SE532975C2 - Förfarande för produktion av direktreducerat järn - Google Patents

Description

rjfii n; .l på; llßl sl Lïl 2 reaktionen. Vissa system använder ett reformeringssteg för att ge mer väte och koloxid och vissa system använder en vattengasstegreaktion för att förbättra recirkulationsgasen och åstadkomma den högförädlade recirkulationsgas som är känd som syngas. Alla systemen mäste avlägsna koldioxid från reaktorrökgasen för att upprätthålla reduktionsprocessen.

Direktreduktionen av järnmalm, dvs. järnoxider, huvudsakligen hematit FegOa, ästadkoms genom reduktion av järnmalmen genom reaktion med koloxid, väte och/eller fast kol via successiva oxidationstiiistånd till metalliskt järn. l typiska fall fylls oxider av järn och kolhaltigt material, t ex kol, pà i en smältugn. Värme tillförs smältugnen genom förbränningen av bränsle med luft för att bland annat generera koloxid. När det fasta materialet förflyttar sig ner längs reaktorn möter det en ström av l motsatt riktning strömmande reducerande gas och materialet reduceras till metalliskt järn och hämtas ur smältugnen. Avgaser och smältugnsgaser avlägsnas frän smältugnen igenom en avgasledning eller -rör.

Direktreduktionsanläggningar för att producera direktreducerat järn, som är känt såsom DRl (järnsvamp) eller varmbriketterat järn (förreducerade material som är fördelaktiga såsom råmaterial för järn- och stältillverkning), producerar för närvarande sådana produkter genom att bringa en reducerande gas, sammansatt primärt av väte och koloxid, vid effektiva reduktionstemperaturer i intervallet fràn cirka 750 °C till cirka 1050 °C, i kontakt över en bädd av partikelformigt järninnehållande material iform av kulor eller pelletar. Gasströmmarna som vid direktreduktion förhållandet reduktionsmedlen och oxidationsmedlen som är definierat såsom molförhàllandet (H2 används kvantifieras ofta baserat på mellan +CO/H2O+CO2) hos en gasblandning. Detta värde refereras vanligen till med termen "reduktionsförhàllande" eller "R"-värde. Reduktionsförhàllandet är ett verkningsgraden hos en gasblandning när den används såsom en reduktant; ju högre mätt pà reduktionsförhàllandet är desto högre är verkningsgraden.

Genom åren har olika processystem utvecklats för generering av en kraftigt verkande syngas från använd reducerande gas eller reaktorrökgas, innehållande en hög koncentration av H2 och CO, för processen för direktreduktion av järn (DRl) och andra processer. De senaste åren har nödvändigheten att göra stältillverkningsprocesserna effektivare, produktivare, och mindre oekonomiska blivit allt angelägnare, beroende på stigande produktionskostnader (särskilt energikostnader) och även beroende på de ökande restriktionerna som läggs på stàlverk av ekologiska orsaker. Syftet med föreliggande uppfinning är därför att åstadkomma en process för produktion av direktreducerat järn som på ett enklare sätt förbättrar reformeringen av reaktorrökgasen för att producera syngasutflöde som är rikt på väte och koloxid. Ett ytterligare syfte är att uppnå en signifikant reduktion av specifik förbrukning av fossila bränslen, dvs. att sänka den specifika förbrukningen av fossil primär energi och påtagligt reducera de specifika OCZ-utsläppen per ton producerad DRI. '10 i ”l i: .i 'i N* Ltïït »i fJi 3 Det är därför ett syfte med uppfinningen att tillhandahålla ett förfarande för produktion av direktreducerat järn med vilken kapaciteten hos DRI-produktion kan ökas och vilken process samtidigt gör det möjligt att reducera förbrukningen av fossila bränslen.

Det är ett vidare syfte med föreliggande uppfinning att åstadkomma en recirkulerad gas genom rening och avlägsnande av koldioxid och ånga från använd reducerande gas i en process för direktreduktion i vilken den recirkulerade gasen är huvudsakligen rent väte för att ytterligare förbättra reduktionsegenskaperna i reaktorn.

