Claims (9)
1. Способ получения жидкого чушкового чугуна (43) или жидких полуфабрикатов стали из загрузочных веществ, состоящих из железной руды (5) и флюсов и по крайней мере частично содержащих мелкодисперсную фракцию, согласно которому железную руду подвергают прямому восстановлению в губчатое железо как минимум на двух стадиях восстановления (1, 2) с псевдоожиженным слоем, в плавильно-газификационной зоне (39) при подаче носителей углерода и кислородсодержащего газа плавят губчатое железо и получают восстановительный газ, содержащий СО и H2, который вводят в восстановительные зоны стадий восстановления (1, 2), где он вступает в реакцию, далее его отводят в виде доменного газа и, возможно, подают потребителю, отличающийся тем, что каждая из двух стадий восстановления (1, 2) включает два отдельных псевдоожиженных слоя (6, 15), при этом на первой стадии восстановления (1) железную руду (5) при помощи восстановительного газа фракционируют как минимум на две фракции, каждая из которых имеет различное распределение размеров зерна, а именно - как минимум одну крупнодисперсную фракцию и как минимум одну мелкодисперсную фракцию, каждую фракцию восстанавливают восстановительным газом в отдельном псевдоожиженном слое (6, 15), где восстановительным газом поддерживают первый псевдоожиженный слой (6), содержащий крупнодисперсную фракцию, и отделяют от него мелкодисперсную фракцию, и где, кроме того, восстановительный газ дополнительно вводят непосредственно в следующий псевдоожиженный слой (15), в таком количестве и/или с таким химическим составом, что в этом псевдоожиженном слое (15) обеспечивается восстановление мелкодисперсной фракции до заданной степени металлизации в течение заданного времени, и восстановленную железную руду (3) отводят как из первого, так и из следующего псевдоожиженного слоя (6, 15), и мелкодисперсную и крупнодисперсную фракции, восстановленные на первой стадии восстановления (1), подвергают дальнейшему восстановлению на следующей стадии восстановления (2), работающей так же, как и первая стадия восстановления (1), а из последней стадии восстановления (2) мелкодисперсную фракцию вводят в плавильно-газификационную зону (39) с одновременным образованием агломератов при подаче кислорода, предпочтительно через горелку (38), а крупнодисперсную фракцию подают непосредственно в плавильно-газификационную зону (39) под действием силы тяжести.1. A method of producing liquid pig iron (43) or liquid semi-finished steel from loading substances consisting of iron ore (5) and fluxes and at least partially containing a finely divided fraction, according to which iron ore is subjected to direct reduction into sponge iron by at least two reduction stages (1, 2) of a fluidized bed, in a meltdown gasifying zone (39) under supply of carbon carriers and oxygen-containing gas sponge iron is melted to obtain a reducing gas containing CO and H 2, which is lead to the recovery zones of the recovery stages (1, 2), where it enters into a reaction, then it is diverted in the form of blast furnace gas and, possibly, served to the consumer, characterized in that each of the two stages of recovery (1, 2) includes two separate fluidized layer (6, 15), at the same time, at the first stage of reduction (1), iron ore (5) is fractionated using at least two fractions using reducing gas, each of which has a different grain size distribution, namely at least one coarse fraction and at least one fine fraction, each fraction is reduced with a reducing gas in a separate fluidized bed (6, 15), where the first fluidized bed (6) containing the coarse fraction is supported by reducing gas and the fine fraction is separated from it, and where, in addition, the reducing gas is additionally introduced directly into the next fluidized bed (15), in such an amount and / or with such a chemical composition that in this fluidized bed (15) the fine fraction is restored to the rear a certain degree of metallization for a given time, and the reduced iron ore (3) is withdrawn from both the first and the next fluidized bed (6, 15), and the fine and coarse fractions recovered in the first stage of reduction (1) are subjected to further reduction at the next reduction stage (2), which works in the same way as the first reduction stage (1), and from the last reduction stage (2), the finely dispersed fraction is introduced into the melting gasification zone (39) with the simultaneous formation of agglomerates s when oxygen is supplied, preferably through a burner (38), and the coarse fraction is fed directly to the melting gasification zone (39) by gravity.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на обеих стадиях восстановления (1, 2) распределение размеров зерна отделенной мелкодисперсной фракции регулируют как функцию общего распределения размеров зерна путем регулирования количества восстановительного газа, который подают в первый псевдоожиженный слой (6) в единицу времени, а степень восстановления мелкодисперсной фракции в то же время регулируют путем регулирования количества вторичного восстановительного газа, который непосредственно подают в эту фракцию дополнительно. 2. The method according to p. 1, characterized in that at both stages of recovery (1, 2), the grain size distribution of the separated fine fraction is regulated as a function of the total grain size distribution by controlling the amount of reducing gas that is supplied to the first fluidized bed (6) in unit of time, and the degree of recovery of the finely dispersed fraction at the same time is regulated by controlling the amount of secondary reducing gas, which is directly supplied to this fraction additionally.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что мелкодисперсную и крупнодисперсную фракции, восстановленные на первой стадии восстановления (1), затем вместе восстанавливают в первом псевдоожиженном слое (6) следующей стадии восстановления (2), а мелкодисперсную фракцию отделяют снова и подают в следующий псевдоожиженный слой (15), где подвергают дальнейшему восстановлению. 3. The method according to p. 1 or 2, characterized in that the fine and coarse fractions recovered in the first stage of recovery (1) are then restored together in the first fluidized bed (6) of the next stage of recovery (2), and the fine fraction is separated again and served in the next fluidized bed (15), where it is subjected to further recovery.
