DE19517766A1 - Direktreduktionssystem mit zirkulierendem, fluidisiertem Bett - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Metallisierung von feinen Metalloxid­ körnern mittels eines Direktreduktionssystems mit zirkulie­ rendem, fluidisiertem Bett.

Eine Direktreduktion von Eisen von Eisenoxid-Pellets, -Klum­ pen, oder einem anderen Eisenoxid-haltigen Beschickungsmate­ rial wird üblicherweise in einem Direktreduktionsofen, wie z. B. einem Vertikalschachtofen, durchgeführt. Das Be­ schickungsmaterial enthält üblicherweise einen wesentlichen Prozentsatz eines fein geteilten Materials, oder "feinen Körnern" ("fines"), das häufig durch einen Abrieb der Pel­ lets oder Klumpen während der Handhabung erzeugt wird. Eine Direktreduktion wird durchgeführt, indem das Beschickungsma­ terial mit heißen Reduktionsgasen in Berührung gebracht wird, welche Monoxid- und Wasserstoff-haltig sind. Das Re­ duktionsgas wird durch eine Metalloxid-haltige Ladung in dem Ofen geleitet und aus dem oberen Teil des Ofens entfernt, zusammen mit Metalloxidmaterial in der Form feingeteilter Partikel. Die feinen Körner müssen von dem Gas getrennt wer­ den, wobei sie bisher beseitigt werden mußten. Eine derarti­ ge Beseitigung besaß üblicherweise die Form des Plazierens der feinen Körner in Lagerhaufen oder des Versuchens, die feinen Körner mit einem bestimmten Bindemittel zu mischen, um ein brauchbares Material zu bilden.

Die vorliegende Erfindung behandelt diese entfernten feinen Körner durch Reduzieren derselben zu metallisiertem Eisen, das in anderen Prozessen verwendet werden kann. Dies redu­ ziert die Menge verschwendeter feiner Körner zur Beseitigung dramatisch.

Die Anmelderin besitzt Kenntnis von den folgenden US-Pa­ tenten, die fluidisierte Betten, die bei der Direktreduktion von Eisenerz verwendet werden, betreffen:
US-Patent Nr. 4,134,907; 4,257,781; 4,260,412; 4,358,310; 5,073,194; 5,118,479; 5,137,566 und Re. 32,247.

Das US-Patent 4,134,907 lehrt ein Verfahren zum Erhöhen des Brennwerts eines Gasgemisches aus Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff, indem ein Teil des Wasserstoffes und ein Teil des Kohlenstoffes in dem Kohlenstoffmonoxid des Gasgemisches zu Methan umgewandelt werden, welches das durchgehende Ein­ führen des Gasgemisches in ein Fluidbett in der Gegenwart von Eisen aufweist, unter Druck- und Temperatur-Bedingungen, die die Reduktion des Kohlenstoffmonoxids zu Kohlenstoff, die Bildung von Eisenkarbid aus dem Eisen und dem Kohlen­ stoff, und die Bildung von Methan und Eisen aus Eisenkarbid und Wasserstoff unterstützen, sowie das durchgehende Entfer­ nen eines Methan-angereicherten Gasgemisches, das Kohlen­ stoffmonoxid und Wasserstoff einschließt und einen im we­ sentlichen erhöhten Brennwert gegenüber dem Gasgemisch, das in das Fluidbett eingeführt wird, aufweist, aus dem Fluid­ bett.

Das US Patent 4,257,781 lehrt ein Verfahren, das Kohlemit­ tel für die Industrie ökonomischer verwendet, indem ein Teil des Wasserstoffs und ein Teil des Kohlenstoffs in dem Koh­ lenmonoxid des Gasgemisches zu Methan umgewandelt werden, indem das Gasgemisch durchgehend in der Gegenwart von Eisen in ein Fluidbett eingeführt wird, unter Druck- und Tempe­ raturbedingungen, die die Reduktion von Kohlenstoffmonoxid zu Kohlenstoff, die Bildung von Eisenkarbid aus dem Eisen und Kohlenstoff, und die Bildung von Methan und Eisen aus Eisenkarbid und Wasserstoff unterstützen, und indem durchge­ hend ein Methan-angereichertes Gasgemisch, das Kohlenstoff­ monoxid und Wasserstoff aufweist und einen im wesentlichen erhöhten Brennwert gegenüber dem Gasgemisch, das in das Fluidbett eingeführt wird, besitzt, aus dem Fluidbett ent­ fernt wird.

