本發(fā)明涉及一種用于制造液態(tài)生鐵的方法，其中，所述方法包括：

-在第一還原設(shè)備中借助于還原氣體將含氧化鐵的添加材料（einsatzstoffen）還原成部分還原的第一鐵制品并且作為頂部氣體或廢氣取走在所述還原時所消耗的還原氣體；

-將部分還原的第一鐵制品、第一含氧氣體和第一碳載體置入到熔融氣化爐（einschmelzvergaser）中；

-利用含氧氣體將所述碳載體氣化并且在在熔融氣化爐中產(chǎn)生所述還原氣體的情況下將部分還原的第一鐵制品熔融（aufschmelzen）成所述液態(tài)生鐵；

-借助于還原氣體線路將所述還原氣體的至少一部分量置入到所述第一還原設(shè)備中。

背景技術(shù)：

在這種熔融還原方法中，此外一般設(shè)置氣體清潔設(shè)備（一方面用于來自還原設(shè)備的頂部氣體（topgas）或廢氣，另一方面用于來自熔融氣化爐的還原氣體），以及根據(jù)設(shè)備配置的不同設(shè)置用于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)大多借助于變壓吸附去除來自頂部氣體或廢氣的co2的裝置，如果該頂部氣體或廢氣應(yīng)當(dāng)被供給給第二還原設(shè)備或應(yīng)當(dāng)被使用在熔融還原方法以內(nèi)的話。

已知的熔融還原方法是corex?過程和finex?過程。corex?過程是兩級式熔融還原方法。所述熔融還原使直接還原（由氧化鐵向海綿鐵的預(yù)還原、經(jīng)常也稱作直接還原）的過程與所謂的熔融氣化爐中的熔融過程（包括剩余還原）相組合。同樣已知的finex?方法與corex?方法的不同之處在于作為細屑的鐵屑的直接使用，該鐵屑在多個前后相繼布置的流化床反應(yīng)器中被預(yù)還原。

為了制造液態(tài)生鐵，由此還應(yīng)當(dāng)包括類似生鐵的制品的制造，基本上存在兩種已知的常用方法：高爐方法和熔融還原，后者例如作為corex?方法或finex?方法。本發(fā)明的主題涉及熔融還原。

在熔融還原中使用熔融氣化爐，在所述熔融氣化爐中制造熱的液態(tài)金屬、優(yōu)選生鐵，以及使用至少一個還原設(shè)備、例如至少一個還原反應(yīng)器，在其中利用還原氣體至少部分還原所述鐵屑（塊式屑、細屑、小球、燒結(jié)物）的載體，其中，所述還原氣體在熔融氣化爐中通過利用技術(shù)上的純氧氣（90%或更多的氧含量）對主要是煤和焦炭進行的氣化來產(chǎn)生。在所述氣化時產(chǎn)生所要求的過程熱和還原氣體，所述還原氣體是用于前置的過程階段、例如預(yù)加熱、干燥、鐵還原、煅燒等所需的。

部分還原意味著，鐵載體材料在還原反應(yīng)器中的還原度被提高，但是該還原度保持在100%以下。在還原設(shè)備之后的典型的還原度處于50%和90%之間。還原度rd是針對鐵載體材料的氧化物中的氧的減少的量度并通過下列方程來描述：

rd=(1-(o/(1.5*fetot)))*100，

其中，o表示鐵載體材料中氧的材料量份額，并且fetot表示鐵載體材料中鐵的材料量份額（分別以mol%（摩爾百分比）來計）。

在熔融還原方法中，要么添加如下這么多的固態(tài)碳載體，使得所產(chǎn)生的還原氣體量是足夠的，以便實現(xiàn)在預(yù)還原時的所期望的部分還原，伴隨如下的缺點，即，被消耗的碳載體的量高得不經(jīng)濟。要么添加較少的固態(tài)碳載體并通過回引和制備沒被消耗的過程氣體來提供所需的還原氣體量。但是，這后一種變型方案附加地要求至少一個壓縮機和co2去除設(shè)備，這造成運行期間的提高的投資成本和提高的能量消耗。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種用于制造液態(tài)生鐵的方法，利用該方法，伴隨著附加的裝置或投資的盡可能小的耗費可以減少熔融氣化爐中的固態(tài)碳載體的消耗。

