KR19990051993A - 유동층을 이용한 용융선철 및 환원철 제조장치 및 용융선철 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분철광석을 원료로 사용하여 용융선철, 또는 직접환원철을 제조하는 장치및 용융선철을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 환원가스를 제조하는 연료로서 석탄을 사용하고 원료로서 분철광석을 직접 사용하여 단순하고 효율적으로 용융선철 또는 환원철을 제조하는 장치및 방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.

본 발명은 석탄을 연료로 직접 사용하여 용융선철을 제조하는 장치에 있어서, 용융가스화로에서 발생된 고온의 환원가스를 먼저 상단의 유동층 석회석 소성로에 보내 석회석을 소성하고, 이 환원가스는 철광석 환원을 위한 제2 유동층환원로로 공급되어 직접환원철을 제조하고,그 배가스는 제2유동층환원로 상단의 제1 유동층환원로로 공급되어 분철광석을 예열 및 예비환원 하도록 구성되는 환원철의 제조장치및 상기 환원철의 제조장치에서 소성된 석회석및 최종환원된 환원철을 용융가스화로에 공급하여 용융선철을 제조하도록 구성되는 용융선철의 제조장치및 이를 이용한 용융선철의 제조방법을 그 요지로 한다.

Description

유동층을 이용한 용융선철 및 환원철 제조장치및 용융선철 제조방법

본 발명은 분철광석을 원료로 사용하여 용융선철, 또는 직접환원철을 제조하는 장치및 용융선철을 제조하는 방법에 관한 것이다.

원료인 광석과 석탄을 전처리작업 없이 직접사용하여 용선을 생산하는 대표적인 용융환원법으로는 미국특허 제4,978,387 호를 들 수 있다.

상기 미국특허 제 4,978,387 호에 제시된 방법은 원철광석과 일반석탄을 직접 사용하므로서 다른 제선공정인 고로공정과 비교하여 볼 때 소결공정 및 코우킹공정 등 원료 전처리공정을 생략하여 공정 및 설비의 단순화를 달성 할 수 있는 것이다.

상기 미국특허 제 4,978,387 호에 제시된 방법을 수행하기위한 장치는 도1에 나타난 바와같이, 석탄의 가스화와 환원광의 용융을 담당하는 용융가스화로(310), 용융가스화로에서 발생된 환원가스를 사용하여 철광석을 간접환원시키는 충진층식 예비환원로(332) 및 기타부대설비로 구성되어 있다.

상기 부대설비로는 사이클론(311),리사이클링장치(312),용융연소장치(313)및 수집진장치(333,334)등을 들 수 있다.

용융가스화로(310)에서는 석탄을 가스화하여 철광석의 간접환원에 필요한 환원성가스를 제조하며 아울러 이때 발생한 열을 이용하여 예비환원로(332)에서 간접환원된 환원철을 용융시킨다. 한편, 예비환원로(332)는 용융가스화로(310)에서 생성된 환원가스를 사용하여 원철광석 및 부원료를 간접환원시키고, 생성된 환원철은 연속적으로 배출되어 용융가스화로(310) 상부로 장입된다.

그러나 상기방법은 일정한 크기 이상의 정립원료 (8-35mm)만을 사용하여야 하므로 원료상 사용 제약이 있다. 즉 세계 철광석의 생산량 중 약 80% 이상이 8mm 이하의 분광이므로 상기 공정은 소량만이 생산되는 괴광석 또는 고가의 펠렛을 사용하여야 하는 문제점이 있다.

한편, 분철광석을 원료로 사용하여 직접환원철을 제조하는 방법으로서는 미국특허 제5,192,486 을 들 수 있다.

상기의 공정을 수행하기 위한 장치는 연소로(447)에서 승온된 공기 열풍으로 철광석을 예열하는 유동층식 예열로(444), 3단의 환원로(441,442,443) , 환원가스 제조용 가스개질로(445)와 이를 승온시키는 열교환장치(446),가스청정장치(449,450)및 브릿케팅설비(416)로 구성되어져 있다. 가스개질로(445)는 천연가스를 개질하여 철광석 환원에 필요한 환원가스를 만들고 이를 열교환장치(446)로 승온시킨 후 최종환원로(441)로 공급된다. 환원가스는 계속하여 순차적으로 제2 예비환원로(442)와 제1예비환원로(443)을 통과한 후 가스청정장치(449)를 거쳐 청정화된 환원가스는 열교환장치(446)를 거쳐 승온된 후 재순환된다. 분철광석은 예열로에 장입되어 예열된 후 순차적으로 제1예비환원로(443), 제2예비환원로(442), 최종환원로(441)를 거쳐 환원되고 환원철은 브리켓팅설비(416)로 괴성화 되어 환원철 브리케트가 만들어진다.

