RU2233889C2

RU2233889C2 - Method of production of iron in furnace provided with rotating hearth and updated furnace apparatus

Info

Publication number: RU2233889C2
Application number: RU2001113501/02A
Authority: RU
Inventors: Дэвид С. МАЙССНЕР (US); Дэвид С. МАЙССНЕР; Гленн Е. ХОФФМАН (US); Гленн Е. ХОФФМАН; Кайл Дж. ШУП (US); Кайл Дж. ШУП; Таку НЭГАМИ (JP); Такуя НЭГАМИ; Акира УРАГАМИ (JP); Акира Урагами; Ясухиро ТАНИГАКИ (JP); Ясухиро ТАНИГАКИ; Сюдзо ИТО (JP); Сюдзо ИТО; Исао КОБАЯСИ (JP); Исао Кобаяси; Осаму ЦУГЕ (JP); Осаму ЦУГЕ; Кодзи ТОКУДА (JP); Кодзи ТОКУДА
Original assignee: Мидрекс Интернешнел Б.В. Цюрих Бранч
Priority date: 1998-11-12
Filing date: 1999-11-12
Publication date: 2004-08-10
Also published as: ZA200103413B

Abstract

FIELD: metallurgy; direct reduction of iron oxide by means of furnace provided with rotating hearth for forming high-purity iron granules.

SUBSTANCE: proposed method of reduction of sintered materials containing iron oxide and carbon till iron-carbon drops and slag particles are formed on surface of hearth. Then, said drops are separated from slag particles and are cooled till solid iron-carbon granules are formed. Granules are unloaded from furnace and slag particles are removed. Upper layer of hearth is made from refractory material. Additionally, covering materials are applied on upper refractory layer or on glass-like layer before delivery of materials to furnace to exclude action of reduced iron on upper layer of hearth surface. Covering materials include compounds of carbon, iron oxide, silicon oxide magnesium oxide and/or aluminum oxide. Furnace apparatus includes furnace with hearth whose surface is provided with layer of refractory material, unit for loading sintered materials; unit for reduction of these sintered materials is made for forming iron-carbon drops and slag particles and separating them from slag particles. Furnace apparatus is provided with unit for delivery of mixture of covering materials to hearth surface, unit for heating the covering materials, unit for cooling said drops for forming solid iron-carbon granules, unit for removal of these granules from furnace and slag particle removing unit. Proposed method ensures production of solid granules or iron of high purity containing 1 to 5% of carbon.

EFFECT: reduced losses of finished product.

34 cl, 8 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к способу получения твердого железоуглеродистого продукта из материала на основе оксида железа для производства железа высокой чистоты и к усовершенствованному печному аппарату для осуществления данного способа.The present invention relates to a method for producing a solid iron-carbon product from an iron oxide-based material for the production of high purity iron and to an improved furnace apparatus for implementing this method.

Уровень техникиState of the art

В 1987 г. фирмой Мидрекс (Midrex) был получен патент США №4701214, в котором были описаны восстановление железа в печи с вращающимся подом и способ обеспечения ее функционирования, требующий меньших затрат энергии и меньшего рабочего пространства печи благодаря подаче газов, способствующих восстановлению железа, и топлива внутрь печи с вращающимся подом.In 1987, Midrex obtained U.S. Patent No. 4,701,214, which describes the reduction of iron in a rotary hearth furnace and a method for ensuring its operation, which requires less energy and a smaller working space of the furnace by supplying gases that promote iron reduction, and fuel inside a rotary hearth furnace.

Все основные методы производства стали требуют использования в качестве сырья железосодержащих материалов. При выплавке стали с применением базового кислородного процесса обычно железосодержащими материалами являются горячий доменный металл и стальной лом. Широко используемым источником железа является продукт, известный как "железо прямого восстановления" (ЖПВ), который получается восстановлением железной руды в твердом состоянии без образования расплавленного железа. ЖПВ и/или стальной лом используются в сталеплавильном производстве с применением электродуговых печей.All the main methods of steel production require the use of iron-containing materials as raw materials. When steel is smelted using the basic oxygen process, the iron-containing materials are usually hot blast furnace metal and steel scrap. A widely used source of iron is a product known as "direct reduction iron" (ZHV), which is obtained by reducing iron ore in a solid state without the formation of molten iron. ZhPV and / or steel scrap are used in steelmaking using electric arc furnaces.

В металлургической промышленности продолжается поиск новых решений по модификации печей и усовершенствованию способов их функционирования, которые обеспечили бы эффективное производство железа высокой чистоты с низким содержанием углерода (<5%), с эффективным восстановлением окислов железа в очищенное железо на поверхности пода печи при отделении шлаков от очищенного железа при повышенной температуре.The metallurgical industry continues to search for new solutions to modify furnaces and improve methods of their operation, which would ensure the efficient production of high-purity iron with a low carbon content (<5%), with the effective reduction of iron oxides into purified iron on the furnace hearth while separating slag from refined iron at elevated temperature.

В 1998 г. заявителем настоящего изобретения, фирмой Мидрекс Интернешнел (Midrex International), был получен патент США №5730775, в котором описан усовершенствованный способ, известный под торговым наименованием (товарным знаком) FASTMET™, а также аппарат для получения железа прямым восстановлением из сухого оксида железа и прессованных брикетов углерода, которые укладываются слоями, не более двух слоев по толщине, на вращающийся под с последующей металлизацией при нагреве брикетов до температур приблизительно в интервале от 1316°С до 1427°С в течение короткого периода времени. Для более полной характеристики уровня техники содержание патента США №5730775 включено в данное описание посредством ссылки на него.In 1998, the applicant of the present invention, the company Midrex International (Midrex International), was obtained US patent No. 5730775, which describes an improved method known under the trade name (trademark) FASTMET ™, as well as an apparatus for producing direct reduced iron from dry iron oxide and pressed carbon briquettes, which are stacked in layers of not more than two layers in thickness, on a rotating under, followed by metallization when the briquettes are heated to temperatures in the range from approximately 1316 ° C to 1427 ° C for a short a period of time. For a more complete characterization of the prior art, the content of US patent No. 5730775 is incorporated into this description by reference to it.

