Устройство псевдоожиженного слоя для восстановления железной руды и способ восстановления железной руды с использованием этого устройства

Устройство псевдоожиженного слоя для восстановления железной руды и способ восстановления железной руды с использованием этого устройства

Реферат

 

Сущность: устройство включает последовательно соединенные печь для сушки и предварительного нагрева с первым циклоном, соединенным с ней, первичную печь предварительного восстановления с вторым циклоном, соединенным с ней, вторичную восстанавливающую печь с высокой скоростью газового потока для окончательного восстановления только части предварительно восстановленной железной руды с крупными частицами в псевдоожиженном кипящем состоянии, с одновременным выносом части железной руды, с частицами среднего и мелкого размера, вторичную восстанавливающую печь с низкой скоростью газового потока для окончательного восстановления железной руды с частицами среднего и мелкого размера, с образованием из нее псевдоожиженного кипящего слоя, внутренний циклон, установленный во вторичной восстанавливающей печи с низкой скоростью газового потока и третий циклон для улавливания пылеобразной железной руды, не уловленной внутренним циклоном. Печь для сушки и предварительного нагрева и печи для предварительного и окончательного восстановления с низкой скоростью газового потока выполнены в виде печей с переменным диаметром по высоте. Высота каждой нижней части этих печей в 7-12 раз больше их внутреннего диаметра, а высота каждой их верхней части в 2-4 раза больше соответствующего внутреннего диаметра. Высота печей с высокой скоростью газового потока в 20-30 раз больше их внутреннего диаметра. Трехэтапное устройство восстановления типа псевдоожиженного слоя и способ с его использованием для восстановления железной руды с мелкими частицами с широким диапазоном размеров позволяют улучшить утилизацию газа и степень восстановления, снижая время нахождения железной руды и увеличивая показатель предварительного восстановления восстановленного железа. 5 с. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил.

Устройство псевдоожиженного слоя для восстановления железной руды и способ восстановления железной руды с использованием этого устройства Предпосылки создания изобретения Область техники Настоящее изобретение относится к устройству восстановления типа псевдоожиженного слоя для восстановления мелких частиц железной руды в ходе производства чугуна или технически чистого железа и способу восстановления мелких частиц железной руды с использованием такого устройства и, в частности, к устройству восстановления типа псевдоожиженного слоя, которое способно эффективно восстанавливать мелкие частицы железной руды с широким диапазоном размеров в стабильном псевдоожиженном состоянии и способу восстановления мелких частиц железной руды с использованием данного устройства.

Предшествующий уровень техники В общем случае обычные способы производства чугуна из восстановленной железной руды включают способ, использующий доменные печи и способ, использующий шахтные печи. В последнем способе железная руда, восстановленная в шахтной печи, плавится в электрической печи.

В случае способа производства чугуна с использованием доменных печей в качестве источника тепла и восстанавливающего вещества используется большое количество кокса. В соответствии с этим способом железная руда загружается в форме спеченной руды для улучшения проникновения газа и восстановления.

В конечном счете, обычные способы, использующие доменные печи, требуют применения коксовых печей для производства коксующего угля и оборудование для производства спеченной руды. По этой причине, способы с использованием доменных печей представляют собой способ, требующий значительных инвестиций и высокого потребления энергии. Поскольку коксующий уголь высокого качества распределен в мире весьма неравномерно и количество его запасов истощается, остро ощущается его нехватка, в то время как потребность в стали повышается. С другой стороны, способ восстановления железной руды с использованием шахтных печей требует применения этапа предварительной обработки для окомковывания железной руды. Поскольку этот способ, кроме того, использует природный газ в качестве источника тепла и восстанавливающего вещества, его недостаток состоит в том, что он может иметь коммерческое применение только в регионах, где имеются легко доступные месторождения природного газа.

В последнее время стал внедряться новый замечательный способ производства железа - способ восстановления плавлением, в результате которого стало возможным получать технически чистое железо с использованием некоксующего угля вместо кокса. Такой способ восстановления плавлением обычно использует систему, в которой железная руда, предварительно восстановленная в отдельной печи, полностью восстанавливается в плавильной печи для производства горячего металла.