상기의 공정은 천연가스를 연료로 사용하며 4단의 유동층로가 필요하다는 등 설비의 구성이 매우 복잡하여 초기 설비투자비가 클 뿐만 아니라 조업 또한 복잡하다는 문제점이 있다.

이에, 본 발명은 환원가스를 제조하는 연료로서 석탄을 사용하고 원료로서 분철광석을 직접 사용하여 단순하고 효율적으로 용융선철 또는 환원철을 제조하는 분철광석을 사용하여 용융선철을 제조하는 장치및 방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 용융선철을 제조하는 장치의 개략도

도 2는 종래의 환원철을 제조하는 장치의 개략도

도 3은 본 발명에 부합되는 용융선철을 제조하는 장치의 개략도

도 2는 본 발명에 부합되는 환원철을 제조하는 장치의 개략도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

11 .... 용융가스회로

12 .... 유동층 소성로

13 .... 제2 유동층환원로

14 .... 제1 유동층환원로

15 .... 수집진장치

16 .... 브리켓트장치

본 발명은 석탄을 연료로 직접 사용하여 용융선철을 제조하는 장치에 있어서, 용융가스화로에서 발생된 고온의 환원가스를 먼저 상단의 유동층 석회석 소성로에 보내 석회석을 소성하고, 이 환원가스는 철광석 환원을 위한 제2 유동층환원로로 공급되어 직접환원철을 제조하고,그 배가스는 제2유동층환원로 상단의 제1 유동층환원로로 공급되어 분철광석을 예열 및 예비환원 하도록 구성되고, 소성된 석회석및 최종환원된 환원철은 용융가스화로에 공급되어 용융선철이 제조되도록 구성되는 용융선철의 제조장치에 관한 것이다.

또한,본 발명은 석탄을 연료로 직접 사용하여 환원철을 제조하는 장치에 있어서, 용융가스화로에서 발생된 고온의 환원가스를 먼저 상단의 유동층 석회석 소성로에 보내 석회석을 소성하고, 이 환원가스는 철광석 환원을 위한 제2 유동층환원로로 공급되어 직접환원철을 제조하고,그 배가스는 제2유동층환원로 상단의 제1 유동층환원로로 공급되어 분철광석을 예열 및 예비환원 하도록 구성되어 환원철을 제조하는 장치에 관한 것이다.

또한,본 발명은 상기 용융선철 제조장치를 이용하여 용융선철을 제조하는 방법에 관한 것이다.

이하, 도면을 통해 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 용융선철 제조장치의 일례가 도3에 나타나 있다.

도3에 나타난 바와같이, 본 발명의 용융선철제조장치(100)는 석탄의 가스화와 환원광석의 용융이 일어나는 용융가스화로(11); 용융가스화로(11)에서 발생된 배가스를 이용하여 석회석을 소성하는 유동층소성로(12); 분상의 철광석을 간접환원하는 제2 유동층환원로(13); 분철광석을 예열하고 예비환원하는 제1 유동층환원로(14); 상기 용융가스화로(11)에서 발생된 환원가스중의 더스트를 더스트리사이클링장치(112)로 보내고 미분더스트와 분리된 배가스를 상기 유동층소성로(12)에 공급하는 더스트사이클론(111); 상기 용융가스화로(11)에 장착되어 상기 더스트 리사이클링장치(112)에서 받은 미분더스트를 용융가스화로(11)에 분사시키는 용융연소장치(113);및 각 유동층로(12, 13, 14)의 배가스중의 미분 더스트를 집진하여 각 유동층로로 재순환시키는 순환사이클론들(121, 131, 141)를 포함하고,

바람직하게는,상기 제1 유동층환원로(14)의 제1순환 사이클론(141)에서 배출되는 배가스를 공급받아 잔여 더스트를 집진하고 냉각하는 수집진장치(15);및/또는 바람직하게는,제2 유동층환원로(13)와 제1 유동층환원로(14)의 전단에 위치하며 산소를 불어넣어 환원가스의 온도를 조절하는 기능을 갖는제2 가스승온로(132)와 제1 가스승온로(142)를 추가로 포함하여 구성된다.