Det är ett vidare syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla ett förfarande som reducerar problem med metalldamm från anläggningen, partiklar och andra ej önskvärda komponenter i reaktorrökgasen utan att öka användningen av vatten.

Det år ett vidare syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla ett förfarande som reducerar användning av vatten i synnerhet såsom kylmedium under reformering av reaktorrökgasen till syngas. Nedkylning och återuppvärmning kräver dyrbar värmeväxlarutrustning och tillhörande stora högtemperaturledningar gör processen mindre attraktiv. Det är även väl känt att använda vatten i skrubbrar för dammavlägsnande.

Andra syften med uppfinningen kommer att framhållas i denna specifikation eller vara uppenbara för fackmannen.

KORT BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Föreliggande uppfinning hänför sig till ett förfarande för direktreducerat järn DRl i vilken koldioxid C02 och ånga H20 från använd reducerande gas i produktion av processen avlägsnas för att producera ett reformer- eller syngasutflöde som är rikt på väte och koloxid. Syftet med uppfinningen uppnås generellt genom genomförande av förfarandet enligt krav 1. l närmare detalj innefattar metoden reformering av oreagerad koloxid CO som finns i reaktorrökgasen till koldioxid och väte såsom ett första reformeringssteg efter vattengasreaktionen CO+H2O=CO2+H2 i vilken ånga som finns i rökgasen fungerar såsom reaktivt vatten. Nämnda första reformeringssteg föregår ett andra reformeringssteg i vilket reaktorrökgasen behandlas ytterligare för att avlägsna koldioxiden och anrika väte- och koloxidhalten innan den anrikade rökgasen returneras till direktreduktionsreaktorn. Bland ett antal väl kända övergångsmetaller och övergångsmetalloxider används företrädesvis magnetit FegOt såsom katalysator för vattengasreaktionen. Eftersom vattengasreaktionen år exotermisk, dvs. en reaktion som frigör värme, avgår avgasen vid en temperatur runt 480- 520 °C som är cirka 120°C högre än den övre gastemperaturen som sådan. Det kännbara värmet eller den potentiella energin som vunnits används i efterföljande gasraffineringssteg.

Ett tredje reformeringssteg är för att reducera reaktorrökgasen ytteriigare genom l J l ull W? f-JÄÉ “Hi Ut 4 avlägsnande av koloxiden och kvävet för att åstadkomma en recirkulerad gas som huvudsakligen består av rent väte, l det andra reformeringssteget behandlas reaktorrökgasen som innefattar huvudsakligen koldioxid och väte för att avlägsna koldioxid, vilket sålunda producerar en huvudsakligen koldioxidfri schaktugnsrecirkulationsström. Denna huvudsakligen koldioxidfria recirkulationsström värms upp och recirkuleras till schaktugnen såsom en del av den totala reducerande gasen.