В качестве наиболее близкого аналога предложенной группы изобретений может быть принят процесс восстановления оксида железа в печи с вращающимся подом, описанный в международной заявке WO 97/06281. В данном документе раскрыт процесс получения твердого железоуглеродистого продукта из материала на основе оксида железа, включающий использование печи с вращающимся подом с подстилающей (открытой) поверхностью, загрузку на поверхность пода агломерированных материалов, содержащих оксид железа и углерод, их нагрев и восстановление. Описана также печь для восстановления материала на основе оксида железа, которая содержит под, средство загрузки агломерированных материалов, содержащих оксид железа и углерод, средства нагрева поверхности пода и агломерированных материалов и средство восстановления агломерированных материалов. Однако технические решения, раскрытые в данном документе, не обеспечивают производство железа высокой чистоты при эффективном отделении шлаков от очищенного железа.As the closest analogue of the proposed group of inventions, the iron oxide reduction process in a rotary hearth furnace described in international application WO 97/06281 can be adopted. This document discloses a process for producing a solid iron-carbon product from an iron oxide-based material, including the use of a rotary hearth furnace with an underlying (open) surface, loading of agglomerated materials containing iron oxide and carbon onto the surface of the hearth, their heating and reduction. Also described is a furnace for reducing material based on iron oxide, which contains, under, means for loading agglomerated materials containing iron oxide and carbon, means for heating the surface of the hearth and agglomerated materials, and means for reducing agglomerated materials. However, the technical solutions disclosed in this document do not provide for the production of high purity iron with the efficient separation of slag from purified iron.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Таким образом, настоящее изобретение направлено на создание способа, обеспечивающего эффективное получение железа высокой чистоты, с содержанием в нем углерода от 1% до 5%, при повышенных температурах в печи с вращающимся подом и с отделением шлака от очищенного железа на поверхности пода печи при повышенных температурах.Thus, the present invention is directed to a method for efficiently producing iron of high purity, with carbon content from 1% to 5%, at elevated temperatures in a rotary hearth furnace and with the separation of slag from purified iron on the surface of the furnace hearth at high temperatures.

Вторая задача, решаемая изобретением, заключается в создании способа, обеспечивающего эффективное восстановление оксида железа при повышенных температурах в реактивной и восстанавливающей печи.The second problem solved by the invention is to create a method that provides effective reduction of iron oxide at elevated temperatures in a reactive and reducing furnace.

Дополнительная задача состоит в создании усовершенствованного печного аппарата для получения железа высокой чистоты и для охлаждения железа высокой чистоты на поверхности пода для более легкого отделения компонентов шлака внутри печи.An additional task is to create an improved furnace apparatus for producing high purity iron and for cooling high purity iron on the surface of the hearth for easier separation of slag components inside the furnace.

Таким образом, настоящее изобретение направлено на улучшение использования печи с вращающимся подом при прямом восстановлении железа с использованием способа производства продукта железа высокой чистоты из сырьевого материала, представляющего собой оксид железа и дополнительно содержащего соединения углерода.Thus, the present invention is directed to improving the use of a rotary hearth furnace in direct reduction of iron using a method for producing a high-purity iron product from a raw material comprising iron oxide and further containing carbon compounds.

Задачи, поставленные перед настоящим изобретением, решаются, в первую очередь, созданием способа получения твердого железоуглеродистого продукта из материала на основе оксида железа, содержащего соединения углерода. Способ по изобретению включает использование печи с вращающимся подом, загрузку на поверхность пода (верхний слой которой может представлять собой слой огнеупорного материала) агломерированных материалов, содержащих оксид железа и углерод, и их восстановление путем нагрева. При этом способ по изобретению характеризуется тем, что восстанавливают агломерированные материалы, содержащие оксид железа и углерод, до образования на поверхности пода железоуглеродистых капель и частиц шлака, затем отделяют указанные капли от частиц шлака на верхнем слое поверхности пода внутри печи. По завершении операции отделения железоуглеродистые капли охлаждают до образования твердых железоуглеродистых гранул, выгружают гранулы из печи и удаляют из печи частицы шлака отдельно от указанных гранул.The tasks posed by the present invention are solved, first of all, by creating a method for producing a solid iron-carbon product from an iron oxide-based material containing carbon compounds. The method according to the invention includes the use of a rotary hearth furnace, loading on the surface of the hearth (the top layer of which may be a layer of refractory material) of agglomerated materials containing iron oxide and carbon, and their reduction by heating. Moreover, the method according to the invention is characterized in that the agglomerated materials containing iron oxide and carbon are reduced to form iron-carbon droplets and slag particles on the surface of the hearth, then these droplets are separated from the slag particles on the upper layer of the hearth surface inside the furnace. At the end of the separation operation, the iron-carbon droplets are cooled to form solid iron-carbon granules, the granules are unloaded from the furnace, and the slag particles are removed from the furnace separately from these granules.

При этом для охлаждения железоуглеродистых капель предпочтительно устанавливают в печь охлаждающую поверхность.Moreover, for cooling the iron-carbon droplets, a cooling surface is preferably installed in the furnace.

В соответствии с предпочтительным вариантом способа по изобретению используют печь с открытой или с подстилающей поверхностью пода. При осуществлении данного варианта способа до подачи указанных агломерированных материалов осуществляют нанесение на поверхность пода модифицирующих материалов, содержащих соединения оксида железа, углерода и диоксида углерода, и нагрев указанных модифицирующих материалов с образованием на указанной поверхности пода стекловидного слоя, содержащего, по меньшей мере, оксид железа и соединения диоксида кремния. В данном варианте образование железоуглеродистых капель и частиц шлака, а затем твердых железоуглеродистых гранул, отделенных от частиц шлака, происходит на указанном стекловидном слое.In accordance with a preferred embodiment of the method according to the invention, an oven with an open or underlying hearth surface is used. In the implementation of this variant of the method, before supplying said agglomerated materials, modifying materials containing iron oxide, carbon and carbon dioxide compounds are applied to the surface of the hearth and the said modifying materials are heated to form a glassy layer containing at least iron oxide on the specified surface of the hearth and silicon dioxide compounds. In this embodiment, the formation of iron-carbon droplets and particles of slag, and then solid iron-carbon granules, separated from the particles of slag, occurs on the specified glassy layer.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом способа по изобретению на стекловидный слой или на подстилающую поверхность пода печи наносят дополнительные покрывающие материалы с образованием защитного слоя. Покрывающие материалы, которые в предпочтительном варианте представляют собой смесь, предпочтительно выбирают из группы, состоящей из соединений оксида магния, соединений оксида кремния, соединений оксида алюминия, соединений оксида железа и соединений углерода. Соответственно в данном варианте образование железоуглеродистых капель и частиц шлака, а затем твердых железоуглеродистых гранул происходит на защитном слое.According to another preferred embodiment of the method according to the invention, additional coating materials are applied to the vitreous layer or to the underlying surface of the furnace hearth to form a protective layer. The coating materials, which are preferably a mixture, are preferably selected from the group consisting of magnesium oxide compounds, silicon oxide compounds, aluminum oxide compounds, iron oxide compounds and carbon compounds. Accordingly, in this embodiment, the formation of iron-carbon droplets and particles of slag, and then solid iron-carbon granules occurs on the protective layer.

Нагрев указанных агломерированных материалов предпочтительно осуществляют с использованием тепловых излучателей, которые способны обеспечить температуру внутри печи, в зоне их установки, от, по меньшей мере, 1450°С до 1600°С. В этом случае восстановление агломерированных материалов предпочтительно ведут в интервале температур внутри печи от, по меньшей мере, 1450°С до 1540°С, что соответствует интервалу температур на поверхности пода, от, по меньшей мере, 1400°С до 1500°С, в частности, от, по меньшей мере, 1410°С до 1480°С.The heating of these agglomerated materials is preferably carried out using heat emitters, which are able to provide a temperature inside the furnace in the area of their installation, from at least 1450 ° C to 1600 ° C. In this case, the recovery of agglomerated materials is preferably carried out in the temperature range inside the furnace from at least 1450 ° C to 1540 ° C, which corresponds to the temperature range on the surface of the hearth, from at least 1400 ° C to 1500 ° C, in particular, from at least 1410 ° C to 1480 ° C.