Das US Patent 4,260,412 lehrt ein Verfahren zum Herstellen von direkt-reduziertem Eisen mit einer Fluidbett-Kohlenver­ gasung, bei der ein Teil des gekühlten, zurückgeführten Ga­ ses in der Vergasungskammer als Kühlmittel verwendet wird, und ein zweiter Teil des gereinigten, zurückgeführten Gases erwärmt und mit dem heißen, staubfreien Vergasungsgas ge­ mischt wird, um ein Reduktionsgas für das Direktreduktions­ verfahren zu bilden. Vorzugsweise ist Kalkstein mit der pul­ verisierten Kohlenbeschickung zu der Vergasungskammer ge­ mischt, um das Gas zu entschwefeln.

Das US Patent 4,358,310 lehrt ein Verfahren und eine Vor­ richtung für die Trockensammlung metallisierter feiner Kör­ ner aus der Kühlungszone eines Direktreduktionsofens, wobei Kühlungsgas, das aus der Kühlungszone entfernt wird, durch eine Staubsammelvorrichtung läuft, wobei der entfernte Staub in einem fluidisierten Bett gekühlt wird, und das fluidisie­ rende Gas durch einen indirekten Kühler zurückgeführt wird. Das Verfahren ist permanent, wobei die feinen Körner bei ei­ ner für eine leichte Handhabung ausreichend tiefen Tempera­ tur gesammelt werden. Die Vorrichtung schließt ein Heißgas- Zyklon in der Kühlungsgas-Entfernungsleitung, die mit einem Kühler für das fluidisierte Bett verbunden ist, ein, wobei eine Leitung zum Entfernen des fluidisierenden Gases aus dem Kühler für das fluidisierte Bett durch einen zweiten Zy­ klon-Staubsammelvorrichtung läuft, dann durch einen indirek­ ten Kühler und dann zu dem Kühler für das fluidisierte Bett zurückkehrt. Feine Körner werden aus dem Kühler für das fluidisierte Bett in eine Sammelvorrichtung entfernt.

Das US Patent 5,073,194 lehrt ein Verfahren zum Steuern der Produktqualität bei einer Umwandlung der Reaktorbe­ schickung in ein Eisenkarbid-enthaltendes Produkt in einem Reaktor mit fluiddisiertem Bett. Auf Produktproben, die den Reaktor mit fluidisiertem Bett verlassen, wird eine Moss­ bauer-Analyse durchgeführt. Auf den Mossbauer-Daten wird eine Regressionsanalyse durchgeführt. Abhängig von den Er­ gebnissen der Regressionsanalyse werden Verfahrensparameter eingestellt, um ein Produkt mit einer gewünschten Zusammen­ setzung zu erhalten. Die Temperatur und der Druck in dem Re­ aktor mit fluidisiertem Bett, die Beschickungsrate zu dem Reaktor mit fluidisiertem Bett und die Zusammensetzung des Verfahrensgases, das mit der Reaktorbeschickung in dem Reak­ tor mit fluidisiertem Bett reagiert, werden abhängig von den Ergebnissen der Analyse eingestellt.

Das US Patent 5,118,479 lehrt ein Verfahren, bei dem der Reaktor mit fluidisiertem Bett ein Drosselsystem ein­ schließt, um die ordnungsgemäße Verweilzeit der Be­ schickungsmaterialien sicherzustellen. Der Reaktor mit flui­ disiertem Bett liefert ferner ein neuartiges Verfahren zum Reduzieren der negativen Effekte einer thermischen Expansion in dem Reaktor.