Det är välkänt att för att erhålla en högreducerande gas från en reformer i vilken reaktorrökgasen raffineras till syngas som innehåller en hög koncentration av H2 och CO, är det önskvärt att hålla låg andel ånga i inloppsströmmen till reformern. Den grundläggande anledningen till reducerad ånghalt hos den reducerande gasen är spädningseffekten av ångan i reformerlngsoperationen. Ehuru avlägsnande av ånga fràn reformern skulle producera en högreducerande gas, anses ett sådant steg olönsamt eftersom det skulle vara nödvändigt att kyla ner reformerns utflöde för vattenkondensation och avlägsnande varefter den måste återuppvärmas före introduktion till järnmalmsreduktionsenheten. Nedkylning och återuppvärmning kräver dyrbar värmeväxlarutrustning och tillhörande stora högtemperaturledningar som skulle göra processen oattraktiv. Vattenkondensationssteget ökar dessutom tryckfallet och kräver sålunda att reformeroperationen genomförs vid mycket högre tryck, vilket nödvändiggör en ökning av antingen arbetstemperaturen eller änga till kol- förhållandet, eller både och, för att uppfylla restmetankravet. Aktuella system för att producera högreducerande gas behöver förbättras med avseende pà energieffektivitet och reducerad produktkostnad. För att förbättra detta nyttjar föreliggande uppfinning ett katalytiskt behandlingssteg som är anordnat efter schaktugnen i vilket ånga i reaktorrökgasen skiftas till väte och oreagerad koloxid genom vattengasreaktionen CO2+H2O=CO+H2. I föreliggande beskrivna utföringsform används en katalysator så som magnetit eller Iimonit. Vattengasreaktionen är temperaturkänslig varvid tendensen att skifta till reaktanter ökar vid högre temperaturer. Följaktligen kan de relativt höga temperaturer i reaktorrökgasen som hittills har ansetts såsom ett problem användas såsom en fördel. Även det faktum att reaktorrökgas från DRI-reaktorn produceras vid låg tryck, vilket normalt anses såsom en nackdel, kan användas såsom en fördel.

Uppfinningen innefattar även ett tredje reformeringssteg för fysisk separation av både kväve och koloxid CO från den reducerande syngasen från ovan nämnda steg ett och två. Syftet med det tredje reformeringssteget är att få ner andelarna CO och eventuella andra existerande gaser i den recirkulerade gasen till så låg nivå som möjligt så att recirkulerad reducerande gas är så nära rent väte H2 som möjligt.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA l tg; Fill I 53 *ml f' a Särdrag hos och syften och fördelar med föreliggande uppfinning kommer att bli tydliga av följande beskrivning av föredragna utföringsformer med hänvisning till ritningarna, pà vilka samma hänvisningstecken betecknar samma eller motsvarande delar över flera vyer, och på vilka: FIG. 1 visar schematiskt en första utföringsform av föreliggande uppfinning, vilken illustrerar ett diagram av processen och apparaturen för att producera DRI i enlighet med föreliggande uppfinning; FlG.2 visar schematiskt en andra utföringsform av föreliggande uppfinning.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Två alternativa processystem beskrivs här nedan, ett med och ett utan en kompletterande uppvärmningsapparat för att värma upp primärt reformerutflöde som är rikt pá väte H2. Dessa system visas i fig. 1 respektive 2.

Med hänvisning till fig. 1 illustreras en första layout av en reduktionsanläggning betecknad med hänvisningssiffran 1 som är lämplig för att utföra processen enligt föreliggande uppfinning. l layouten representerar siffran 2 generellt ett direktreduktionsschakt för produktion av DRl, 3 representerar en gasgenerator som tillför syntesgas, för övrigt känd såsom syngas som är använd gas som är utvunnen ur reaktorn och raffinerad för att användas såsom den reducerande gasen i reduktionsschaktet, 4 representerar ett partikelreningssystem för att separera metalldamm från reaktorrökgas som sugits ur reaktorn, 5, 6 och 7 representerar ett reformeringssystem som innefattar tre reformeringssteg där 5 representerar ett första reformeringssteg för att àngreformera koloxid som finns i reaktorrökgasen till koldioxid och väte och 6 ett andra reformeringssteg för borttagning av koldioxid från den àngreformerade reaktorrökgasen och 7 representerar ett tredje reformeringssteg för borttagning av kväve och koloxid från reaktorrökgasen.