Задачи, поставленные перед настоящим изобретением, решаются также созданием печного аппарата для прямого восстановления материала на основе оксида железа в твердый железоуглеродистый продукт при повышенных температурах внутри печи с вращающимся подом, у которой имеется нереактивная поверхность пода, полученная нанесением покрывающих материалов. Печной аппарат по изобретению содержит печь с подом и средство загрузки агломерированных материалов, содержащих оксид железа и углерод, средства нагрева поверхности пода и агломерированных материалов и средство восстановления этих материалов. Данный печной аппарат характеризуется тем, что поверхность пода снабжена слоем огнеупорного материала, а средство восстановления указанных агломерированных материалов выполнено с возможностью образования железоуглеродистых капель и частиц шлака и отделения их от частиц шлака. Далее печной агрегат снабжен средством подачи смеси покрывающих материалов на поверхность пода, средством нагрева покрывающих материалов, средством охлаждения указанных капель на поверхности пода с образованием твердых железоуглеродистых гранул, а также средством выгрузки указанных гранул из печи и средством удаления частиц шлака из печи.The tasks of the present invention are also solved by creating a furnace apparatus for the direct reduction of iron oxide-based material into a solid iron-carbon product at elevated temperatures inside a rotary hearth furnace, which has a non-reactive hearth surface obtained by applying coating materials. The furnace apparatus according to the invention comprises a hearth furnace and means for loading agglomerated materials containing iron oxide and carbon, means for heating the surface of the hearth and agglomerated materials, and means for reducing these materials. This furnace apparatus is characterized in that the surface of the hearth is provided with a layer of refractory material, and the means for recovering said agglomerated materials is configured to form iron-carbon droplets and particles of slag and separate them from the particles of slag. Further, the furnace unit is equipped with means for supplying a mixture of coating materials to the surface of the hearth, means for heating the coating materials, means for cooling said droplets on the surface of the hearth to form solid iron-carbon granules, as well as means for unloading these granules from the furnace and means for removing slag particles from the furnace.

В предпочтительном варианте выполнения поверхность пода печи выполнена из огнеупорного материала и имеет возможность вращения. Кроме того, эта поверхность дополнительно содержит стекловидный слой из соединений оксида железа и диоксида кремния, который образован путем нанесения покрывающих материалов на указанную поверхность огнеупорного материала до подачи смеси.In a preferred embodiment, the surface of the furnace hearth is made of refractory material and is rotatable. In addition, this surface further comprises a vitreous layer of compounds of iron oxide and silicon dioxide, which is formed by applying coating materials to the specified surface of the refractory material before the mixture is supplied.

Средство подачи смеси покрывающих материалов предпочтительно содержит транспортер для сыпучих материалов, выполненный с возможностью подачи покрывающих материалов на поверхность пода печи. При этом смесь покрывающих материалов может дополнительно содержать слой углеродосодержащего материала, который, как и указанная смесь покрывающих материалов, нанесен на поверхность пода до загрузки на нее агломерированных материалов посредством указанного средства подачи. Средство выгрузки твердых железоуглеродистых гранул предпочтительно содержит выгружающий механизм, включающий в себя транспортер, выполненный с возможностью приема указанных гранул на выходе из печи.Means for supplying a mixture of coating materials preferably comprises a conveyor for bulk materials, configured to feed coating materials to the surface of the hearth of the furnace. Moreover, the mixture of coating materials may additionally contain a layer of carbon-containing material, which, like the specified mixture of coating materials, is deposited on the surface of the hearth before loading on it agglomerated materials through the specified means of supply. The means for discharging solid iron-carbon granules preferably comprises an unloading mechanism including a conveyor configured to receive said granules at the outlet of the furnace.

Используемое в печном аппарате средство нагрева предпочтительно выполнено в виде множества тепловых излучателей, обеспечивающих достижение в внутри печи и, в частности, на поверхности пода требуемых температур, указанных выше при описании способа по изобретению.The heating means used in the furnace apparatus is preferably made in the form of a plurality of heat radiators, which ensure that the temperatures inside the furnace and, in particular, on the hearth surface are reached that are indicated above when describing the method of the invention.

Средство охлаждения указанных капель на указанной поверхности пода содержит в предпочтительном варианте охлаждающую поверхность, выполненную в виде охлаждающей плиты, установленной в непосредственной близости от верхнего слоя поверхности пода (в частности, от указанных стекловидного или защитного слоев, в случае их наличия) или от огнеупорной поверхности пода и перекрывающей по ширине поверхность пода.The means for cooling said droplets on said hearth surface preferably comprises a cooling surface made in the form of a cooling plate mounted in close proximity to the upper layer of the hearth surface (in particular, from said glassy or protective layers, if any) or from a refractory surface hearth and the width of the surface of the hearth.

Усовершенствованный печной аппарат в сочетании при осуществлении в нем способа по изобретению обеспечивает получение твердых гранул железа высокой чистоты, включающих углерод. При этом данные гранулы отделены от частиц шлака и могут быть выгружены без существенных потерь конечного продукта железа на внутренних поверхностях печи. Содержание железа в выгружаемых гранулах получаемого материала составляет примерно 95%, при содержании углерода примерно 5% или менее.An improved furnace apparatus in combination with the implementation of the method according to the invention provides for the production of high-purity solid granules of iron, including carbon. Moreover, these granules are separated from the slag particles and can be unloaded without significant loss of the final iron product on the inner surfaces of the furnace. The iron content of the discharged granules of the resulting material is about 95%, with a carbon content of about 5% or less.

Перечень фигур чертежейList of drawings

Далее будет подробно описан предпочтительный вариант выполнения настоящего изобретения.Next, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

Фиг.1 представляет, на виде в плане, печь с вращающимся подом для восстановления оксида железа и получения расплавленных железоуглеродистых капель, у которой имеется средство охлаждения железоуглеродистых капель с низким содержанием углерода внутри печи.Figure 1 is a plan view of a rotary hearth furnace for reducing iron oxide and producing molten iron-carbon droplets, which has a means for cooling low-carbon iron droplets inside the furnace.

Фиг.2 иллюстрирует, на виде в плане, нанесение распылением покрывающего материала на поверхность пода с формированием защитного слоя для подачи на этот защитный слой, в соответствии с настоящим изобретением, агломератов оксида железа и углерода.Figure 2 illustrates, in plan view, the spray application of coating material on the surface of the hearth with the formation of a protective layer for applying to this protective layer, in accordance with the present invention, iron oxide and carbon agglomerates.

Фиг.3 иллюстрирует, на виде в плане, нанесение твердого покрывающего материала на поверхность пода с формированием защитного слоя для подачи на этот защитный слой, в соответствии с настоящим изобретением, агломератов оксида железа и углерода.Figure 3 illustrates, in plan view, the application of a solid coating material on the surface of the hearth with the formation of a protective layer for supplying to this protective layer, in accordance with the present invention, agglomerates of iron oxide and carbon.

