用于生产铁水的装置和方法.pdf

本发明涉及一种再利用填充床还原反应器的废气并提高能效的用于生产铁水的装置和方法。一种用于生产铁水的方法包括i)将粉矿装入至少一个流化床还原反应器，并生成还原铁；ii)压制所述还原铁并生成压制还原铁；iii)将所述还原铁装入填充床还原反应器，并将所述还原铁再次还原；iv)将所述再-还原铁装入熔炉-气化炉；v)将块状含碳材料装入所述熔炉-气化炉，并在所述熔炉-气化炉中形成煤填充床；vi)将氧气喷入所述熔炉-气化炉中并燃烧所述煤填充床，从而熔化所述再-还原铁并生成铁水；以及vii)将从所述填充床还原反应器排出的废气供应至所述流化床还原反应器。

1.  一种用于生产铁水的方法，所述方法包括：
将粉矿装入至少一个流化床还原反应器，并生成还原铁；
压制所述还原铁并生成压制还原铁；
将所述还原铁装入填充床还原反应器，并将所述还原铁再次还原；
将所述再-还原铁装入熔炉-气化炉；
将块状含碳材料装入所述熔炉-气化炉，并在所述熔炉-气化炉中形成煤填充床；
将氧气喷入所述熔炉-气化炉中并燃烧所述煤填充床，从而熔化所述再-还原铁并生成铁水；以及
将从所述填充床还原反应器排出的废气供应至所述流化床还原反应器。

2.  权利要求1的方法，还包括将产生自所述熔炉-气化炉的还原气体供应至所述流化床还原反应器，
其中在将所述废气供应至所述流化床还原反应器时，将与所述废气混合的所述还原气体供应至所述流化床还原反应器。

3.  权利要求2的方法，还包括将产生自所述熔炉-气化炉的所述还原气体供应至所述填充床还原反应器。

4.  权利要求3的方法，其中所述还原气体的温度在700℃-900℃范围内。

5.  权利要求2的方法，还包括在将所述废气与所述还原气体混合后转化所述还原气体。

6.  权利要求5的方法，其中通过以下方式转化与所述废气混合的所述还原气体：用氧气或碳氢化合物气体燃烧所述还原气体。

7.  权利要求1的方法，其中在将所述废气供应至所述流化床还原反应器时，将所述废气转化，以供应至所述流化床还原反应器。

8.  权利要求7的方法，其中通过从所述废气除去二氧化碳来转化所述废气。

9.  权利要求7的方法，其中通过以下方式转化所述废气：用氧气或碳氢化合物气体燃烧所述废气。

10.  权利要求7的方法，还包括将产生自所述熔炉-气化炉的还原气体供应至所述流化床还原反应器，其中将所述废气供应至所述流化床还原反应器还包括在所述还原气体与所述废气混合后转化所述还原气体。

11.  权利要求10的方法，其中通过以下方式转化与所述废气混合的还原气体：用氧气或碳氢化合物气体燃烧所述还原气体。

12.  权利要求7的方法，还包括将产生自熔炉-气化炉的还原气体供应至所述流化床还原反应器，其中在将所述还原气体供应至所述流化床还原反应器时，在所述还原气体通过以下方式转化后将所述还原气体与所述废气混合：用氧气或碳氢化合物气体燃烧所述还原气体。