В восстанавливающей печи железная руда восстанавливается в твердой фазе перед тем, как она будет расплавлена. Другим словами, железная руда, загруженная в восстанавливающую печь, восстанавливается, будучи в контакте с горячим восстанавливающим газом, вырабатываемым в плавильной печи.

Процесс восстановления, используемый в этом способе, разделяется на два типа: тип с подвижным слоем и тип с псевдоожиженным слоем, в зависимости от условий, каким способом железная руда находится в контакте с восстанавливающим газом. Известно, что один из наиболее обещающих способов восстановления очищенной железной руды с мелкими частицами с широким диапазоном размеров, является процесс типа псевдоожиженного слоя, в котором руда восстанавливается в псевдоожиженном состоянии с помощью восстанавливающего газа, подаваемого через распределитель, который устанавливается в нижней части реакторной печи.

Пример восстанавливающей печи типа псевдоожиженного слоя описан в японской выложенной публикации по практической модели M Sho. 58-217615, и ее конструкция представлена на фиг. 1. Как показано на фиг. 1, эта печь включает цилиндрический корпус печи 1, в котором восстанавливаются мелкие частицы железной руды. Цилиндрический корпус 1 печи снабжен входным отверстием 2 для руды, входным отверстием 3 для восстанавливающего газа, выходным отверстием 4 для восстановленной руды и выходным отверстием 5 для выходного газа.

В этой печи типа псевдоожиженного слоя мелкие частицы железной руды сначала загружаются в цилиндрический корпус 1 печи через входное отверстие 2 для руды. Когда восстанавливающий газ подается в печь через газовый распределитель 6 при соответствующей скорости потока, железная руда формирует псевдоожиженный слой над распределителем так, что ее частицы могут смешиваться и перемешиваться с восстанавливающим газом, и в этом состоянии железная руда может восстанавливаться восстанавливающим газом. Восстанавливающий газ, подаваемый в восстанавливающую печь, формирует пузырьки в слое частиц железной руды так, как если бы это была кипящая жидкость, и затем поднимается через слой частиц, формируя псевдоожиженный кипящий слой. Восстановленная железная руда выгружается из печи через выходное отверстие 4 для руды и затем подается в плавильный газификатор.

Для этого восстанавливающего устройства типа псевдоожиженного слоя необходимо минимизировать скорость потока восстанавливающего газа, для формирования эффективно псевдоожиженного слоя, таким образом, чтобы не только уменьшить вынос частиц железной руды, но также увеличить эффективность восстанавливающего газа. В конечном счете, размер частиц железной руды должен быть строго ограничен в определенных пределах. Другими словами, скорость потока восстанавливающего газа, требуемая для формирования эффективного псевдоожиженного слоя, строго зависит от размера частиц железной руды, которую необходимо восстанавливать. В результате этого, становится невозможным обрабатывать частицы железной руды, имеющих широкий диапазон размера частиц. По этой причине, размер частиц железной руды, которая загружается в упомянутую выше печь типа псевдоожиженного слоя, ограничивается обычно величиной 1 мм и меньше. Однако по меньшей мере, 50% железной руды, поставляемой в качестве сырья в сталеплавильной промышленности, имеет размер частиц более 1 мм.

Поэтому в такой восстанавливающей печи типа псевдоожиженного слоя перед использованием железная руда подвергается процессу просеивания для сортировки размера ее частиц, и руда, имеющая частицы большего размера, загружается в восстанавливающую печь после дробления до требуемого размера частиц, либо поступает непосредственно в шахтную печь, которая имеет вышеупомянутый недостаток. В результате увеличивается стоимость оборудования из-за увеличения количества этапов обработки.

Кроме того, из патента Австрии 390 662 C 21 B 11/02, 1990, известно устройство псевдоожиженного слоя для восстановления железной руды с широким диапазоном размеров частиц, содержащее печь псевдоожиженного слоя для предварительного восстановления руды с отверстиями и трубопроводами для ввода и вывода руды, ввода и вывода соответственно реакционного и отходящего газов и циклов для улавливания выносимой из печи руды с отверстиями для ввода отходящего газа, отверстиями и трубопроводами для отвода очищенного газа и уловленной в нем руды.