На фиг.4 представлено перспективное изображение множества частиц покрывающих материалов, распыляемых на верхний слой поверхности пода и формирующих защитный слой, на который, в соответствии с изобретением, подаются с выравниванием агломераты оксида железа.Figure 4 presents a perspective image of a plurality of particles of coating materials sprayed onto the top layer of the surface of the hearth and forming a protective layer, to which, in accordance with the invention, iron oxide agglomerates are fed with equalization.

На фиг.5 представлено перспективное изображение множества твердых частиц покрывающих материалов, формирующих множество слоев, наносимых на верхний слой поверхности пода и формирующих вместе с ним защитный слой, на который, в соответствии с изобретением, подаются с выравниванием агломераты оксида железа.Fig. 5 is a perspective view of a plurality of solid particles of coating materials forming a plurality of layers deposited on a top layer of a hearth surface and forming a protective layer with it, onto which, in accordance with the invention, iron oxide agglomerates are fed with equalization.

Фиг.6 представляет собой вид сбоку на железоуглеродистые капли с низким содержанием углерода, находящиеся, в соответствии с настоящим изобретением, на верхнем слое поверхности пода, отдельно от частиц шлака.6 is a side view of the low carbon iron droplets located, in accordance with the present invention, on the top layer of the surface of the hearth, separately from the slag particles.

Фиг.7 представляет собой вид сбоку на средство охлаждения железоуглеродистых капель с низким содержанием углерода, установленное, в соответствии с настоящим изобретением, в непосредственной близости от верхнего слоя поверхности пода.Fig. 7 is a side view of a means for cooling iron-carbon droplets with a low carbon content, installed, in accordance with the present invention, in close proximity to the upper layer of the surface of the hearth.

На фиг.8 представлено перспективное изображение механизма выгрузки, служащего для удаления, в соответствии с настоящим изобретением, железоуглеродистых гранул с низким содержанием углерода с верхнего слоя поверхности пода.On Fig presents a perspective image of the unloading mechanism, which serves to remove, in accordance with the present invention, iron-carbon granules with low carbon content from the upper layer of the surface of the hearth.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретенияInformation confirming the possibility of carrying out the invention

На чертежах и, в частности, на фиг.1 представлена печь 10 прямого восстановления, которая используется для восстановления исходного материала в виде оксида железа. Печь 10, которая может представлять собой печь с вращающимся подом (ПВП), по размерам соответствует типовой подовой печи, используемой в черной металлургии, с шириной активной поверхности пода от 1 до 7 м и более. У ПВП 10 имеется поверхность 30 пода, изготовленная из огнеупорного материала или покрытая стекловидным слоем. Эта поверхность выполнена с возможностью вращения от зоны 12 загрузки материала с проходом через две или три зоны 14, 16, 17 горелок (используемых в качестве тепловых излучателей), реакционную зону 17 и зону 18 выгрузки (см. фиг.1). Поверхность 30 из огнеупорного материала или со стекловидным слоем при своем дальнейшем вращении переходит из зоны 18 выгрузки к зоне 12 загрузки материала и далее для обеспечения непрерывной работы проходит через зоны 12, 14, 16, 18. В каждой из зон 14, 16, 17 горелок используется множество горелок, работающих на топливовоздушной смеси, нефти, угле или на горючем, обогащенном кислородом.In the drawings, and in particular in FIG. 1, a direct reduction furnace 10 is shown, which is used to reduce the starting material in the form of iron oxide. The furnace 10, which may be a rotary hearth furnace (PVP), is the size of a typical hearth furnace used in the steel industry, with a width of the active surface of the hearth from 1 to 7 m or more. PVP 10 has a hearth surface 30 made of refractory material or coated with a glassy layer. This surface is rotatable from the material loading zone 12 with passage through two or three burner zones 14, 16, 17 (used as heat emitters), the reaction zone 17, and the discharge zone 18 (see FIG. 1). The surface 30 of refractory material or with a vitreous layer during its further rotation passes from the discharge zone 18 to the material loading zone 12 and then passes through zones 12, 14, 16, 18 to ensure continuous operation. In each of the burner zones 14, 16, 17 many burners are used that operate on a fuel-air mixture, oil, coal, or on fuel enriched with oxygen.

Зона 12 загрузки материала снабжена окном 24 и средством (механизмом) 26 загрузки, посредством которого в печь подаются агломераты 28 оксида железа и углерода. Выравнивание слоя агломератов 28 на заданном уровне над огнеупорной поверхностью 30 пода или стекловидным слоем производится выравнивателем 29, который перекрывает поверхность 30 по всей ее ширине. Агломераты 28 непрерывно загружаются в ПВП 10 механизмом 26 загрузки в процессе вращения поверхности 30 пода вокруг оси ПВП 10 от привода переменной скорости (не изображен). Благодаря этому время пребывания агломерата внутри ПВП 10 и в каждой из зон 14, 16, 18 может задаваться настройкой данного привода.The material loading zone 12 is provided with a window 24 and loading means (mechanism) 26, through which iron oxide and carbon agglomerates 28 are fed into the furnace. The leveling of the agglomerate layer 28 at a predetermined level above the hearth refractory surface 30 or the vitreous layer is carried out by the equalizer 29, which covers the surface 30 along its entire width. Agglomerates 28 are continuously loaded into the PVP 10 by the loading mechanism 26 during rotation of the hearth surface 30 around the axis of the PVP 10 from a variable speed drive (not shown). Due to this, the residence time of the sinter inside the PVP 10 and in each of the zones 14, 16, 18 can be set by the setting of this drive.

В зоне 12 загрузки материала перед механизмом 26 загрузки, обеспечивающим подачу агломератов 28 от загрузочного бункера 27, установлено средство подачи покрывающих материалов 36, таких как угольный порошок, кремний, соединения оксида железа, графита или мелких фракций ("мелочи") сырьевых материалов на основе оксида железа. Средство подачи может быть выполнено в виде распылителя 32 (фиг.2) или, по меньшей мере, одного транспортера 34 для сыпучих материалов (фиг.3). Данный транспортер 34 может быть также использован для подачи дополнительных покрывающих соединений 38 в виде отдельного слоя, наносимого на огнеупорную поверхность или на стекловидный слой. Если материалы 36, 38 представляют собой мелкие частицы, они могут быть смешаны с жидким носителем и поданы посредством распылителя 32. Распылитель 32 может иметь внутреннее охлаждение для того, чтобы обеспечить ввод покрывающих материалов в виде мелких частиц в потоке распыленной жидкости на поверхность 30 (фиг.2). Если материалы 36, 38 подаются в ПВП 10 без помощи жидкого носителя, транспортер 34 доставляет покрывающие материалы 36 и дополнительные покрывающие материалы 38 как можно ближе к огнеупорной поверхности 30 или стекловидному слою и наносит их на него по всей его ширине (фиг.3).In the material loading zone 12, in front of the loading mechanism 26 supplying agglomerates 28 from the loading hopper 27, a means for supplying coating materials 36, such as coal powder, silicon, iron oxide compounds, graphite or small fractions ("fines") of raw materials, is installed iron oxide. The feed means may be in the form of a sprayer 32 (FIG. 2) or at least one conveyor 34 for bulk materials (FIG. 3). This conveyor 34 can also be used to supply additional coating compounds 38 in the form of a separate layer deposited on a refractory surface or on a vitreous layer. If the materials 36, 38 are small particles, they can be mixed with the liquid carrier and supplied by the atomizer 32. The atomizer 32 can be internally cooled to allow the introduction of coating materials in the form of small particles in a stream of atomized liquid onto surface 30 (FIG. .2). If the materials 36, 38 are fed into the PVP 10 without the aid of a liquid carrier, the conveyor 34 delivers the coating materials 36 and the additional coating materials 38 as close as possible to the refractory surface 30 or the vitreous layer and applies them over it over its entire width (FIG. 3).