상기 제1 유동층환원로(14)에는 분철광석및 부원료를 공급받기 위한 원료공급관(14f)이 연결되어 있다. 제1 유동층환원로(14)는 제1 환원철배출관(14a)을 통해 제2 유동층환원로(13)와 광석소통관계로 연통되어 있고, 또한 그 저부에 연결되는 제1 가스공급관(14b)을 통해 제2 유동층환원로(13)와 가스소통관계로 연통되어 있으며, 그 상부에는 배가스를 배출하기 위한 제1배가스배출관(14c)이 연결되어 있으며,이 배가스배출관(14c)은 제1순환사이클론(141)과 연통되어 있다.

또한 상기 제1 유동층환원로(14)는 제1 더스트순환관(14d)을 통해 제1순환사이클론(141)과 더스트 소통관계로 연통되어 있다.

상기 수집진장치(15)는 제2배가스배출관(14e)을 통해 제1순환사이클론(141)과 연통되어있다.

상기 제2 유동층환원로(13)은 재2 환원철배출관(13a)을 통해 상기 용융가스화로(11)와 연통되어 있고, 또한 그 저부에 연결되는 제2 가스공급관(13b)을 통해 유동층소성로(12)와 가스소통관계로 연통되어 있으며, 그 상부에는 배가스를 배출하기 위한 제3배가스배출관(13c)이 연결되어 있고,이 배가스배출관(13c)은 제2순환사이클론(131)과 연통되어 있다.

상기 제2순환사이클론(131)에는 상기 제1 가스공급관(14b)과 연결되어 미분 더스트가 분리된 배가스를 제1 유동층환원로(14)에 공급하는 제4배가스배출관(13e)이 연결되어 있으며, 상기 제1 가스공급관(14b)과 제4배가스배출관(13e)의 연결부위에는 제1 가스승온로(142)를 구비시키는 것이 바람직하다.

또한 상기 제2 유동층환원로(13)는 제2 더스트순환관(13d)을 통해 제2순환사이클론(131)과 더스트 소통관계로 연통되어 있다.

상기 유동층소성로(12)에는 석회석공급원(도시되어 있지않음)에 연결되어 석회석을 로내로 공급하기 위한 석회석 공급관(12f)및 소성된 생석회를 배출하기위한 생석회배출관(12a)이 연결되어 있으며, 이 생석회배출관(12a)은 제2환원철배출관(13a)과 연통되어 있다.따라서, 상기 유동층소성로(12)는 생석회배출관(12a)와 제2환원철배출관(13a)을 통해 상기 용융가스화로(11)와 연통된다.

또한, 상기 유동층소성로(12)는 그 저부에 연결되는 제3 가스공급관(12b)을 통해 더스트사이클론(111)과 가스소통관계로 연통되어 있으며, 그 상부에는 배가스를 배출하기 위한 제5배가스배출관(12c)이 연결되어 있으며,이 제5 배가스배출관(12c)은 제3순환사이클론(121)과 연통되어 있다.

상기 제3순환사이클론(121)에는 상기 제2 가스공급관(13b)과 연결되어 미분 더스트가 분리된 배가스를 제2 유동층환원로(13)에 공급하는 제6배가스배출관(12e)이 연결되어 있으며, 상기 제2 가스공급관(13b)과 제6배가스배출관(12e)의 연결부위에는 제2 가스승온로(132)를 구비시키는 것이 바람직하다.

또한 상기 유동층소성로(12)는 제3 더스트순환관(12d)을 통해 제3순환사이클론(121)과 더스트 소통관계로 연통되어 있다.

상기 용융가스화로(11)에는 환원가스배출관(11a)이 연결되어 있고,이 환원가스배출관(11a)은 상기 더스트사이클론(111)과 연통되어 있으며,따라서,상기 용융가스화로(11)는 가스소통관계로 상기 더스트사이클론(111)과 연통된다.