Технический результат изобретения заключается в эффективном восстановлении железной руды с частицами в широком диапазоне размеров в стабильно псевдоожиженном состоянии с максимальным коэффициентом использования газа в восстанавливающих печах типа псевдоожиженного слоя, входящих в его состав, уменьшении времени нахождения в нем частиц железной руды и увеличении коэффициента полезного действия при производстве восстановленного железа.

Этот технический результат достигается за счет того, что устройство снабжено оборудованной загрузочной воронкой- печью для сушки и предварительного нагрева, установленной перед печью для предварительного восстановления, и размещенными после нее двумя печами для окончательного восстановления с высокой и низкой скоростью газового потока, причем все печи выполнены в виде печей псевдоожиженного слоя с газовыми распределителями в их нижних частях, отверстиями для ввода реакционного газа в донных частях, отверстиями и трубопроводами для ввода и вывода руды в боковых стенках и отверстиями и трубопроводами для вывода отходящего газа в верхних частях боковых стенок, причем все печи, кроме печи для окончательного восстановления с высокой скоростью газового потока, оборудованы циклонами для улавливания выносимой из них руды с отверстиями для ввода отходящих из печи газов и с отверстиями и трубопроводами для вывода очищенного газа и уловленной в циклонах руды, печь для сушки и предварительного нагрева имеет два отверстия и два трубопровода для раздельного вывода крупной и средней и мелкой фракций руды, которые соединены между собой и с трубопроводом для вывода уловленной в циклоне этой печи руды с образованием общей подводящей линии, соединенной с отверстием для ввода руды печи для предварительного восстановления, которая в свою очередь также выполнена с двумя отверстиями для раздельного вывода крупной и средней и мелкой фракций руды, которые аналогично соединены между собой и с трубопроводом вывода уловленной в циклоне этой печи руды с образованием второй общей подводящей линии, соединенной с отверстием для ввода руды печи для окончательного восстановления с высокой скоростью газового потока, имеющей отверстие в нижней части боковой стенки для вывода крупной фракции руды и отверстие для вывода средней и мелкой фракции руды, которое совпадает с отверстием для вывода из печи отходящего газа и соединено с отверстием для ввода руды печи для окончательного восстановления с низкой скоростью газового потока, при этом трубопровод вывода руды из печи для окончательного восстановления с низкой скоростью газового потока соединен с трубопроводом вывода уловленной в циклоне этой печи руды с образованием общей выводящей линии, причем отверстие для вывода очищенного газа от циклона печи для окончательного восстановления с низкой скоростью газового потока соединено с отверстием для ввода газа печи для предварительного восстановления, отверстие для вывода очищенного газа от циклона печи для предварительного восстановления соединено с отверстием для ввода газа печи для сушки и предварительного нагрева руды, а отверстие для вывода очищенного газа от циклона печи для сушки и предварительного нагрева соединено с атмосферой.