Дополнительные покрывающие материалы 38 могут включать любые из следующих соединений: оксид железа, диоксид кремния, оксид магния (МgО), оксид алюминия (АlО₃), оксид кремния SlO₂, частицы, образующиеся при восстановлении и плавке оксидов железа, а также углеродосодержащие материалы. Покрывающие материалы 36 и/или соединения 38 могут иметь различные размеры частиц или кусков, но не более 10 мм, предпочтительно около 1 мм или менее. Объемная масса материалов 36, 38 может составлять около 0,5 г/см³ или более. Толщина слоя покрывающих материалов может составлять около 0,1 мм или превышать это значение.Additional coating materials 38 may include any of the following compounds: iron oxide, silicon dioxide, magnesium oxide (MgO), aluminum oxide (AlO ₃ ), silicon oxide SlO ₂ , particles formed during the reduction and smelting of iron oxides, as well as carbon-containing materials. Coating materials 36 and / or compounds 38 may have different particle or piece sizes, but not more than 10 mm, preferably about 1 mm or less. The bulk density of the materials 36, 38 may be about 0.5 g / cm ³ or more. The thickness of the layer of coating materials may be about 0.1 mm or exceed this value.

Поверхность 30 пода из огнеупорного материала или со стекловидным слоем, находящаяся внутри ПВП 10, вместе с нанесенными на нее покрывающими материалами 36, 38 может быть подвергнута термообработке при температурах пода в интервале примерно от 1500°С до 1600°С. Предпочтительный интервал температур пода составляет от 1530°С до 1550°С. После прохождения, в процессе вращения, через зоны 14, 16, 17 покрывающие материалы подвергают охлаждению. Средство охлаждения может представлять собой охлаждающую плиту 48, которая находится перед зоной 18 выгрузки и внутри которой циркулирует охлаждающая жидкость. Плита 48 находится в непосредственной близости к поверхности 30 пода и перекрывает ее по ширине для того, чтобы создать вблизи поверхности 30 зону более низкой температуры.The hearth surface 30 of refractory material or with a vitreous layer inside the PVP 10, together with the coating materials 36, 38 applied to it, can be heat-treated at hearth temperatures in the range of about 1500 ° C to 1600 ° C. The preferred hearth temperature range is from 1530 ° C. to 1550 ° C. After passing, during rotation, through the zones 14, 16, 17, the coating materials are cooled. The cooling means may be a cooling plate 48, which is located in front of the discharge zone 18 and inside which the cooling liquid circulates. The plate 48 is in close proximity to the surface 30 of the hearth and covers it in width in order to create near the surface 30 a zone of lower temperature.

Температура в зоне 17 (фиг.1) предпочтительно составляет от 1450°С до 1600°С. Агломераты 28 оксида железа и углерода могут поддерживаться в интервале температур примерно от 1400°С до 1500°С. Предпочтительная температура для агломератов оксида железа примерно от 1410°С до 1480°С.The temperature in zone 17 (FIG. 1) is preferably from 1450 ° C. to 1600 ° C. Agglomerates 28 of iron oxide and carbon can be maintained in the temperature range from about 1400 ° C to 1500 ° C. The preferred temperature for iron oxide agglomerates is from about 1410 ° C to 1480 ° C.

Средство нагрева поверхности 30 пода, покрывающих материалов 36 и наносимых поверх них дополнительных соединений 38, может содержать либо горелки, работающие на соответствующем топливе, либо другие тепловые излучатели для нагрева ПВП 10, устанавливаемые в полости печи в зонах 14, 16 или 17 горелок. Топливо, используемое в горелках, может представлять собой топливные смеси, обычно используемые при производстве железа, например коксовый газ, природный газ, жидкое топливо и/или пылевидный уголь, сжигаемый с воздухом или с воздухом, обогащенным кислородом.The means for heating the hearth surface 30, coating materials 36 and additional compounds 38 applied over them may contain either burners operating on the appropriate fuel or other heat emitters for heating PVP 10 installed in the furnace cavity in zones 14, 16 or 17 of the burners. The fuel used in the burners may be fuel mixtures commonly used in the production of iron, for example coke oven gas, natural gas, liquid fuel and / or pulverized coal burned with air or with oxygen enriched air.

После того, как покрывающие материалы 36 и/или дополнительные покрывающие вещества 38 нанесены на поверхность 30, производится загрузка агломератов 28 оксида железа и углерода, а также углерода на верхний слой поверхности 30, покрытый материалами 36, 38 путем подачи агломерированных материалов, включая агломераты 28 оксида железа и углерода, а также прочие загружаемые материалы механизмом 26 загрузки или любым стандартным ленточным, или спиральным транспортером, работающим в непрерывном или прерывистом режиме (фиг.1).After the coating materials 36 and / or additional coating agents 38 are deposited on the surface 30, iron and carbon monoxide agglomerates 28 and carbon are loaded onto the top layer of the surface 30 coated with materials 36, 38 by feeding the agglomerated materials, including agglomerates 28 iron oxide and carbon, as well as other downloadable materials by the loading mechanism 26 or any standard belt or spiral conveyor operating in continuous or intermittent mode (figure 1).

Агломераты 28 оксида железа и углерода нагревают и перемещают на вращающейся поверхности 30 из первой зоны 14 во вторую зону 16 или (в случае необходимости) в третью зону 17. Восстановление агломератов 28 оксида железа происходит в зонах 14, 16 и 17 горелок. Образование капель расплавленного металла и затвердевание капель происходит при указанных выше температурах в реакционной зоне, также снабженной охлаждающим устройством 48. В течение фазы восстановления покрывающие материалы 36 и вещества 38 снижают тепловую нагрузку на поверхность 30 пода печи. Покрывающие вещества 38 позволяют создать барьер для высокореактивного очищенного жидкого железа, выделяющегося из агломератов 28 оксида железа, заставляя жидкое железо оставаться поверх покрывающего слоя, нанесенного на поверхность 30 пода.The iron and carbon oxide agglomerates 28 are heated and transferred on the rotating surface 30 from the first zone 14 to the second zone 16 or (if necessary) to the third zone 17. The reduction of the iron oxide agglomerates 28 takes place in burner zones 14, 16 and 17. The formation of molten metal droplets and the solidification of the droplets occurs at the above temperatures in the reaction zone, also equipped with a cooling device 48. During the recovery phase, coating materials 36 and substances 38 reduce the heat load on the furnace hearth 30. Coating agents 38 make it possible to create a barrier to highly reactive purified liquid iron released from iron oxide agglomerates 28, causing liquid iron to remain on top of the coating layer deposited on the hearth surface 30.

