域处于熔融气化炉的固定床之上1-2m时，例如在灰尘燃烧器也布置的相同高度上时，一般是该情况。这一点附加地确保了在来自混合区域的气体与不是来自混合区域的其余的还原气体混合之后的足够停留时间。

为了在尽可能少地输入固态碳载体时获得还原气体的尽可能高的产量，可以规定：在例如形式为天然气的气态的第二碳载体的情况下，给熔融气化炉每吨生铁供给多于100m³的第二碳载体，尤其是每吨生铁多于140m³的第二碳载体。

通过利用技术上的纯氧气对液态或气态的碳载体进行所述局部氧化可以在用于第一还原设备的熔融气化炉中制造特别少氮气的（stickstoffarm）还原气体，这是因为可以取消用于还原气体的顶部气体或废气的气体再循环以及也可以取消置入粉末状的煤，这大多借助于作为推送介质的氮气来进行。因此，所制造的还原气体也良好地适用于使用在后置的直接还原设备中。在此，例如可以取消用来制造用于直接还原设备的还原气体的转化器，因为还原气体通过所述方法在熔融气化炉中制造。相应地可以因此规定：所述顶部气体或废气至少部分地被置入到第二还原设备中，所述第二还原设备被构造为直接还原炉身（Direktreduktionsschacht）或流化床（Wirbelschicht），并且在所述第二还原设备中，另外的含氧化铁的添加材料被还原成部分还原的第二铁制品、尤其是海绵铁（Eisenschwamm）。

在直接还原设备中，成块的铁屑载体（块式屑或小球）或细屑在固态状态下在750-1000°C时通过还原气体被还原。在此产生直接还原铁（英语：direct reduced iron（直接还原铁），缩写：DRI），其也被表示为海绵铁。直接还原设备包含作为核心件的还原反应器，其要么被构造为固定床反应器的意义上的还原炉身，要么以流化床反应器的形式构造，成块的铁屑或细屑和还原气体被置入到所述还原炉身或流化床反应器中。

但是，直接还原设备也可以产生铁块团，其中，热的被还原的氧化物材料借助于热块团化被团聚成较大的单元（英语：hot briquetted iron（热压铁），缩写：HBI，或hotcompacted iron（热压缩铁），缩写：HCI）。所谓的低还原的铁（英语：low reduced iron（低还原铁），缩写：LRI）也可以在相应的方法管理中从直接还原设备的还原炉身或流化床反应器中取走。

用于执行这种方法的可能的熔融气化炉至少包括：

- 用于置入所述部分还原的第一铁制品的铁制品供给线路；

- 用于置入第一含氧气体的介质供给线路；以及

- 用于将第一碳载体置入到所述熔融气化炉中的供给线路。

熔融气化炉的特征在于，设置用于置入气态和/或液态的第二碳载体的至少一个碳载体线路以及至少一个介质供给线路用于将第二含氧气体置入到在所述熔融气化炉内部在其固定床以上的混合区域中，其中，所述混合区域至少部分地通过所述熔融气化炉的内壁的向外指向的外翻部来形成。

例如可以规定：熔融气化炉具有拱顶和连接到其上的锥形区域并且所述外翻部处于锥形区域的高度的50-100%之内、尤其是50-75%之内。或者可以规定：所述熔融气化炉具有拱顶和连接到所述拱顶上的锥形区域，其中，所述拱顶的下部分被构造为柱形区域，并且所述外翻部处于所述柱形区域内部。

根据本实用新型的熔融气化炉的特征在于，为了产生液态的钢预制产品可以增多地使用液态或气态的碳氢化合物，并且更少的固态碳载体必须被使用。后者在一些领域中会比液态或气态的碳氢化合物更难支配。因为液态或气态的碳氢化合物具有比固态碳载体更高份额的氢，所以可以将该氢简单地用于还原。压缩机和CO₂去除设备进而相关联的能量成本可以利用所述方法被节省。

附图说明

下面根据示例性且示意性的附图来详细阐释本实用新型。

图1示出了由根据本实用新型的熔融气化炉、第一和第二还原设备构成的复合设备；

图2示出了来自图1的熔融气化炉，连同混合区域的第一实施方式；

图3示出了来自图1的熔融气化炉，连同通过形式为管的外翻部的混合区域的第二实施方式。

具体实施方式

图1示出了用于执行所述方法的设备，所述方法用于在Corex®-直接还原复合设备的结构（Ausführung）中制造液态生铁1。通过用于供给含氧化铁的添加材料2的供给线路20给第一还原设备4、具有固定床的Corex®还原炉身供给含氧化铁的添加材料2。

