DE3133893C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein direktes Gasreduktionsver­ fahren für Metallerze, bei dem feinteilige Erze mit heißen Reduktionsgasen, die hauptsächlich Wasserstoff und Kohlenmonoxid enthalten, behandelt werden. Die Erfindung ist besonders für die Herstellung von Schwamm­ eisen geeignet.

Das Reduktionsgas kann durch katalytische Reformierung von leichten Kohlenwasserstoffen und dergleichen mit Dampf, oder Kohlendioxid oder durch Teilverbrennung von Brennstoffen mit Sauerstoff oder auf andere bekann­ te Weise gebildet werden. Die Erfindung ist insbesondere auf ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Reduktion von Metallerzen unter Ver­ wendung eines katalytischen Reformers ausgerichtet, wobei wenigstens ein Teil des aus der Reduktionszone eines Bewegtbettreaktors abfließenden umgesetzten Reduktionsgases aufgearbeitet und in die Reduktions­ zone zurückgeführt wird und wobei der im Kreislauf geführte Gasstrom vor der Wiedereinführung in die Reduktionszone erhitzt wird.

Typische Gasreduktionssysteme, bei denen eine Direktre­ duktion in Bewegtbettreaktoren durchgeführt wird und wofür die vorliegende Erfindung besonders geeignet ist, werden in den US-PS 37 65 872, 37 79 741 und 42 24 057 beschrieben.

Nachdem in letzterer Zeit erfolgten enormen Anstieg der Brennstoffkosten kann die Lebensfähigkeit von tech­ nischen Verfahren ernstlich in Frage gestellt werden, wenn der Brennstoff nicht mit hohem Wirkungsgrad ausge­ nutzt wird. Da die bei einem Direktreduktionsverfahren verwendeten Reformer mit hohen Temperaturen betrieben werden müssen, um fortlaufend zu arbeiten und ein Re­ duktionsgas geeigneter Zusammensetzung zu bilden, kön­ nen solche Reformer, ohne jede Wärmewiedergewinnung, nur mit einem thermischen Nutzungsgrad von maximal etwa 50% betrieben werden.

Die Reformierungsreaktion von leichten Kohlenwasserstoffen und Naphthas findet in katalysatorgefüllten Rohren bei Temperaturen im Bereich von 600 bis 900°C statt. Die Katalysatorrohre befinden sich typischerweise in einer kreisförmigen Kammer, in welcher sie direkt erhitzt werden. Die gebildeten Verbrennungsgase treten aus der Kammer typischerweise bei Temperaturen von etwa 1000°C aus.

Um den Gesamtwirkungsgrad des Reformers zu erhöhen, hat man in der Vergangenheit soviel wie möglich der Wärmeenergie dieser Verbrennungsgase wiedergewonnen, z. B. indem man Wärmeaustauscher zum Vorerhitzen des zu­ geführten Gas-Wasserdampf-Reformiergemisches, um den für die Umsetzung benötigten Dampf zu erzeugen und um die Verbrennungsluft, die in den Brennern des Reformers benötigt wird, vorzuerhitzen, anwendete. Dadurch wird es möglich, den gesamten thermischen Wirkungsgrad des Reformers von einem Bereich von 80% auf maximal 90 oder 91% zu erhöhen. Wenn man jedoch so den thermischen Wirkungs­ grad des Reformers erhöht, wird ein Teil des Dampfes in Überschuß zu der für das Reduktionsverfahren benö­ tigten Menge erzeugt. Dieser wird als "Exportdampf" be­ zeichnet. Dieser Exportdampf kann zum Antreiben von Turbinen zur Erzeugung von mechanischer oder elektri­ scher Energie (z. B. für Antriebspumpen, Kompressormo­ toren und dergleichen) genutzt werden. Bei vielen Ein­ richtungen ist jedoch wegen der Zugänglichkeit anderer kostengünstigerer Energiequellen die Verwendung von Überschußwärme aus dem Reformer unter Bildung von Export­ dampf unerwünscht.

Es ist ein Merkmal dieser katalytischen Reformer, daß sie sehr empfindlich gegen Wärmeschock sind und daß sie in einem stationären Zustand betrieben werden sollten. Das Anfahren eines Reformers dauert üblicher­ weise 1 bis 3 Tage, Infolgedessen ist es äußerst wünschenswert, daß der Reformer während kurzzeitiger Verfahrensunterbrechungen nicht abgeschaltet werden muß.