4. Способ по одному или нескольким пп. 1 - 3, отличающийся тем, что мелкодисперсную фракцию, восстановленную на первой стадии восстановления (1), подают в следующий псевдоожиженный слой (15) следующей стадии восстановления (2) непосредственно, и там подвергают дальнейшему восстановлению. 4. The method according to one or more paragraphs. 1-3, characterized in that the finely divided fraction recovered in the first reduction stage (1) is fed directly to the next fluidized bed (15) of the next reduction stage (2), and thereafter subjected to further reduction.
5. Способ по одному или нескольким пп. 1 - 4, отличающийся тем, что вместо ввода через горелку (38) мелкодисперсную фракцию вводят в плавильно-газификационную зону (39) в непосредственной близости к устройству подачи кислорода, отзывающемуся в плавильно-газификационную зону (Фиг. 4). 5. The method according to one or more paragraphs. 1 to 4, characterized in that instead of entering through the burner (38), the finely dispersed fraction is introduced into the melting gasification zone (39) in close proximity to the oxygen supply device responding to the melting gasification zone (Fig. 4).
6. Установка для осуществления способа по одному или нескольким пп. 1 - 5, включающая как минимум две секции восстановления (1, 2), расположенные последовательно, из которых в первую реакционную емкость (4, 29) идет транспортировочный трубопровод (3) для загрузочных веществ, состоящих из железной руды (5) и флюсов, питающий трубопровод (7) для восстановительного газа и транспортировочный трубопровод (27), предназначенный для продукта восстановления, образующегося в упомянутой реакционной емкости, и ведущий в следующую секцию восстановления (2) с реакционной емкостью (29), а также отводной трубопровод (22) для доменного газа, где питающий трубопровод (7) для восстановительного газа образует отводной трубопровод для восстановительного газа из следующей секции восстановления (2), а следующий транспортировочный трубопровод (34) для продукта восстановления, образующегося в следующей секции восстановления (2), входит в плавильно-газификационный аппарат (35), снабженный подающими трубопроводами (41, 42) для кислородсодержащих газов и носителей углерода, а также отводом (45) для чушкового чугуна (43) или полуфабриката стали и шлака (44), где питающий трубопровод (40) для восстановительного газа, образующегося в плавильно-газификационном аппарате (35), который входит в следующую секцию восстановления (2), выходит из плавильно-газификационного аппарата (35), отличающаяся тем, что каждая из секций восстановления (1, 2) оснащена как минимум двумя реакционными емкостями (4, 14; 29, 30), расположенными последовательно в направлении течения железной руды (5), при этом каждая реакционная емкость содержит отдельный псевдоожиженный слой (6, 15), и одним питающим трубопроводом (7, 20; 31, 33) для восстановительного газа, параллельно ведущим в каждую из упомянутых реакционных емкостей, где из реакционной емкости (4; 29), которая расположена первой в направлении течения железной руды, выходит отводное устройство восстановительного газа (12, 32), которое входит во вторую реакционную емкость (14; 30) той же секции восстановления (1 или 2, соответственно), предназначенную для мелкодисперсной фракции восстанавливаемой железной руды (5), а из каждой реакционной емкости (4, 14; 29, 30) выходит транспортировочный трубопровод (25, 27, 34, 36) для продукта восстановления, и где, кроме того, два транспортировочных трубопровода (25, 27), выходящие из первой секции восстановления (1), входят в следующую секцию восстановления (2), а транспортировочные трубопроводы (25, 27), выходящие из следующей секции восстановления (2) - в случае, если они образуют последнюю секцию восстановления - ведут отдельно в плавильно-газификационный аппарат (35), а именно, транспортировочный трубопровод (34), выходящий из первой реакционной емкости (4; 29) последней секции восстановления (2), входит в плавильно-газификационный аппарат (35) непосредственно, а транспортировочный трубопровод (36), выходящий из второй реакционной емкости (14; 30) последней секции восстановления (2), входит в плавильно-газификационный аппарат (35) на участке, обогащенном кислородом, предпочтительно через горелку (38). 