Direktreduktionsschaktet 2 innefattar uppifrån och ned en järnmalmsladdningszon, en reaktorzon 8 för direktreduktionen av mineralerna, en uppkolningszon 9 och en kyltank . Reaktorn eller schaktet 8 producerar varmt metalliskt järn eller DRl, från oxider i form av pelletar och/eller kulor som sjunker beroende på effekterna av tyngdkraft in i uppkolningszonen 9. Kyltanken 10 nedströms är i sin tur direkt ansluten till en avtappningsanordning. Det är sålunda ett enda flöde av material från den övre delen till botten eller basen av schaktet eller kolonnen. När det fasta materialet strömmar ner igenom reaktorn 8 möter det en ström av i motsatt riktning strömmande reducerande gas som matas in i reaktionszonen hos nämnda reaktor, varvid nämnda zon är väsentligen cylindrisk till 6 formen och in i vilken zon en ström av den reducerande gasen matas från gasgeneratorn 3 genom ledningar 12, 13.

Avgas eller “rökgas” tappas ut ur den övre delen av reaktorn 8 efter att ha reagerats med järnoxiderna och strömmar längs en avgasledning eller -rör 14 till partikelreningssystemet 4. Temperaturen på avgasen beror på järnmalmen som fylls på i reaktorn men lämnar i allmänhet reaktorn vid cirka 340 till 380°C. Eftersom det förekommer damm i avgasen som tappas ut ur reaktorn 8 passerar rökgasen som skickas till partikelreningssystemet igenom en multicyklon 15 i vilken huvuddelen av dammet i rökgasen separeras och därefter ett filter 16 där en stor mängd av det resterande dammet och fina partiklar separeras från rökgasen. Det mesta av metalldammet och partiklarna i reaktorrökgasen kan härmed avlägsnas. Efter en lämplig behandling som innefattar kompaktering av metalldamm från partikelreningssystemet 4 till briketter eller kulor av lämplig storlek och form kan materialet fyllas på i schaktugnen.

Det första reformeringssteget 5 innefattar en skiftare 17 för att ångreformera kolväten och i vilken den sålunda särskilt rengjorda reaktorrökgasen kan avvattnas genom reformering till koldioxid och väte. I närmare detalj är skiftaren 17 konstruerad för att omvandla oreagerad koloxid CO som finns i reaktorrökgasen till koldioxid till följd av den väl kända Vattengasreaktionen CO+H2O=CO2+H2 i vilken ånga som finns i rökgasen fungerar såsom reaktivt vatten. Skiftaren 17 kan innefatta vilken som helst katalysator som är känd inom teknikområdet och som är lämplig för Vattengasreaktionen så som magnetit eller vilka som helst övergångsmetaller eller övergångsmetalloxider. l föreliggande utföringsform används limonit i form av stenar såsom katalysator. Vattengasreaktionen är mycket temperaturkänslig och har en tendens att skifta mot reaktanter med ökande temperatur där den höga temperaturen hos rökgasen används såsom en fördel. Eftersom reaktionen i det första reformeringssteget 5 är exotermisk, avgår den avvattnade rökgasen vid en temperatur som är högre än den hade när den först kom in i systemsteget. Följaktligen är temperaturen på den avvattnade gasen som lämnar skiftaren 17 längs ett rör eller ledning betecknad 16 normalt cirka 480-520 °C. l en värmeväxlare 18, installerad efter skiftaren 17, kyls den avvattnade rökgasen, huvudsakligen bestående av koldioxid och väte, ner till cirka 300- 340 °C genom värmeväxling med en del av recirkulerad gas som passerar längs en ledning 19. l närmare detalj utnyttjas värme från skiftaren 17 för det första reformeringssteget 5 för att värma upp recirkulerad gas som innehåller en hög koncentration av CO och H2 som kommer från det andra reformeringssteget 6 innan den recirkulerade gasen i en ledning 20 blandas med en ström av syngas som tillförs av en extern källa, i detta fait gasgeneratorn 3, och som har en temperatur av cirka 1200°C. Framställningen av recirkulerad gas liksom syngasen från gasgeneratorn 3 kommer att diskuteras mer i detalj här nedan.

