Способ и устройство для получения металлического железа

1 Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к способу получения металлического железа путем восстановления оксидов железа, содержащихся в железной руде или подобном ей материале под воздействием тепла и с использованием в качестве восстановителя углеродсодержащего материала. Более конкретно изобретение относится к способу эффективного получения металлического железа с высокой степенью чистоты, в котором оксиды железа эффективно восстанавливаются до металлического железа, в то время как шлаковые составляющие, включающие пустую породу и подобные ей материалы,содержащиеся в источнике оксида железа, таком как железная руда, плавятся и должным образом отделяются от металлического железа,а также к способу и устройству для организации промышленного производства металлического железа на основе указанного способа. Предпосылки создания изобретения Обычным способом производства железа прямого восстановления является тот, при котором железную руду или окатыши, содержащие оксид железа, подвергают прямому восстановлению с использованием восстановительного газа для получения восстановленного железа. Примером может служить способ с применением шахтной печи, представленный процессом Мидрекс. При таком способе производства железа прямого восстановления газ, полученный из природного газа или подобного ему, вдувают в шахтную печь через фурму, расположенную в нижней части печи, чтобы восстановить оксиды железа и получить, таким образом, восстановленное железо. В последнее время особый интерес уделяли процессу производства восстановленного железа, при котором в качестве восстановителя вместо природного газа применяют такой углеродсодержащий материал, как уголь. Такой способ уже применяется на практике и упоминается как способ СЛ/РН, в котором упрочненные окатыши, полученные из железной руды, подвергают восстановлению путем применения тепла с использованием угля в качестве восстановителя. Другой процесс восстановления железа описан в патенте США 3446931, предусматривающий спекание измельченной железной руды и измельченного угля, после чего спеченную массу подвергают восстановлению путем нагревания во вращающейся печи в высокотемпературной атмосфере, в результате чего получается восстановленное железо. Полученное с помощью описанных выше способов восстановленное железо загружают непосредственно в электропечь в качестве источника железа или в форме брикетов. При наблюдающейся в последние годы тенденции к расширению переработки лома это восстановленное железо приобретает особое значение, 001158 2 поскольку оно может быть использовано в качестве разбавителя для содержащихся в ломе примесей. Обычный способ, однако, не предусматривает отделения от полученного жидкого железа таких шламовых компонентов как SiO2, Аl2O3 и СаО, содержащихся в железной руде или подобном ей материале, или в углеродсодержащем материале (угле или подобном ему материале). Поэтому полученное восстановленное железо имеет относительно низкое содержание железа(чистота железа в металлическом железе). На практике эти шлаковые компоненты отделяют и удаляют в ходе последующего процесса рафинирования. Однако увеличение содержания шлака не только ведет к снижению выхода рафинированного жидкого железа, но и вызывает значительное повышение затрат на эксплуатацию электрической печи. Поэтому требуется,чтобы восстановленное железо имело высокое содержание железа при относительно низком содержании шлаковых компонентов. Для удовлетворения этого требования необходимо использовать в упомянутых обычных способах получения восстановленного железа богатую железную руду, что сужает возможность выбора сырья для производства железа. Кроме того, целью описанных выше обычных способов является получение восстановленного твердого продукта как промежуточного продукта в процессе производства железа. Поэтому перед тем, как восстановленное железо будет направлено на дальнейшее рафинирование, требуются дополнительные операции, такие как транспортировка, складирование, брикетирование и охлаждение. Эти операции ведут к значительным потерям энергии, и операция брикетирования требует дополнительных затрат энергии и специального оборудования. Кроме того, известен плавильно-восстановительный процесс, такой как ДИОС, при котором происходит прямое восстановление оксидов железа с получением жидкого железа. При этом способе происходит предварительное восстановление оксидов железа с доведением степени металлизации приблизительно до 3050%, после чего расплавленное железо в ванне железа подвергают реакции прямого восстановления с углеродом для получения металлического железа. Однако этот способ связан с проблемами: поскольку требуются две операции,предварительного восстановления и окончательного восстановления в ванне железа, происходит усложнение процесса и, кроме того, из-за непосредственного контакта между расплавленным оксидом железа (FeO), присутствующим в ванне железа, и огнеупорной футеровкой печи происходит серьезное разрушение огнеупоров. В японской патентной публикации (кококу)56-19366 описан способ, согласно которому агломерат оксида металла, твердый углеродсодержащий материал и шлаковые материа 3 лы восстанавливают путем применения тепла,закрывая, таким образом, восстановленный металл в шлаковой оболочке при сохранении формы агломерата, после чего шлак плавится с целью отделения металла от шлака. Этот способ требует получения достаточного количества шлака для того, чтобы полностью замкнуть восстановленное металлическое железо с целью не допустить повторного окисления металлического железа. Таким образом, следует увеличить содержание шлаковых материалов. Кроме того,этот способ может привести к образованию шлака с относительно высоким содержаниемFeO, что создает на практике серьезную проблему значительного повреждения огнеупорной футеровки оборудования. Таким образом, важно реализовать способ получения металлического железа с относительно низким содержанием шлаковых компонентов, поскольку такой способ позволяет повысить стоимость готового металлического железа, снизить затраты на эксплуатацию электропечи и расширить выбор сырьевых материалов. Поскольку шлак с относительно высоким содержанием оксида железа разъедает огнеупоры, для возможности промышленного применения процесса производства железа такого типа очень важно снизить содержание оксида железа в шлаке, образующемся в процессе восстановления, чтобы свести к минимуму разрушение огнеупоров. Описание изобретения Настоящее изобретение разработано, исходя их изложенного выше. Целью настоящего изобретения является предложение способа и устройства для производства металлического железа, при котором металлическое железо в твердой или жидкой форме и с очень высокой степенью чистоты легко и эффективно производится из железной руды с относительно низким содержанием или относительно высоким содержанием железа без разрушения огнеупорной футеровки печи из-за непосредственного контакта с расплавленным оксидом железа. Согласно способу получения металлического железа, являющемуся предметом настоящего изобретения, оксид железа, спрессованный вместе с углеродсодержащим восстановителем,подвергается восстановлению под воздействием тепла с целью получения металлического железа, причем способ имеет следующие особенности:(1) Посредством восстановления под воздействием тепла создается и выращивается оболочка, содержащая металлическое железо. Обычно восстановление продолжается до тех пор, пока внутри оболочки по существу не останется оксида железа. Во время восстановления шлак скапливается внутри оболочки.(2) Посредством восстановления под воздействием тепла создается и выращивается оболочка, содержащая металлическое железо, при 001158 4 чем восстановление продолжается до тех пор,пока внутри оболочки по существу не останется оксида железа, а нагревание продолжается дальше, чтобы дать возможность шлаку, образующемуся внутри оболочки, вытечь из оболочки.(3) Посредством восстановления под воздействием тепла создается и выращивается оболочка, содержащая металлическое железо, причем восстановление продолжается до тех пор,пока внутри оболочки по существу не останется оксида железа, а нагревание продолжается дальше, чтобы дать возможность расплавленному металлическому железу отделиться от расплавленного шлака.(4) Посредством восстановления под воздействием тепла создается и выращивается оболочка, содержащая металлическое железо, причем восстановление продолжается до тех пор,пока внутри оболочки по существу не останется оксида железа. Во время восстановления шлак скапливается внутри оболочки, после чего скопившийся шлак отделяется от металлического железа. Для того чтобы реализовать описанную выше особенность (2), часть оболочки из металлического железа может быть расплавлена, чтобы дать возможность жидкому шлаку вытечь из оболочки. В этом случае или для того, чтобы реализовать описанную выше особенность (3),внутри оболочки из металлического железа может продолжаться науглероживание в присутствии углеродсодержащего восстановителя, с тем,чтобы понизить температуру плавления оболочки из металлического железа и за счет этого легко расплавить оболочку из металлического железа целиком или полностью. При реализации любой из описанных выше особенностей от (1) до (4), максимальная температура нагрева для восстановления может поддерживаться на уровне не ниже температуры плавления образующегося шлака и не выше температуры плавления оболочки из металлического железа с тем, чтобы более эффективно осуществлять реакцию образования металлического железа. Эта операция восстановления может быть восстановлением в твердой фазе, которая продолжается до тех пор, пока по существу не останется оксида железа, представленного главным образом FeO, благодаря чему можно значительно повысить степень чистоты полученного металлического железа. Применяемый здесь оборот восстановление продолжается до тех пор, пока внутри оболочки из металлического железа по существу не останется оксида железа означает в количественном отношении, что восстановление под действием тепла продолжается до тех пор, пока содержание оксида железа, представленного главным образом FeO, предпочтительно снижается до 5 вес.% или менее и более предпочтительно до 2 вес.% или менее. С другой точки 5 зрения, это означает, что восстановление под воздействием тепла продолжается до тех пор,пока содержание оксида железа, представленного главным образом FeO в шлаке, отделенном от металлического железа, предпочтительно составляет не более 5 вес.% и более предпочтительно 2 вес.