Die andere wesentliche Quelle des Energieverbrauchs bei diesen Verfahren ist der Erhitzer, der zur Erhö­ hung der Temperatur des frischen Reduktionsgases und/ oder des im Kreislauf gefahrenen Reduktionsgases auf ein Niveau, das zur Reduktion des Erzes ausreicht, näm­ lich von 700 bis 1100°C und vorzugsweise auf 870 bis 950°C, verwendet wird. Die typische Austrittstemperatur des Abgases aus diesem getrennten Erhitzer wird norma­ lerweise im Bereich von 140°C bis 200°C und vorzugs­ weise bei etwa 160°C gehalten. Die Betriebsbedingungen des Erhitzers hängen von den jeweiligen Betriebsbe­ dingungen des Reaktors ab, die beispielsweise aufgrund einer Veränderung der Produktivität oder in der Art des zugeführten Eisenerzes variieren können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reduzieren von Metallerzen zu Metallteilchen mit weniger Gesamtbrennstoff als bisher erforderlich war, mit einer flexiblen Betriebsmöglich­ keit und mit einem hohen thermischen Wirkungsgrad zur Verfügung zu stellen.

Während es in der Vergangenheit für notwendig erachtet wurde, die Funktionen des Reformers und des Erhitzers zu trennen, wurde nun gefunden, daß man diese Funktio­ nen in einem solchen Maße kombinieren kann, daß man einen verbesserten thermischen Wirkungsgrad und eine Brennstoffeinsparung erzielt und trotzdem die Flexibi­ lität der unabhängigen Betriebsweisen, die zur Auf­ rechterhaltung von konstanten Betriebsbedingungen des Reformers erforderlich sind, beibehält, während die Veränderung des Betriebs des Erhitzers aufgrund der un­ terschiedlichen Anforderungen des Reaktors (einschließ­ lich der Stillegung) möglich sind.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, wie es im Anspruch 1 auf­ gezeigt ist, gelöst.

Die Teilintegrierung des Reformers und des Erhitzers wird erzielt, indem man die Abgase aus dem Reformer (typischerweise mit einer Temperatur von 650 bis 700°C) in den Erhitzer leitet. Dies vermindert die Brennstoff­ anforderungen des Erhitzers um eine Menge, die dem Wärme­ inhalt der Abgase aus dem Reformer entspricht. Eine un­ abhängig kontrollierbare Wärmequelle (Brenner) in dem Erhitzer spricht auf die Erfordernisse des Reaktors an und stellt den Unterschied der zum Erhitzen der dem Reak­ tor zugeführten Reaktionsgase benötigten Energie zur Verfügung. Da der Brenner in dem Erhitzer unabhängig von dem Brenner in dem Reformer ist, kann der Erhitzer stillgelegt werden und die Abgase aus dem Reformer kön­ nen vom Erhitzer durch einen getrennten Kamin, der stromaufwärts dem Erhitzer angebracht ist, abgelüftet werden. Dadurch wird eine kontinuierliche Betriebsweise des Reformers während eines tatsächlichen Abstellen des Erhitzers ermöglicht.

Diese Integrierung des Reformierofens und des Heizofens ergibt einen verbesserten thermischen Gesamtwirkungs­ grad von etwa 93%. Noch bedeutsamer ist jedoch, daß die Verminderung des Wärmegehaltes pro Zeiteinheit, der erforderlich ist, um die integrierten Öfen mit Brennstoff zu versorgen, im Gegensatz zu getrennten Öfen eine geschätzte Brennstoffeinsparung von annähernd 13% ergibt.

In der Beschreibung und den Zeichnungen werden bevor­ zugte Ausführungsformen der Erfindung und verschiedene vorgeschlagene Alternativen und Modifizierungen be­ schrieben.