Ljft fill itu tlifl 'al Lfiii 7 Det andra reformeringssystemsteget 6 för borttagning av koldioxid C02 från den avvattnade rökgasen innefattar en COZ-absorbator 21 och en COz-avskiljare 22 vilka som sådana är välkända för fackmannen. Från värmeväxlaren 18 förs den avvattnade gasen längs en ledning 23 till en återkokare 24 till vilken kännbart värme hos gasen avges. Ånga som produceras à ena sidan av återkokaren 24 genom inverkan av det kännbara värme som tas emot från avvattnad gas som passerar igenom återkokaren, och kännbart värme som tas emot från ànggenerator 25 via värmeväxlaren 26 å andra sidan utnyttjas i COz-avskiljaren för att desorbera koldioxid från den avvattnade gasen på ett sådant sätt som är väl känt inom teknikområdet. Koldioxid C02 med hög renhet som avlägsnas från avskiljaren kan företrädesvis uppsamlas och säljas till andra användare. Innan den når ett kompressor- eller pumpmedel 27, vilket även bildar en del av det andra reformeringssystemet 6, nedkyls den avvattnade gasen som strömmar längs en ledning 28 genom att passera en vattenkylare 29.

Det uppvärmda vattnet från vattenkylaren leds via en ledning 29 till ett kyltorn 30 för nedkylning. Den avvattnade gasen som skickas i ledningen 28 till kompressor- eller pumpmedlet 27 passerar igenom COz-absorbatorn 21 och därmed höjs dess reducerande förmåga. Efter att ha behandlats i COz-absorbatorn 21 har gasen i en ledning 31 en sammansättning som huvudsakligen består av koloxid, koldioxid och väte.

Strömmen av recirkulerad gas 14 i ledningen 31 delas upp i två flöden 32 och 33 av vilka flödet 32 å ena sidan används såsom brännbar slutgas i ånggeneratorn 25 och á andra sidan även kan uppsamlas och distribueras till andra användare. Eftersom mängden slutgas bör vara låg för att kunna användas såsom ett reduktionsmedium måste N; som ingår i gasen avlägsnas. Följaktligen bringas gasströmmen i det andra flödet 33 att passera igenom en kväve-Nz-separator bestående av ett fysiskt separationsmedel så som en molekylsikt 34 eller kort och gott molsikt som är konstruerad för att adsorbera kvävet i gasen. Det fysiska separationsmedlet skulle kunna bestå av godtyckligt separationsmedel för ändamålet så som membran, molekylsiktar eller kemiska absorptionssystem. Molekylsikten 34 är företrädesvis konstruerad för att adsorbera inte enbart kvävet utan även koloxid CO som finns i gasen som avlägsnas bränd och blandas med C02 från COg-avskiljaren 22. Molekylsikten 34 kan innefatta godtyckligt lämpligt material som har en öppen struktur med molekylabsorberbara egenskaper såsom ett icke begränsande exempel så som något aluminiumsilikat, lera-aktivt kol eller syntetiskt kol etc. En ström 35 indikerar frigöringen av Ng som avlägsnas från slutgasen och en ström 36 avlägsnandet av koldioxid. Strömmen 33 från molekylsikten 34 delas upp i två flöden eller strömmar 19 och 37 av vilka det ena flödet 19 såsom redan nämnts här ovan är riktat för att passera igenom värmeväxlaren 18 för att ta emot värme som avges från det första reformeringssystemet 5 som innefattar skiftaren 17 medan det andra flödet 37 skickas till DRl-kyltanken 10 hos reduktionsschaktet 2. Det skall noteras att syftet med behandlingsstadiet i molekylsikten 34 är att få ner andelarna CO och eventuella andra til fil ri' fu »n 8 existerande gaser i den recirkulerade gasen till så låg nivå som möjligt så att recirkulerad gas i de två ledningarna 19 och 37 är så nära rent väte H2 som möjligt. Genom att raffinera väteandelen i recirkulationsgasen àstadkoms inte enbart en syngas med högre reduktionsförhàllande eller “R” och verkningsgrad utan också processbetingelser som även garanterar god reduktion med järnmalmer av dàlig kvalitet.