含氧化铁的添加材料2借助于还原气体5被还原成部分还原的第一铁制品3，该第一铁制品接下来通过通入到熔融气化炉11中的一个或多个铁制品供给线路22被置入到熔融气化炉11中。铁制品3在本文的范畴内不仅包括被氧化的、例如氧化的形式的铁，而且包括被还原的、即金属的形式的铁。在铁制品3中，铁可以以两种形式存在；于是例如谈到的是预还原的铁载体材料，该铁载体材料相对于金属的形式虽然还没有被完全完成还原，但是相对于之前的状态已经被较强地还原。也可以以两个形式中的仅一个形式存在。在Corex®的情况下，铁制品3例如是热的所谓的直接还原铁（direct reduced iron（直接还原铁），DRI），或是具有金属化部的相应的铁载体材料，该金属化部还没有成为DRI。在Corex®方法中，铁制品3从第一还原设备4的利用热的还原气体5来供气的还原炉身中被分送出并且借助于重力通过一个或多个滑道（Fallbeine）和必要时分配活门（Verteilklappen）被推送到熔融气化炉11中。例如可以设置在熔融气化炉11的拱顶的周缘上分布的多个滑道。

附加地，作为第一碳载体10将固体的碳载体，作为块状碳和/或团聚的细碳和/或含碳的块团通过供给线路23置入到熔融气化炉11中，并且将第一含氧气体9、9a通过介质供给线路24置入到熔融气化炉中。第一碳载体10和部分还原的铁制品3到熔融气化炉11中的装载一般彼此分开地进行。第一碳载体10例如从用于含碳材料的储备容器中通过中央地安置在熔融气化炉11的拱顶中的分配装置的推送蜗杆被供给，由该分配装置，第一碳载体10在给入到熔融气化炉11中时被分配到熔融气化炉11的横截面上，为此参见图2和图3。

置入到熔融气化炉11中的碳载体10以及必要时细碳14借助于含氧气体9a在产生还原气体5的情况下被气化。存在混合气体，该混合气体主要由CO和H₂组成。

还原气体5通过还原气体线路12置入到第一还原设备4中，其中，事先在除尘装置26中进行除尘。被分离的灰尘又被输送给熔融气化炉11，即借助于一个或多个灰尘燃烧器17。

置入到熔融气化炉11中的第一铁制品3通过在气化所述碳载体10时产生的热被熔融成液态生铁1。在熔融气化炉11中被熔炼的热金属和熔渣被取走。

在还原含氧化铁的添加材料2时所消耗的还原气体被表示为顶部气体6并且从第一还原设备4出来地通过出口气体线路19作为出口气体被取走并在这里借助于湿式清洗器32被清洁。所述出口气体可以在压缩机33中被压缩，接下来经历CO₂去除装置21和加热器31并且为了制造形式为海绵铁的、部分还原的第二铁制品8、尤其是直接还原铁（DRI）而被置入到第二还原设备7中。由此，针对该第二还原设备7取消了用于产生还原气体的特有的设备、例如转化器，这是因为该过程在熔融气化炉11中发生。

还原气体5的一部分可以在从熔融气化炉11中出来之后进一步在湿式清洗器27中被清洁、冷却并且混入出口气体6。

熔融气化炉11具有三种通入到熔融气化炉11中的置入元件，这些置入元件被构造为氧气喷嘴15、灰尘燃烧器17和混合区域18，但是它们分别也可以以多重实施方案的方式存在。在关于熔融气化炉11的外侧面上，置入元件与用于第二含氧气体9b的介质供给线路24连接。存在至少一个碳载体线路25，借助于该碳载体线路将可以是液态的和/或气态的第二碳载体13置入到熔融气化炉11中。附加地也可以分别将碳载体线路25通入到还原气体线路12中，只要第二碳载体是气态的。