В соответствии с одним из аспектов изобретения указанный технический результат достигается в устройстве псевдоожиженного слоя для восстановления железной руды с широким диапазоном размеров частиц, содержащее печь псевдоожиженного слоя для предварительного восстановления руды с отверстиями и трубопроводами для ввода и вывода руды, ввода и вывода, соответственно, реакционного и отходящего газов, циклон для улавливания выносимой из печи руды с отверстиями для ввода отходящего газа и отверстиями и трубопроводами вывода очищенного газа и уловленной в нем руды, а также плавильной газификатор с отверстиями и трубопроводами для ввода восстановленной руды и отвода полученного в нем газа, отличающееся тем, что устройство снабжено оборудованной загрузочной воронкой-печью псевдоожиженного слоя для сушки и предварительного нагрева руды, установленной перед печью для предварительного восстановления, и размещенными после нее второй печью для предварительного восстановления и двумя печами для окончательного восстановления предварительно восстановленной руды, причем одна печь для предварительного восстановления и одна печь для окончательного восстановления выполнены в виде печей псевдоожиженного слоя с высокой скоростью газового потока, а две другие печи для предварительного и окончательного восстановления - в виде печей псевдоожиженного слоя с низкой скоростью газового потока, при этом все печи выполнены с отверстиями для ввода реакционного газа в донных частях, отверстиями для ввода и вывода руды в боковых стенках и отверстиями и трубопроводами для вывода отходящего газа в боковых стенках в верхних частях, при этом все печи, кроме печи для предварительного восстановления с высокой скоростью газового потока, оборудованы циклонами для улавливания выносимой из них руды с отверстиями для ввода отходящих газов и отверстиями и трубопроводами для вывода очищенного газа и уловленной в циклонах руды, при этом отверстие для вывода руды из печи для сушки и предварительного нагрева соединено с отверстием для ввода руды печи для предварительного восстановления с высокой скоростью газового потока, которая имеет отверстие для вывода руды с крупной фракцией в нижней части, соединенное с отверстием для ввода руды печи для окончательного восстановления с высокой скоростью газового потока и отверстие для вывода средней и мелкой фракций руды, совпадающие с отверстием для вывода из нее отходящего газа и соединенное с отверстием для ввода руды печи для предварительного восстановления с низкой скоростью газового потока, отверстие для вывода руды которой соединено с отверстием для ввода руды печи для окончательного восстановления с низкой скоростью газового потока, при этом трубопровод для вывода руды, уловленной в циклоне печи для предварительного восстановления с низкой скоростью газового потока, соединен с отверстием для ввода руды в эту печь или с отверстием для ввода руды печи для окончательного восстановления с низкой скоростью газового потока, трубопроводы для вывода руды, уловленной в циклонах печей для окончательного восстановления с высокой и низкой скоростью газового потока соединены с отверстием для ввода руды печи для окончательного восстановления с низкой скоростью газового потока или с отверстием для ввода руды в плавильный газификатор, расположенным в его нижней части, при этом отверстие для вывода газа из плавильного газификатора соединено с отверстиями для ввода газа печей для окончательного восстановления с высокой и низкой скоростями газового потока, отверстие для вывода очищенного газа из циклона печи для окончательного восстановления с высокой скоростью газового потока соединено с отверстием для ввода газа печи для предварительного восстановления с высокой скоростью газового потока, отверстие для вывода очищенного газа из циклона печи для окончательного восстановления с низкой скоростью газового потока соединено с отверстием для ввода газа печи для предварительного восстановления с низкой скоростью газового потока, отверстие для вывода очищенного газа от циклона последней печи соединено с отверстием для ввода газа печи для сушки и предварительного нагрева руды, а отверстие для вывода очищенного газа из печи для сушки и предварительного нагрева соединено с атмосферой.