Syngasen som används såsom reduktionsmedium i föreliggande direktreduktionsprocess är en förvärmd blandning av huvudsakligen rent väte H2 som kommer frán ledningen 37 och naturgas till exempel CHt. Anläggningen är med fördel försedd med justeringsmedel, ej illustrerat pà ritningen, för att kontrollera mängden naturgas som matas för att blandas med den recirkulerade gasen i ledningen 37 för att därigenom optimera reduktionen och reformeringsreaktionerna. Den kalla naturgasen tillförs processen genom en ledning 38 och blandas med recirkulerad gas som kommer fràn ledningen 36 där den blandade gasen leds in till kyltanken 10 genom blandning med en ledning 39 och därefter förs igenom det heta DRI-materialet i kyltanken 10. Följaktligen nedkyls DRl-material i kyltanken medan samtidigt blandningen av recirkulerad gas och naturgas värms upp innan den tillförs gasgeneratorn 3 enligt föreliggande processystem. Förvärmning av den blandade gasen upp till 520°C skulle företrädesvis kunna göras genom värmeväxling från het DRl i kyltanken 10. Genom att kontrollera naturgashalten i den reducerande gasen som kommer in i reaktorn 2 är det möjligt att direkt kontrollera reduktionsprocessen i reaktionszonen 8 hos reaktorn genom att pà ett lämpligt sätt justera temperaturen på laddningen i reaktionszonen, företrädesvis mellan 800 till 900°C och reaktionskinetiken. Gasblandningen tappas ut ur DRI- kyltanken 10 genom urtappningsmedel och strömmar längs en avgasledning 40 till gasgeneratorn 3 och oxideras partiellt med syre eller luft som kommer in i gasgeneratorn via en ledning 41. En kompletterande process för att värma upp reduktionsgasen är anordnad vid den punkt där gasblandningen kommer in i gasgeneratorn 3 via ledningen 40, genom att spruta in en på förhand bestämd mängd rent syre eller syreberikad luft i röret 40 genom att spruta in en på förhand bestämd mängd rent syre eller syreberikad luft in i nämnda rör 40 för att därigenom framkalla en partiell förbränning av CO och H2 och värma upp den reducerande gasen som ska föras in till en temperatur av mellan 850 °C till 1200 °C. Efter att ha genomgått den ytterligare uppvärmningsprocessen matas strömmen av reducerande gas in i den första ledningen 12 för reduktion och reformering via den andra ledningen 13. innan den kommer in i reaktorn blandas den resulterade heta gasen från gasgeneratorn 3 med en lågt förvärmd gasström av cirka 400°C som leds av röret 20 som huvudsakligen innehåller väte H2. Denna blandning som kan kontrolleras vid temperaturer mellan 800 och 950°C med justeringsmedel, ej illustrerat på ritningen, matas till DR-reaktorn 1 i vilken reduktionen sker.

Det skall noteras att den reducerande huvudkomponenten i gasen kommer att vara vätet. t; z LÜ FU Lil"- .HJ Lïi 9 Med hänvisning till fig. 2 beskrivs ett alternativt processystem med en kompletterande uppvärmningsapparat för att värma upp primärt reformerutflöde som är rikt på väte H2. Hänvisningssiffrorna i fig. 2 motsvarar fig. 1 för att demonstrera det faktum att de syftar på samma eller liknande medel. Slutgas i ledningen 32 delas upp i tvà flöden 32 och 42 av vilka flödet 32, såsom nämnts här ovan, används såsom slutgas i ånggeneratorn 25, och den andra delen 42 används såsom slutgas i en kompletterande, för recirkulationsgas anordnad uppvärmningsapparat 43 för att värma upp den recirkulerade gasen i ledningen 37 innan den blandas med naturgas och förs igenom DRI-kylaren 10. Den recirkulerade gasen som värms upp i den för recirkulationsgas anordnade uppvärmningsapparaten 43 förs genom en ledning 44. Den kalla naturgasen tillförs processen genom ledningen 38 och blandas med recirkulerad gas som kommer från ledningen 44 där den blandade gasen leds in i kyltanken 10 genom blandning med ledningen 39 och förs igenom det heta DRl- materialet i kyltanken 10. Följaktligen nedkyls DRl-materialet i kyltanken medan samtidigt blandningen av recirkulerad gas och naturgas värms upp innan den tillförs gasgeneratorn 3 hos processystemet.