Оптимальным вариантом промежуточной фазы, соответствующей образованию жидкого металла в процессе осуществления способа по изобретению, является формирование железоуглеродистых капель 41, т.е. капель жидкого расплавленного раствора, содержащего углерод и железо в соотношении около 95% железа и около 5% углерода. Предпочтительным соотношением углерода и железа в жидком расплаве, образующем капли на поверхности 30 пода, является около 95,5-97,5% железа и около 2,5-4,5% углерода.The best option for the intermediate phase, corresponding to the formation of liquid metal in the process of implementing the method according to the invention, is the formation of iron-carbon droplets 41, i.e. drops of a molten molten solution containing carbon and iron in a ratio of about 95% iron and about 5% carbon. The preferred ratio of carbon to iron in the liquid melt forming droplets on the surface 30 of the hearth is about 95.5-97.5% iron and about 2.5-4.5% carbon.

Существенным преимуществом нанесения на поверхность 30 покрывающих веществ 38 является формирование физически разделенных железоуглеродистых капель 41, формируемых в результате восстановления агломератов 28 оксида железа и углерода, образования расплава и разделения его на железоуглеродистые капли 41, шлак и примеси (не показаны). Железоуглеродистые капли 41 формируются на поверхности 30 пода печи, внутри агломератов 28 или вне их. Образование железоуглеродистых капель 41 имеет место в зонах 14, 16 и/или в реактивной зоне 17. Железоуглеродистые капли 41 остаются отделенными от шлака и примесей на поверхности 30 пода. При этом железоуглеродистые капли 41 не поглощаются поверхностью 30 пода благодаря тому, что на эту поверхность было предварительно нанесено покрытие. Таким образом, в зоне 18 выгрузки из печи могут быть извлечены затвердевшие гранулы 42 высокочистого твердого продукта с содержанием железа свыше 95%, не загрязненного какими-либо примесными частицами или шлаком на поверхности 30 пода или на каких-либо других внутренних поверхностях ПВП 10.A significant advantage of applying coating substances 38 to the surface 30 is the formation of physically separated iron-carbon droplets 41, which are formed as a result of the reduction of iron oxide and carbon agglomerates 28, the formation of a melt and its separation into iron-carbon droplets 41, slag and impurities (not shown). Iron-carbon droplets 41 are formed on the surface 30 of the furnace hearth, inside or outside the agglomerates 28. The formation of iron-carbon droplets 41 takes place in zones 14, 16 and / or in the reactive zone 17. Iron-carbon droplets 41 remain separated from the slag and impurities on the surface 30 of the hearth. In this case, iron-carbon droplets 41 are not absorbed by the hearth surface 30 due to the fact that a coating has been previously applied to this surface. Thus, in the discharge zone 18 from the furnace, hardened granules 42 of a high-purity solid product with an iron content of more than 95% not contaminated with any impurity particles or slag on the hearth surface 30 or on any other internal surfaces of the PVP 10 can be removed.

Покрывающий слой из материалов 36 и покрывающих веществ 38 может обновляться посредством периодической или непрерывной подачи покрывающих материалов 36 и веществ 38 на протяжении рабочих циклов ПВП 10, во время выгрузки твердых железоуглеродистых гранул 42, перед тем, как на поверхность 30 пода подают агломераты 28 оксида железа и углерода.The coating layer of materials 36 and coating materials 38 can be updated by periodically or continuously supplying coating materials 36 and materials 38 during PVP 10 operating cycles, during the discharge of solid iron-carbon granules 42, before the iron oxide agglomerates 28 are fed onto the hearth surface 30 and carbon.

Восстановленный и очищенный материал на основе железа в форме гранул 42 с низкой концентрацией углерода выводится из зоны 18 выгрузки с помощью соответствующего средства выгрузки материала с вращающейся поверхности, например, посредством выгружающего механизма, включающего в себя транспортер 50. Данный транспортер может представлять собой постоянно или периодически работающий ленточный конвейер, винтовой или спиральный конвейер, расположенный над поверхностью 30 пода (фиг.8). Железоуглеродистые гранулы 42 после отделения от них, в процессе охлаждения, остаточного шлака имеют большую степень чистоты и более высокое содержание углерода, чем аналогичные гранулы, получаемые в подовых печах по известным технологиям, таким как EASTMET™.Reduced and refined iron-based material in the form of pellets with a low carbon concentration 42 is discharged from the discharge zone 18 by appropriate means of discharging the material from a rotating surface, for example, by means of an unloading mechanism including a conveyor 50. This conveyor can be continuous or intermittent working belt conveyor, screw or spiral conveyor located above the surface 30 of the hearth (Fig.8). Iron-carbon granules 42 after separation from them, during cooling, residual slag have a higher degree of purity and higher carbon content than similar granules obtained in hearth furnaces using known technologies such as EASTMET ™.

В альтернативном варианте способа по изобретению, реализуемого в ПВП 10, предварительно формируют стекловидный слой 36 из оксида железа и диоксида кремния и слой 38 из модифицирующего материала в качестве верхнего слоя поверхности 30 пода. Стекловидный слой 36 оксида железа и диоксида кремния способствует предотвращению воздействия расплавленных капель 41 железа на поверхность пода.In an alternative embodiment of the method of the invention implemented in PVP 10, a glassy layer 36 of iron oxide and silicon dioxide and a layer 38 of modifying material are preliminarily formed as the upper layer of the hearth surface 30. The vitreous layer 36 of iron oxide and silicon dioxide helps to prevent the action of molten drops 41 of iron on the surface of the hearth.

В другом альтернативном варианте покрывающие вещества 38, такие как оксид железа, оксид магния (МgО), оксид алюминия (Аl₂О₃) и диоксид кремния (SiO₂), угольный порошок, частицы углерода, образующиеся при восстановлении и расплавлении оксидов железа, могут быть введены в состав поверхности 30. После прохождения, в процессе вращения, через зоны 14, 16, 17 покрывающие вещества 38 подвергают охлаждению. Средство охлаждения может представлять собой охлаждающую плиту 48, которая находится перед зоной 18 выгрузки и внутри которой циркулирует охлаждающая жидкость. Плита 48 находится в непосредственной близости к поверхности 30 пода и перекрывает ее по ширине для того, чтобы создать вблизи поверхности 30 зону более низкой температуры.In another alternative embodiment, coating materials 38, such as iron oxide, magnesium oxide (MgO), alumina (Al ₂ O ₃ ) and silicon dioxide (SiO ₂ ), carbon powder, carbon particles formed during the reduction and melting of iron oxides, can be introduced into the composition of the surface 30. After passing through the rotation process through the zones 14, 16, 17, the coating materials 38 are subjected to cooling. The cooling means may be a cooling plate 48, which is located in front of the discharge zone 18 and inside which the cooling liquid circulates. The plate 48 is located in close proximity to the surface 30 of the hearth and covers it in width in order to create near the surface 30 a lower temperature zone.