% или менее. Полученное таким образом металлическое железо с высокой степенью чистоты железа, и сопровождающий шлак могут быть расплавлены за счет дальнейшего нагревания с тем, чтобы разделить их между собой за счет различий удельного веса. С другой стороны, они могут быть отверждены путем охлаждения с последующим дроблением для отделения металлического железа от шлака способом магнитной сепарации или любым другим способом грохочения. Таким образом, существует возможность получить металлическое железо с высокой степенью чистоты железа, со степенью металлизации не менее 95% и в некоторых случаях не менее 98%. При реализации описанного выше способа,являющегося предметом настоящего изобретения, прессованный материал из оксида железа,включающий углеродсодержащий восстановитель, может иметь форму гранул или агломерата и восстанавливаться под воздействием тепла так, как описано в следующих пунктах: 1) Прессованный материал движется по горизонтали. 2) Прессованный материал помещают на железную ленту со стенками по краям, не допускающими падения материала с железной ленты, и перемещают по горизонтали. 3) Прессованный материал помещают на горизонтальную поверхность. 4) Прессованный материал обрабатывают в барабане. 5) Прессованный материал падает вниз. Кроме того, прессованный материал может быть удлинен и восстановлен под воздействием тепла так, как описано в следующих пунктах: 6) Удлиненный материал движется вниз по вертикали. Пункт 6) может быть реализован следующим образом: 6-1) Удлиненный прессованный материал непрерывно готовится и подается на участок, в котором под воздействием тепла осуществляется восстановление, причем удлиненный прессованный материал включает в себя: 6-1-1) опорную сетку, изготовленную из железа и обертывающую удлиненный прессованный материал, или 6-1-2) железный стержень, служащий его сердечником. Упомянутые железная сетка или стержень находят предпочтительное применение, поскольку не допускают разрыва удлиненного прессованного материала в его промежуточной части под воздействием собственного веса при 6 движении удлиненного прессованного материала вниз. 7) Удлиненный прессованный материал движется вниз по наклонной поверхности. Пункт 7) может быть реализован следующим образом: 7-1) Удлиненный прессованный материал помещают на железную ленту и непрерывно подают на участок, в котором под воздействием тепла осуществляется восстановление. Благодаря применению любого из перечисленных пунктов достигается более эффективная реализация упомянутого способа получения металлического железа. Устройство для получения металлического железа, являющееся предметом настоящего изобретения, позволяет реализовать описанный выше способ получения металлического железа и обладает следующей базовой конструкцией. Устройство для получения металлического железа путем восстановления под воздействием тепла прессованного материала из оксида железа с включением углеродсодержащего восстановителя включает в себя: устройство термического восстановления,предназначенное для восстановления прессованного материала под воздействием тепла, с образованием при этом оболочки из металлического железа со шлаком внутри оболочки; плавильное устройство для плавления оболочки и шлака; и сепаратор для отделения жидкого железа от жидкого шлака. В описанном выше устройстве для получения металлического железа в случае, когда прессованный материал имеет форму гранул или агломерата, описанное выше устройство термического восстановления может содержать механизм для восстановления прессованного материала под воздействием тепла при движении прессованного материала по горизонтали. Предпочтительным вариантом реализации механизма является бесконечный вращающийся элемент, состоящий из бесконечного вращающегося элемента и расположенного на этом элементе приемника, применяемого для помещения в него прессованного материала. На приемнике через определенные интервалы могут быть предусмотрены разделительные элементы,не допускающие слипания между собой частиц прессованного материала. Разделительные элементы предпочтительно изготавливают из десульфураторов так, что в процессе восстановления под воздействием тепла может также выполняться десульфурация. Описанный выше механизм может также быть реализован в форме железной ленты со стенками по краям, не допускающими падения прессованного материала с железной ленты,предназначенной для перемещения на ней прессованного материала по горизонтали и для восстановления прессованного материала под воз 7 действием тепла во время горизонтального перемещения прессованного материала. Предпочтительный вариант реализации описанного выше плавильного устройства может включать в себя наклонную поверхность для скатывания или скольжения по ней восстановленного прессованного материала и для плавления скатывающегося или скользящего прессованного материала под воздействием тепла. Когда прессованный материал имеет форму гранул или агломерата, другой предпочтительный вариант реализации устройства термического восстановления может включать в себя загрузочный блок, содержащий горизонтальную плоскость и предназначенный для периодической загрузки прессованного материала, помещенного на горизонтальную плоскость, разгрузочный блок для выдачи прессованного материала из загрузочного элемента, и нагревательный механизм для нагревания прессованного материала. Разгрузочный блок может иметь качающуюся конструкцию, позволяющую изменять положение загрузочного блока между горизонтальным и наклонным для сталкивания прессованного материала с загрузочного блока,плавно выгружая, таким образом, прессованный материал. На загрузочном блоке может быть помещена железная опора, приспособленная для выдачи вместе с прессованным материалом. Разделительные элементы (предпочтительно выполненные из десульфураторов) предпочтительно размещают на загрузочном блоке через определенные интервалы с целью недопущения слипания между собой кусков прессованного материала. Предпочтительный вариант реализации загрузочного блока может представлять собой железную ленту для транспортировки на ней прессованного материала и для восстановления прессованного материала под воздействием тепла. Это позволяет избежать проблемы, связанной с плавлением прессованного материала и его налипанием на внутренней поверхности печи. При использовании этого варианта реализации железная лента, применяемая для загрузки прессованного материала, плавится вместе с восстановленным металлическим железом и превращается в расплавленное железо. Предпочтительный вариант реализации упомянутого выше плавильного устройства может включать в себя наклонную поверхность для плавления прессованного материала под воздействием тепла при скатывании или скольжении по ней прессованного материала. Для более эффективного восстановления под воздействием тепла упомянутое выше устройство термического восстановления может включать в себя:- механизм для восстановления прессованного материала под воздействием тепла во время скатывания прессованного материала, или- механизм скатывания, включающий в себя кантующую поверхность для кантования на ней прессованного материала и разгрузочный блок для выдачи прессованного материала с кантующей поверхности, а также блок термического восстановления для нагревания прессованного материала. Описанное выше устройство термического восстановления и плавильное устройство могут быть объединены в устройство термического восстановления и плавления, которое включает в себя механизм кантовки, состоящий из наклонной кантующей поверхности для постепенного скатывания прессованного материала по направлению наклона, и разгрузочный участок для выдачи прессованного материала с наклонной кантующей поверхности, и механизм восстановления и плавления прессованного материала под воздействием тепла. Это позволяет непрерывно и эффективно выполнять восстановление и плавление под воздействием тепла. Еще один вариант реализации устройства термического восстановления, в которое поступает прессованный материал в форме гранул или агломерата, может содержать механизм,предусматривающий падение прессованного материала и восстановление падающего прессованного материала под воздействием тепла. С другой стороны, устройство термического восстановления и плавления, объединяющее устройство термического восстановления и плавильное устройство, может также содержать пространство, допускающее падение гранулированного прессованного материала, и нагревательный элемент для восстановления и плавления гранулированного прессованного материала за счет последовательного применения тепла во время падения гранулированного прессованного материала. Сепаратор предпочтительно включает в себя затопленный слив для приема с одной его стороны падающих сверху расплавленного шлака и расплавленного железа и для выпуска с одной его стороны расплавленного шлака, а с другой стороны - расплавленного железа. Таким образом, расплавленное железо и расплавленный шлак непрерывно и легко отделяются друг от друга. При использовании удлиненного прессованного материала устройство термического восстановления может включать в себя механизм для восстановления удлиненного прессованного материала под воздействием тепла при движении удлиненного прессованного материала вниз в вертикальном положении или по наклоненной вниз поверхности. При использовании удлиненного прессованного материала удлиненный прессованный материал может непрерывно подаваться на же 9 лезную ленту через питатель, так что удлиненный прессованный материал на железной ленте непрерывно перемещается в устройство термического восстановления, в котором удлиненный прессованный материал восстанавливается под воздействием тепла. В этом случае железная лента также плавится в процессе плавления с металлическим железом, полученным в процессе восстановления, и собирается в форме расплавленного железа. Предпочтительно устройство для получения металлического железа, являющееся предметом настоящего изобретения, может включать в себя средство подачи железной ленты для транспортировки на ней прессованного материала, подавая, таким образом, прессованный материал на железной ленте в устройство термического восстановления, и плавильное устройство для восстановления и плавления прессованного материала под воздействием тепла. В этом случае, когда прессованный материал имеет форму гранул или агломерата, железная лента может быть снабжена стенками по краям, не допускающими падения прессованного материала с ленты, и может перемещать находящийся на ней прессованный материал по горизонтали внутри устройства термического восстановления для восстановления прессованного материала под воздействием тепла. Когда прессованный материал имеет