상기 더스트 리사이클링장치(112)는 하부에 연결되어 있는 분체배출관(11b)을 통해 상기 더스트사이클론(111)과 연통되고, 분체취입관(11c)을 통해 상기 용융가스화로(11)측부에 장착되어 있는 용융연소장치(113)에 연결된다.

본 발명의 환원철 제조장치의 일례가 도4에 나타나 있다.

도4에 나타난 바와같이, 본 발명의 환원철제조장치(200)는 도3에 도시된 용융환원장치(100)에 있어서, 제2 유동층환원로(13)의 제2환원철배출관(13a)을 용융가스화로(11)에 연결하지 않고 외부로 배출하거나,또는 환원철브리켓트를 제조하는 브리켓팅장치(16)와 연통되도록 하여 구성된다.

또한, 본 발명이 적용될 수 있는 환원철제조장치(200)는 도3에 도시된 용융환원장치(100)에 있어서, 제2 유동층환원로(13)의 제2환원철배출관(13a)을 용융가스화로(11)에 연결하지 않고 외부로 배출하거나,또는 환원철브리켓트를 제조하는 브리켓팅장치(16)와 연통되도록 하면서,유동층소성로(12)에서 소성된 생석회의 일부를 상기 브리켓팅장치(16)로 공급하기 위한 생석회공급관(12g)을 유동층소성로(12)와 브리켓팅장치(16)사이에 설치하여 구성된다.

이하 본 발명의 용융선철제조장치및 환원철제조장치를 사용하여 용융선철및환원철을 제조하는 방법에 대하여 설명한다.

먼저 원료인 입도가 직경 8mm 이하인 분철광석및 부원료는 제1 유동층환원로(14)로 장입된다. 제1 유동층환원로(14)에서는 장입된 분철광석이 제2 유동층환원로(13)을 통과하여 공급된 환원가스에 의하여 승온되고 또한 예비환원된다. 이때 유동층의 온도는 최소 700℃이상 800℃이하로 유지하는 것이 바람직하다. 이는 분철광석이 헤마타이트(hematite; Fe₂O₃)상으로부터 마그네타이트( magnetite; Fe₃O₄)상으로 전환되는 것을 방지하기 위하여 필요한 조건이다. 즉 650℃ 이하의 온도에서는 철광석인 hematite는 magnetite 상으로 전환된 후 환원되며 magnetite상이 형성되어 안정되면 환원속도가 줄어들어 완전환원에 필요한 시간이 길어져, 가스이용율이 낮아지고 이로 인해 연료비가 늘어나기 때문이다. 유동층 온도를 800℃이상 높게 유지하기 위해서는제1 가스승온로(142)에서 공급되는 산소가 증가할 뿐만 아니라 공급되는 가스의 온도가 지나치게 높아져 스티킹 등의 문제를 유발할 위험이 커지므로 바람직하지 못하다. 가장 적절한 유동층 온도는 사용하는 분철광석의 종류에 따라 달리지나 780℃내외, 즉 약 750℃-800℃의 범위가 적절하며, 공급가스의 온도가 낮을 경우 제1 가스승온로(142)로 산소를 일정량 공급하여 환원가스의 일부를 연소시키므로서 승온시켜 유동층의 온도를 원하는 온도로 조절할 수 있다. 제1 유동층환원로(14)에 공급되는 환원가스는 제2 유동층환원로(13)에서의 환원반응을 거쳐 나온 가스이므로 상당량의 CO₂를 포함하고 있어 가스산화도는 약 20%-30%정도이다.

제1 유동층환원로(14)에서 배출되는 약 30%-50%의 환원율로 에비환원된 예비환원광은 제2 유동층환원로(13)로 장입된다. 제2 유동층환원로(13)에서는 유동층소성로(12)로부터 공급된 약 5-10%가스산화도를 가진 환원가스를 사용하여 제1 유동층환원로(14)에서 예비환원된 철광석을 약 90%이상의 환원률로 최종환원하여 환원철을 만드는 반응이 진행된다. 이때 반응기 내 유동층의 온도는 약 850℃내외, 즉 830℃ 이상 870℃ 이하로 유지하는 것이 적절하다. 유동층 온도가 830℃이하로 유지될 경우 환원율이 떨어질 위험성이 있으며 유동층 온도가 870℃이상으로 높으면 고온에 의하여 스티킹이 발생할 가능성이 높아지므로 바람직하지 않다.