В соответствии с еще одним аспектом изобретения указанный технический эффект достигается в устройстве псевдоожиженного слоя для восстановления железной руды с широким диапазоном размеров частиц, содержащем печь псевдоожиженного слоя для предварительного восстановления руды с отверстиями и трубопроводами для ввода и вывода руды, ввода и вывода, соответственно, реакционного и отходящего газов, циклон для улавливания выносимой из печи руды с отверстиями для ввода отходящего газа, отверстиями и трубопроводами отвода очищенного газа и уловленной в нем руды, а также плавильной газификатор с отверстиями и трубопроводами для ввода восстановленной руды и отвода полученного в нем восстановительного газа, которое отличается тем, что устройство снабжено оборудованной загрузочной воронкой-печью для сушки и предварительного нагрева руды, установленной перед печью для предварительного восстановления, и размещенными после нее второй печью для предварительного восстановления и двумя печами для окончательного восстановления предварительно восстановленной руды, причем одна печь для предварительного восстановления и одна печь для окончательного восстановления выполнены в виде печей псевдоожиженного слоя с высокой скоростью газового потока, а две другие печи для предварительного и окончательного восстановления в виде печей псевдоожиженного слоя с низкой скоростью газового потока, все печи выполнены с газовыми распределителями в их нижних частях, с отверстиями для ввода реакционного газа в донных частях, отверстиями для ввода и вывода руды в боковых стенках и отверстиями для вывода отходящего газа в верхних боковых частях, при этом все печи, кроме печи для предварительного восстановления с высокой скоростью газового потока, оборудованы циклонами для улавливания выносимой из них руды с отверстиями для ввода отходящих газов и отверстиями и трубопроводами для вывода очищенного газа и уловленной в циклонах руды, печь для сушки предварительного нагрева руды имеет два отверстия и два трубопровода для раздельного вывода крупной и средней и мелкой фракций руды, которые соединены между собой и трубопроводом для вывода уловленной в циклоне этой печи руды с образованием общей подводящей линии, которая соединена с входным отверстием печи для предварительного восстановления с высокой скоростью газового потока, имеющей отверстие для вывода крупной фракции руды, которое расположено в нижней части печи и соединено с входным отверстием для руды печи окончательного восстановления с высокой скоростью газового потока, а также отверстие для вывода средней и мелкой фракции руды, расположенное в верхней боковой части печи, совпадающее с отверстием для отвода отработанного газа и соединенное с отверстием для ввода руды печи предварительного восстановления с низкой скоростью газового потока, при этом печь для окончательного восстановления с низкой скоростью газового потока имеет два отверстия для ввода в нее руды, одно из которых соединено с отверстием для вывода средней и мелкой фракции печи для предварительного восстановления с низкой скоростью газового потока, а второе отверстие соединено с отверстиями для вывода руды из циклона печи для окончательного восстановления с высокой скоростью газового потока и из циклона своей печи, которые одновременно соединены с отверстием для ввода руды в плавильный газификатор за счет соединения соответствующих трубопроводов между собой и расположения в месте их пересечения клапанов выгрузки в двух направлениях, при этом выходные отверстия для вывода руды из печей окончательного восстановления с высокой скоростью и низкой скоростью газового потока соединены с отверстиями для ввода руды в плавильный газификатор, причем отверстие для вывода газа, получаемого в плавильном газификаторе, соединено с отверстиями для ввода газа печей окончательного восстановления с низкой и высокой скоростями газового потока, отверстие для вывода очищенного газа из циклона печи окончательного восстановления с высокой скоростью газового потока соединено с отверстием для ввода газа печи для предварительного восстановления с высокой скоростью газового потока, отверстие для вывода очищенного газа из циклона печи для окончательного восстановления с низкой скоростью газового потока соединено с отверстием для ввода газа печи для предварительного восстановления с низкой скоростью газового потока, отверстие для вывода очищенного газа из циклона последней печи соединено с отверстием для ввода газа печи для сушки и предварительного нагрева руды, отверстие для вывода очищенного газа из циклона печи для сушки и предварительного нагрева соединено с атмосферой.

Другие цели и аспекты настоящего изобретения будут ясны из следующего описания вариантов осуществления с одновременным рассмотрением прилагаемых чертежей, на которых: фиг.1 представляет собой схематическое изображение, иллюстрирующее обычную восстанавливающую печь типа псевдоожиженного слоя, для восстановления железной руды, а также фиг. 2 представляет собой схематическое изображение, иллюстрирующее восстанавливающее устройство типа псевдоожиженного слоя, для восстановления мелких частиц железной руды с широким диапазоном размеров в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения; фиг. 3 представляет собой схематическое изображение, иллюстрирующее восстанавливающее устройство типа псевдоожиженного слоя, для восстановления мелких частиц железной руды с широким диапазоном размеров в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения; фиг. 4 представляет собой схематическое изображение, иллюстрирующее восстанавливающее устройство типа псевдоожиженного слоя, для восстановления мелких частиц железной руды с широким диапазоном размеров в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения; фиг.5 представляет собой график, иллюстрирующий зависимость расщепления железной руды от времени восстановления в псевдоожиженном слое; фиг. 6 представляет собой график, иллюстрирующий изменение величины предельно допустимой скорости в зависимости от давления восстанавливающего газа, соответственно представленное для предварительного восстановления (Предварительное восстановление) и окончательного восстановления частиц с различным размером; а также фиг.7 представляет собой график, иллюстрирующий изменение минимальной скорости формирования псевдоожиженного слоя в зависимости от давления восстанавливающего газа, соответственно представленное для предварительного восстановления (Предварительное восстановление) и окончательного восстановления частиц с различным размером.