Das US Patent 5,137,566 lehrt ein Verfahren zur Umwandlung der Reaktorbeschickung in Eisenkarbid. Das Verfahren schließt den Schritt des Vorheizens der Reaktorbeschickung in einer Oxidationsatmosphäre ein. Das Eisenkarbid, das durch das Verfahren hergestellt wird, ist besonders bei der Herstellung von Stahl nützlich.

Das US Patent Re. 32,247 lehrt ein Verfahren für die Di­ rektherstellung von Stahl aus aus Partikeln bestehenden Ei­ senoxiden oder Konzentraten, das zwei Hauptschritte ein­ schließt, wobei im Schritt (1) die Eisenoxide in Eisenkarbid umgewandelt werden, und im Schritt (2) Stahl direkt aus dem Karbid in dem Basis-Sauerstoffofen oder dem elektrischen Ofen hergestellt wird. Bei der Herstellung des Karbids wer­ den die Oxide unter Verwendung eines Gemisches aus Wasser­ stoff als ein Reduktionsagens und Kohlenstoff, der Substan­ zen, wie z. B. Propan, trägt, primär als ein Karbonisierungs­ agens in einer einzigen Operation reduziert und karboni­ siert. Eisenkarbid, das somit erzeugt ist, wird als gesamtes oder als Teil der Ladung in einen Sauerstoffofen eingeführt, um Stahl direkt ohne den Schritt des Gebläseofens herzustel­ len. Um das Stahlherstellungsverfahren selbsterwärmend zu machen, wird Hitze entweder durch Verwenden des heißen Ei­ senkarbids aus Schritt (1) oder durch das Vorheizen des Ei­ senkarbids oder durch Einschließen von ausreichend Brenn­ stoff in dem Eisenkarbid, um die erforderliche Hitze bei der Verbrennung zu liefern, zugeführt.

Das europäische Patent WO 92/02824 lehrt ein Verfahren zum Steuern der Umwandlung einer Reaktorbeschickung in Eisenkar­ bid. Die Reaktorbeschickung wird in einem Reaktor 10 mit fluidisiertem Bett einem Verfahrensgas unterworfen, wobei Messungen (56) der einzelnen Gase in dem Abgas dieser Re­ aktion, sowie der Temperatur (64) und des Drucks (66) genom­ men werden. Ein Stabilitätsphasendiagramm wird basierend auf der Temperatur erzeugt. Verschiedene Regionen des Stabili­ tätsphasendiagramms stellen verschiedene Produkte dar, die durch die Umwandlung der Reaktorbeschickung gebildet werden. Basierend auf den Konzentrationen der einzelnen Gase in dem Abgas und dem Gesamtdruck wird ein Punkt auf dem Stabili­ tätsphasendiagramm aufgezeichnet, der das favorisierte Re­ aktionsprodukt zeigt. Die Verfahrensparameter können dann eingestellt werden, um sicherzustellen, daß basierend auf dem Stabilitätsphasendiagramm Eisenkarbid aus der Reaktorbe­ schichtung hergestellt werden kann.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrich­ tung und ein Verfahren zum verbesserten Verarbeiten von fei­ nen Eisenoxidkörnern zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Direktreduk­ tion von feinen Eisenoxidkörnern gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Reduzieren von Eisenoxid gemäß Anspruch 10 ge­ löst.

Es ist ein Vorteil dieser Erfindung, daß dieselbe ein Ver­ fahren zum effizienten Reduzieren von feinen Eisenoxidkör­ nern direkt aus Eisen und zum Vermeiden dessen, daß die gro­ ße Mehrheit der feinen Körner durch das System geblasen wer­ den, ohne reduziert oder in der Verschmutzungssteuereinrich­ tung gesammelt zu werden, schafft.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die­ selbe eine Vorrichtung zum Verarbeiten von feinen Körnern schafft, welche Gas-Reformer und Reiniger verwenden kann, die bereits für Schachtreduktionsöfen entwickelt wurden.

Die Erfindung ist ein neuartiges Verfahren und eine Vorrich­ tung für die Direktreduktion von feinen Oxidkörnern. Die feinen Körner werden von größeren Partikeln getrennt und zu einer Reihe von zirkulierenden, fluidisierenden Betten transportiert. Reduktionsgas von einem Reduktionsgas-Refor­ mer wird in die Reihe von zirkulierenden, fluidisierenden Betten eingeführt.