제2 유동층환원로(13)에서 생성된 환원철은 용융선철을 만들기 위하여 하부의 용융가스화로(11)로 장입되거나, 또는 고온브리케트장치(16)로 공급되어 환원철 브리케트로 만들어질 수 있다.

용융가스화로(11)는 석탄이 장입되어 원료인 철광석의 환원과 부원료인 석회석 또는 백운석의 소성에 사용될 환원가스를 생성한다. 또한 이때의 연소열을 이용하여 제2 유동층환원로(13)에서 생성된 분환원철과 유동층소성로(12)에서 생성된 생석회를 용융하여 용융선철을 만드는데 사용될 수 있다. 용융가스화로는 상부의 환원로 또는 소성로와는 달리 고정층식이므로 석탄층진층이 형성되기 위해서 장입되는 연료인 석탄은 8-50mm 입도범위가 최소한 80% 이상은 되어야 한다. 용융가스화로(11)에 사용되는 석탄은 일반 유연탄을 사용하며 필요시 코크스와 무연탄도 사용할 수 있다. 그런데 유연탄 중에 포함되어 있는 휘발성 유기물질을 완전 분해하기 위해서는 용융가스화로(11)의 배가스온도는 최소 1000℃이상을 유지하여야 한다. 이보다 온도가 낮을 때는 유기물인 타르가 완전 분해되지 않아 가스라인과 수처리장치 등 온도가 낮은 영역에서 타르가 침적하여 라인을 막는 원인을 제공한다. 그런데 배가스 온도가 높을수록 연료비가 커지므로 온도는 약 1000℃-1100℃의 범위에서 조절하는 것이 바람직하다. 용융가스화로(11)에서 생성된 환원성 배가스는 상기한 바와같이 고온이므로 제2 유동층환원로(13)로 직접 공급하기에는 적절치 않다. 즉 환원가스의 온도가 너무 높으면 상기한 바와같이 철광석끼리의 스티킹이 발생하게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에서 용융가스화로 상부에 석회석 유동층소성로(12)를 장착하였다. 즉 석회석이 소성된다는 것은 화학적으로 석회석인 CaCO₃가 고온에서 CO₂를 해리하고 CaO, 즉 생석회가 되는 것을 의미하는데 이 반응은 열을 필요로 하는 흡열반응이다. 따라서 본 발명에서는 유동층소성로(12)에서 용융선철의 제조에 필요한 생석회를 제조할 뿐만아니라 환원가스의 온도도 조절할 수 있다. 생석회는 철광석 중의 맥석을 슬래그로 분리하기 위해 투입되는 부원료이다.

예를 들면,상기 용융가스화로(11)에 장입된 석탄이 연소함으로서 발생되는 환원가스의양은 선철 1톤당 약 1700-1800N㎥ 정도가 되는데 약 1000-1100℃의 가스온도를 900℃로 낮추기 위해 외부로 방산되는 열량은 선철 1톤당 약 80-120Mcal이다. 반면 석회석(CaCO₃)이 소성하여 생석회(CaO)가 되는 반응은 석회석 1kg당 약 430kcal 의 열량이 필요하다. 1톤의 용선을 생산하기 위해 필요한 석회석의 양이 약 360kg이므로 석회석을 소성시킬 뿐만아니라 상온에서 900℃까지 승온하는데 필요한 현열을 함께 고려하면, 부원료의 처리에 필요한 열량은 선철 1톤당 약 240Mcal이다.

따라서 1톤의 용융선철을 생산하기 위해 필요한 부원료의 약 30-50% 정도를 유동층소성로(12)에서 처리할 수 있다. 나머지 50-70%의 부원료는 제1 유동층환원로(14)에 장입하여 분광의 환원과 동시에 소성한다. 유동층소성로(12)에서 소성된 부원료는 환원분광석과 함께 용융가스화로(11)에 장입되어 용선과 슬래그를 생산한다.