該任務(wù)通過根據(jù)權(quán)利要求1的方法來解決，其方式是，在開頭描述的方法中執(zhí)行下列另外的步驟：

-將氣態(tài)和/或液態(tài)的第二碳載體以及第二含氧氣體置入到在所述熔融氣化爐內(nèi)部在其固定床（焦床（charbett））以上的混合區(qū)域中；

-在所述混合區(qū)域中使所述氣態(tài)和/或液態(tài)的第二碳載體與所述第二含氧氣體混合，其中，為了在所述混合區(qū)域中實現(xiàn)所述氣態(tài)或液態(tài)的第二碳載體的局部氧化而將燃燒空氣比設(shè)定在0.2至0.45的范圍內(nèi)，優(yōu)選在0.3和0.35之間，以及

-使來自所述混合區(qū)域的、由局部氧化所產(chǎn)生的氣體與所述熔融氣化爐內(nèi)部的剩余容積中的氣體充分混合。

因此，根據(jù)本發(fā)明考慮到了僅僅液態(tài)的、僅僅氣態(tài)的或液態(tài)和氣態(tài)的碳載體的主要量，以便從中產(chǎn)生形式為h2和co的還原氣體，所述還原氣體形成全部的、在熔融氣化爐中產(chǎn)生的還原氣體的主要部分。名稱“第二碳載體”意味著，該第二碳載體與第一碳載體不同。但是，第二碳載體本身又可以包括不同的材料并且也可以被置入到熔融氣化爐的多個部位上，就這方面來說，該第二碳載體顯然也可以包括液態(tài)和/或固態(tài)的第三、第四等碳載體。氣態(tài)或液態(tài)的第二碳載體尤其可以包含天然氣、焦爐煤氣、烷烴和芳香烴（例如焦爐焦油）。

所述第二含氧氣體優(yōu)選是具有至少90%的o2含量的技術(shù)上的純氧氣。因此可以在熔融氣化爐中很小地保持氮氣加料。在這里也適用的是，“第二含氧氣體”可以包含來自多個源頭的氣體并且可以在多個部位上被置入到熔融氣化爐的相應(yīng)的混合區(qū)域中，其中，所有這些氣體被表示為“第二含氧氣體”。

因此，根據(jù)本發(fā)明，氣態(tài)或液態(tài)的第二碳載體在空間上與第一碳載體無關(guān)地，并且第二含氧氣體同樣在空間上與第一含氧氣體無關(guān)地被置入到熔融氣化爐內(nèi)部的一個混合區(qū)域（或多個混合區(qū)域）中。所述混合區(qū)域在氣體流動、反應(yīng)和溫度方面盡可能不受熔融氣化爐內(nèi)部的剩余容積影響，因此確保了，第二碳載體和第二含氧氣體彼此混合，而沒有使得處于熔融氣化爐內(nèi)部的還原氣體的主要部分在第二碳載體和第二含氧氣體彼此反應(yīng)之前已經(jīng)參與混合。

通過在根據(jù)本發(fā)明的燃燒空氣比下的第二碳載體和第二含氧氣體的混合而出現(xiàn)局部氧化，也就是說，第二碳載體的碳氫化合物大部分被轉(zhuǎn)換成一氧化碳co和氫氣h2并由此作為還原氣體的進行還原的組成部分來提供。

在混合區(qū)域中一小部分（小于25%）含氧氣體的氧和碳氫化合物完全氧化成二氧化碳co2和水h2o。因此確保了，混合區(qū)域中的溫度足夠高（1000°c以上），以便對還原氣體實現(xiàn)高的轉(zhuǎn)換率。

第二碳載體的碳氫化合物同樣一小部分（小于10%）沒有被分解，或僅被分解成更小的碳氫化合物。所述沒被分解或僅部分被分解的碳氫化合物然后可以在熔融氣化爐內(nèi)部的剩余容積中通過作為催化劑起作用的、無論如何存在的灰塵顆粒——所述灰塵顆粒尤其也包含金屬的鐵——被進一步分解，而不需要添加催化劑。因此，由混合區(qū)域所產(chǎn)生的氣體也被供給給熔融氣化爐內(nèi)部的剩余容積。

針對混合區(qū)域中的混合可以非強制地設(shè)置能運動的裝置，大多僅僅通過在置入第二碳載體和第二含氧氣體時的相應(yīng)的壓力和/或相應(yīng)的方向來獲得足夠的混合。也就是說，在置入到混合區(qū)域中時第二碳載體的方向可以與在置入到混合區(qū)域中時第二含氧氣體的方向不同。