通过通入到混合区域18中的碳载体线路25，给熔融气化炉11供给液态和/或气态形式的第二碳载体13，例如焦炉煤气（Koksofengas）或天然气。

焦炉煤气具有的典型组分是：

65体积百分比的氢气（H₂）；

2.5体积百分比的氮气（N₂）；

6体积百分比的一氧化碳（CO）；

22体积百分比的甲烷（CH₄）；

3体积百分比的另外的碳氢化合物（C_nH_m）；

1.5体积百分比的二氧化碳（CO₂）；

碳载体线路25可以在该情况下与炼焦炉连接。

天然气具有的典型组分是：

75-99体积百分比的甲烷；

1-15体积百分比的乙烷；

1-10体积百分比的丙烷。

此外可以包含硫化氢、氮气和二氧化碳。

第二碳载体13和形式为技术上的纯氧气的第二含氧气体9b被置入到混合区域18中，该混合区域在熔融气化炉的内部中设置在该熔融气化炉11的固定床之上一点，在这里在拱顶下方的与灰尘燃烧器17相同的高度上。混合区域18在这里不是通过装入件、例如分隔壁与熔融气化炉11的剩余内部空间分开。在熔融气化炉11的运行中，混合区域18能够通过反应区（火焰）来识别，该反应区在第二碳载体13的小部分（小于25%）完全氧化成二氧化碳CO₂和水H₂O时产生。用于第二含氧气体9b的介质供给线路24和碳载体线路25通入到混合区域18中。这两个线路可以彼此围出锐角，从而使得第二含氧气体9b和第二碳载体13在混合区域18内部叠置地运动并且由此混合。也可以设置用于两个介质9b、13中的每个介质的多个喷嘴，这些喷嘴这样地布置，使得当所述两个介质9b、13通过喷嘴进入到混合区域18内时，产生了这两个介质的涡流。

通过第二碳载体13和第二含氧气体9b在混合区域18中的混合而出现局部氧化，也就是说，第二碳载体13的碳氢化合物大部分被转换成一氧化碳CO和氢气H₂。在混合区域18中一小部分（小于25%）含氧气体9b的氧和碳氢化合物完全氧化成二氧化碳CO₂和水H₂O。在此产生具有高于1000°C、即大约在1150和1500°C之间的火焰温度的火焰，由此，存在足够高的温度用于转换成还原气体。

在混合区域18中没有被分解或仅被分解成较小的碳氢化合物的第二碳载体13的碳氢化合物的小部分（小于10%）于是可以在熔融气化炉11内部的其余容积内通过作为催化剂起作用的、无论如何存在的灰尘颗粒进一步被分解，这些灰尘颗粒尤其也包含金属的铁。

显而易见的是，可以存在多个这种混合区域18，例如分配在相同高度上并分配在熔融气化炉11的周缘上的多个混合区域18，或叠置地分配的多个混合区域18，或叠置地且在所述周缘上分配的多个混合区域。

在图2中单独示出了来自图1的熔融气化炉11。形式为碳（连续线）的第一碳载体10通过拱顶30中的中间的排出口置入到熔融气化炉11中，供给线路23通入到中间的排出口中。在此，第一碳载体10通过中央地在熔融气化炉11的拱顶中安置的分配装置（未示出）被供给，第一碳载体10由该分配装置被分配熔融气化炉11的横截面上。

从第一还原设备4的还原炉身出来的铁制品3，即直接还原铁DRI借助于重力通过被构造为滑道的多个铁制品供给线路22被推送到熔融气化炉11中。多个这种滑道被分配到熔融气化炉11的拱顶30的周缘上。

铁制品3和碳载体10通过拱顶30向下掉到熔融气化炉11的锥形区域29中并在那里构成固定床34，该固定床在这里填充所述锥形区域29大约直至一半。但是也存在这样的可能性，即，拱顶30的下部分以柱体的形式延长并且锥形区域29缩短。在该情况下，锥形区域29甚至可以完全以固定床34填充。碳载体线路25的和介质供给线路24或者说所示出的线路段（Leitungsstück）的通道（Durchtritt）进而还有混合区域18于是被布置在拱顶30的延长的下部的锥形区域中。在固定床34的在其表面下方的中央内有无反应区（reaktionsfreieZone），该无反应区被表示为死铁（toter Mann）35。

不仅第二碳载体13，而且第二含氧气体9b在这里借助于线路段被引导穿过锥形区域29的壁，所述线路段表示碳载体线路25的和介质供给线路24的延续部或者结合部。碳载体13和第二含氧气体9b可以已经在该线路段中混合。但是，它们也还可以分离地在该线路段中（例如在同中心的管中）被引导并且在例如被构造为喷嘴的线路段的一端部区域中才被混合或者在线路段的端部之后在熔融气化炉11内部中才混合。任何情况下，在连接到所示出的线路段上的混合区域18中发生碳载体13和第二含氧气体9b的（进一步）混合和局部氧化。

碳载体线路25和介质供给线路24或者说所示出的线路段的通道在这里例如处在熔融气化炉11的锥形区域29（从下部测量）的高度的50-75%之间。因此，混合区域18也例如处在锥形区域29的高度50-75%之间。根据实施方式的不同，该布置也可以处在锥形区域29的75%以上或者在拱顶30的下部分中，例如如果拱顶30的下部分被构造为柱形区域的话。

在图3中示出了用于形式为外翻部的混合区域18的实施变型方案，该外翻部在这里通过柱形管28形成。此外，熔融气化炉11和Corex®设备的结构与图1或图2相同。

柱形管28插入到熔融气化炉11中的相应开口中并与熔融气化炉11的内壁平整地结束，因此没有伸入到熔融气化炉11内部的容积中。用于第二含氧气体9b的介质供给线路24和用于第二碳载体13的碳载体线路25这两者都通入到混合区域18中，该混合区域一方面通过管28本身来形成，另一方面也伸入到熔融气化炉11的剩余容积中。在管28内部可以进行第二含氧气体9b和第二碳载体13的不受干扰的充分混合，用于在管28内部进行局部氧化的能量在此必须同样通过第二碳载体13的局部氧化来捕获，其中，通过管28的相应的耐火衬（Feuerfestauskleidung）使得损失保持很小。