В другом альтернативном варианте на поверхность 30 пода может быть нанесен углеродосодержащий покрывающий материал для создания отдельного слоя углерода (не изображен). Углеродосодержащий материал служит в качестве нереактивного расходуемого слоя углерода, который способствует образованию расплавленных железоуглеродистых капель 41 (см. фиг.6), а также твердых железоуглеродистых гранул 42, предотвращая при этом воздействие указанных капель 41 или гранул 42 на поверхность 30 пода. Благодаря тому, что обеспечивается отделение расплавленных железоуглеродистых капель 41 или твердых железоуглеродистых гранул 42 от частиц шлака и от поверхности 30 пода, обеспечивается возможность получения железа высокой чистоты с содержанием примерно 95% при содержании углерода примерно 5%.In another alternative, a carbonaceous coating material may be applied to the hearth surface 30 to create a separate carbon layer (not shown). The carbon-containing material serves as a non-reactive sacrificial carbon layer, which contributes to the formation of molten iron-carbon droplets 41 (see FIG. 6), as well as solid iron-carbon granules 42, while preventing the action of said drops 41 or granules 42 on the hearth surface 30. Due to the separation of molten iron-carbon droplets 41 or solid iron-carbon granules 42 from slag particles and from the hearth surface 30, it is possible to obtain high-purity iron with a content of about 95% with a carbon content of about 5%.

Из приведенных данных с очевидностью следует, что настоящее изобретение обеспечило создание печного аппарата и способа получения твердого железоуглеродистого продукта с целью эффективного производства в печах с вращающимся подом, в больших объемах и при более высокой чистоте, твердого продукта на основе железа с низким содержанием углерода. При этом данный результат достигается без существенного роста затрат, длительности процесса или применения чрезмерно высоких температур. По существу, достижение согласно изобретению существенно более высокого качества очистки продукта на основе железа с низким содержанием углерода обеспечивается дополнительным использованием перечисленных выше покрывающих материалов для формирования на поверхности 30 пода защитного слоя из оксида железа, диоксида кремния, оксида алюминия, МgО или из соединений кремния и/или соединений углерода. Слои 36, 38 из материалов различного состава формируют путем ввода покрывающих материалов перед загрузкой агломератов оксида железа и углерода на вращающуюся поверхность пода печи, выполненную из огнеупорного материала (фиг.7).From the above data it clearly follows that the present invention provided a furnace apparatus and method for producing a solid iron-carbon product with the aim of efficiently producing, in large volumes and at higher purity, rotary hearth furnaces, a solid product based on iron with a low carbon content. Moreover, this result is achieved without a significant increase in costs, the duration of the process or the use of excessively high temperatures. Essentially, the achievement according to the invention of a significantly higher quality of cleaning a product based on iron with a low carbon content is ensured by the additional use of the coating materials listed above to form a protective layer of iron oxide, silicon dioxide, alumina, MgO or silicon compounds on the surface 30 of the hearth and / or carbon compounds. Layers 36, 38 of materials of various compositions are formed by introducing coating materials before loading agglomerates of iron oxide and carbon onto a rotating surface of the furnace hearth made of refractory material (Fig. 7).

Преимущества, обеспечиваемые использованием изобретения, обусловлены тем, что при нормальной температуре в печи покрывающие материалы формируют защитный слой 38, связанный с поверхностью 30, выполненной из огнеупорного материала или покрытой стекловидным слоем. Тем самым предотвращается связывание очищенного продукта на основе железа при низком содержании углерода с указанной поверхностью 30, снабженной огнеупорным или стекловидным слоем. Подобное связывание с поверхностью делает затруднительным удаление или выгрузку из печи продукта высокой чистоты на основе железа с низким содержанием углерода. Настоящее изобретение, определяемое прилагаемой формулой изобретения, решает эту проблему потери очищенного железоуглеродистого продукта внутри ПВП 10.The advantages provided by the use of the invention are due to the fact that at normal temperature in the furnace, the coating materials form a protective layer 38 connected to a surface 30 made of refractory material or coated with a glassy layer. This prevents the binding of the purified iron-based product at a low carbon content to said surface 30 provided with a refractory or glassy layer. Such binding to the surface makes it difficult to remove or discharge from the furnace a high-purity product based on iron with a low carbon content. The present invention, as defined by the appended claims, solves this problem of losing the purified iron-carbon product inside the PVP 10.

Выше, со ссылками на определенные предпочтительные варианты, было приведено подробное описание настоящего изобретения с целью - дать читателю возможность практически реализовать изобретение без чрезмерного экспериментирования. При этом следует учитывать, что данное описание, включая конкретные примеры осуществления, приведено только в качестве иллюстрации возможных вариантов изобретения, так что специалистами в данной отрасли могут быть внесены различные модификации и дополнения в конструкцию печного аппарата, не выходящие за границы идеи и объема изобретения.Above, with reference to certain preferred options, a detailed description of the present invention has been given with the aim of enabling the reader to practically implement the invention without undue experimentation. It should be borne in mind that this description, including specific examples of implementation, is given only as an illustration of possible variants of the invention, so that specialists in this industry can make various modifications and additions to the design of the furnace apparatus, not going beyond the idea and scope of the invention.

Claims

1. A method of obtaining a solid iron-carbon product from an iron oxide-based material containing carbon compounds, comprising using a rotary hearth furnace, loading agglomerated materials containing iron oxide and carbon onto the surface of the hearth, heating and reducing them, characterized in that the agglomerated materials are reduced containing iron oxide and carbon, until the formation of iron-carbon droplets and particles of slag on the surface of the hearth, then these drops are separated from the particles of slag and cooled, spolzuya cooling surface to form a solid iron-carbon granules, pellets discharged from the furnace and the slag particles are removed.

2. The method according to claim 1, characterized in that the compound of iron oxide, carbon and silicon dioxide is additionally applied to the hearth surface to form a vitreous layer on the surface.

3. The method according to claim 1, characterized in that it is additionally coated with a coating material selected from the group consisting of compounds of magnesium oxide, silicon oxide, aluminum oxide, iron oxide and carbon.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that they carry out the heating of these agglomerated materials using heat emitters providing a temperature interval inside the furnace from at least 1450 to 1600 ° C.

5. A method according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that said agglomerated materials are reduced in the temperature range inside the furnace from at least 1450 to 1540 ° C. using heat radiators.

6. A method according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that said agglomerated materials are reduced in the temperature range on the surface of the hearth from at least 1400 to 1500 ° C. using heat radiators.

7. A method according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that said agglomerated materials are reduced in the temperature range on the surface of the hearth from at least 1410 to 1480 ° C. using heat radiators.