6. Installation for implementing the method according to one or more paragraphs. 1 to 5, including at least two recovery sections (1, 2) arranged in series, of which a transport pipeline (3) for loading substances consisting of iron ore (5) and fluxes goes to the first reaction vessel (4, 29), a supply pipe (7) for the reducing gas and a transport pipe (27) intended for the product of recovery formed in the said reaction vessel and leading to the next recovery section (2) with the reaction vessel (29), as well as a bypass pipe (22) for domain aza, where the feed pipe (7) for the reducing gas forms a bypass pipe for the reducing gas from the next recovery section (2), and the next transport pipe (34) for the recovery product formed in the next recovery section (2) enters the melting gasification apparatus (35) equipped with supply pipelines (41, 42) for oxygen-containing gases and carbon carriers, as well as a branch (45) for pig iron (43) or semi-finished steel and slag (44), where the supply pipe (40) for recovery the recovery gas generated in the melting gasification apparatus (35), which is included in the next recovery section (2), leaves the melting gasification apparatus (35), characterized in that each of the recovery sections (1, 2) is equipped with at least two reaction vessels (4, 14; 29, 30) arranged sequentially in the direction of the flow of iron ore (5), with each reaction vessel containing a separate fluidized bed (6, 15), and one feed pipe (7, 20; 31, 33) for the reducing gas, parallel leading in each of the aforementioned reaction vessels, where from the reaction vessel (4; 29), which is located first in the direction of the flow of iron ore, a recovery gas outlet device (12, 32), which enters the second reaction vessel (14; 30) of the same recovery sections (1 or 2, respectively essentially), intended for the finely divided fraction of reduced iron ore (5), and from each reaction vessel (4, 14; 29, 30) there is a transportation pipeline (25, 27, 34, 36) for the reduction product, and where, in addition, two transport pipelines (25, 27) exiting the first recovery section (1) enter the next recovery section (2), and transport pipelines (25, 27) exiting the next recovery section (2) if they are form the last recovery section - lead separately to the melting-g zifikatsionny apparatus (35), namely, a conveying duct (34) coming from the first reactor vessel (4; 29) of the last recovery section (2), enters the melting and gasification apparatus (35) directly, and the transport pipeline (36) leaving the second reaction vessel (14; 30) of the last recovery section (2) enters the melting and gasification apparatus (35) in the oxygen enriched portion, preferably through a burner (38).
7. Установка по п. 6, отличающаяся тем, что два транспортировочных трубопровода (25, 27), выходящие из первой секции восстановления (1), входят в следующую секцию восстановления (2) вместе. 7. Installation according to claim 6, characterized in that the two transportation pipelines (25, 27) exiting the first recovery section (1) enter the next recovery section (2) together.
8. Установка по п. 6, отличающаяся тем, что транспортировочный трубопровод (25), выходящий из следующей реакционной емкости (14; 30) секции восстановления (1), входит в следующую реакционную емкость (14; 30) последовательно расположенной секции восстановления (2) непосредственно. 8. Installation according to claim 6, characterized in that the transport pipeline (25) exiting from the next reaction vessel (14; 30) of the recovery section (1) is included in the next reaction vessel (14; 30) of the sequentially located recovery section (2 ) directly.
9. Установка по пп. 6, 7 или 8, отличающаяся тем, что первой секции восстановления (1) предшествует емкость предварительного нагрева (52) для железной руды (5), в которую входит газовый трубопровод, передающий доменный газ из первой секции восстановления. 9. Installation according to paragraphs. 6, 7 or 8, characterized in that the first recovery section (1) is preceded by a pre-heating tank (52) for iron ore (5), which includes a gas pipeline that transports blast furnace gas from the first recovery section.