Eine solche Modifizierung und Ausführungsform ist auf ein Verfahrensfließschema gerichtet, bei dem eine zweite unabhängig überwachte Heizeinheit vorgesehen ist, die mit dem integrierten Erhitzer- und Reformer­ system der vorerwähnten Art kooperiert. Diese zweite Heizeinheit kann als funktionelle separate Heizquelle ausgestaltet sein mit einer Wärmeerzeugung, die so aus­ gewählt ist, daß sie wirksam die in dem integrierten Erhitzer- und Reformersystem erzeugte Wärme ergänzt. Auf diese Weise kann man die Kapitalkosten im Gesamt­ system erheblich vermindern und gleichzeitig die Verfah­ renseffizienz beibehalten und eine verbesserte Fle­ xibilität und Zuverlässigkeit beim Ausfallen eines Er­ hitzers erzielen. Darüber hinaus ist eine koordinierte Verfahrenstechnik, welche einen zweiten unabhängig überwachten Erhitzer anwendet, von erheblicher Bedeu­ tung, wenn man sie zur Verbesserung von Festbett- oder Bewegtbett-Direktreduktionsanlagen, die bereits mit ge­ trenntem Reformer und Erhitzer in Betrieb sind, anwen­ det, indem man den getrennten Erhitzer beibehält und den bisherigen Reformer durch eine integrierte Heiz- und Reformiereinheit der vorher beschriebenen Art mit erhöhter Kapazität ersetzt.

Fig. 1 zeigt ein Fließschema für das erfindungs­ gemäße Verfahren.

Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform, die auf die Verwendung eines zusätzlichen Erhitzers bei einer integrierten Heiz- und Reformier­ einheit gemäß Fig. 1 gerichtet ist.

Obwohl die nachfolgende Beschreibung auf die Reduktion von Eisenerz zu Schwammeisen gerichtet ist, ist es für den Fachmann selbstverständlich, daß das direkte Gasreduktionssystem auch auf die Reduktion von anderen Metallerzen als Eisenerz anwendbar ist.

In Fig. 1 bedeutet die Bezugsziffer 10 einen Bewegt­ bett-Reduktionsreaktor mit stehendem Schacht mit einer Reduktionszone 12 im oberen Teil und einer Kühlzone 14 im unteren Teil des Reaktors. Zu reduzierendes Eisen­ erz tritt am Kopf des Reaktors durch den Einlaß 16 ein und fließt durch die Reduktionszone 12, wo es durch das aufwärtsfließende heiße Reduktionsgas redu­ ziert wird. Das reduzierte Eisenerz fließt dann nach unten durch die Kühlzone 14 aus dem Reaktor durch den Auslaß 18.

Die Reduktion des Eisenerzes wird durch ein Reduktions­ gas bewirkt, das sich hauptsächlich aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff zusammensetzt und das in dem Re­ former 30 erzeugt wird. Naturgas aus einer Quelle 40 fließt durch einen Mengenregler 42 und eine Leitung 44 und wird dann in einen Teil aufgeteilt, der durch eine Leitung 46 zum Ort der Verwendung geführt, bei­ spielsweise als Heizgas, und der Rest des Naturgases fließt durch Leitung 48, in welcher es mit Wasserdampf aus Leitung 49 vermischt wird. Das Gemisch aus Naturgas und Wasserdampf fließt durch die Leitung 50 und wird in den Heizrohren 52 vorerwärmt und anschließend fließt das erwärmte Gemisch durch die Leitung 54 in katalysatorgefüllte Rohre 56, wo das Naturgas und Wasser­ dampf unter Erzeugung eines Reduktionsgases aus haupt­ sätzlich Wasserstoff und Kohlenmonoxid reformiert wird. Das heiße Reduktionsgas verläßt die katalysatorgefüll­ ten Rohre 56 durch die Leitung 58 mit einer Temperatur im Bereich von 700 bis 1000°C. Das Gemisch aus Naturgas und Wasserdampf kann in dem Reformer 30 nach folgender Gleichung

CH₄ + H₂O→3H₂ + CO

reformiert werden.

Der Reformer 30 ist so gebaut, daß dessen Betrieb mit dem der Heizeinheit 80 überwachbar integriert wer­ den kann. Dazu ist der Reformer 30 mit einer Kreis­ kammer 32, enthaltend die katalysatorgefüllten Roh­ re 56, einer ersten Konvektionskammer 34 und einem Abgaskamin 36 ausgerüstet. Wärme wird in den Reformer 30 mittels des Brenners 38 zugeführt. Naturgas wird in den Reformer 30 mit den Verbrennungsprodukten der ersten Konvektionskammer 34 mit einer Tempera­ tur von 800 bis 1200°C verbrannt. Die Verbrennungspro­ dukte oder das Abgas fließen durch die Konvektionskammer 34 in den Eingang der Heizein­ heit 80. Die Abgastemperatur am Einlaß der Heizeinheit 80 liegt im Bereich von etwa 500 bis 1000°C und vorzugs­ weise 650 bis 700°C. Die Heizeinheit 80 enthält eine zweite Konvektionskammer 82, die in Verbindung mit einem Abgaskamin 84 über ein Gebläse 86 steht. Ein Ab­ gaskamin 36 dient dazu, die heißen Abgase aus dem Reformer 30 unter Umgehung der Heizeinheit 80 an die Atmosphäre abzugeben. Wird der Betrieb der Heiz­ einheit 80 unterbrochen, so wird die Drosselklappe 37 so gestellt, daß die heißen Abgase aufgeteilt und durch den Abgaskamin 36 abgelüftet werden, während der Reformer 30 in konstantem Betrieb gehalten wird.