На фиг. 2 представлено устройство восстановления типа псевдоожиженного слоя, для восстановления мелких частиц железной руды с широким диапазоном размеров в соответствии с настоящим изобретением.

Как показано на фиг. 2, устройство восстановления типа псевдоожиженного слоя включает печь 10 для сушки и предварительного нагрева руды, поступающей из загрузочной воронки 90, первичную восстанавливающую печь 20 для предварительного восстановления высушенной и предварительно нагретой железной руды из печи 10 для сушки и предварительного нагрева, вторичную восстанавливающую печь 30 с высокой скоростью газового потока для окончательного восстановления части железной руды с частицами крупного размера, предварительно восстановленной в первичной восстанавливающей печи, с формированием из нее псевдоожиженного кипящего слоя, с выносом части железной руды с частицами среднего и мелкого размера во вторичную восстанавливающую печь с низкой скоростью газового потока и вторичную восстанавливающую печь 40 с низкой скоростью газового потока для окончательного восстановления железной руды с частицами среднего и мелкого размера, поступающей из вторичной восстанавливающей печи 30 с высокой скоростью газового потока, с формированием из нее псевдоожиженного слоя.

Печь 10 для сушки и предварительного нагрева имеет расширенный сверху и суженный снизу цилиндрический корпус, в котором диаметр его нижней части меньше, чем верхней части, т.е. корпус печи 10 для сушки и предварительного нагрева включает расширенную цилиндрическую секцию 101, среднюю коническую секцию 102, диаметр которой постепенно увеличивается от ее нижней части к ее верхней части, и суженную нижнюю цилиндрическую секцию 103. Печь 10 для сушки и предварительного нагрева имеет в своей донной части первое входное отверстие 11 подачи газа, для приема выходного газа из первичной восстанавливающей печи 20. Первый газовый распределитель 12, установлен в нижней секции 103 печи 10 для сушки и предварительного нагрева, для равномерного распределения выходного газа, поступающего через первое входное отверстие 11 подачи газа в печь 10 для сушки и предварительного нагрева.

Печь 10 для сушки и предварительного нагрева также имеет в боковой стенке ее нижней секции 103 первое входное отверстие 15 для руды для приема железной руды из загрузочной воронки 90, первое выходное отверстие 13 для крупных частиц железной руды для выгрузки части высушенной и предварительно нагретой железной руды с частицами крупного размера из печи 10 для сушки и предварительного нагрева и первое отверстие 14 для руды с частицами среднего и мелкого размера для выгрузки части высушенной и предварительно нагретой руды с частицами среднего и мелкого размера из печи 10 для сушки и предварительного нагрева. Первое отверстие 16 для выходного газа находится на боковой стенке верхней секции 101 для выпуска выходного газа из печи 10 для сушки и предварительного нагрева.

Первое входное отверстие 15 для руды соединяется с загрузочной воронкой 90 через подводящую линию 91 так, что через нее может загружаться железная руда. Первое выходное отверстие 16 для выходного газа соединяется с первым циклоном 50 через первую линию 53 для выходного газа. Выходные отверстия 13 и 14 для руды с крупными частицами и частицами среднего и мелкого размера соединяются с первичной восстанавливающей печью 20 через первую подводящую линию 17 так, что через нее может подаваться железная руда. Первый циклон 50 имеет первую линию 51 выгрузки пылеобразной руды и первую линию 52 выпуска очищенного газа. Первая линия 51 выгрузки пылеобразной руды соединяется одним своим концом с первой подводящей линией 17 так, что через нее подается железная руда.

Предпочтительно, чтобы первая линия P₁ продувочного газа, которая ответвляется от второй линии 62 выпуска очищенного газа первичной восстанавливающей печи 20, присоединялась бы к изогнутой части первой подводящей линии 17 так, чтобы через нее подавалось небольшое количество продувочного газа в первую подводящую линию 17, предохраняя, таким образом, подводящую линию 17 от закупорки железной рудой, которая подается по линии 17. С той же целью другая линия продувочного газа (не показана), соединенная со второй линией 62 выпуска очищенного газа, может быть присоединена к изогнутой части первой линии 51 выгрузки пылеобразной руды.