удлиненную форму,может быть предусмотрено формовочное средство для формовки удлиненного прессованного материала и для подачи удлиненного прессованного материала на железную ленту, обеспечивая таким образом непрерывное формование удлиненного прессованного материала и подвергая его восстановлению и плавлению под воздействием тепла. Применяемая железная лента плавится в плавильном устройстве для того, чтобы таким образом смешаться с металлическим железом, образующимся во время восстановления, и быть собранным в форме расплавленного железа. Краткое описание чертежей Более полное понимание изобретения и многих присущих ему преимуществ может быть легко достигнуто после изучения приведенного далее подробного описания со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых: на фиг. 1 (от А до F) показаны поперечные разрезы прессованного материала, схематически иллюстрирующие ход реакции восстановления при реализации способа, являющегося предметом настоящего изобретения; на фиг. 2 показана группа фотографий, демонстрирующих поперечный разрез окатышей,подвергнутых восстановлению под воздействием тепла при различной температуре; на фиг. 3 показана группа фотографий, демонстрирующих изменение внешнего вида восстановленного окатыша, наблюдающееся при 10 изменении длительности восстановления при температуре восстановления 1500 С; на фиг. 4 графически показано изменение степени металлизации окатышей при изменении длительности восстановления при температуре восстановления 1500 С; на фиг. 5 графически показано изменение содержания шлаковых составляющих при изменении длительности восстановления при температуре восстановления 1500 С; на фиг. 6 графически показано изменение содержания FeO в восстановленных окатышах при изменении длительности восстановления при температуре восстановления 1500 С; на фиг. 7 графически показано изменение содержания углерода в восстановленных окатышах при изменении длительности восстановления при температуре восстановления 1500 С; на фиг. 8 показана схематическая блоксхема, иллюстрирующая восстановительный процесс получения железа согласно варианту реализации настоящего изобретения; на фиг. 9 схематически в поперечном разрезе показан вариант 2 реализации устройства получения металлического железа согласно настоящему изобретению; на фиг. 10 схематически в разрезе показан вариант 3 реализации устройства получения металлического железа согласно настоящему изобретению; на фиг. 11 показан схематический поперечный разрез, выполненный вдоль линии Z-Z иY-Y на фиг. 10; на фиг. 12 схематически в поперечном разрезе показан вариант 4 реализации устройства получения металлического железа согласно настоящему изобретению; на фиг. 13 показан схематический поперечный разрез, выполненный по линии А-А на фиг. 12; на фиг. 14 схематически в поперечном разрезе показан вариант 5 реализации способа и устройства получения металлического железа согласно настоящему изобретению; на фиг. 15 схематически в поперечном разрезе показан вариант 6 реализации (с применением образования взвеси) способа и устройства получения металлического железа согласно настоящему изобретению; на фиг. 16 схематически в поперечном разрезе показан вариант 7 реализации (с применением в качестве топлива восстановительного газа, генерируемого в ходе восстановительного процесса) способа и устройства получения металлического железа согласно настоящему изобретению; на фиг. 17 схематически в поперечном разрезе показан вариант 8 реализации способа и устройства получения металлического железа согласно настоящему изобретению; на фиг. 18 схематически в поперечном разрезе показан вариант 9 реализации способа и 11 устройства получения металлического железа согласно настоящему изобретению; на фиг. 19 схематически в поперечном разрезе показан вариант 10 реализации устройства получения металлического железа согласно настоящему изобретению; на фиг. 20 схематически в поперечном разрезе показан вариант 11 реализации устройства получения металлического железа согласно настоящему изобретению; на фиг. 21 схематически в поперечном разрезе показан вариант 12 реализации устройства получения металлического железа согласно настоящему изобретению; на фиг. 22 показано схематическое изображение сверху варианта 12 реализации устройства получения металлического железа согласно настоящему изобретению. Наилучший способ реализации изобретения Способ получения металлического железа,согласно настоящему изобретению, включает в себя прессование измельченной смеси, состоящей из железной руды, которая содержит оксиды железа, и угля или подобного ему материала,служащего углеродсодержащим восстановителем, с приданием ей формы гранул, окатышей и т.п. Особенность способа заключается в образовании и росте под воздействием тепла оболочки из металлического железа. Восстановление продолжается до тех пор, пока в оболочке практически не останется оксида железа. В процессе изучения нового способа получения металлического железа, который может заменить как непрямые способы получения железа, такие как способ с использованием доменной печи, и способы прямого получения железа,такие как упомянутый ранее способ СЛ/РН, авторы изобретения обнаружили, что при нагреве в неокислительной атмосфере прессованных из измельченных оксидов железа и углеродсодержащего восстановителя материалов в форме зерен, окатышей или любой иной форме наблюдается следующее явление. При нагревании прессованного материала углеродсодержащий восстановитель, содержащийся в прессованном материале, восстанавливает оксиды железа следующим образом: восстановление продолжается, начиная с периферии прессованного материала, и металлическое железо, образующееся на начальной стадии восстановления, диффундирует и объединяется на поверхности прессованного материала, образуя по периферии прессованного материала оболочку из металлического железа. После этого восстановление оксидов железа углеродсодержащим восстановителем эффективно развивается внутри оболочки,так что в течение очень короткого периода времени создается ситуация практически полного отсутствия оксида железа внутри оболочки. Образующееся таким образом металлическое железо прилипает к внутренней поверхности оболочки и происходит соответствующий рост обо 001158 12 лочки. С другой стороны, большая часть шлака,получающегося как из пустой породы, содержащейся в источнике оксида железа, таком как железная руда и золы, содержащейся в углеродсодержащем восстановителе,скапливается внутри оболочки из металлического железа. Таким образом, металлическое железо с относительно высокой степенью чистоты железа может быть эффективно отделено от скопившегося шлака. Это явление, имеющее место во время восстановления и которое более подробно будет описано далее со ссылкой на фотографии, происходит, как предполагают, следующим образом. На фиг. 1(А)-1(F) показаны изображения в поперечном разрезе прессованного материала,иллюстрирующие явление, которое имеет место при реализации способа, являющегося предметом настоящего изобретения. При нагревании прессованного материала 1, образованного материалом, содержащим оксид железа и углеродсодержащий восстановитель, и имеющего форму, показанную на фиг. 1(А), например, до температуры 1450-1500, в неокислительной атмосфере, восстановление оксидов железа происходит, начиная с периферии прессованного материала 1, и образующееся металлическое железо диффундирует и скапливается в форме оболочки из металлического железа (фиг. 1(В. Затем,по мере продолжения нагрева, происходит быстрое восстановление оксидов железа внутри оболочки, как показано на фиг. 1(С), что происходит за счет восстановления углеродсодержащим восстановителем, присутствующим в оболочке 1 а, и восстановления посредством СО,образующегося в ходе реакции между углеродсодержащим восстановителем и оксидами железа. Образующееся таким образом металлическоеFe пристает к внутренней поверхности оболочки при соответствующем росте оболочки. С другой стороны, как показано на фиг. 1(D), большая часть шлака, образующегося из упомянутой выше пустой породы и тому подобного, скапливается в полости, ограниченной оболочкой 1 а. Восстановление под воздействием тепла представлено следующими формулами:Y=y1 + y2 где Y - химический эквивалент (молярный) углерода, требующегося для восстановления,y1 - количество (молярное) углерода, требующегося для реакции, представленной формулой (1),y2 - количество (молярное) углерода, требующегося для реакции, представленной формулой (2). При изготовлении прессованного материала с использованием оксида железа, вмещающего материала и углеродсодержащего восстановителя соотношение между оксидами железа и 13 углеродсодержащим восстановителем регулируют таким образом, чтобы количество углеродсодержащего восстановителя оказалось не меньше теоретического эквивалента, выраженного формулой (3). Это обеспечивает эффективное осуществление восстановления под воздействием тепла. Как было показано выше, согласно настоящему изобретению, оболочка 1 а из металлического железа образуется по периферии прессованного материала 1 на начальной стадии восстановления под воздействием тепла, и восстановление продолжается в полости, ограниченной оболочкой 1 а, обеспечивая значительное повышение эффективности восстановления. Желательно, чтобы конечная температура нагрева для восстановления контролировалась таким образом, чтобы быть не ниже температуры плавления образующегося шлака и не выше температуры плавления оболочки 1 а из металлического железа. Если конечная температура нагрева равна или превышает температуру плавления оболочки 1 а из металлического железа, образовавшееся металлическое железо немедленно расплавится и соберется в одно целое; из-за этого не образуется оболочка из металлического железа и не будет достигнуто эффективное протекание последующей реакции восстановления. Кроме того, в случае вытекания расплавленного оксида железа изнутри оболочки 1 а из металлического железа возникает большая вероятность повреждения огнеупорной футеровки печи. С другой стороны, в случае регулирования конечной температуры нагрева для восстановления таким образом, чтобы она была не менее температуры плавления образующегося шлака, происходит плавление и скапливание шлака при интенсивной диффузии и скапливании металлического железа; в результате происходит соответствующий рост оболочки 1 а из металлического железа при одновременном отделении шлака Sg от оболочки 1 а так,как показано на фиг. 1(С) и 1(D). Как описано выше, главной особенностью настоящего изобретения является то, что образуется оболочка из металлического железа,внутри которой эффективно идет реакция восстановления. Эта