13.  权利要求1的方法，还包括在将所述粉矿装入所述流化床还原反应器之前，通过向所述粉矿供应所述废气而干燥所述粉矿。

14.  权利要求1的方法，其中在生产还原铁时，所述还原铁的还原率为11％或更高。

15.  权利要求14的方法，其中所述还原铁的还原率为20％或更高。

16.  权利要求1的方法，其中在将所述废气供应至所述流化床还原反应器时，进入所述流化床还原反应器的气体的温度为450℃或更高。

17.  权利要求1的方法，还包括将块矿装入所述填充床还原反应器。

18.  一种用于生产铁水的装置，所述装置包括：
至少一个流化床还原反应器，所述反应器还原粉矿并生成还原铁；
用于生产压制铁的装置，所述装置与流化床还原反应器连接并压制还原铁；
填充床还原反应器，所述反应器与所述用于生产压制铁的装置相连并将所述还原铁再次还原；
熔炉-气化炉，其中装入所述再-还原铁并且喷入氧气，通过将块状含碳材料装入其中形成煤填充床，并且所述熔炉-气化炉与所述填充床还原反应器相连；以及
废气供应管线，所述管线将从所述填充床还原反应器排出的废气供应至所述流化床还原反应器，
其中氧气燃烧煤填充床，然后熔化所述再-还原铁，所述熔炉-气化炉由此生成铁水。

19.  权利要求18的装置，还包括与所述熔炉-气化炉和所述流化床还原反应器相连的还原气体供应管线，以将从所述熔炉-气化炉排出的还原气体供应至所述流化床还原反应器。

20.  权利要求19的装置，其中所述废气供应管线与所述还原气体供应管线相连通。

21.  权利要求20的装置，还包括安装于所述还原气体供应管线中的气体转化器，以转化与所述废气混合的所述还原气体。

22.  权利要求21的装置，其中所述气体转化器通过以下方式转化所述还原气体：用氧气或碳氢化合物气体燃烧所述还原气体。

23.  权利要求20的装置，还包括安装于所述还原气体供应管线中的气体转化器，以在所述还原气体与所述废气混合前转化所述还原气体，
其中所述气体转化器通过以下方式转化所述还原气体：用氧气或碳氢化合物气体燃烧所述还原气体。

24.  权利要求18的装置，还包括将从所述熔炉-气化炉排出的还原气体供应至所述填充床还原反应器的还原气体供应管线。

25.  权利要求24的装置，其中所述还原气体的温度在700℃-900℃的范围内。

26.  权利要求18的装置，还包括安装于所述废气供应管线中的气体转化器，以转化所述废气。

27.  权利要求26的装置，其中所述气体转化器通过从所述废气除去二氧化碳来转化所述废气。

28.  权利要求26的装置，其中所述气体转化器通过以下方式转化所述废气：用氧气或碳氢化合物气体燃烧所述废气。

29.  权利要求26的装置，还包括与所述熔炉-气化炉和所述流化床还原反应器相连的还原气体供应管线，以将从所述熔炉-气化炉排出的还原气体供应至所述流化床还原反应器，
其中所述废气供应管线与所述还原气体供应管线相连通；并且其中另一个气体转化器安装于所述还原气体供应管线中，以转化与所述废气混合的所述还原气体。