同樣地，針對來自混合區(qū)域的所產(chǎn)生的氣體與熔融氣化爐的剩余容積中的氣體的充分混合可能不需要自己的能運動的裝置，而是同樣僅僅通過在置入第二碳載體和第二含氧氣體時的壓力和方向來引起，這是因為無論如何存在混合區(qū)域與熔融氣化爐的剩余容積的在空間上的連接。通過基于局部氧化所產(chǎn)生的熱并且通過第二碳載體與第二含氧氣體的渦流（verwirbelung），來自混合區(qū)域的所產(chǎn)生的氣體與剩余熔融氣化爐中的氣體進行混合。

燃燒空氣比大多以拉姆達（λ）來表示并且也被稱作空氣比或空氣系數(shù)。燃燒空氣比是來自燃燒理論的無量綱的特性因數(shù)，其給出了由空氣——這里是第二含氧氣體——和燃料——這里是第二碳載體——形成的在燃燒過程中的化學(xué)計量比。利用根據(jù)本發(fā)明的燃燒空氣比可以在局部氧化的情況下獲得小于25%、尤其小于15%的氧化率并且在第二含氧氣體和第二碳載體的混合區(qū)域中獲得1150-1500°c的平均溫度。

雖然原則上已知的是，氣態(tài)碳載體也附加于成塊的第一碳載體被置入到熔融氣化爐中，為此例如見wo2015/000604a1，在那里，在一種實施變型方案中含硫氣體與含氧氣體一起被置入到熔融氣化爐中。但是，借助于常規(guī)的氧氣燃燒器來實現(xiàn)置入，即該氧氣燃燒器的運行方式?jīng)]有指向到通過設(shè)定預(yù)限定的混合比在同時最小化形成co2、h2o和c的情況下使得還原氣體（h2和co）的產(chǎn)量最大化。此外，根據(jù)wo2015/000604a1的常規(guī)氧氣燃燒器在用于混合氣體和氧氣的熔融氣化爐內(nèi)部缺少受限定的空間上的混合區(qū)域。至少，在wo2015/000604a1中在氧氣燃燒器中沒有公開在受控條件下的局部氧化。利用常規(guī)的氧氣燃燒器在與氣態(tài)碳載體相比未有目的地控制含氧氣體的情況下，氣態(tài)碳載體的較大量的使用不能如在根據(jù)本發(fā)明的方法中由于混合區(qū)域而可行的那樣地被實現(xiàn)，這是因為在沒有控制的情況下，為了在第一還原設(shè)備中預(yù)還原鐵載體所形成的還原氣體的氧化率會變得太高。

為了在混合區(qū)域中在沒有其他裝置的情況下確保在還原氣體組分co和h2同時高產(chǎn)量的情況下有足夠高的溫度用于局部氧化，在一種實施變型方案中規(guī)定，混合區(qū)域被處于熔融氣化爐中的還原氣體圍住。由此使混合區(qū)域的熱損失最小化。在熔融氣化爐內(nèi)部的圍住混合區(qū)域的氣體以典型的方式具有1050°c的溫度，混合區(qū)域中的反應(yīng)區(qū)具有1150-1500°c的溫度，從而使得混合區(qū)域的反應(yīng)區(qū)在任何情況下都不會通過圍住的氣體明顯冷卻。熔融氣化爐內(nèi)部的、圍住混合區(qū)域的氣體中的灰塵附加地減少了由于混合區(qū)域的輻射朝向圍住的還原氣體的熱損失。

為了實現(xiàn)第二碳載體和第二含氧氣體的盡可能不受干擾的混合，可以規(guī)定：混合區(qū)域至少部分地在空間上與熔融氣化爐內(nèi)部的剩余容積分開。

為此可以規(guī)定：混合區(qū)域至少部分地通過熔融氣化爐的內(nèi)壁的向外指向的外翻部來形成。熔融氣化爐的內(nèi)壁因此在受限界的區(qū)域中與圍住的區(qū)域相比向外拱曲。外翻部可以大致接近地具有柱體形狀或球頭形狀、尤其是半球形狀。尤其可以將外翻部構(gòu)造為管。