особенность не наблюдается в обычных способах непрямого и прямого получения железа и способствует значительному улучшению восстановления под воздействием тепла. Оболочка 1 а из металлического железа растет по мере того, как углеродсодержащий восстановитель, содержащийся в прессованном материале, последовательно восстанавливает прессованный материал. После образования оболочки 1 а из металлического железа углеродсодержащий восстановитель и генерируемый СО продолжают восстановление внутри оболочки 1 а. Поэтому для восстановления под воздействием тепла не требуется восстановительной атмосферы, но вместо нее может использо 001158 14 ваться неокислительная атмосфера, такая как атмосфера газообразного азота. Это является серьезным отличием от обычных способов. Весь восстановитель, необходимый для восстановления оксида железа, присутствует в окатышах. Не требуется никакого восстановителя извне; в процессе восстановления не нужно добавлять ни твердый, ни газообразный восстановитель. Применяемым в этом процессе восстановителем может быть только углеродсодержащий восстановитель, присутствующий в прессованном материале. Кроме того, поскольку оболочка из металлического железа может находиться в контакте с атмосферой печи, нет необходимости наносить на оболочку защитное покрытие. В основе своей упомянутое восстановление под воздействием тепла происходит в форме твердофазного восстановления, не вызывающего плавления оболочки из металлического железа. Предположительно на более поздней или конечной стадии восстановительной реакции происходит жидкофазное восстановление,что объясняется следующей причиной. Внутренняя полость оболочки 1 а из металлического железа сохраняет, как полагают, активную восстановительную атмосферу из-за присутствия углеродсодержащего восстановителя и СО, генерируемого в процессе реакции восстановления восстановителем, что ведет к значительному повышению эффективности восстановления. В такой активной восстановительной атмосфере образующееся внутри оболочки металлическое железо подвергается науглероживанию, так что его температура плавления постепенно понижается. В результате на поздней или конечной стадии реакции восстановления часть прессованного материала плавится так, что оксиды железа подвергаются жидкофазному восстановлению. За счет установления относительно низкой температуры восстановления можно добиться, чтобы восстановление происходило полностью в твердой фазе. Однако чем выше температура восстановления, тем больше интенсивность реакции восстановления, в связи с этим относительно высокая температура восстановления обладает тем преимуществом, что позволяет осуществить реакцию восстановления в течение короткого периода времени. Поэтому желательно, чтобы реакция восстановления заканчивалась жидкофазным восстановлением. Определить, завершена или нет упомянутая реакция восстановления, можно путем измерения концентрации СО или СO2, содержащихся в газообразной атмосфере, образовавшейся при восстановлении под воздействием тепла. Иными словами, образующийся газ через определенные интервалы отбирают из печи, в которой идет реакция восстановления. Когда в газе обнаруживается отсутствие СО или СO2, это указывает на завершение реакции восстановления. Этот способ основывается на том факте, 15 что восстановление под воздействием тепла включает в себя реакцию восстановления, осуществляемую самим углеродсодержащим восстановителем, и реакцию восстановления, осуществляемую газообразным СО, который генерируется в ходе реакции между углеродсодержащим восстановителем и оксидами железа. После восстановления всех оксидов железа СО и СO2 больше не генерируются. На практике нет необходимости продолжать реакцию до полного прекращения выделения газообразных СО и СО 2. Авторы настоящего изобретения удостоверились, что это зависит от внутреннего объема печи, в которой осуществляется реакция, но когда содержание газообразных СО и СO2 в печном газе падает приблизительно до 2 об.% или менее, восстановлено не менее 95 вес.% оксидов железа; когда их доля падает приблизительно до 1 об.% или менее,восстановлено не менее 98 вес.% оксидов железа. В состоянии, показанном на фиг. 1(D), оксиды железа, представленные главным образомFeO и содержащиеся в прессованном материале,по существу, все восстановлены до металлического железа (содержание оксида железа, которое служит показателем хода восстановления,обычно составляет не более 5 вес.% и, как подтверждено на опыте, может составлять не более 2 вес.% или не более 1 вес.%), а часть оксидов железа, представленных главным образом FeO и сплавившихся со скопившимся внутри шлакомSg, также в основном восстановлена (содержание оксидов железа, представленных главным образом FeO, в шлаке, которое служит показателем хода восстановления, обычно не превышает 5 вес.% и, как подтверждено на опыте,может составлять не более 2 вес.% или не более 1 вес.%). Таким образом, металлическое железо с относительно высокой степенью чистоты по железу можно эффективно получить путем охлаждения прессованного материала в состоянии,показанном на фиг. 1(D) с последующим дроблением его оболочки 1 а из металлического железа в дробилке и магнитным отделением металлического железа от шлака. С другой стороны, возможно продолжение нагрева при той же температуре или при более высокой температуре после достижения состояния, показанного на фиг. 1(D), в результате чего происходит плавление части или всей металлической оболочки 1 а с целью отделения шлака от металлического железа, что будет описано ниже. При продолжении нагрева при несколько более высокой температуре после достижения состояния, показанного на фиг. 1(D), часть оболочки 1 а из металлического железа плавится,например, так, как показано на фиг. 1(Е). Это способствует вытеканию шлака Sg из оболочки 1 а, облегчая, таким образом, отделение металлического железа от шлака. С другой стороны,нагрев может продолжаться до достижения со 001158 16 стояния, показанного на фиг. 1(Е), когда происходит плавление и скапливание вместе всей оболочки 1 а из металлического железа с целью отделения от шлака Sg, расплавленного и скопившегося в одно целое ранее. Затем приготовленная таким образом масса в состоянии, показанном на фиг. 1(Е) или 1(F), подвергается обработке дробилкой или подобным устройством для разрушения только хрупкого шлака, в то время как металлическое железо остается в форме комков. Подвергнутую дроблению массу подвергают затем грохочению с применением грохота с подходящей величиной ячеек, или магнитной сепарации, легко получая, таким образом, металлическое железо с относительно высокой степенью чистоты по железу. Кроме того, для отделения расплавленного металлического железа от расплавленного шлака можно использовать разницу в удельном весе между ними. Оболочка из металлического железа может быть расплавлена не только путем нагрева до более высокой температуры после завершения реакции восстановления, но и путем понижения температуры плавления оболочки из металлического железа за счет науглероживания. На последней стадии восстановления, происходящего внутри оболочки из металлического железа,внутренняя атмосфера, являющаяся активно восстановительной, вызывает науглероживание восстановленного железа, что влечет за собой понижение температуры плавления восстановленного железа. Поэтому даже при сохранении температуры восстановления оболочка из металлического железа может быть расплавлена из-за понижения ее температуры плавления. Углеродсодержащие восстановители, применяемые в настоящем изобретении, включают уголь, кокс или иные подобные углеродсодержащие материалы, подвергнутые сухой возгонке, нефтяной кокс и любую другую форму углеродсодержащих материалов. На практике добытый уголь подвергают измельчению и грохочению для получения применяемой далее угольной пыли, а кокс также подвергают измельчению. Кроме того, возможно использование, например, улавливаемой в качестве отходов доменной пыли, которая содержит углеродсодержащие материалы. Однако для эффективного хода реакции восстановления под воздействием тепла требуется, чтобы предназначенный для использования углеродсодержащий материал предпочтительно содержал не менее 70 вес.% углерода и более предпочтительно не менее 80 вес.% углерода. Однако такой включающий в себя оксиды железа и углеродсодержащий восстановитель материал, как доменная пыль, не ограничивается таким количеством. Например,в случае доменной пыли возможно, чтобы содержание доменной пыли составило не менее 20 вес.%. Кроме того, для того, чтобы увеличить площадь удельной поверхности углеродсодер 17 жащего восстановителя, размеры его зерна предпочтительно составляют не более 2 мм,предпочтительно не более 1 мм. Аналогичным образом, для того, чтобы повысить эффективность реакции восстановления за счет увеличения площади удельной поверхности железной руды или содержащих оксид железа материалов,размеры их зерна предпочтительно составляют не более 2 мм и более предпочтительно не более 1 мм. В данном варианте реализации оксид железа, углеродсодержащий восстановитель и,если потребуется, связующее перемешивают,получая однородную массу, после чего формуют из нее окускованный материал, гранулы,брикеты, окатыши, стержни или иные виды прессованного материала, и полученный прессованный материал подвергают восстановлению под воздействием тепла. Количество углеродсодержащего восстановителя, которое должно быть помещено в смесь, не должно быть меньше теоретического химического эквивалента, требующегося для реакции восстановления, представленной показанными выше формулами (1)(3). Значения y1 и у 2, представленные формулами (1) и (2), варьируются в зависимости от особенностей материала (химического состава,размера зерна, размера окатышей и т.д.) и температуры восстановления. Однако теоретический химический эквивалент определяется путем измерения плотности газообразных СО и СO2, образующихся в небольшом восстановительном устройстве, где происходит восстановление окатышей при заданной температуре. Как упоминалось выше, желательно, чтобы конечная температура во время восстановления под воздействием тепла была не ниже температуры плавления образующегося в качестве побочного продукта шлака и не выше температуры плавления оболочки из металлического железа. Однако этого не всегда бывает достаточно для того, чтобы точно определить конечную температуру, поскольку температуру шлака варьируют в зависимости от количества пустой породы, содержащейся в железной руде или иных источниках оксида железа, и зависит от количества оксида железа, содержащегося в шлаке. Тем не менее температура восстановления предпочтительно находится в диапазоне от 1350 до 1540 С, предпочтительно в диапазоне от 1400 до 1540 С, более предпочтительно в диапазоне от 1430 до 1500 С. Такой диапазон температуры восстановления позволяет получить металлическое железо со степенью металлизации не менее 95 вес.