30.  权利要求29的装置，其中所述另一个气体转化器通过以下方式转化与所述废气混合的所述还原气体：用氧气或碳氢化合物气体燃烧所述还原气体。

31.  权利要求18的装置，还包括粉矿干燥器，所述粉矿干燥器与所述废气供应管线和所述流化床还原反应器相连，并通过所述废气干燥所述粉矿。

32.  权利要求18的装置，其中所述还原铁的还原率为11％或更高。

33.  权利要求32的装置，其中所述还原铁的还原率为20％或更高。

34.  权利要求18的装置，其中进入所述流化床还原反应器的气体的温度为450℃或更高。

35.  权利要求18的装置，其中块矿被装入所述填充床还原反应器。

用于生产铁水的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种再利用填充床还原反应器的废气并提高能效的用于生产铁水的装置和方法。
背景技术
由于用于生产铁水的鼓风炉熔炼法存在诸如环境污染等许多问题，故对熔融还原方法进行了研究，该方法可代替鼓风炉熔炼法。在熔融还原方法中，原煤被直接用作燃料及还原剂，铁矿石被直接用作铁源，从而制成铁水。铁矿石在还原反应器中被转化成还原铁后，还原铁被装入熔炉-气化炉。然后，还原铁在熔炉-气化炉中熔化，从而制成铁水。
流化床还原反应器被用于还原铁矿石。具有粉矿形状的铁矿石在流化床还原反应器中流态化，同时与喷射其中的还原气体相接触。因此，铁矿石(即铁粉矿)被转化成还原铁，然后从流化床还原反应器中排出。将从流化床还原反应器排出的还原铁进行压制，然后装入熔炉-气化炉，以获得其中的透气性。
发明内容
技术问题
提供一种再利用填充床还原反应器的废气并提高能效的用于生产铁水的装置。另外，提供一种使用填充床还原反应器的废气并提高能效的用于生产铁水的方法。
技术方案
本发明一种实施方案的一种用于生产铁水的方法包括i)将粉矿装入至少一个流化床还原反应器，并生成还原铁；ii)压制所述还原铁，并生成压制还原铁；iii)将所述还原铁装入填充床还原反应器，将所述还原铁再次还原；iv)将所述再-还原铁装入熔炉-气化炉；v)将块状含碳材料装入所述熔炉-气化炉，并在所述熔炉-气化炉中形成煤填充床；vi)将氧气喷入所述熔炉-气化炉中并燃烧所述煤填充床，从而熔化所述再-还原铁并生成铁水；以及vii)将从所述填充床还原反应器排出的废气供应至所述流化床还原反应器。
本发明一种实施方案的一种用于生产铁水的方法还可包括，将产生自熔炉-气化炉的还原气体供应至流化床还原反应器。在将废气供应至流化床还原反应器时，与废气混合的还原气体可被供应至流化床还原反应器。本发明一种实施方案的一种用于生产铁水的方法还可包括，将产生自熔炉-气化炉的还原气体供应至填充床还原反应器。还原气体的温度可在700℃-900℃的范围内。
本发明一种实施方案的一种用于生产铁水的方法还可包括，在将废气与还原气体混合后转化还原气体。与废气混合的还原气体可通过以下方式进行转化：用氧气或碳氢化合物气体燃烧所述还原气体。
在将废气供应至流化床还原反应器时，可对废气转化，从而将废气供应至流化床还原反应器。可通过从所述废气除去二氧化碳来转化废气。废气可通过以下方式进行转化：用氧气或碳氢化合物气体燃烧所述废气。
本发明一种实施方案的一种用于生产铁水的方法还可包括，将产生自熔炉-气化炉的还原气体供应至流化床还原反应器。将废气供应至流化床还原反应器还可包括，在将还原气体与废气混合后转化还原气体。与废气混合的还原气体可通过以下方式进行转化：用氧气或碳氢化合物气体燃烧所述还原气体。
本发明一种实施方案的一种用于生产铁水的方法还可包括，将产生自熔炉-气化炉的还原气体供应至流化床还原反应器。在将还原气体供应至流化床还原反应器时，还原气体可在通过以下方式转化后与废气混合：用氧气或碳氢化合物气体燃烧所述还原气体。