在外翻部連接到熔融氣化爐的內(nèi)壁的圍住區(qū)域的地方上（即當(dāng)不存在外翻部時，在熔融氣化爐的內(nèi)壁的假想的延續(xù)部上），外翻部的（總是平行于未外翻的內(nèi)壁的面來看）橫截面可以是最大的，就像在球頭形式的外翻部的情況下那樣。但是也可以是，外翻部進一步在外部具有更大的橫截面，也就是說，外翻部在其連接到內(nèi)壁的圍住區(qū)域上的地方具有收縮部。該收縮部用于使混合區(qū)域更好地與熔融氣化爐的剩余容積分界。在任何情況下，通過外翻部形成的混合區(qū)域都可以附加地通過伸入到熔融氣化爐內(nèi)部中的分隔壁來擴大。

為了在從所述混合區(qū)域排出時獲得良好條件用于未分解的碳氫化合物的催化反應(yīng)，可以規(guī)定：混合區(qū)域在熔融氣化爐的固定床之上處于1000-1100°c的溫度范圍內(nèi)、尤其大約（um）1050°c。當(dāng)混合區(qū)域處于熔融氣化爐的固定床之上1-2m時，例如在灰塵燃燒器也布置的相同高度上時，一般是該情況。這一點附加地確保了在來自混合區(qū)域的氣體與不是來自混合區(qū)域的其余的還原氣體混合之后的足夠停留時間。

為了在盡可能少地輸入固態(tài)碳載體時獲得還原氣體的盡可能高的產(chǎn)量，可以規(guī)定：在例如形式為天然氣的氣態(tài)的第二碳載體的情況下，給熔融氣化爐每噸生鐵供給多于100m³的第二碳載體，尤其是每噸生鐵多于140m³的第二碳載體。

通過利用技術(shù)上的純氧氣對液態(tài)或氣態(tài)的碳載體進行的根據(jù)本發(fā)明的局部氧化可以在用于第一還原設(shè)備的熔融氣化爐中制造特別少氮氣的（stickstoffarm）還原氣體，這是因為可以取消用于還原氣體的頂部氣體或廢氣的氣體再循環(huán)以及也可以取消置入粉末狀的煤，這大多借助于作為推送介質(zhì)的氮氣來進行。因此，根據(jù)本發(fā)明所制造的還原氣體也良好地適用于使用在后置的直接還原設(shè)備中。在此，例如可以取消用來制造用于直接還原設(shè)備的還原氣體的轉(zhuǎn)化器，因為還原氣體通過根據(jù)本發(fā)明的方法在熔融氣化爐中制造。相應(yīng)地可以因此規(guī)定：所述頂部氣體或廢氣至少部分地被置入到第二還原設(shè)備中，所述第二還原設(shè)備被構(gòu)造為直接還原爐身（direktreduktionsschacht）或流化床（wirbelschicht），并且在所述第二還原設(shè)備中，另外的含氧化鐵的添加材料被還原成部分還原的第二鐵制品、尤其是海綿鐵（eisenschwamm）。

在直接還原設(shè)備中，成塊的鐵屑載體（塊式屑或小球）或細屑在固態(tài)狀態(tài)下在750-1000°c時通過還原氣體被還原。在此產(chǎn)生直接還原鐵（英語：directreducediron（直接還原鐵），縮寫：dri），其也被表示為海綿鐵。直接還原設(shè)備包含作為核心件的還原反應(yīng)器，其要么被構(gòu)造為固定床反應(yīng)器的意義上的還原爐身，要么以流化床反應(yīng)器的形式構(gòu)造，成塊的鐵屑或細屑和還原氣體被置入到所述還原爐身或流化床反應(yīng)器中。

但是，直接還原設(shè)備也可以產(chǎn)生鐵塊團，其中，熱的被還原的氧化物材料借助于熱塊團化被團聚成較大的單元（英語：hotbriquettediron（熱壓鐵），縮寫：hbi，或hotcompactediron（熱壓縮鐵），縮寫：hci）。所謂的低還原的鐵（英語：lowreducediron（低還原鐵），縮寫：lri）也可以在相應(yīng)的方法管理中從直接還原設(shè)備的還原爐身或流化床反應(yīng)器中取走。

用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的可能的熔融氣化爐至少包括：

-用于置入所述部分還原的第一鐵制品的鐵制品供給線路；

-用于置入第一含氧氣體的介質(zhì)供給線路；以及

-用于將第一碳載體置入到所述熔融氣化爐中的供給線路。

熔融氣化爐的特征在于，設(shè)置用于置入氣態(tài)和/或液態(tài)的第二碳載體的至少一個碳載體線路以及至少一個介質(zhì)供給線路用于將第二含氧氣體置入到在所述熔融氣化爐內(nèi)部在其固定床以上的混合區(qū)域中，其中，所述混合區(qū)域至少部分地通過所述熔融氣化爐的內(nèi)壁的向外指向的外翻部來形成。