8. The method according to any one of claims 2 to 7, characterized in that the agglomerated materials containing iron oxide and carbon are fed to a vitreous layer containing compounds of iron oxide, carbon and silicon dioxide.

9. The method according to any one of claims 2 to 7, characterized in that a cooling surface is installed to provide cooling of the iron-carbon droplets until solid iron-carbon granules are formed on the hearth surface, and then they are unloaded.

10. A furnace apparatus for direct reduction of materials based on iron oxide into a solid iron-carbon product containing a hearth furnace, means for loading agglomerated materials containing iron oxide and carbon, means for heating said surface of the hearth and said agglomerated materials, and means for reducing said agglomerated materials, characterized the fact that the surface of the hearth is provided with a layer of refractory material, the means of recovery of these agglomerated materials is made possible the formation of iron-carbon droplets and particles of slag and separating them from the particles of slag, while the furnace apparatus is equipped with a means of supplying a mixture of coating materials to the indicated surface of the hearth, means of heating the coating materials, cooling means of these drops on the specified surface of the hearth with the formation of solid carbon granules, unloading means these granules from the furnace and means for removing particles of slag from the furnace.

11. The furnace apparatus of claim 10, wherein the surface of the hearth of the furnace is rotatable.

12. The furnace apparatus according to claim 11, characterized in that said surface of the hearth is made of refractory material and further comprises a vitreous layer of compounds of iron oxide and silicon dioxide, which is formed by applying a layer of refractory material to said layer before a mixture of coating materials is supplied to said surface .

13. The furnace apparatus according to any one of paragraphs.10-12, characterized in that said means for supplying a mixture of coating materials comprises a conveyor for bulk materials, configured to feed said coating materials to said surface of the hearth.

14. The furnace apparatus according to any one of claims 10 to 13, characterized in that said mixture of coating materials contains a material selected from the group consisting of iron oxide compounds, silicate compounds, magnesium oxide compounds, silicon oxide compounds, aluminum oxide compounds and compounds carbon.

15. The furnace apparatus according to item 13 or 14, characterized in that said mixture of coating materials further comprises a layer of carbon-containing material, wherein the carbon-containing material and said mixture of coating materials are deposited by means of said feeding means onto the hearth surface.

16. The furnace apparatus according to item 13 or 14, characterized in that said mixture of coating materials further comprises a carbon-containing material, which is deposited by means of said feeding means onto the surface of the hearth prior to loading said agglomerated materials onto it.

17. The furnace apparatus according to any one of paragraphs.10-16, characterized in that the said means of loading materials containing iron oxide and carbon, contains a conveyor configured to load these materials on the surface of the hearth.

18. The furnace apparatus according to any one of paragraphs.10-17, characterized in that said heating means comprises a plurality of heat radiators providing a temperature inside the furnace lying in the range from at least 1400 to 1600 ° C, while maintaining the hearth temperature inside specified temperature range.

19. The furnace apparatus according to any one of paragraphs.10-18, characterized in that said heating means comprises a plurality of heat radiators providing a temperature inside the furnace lying in the range from at least 1450 to 1600 ° C, while maintaining the hearth temperature inside specified temperature range.

20. The furnace apparatus according to any one of paragraphs.10-19, characterized in that the said heating means comprises a plurality of heat radiators providing a temperature inside the furnace lying in the range from at least 1450 to 1530 ° C, while maintaining the temperature of the hearth inside specified temperature range.

21. The furnace apparatus according to any one of paragraphs.10-20, characterized in that said means for cooling said droplets on said hearth surface comprises a cooling surface mounted near said hearth surface and made in the form of a cooling plate spanning the width of said hearth surface.

22. The furnace apparatus according to any one of paragraphs.10-21, characterized in that said means for unloading solid iron-carbon granules contains an unloading mechanism including a conveyor configured to receive said granules at the outlet of the furnace.

23. A method of obtaining a solid iron-carbon product from an iron oxide-based material containing carbon compounds, comprising using an oven with an open hearth surface, feeding agglomerated materials containing iron oxide and carbon to said surface, recovering said agglomerated materials by heating, characterized in that prior to the supply of these agglomerated materials, modifying materials containing oxide compounds are applied onto the open surface of the hearth iron, carbon and silicon dioxide, and heating said modifying materials to form a vitreous layer on said surface containing at least iron oxide and silicon dioxide compounds, the said agglomerated materials are reduced by heating until iron-carbon droplets form on said vitreous layer, and also slag particles and separating these slag particles from the specified vitreous layer, cool these drops to form solid jellies on the specified vitreous layer ouglerodistyh granules and they are discharged from the furnace, slag particles are then removed from the furnace.

24. The method according to item 23, wherein using a rotary hearth furnace.

25. The method according to item 23 or 24, characterized in that they carry out the application of additional modifying materials selected from the group consisting of compounds of magnesium oxide, compounds of silicon oxide, compounds of aluminum oxide, compounds of iron oxide and carbon-containing compounds.

26. The method according to any one of paragraphs.23-25, characterized in that they carry out the heating of these modifying materials using heat emitters that provide a temperature interval within the furnace of at least 1450 to 1600 ° C.

27. The method according to any one of claims 23 to 26, characterized in that said agglomerated materials are reduced by exposure to heat emitters providing a temperature interval within the furnace of at least 1410 to 1480 ° C.

28. The method according to any one of paragraphs.23-27, characterized in that said iron-carbon droplets are cooled using a cooling surface mounted near said vitreous layer to form solid iron-carbon granules.

29. A method of producing a solid iron-carbon product from an iron oxide-based material containing carbon compounds, the method comprising using a furnace with an underlying hearth surface, supplying agglomerated materials containing iron oxide and carbon to said surface and reducing them, characterized in that prior to supplying said agglomerated materials carry out the deposition of iron oxide compounds, carbon compounds and silicon dioxide compounds onto the indicated surface of the hearth; the said compounds are heated the formation of a vitreous layer containing at least iron oxide and silicon dioxide, apply additional coating materials to the specified vitreous layer to form a protective layer, restore these agglomerated materials to form iron-carbon droplets on the specified protective layer, as well as slag particles, cool these drops to form on the protective layer of solid iron-carbon granules separated from the particles of slag, unload these solid iron-carbon granules from and and removing slag particles from the furnace.

30. The method according to clause 29, wherein using a rotary hearth furnace.

31. The method according to clause 29 or 30, wherein the coating materials are selected from the group consisting of magnesium oxide compounds, silicon oxide compounds, aluminum oxide compounds, iron oxide compounds and carbon-containing compounds.

32. The method according to any one of paragraphs.29-31, characterized in that the heating of these agglomerated materials is carried out using heat emitters providing a temperature interval inside the furnace from at least 1450 to 1600 ° C.

33. The method according to any one of paragraphs.29-32, characterized in that the agglomerated materials are reduced by exposure to heat emitters, providing a temperature interval within the furnace from at least 1410 to 1480 ° C.

34. The method according to any one of paragraphs.29-33, characterized in that the cooling surface is installed near the specified protective layer to ensure cooling of the carbon droplets to form on the specified protective layer of solid carbon granules before unloading.