제2 유동층환원로(13)의 적정온도는 상기한 바와같이 약 850℃로 조절하며, 제1 유동층환원로(14)는 약 780℃가 유지되도록 조절하는 것이 바람직하다. 이러한 목표온도가 항상 안정적으로 유지되도록 조절하기 위하여 제2 가스승온로(132)와 제1가스승온로(142)가 각각의 반응로 전단에 장착되어 있다. 용융가스화로(11)에서 발생되는 환원가스의 열량은 약 3000kcal/N㎥이며, 이 환원가스를 100℃올리는데 필요한 열량이 약 30kcal/N㎥이다. 따라서 약 환원가스의 약 1%, 즉 산소량은 용선 1톤당 17-18N㎥를 산소로 연소시키면 환원가스의 온도를 100℃올릴수 있다. 이때 필요한 용선 1톤당 8-9N㎥이다. 이와같이 가스승온로에서 취입하는 산소의 양을 조절하면 부족한 만큼의 온도를 올릴수가 있다.

상술한 바와 같이. 본 발명은 환원가스를 제조하는 연료로서 석탄을 사용하고 원료로서 분철광석을 직접 사용하여 용융선철 또는 환원철을 단순하고 효율적으로 제조할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (6)

1. 석탄을 연료로 직접 사용하여 용융선철을 제조하는 장치에 있어서,

   분철광석을 예열하고 예비환원하는 제1 유동층환원로(14);

   제1 유동층환원로(14)에서 예열되고 예비환원된 분상철광석을 간접환원하는 제2 유동층환원로(13);

   석탄의 가스화와 제2 유동층환원로(13)에서 환원된 환원광석의 용융이 일어나는 용융가스화로(11);

   용융가스화로(11)에서 발생된 배가스를 이용하여 석회석을 소성하는 유동층소성로(12);

   각 유동층로(12, 13, 14)의 배가스중의 미분 더스트를 집진하여 각 유동층로로 재순환시키는 순환사이클론들(121, 131, 141);

   상기 용융가스화로(11)에서 발생된 환원가스중의 더스트를 더스트리사이클링장치(112)로 보내고 미분더스트와 분리된 배가스를 상기 유동층소성로(12)에 공급하는 더스트사이클론(111);

   상기 용융가스화로(11)에 장착되어 상기 더스트 리사이클링장치(112)에서 받은 미분더스트를 용융가스화로(11)에 분사시키는 용융연소장치(113);및

   상기 제1 유동층환원로(14)의 제1순환 사이클론(141)에서 배출되는 배가스를 공급받아 잔여 더스트를 집진하고 냉각하는 수집진장치(15)를 포함하고;

   상기 제1 유동층환원로(14)에는 분철광석및 부원료를 공급받기 위한 원료 공급관(14f)이 연결되어 있고. 제1 유동층환원로(14)는 제1 환원철배출관(14a)을 통해 제2 유동층환원로(13)와 광석소통관계로 연통되어 있고, 또한 그 저부에 연결되는 제1 가스공급관(14b)을 통해 제2 유동층환원로(13)와 가스소통관계로 연통되어 있으며, 그 상부에는 배가스를 배출하기 위한 제1배가스배출관(14c)이 연결되어 있으며,이 배가스배출관(14c)은 제 1순환사이클론(141)과 연통되어 있고, 상기 제1 유동층환원로(14)는 제1 더스트순환관(14d)을 통해 제1순환사이클론(141)과 더스트 소통관계로 연통되어 있고;

   상기 제1순환사이클론(141)에는 수집진장치(15)에 연통되어 있는 제2배가스배출관(14e)이 연결되어 있고;

   상기 제2 유동층환원로(13)은 재2 환원철배출관(13a)을 통해 상기 용융가스화로(11)와 연통되어 있고, 또한 그 저부에 연결되는 제2 가스공급관(13b)을 통해 유동층소성로(12)와 가스소통관계로 연통되어 있으며, 그 상부에는 배가스를 배출하기 위한 제3배가스배출관(13c)이 연결되어 있고,이 배가스배출관(13c)은 제2순환사이클론(131)과 연통되어 있고, 또한 상기 제2 유동층환원로(13)는 제2 더스트순환관(13d)을 통해 제2순환사이클론(131)과 더스트 소통관계로 연통되어 있고;

   상기 제2순환사이클론(131)에는 상기 제1 가스공급관(14b)과 연결되어 미분 더스트가 분리된 배가스를 제1 유동층환원로(14)에 공급하는 제4배가스배출관(13e)이 연결되어 있고;