Die durch die Leitung 58 strömenden Reduktionsgase mit etwa 20 bis 25 Vol.-% Wasser passieren einen Abhitzkes­ sel 60, einen Wärmeaustauscher 62 und einen Kühler 64, in welchem das in dem Reduktionsgas enthaltene Wasser kondensiert wird. Das verhältnismäßig trockene, unge­ fähr 1% Wasser enthaltende und gekühlte Reduktionsgas strömt durch die Leitung 66 und wird mit dem Reaktorgas­ abfluß aus der Reduktionszone des Reaktors 10 ver­ eint.

Im Reaktor 10 wird, wie vorher erwähnt, die Reduktion des Erzes mittels des Reduktionsgases vorgenommen, das hauptsächlich aus Kohlenmonoxid und Wasser besteht und das in der Heizeinheit 80 auf eine Temperatur von etwa 750 bis 1000°C erwärmt und durch die Leitung 100 in den Reaktor 10 geleitet wird. Nach dem Einführen in den Reaktor fließt das heiße Reduktionsgas aufwärts durch das feinteilige Eisenerz in der Reduktionszone 12 und reduziert das Erz zu Schwammeisen. Das am oberen Teil des Erzbettes in der Reduktionszone 12 austretende Gas verläßt den Reaktor durch die Leitung 102 und fließt durch den Kühler 104, wo es gekühlt und durch Direkt­ kontakt mit Kühlwasser entwässert wird.

Das gekühlte und entwässerte Reduktionsgas verläßt den Kühler 104 durch die Leitung 106 und wird dann in einen Teil aufgeteilt, der durch die Leitung 108 an eine geeignete Aufbewahrungsstelle oder einer Verwendung zugeführt wird, z. B. als Brenngas. Der Rest des Reduk­ tionsgases fließt durch die Leitung 106 und die Lei­ tung 110 zu einer Pumpe 112 und wird dort durch die Leitung 114 in eine CO₂-Entfernungseinheit 116 zur Entfernung von CO₂ aus dem Reaktor abgepumpt. Das aufgearbeitete Reduktionsgas fließt dann durch die Leitung 118 zu einer Stelle, an welcher es mit dem Ergänzungs-Reduktionsgas, das durch die Leitung 66 vom Kühler 64 kommt, vermischt wird.

Das Gemisch aus Reaktorabstrom und Ergänzungsreduktionsgas fließt durch die Leitung 120 in die Heizeinheit 80, wo es in den Heizrohren 81 in der Konventionskammer 82 erhitzt wird. Wärme wird der Heizeinheit 80 durch die unabhängig kontrollierte Wärmequelle 88, die durch die Kontrolleinrichtung 90 gesteuert wird, zugeführt. Auf diese Weise fließt ein erheblicher Teil des Reduktionsgases in eine Reduktions­ schleife, die aus der Reduktionszone 12, Leitung 102, Kühler 104, Lei­ tungen 106 und 110, Pumpe 112, Leitung 114, CO₂-Entfer­ nungseinheit 116, Leitungen 118 und 120, Heizeinheit 80 und Lei­ tung 100 gebildet wird. Dieser Schleife wird Ergänzungsreduk­ tionsgas durch die Leitung 66 aus dem Reformer 30 zugeführt, das mit dem Reaktorabgas aus Leitung 118 kombiniert wird und durch die Leitung 120 zur Heiz­ einheit 80 strömt. Wie in der Zeichnung gezeigt wird, ist die Leitung 108 mit einem Gegendruckventil 109 ausge­ rüstet, um im Reaktor den gewünschten Druck aufrecht­ zuerhalten.