Das Reduktionsgas von dem Reformer betritt das zirkulieren­ de, fluidisierte Bett, das die feinen Körner enthält, die den höchsten Reduktionsgrad aufweisen. Das Reduktionsgas wird mit einer ausreichenden Geschwindigkeit durch ein Bett von feinen Festkörper-Eisenoxid-Partikeln aufwärts geleitet, daß die Partikel sich voneinander trennen und frei in einem fluidartigen Zustand getragen werden. An diesem Punkt ist die gesamte Fluid-Reibungskraft der Partikel gleich oder größer als das effektive Gewicht des Betts. Dies erzeugt einen intensiven Kontakt zwischen Festkörper und Gas, bei hohen Hitzeübertragungsraten und gleichmäßigen Temperaturen in dem Bett, was die Reduktion von Eisenoxid in Eisen er­ leichtert und Nebenproduktgase aus Wasser und Kohlenstoffdi­ oxid bildet.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Diagramm des Verfahrens zur Di­ rektreduktion von feinen Eisenoxidkörnern.

Fig. 2 ein vergrößertes schematisches Diagramm eines der zirkulierenden, fluidisierbaren Betten und des da­ zugehörigen Zyklons in der Reihe von Betten, die bei der Direktreduktion der feinen Eisenoxidkörner verwendet werden.

Die vorliegende Erfindung weist die Fähigkeit auf, feine Ei­ senoxidkörner zu verarbeiten. Aufgrund der Größe und des Ge­ wichts der feinen Eisenoxidkörner können dieselben nicht in einen Schachtofen eingeführt werden, da sie zu leicht sind, und würden durch das obere Gas zurückgeblasen werden und das System verlassen. Daher bestand der Bedarf nach einem Ver­ fahren, um eine wirksame Verarbeitung der feinen Körner zu erreichen.

Wenn die feinen Metalloxidkörner das System aus einem Behäl­ ter 10, Fig. 1, betreten, werden sie mittels einer Tren­ nungseinheit 8, die einfach ein Sieb sein kann, welches er­ möglicht, daß die feinen Partikel durch die Öffnungen in den Sieb gelangen, von beliebigen größeren Partikeln getrennt werden. Beliebige größere Partikel, wie z. B. Klumpen und Pellets bleiben auf der Oberseite des Siebs und können spä­ ter für eine Verarbeitung auf eine verschiedene Art und Wei­ se entfernt werden. Die feinen Körner werden dann durch ein Beschickungsrohr 47 geleitet, wo sie mit weiteren feinen Ei­ senoxidkörnern aus den Zyklons 40 und 48 vereinigt werden, und werden durch ein Rohr 49 in das zirkulierende, fluidi­ sierbare Bett 50 geleitet, wo eine Direktreduktion der fei­ nen Körner durch eine Wechselwirkung mit dem Reduktionsgas stattfindet.

Zirkulierende Fluidbetten (CFB; CFB = Circulating fluid beds) besitzen gegenüber einem Blasenfluidbett aus folgenden Gründen verschiedene Vorteile: Erstens verwenden CFBs klei­ nere Eisenerzpartikel, was die erforderliche Verweilzeit zur Reduktion verringert; zweitens weisen CFBs einen geringeren Bestand an reduziertem Material auf, was den Überbeladungs­ druck reduziert, wodurch wiederum Hafttendenzen reduziert; drittens besitzen CFBs aufgrund der höheren Gasgeschwindig­ keit im CFB höhere Wärmeübertragungs- und Stoffaustausch- Koeffizienten, was eine geringere Verweilzeit für die Reduk­ tion zur Folge hat; und viertens ist der Oberflächenbereich bei kleineren Partikeln größer, was die Wärmeübertragung, den Stoffaustausch und die Porendiffusion erhöht.