本发明一种实施方案的一种用于生产铁水的方法还可包括通过以下方式干燥粉矿：在将粉矿装入流化床还原反应器之前向粉矿供应废气。在生产还原铁时，还原铁的还原率可以为11％或更高。还原铁的还原率可以为20％或更高。在将废气供应至流化床还原反应器时，进入流化床还原反应器的气体的温度可为450℃或更高。本发明的一种实施方案的一种用于生产铁水的方法还可包括，将块矿装入填充床还原反应器。
本发明一种实施方案的一种用于生产铁水的装置包括i)至少一个流化床还原反应器，所述反应器还原粉矿并生成还原铁；ii)用于生产压制铁的装置，所述装置与流化床还原反应器连接并压制还原铁；iii)填充床还原反应器，所述反应器与生成压制铁的装置相连并将所述还原铁再次还原；iv)熔炉-气化炉，其中装入所述再-还原铁并喷入氧气；以及v)废气供应管线，所述管线将所述填充床还原反应器排出的废气供应至所述流化床还原反应器。通过以下方式形成煤填充床：将块状含碳材料装入与填充床还原反应器相连的熔炉-气化炉。氧气燃烧煤填充床，然后熔化再-还原铁，熔炉-气化炉由此而生产铁水。
本发明一种实施方案的一种用于生产铁水的装置还可包括与熔炉-气化炉和流化床还原反应器相连的还原气体供应管线，以将从熔炉-气化炉排出的还原气体供应至流化床还原反应器。废气供应管线可与还原气体供应管线相连通。本发明的一种实施方案的用于生产铁水的装置还可以包括安装在还原气体供应管线中的气体转化器，以转化与废气混合的还原气体。该气体转化器可通过以下方式转化还原气体：用氧气或碳氢化合物气体燃烧所述还原气体。
本发明一种实施方案的一种生产铁水的装置还可包括安装于还原气体供应管线中的气体转化器，以在还原气体与废气混合前转化还原气体。该气体转化器可通过以下方式转化还原气体：用氧气或碳氢化合物气体燃烧所述还原气体。
本发明一种实施方案的一种用于生产铁水的装置还可包括还原气体供应管线，该管线将从熔炉-气化炉排出的还原气体供应至填充床还原反应器。还原气体的温度可在700℃-900℃的范围内。
本发明一种实施方案的一种用于生产铁水的装置还可包括安装在废气供应管线中的气体转化器，以转化废气。该气体转化器可通过从废气除去二氧化碳来转化废气。该气体转化器可通过以下方式转化废气：用氧气或碳氢化合物气体燃烧所述废气。
本发明一种实施方案的一种用于生产铁水的装置还可包括与熔炉-气化炉和流化床还原反应器相连的还原气体供应管线，以将从熔炉-气化炉排出的还原气体供应至流化床还原反应器。废气供应管线可与还原气体供应管线相连通，另一个气体转化器可安装于还原气体供应管线中，以转化与废气混合的还原气体。另一个气体转化器可通过以下方式转化与废气混合的还原气体：用氧气或碳氢化合物气体燃烧所述还原气体。
本发明一种实施方案的一种用于生产铁水的装置还可包括粉矿干燥器，所述干燥器与废气供应管线和流化床还原反应器相连，并用废气干燥粉矿。还原铁的还原率可为11％或更高。还原铁的还原率可为20％或更高。进入流化床还原反应器的气体的温度可为450℃或更高。可将块矿装入填充床还原反应器中。
有益效果
如上所述，由于从填充床还原反应器排出的废气被供应至流化床还原反应器并从而使铁粉矿被还原，因此可提高能效。
附图说明
图1为本发明第一实施方案的用于生产铁水的装置的示意图。
图2为本发明第二实施方案的用于生产铁水的装置的示意图。
图3为本发明第三实施方案的用于生产铁水的装置的示意图。
图4为本发明第四实施方案的用于生产铁水的装置的示意图。
图5为本发明第五实施方案的用于生产铁水的装置的示意图。
图6为本发明第六实施方案的用于生产铁水的装置的示意图。
具体实施方式
为了使本发明领域的技术人员能容易地实施本发明，下文将参照附图详细阐释本发明的示例性实施方案。然而，本发明可以不同的形式实现，并不局限于下文所阐释的实施方案。只要可能，所有附图中将使用相同的参考编号表示相同的或类似的部分。