Die Kühlzone 14 bildet ebenso wie die Reduktionszone 12 einen Teil der Gasflußschleife. Kühlgas tritt am Boden der Kühlzone durch die Leitung 122 und fließt aufwärts durch die Kühlzone 14 zu einem Auslaßpunkt in die Leitung 124 zu einem Kühler 126, wo es gekühlt und entwässert wird und dann durch die Leitung 128 einer Umwälzpumpe 130 zugeführt wird, mittels welcher es durch die Leitung 132 zurück in die Leitung 122 gepumpt wird.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform wird, weil dort das grundsätzliche Reduktionsverfahren, wie es in Fig. 1 beschrieben wird, gleich ist, die folgende Beschreibung hauptsächlich auf die wesentlichen Unter­ schiede bei den jeweiligen Ausführungsformen gerichtet. Weiterhin ist darauf hinzuweisen, daß die in Fig. 2 gezeigten aber hier nicht näher erläuterten Vorrichtungen ähnlich oder identisch den entsprechenden Vorrichtungen, wie sie in Fig. 1 erläutert wurden sind.

Die Reduktion des Eisenerzes wird mittels eines Reduk­ tionsgases, das hauptsächlich aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff besteht und das in den Reformierer wie vorher für das Verfahrensschema in Fig. 1 beschrieben wurde, erzeugt wurde, durchgeführt. Heißes Reduktions­ gas wird durch die Leitung 200 in den Reaktor einge­ spritzt und fließt aufwärts durch das feinteilige Eisen­ erz in der Reduktionszone 219, wo es das Erz zu Schwamm­ eisen reduziert. Das Gas am Kopf des Erzbettes in der Reduktionszone 219 verläßt den Reaktor durch die Lei­ tung 202 und strömt durch einen Kühler und erforderli­ chenfalls durch eine CO₂-Entfernungseinheit, wie sie in Fig. 1 beschrieben wird. Das Reduktionsgas das aus dem Kühler und der CO₂-Entfernungseinheit und angeschlos­ senen Vorrichtungen austritt, fließt durch die Lei­ tung 204 und wird mit frischem Ergänzungs-Reduktions­ gas, das in dem Reformer 230 reformiert wurde und von dem Kühler 264 in und durch die Leitung 206 unter Bildung eines kombinierten Gasstromes in Leitung 208 fließt, vereint. Ein Teil des durch die Leitung 208 fließenden Gasstromes strömt in und durch Leitungen 210 durch die Heizrohre 212, die sich in der Heizein­ heit 220 befinden. Der restliche Teil des durch die Lei­ tung 208 fließenden Gases strömt in und durch die Leitung 214 und wird in die Heizrohre 216 in der Heiz­ einheit 280 (die so entworfen ist, daß sie mit dem Reformer 230 ähnlich wie in dem in Fig. 1 beschriebenen integrierten System, koordiniert) einge­ spritzt.

Das durch die Heizeinheit 280 strömende Gas wird darin erwärmt und tritt durch die Leitung 218 aus. In gleicher Weise wird das durch die Heizrohre 212 strömende Gas erwärmt und verläßt die Heizeinheit 220 durch die Lei­ tung 221. Die durch die Leitungen 218 und 221 strömen­ den erwärmten Gase werden vereint und in die Heizein­ heit 220 durch die Leitung 222 eingespritzt und steuer­ bar in den Heizeinheiten 224 und 226 mittels einer in der Heizeinheit 220 befindlichen unabhängig kontrollier­ baren Wärmequelle (Brenner) 223 erwärmt. Der kombi­ nierte Gasstrom verläßt die Heizeinheit 220 durch die Leitung 200 und wird in den Reaktor durch die Leitung 200 zurückgeführt.

Die relativen Mengen der in den Heizeinheiten 220 und 280 den jeweils hindurchströmenden Gasströmen abgegebene Wärme kann mittels der unabhängig kontrollierbaren Wärme­ quelle (Brenner) variabel gesteuert werden. In Abhängigkeit von den verschiedenen Verfahrensbedingungen kann es wün­ schenswert sein, den Wärmebedarf in der Ergänzungsheiz­ einheit 220 auf einem Minimum zu halten oder es kann vorteilhaft sein, die Menge der in der Heizeinheit 280 erzeugten Wärme zu vermindern. Unabhängig von der in den jeweiligen Heizeinheiten zugeführten Wärme soll die Temperatur des Reduktionsgases, welches durch den Reak­ tor durch die Leitung 200 im Kreislauf gefahren wird, im Bereich von 750 bis 1000°C liegen.