Аналогично печи 10 для сушки и предварительного нагрева, первичная восстанавливающая печь 20 имеет корпус с расширенной верхней и суженной нижней цилиндрическими частями, в которой диаметр ее нижней части меньше, чем диаметр верхней. Т.е. корпус первичной восстанавливающей печи 20 включает расширенную верхнюю цилиндрическую секцию 201, среднюю коническую секцию 202, диаметр которой постепенно увеличивается от ее нижней части до ее верхней части и суженную нижнюю цилиндрическую секцию 203. Первичная восстанавливающая печь 20 имеет в своей донной части второе входное отверстие 21 для газа для приема выходного газа из вторичной восстанавливающей печи 40 с низкой скоростью газового потока. Второй газовый распределитель 22 установлен в нижней секции 203 первичной восстанавливающей печи 20, для равномерного распределения выходного газа, поступающего через второе входное отверстие 21 для газа в первичной восстанавливающей печи 20.

Первичная восстанавливающая печь 20 также имеет в боковой стенке своей нижней секции 203 второе входное отверстие 25 для приема железной руды из печи 10 для сушки и предварительного нагрева, второе выходное отверстие 23 для крупных частиц руды, для выгрузки части предварительно восстановленной железной руды с частицами крупного размера из первичной восстанавливающей печи 20 и второе выходное отверстие 24, для руды с частицами среднего и мелкого размера для выгрузки части предварительно восстановленной железной руды с частицами среднего и мелкого размера из первичной восстанавливающей печи 20. Второе выходное отверстие 26 для выходного газа помещено на боковой стенке верхней секции 201 для выпуска выходного газа из первичной восстанавливающей печи 20.

Второе входное отверстие 25 для руды соединяется с печью 10 для сушки и предварительного нагрева через первую линию 17 циркуляции таким образом, чтобы принимать высушенную и предварительно нагретую железную руду из печи 10 для сушки и предварительного нагрева. Второе выходное отверстие 26 для выходного газа соединяется со вторым циклоном 60 через вторую линию 63 для выходного газа так, что через нее подается выходной газ. Вторые выходные отверстия 23 и 24 железной руды с крупными частицами и с частицами среднего и мелкого размера соединяются со вторичной восстанавливающей печью 30 с высокой скоростью газового потока через вторую подводящую линию 27 таким образом, чтобы через нее поступала железная руда. Вторая линия 61 выгрузки пылеобразной руды соединена одним из своих концов с донной частью второго циклона 60. Вторая линия 62 выпуска чистого газа, от которой отводится первая линия P₁ продувочного газа, соединяется одним своим концом с верхней частью второго циклона 60. Вторая линия 61 выгрузки пылеобразной руды соединена своим вторым концом со второй подводящей линией 27. Предпочтительно, чтобы вторая линия P₂ продувочного газа, которая отводится от первой линии 31а подачи восстанавливающего газа во вторичную восстанавливающую печь 30 с высокой скоростью газового потока, соединялась бы с изогнутой частью второй линии 61 выгрузки пылеобразной руды так, чтобы подавать небольшое количество продувочного газа в линию 61, предохраняя таким образом, линию 61 от закупорки железной рудой, которая поступает по линии 61. С той же целью другая линия продувочного газа (не показана) соединена с первой линией 31а подачи восстанавливающего газа, и может соединяться с изогнутой частью второй подводящей линии 27.