例如可以規(guī)定：熔融氣化爐具有拱頂和連接到其上的錐形區(qū)域并且所述外翻部處于錐形區(qū)域的高度的50-100%之內(nèi)、尤其是50-75%之內(nèi)?；蛘呖梢砸?guī)定：所述熔融氣化爐具有拱頂和連接到所述拱頂上的錐形區(qū)域，其中，所述拱頂?shù)南虏糠直粯?gòu)造為柱形區(qū)域，并且所述外翻部處于所述柱形區(qū)域內(nèi)部。

根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于，為了產(chǎn)生液態(tài)的鋼預(yù)制產(chǎn)品可以增多地使用液態(tài)或氣態(tài)的碳氫化合物，并且更少的固態(tài)碳載體必須被使用。后者在一些領(lǐng)域中會比液態(tài)或氣態(tài)的碳氫化合物更難支配。因為液態(tài)或氣態(tài)的碳氫化合物具有比固態(tài)碳載體更高份額的氫，所以可以將該氫簡單地用于還原。壓縮機和co2去除設(shè)備進而相關(guān)聯(lián)的能量成本可以利用根據(jù)本發(fā)明的方法被節(jié)省。

附圖說明

下面根據(jù)示例性且示意性的附圖來詳細闡釋本發(fā)明。

圖1示出了由熔融氣化爐、第一和第二還原設(shè)備構(gòu)成的根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合設(shè)備；

圖2示出了來自圖1的熔融氣化爐，連同混合區(qū)域的第一實施方式；

圖3示出了來自圖1的熔融氣化爐，連同通過形式為管的外翻部的混合區(qū)域的第二實施方式。

具體實施方式

圖1示出了用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的設(shè)備，所述方法用于在corex?-直接還原復(fù)合設(shè)備的結(jié)構(gòu)（ausführung）中制造液態(tài)生鐵1。通過用于供給含氧化鐵的添加材料2的供給線路20給第一還原設(shè)備4、具有固定床的corex?還原爐身供給含氧化鐵的添加材料2。

含氧化鐵的添加材料2借助于還原氣體5被還原成部分還原的第一鐵制品3，該第一鐵制品接下來通過通入到熔融氣化爐11中的一個或多個鐵制品供給線路22被置入到熔融氣化爐11中。鐵制品3在本文的范疇內(nèi)不僅包括被氧化的、例如氧化的形式的鐵，而且包括被還原的、即金屬的形式的鐵。在鐵制品3中，鐵可以以兩種形式存在；于是例如談到的是預(yù)還原的鐵載體材料，該鐵載體材料相對于金屬的形式雖然還沒有被完全完成還原，但是相對于之前的狀態(tài)已經(jīng)被較強地還原。也可以以兩個形式中的僅一個形式存在。在corex?的情況下，鐵制品3例如是熱的所謂的直接還原鐵（directreducediron（直接還原鐵），dri），或是具有金屬化部的相應(yīng)的鐵載體材料，該金屬化部還沒有成為dri。在corex?方法中，鐵制品3從第一還原設(shè)備4的利用熱的還原氣體5來供氣的還原爐身中被分送出并且借助于重力通過一個或多個滑道（fallbeine）和必要時分配活門（verteilklappen）被推送到熔融氣化爐11中。例如可以設(shè)置在熔融氣化爐11的拱頂?shù)闹芫壣戏植嫉亩鄠€滑道。

附加地，作為第一碳載體10將固體的碳載體，作為塊狀碳和/或團聚的細碳和/或含碳的塊團通過供給線路23置入到熔融氣化爐11中，并且將第一含氧氣體9、9a通過介質(zhì)供給線路24置入到熔融氣化爐中。第一碳載體10和部分還原的鐵制品3到熔融氣化爐11中的裝載一般彼此分開地進行。第一碳載體10例如從用于含碳材料的儲備容器中通過中央地安置在熔融氣化爐11的拱頂中的分配裝置的推送蝸桿被供給，由該分配裝置，第一碳載體10在給入到熔融氣化爐11中時被分配到熔融氣化爐11的橫截面上，為此參見圖2和圖3。