   상기 유동층소성로(12)에는 석회석공급원에 연결되어 석회석을 로내로 공급하기 위한 석회석 공급관(12f)및 소성된 생석회를 배출하기위한 생석회배출관(12a)이 연결되어 있으며, 이 생석회배출관(12a)은 제2환원철배출관(13a)과 연통되어 있고, 또한, 상기 유동층소성로(12)는 그 저부에 연결되는 제3 가스공급관(12b)을 통해 더스트사이클론(111)과 가스소통관계로 연통되어 있으며, 그 상부에는 배가스를 배출하기 위한 제5배가스배출관(12c)이 연결되어 있으며,이 제5 배가스배출관(12c)은 제3순환사이클론(121)과 연통되고, 또한 상기 유동층소성로(12)는 제3 더스트순환관(12d)을 통해 제3순환사이클론(121)과 더스트 소통관계로 연통되어 있고;

   상기 제3순환사이클론(121)에는 상기 제2 가스공급관(13b)과 연결되어 미분 더스트가 분리된 배가스를 제2 유동층환원로(13)에 공급하는 제6배가스배출관(12e)이 연결되어 있고;

   상기 용융가스화로(11)에는 제2 유동층환원로(13)에 연통되어 있는 제2 환원배출관(13a)및 더스트사이클론(111)과 연통되어 있는 환원가스배출관(11a)이 연결되어 있고, 상기 더스트 리사이클링장치(112)는 하부에 연결되어 있는 분체배출관(11b)을 통해 상기 더스트사이클론(111)과 연통되고, 분체취입관(11c)을 통해 상기 용융가스화로(11)측부에 장착되어 있는 용융연소장치(113)에 연결되어 구성되는 것을 특징으로 하는 유동층을 이용한 용융선철 제조장치
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 가스공급관(14b)과 제4배가스배출관(13e)의 연결부위와 상기 제2 가스공급관(13b)과 제6배가스배출관(12e)의 연결부위에 제1 가스승온로(142)및 제2 가스승온로(132)가 각각 구비된 것을 특징으로 하는 유동층을 이용한 용융선철 제조장치
3. 석탄을 연료로 직접 사용하여 환원철을 제조하는 장치에 있어서,

   제1항의 용융선철 제조장치에서 제2 유동층환원로(13)의 제2환원철배출관(13a)을 용융가스화로(11)에 연결하지 않고 외부로 배출하거나 또는 환원철브리켓트를 제조하는 브리켓팅장치(16)와 연통되도록 하여 구성됨을 특징으로 하는 유동층을 이용한 환원철 제조장치
4. 제3항에 있어서, 유동층소성로(12)에서 소성된 생석회의 일부를 상기 브리켓팅장치(16)로 공급하기 위한 생석회공급관(12g)을 유동층소성로(12)와 브리켓팅장치(16)사이에 설치하여 구성됨을 특징으로 하는 유동층을 이용한 환원철 제조장치
5. 제3항또는제4항에 있어서, 상기 제1 가스공급관(14b)과 제4배가스배출관(13e)의 연결부위와 상기 제2 가스공급관(13b)과 제6배가스배출관(12e)의 연결부위에 제1 가스승온로(142)및 제2 가스승온로(132)가 각각 구비된 것을 특징으로 하는 유동층을 이용한 환원철 제조장치
6. 제2항의 용융선철 제조장치를 사용하여 용융가스화로(11)에서 발생된 고온의 환원가스를 먼저 상단의 유동층 소성로(12)에 보내 석회석을 소성하고, 이 환원가스는 철광석 환원을 위한 제2 유동층환원로(13)로 공급되어 직접환원철을 제조하고,그 배가스는 제2유동층환원로(13) 상단의 제1 유동층환원로(14)로 공급되어 분철광석을 예열 및 예비환원 하고, 소성된 석회석및 최종환원된 환원철은 용융가스화로(11)에 공급되어 용융선철을 제조하는 방법에 있어서,

   부원료인 석회석의 30-50%가 유동층소성로(12)에서 처리되고, 나머지 50-70%의 석회석이 제1 유동층환원로(14)에서 처리되고; 그리고

   제1 가스승온로(132)과 제2 가스승온로(142)에 산소를 취입하여 환원가스의 일부를 연소시켜 그 연소열로 환원가스의 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 용

   을 특징으로하는 용융선철 제조방법.