%, обычно не менее 98 вес.% и в исключительных случаях не менее 99 вес.%. Что касается образующегося в качестве побочной продукции шлака, то содержание в нем оксидов железа, представленных главным образом FeO, может быть снижено до не более чем 5 вес.%, обычно до не более чем 2 вес.% и 18 при некоторых достаточных условиях восстановления под воздействием тепла до не более чем 1 вес.%. Эта особенность позволяет не допустить повреждения огнеупорной футеровки печи, вызванного непосредственным контактом с расплавленным оксидом железа. Согласно упомянутым выше обычным восстановительным способам получения железа, когда оксиды железа, содержащиеся в железной руде или подобном ей материале подвергают восстановлению под воздействием тепла с использованием углеродсодержащего материала, или когда полученное путем восстановления металлическое железо отделяют от сопутствующего шлака, в шлаке остается не восстановленным значительное количество оксидов железа, представленных главным образом FeO, что ведет к повреждению огнеупорной футеровки печи. Согласно настоящему изобретению, содержащиеся в шлаке оксиды железа, представленные главным образомFeO, большей частью восстановлены так, что в шлаке практически не остается не восстановленного оксида железа или очень небольшое количество оксида железа. Таким образом, проблема повреждения огнеупорной футеровки печи не возникает не только на этапе восстановления, но и на последующем этапе отделения шлака. Поскольку полученное таким образом металлическое железо обладает относительно высокой степенью чистоты по железу, его можно использовать без дополнительной обработки в качестве разбавителя в сталеплавильном процессе. Однако поскольку металлическое железо содержит значительное количество примесей,таких как сера и фосфор, оно нуждается в рафинировании с целью уменьшения содержания примесей, если эти примеси создают определенные проблемы. Кроме того, металлическое железо позволяет регулировать содержание в нем углерода. Металлическое железо может образовывать сплошную замкнутую оболочку. При такой форме большая часть, если не все восстановленное железо представлено отдельным куском или массой, отделенной от шлака. Даже после полного или частичного расплавления оболочки большая часть восстановленного железа остается в форме отдельного куска или массы. При реализации настоящего изобретения предпочтительно не допускают плавления разросшейся оболочки из металлического железа при скапливании расплавленного шлака, и не допускают также плавления металлического железа на последующем этапе отделения шлака от металлического железа. Такая практика позволяет свести к минимуму количество серы и фосфора, содержащихся в полученном металлическом железе. Механизм такой практики описан ниже. После завершения восстановления,если металлическое железо плавится вместе со шлаком, часть серы и фосфора, содержащихся в расплавленном шлаке, может смешаться с расплавленным металлическим железом. Однако если на этапе восстановления и последующем этапе отделения шлака металлическое железо остается в твердом состоянии и происходит только плавление шлака для отделения от металлического железа, сера и фосфор, содержащиеся в углеродсодержащем восстановителе,таком как уголь, сплавляются с расплавленным шлаком и удаляются вместе со шлаком, сводя таким образом к минимуму попадание серы и фосфора в металлическое железо. Далее настоящее изобретение будет подробно описано на примере вариантов реализации, которые не следует рассматривать как ограничивающие объем изобретения. Возможны изменения и модификации без отклонения от существа изобретения. 20 Вариант реализации 1 Угольную пыль (углеродсодержащий восстановитель), железную руду (железосодержащий материал) и связующее (бентонит), имеющие состав, показанный в табл. 1, и средний размер частиц не более 45 мкм, смешали в соотношении, показанном в табл. 1. Из полученной смеси приготовили по существу сферические окатыши диаметром 17 мм. Полученные таким образом окатыши подвергли восстановлению под воздействием тепла в не окислительной атмосфере (атмосфере газообразного азота) в течение 20 мин при температуре 1400, 1450 и 1500 С с последующим охлаждением. Наблюдали поперечный разрез восстановленных окатышей. На фиг. 2 показаны типичные фотографии их поперечных разрезов. Таблица 1 Условия изготовления окатышей Железная руда Как показано на фиг. 2, в окатышах, подвергнутых восстановлению под воздействием тепла при температуре 1400 и 1450 С, на их поверхности образуется оболочка из металлического железа, и к внутренней поверхности оболочки по мере накопления пристает металлическое железо, а шлак скапливается отдельно от оболочки во внутренней полости, ограниченной оболочкой. В окатышах, подвергнутых восстановлению под воздействием тепла при температуре 1500 С, похоже, что после формирования оболочка из металлического железа плавится после завершения восстановительной реакции, и расплавленное металлическое железо и расплавленный шлак затвердевают, образуя металлическое железо, обладающее металлическим блеском, и стекловидную массу соответственно(на соответствующей фотографии на фиг. 2 показано только металлическое железо, полученное путем удаления шлака после дробления). В табл. 2 показан химический состав восстановленных окатышей, а в табл. 3 показан химический состав стекловидного шлака. Таблица 2 Химический состав восстановленных окатышей Длительность восстановления: 20 мин Содержание в вес.% Температура восстановления 1400 С 1450 С 1500 С Общее железо 94,20 94,33 99,10 Металлическое железо 89,42 93,02 98,88S 0,062 0,068 0,072 Степень металлизации, % 94,93 98,96 99,78 Таблица 3 Химический состав стекловидного материала Содержание в вес.% Аl2O3 Общее железо Как показано в табл. 2, в окатышах, подвергнутых восстановлению при температуре 1500 С, затвердевшее металлическое железо(см. фиг. 2), имеющее эллиптическую форму и металлический блеск, практически не содержит шлаковых составляющих, и восстановленное металлическое железо, имеющее степень металлизации не менее 99 вес.%, по существу полностью отделено от шлака. С другой стороны, в окатышах, подвергнутых восстановлению при 21 температуре 1400 или 1450 С, оболочка из металлического железа все еще сохраняется, а их химический состав указывает, что восстановление оксида железа недостаточно. Однако как видно из фиг. 2, в этих окатышах оболочка из металлического железа уже отделена от шлака,скопившегося внутри оболочки. Это означает,что гранулированное металлическое железо,обладающее относительно высокой степенью чистоты по железу, может быть получено; путем дробления восстановленных окатышей и отделения металлического железа посредством магнитной сепарации; путем продолжения нагрева при более высокой температуре для плавления части оболочки из металлического железа и выпуска расплавленного шлака из оболочки с последующим отделением металлического железа от шлака; или путем продолжения нагрева 22 при более высокой температуре для плавления всей оболочки из металлического железа с последующим скоплением расплавленного металлического железа и расплавленного шлака отдельно друг от друга. На фиг. 3 показано изменение внешнего вида окатыша, наблюдающееся при изменении длительности восстановления от 3 до 15 мин при температуре восстановления 1500 С. В табл. 4 показан химический состав каждого из восстановленных окатышей в зависимости от длительности восстановления. На фиг. 4-7 показано изменение степени металлизации, содержания шлаковых составляющих, содержания оксида железа и содержания углерода соответственно в зависимости от длительности восстановления. Таблица 4 Влияние длительности восстановления на химический состав восстановленных окатышей Содержание в вес.% Длительность восстановления, мин 3 5 6 9 12 15 Общее железо 83,75 92,35 98,50 98,75 99,03 98,98 Металлическое железо 71,75 92,16 98,04 98,08 98,30 98,40S 0,061 0,064 0,066 0,066 0,071 0,074 Степень металлизации, % 85,67 99,79 99,53 99,32 99,26 99,41 Как можно видеть на фиг. 3, через 3 мин после начала нагрева никаких особых изменений окатыша не наблюдается. Однако, как показано в табл. 4, в окатыше идет активное восстановление оксида железа. Через 5 мин после начала нагрева поверхность окатыша демонстрирует явный металлический блеск, что указывает на формирование оболочки из металлического железа. Кроме того, общее содержание железа в металлическом железе превышает 90 вес.%. Через 6 мин общее содержание железа в металлическом железе составляет, как показано в табл. 4, не менее 98 вес.%. В этот момент наблюдается, что часть оболочки из металлического железа плавится, позволяя расплавленному шлаку вытечь из оболочки. Через 9 мин расплавляется большая часть оболочки из металлического железа, скапливаясь в форме яичницы-глазуньи, причем металлическое железо слипается в положении,соответствующем желтку, а стекловидный шлак собирается вокруг металлического железа в положении, соответствующем белку яйца. После этого момента форма металлического железа и форма шлака несколько варьируются, но, как видно из табл. 4, концентрация общего железа в металлическом железе практически не растет. Это означает, что реакция восстановления оксидов железа, содержащихся в окатыше, идет бы стро и почти завершается при формировании оболочки из металлического железа и сразу после формирования оболочки из металлического железа в улучшенных условиях восстановления,установившихся внутри оболочки, после чего со временем происходит отделение металлического железа от шлака. Как можно видеть из табл. 4 и фиг. 4-7, через 6 мин после начала восстановления под воздействием тепла содержание шлака и FeO в полученном металлическом железе снижается до очень низкого уровня, благодаря чему получается металлическое железо со степенью металлизации не менее 99%. Как легко можно понять, если в прессованном материале, состоящем из материала,содержащего оксид железа и углеродсодержащего восстановителя, содержание углеродсодержащего восстановителя равно или превышает эквивалент, требующийся для восстановления оксидов железа, содержащихся в прессованном материале, то при нагревании прессованного материала до температуры около 1400 С или более по периферии прессованного материала на начальной стадии нагрева будет формироваться оболочка из металлического железа, после чего будет происходить быстрое восстановление оксида железа внутри