置入到熔融氣化爐11中的碳載體10以及必要時細碳14借助于含氧氣體9a在產(chǎn)生還原氣體5的情況下被氣化。存在混合氣體，該混合氣體主要由co和h2組成。

還原氣體5通過還原氣體線路12置入到第一還原設(shè)備4中，其中，事先在除塵裝置26中進行除塵。被分離的灰塵又被輸送給熔融氣化爐11，即借助于一個或多個灰塵燃燒器17。

置入到熔融氣化爐11中的第一鐵制品3通過在氣化所述碳載體10時產(chǎn)生的熱被熔融成液態(tài)生鐵1。在熔融氣化爐11中被熔煉的熱金屬和熔渣被取走。

在還原含氧化鐵的添加材料2時所消耗的還原氣體被表示為頂部氣體6并且從第一還原設(shè)備4出來地通過出口氣體線路19作為出口氣體被取走并在這里借助于濕式清洗器32被清潔。所述出口氣體可以在壓縮機33中被壓縮，接下來經(jīng)歷co2去除裝置21和加熱器31并且為了制造形式為海綿鐵的、部分還原的第二鐵制品8、尤其是直接還原鐵（dri）而被置入到第二還原設(shè)備7中。由此，針對該第二還原設(shè)備7取消了用于產(chǎn)生還原氣體的特有的設(shè)備、例如轉(zhuǎn)化器，這是因為該過程在熔融氣化爐11中發(fā)生。

還原氣體5的一部分可以在從熔融氣化爐11中出來之后進一步在濕式清洗器27中被清潔、冷卻并且混入出口氣體6。

熔融氣化爐11具有三種通入到熔融氣化爐11中的置入元件，這些置入元件被構(gòu)造為氧氣噴嘴15、灰塵燃燒器17和混合區(qū)域18，但是它們分別也可以以多重實施方案的方式存在。在關(guān)于熔融氣化爐11的外側(cè)面上，置入元件與用于第二含氧氣體9b的介質(zhì)供給線路24連接。存在至少一個碳載體線路25，借助于該碳載體線路將可以是液態(tài)的和/或氣態(tài)的第二碳載體13置入到熔融氣化爐11中。附加地也可以分別將碳載體線路25通入到還原氣體線路12中，只要第二碳載體是氣態(tài)的。

通過通入到混合區(qū)域18中的碳載體線路25，給熔融氣化爐11供給液態(tài)和/或氣態(tài)形式的第二碳載體13，例如焦爐煤氣（koksofengas）或天然氣。

焦爐煤氣具有的典型組分是：

65體積百分比的氫氣（h2）；

2.5體積百分比的氮氣（n2）；

6體積百分比的一氧化碳（co）；

22體積百分比的甲烷（ch4）；

3體積百分比的另外的碳氫化合物（cnhm）；

1.5體積百分比的二氧化碳（co2）；

碳載體線路25可以在該情況下與煉焦爐連接。

天然氣具有的典型組分是：

75-99體積百分比的甲烷；

1-15體積百分比的乙烷；

1-10體積百分比的丙烷。

此外可以包含硫化氫、氮氣和二氧化碳。

第二碳載體13和形式為技術(shù)上的純氧氣的第二含氧氣體9b被置入到混合區(qū)域18中，該混合區(qū)域在熔融氣化爐的內(nèi)部中設(shè)置在該熔融氣化爐11的固定床之上一點，在這里在拱頂下方的與灰塵燃燒器17相同的高度上。混合區(qū)域18在這里不是通過裝入件、例如分隔壁與熔融氣化爐11的剩余內(nèi)部空間分開。在熔融氣化爐11的運行中，混合區(qū)域18能夠通過反應(yīng)區(qū)（火焰）來識別，該反應(yīng)區(qū)在第二碳載體13的小部分（小于25%）完全氧化成二氧化碳co2和水h2o時產(chǎn)生。用于第二含氧氣體9b的介質(zhì)供給線路24和碳載體線路25通入到混合區(qū)域18中。這兩個線路可以彼此圍出銳角，從而使得第二含氧氣體9b和第二碳載體13在混合區(qū)域18內(nèi)部疊置地運動并且由此混合。也可以設(shè)置用于兩個介質(zhì)9b、13中的每個介質(zhì)的多個噴嘴，這些噴嘴這樣地布置，使得當(dāng)所述兩個介質(zhì)9b、13通過噴嘴進入到混合區(qū)域18內(nèi)時，產(chǎn)生了這兩個介質(zhì)的渦流。