Claims (8)

1. Verfahren zum Reduzieren von feinteiligen Metall­ erzen zu Schwammetall, bei dem man ein heißes Re­ duktionsgas, das hauptsächlich aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff besteht, durch die Masse des Erzes in einem Reaktor leitet, das aus dem Reaktor ab­ strömende Gas entwässert, wenigstens einen Teil des abströmenden Gases in den Reaktor unter Bil­ dung einer Reduktionsgasschleife zurückführt, ein kohlenwasserstoffhaltiges Gas in einem katalyti­ schen Reformer bei erhöhter Temperatur unter Bil­ dung eines Ergänzungs-Reduktionsgases reformiert, Wasser aus dem Ergänzungsgasstrom entfernt und ihn in die Reduktionsgasschleife einführt, einen anderen Brennstoff unter Bildung von heißen Verbrennungs­ produkten zum Erwärmen des Gases in dem Reformer verbrennt und die den Reformer verlassenden heißen Verbrennungsprodukte in Wärmeaustauschbeziehung mit wenigstens einem Teil des Ergänzungs- und zurück­ geführten Gases unter Erhitzung desselben bringt, dadurch gekennzeichnet, daß die Er­ gänzungs- und in Kreislauf geführten Gase zum Teil durch Wärme, die durch die abfließenden Verbrennungs­ produkte aus dem Reformer (30, 230) und zum Teil durch Wärme, die von einer unabhängig kontrollierten Wärmequelle (88, 223) erzeugt wird, erwärmt werden.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das abströmende Heizgas aus dem Reformer (30) durch die unabhängig kontrollier­ bare Wärmequelle (88) vor der Verwendung zum Erwärmen des Ergänzungsgases und des zurückgeführten Gases er­ hitzt wird.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein erster Teil des Gemisches aus Ergänzungsgas und zurückgeführtem Gas mittels des abfließenden Heizgases aus dem Reformer (230) und ein zweiter Teil des Gemisches aus Ergänzungsgas und zurück­ geführtem Gas von der unabhängig kontrollierbaren Wärmequelle (223) erwärmt wird.

4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der zweite Teil des Gemisches aus Ergänzungsgas und zurückgeführtem Gas zunächst in eine Heizeinheit (220) mit der unabhängig kontrollier­ baren Wärmequelle (223) eingeführt wird und dann mit dem ersten Teil vermischt wird und daß die Mischung in die Heizrohre (226) eingeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man aus dem im Kreislauf geführten Gas Kohlendioxid entfernt.

6. Vorrichtung zum Reduzieren von feinteiligen Metall­ erzen zu Schwammetall mit einem Reaktor mit einer Reduktionszone, in welchem das Metallerz durch heiße Reduktionsgase aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff re­ duziert wird, einem Gaseinlaß und Gasauslaß, die sich an den gegenüberliegenden Enden der Reduktionszone befinden, einer äußeren Leitung, die den Einlaß und den Auslaß verbindet, zur Kreislaufführung des Reaktor­ abgases, einschließlich einer Einrichtung zum Entfernen von Wasser, einem katalytischen Reformer, der durch Reformierung von kohlenwasserstoffhaltigem Gas in der Lage ist, Ergänzungsreduktionsgase zu produzieren, Einrichtungen zum Entfernen von Wasser aus dem Ergänzungsreduktions­ gas, Brennereinrichtungen für die Erzeugung von heißen Verbrennungsgasen für die Reformierung und einen Wärme­ austauscher zur Aufnahme der verbrauchten Heizgase aus dem Reformer, in welchem diese mit wenigstens einem Teil des Ergänzungsreduktionsgases und des im Kreislauf geführten Gases in Wärmeaustauschbeziehung tritt, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine unabhängig kontrollierbare Wärme­ quelle (88, 223) zum weiteren Erhitzen des Gemisches aus Ergänzungsreduktionsgas und Kreislaufgas vorgesehen ist.

7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Umgehungseinrichtung (36, 37) vorgesehen ist, durch welche die verbrauchten Heizgase aus dem Reformer, bevor sie den Wärmeaustauscher er­ reichen, bei Unterbrechung des Betriebes der Heizeinheit (80) abgelüftet werden.

8. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die äußere Leitung eine Kohlen­ dioxidentfernungseinheit (116) einschließt.