Das verbrauchte Reduktionsgas, das das Zyklon 40 verläßt, wird durch ein Rohr 12 für gebrauchtes Gas zum Kühlen und Entfernen von Partikeln in einen Reiniger 14 geleitet, bevor das gereinigte Gas ein Rohr 16 betritt und durch ein Ventil 18 und ein Beschickungsrohr 22 in einen Gasreformer 36 ge­ langt.

Danach wird Naturgas durch ein Rohr 34 in den Reformer 36 eingeführt, in dem das Gemisch des Naturgases und des oberen Gases aus dem Reiniger 14 reformiert wird, um das Reduk­ tionsgas für das System zu erzeugen. Das Reduktionsgas, das grundsätzlich aus Wasserstoff und Kohlenstoffmonoxid be­ steht, wird durch ein Rohr 38 aus dem Reformer entfernt, dann durch ein Überwachungsgerät 26 geleitet, welches die Temperatur des Gases mißt, und kann als Reaktion auf die Gastemperatur eingeschnürt werden, um einen Teil des Reduk­ tionsgases durch ein Rohr 28, einen Gaskühler 24 und ein Rohr 30 in ein Rohr 39 abzuleiten, in dem gekühltes Gas mit dem heißen Gas gemischt wird, um ein temperiertes Redukti­ onsgas zu bilden, und wird dann in das endgültige, zirkulie­ rende, fluidisierbare Bett 54 eingeführt. Dieses Gas verläßt das zirkulierende, fluidisierende Bett durch ein Rohr 62, von dem es in das Zyklon 52 läuft, welches die schweren Par­ tikel, wie z. B. die feinen Eisenoxidkörner aus der Einheit schleudert, wo deren Gewicht dieselben aus dem Gasstrom zieht, wobei sie auf den Boden des Zyklons fallen und in ein Rohr 63 austreten, in dem sie mit den feinen Partikeln aus dem vorgeschalteten, zirkulierenden fluidisierbaren Bett 50 durch ein Rohr 66 gemischt werden. Feine Körner aus dem Rohr 68 betreten das endgültige, zirkulierende, fluidisierbare Bett 54 zur endgültigen Reduktion. Schließlich verlassen die reduzierten feinen Eisenkörner das zirkulierende, fluidi­ sierbare Bett 54 durch ein Rohr 70 und werden in einer Heißbrikettiervorrichtung 71 agglomeriert, oder können ein­ fach für eine spätere Verarbeitung gesammelt werden.

Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Ansicht des zirkulierenden, fluidisierbaren Betts 54. Das Beschickungsrohr 68 enthält feine Eisenoxidkörner aus dem Zyklon 52 und aus beliebig vorgeschalteten, zirkulierenden, fluidisierbaren Betten und führt die feinen Körner in das zirkulierende, fluidisierbare Bett 54 ein. Das Reduktionsgas fließt aus dem Beschickungs­ rohr 39 in eine Gaszerstreuungskammer 92 im unteren Teil des zirkulierenden, fluidisierbaren Betts 54. Die Reduktionsgase laufen durch eine Platte 97, die Öffnungen enthält, aufwärts durch ein Bett von feinen Festkörper-Eisenoxid-Partikeln 78, mit einer ausreichenden Geschwindigkeit, daß sich die Parti­ kel voneinander trennen und in einem fluidartigen Zustand frei getragen werden. Im fluidisierten Zustand ist die ge­ samte Fluidreibungskraft der Partikel gleich oder größer als das effektive Gewicht des Betts. Dies liefert einen intensi­ ven Kontakt zwischen den Festkörpern und dem Gas mit hohen Wärmeübertragungsraten und gleichmäßigen Temperaturen in dem Bett. Dieses Verfahren bewirkt die Reduktion von feinen Ei­ senoxidkörnern in Eisen, Wasser (Dampf) und Kohlenstoffdi­ oxid. Das Reduktionsgas verläßt das Bett und einige feine Eisenoxidpartikel verlassen das zirkulierende, fluidisierba­ re Bett 54 durch das Gasaustrittsrohr 62 und werden in das Zyklon 52 befördert. Das Zyklon 52 schleudert das Reduk­ tionsgas und die feinen Eisenoxidpartikel auf eine zentrifu­ gale Art und Weise, wodurch sich die feinen Eisenoxidparti­ kel von dem Reduktionsgas trennen und durch ein Partikelaus­ trittsrohr 88 und in das Rohr 68 fallen, von dem aus sie in das zirkulierende, fluidisierbare Bett 54 zurückgeführt wer­ den. Das zurückbleibende Reduktionsgas mit einer kleinen Menge mitgerissener feiner Körner verläßt das Zyklon durch ein Rohr 86.