通過第二碳載體13和第二含氧氣體9b在混合區(qū)域18中的混合而出現(xiàn)局部氧化，也就是說，第二碳載體13的碳氫化合物大部分被轉(zhuǎn)換成一氧化碳co和氫氣h2。在混合區(qū)域18中一小部分（小于25%）含氧氣體9b的氧和碳氫化合物完全氧化成二氧化碳co2和水h2o。在此產(chǎn)生具有高于1000°c、即大約在1150和1500°c之間的火焰溫度的火焰，由此，存在足夠高的溫度用于轉(zhuǎn)換成還原氣體。

在混合區(qū)域18中沒有被分解或僅被分解成較小的碳氫化合物的第二碳載體13的碳氫化合物的小部分（小于10%）于是可以在熔融氣化爐11內(nèi)部的其余容積內(nèi)通過作為催化劑起作用的、無論如何存在的灰塵顆粒進一步被分解，這些灰塵顆粒尤其也包含金屬的鐵。

顯而易見的是，可以存在多個這種混合區(qū)域18，例如分配在相同高度上并分配在熔融氣化爐11的周緣上的多個混合區(qū)域18，或疊置地分配的多個混合區(qū)域18，或疊置地且在所述周緣上分配的多個混合區(qū)域。

在圖2中單獨示出了來自圖1的熔融氣化爐11。形式為碳（連續(xù)線）的第一碳載體10通過拱頂30中的中間的排出口置入到熔融氣化爐11中，供給線路23通入到中間的排出口中。在此，第一碳載體10通過中央地在熔融氣化爐11的拱頂中安置的分配裝置（未示出）被供給，第一碳載體10由該分配裝置被分配熔融氣化爐11的橫截面上。

從第一還原設(shè)備4的還原爐身出來的鐵制品3，即直接還原鐵dri借助于重力通過被構(gòu)造為滑道的多個鐵制品供給線路22被推送到熔融氣化爐11中。多個這種滑道被分配到熔融氣化爐11的拱頂30的周緣上。

鐵制品3和碳載體10通過拱頂30向下掉到熔融氣化爐11的錐形區(qū)域29中并在那里構(gòu)成固定床34，該固定床在這里填充所述錐形區(qū)域29大約直至一半。但是也存在這樣的可能性，即，拱頂30的下部分以柱體的形式延長并且錐形區(qū)域29縮短。在該情況下，錐形區(qū)域29甚至可以完全以固定床34填充。碳載體線路25的和介質(zhì)供給線路24或者說所示出的線路段（leitungsstück）的通道（durchtritt）進而還有混合區(qū)域18于是被布置在拱頂30的延長的下部的錐形區(qū)域中。在固定床34的在其表面下方的中央內(nèi)有無反應(yīng)區(qū)（reaktionsfreiezone），該無反應(yīng)區(qū)被表示為死鐵（totermann）35。

不僅第二碳載體13，而且第二含氧氣體9b在這里借助于線路段被引導(dǎo)穿過錐形區(qū)域29的壁，所述線路段表示碳載體線路25的和介質(zhì)供給線路24的延續(xù)部或者結(jié)合部。碳載體13和第二含氧氣體9b可以已經(jīng)在該線路段中混合。但是，它們也還可以分離地在該線路段中（例如在同中心的管中）被引導(dǎo)并且在例如被構(gòu)造為噴嘴的線路段的一端部區(qū)域中才被混合或者在線路段的端部之后在熔融氣化爐11內(nèi)部中才混合。任何情況下，在連接到所示出的線路段上的混合區(qū)域18中發(fā)生碳載體13和第二含氧氣體9b的（進一步）混合和局部氧化。

碳載體線路25和介質(zhì)供給線路24或者說所示出的線路段的通道在這里例如處在熔融氣化爐11的錐形區(qū)域29（從下部測量）的高度的50-75%之間。因此，混合區(qū)域18也例如處在錐形區(qū)域29的高度50-75%之間。根據(jù)實施方式的不同，該布置也可以處在錐形區(qū)域29的75%以上或者在拱頂30的下部分中，例如如果拱頂30的下部分被構(gòu)造為柱形區(qū)域的話。

在圖3中示出了用于形式為外翻部的混合區(qū)域18的實施變型方案，該外翻部在這里通過柱形管28形成。此外，熔融氣化爐11和corex?設(shè)備的結(jié)構(gòu)與圖1或圖2相同。