Reduktionsgasen som matas till reaktorn 8 värms upp till en temperatur över 910°C innan den kommer in i reaktorn 8 via ledningen 13. Nämnda temperatur är en god genomsnittlig siffra för att inte “fastna“ i reaktorn. Den stora mängden väte H2 i gasen à ena sidan och den låga molekylvikten à andra sidan möjliggör att reaktorn har en liten storlek.

Föreliggande uppfinning är inte begränsad till beskrivningen ovan och såsom illustreras på ritningarna utan kan ändras och modifieras pá ett antal olika sätt inom ramen för uppfinningsidén som specificeras i följande patentkrav.

Claims (15)

10 15 20 25 30 35 IJ" l JJ h, i till! »i lJl 10 PATENTKRAV

1. Förfarande för direktreduktion av järnmalm utförd med hjälp av en anläggning innefattande en genom inverkan av tyngdkraft verksam ugn (2) uppvisande åtminstone en järnmalmsreduktionszon (8) i den övre delen därav, och åtminstone en koldeponeringszon (9) och en för reducerad metallprodukt anordnad nedkylningszon (10) i den undre delen därav, och medel för att mata in en reducerande gasblandning i reaktorn i överensstämmelse med reduktionszonen, medel för att recirkulera avgas eller reaktorrökgas från reaktorn till syngas och blanda den recirkulerade gasen med naturgas för att bilda en reducerande gasblandning k ä n n e t e c k n a t av att det innefattande följande steg; a) att reaktorrökgasen tappas ur reaktorn (8) för recirkulering; b) att reaktorrökgasen renas från partiklar och damm i ett reningssystem (4); c) att en avvattnad rökgas erhållas genom att skifta koloxiden CO och ångan H20 som finns i reaktorrökgasen till C02 och H2 i ett första reformeringssteg (5) med användning av vattengasreaktlon; d) att reaktorrökgasen behandlas i ett kompressor- eller pumprnedel (27), e) att C02 avlägsnas från reaktorrökgasen i ett andra reformeringssteg (6) med användning av ett koldioxid-COz-absorbatormedel (21) och ett avskiljningsmedel (22) för att bilda en syngas som huvudsakligen består av koloxid CO och väte H2; f) att kväve NZ och koloxid CO avlägsnas från reaktorrökgasen i ett tredje reformeringssteg (7) med användning av ett N2- och CO-absorbatormedel för att bilda en ren syngas som huvudsakligen består av väte H2; g) att strömmen av syngas uppdelas i första (37) och andra (19) flöden; h) att syngasen i den första strömmen (37) blandas med naturgas som tillförs av en extern källa (38); i) att syngasen i det andra flödet (19) från steg f) i den andra strömmen (19) värms upp genom växling av kännbart värme som är utvunnet ur avvattningsprocessen enligt steg c); j) att blandningen av syngas i det första (37) flödet från steg f) och naturgas i steg h) värms upp genom växling av kännbart värme från de reducerade metallprodukterna i nedkylníngszonen (10); k) att blandningen av syngas och naturgas från steg j) tappas ur metallproduktkylningszonen (10) till en gasgenerator (3); l) att gasblandningen från steg k) uppvärms upp genom att syre 02 sprutas in i en ledning (41) till blandningen av syngas och naturgas och ledning av blandningen till gasgeneratorn (3); 10 15 20 25 30 35 tJíl Éilll . .rä LD ml in) 11 m) att den syre-Oz-injicerade gasblandningen i steg i) i gasgeneratorn behandlas för att erhålla en reducerande gasblandning och ledning av gasblandningen fràn gasgeneratorn (3) till reaktorn (8); n) att syngas från steg i) i den andra strömmen (19) blandas till strömmen av reducerbar gasblandning i steg m) till en blandning av reducerande gas; o) att den reducerande gasblandningen som bildas i steg n) matas till reduktionszonen (8) hos reaktorn.