文中使用的包括科技术语在内的所有术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。还应理解，术语，例如在常用词典中所定义的术语，应被解释为其含义在相关领域和本公开内容中一致，而不应以理想化或过于正式的方式来解释，除非本文明确如此定义。
应理解，虽然在本文中可使用术语第一、第二、第三等，来描述多个元件、组件、区域、层和/或段，但这些元件、组件、区域、层和/或段不应受限于这些术语。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或段与另一个元件、组件、区域、层或段区分。因此，以下阐述的第一元件、组件、区域、层或段可被称为第二元件、组件、区域、层或段而不偏离本发明的教导。
图1示意性地示出了本发明第一实施方案的用于生产铁水的装置100。在图1中，铁矿石的输送路径以粗线表示，气体的输送路径以细线表示，煤的输送路径以虚线表示。
如图1中所示，用于生产铁水的装置100通过使用粉矿和块矿作为铁矿石生产铁水。块状含碳材料用于熔化铁矿石。块状含碳材料和还原铁被装入熔炉-气化炉40，并制成铁水。
用于生产铁水的装置100包括粉矿干燥器50、流化床还原反应器20、用于生产压制铁的装置30、填充床还原反应器130及熔炉-气化炉40。另外，在需要时用于生产铁水的装置100还可包含其它设备。
粉矿和块矿可用于生产铁水的装置100中。这里，块矿的粒度大于粉矿。粉矿在粉矿干燥器50中干燥之后，被装入流化床还原反应器20。块矿被直接装入填充床还原反应器130。
粉矿在穿过流化床还原反应器20时被流态化而被还原。如果粉矿的粒度较大，且还原气体在流化床还原反应器20中的流速较低，那么粉矿在流化床还原反应器20中不会很好地流态化。因此，因为粉矿可能会沉入流化床还原反应器20的底部，然后固化成团块，所以粉矿应具有不足以分散但能够在流化床还原反应器20中被流态化的粒度。粉矿在流化床还原反应器20中被还原、然后转化成还原铁以后，它在用于生产压制铁的装置30中被压制。接着，粉矿被装入填充床还原反应器130，并被进一步还原。
同时，块矿被装入填充床还原反应器130，以与在用于生产压制铁的装置30中压制的压制还原铁一起被还原。在填充床还原反应器130中还原的块矿和还原铁被装入熔炉-气化炉140，然后在其中熔化。装入填充床还原反应器130的块矿的粒度确定在这样的范围，即在该范围内透气性劣化不超过操作极限。例如，第二铁矿石的粒度可为5mm或更大。如果第二铁矿石的粒度低于5mm，那么当它被装入填充床还原反应器130时，从填充床还原反应器130底部上升的还原气体可通过的空隙就会太小。因此，它会阻断还原气体流，致使操作不稳定。除了块矿外，球团矿或烧结矿也可以被装入填充床还原反应器130。因此，使用用于生产铁水的装置100的操作可更稳定。
粉矿干燥器50干燥粉矿，以将其装入流化床还原反应器20。由于粉矿收集自生产现场，因此它具有较多湿气。因此，干燥粉矿，从而使粉矿中包含的湿气减至最少。其结果是，可防止由于湿气引起的粉矿粘附于流化床还原反应器20的内壁的现象。
多个流化床还原反应器20可以多级方式相互连接。虽然图1中示出两个流化床还原反应器201和203，但可使用单个流化床还原反应器或者三个或更多个流化床还原反应器。被装入流化床还原反应器20的粉矿在穿过流化床还原反应器20时被还原。添加物可以根据需要与粉矿一起被装入流化床还原反应器20，以防止粉矿粘附于流化床还原反应器20的内壁。产生自熔炉-气化炉140的还原气体从而穿过多个流化床还原反应器20然后被排出至外部。将装入第一流化床还原反应器201的粉矿进行预热，并将经预热的粉矿装入第二流化床还原反应器203，然后被预还原。粉矿在流化床还原反应器20中被还原后，在填充床还原反应器10中被最终还原。