柱形管28插入到熔融氣化爐11中的相應(yīng)開口中并與熔融氣化爐11的內(nèi)壁平整地結(jié)束，因此沒有伸入到熔融氣化爐11內(nèi)部的容積中。用于第二含氧氣體9b的介質(zhì)供給線路24和用于第二碳載體13的碳載體線路25這兩者都通入到混合區(qū)域18中，該混合區(qū)域一方面通過管28本身來形成，另一方面也伸入到熔融氣化爐11的剩余容積中。在管28內(nèi)部可以進行第二含氧氣體9b和第二碳載體13的不受干擾的充分混合，用于在管28內(nèi)部進行局部氧化的能量在此必須同樣通過第二碳載體13的局部氧化來捕獲，其中，通過管28的相應(yīng)的耐火襯（feuerfestauskleidung）使得損失保持很小。

為了確?；旌蠀^(qū)域18盡可能延伸到熔融氣化爐11的內(nèi)部中并且由此小地保持混合區(qū)域18中的熱損失，管28的縱軸線可以與熔融氣化爐11的內(nèi)壁的切線平面垂直地（normal）取向。在圖3中所述管28接近水平地取向。

管28的直徑一般是介質(zhì)供給線路24或碳載體線路25或灰塵燃燒器17的直徑的多倍或者是氧氣噴嘴15的出口開口的直徑的多倍。

為了能夠更多地由第二碳載體13轉(zhuǎn)化，可以每個熔融氣化爐11設(shè)置多個管28。在此，可以將管28和附屬的混合區(qū)域18——就像在圖1中闡釋的那樣——分配到熔融氣化爐11的周緣和/或高度上。

兩個線路24、25又可以彼此圍出銳角，從而使得第二含氧氣體9b和第二碳載體13在混合區(qū)域18內(nèi)部、尤其在管28內(nèi)部疊置地運動并由此混合。也可以設(shè)置用于兩個介質(zhì)9b、13中的每個介質(zhì)的多個噴嘴，這些噴嘴這樣布置，使得當(dāng)所述兩個介質(zhì)9b、13通過噴嘴進入到混合區(qū)域18、尤其是管28內(nèi)時，產(chǎn)生了這兩個介質(zhì)的渦流。

不僅對于沒有外翻部的混合區(qū)域18，而且對于具有外翻部的混合區(qū)域18都適用的是，這些混合區(qū)域優(yōu)選布置在固定床34以上1-2m。一個或多個所述混合區(qū)域18可以例如就像在圖2和3中示出的那樣在熔融氣化爐11的拱頂30下方處于熔融氣化爐11的錐形區(qū)域29中或者柱形延長的拱頂30的下部分中。錐形區(qū)域29是熔融氣化爐11的截錐形向上擴展的部分，接近半球形的拱頂30連接到該部分上。

如果替代corex?設(shè)備而使用finex?設(shè)備，那么在三至四個流化床反應(yīng)器——在所述流化床反應(yīng)器中發(fā)生細屑（feinerz）的預(yù)還原——中的最后一個流化床反應(yīng)器之后取出并且此外像在圖1中那樣使用作為出口氣體的廢氣的子流。就像在corex?設(shè)備中那樣也可以給出口氣體添加從熔融氣化爐11出來的過剩氣體的一部分。

附圖標記列表：

1液態(tài)生鐵

2含氧化鐵的添加材料

3部分還原的第一鐵制品

4第一還原設(shè)備

5還原氣體

6頂部氣體

7第二還原設(shè)備

8部分還原的第二鐵制品

9含氧氣體

9a第一含氧氣體

9b第二含氧氣體

10第一碳載體

11熔融氣化爐

12還原氣體線路

13第二碳載體

14細碳

15氧氣噴嘴

16灰塵

17灰塵燃燒器

18混合區(qū)域

19出口氣體線路

20用于供給含氧化鐵的添加材料的供給線路

21co2去除裝置

22鐵制品供給線路

23用于第一碳載體10的供給線路

24介質(zhì)供給線路

25碳載體線路

26除塵裝置

27濕式清洗器

28外翻部（管）

29熔融氣化爐11的錐形區(qū)域

30熔融氣化爐11的拱頂

31加熱器

32用于頂部氣體的濕式清洗器

33壓縮機

34固定床

35死鐵。