2. Förfarande enligt kravet 1, varvid ett värmeväxlingsmedel (24) används för att växla kännbart värme fràn avvattnad rökgas som bildas i steg c) till C02- avskiljningsmedlet (22) för det andra reformeringssteget (6).

3. Förfarande enligt kravet 1, varvid den reducerande gasen lämnar gasgeneratorn (3) via en ledning (12) och uppvärmd till en temperatur av mellan 850 och 1200°C, företrädesvis 1200°C.

4. Förfarande enligt kravet 1, varvid den reducerande gasen leds in i reduktionszonen (8) hos reaktorn med en temperatur av 910°C eller högre,

5. Förfarande enligt kravet 1, varvid strömmen av gas från det andra reformeringssteget (6) är uppdelat i första (32) och andra (33) flöden av vilka gasen i det ena flödet (32) används såsom brännbar slutgas i en ànggenerator (25) som genererar värme för det andra reformeringssteget (6) och gasen i den andra delen (33) matas till det tredje reformeringssteget (7).

6. Förfarande enligt kravet 1, varvid resultatet av de pà varandra följande första, andra och tredje reformeringsstegen (5, 6, 7) innefattar en ström av huvudsakligen rent väte H2.

7. Förfarande enligt kravet 1, varvid uppvärmning i steg m) ástadkoms genom att spruta in en pä förhand bestämd mängd syre 02 och/eller luft i blandningen av syngas och naturgas som kommer från nedkylningszonen (10).

8. Förfarande enligt kravet 1, varvid kväve NZ och koloxid CO som avlägsnas genom det tredje reformeringssteget (7) bränns av tillsammans med koldioxid som avlägsnas genom det andra reformeringssteget (6). 10 15 20 25 12

9. Förfarande enligt kravet 1, varvid det dammrengörande systemet (4) innefattar en multicyklon (15) och ett efterföljande filter (16) genom vilket reaktorrökgasen passerar.

10. Förfarande enligt kravet 1, varvid det första raffineringssteget (5) använder vilken som helst katalysator som är känd inom teknikomrädet för att vara lämplig för vattengasreaktion, exempelvis magnetit, vilka som helst övergångsmetaller eller övergàngsmetalloxider, företrädesvis används limonit i form av stenar.

11. Förfarande enligt kravet 1, varvid det tredje reformeringssystemet (7) använder vilka som helst fysiska separationsmedel, såsom membran eller molekylsiktar, alternativt vilket som helst lämpligt kemiskt absorptionssystem.

12. Förfarande enligt kravet 11, varvid det tredje reformeringssystemet (7) innefattar en motekylsikt (34) med godtyckligt lämpligt material av öppen struktur såsom något aluminiumsilikat, lera, aktivt kol eller syntetiskt kol.

13. Förfarande enligt kravet 1, varvid den avvattnade rökgasen från steg c) nedkyls av ett kylmedel (29) innan den leds in i kompressor- eller pumpmedlet (27).

14. Förfarande enligt kravet 1, varvid en kompletterande uppvärmningsapparat (43) är arrangerad för att värma upp syngasen som erhålls efter det tredje raffineringssteget (7) och före den punkt vid steg h) vid vilken syngasen blandas med naturgas.

15. Förfarande enligt kravet 14, varvid en ström av slutgas från det andra reformeringssteget (6) används såsom brännbar gas i den kompletterande uppvärmningsapparaten (43).