粉矿在流化床还原反应器20中的还原率可以是能够在用于生产压制铁的装置30中压制粉矿的最小化的还原率。例如，粉矿的还原率可以为11％或更高。11％的还原率是赤铁矿被还原成磁铁矿时得到的值，并且大部分的还原差异出现在这种情况中。优选地，粉矿的还原率可以是20％或更高。如果还原率为20％或更高，在填充床还原反应器130中的还原差异可以被最小化，因为这意味着大部分的赤铁矿被转化成磁铁矿。如果铁矿石的还原率太低，那么难以将其在用于生产压制铁的装置30中压制。这是因为在压制过程中可作为粘合剂的纯铁的量太低。其结果是，粉矿没有被很好地压制，容易破碎。相反，如果粉矿的还原率太高，粉矿会粘附于流化床还原反应器130的内壁。因此，例如，流化床还原反应器130中的粉矿的还原率可以为90％或更低。
在穿过流化床还原反应器20时生成的还原铁在用于生产压制铁的装置30中被压制。用于生产压制铁的装置30与流化床还原反应器20相连。用于生产压制铁的装置30包含加料斗302、一对轧辊304和破碎机306。根据需要用于生产压制铁的装置30还可包含其它设备。
用于生产压制铁的装置30通过一对轧辊304压缩还原铁，由此来压制还原铁。压制还原铁通过破碎机306破碎，然后被输送至填充床还原反应器130。在用于生产压制铁的装置30中压制的还原铁在穿过热压平衡装置101后被装入填充床还原反应器10。块矿也被装入填充床还原反应器10。块矿和压制铁可同时被装入填充床还原反应器10，或者交替装入其中。
被装入填充床还原反应器10中的块矿和压制铁在充裕的时间内被一起还原。用于在填充床还原反应器10内还原压制铁与块矿的时间可长于用于在流化床还原反应器20内还原粉矿的时间。因此，块矿和压制铁以例如70％或更高的还原率被还原，从而可以使熔炉-气化器140的燃料比最小化。
在填充床还原反应器130中被还原的块矿和压制铁被装入熔炉-气化炉140。同时，包含挥发物质的块状含碳材料作为熔化块矿和压制铁的热源被装入熔炉-气化炉140。煤压块或块煤可作为块状含碳材料使用。将煤压块或块煤装入熔炉-气化炉40，从而在其中形成煤填充床。
由块状含碳材料燃烧产生的还原气体分别通过还原气体供应管线L10和L40被供应至填充床还原反应器130和流化床还原反应器20。因此，流化床还原反应器20和填充床还原反应器130可通过使用还原气体还原铁矿石。
由于具有预定还原率(如45％的平均还原率)的压制还原铁被装入填充床还原反应器130，因此供应至填充床还原反应器130的还原气体的还原负载(reducing load)较低。因此，从填充床还原反应器130通过废气供应管线L12排出的废气仍具有较高的还原率。而且，由于废气的温度较高(例如在500℃-600℃的范围内)，因此废气被供应至流化床还原反应器20，而不通过用水喷雾废气从废气中收集粉尘，目的是减少能量损失。其结果是，粉矿在流化床还原反应器20中的还原率可以被提高。
供应至填充床还原反应器130的还原气体的温度可在700℃-850℃的范围内。如果供应至填充床还原反应器130的还原气体的温度太低，那么熔炉-气化炉140中用于熔化还原铁的燃料比增加，这是因为还原铁由于还原率的降低而无法被还原。另外，如果还原气体的温度太高，那么还原铁会粘附于填充床还原反应器130的内壁。
如图1中所示，废气供应管线L12可与还原气体供应管线L14相连通。因此，与废气混合的还原气体可被供应至流化床还原反应器20。还原气体与废气混合，从而还原气体的温度可被适当地降低，并且还原气体的还原率可得到适当地控制。例如，产生自熔炉-气化炉140并通过还原气体供应管线L40供应的还原气体的温度为大约1000℃。然后，通过将废气与还原气体混合，还原气体的温度可降低至700℃-850℃的范围。因此，具有在700℃-850℃范围内的温度的气体进入第二流化床还原反应器203中。如果还原气体的温度太低，还原率可能降低。如果还原气体的温度太高，粉矿可能粘附于流化床还原反应器20的内壁。由于还原气体的温度已降低，而其还原率被适当地保持，因此可防止粉矿由于热的还原气体而粘附于流化床还原反应器20的内壁。