Die feinen Eisenoxidpartikel betreten das System durch das Beschickungsrohr 68 entweder von einem vorherigen, zirkulie­ renden, fluidisierbaren Bett oder von der Trennvorrichtung 8, die in Fig. 1 gezeigt ist. Wenn mehr Partikel dem Fluid­ artigen Zustand 78 hinzugefügt werden, wird eine Anzahl von Partikeln aus dem Schwebezustand fallen, um am Boden des zirkulierenden, fluidisierbaren Betts 54 gesammelt zu wer­ den. Diese Partikel werden nachfolgend für eine Agglomera­ tion durch ein Rohr 74 entfernt.

Obwohl in Fig. 1 die Reihe von zirkulierenden, fluidisierba­ ren Betten mit zwei zirkulierenden, fluidisierbaren Betten 50 und 54 gezeigt ist, ist es möglich, nur ein einziges zirkulierendes, fluidisierbares Bett oder beispielsweise sechs zirkulierende, fluidisierbare Betten zu verwenden. Die Anzahl der zirkulierenden, fluidisierbaren Betten, die in einer Reihe verwendet werden sollen, ist durch den Zeitbe­ trag bestimmt, den die feinen Partikel benötigen, um in dem fluidisierbaren Bett einen Schwebezustand zu erreichen, und den Zeitbetrag, den die feinen Körner benötigen, um das Sy­ stem zu durchqueren.

Es ist ferner möglich, daß mehr als ein Zyklon einem einzel­ nen zirkulierenden fluidisierbaren Bett zugeordnet wird. Dies gilt insbesondere für das letzte zirkulierende, fluidi­ sierbare Bett und die Zyklon-Anwendung vor dem Reiniger 16, wo es erwünscht ist, zu verhindern, daß feine Eisenoxidpar­ tikel den Reiniger betreten.

Ferner ist es möglich, die zirkulierenden, fluidisierten Betten ohne irgendeine Platte 97, die Öffnungen enthält, zu betreiben.

Aus dem Vorhergehenden wird ohne weiteres offensichtlich, daß die Erfindung ein verbessertes Verfahren und eine ver­ besserte Vorrichtung zum Erzeugen von direkt-reduziertem Eisen aus feinen Eisenoxidkörnern schafft. Wenn feine Körner direkt in den Schachtreduktionsofen eingeführt werden, wird zur Trennung von dem Gasstrom gegenwärtig die große Mehrheit der feinen Körner in den Reiniger herausgeblasen.

Diese Erfindung liefert die Verarbeitung feiner Körner in einer Reihe von zirkulierenden, fluidisierbaren Betten. Die­ se Konfiguration ermöglicht es, daß die feinen Körner effi­ zienter und ökonomischer gehandhabt und reduziert werden als es bisher möglich war.

Claims (14)

1. Vorrichtung für die Direktreduktion von feinen Eisen­ oxidkörnern, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• (a) eine Einrichtung zur Erzeugung eines Reduktions­ gases;
• (b) eine Quelle (10) von aus Partikeln bestehenden, feinen Eisenoxidkörnern;
• (c) eine Einrichtung (50, 54) zur Fluidisierung eines Betts der feinen Eisenoxidkörner mit dem Reduk­ tionsgas, um metallisierte feine Eisenkörner und verbrauchtes Reduktionsgas zu bilden;
• (d) eine Einrichtung (49, 68) zur Beförderung der fei­ nen Eisenoxidkörner zu der Fluidisierungseinrich­ tung;
• (e) eine Einrichtung (39) zur Beförderung des Redukti­ onsgases von der Einrichtung zur Erzeugung des Reduktionsgases zu der Fluidisierungseinrichtung;
• (f) eine Einrichtung (40, 48, 52) zur Trennung der Eisenoxidpartikel von dem Reduktionsgas;
• (g) eine Einrichtung (44, 46, 62) zur Beförderung des Reduktionsgases und der Eisenoxidpartikel von der Fluidisierungseinrichtung zu der Trenneinrichtung; und
• (h) eine Einrichtung (70) zur Sammlung der feinen me­ tallisierten Eisenkörner.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Fluidisierung eines Bettes fei­ ner Eisenoxidkörner ein zirkulierendes, fluidisierbares Bett ist.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einrichtung zur Trennung des Reduktionsgases von den feinen Eisenoxidkörnern ein Zyklon ist.

4. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisenoxidquelle aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Pellets, Klumpen, feinen Körnern und Gemischen derselben besteht, wobei die Vorrichtung ferner eine Einrichtung (8) zur Trennung von feinen Eisenoxidkör­ nern von den Eisenoxid-Pellets und -Klumpen aufweist.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Trennung der feinen Eisenoxid­ körner von den Eisenoxid-Pellets und -Klumpen ein Sieb ist.

6. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidisierungseinrichtung mehrere zirkulieren­ de, fluidisierbare Betten, die seriell verbunden sind, zur Direktreduktion von feinen Eisenoxidkörnern auf­ weist.

7. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner gekennzeichnet durch eine Einrichtung (12) zur Beförderung des verbrauchten Reduktionsgases zu der Einrichtung zum Erzeugen eines Reduktionsgases.

8. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner gekennzeichnet durch eine Einrichtung (71) zur Agglomeration der metalli­ sierten feinen Eisenkörner.

9. Vorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Agglomeration der metallisier­ ten feinen Eisenkörner eine Brikettiervorrichtung ist.

10. Verfahren zum Reduzieren von Eisenoxid aus einer Quelle von freien Körnern, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• (a) Erzeugen eines Reduktionsgases;
• (b) Fluidisieren eines Betts aus feinen Eisenoxidkör­ nern mit dem Reduktionsgas;
• (c) Reduzieren der feinen Eisenoxidkörner zu metalli­ sierten Eisenkörnern und Bilden eines teilweise verbrauchten Reduktionsgases;
• (d) Trennen der Eisenoxidpartikel von dem teilweise verbrauchten Reduktionsgas;
• (e) Entfernen des getrennten, teilweise verbrauchten Reduktionsgases; und
• (f) Agglomerieren der reduzierten, metallisierten, feinen Eisenkörner.

11. Verfahren zum Reduzieren von Eisenoxid aus einer Quelle von feinen Körnern gemäß Anspruch 10, ferner gekenn­ zeichnet durch folgenden Schritt:
Agglomerieren der reduzierten, metallisierten, feinen Eisenkörner.

12. Verfahren zum Reduzieren von Eisenoxid aus einer Quelle von feinen Körnern gemäß Anspruch 11 oder 12, ferner gekennzeichnet durch folgenden Schritt:
Reformieren des verbrauchten Reduktionsgases zu einem hohen Prozentsatz von Reduktionsmitteln.

13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß es nach dem Schritt (e) folgende Schritte aufweist:
Fluidisieren der getrennten Eisenoxidpartikel mit Re­ duktionsgas in einem weiteren Bett,
Reduzieren eines wesentlichen Teiles der Eisenoxidpar­ tikel zu metallisierten feinen Eisenkörnern und Bilden eines teilweise verbrauchten Reduktionsgases;
Trennen der Eisenoxidpartikel von dem teilweise ver­ brauchten Reduktionsgas; und
Wiederholen der Fluidisierungs-, Reduzierungs- und Trenn-Schritte, wenn es notwendig ist, um eine im we­ sentlichen vollständige Reduktion der Eisenoxidpartikel zu reduzierten, metallisierten, feinen Eisenkörnern zu bewirken.

14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Reduktionsgas durch das Reformieren des teil­ weise verbrauchten Reduktionsgases zu einem hohen Pro­ zentsatz von Reduktionsmitteln erzeugt wird.