оболочки из металлического железа, в то время как металлический шлак отделяется от металлическо 23 го железа. Когда температура восстановления повышается до 1500 С, реакция восстановления и отделение металлического железа от шлака осуществляются в течение очень короткого периода времени, благодаря чему получается металлическое железо с очень высокой степенью чистоты при относительно высоком выходе годного. На фиг. 8 показана блок-схема, иллюстрирующая вариант реализации настоящего изобретения. Измельченный материал, содержащий оксид железа, и измельченный углеродсодержащий восстановитель вместе со связующим смешивают и формуют из полученной смеси окатыши или иные виды прессованного материала. Полученные таким образом окатыши или подобные им изделия подвергают восстановлению в печи под воздействием тепла при температуре не менее 1400 С. В ходе восстановления,на начальном его этапе формируется оболочка из металлического железа, после чего реакция восстановления продолжается внутри оболочки при выделении внутри оболочки расплавленного шлака. На этапе разделения восстановленные массы подвергают охлаждению с целью их отверждения, после чего полученные затвердевшие массы дробят с последующим отбором металлического железа с помощью магнитной сепарации или иного подобного способа. С другой стороны, возможно продолжение нагревания для расплавления металлического железа с тем,чтобы отделить расплавленное металлическое железо от расплавленного шлака за счет использования различий в их удельном весе. В случае необходимости отобранное металлическое железо можно подвергнуть рафинированию для удаления примесей, таких как сера и фосфор, и,кроме того, можно регулировать содержание углерода в металлическом железе. Описанный выше способ получения металлического железа будет описан далее на примере вариантов его реализации. Способ и устройство, являющиеся предметом настоящего изобретения, могут быть реализованы в промышленных масштабах так, как описано ниже. Вариант 2 реализации В способе получения металлического железа, согласно варианту 2 реализации настоящего изобретения, гранулированный или окускованный прессованный материал (далее именуется прессованным материалом) из оксида железа,содержащий углеродсодержащий восстановитель, восстанавливается под воздействием тепла, позволяя получить, таким образом, металлическое железо. В частности, упомянутый выше прессованный материал восстанавливается под воздействием тепла при перемещении по горизонтали. В ходе этого восстановления образуется и растет оболочка из металлического железа,а шлак скапливается внутри оболочки. Это восстановление продолжается до тех пор, пока внутри оболочки, по существу, не останется 24 оксида железа. После этого прессованный материал в форме оболочки с содержащимся внутри нее скоплением шлака выгружается из конечной части конвейерного средства, поступая в последующий процесс плавления, в ходе которого происходит плавление оболочки и скопления шлака с последующим разделением на расплавленный шлак и расплавленное железо. Поскольку углеродсодержащий восстановитель содержится в прессованном материале,восстановление происходит в самом прессованном материале с образованием при этом металлического железа (оболочка) и шлака (внутри оболочки). Полученный материал плавят с последующим разделением на расплавленное железо и расплавленный шлак за счет использования различий в их удельном весе. Количество углеродсодержащего восстановителя, содержащегося в прессованном материале, должно, по меньшей мере, равняться количеству, требующемуся для восстановления оксида железа, предпочтительно с добавлением количества, требующегося для науглероживания восстановленного железа так, что образование восстановленного железа (металлического железа) может сопровождаться науглероживанием. Твердое (не расплавленное) восстановленное железо, образующее оболочку, имеет пористую форму и может, таким образом, подвергнуться повторному окислению. Этого повторного окисления можно не допустить за счет присутствия в прессованном материале углеродсодержащего восстановителя в количестве,превышающем упомянутое выше количество,требующееся для восстановления исходного оксида железа, с добавлением количества, требующегося для науглероживания восстановленного железа. Это объясняется тем, что выделяющийся из прессованного материала газообразный СО образует вокруг прессованного материала не окислительную атмосферу. Поэтому наиболее желательно, чтобы прессованный материал содержал углеродсодержащий восстановитель в количестве, требующемся для восстановления исходного оксида железа, с добавлением количества, требующегося для науглероживания восстановленного железа и добавлением на потери, связанные с окислением. Кроме того, в варианте 2 реализации углеродсодержащий восстановитель предпочтительно добавляют при перемещении прессованного материала по горизонтали и его восстановлении под воздействием тепла. В описанном выше процессе углеродсодержащий восстановитель предварительно содержится в прессованном материале в количестве, необходимом для восстановления исходного оксида железа плюс количество, требующееся для науглероживания восстановленного железа + добавка на потери, связанные с окислением. Однако углеродсодержащий восстановитель может содержаться в прессованном 25 материале в количестве, требующемся для восстановления исходного оксида железа, и углеродсодержащий восстановитель может дополнительно подаваться извне в количестве, требующемся для науглероживания восстановленного железа + добавка на потери, связанные с окислением во время восстановления под воздействием тепла. С другой стороны, углеродсодержащий восстановитель может содержаться в прессованном материале в количестве, требующемся для восстановления исходного оксида железа плюс количество, требующееся для науглероживания восстановленного железа, и углеродсодержащий восстановитель может дополнительно добавляться извне как добавка на потери, связанные с окислением во время восстановления под воздействием тепла. Таким образом, углеродсодержащий восстановитель можно добавить с целью компенсации его недостатка. В любом из этих случаев наличие углеродсодержащего восстановителя в количестве, требующемся для восстановления исходного оксида железа допускает качественное формирование оболочки из металлического железа при одновременном скоплении шлака внутри оболочки. При использовании пылевидного углеродсодержащего восстановителя пылевидный углеродсодержащий восстановитель может быть нанесен на поверхность прессованного материала, не допуская спекания элементов прессованного материала между собой с образованием относительно крупных кусков, или их приваривания к стенкам печи, что облегчает обращение с прессованным материалом. Углеродсодержащий восстановитель в количестве, требующемся для науглероживания восстановленного железа или в количестве, равном добавке на потери, связанные с окислением, может добавляться в процессе плавления металлического железа (восстановленного железа). В этом случае науглероживание продолжается во время процесса плавления, а газообразный СО, выделяющийся из углеродсодержащего восстановителя, поддерживает вокруг прессованного материала не окислительную атмосферу, не допуская таким образом повторного окисления металлического железа. Устройство для получения металлического железа. Согласно варианту 2 реализации, обеспечивает выполнение описанного выше способа получения металлического железа. То есть предлагается устройство для получения металлического железа путем восстановления гранулированного или окускованного прессованного материала из оксида железа, включающего в себя углеродсодержащий восстановитель, причем устройство содержит: устройство термического восстановления с конвейерным элементом для перемещения прессованного материала по горизонтали и механизм термического восстановления для нагревания прессованного мате 001158 26 риала; плавильное устройство, снабженное плавильным механизмом для расплавления под воздействием тепла прессованного материала,выгруженного из конечной части конвейерного элемента в устройстве термического восстановления; и сепаратор, расположенный за плавильным устройством и предназначенный для отделения расплавленного шлака и расплавленного железа друг от друга. Применение устройства по варианту 2 реализации позволяет непрерывно получать из прессованного материала расплавленное железо. Кроме того, конвейерное средство для перемещения прессованного материала по горизонтали предпочтительно включает в себя бесконечную ленточную систему и снабжено приемником, в который подается прессованный материал. Кроме того, в варианте 2 реализации приемник предпочтительно снабжен разделительными элементами, размещенными на нем через определенные интервалы и предназначенными для недопущения слипания частиц прессованного материала между собой. Примерами разделительных элементов могут служить огнеупоры пластинчатой формы. Применение разделительных элементов позволяет не допустить спекания частиц прессованного материала между собой с образованием относительно крупных кусков,что облегчает обращение с прессованным материалом. Кроме того, более предпочтительным является изготовление разделительного элемента из десульфуратора. В этом случае разделительный элемент (десульфуратор) изготавливается таким образом, чтобы легко отделяться от приемника так, что десульфуратор вместе с восстановленным прессованным материалом загружается в плавильное устройство. В связи с этим в плавильном устройстве может осуществляться десульфурация. Разделительный элемент, выполненный из десульфуратора, может иметь,например, форму пластины или форму груды порошка. Возможно использование порошкообразного десульфуратора, нанесенного на поверхность прессованного материала. Это препятствует спеканию частиц прессованного материала между собой, ведущему к образованию относительно крупных кусков или привариванию к стенке печи. Кроме того, поскольку порошкообразный десульфуратор, нанесенный на прессованный материал, загружается в плавильное устройство, десульфурация может осуществляться в плавильном устройстве. Примером такого десульфуратора может служить известняк. В варианте 2 реализации плавильное устройство предпочтительно имеет наклонный под,так что прессованный материал плавится под воздействием тепла, скатываясь или скользя по наклонному поду. 27 Благодаря наличию такого наклонного пода прессованный материал плавно перемещается внутри плавильного устройства по направлению к расположенному далее сепаратору. По мере перемещения прессованного материала вниз по наклонному поду возрастает степень его