Вторая линия 62 выпуска очищенного газа соединена с первым отверстием 11 для газа печи 10 для сушки и предварительного нагрева. С другой стороны, вторая подводящая линия 27 соединена одним своим концом с третьим входным отверстием 35 для руды вторичной восстанавливающей печи 30, с высокой скоростью газового потока для того, чтобы подавать предварительно восстановленную железную руду из первичной восстанавливающей печи 20. Между тем, вторичная восстанавливающая печь 30 с высокой скоростью газового потока имеет цилиндрический корпус, с постоянным диаметром по всей своей длине. Вторичная восстанавливающая печь 30 с высокой скоростью газового потока имеет в своей донной части третье входное отверстие 31 для газа, для приема восстанавливающего газа из источника восстанавливающего газа (не показан). Третий газовый распределитель 32 установлен в нижней части вторичной восстанавливающей печи 30 с высокой скоростью газового потока, для распределения восстанавливающего газа, подаваемого через третье входное отверстие 31 для газа во вторичной восстанавливающей печи 30 с высокой скоростью газового потока. С одной стороны нижней части вторичной восстанавливающей печи 30 с высокой скоростью газового потока имеется третье входное отверстие 35 для руды, для приема предварительно восстановленной железной руды из первичной восстанавливающей печи 20 вместе с пылеобразной железной рудой, уловленной с помощью первого циклона 60. Третье входное отверстие 31 для газа соединено с первой линией 31а подачи восстанавливающего газа, которая соединена с источником восстанавливающего газа (не показан).

Вторичная восстанавливающая печь 30 с высокой скоростью газового потока также имеет третье выходное отверстие 33 для крупных частиц железной руды для выгрузки наружу части окончательно восстановленной во вторичной восстанавливающей печи 30 с высокой скоростью газового потока железной руды с частицами крупного размера и третье выходное отверстие 34 для частиц руды среднего и мелкого размера для выгрузки (выноса) части окончательно восстановленной во вторичной восстанавливающей печи 30 с высокой скоростью газового потока руды со средним и мелким размером частиц, поступающей во вторичную восстанавливающую печь 40 с низкой скоростью газового потока, совместно с выходным газом из вторичной восстанавливающей печи 30 с высокой скоростью газового потока. Третья линия 33а выгрузки руды с крупным размером частиц, соединена с третьим выходным отверстием 33 для руды, с крупным размером частиц. С другой стороны, третье выходное отверстие 34 для руды, со средним и мелким размером частиц, соединено со вторичной восстанавливающей печью 40, с низкой скоростью газового потока через третью линию 34а выгрузки руды.

Вторичная восстанавливающая печь 40 с низкой скоростью газового потока имеет расширенный вверху и суженный внизу цилиндрический корпус, в котором диаметр нижней части меньше, чем диаметр верхней части. Т.е. корпус вторичной восстанавливающей печи 40 для руды со средним и мелким размером частиц включает расширенную верхнюю цилиндрическую секцию 401, среднюю коническую секцию 402, диаметр которой постепенно увеличивается от ее нижнего края к ее верхнему краю и суженную нижнюю цилиндрическую секцию 403. Вторичная восстанавливающая печь 40 с низкой скоростью газового потока имеет в своей донной части четвертое входное отверстие 41 для газа, для приема восстанавливающего газа из источника восстанавливающего газа (не показан). Четвертый газовый распределитель 42 установлен в нижней секции 403 вторичной восстанавливающей печи 40 с низкой скоростью газового потока для того, чтобы равномерно распределять восстанавливающий газ, подаваемый через четвертое входное отверстие 41 для газа во вторичной восстанавливающей печи 40 с низкой скоростью газового потока. Четвертое входное отверстие 41 для газа соединяется со второй линией подачи восстанавливающего газа, соединяясь с источником восстанавливающего газа (не показан) так, что через нее может поступать восстанавливающий газ. Вторая линия 41а подачи восстанавливающего газа может быть соединена с первой линией 31а подачи восстанавливающего газа.

Вторичная восстанавливающая печь 40 с низкой скоростью газового потока также имеет в боковой стенке ее нижней секции 403 третье входное отверстие 44 для руды со средним и мелким размером частиц, для выгрузки наружу железной руды с частицами среднего и мелкого размера, окончательно восстановленной во вторичной восстанавливающей печи 40 с низкой скоростью газового потока. Кроме того, вторичная восстанавливающая печь 40 с низкой скоростью газового потока имеет в боковой стенке ее верхней секции 401 третье выходное отверстие 46 для выходного газа, для выпуска выходного газа из вторичной восстанавливающей печи 40 с низкой скоростью газового потока.

Предпочтительно, чтобы внутри восстанавливающей печи 40 с низкой скоростью газового потока был ус