为了确保混合区域18尽可能延伸到熔融气化炉11的内部中并且由此小地保持混合区域18中的热损失，管28的纵轴线可以与熔融气化炉11的内壁的切线平面垂直地（normal）取向。在图3中所述管28接近水平地取向。

管28的直径一般是介质供给线路24或碳载体线路25或灰尘燃烧器17的直径的多倍或者是氧气喷嘴15的出口开口的直径的多倍。

为了能够更多地由第二碳载体13转化，可以每个熔融气化炉11设置多个管28。在此，可以将管28和附属的混合区域18——就像在图1中阐释的那样——分配到熔融气化炉11的周缘和/或高度上。

两个线路24、25又可以彼此围出锐角，从而使得第二含氧气体9b和第二碳载体13在混合区域18内部、尤其在管28内部叠置地运动并由此混合。也可以设置用于两个介质9b、13中的每个介质的多个喷嘴，这些喷嘴这样布置，使得当所述两个介质9b、13通过喷嘴进入到混合区域18、尤其是管28内时，产生了这两个介质的涡流。

不仅对于没有外翻部的混合区域18，而且对于具有外翻部的混合区域18都适用的是，这些混合区域优选布置在固定床34以上1-2m。一个或多个所述混合区域18可以例如就像在图2和3中示出的那样在熔融气化炉11的拱顶30下方处于熔融气化炉11的锥形区域29中或者柱形延长的拱顶30的下部分中。锥形区域29是熔融气化炉11的截锥形向上扩展的部分，接近半球形的拱顶30连接到该部分上。

如果替代Corex®设备而使用Finex®设备，那么在三至四个流化床反应器——在所述流化床反应器中发生细屑（Feinerz）的预还原——中的最后一个流化床反应器之后取出并且此外像在图1中那样使用作为出口气体的废气的子流。就像在Corex®设备中那样也可以给出口气体添加从熔融气化炉11出来的过剩气体的一部分。

附图标记列表：

1 液态生铁

2 含氧化铁的添加材料

3 部分还原的第一铁制品

4 第一还原设备

5 还原气体

6 顶部气体

7 第二还原设备

8 部分还原的第二铁制品

9 含氧气体

9a 第一含氧气体

9b 第二含氧气体

10 第一碳载体

11 熔融气化炉

12 还原气体线路

13 第二碳载体

14 细碳

15 氧气喷嘴

16 灰尘

17 灰尘燃烧器

18 混合区域

19 出口气体线路

20 用于供给含氧化铁的添加材料的供给线路

21 CO₂去除装置

22 铁制品供给线路

23 用于第一碳载体10的供给线路

24 介质供给线路

25 碳载体线路

26 除尘装置

27 湿式清洗器

28 外翻部（管）

29 熔融气化炉11的锥形区域

30 熔融气化炉11的拱顶

31 加热器

32 用于顶部气体的湿式清洗器

33 压缩机

34 固定床

35 死铁。

Claims

1.一种熔融气化炉（11），其至少包括：

- 用于置入部分还原的第一铁制品（3）的铁制品供给线路（22）；

- 用于置入第一含氧气体（9a）的介质供给线路（24）；以及

- 用于将第一碳载体（10）置入到所述熔融气化炉（11）中的供给线路（23），其特征在于，

设置：至少一个碳载体线路（25）用于置入气态和/或液态的第二碳载体（13）；以及至少一个介质供给线路（24）用于将第二含氧气体（9b）置入到在所述熔融气化炉（11）内部在其固定床以上的混合区域（18）中，其中，所述混合区域（18）至少部分地通过所述熔融气化炉（11）的内壁的向外指向的外翻部（28）来形成。

2.根据权利要求1所述的熔融气化炉，其特征在于，所述熔融气化炉（11）具有拱顶（30）和连接在其上的锥形区域（29）并且所述外翻部（28）处于所述锥形区域（29）的高度的50-100%以内。

3.根据权利要求2所述的熔融气化炉，其特征在于，所述熔融气化炉（11）具有拱顶（30）和连接在其上的锥形区域（29），其中，所述拱顶（30）的下部分被构造为柱形区域，并且所述外翻部（28）处于所述柱形区域内部。

4.根据权利要求2所述的熔融气化炉，其特征在于，所述外翻部（28）处于所述锥形区域（29）的高度的50-75%以内。