расплавления и он становится по существу однородным (в смеси отсутствуют частицы компактного материала с разной степенью расплавления), обеспечивая таким образом эффективное плавление прессованного материала. Вариант 2 реализации будет описан далее подробно со ссылкой на фиг. 9. На фиг. 9 показано схематическое изображение в разрезе варианта 2 реализации устройства получения металлического железа согласно настоящему изобретению. Устройство получения металлического железа включает в себя устройство 123 термического восстановления, плавильное устройство 112 и сепаратор 113. Устройство 123 термического восстановления содержит в качестве конвейерного элемента приемники 146 для размещения на нем прессованного материала 104 и барабан 147 для перемещения приемника 146. В этом конвейерном элементе применяется бесконечная ленточная система, в которой на ленточном конвейере установлены приемники 146 типа поддонов, а барабан 147 приводится во вращение внешним двигателем (не показан). Устройство 123 термического восстановления снабжено, в качестве механизма термического восстановления, восстановительной горелкой 148, предназначенной для нагревания до заданной температуры внутреннего пространства печей 150 термического восстановления, окруженных стенками 105 печи, выполненных из огнеупоров. Приемники 146, несущие прессованный материал 104, пропускаются через внутреннее пространство печей 150 термического восстановления, перемещая при этом прессованный материал 104 по горизонтали. Как показано на фиг. 9, предусмотрены три печи 150 термического восстановления, причем температуру в каждой из них можно регулировать в соответствии со стадией восстановления. За устройством 123 термического восстановления расположено плавильное устройство 112, находящееся в конце траектории перемещения приемников 146 (ниже конвейерного элемента). Плавильное устройство 112 снабжено в качестве плавильного механизма плавильной горелкой 161, предназначенной для нагревания внутренней полости плавильного устройства 112, окруженной стенкой 106 печи, выполненной из огнеупоров. Плавильное устройство 112 имеет также наклонный под 151 для подачи прессованного материала 104 к следующему процессу (сепаратор 113). Между плавильным устройством 112 и следующим сепаратором 113 расположен порог 152. В сепараторе 113 собираются расплавленное железо 154 и расплав 001158 28 ленный шлак 153. Сепаратор 113 снабжен выпускным отверстием 155 для шлака и выпускным отверстием 156 для расплавленного железа. Печи 150 термического восстановления и плавильное устройство 112 снабжены трубопроводами 149 и 157 для отвода отходящих газов соответственно. Далее со ссылкой на фиг. 9 будет описан процесс получения металлического железа. Из измельченной смеси, состоящей из углеродсодержащего восстановителя, такого как уголь или подобный ему материал, и оксида железа, такого как железная руда или подобный ей материал, прессуют, например, гранулы. Сформованный таким образом прессованный материал содержит углеродсодержащий восстановитель в количестве, требующемся для восстановления исходного оксида железа, + количестве, требующемся для науглероживания восстановленного железа, + количестве, требующемся для возмещения потерь, связанных с окислением. Прессованный материал 104 помещают в приемники 146 на входе (с левой стороны фиг. 9) устройства термического восстановления и затем последовательно перемещают через печи 150 термического восстановления (на фиг. 9 направо). Внутреннюю температуру печей 150 термического восстановления регулируют путем регулирования интенсивности пламени восстановительной горелки 148 так, чтобы она была ниже температуры плавления оболочки из металлического железа и не ниже температуры плавления образующегося шлака. Под таким воздействием тепла происходит восстановление прессованного материала 104. В этом процессе термического восстановления восстановление начинается на периферийной части прессованного материала 104,образуя таким образом оболочку из металлического железа. Затем, посредством восстановления оксидом углерода, образующимся внутри оболочки из самого углеродсодержащего восстановителя, и посредством пиролиза углеродсодержащего восстановителя осуществляется эффективное восстановление оксида железа внутри оболочки. В соответствии с этим выделяющееся металлическое железо скапливается,наращивая оболочку, а выделяющийся шлак также плавится, скапливаясь в одно целое. В результате в ходе этого процесса термического восстановления значительно возрастает степень металлизации, а количество оксида железа,смешанного со шлаком, значительно уменьшается. Описанное выше восстановление продолжается до тех пор, пока в прессованном материале 104 практически не остается оксида железа. Скорость движения приемников 146 регулируют таким образом, чтобы она соответствовала времени, требующемуся для этого восстановления. Поскольку количество оксида железа, сме 29 шанного со шлаком, может быть понижено благодаря эффективному выполнению восстановления, огнеупоры (стенка печи) следующего плавильного устройства 112 могут быть защищены от повреждения оксидом железа во время плавления прессованного материала 104 в плавильном устройстве 112. Длина печи 150 термического восстановления, через которую движутся приемники 146, может быть определена, исходя из времени, требующегося для восстановления, и скорости движения приемников 146. Как было описано ранее, во время восстановления внутри печей 150 термического восстановления углеродсодержащий восстановитель, содержащийся в прессованном материале 104, науглероживает восстановленное железо, и образующийся в прессованном материале 104 газообразный СО образует вокруг прессованного материала не окислительную атмосферу, не допуская таким образом повторного окисления восстановленного железа. После практического окончания восстановления прессованный материал 104 оказывается состоящим из оболочки из металлического железа и шлакового скопления внутри оболочки и перемещается на движущемся приемнике 146 в плавильное устройство 112, причем, по меньшей мере, оболочка находится в твердом состоянии. В плавильном устройстве 112 скатывающийся или скользящий вниз по наклонному поду 151 (в направлении сепаратора 113) прессованный материал 104 подвергается нагреванию с целью плавления. Внутренняя полость плавильного устройства 112 настроена на температуру, позволяющую плавить не только шлак, но и оболочку. Даже, когда в прессованном материале 104, поступающем в плавильное устройство 112,остается небольшое количество не восстановленного материала (восстановление осуществляется в печи 150 термического восстановления до тех пор, пока в оболочке из металлического железа практически не остается оксида железа,но оксид железа может в некоторых случаях остаться в количестве не более 5 вес.% или не более 2 вес.%), эта не восстановленная часть восстанавливается под воздействием тепла в процессе плавления. В этом случае в плавильное устройство 112 может быть добавлен углеродсодержащий восстановитель. Плавящийся прессованный материал 104 остается за порогом 152, а расплавленный материал перетекает через порог 152 для того, чтобы быть собранным в сепараторе 113. Поскольку расплавленный шлак 153 и расплавленное железо 154 различаются по удельному весу, они отделяются друг от друга в сепараторе 113 таким образом, что расплавленный шлак 153 собирается на расплавленном железе 154 с образованием двух слоев. Отделенный таким образом шлак 153 выпускают через шлаковую летку 155, в то время как расплавленное 30 железо 154 выпускают через летку 156 для расплавленного железа. Как было описано выше, в форме расплавленного железа может быть получено железо с высокой степенью восстановления, обладающее степенью металлизации не менее 95% или в некоторых случаях не менее 98%. Кроме того, в результате активного восстановления оксида железа в процессе термического восстановления количество оксида железа, смешанного с сопутствующим расплавленным шлаком, довольно мало. Поэтому огнеупорная футеровка плавильного устройства 112 может быть соответствующим образом защищена от разъедания оксидом железа, смешанным с расплавленным шлаком. Сепаратор 113 может быть предпочтительно снабжен нагревательной горелкой или электрическим нагревательным устройством для дальнейшего нагревания расплавленного шлака 153 и расплавленного железа 154 до более высокой температуры с тем, чтобы таким образом повысить их текучесть так, чтобы было легче разделить расплавленный шлак 153 и расплавленное железо 154, облегчив таким образом их раздельный выпуск. Поскольку отходящий газ, выпущенный через трубопроводы 149 и 157 для отвода отходящего газа, имеет высокую температуру, и включает в себя горючий газ, отходящий газ может использоваться в качестве газообразного топлива для горелок 148 и 161. Отходящий газ может также использоваться в качестве источника тепла для сушки или предварительного нагревания прессованного материала 104, или для предварительного нагревания топлива и воздуха для горения. Кроме того, отходящий газ может быть выпущен без утилизации. Вариант 3 реализации В способе получения металлического железа согласно варианту 3 реализации настоящего изобретения гранулированный или окускованный прессованный материал (далее именуется прессованным материалом) из оксида железа,содержащий углеродсодержащий восстановитель, восстанавливается под воздействием тепла, позволяя получить таким образом металлическое железо. В частности, упомянутый выше прессованный материал восстанавливается под воздействием тепла, будучи помещен на горизонтальной поверхности. В ходе этого восстановления образуется и растет оболочка из металлического железа, а шлак скапливается внутри оболочки. Это восстановление продолжается до тех пор, пока внутри оболочки по существу не останется оксида железа. После этого прессованный материал в форме оболочки с содержащимся внутри ее скоплением шлака выгружается с горизонтальной поверхности с последующим нагреванием для плавления. Полученный расплавленный материал разделяют на расплавленный шлак и расплавленное железо. 