图2示意性地示出了本发明一个实施方案的用于生产铁水的装置200。由于图2中用于生产铁水的装置200与图1中用于生产铁水的装置100除了第一气体转化器60之外是相同的，类似的参考编号指代类似的元件，其详细描述从略。
如图2中所示，第一气体转化器60被安装于还原气体供应管线L40中。与废气混合的还原气体被转化，以供应至第二流化床还原反应器203。第一气体转化器60控制还原气体的温度和成分，目的是有效地还原在流化床还原反应器20中流态化的粉矿。当还原气体与废气混合时，其温度可由于废气而被降低。因此，通过使用第一气体转化器60，还原气体可通过喷入燃料(如氧气或碳氢化合物气体)而部分地燃烧。例如，经转化的还原气体的温度可以为500℃或更高。其结果是，还原气体的温度可通过使用氧气的燃烧热而被升高，而还原气体的还原能力可被适当地保持。
图3示意性地示出了本发明第三实施方案的用于生产铁水的装置300。由于图3中用于生产铁水的装置300与图2中用于生产铁水的装置200除了第二气体转化器70之外是相同的，类似的参考编号指代类似的元件，其详细描述从略。
从填充床还原反应器130排出的废气含有大量的二氧化碳。由于废气的还原能力会因二氧化碳而降低，因此使用第二气体转化器70除去二氧化碳。由于通过使用第二气体转化器70可将还原能力增强的废气供应至第二流化床还原反应器203，因此可提高粉矿的还原率。
图4示意性地示出了本发明第四实施方案的用于生产铁水的装置400。由于图4中用于生产铁水的装置400与图2中用于生产铁水的装置200除了第三气体转化器80之外是相同的，类似的参考编号指代类似的元件，其详细描述从略。
如图4中所示，在与流经废气供应管线L12的废气混合之前，还原气体可通过使用第三气体转化器80转化。通过燃烧而转化还原气体，还原气体的温度可适当地升高。因此，即使还原气体供应管线L40与废气供应管线L12相连而使废气与还原气体混合，还原气体的还原能力仍可适当地保持。
图5示意性地示出了本发明第五实施方案的用于生产铁水的装置500。由于图5中用于生产铁水的装置500与图3中用于生产铁水的装置300除了用于干燥的气体管线L42之外是相同的，类似的参考编号指代类似的元件，其详细描述从略。
如图5中所示，用于干燥的气体管线L42与废气供应管线L12相连，从而供应废气至粉矿干燥器50。因此，装入粉矿干燥器50中的粉矿可通过使用废气而被干燥。通常，虽然焦炉煤气(COG)被用于干燥粉矿干燥器50中的粉矿，但是焦炉煤气可被本发明第五实施方案中的废气代替。因此，能效得以提高。
图6示意性地示出了本发明第六实施方案的用于生产铁水的装置600。由于图6中用于生产铁水的装置600与图3中用于生产铁水的装置300是相同的，类似的参考编号指代类似的元件，其详细描述从略。
如图6中所示，将还原气体通过还原气体供应管线L10从熔炉-气化炉140供应至填充床还原反应器130。填充床还原反应器130通过还原气体还原块矿，然后将还原铁再次还原。废气从填充床还原反应器130排出，然后通过废气供应管线L14被直接供应至流化床还原反应器20。废气穿过第二气体转化器70和第一气体转化器60。通过使用第二气体转化器70可从废气中除去二氧化碳，并且通过使用第一气体转化器60，废气可通过喷入燃料(如氧气或碳氢化合物气体)而部分地燃烧。因此，在废气的还原能力升高后，将废气供应至流化床还原反应器20，从而粉矿在流化床还原反应器20中可被有效还原。
虽然结合本发明的示例性实施方案对本发明进行了具体展示和描述，但是本领域技术人员会理解，在不偏离所附权利要求书所限定的本发明的主旨和范围的情况下，可对其进行多种形式和细节上的改变。