31 Как было описано выше, поскольку в прессованном материале содержится углеродсодержащий восстановитель, восстановление происходит в самом прессованном материале, образуя таким образом металлическое железо (оболочка) и шлак (внутри оболочки). Полученный материал плавится с последующим разделением на расплавленное железо и расплавленный шлак за счет использования разницы между ними в удельном весе. Подобно варианту 2 реализации, количество углеродсодержащего восстановителя, содержащегося в прессованном материале, должно,по меньшей мере, равняться количеству, требующемуся для восстановления оксида железа,и предпочтительно с добавлением количества,требующегося для науглероживания восстановленного железа. Более предпочтительно, чтобы количество углеродсодержащего восстановителя равнялось количеству, требующемуся для восстановления исходного оксида железа, + количеству, требующемуся для науглероживания восстановленного железа, + количеству, требующемуся для возмещения потерь, связанных с окислением. Кроме того, в варианте 3 реализации углеродсодержащий восстановитель предпочтительно добавляется в то время, когда прессованный материал, помещенный на горизонтальную поверхность, восстанавливается под воздействием тепла. Кроме того, как и в варианте реализации 2,углеродсодержащий восстановитель может находиться в прессованном материале в количестве, требующемся для восстановления исходного оксида железа, и углеродсодержащий восстановитель может дополнительно подаваться извне в количестве, требующемся для науглероживания восстановленного железа, + добавка на потери, связанные с окислением, во время восстановления под воздействием тепла. С другой стороны, углеродсодержащий восстановитель может содержаться в прессованном материале в количестве, требующемся для восстановления исходного оксида железа, плюс количество, требующееся для науглероживания восстановленного железа, и углеродсодержащий восстановитель может дополнительно добавляться извне как добавка на потери, связанные с окислением во время восстановления под воздействием тепла. Таким образом, углеродсодержащий восстановитель можно добавить с целью компенсации его недостатка. Далее, как и в варианте 2 реализации, при использовании пылевидного углеродсодержащего восстановителя пылевидный углеродсодержащий восстановитель может быть нанесен на поверхность прессованного материала, не допуская спекания элементов прессованного материала между собой с образованием относительно крупных кусков, или их приваривания к 32 стенкам печи, что облегчает обращение с прессованным материалом. Кроме того, как описано ранее, углеродсодержащий восстановитель в количестве, требующемся для науглероживания восстановленного железа, или в количестве, равном добавке на потери, связанные с окислением, может добавляться в процессе плавления металлического железа (восстановленного железа). В этом случае науглероживание продолжается во время процесса плавления, а газообразный СО, выделяющийся из углеродсодержащего восстановителя, поддерживает вокруг прессованного материала не окислительную атмосферу, не допуская таким образом повторного окисления металлического железа. Устройство получения металлического железа, согласно варианту 3 реализации, обеспечивает выполнение описанного выше способа получения металлического железа. То есть предлагается устройство для получения металлического железа путем восстановления гранулированного или окускованного прессованного материала из оксида железа, включающего в себя углеродсодержащий восстановитель, причем устройство содержит: устройство термического восстановления с загрузочным элементом для периодической загрузки прессованного материала при перемещении прессованного материала по горизонтальной поверхности, разгрузочный элемент, позволяющий выдавать прессованный материал из загрузочного элемента и механизм термического восстановления для нагревания прессованного материала; плавильное устройство, снабженное плавильным механизмом для расплавления под воздействием тепла прессованного материала, выгруженного из устройства термического восстановления; и сепаратор, расположенный за плавильным устройством и предназначенный для отделения расплавленного шлака и расплавленного железа друг от друга. Применение устройства по варианту 3 реализации позволяет непрерывно получать из прессованного материала расплавленное железо. Кроме того, в варианте 3 реализации разгрузочный элемент предпочтительно является качающимся элементом, предназначенным для изменения положения загрузочного элемента между горизонтальным и наклонным. С другой стороны, разгрузочный элемент предпочтительно является толкательным элементом, предназначенным для сталкивания прессованного материала с загрузочного элемента. Загрузочный элемент также предпочтительно является качающимся элементом и содержит толкательный элемент. Использование в качестве разгрузочного элемента качающегося элемента или толкательного элемента позволяет плавно подавать прессованый материал в плавильное устройство даже тогда, когда происходит спекание частиц 33 прессованного материала с образованием относительно больших кусков во время восстановления под воздействием тепла. Подобно варианту 2 реализации, в варианте 3 реализации на загрузочный элемент может быть помещена железная опора так, что возможна выдача вместе с прессованным материалом железной опоры. И в этом случае прессованный материал может плавно подаваться в плавильное устройство даже тогда, когда частицы прессованного материала спекаются между собой, образуя относительно большие куски,или пристают в железной опоре во время восстановления под воздействием тепла. Кроме того, загрузочный элемент предпочтительно снабжен разделительными элементами, размещенными на нем через определенные интервалы и предназначенными для недопущения слипания частиц прессованного материала между собой. Примерами разделительных элементов могут служить огнеупоры пластинчатой формы. Применение разделительных элементов позволяет не допустить спекания частиц прессованного материала между собой с образованием относительно крупных кусков, что облегчает обращение с прессованным материалом. Кроме того, как было описано выше, более предпочтительным является изготовление разделительного элемента из десульфуратора. В этом случае разделительный элемент (десульфуратор) изготавливается таким образом, чтобы легко отделяться от приемника так, что десульфуратор вместе с восстановленным прессованным материалом загружается в плавильное устройство. В связи с этим в плавильном устройстве может осуществляться десульфурация. Разделительный элемент, выполненный из десульфуратора, может иметь, например, форму пластины или форму груды порошка. Возможно использование порошкообразного десульфуратора, нанесенного на поверхность прессованного материала. Это препятствует спеканию частиц прессованного материала между собой, ведущему к образованию относительно крупных кусков или привариванию к стенке печи. Кроме того, поскольку порошкообразный десульфуратор, нанесенный на прессованный материал, загружается в плавильное устройство, десульфурация может осуществляться в плавильном устройстве. Примером такого десульфуратора может служить известняк. В варианте 3 реализации плавильное устройство предпочтительно имеет наклонный под,так что прессованный материал плавится под воздействием тепла, скатываясь или скользя по наклонному поду. Благодаря наличию такого наклонного пода прессованный материал плавно перемещается внутри плавильного устройства по направлению к расположенному далее сепаратору. По мере перемещения прессованного материала вниз по наклонному поду постепенно возрастает 34 степень его расплавления и таким образом в смеси отсутствуют частицы компактного материала с разной степенью расплавления (степень расплавления оказывается по существу одинаковой в каждой позиции на наклонном поде),обеспечивая таким образом эффективное плавление прессованного материала. Вариант 3 реализации будет описан далее подробно со ссылкой на фиг. 10 и 11. На фиг. 10 и 11 показан вариант 3 реализации устройства для получения металлического железа согласно настоящему изобретению, причем на фиг. 10 показан горизонтальный разрез устройства при виде сверху, а на фиг. 11 показан поперечный разрез устройства, выполненный по линиям Z-Z и Y-Y на фиг. 10. Устройство для получения металлического железа включает в себя устройство 223 термического восстановления, плавильное устройство 212 и сепаратор 213. Устройство 223 термического восстановления состоит из камер 202 и 209 подготовки прессованного материала и печи 210 термического восстановления. Устройство 223 термического восстановления имеет тележку (загрузочный элемент) 207 для переноса прессованного материала 204, и тележка 207 перемещается между камерами 202 и 209 подготовки прессованного материала и печью 210 термического восстановления. Тележка 207 снабжена наклоняющим элементом(не показан), предназначенным для изменения положения несущей прессованный материал плоскости (приемника) между горизонтальным и наклонным положениями. Камеры 202 и 209 подготовки прессованного материала снабжены загрузочными отверстиями 217 и 218 соответственно, предназначенными для загрузки через них прессованного материала 204 с внешней стороны камер 202 и 209 подготовки прессованного материала. Печь 210 термического восстановления имеет восстановительную горелку 211(механизм термического восстановления) и отверстие 221 для отвода отходящих газов, предназначенное для выпуска образовавшихся отработавших газов. Плавильное устройство 212 расположено со стороны выпуска печи 210 термического восстановления и снабжено плавильной горелкой 216 (механизм теплового плавления) и отверстием 222 для отвода отходящих газов. Плавильное устройство 212 имеет также наклонный под 224, направляющий прессованный материал 204 в направлении следующего процесса (сепаратор 213). В сепараторе 213, расположенном за плавильным устройством 212, собираются расплавленный шлак 254 и расплавленное железо 253. В нем имеются шлаковая летка 219 и летка 220 для выпуска расплавленного железа. Далее со ссылкой на фиг. 10 и 11 будет описан процесс получения металлического железа. 35 Измельченную смесь, состоящую из углеродсодержащего восстановителя, такого как уголь или подобный ему материал, и оксида железа, такого как железная руда или подобный ей материал, подвергают прессованию. Как и в описанном выше варианте 2 реализации, сформованный таким образом прессованный материал содержит углеродсодержащий восстановитель в количестве, необходимом для восстановления исходного оксида железа, + количестве, необходимом для науглероживания восстановленного железа, + количестве, необходимом для возмещения потерь, связанных с окислением. Кроме того, в варианте 3 реализации на поверхность прессованного материала наносят порошкообразный десульфуратор, такой как порошкообразный известняк. Прессованный материал 204 загружают в камеру 202 подготовки прессованного материала через загрузочное отверстие 217, так, чтобы поместить его на тележку 207 (в горизонтальном положении). Тележка 207 с прессованным материалом 204 на ней передвигается в печь 210 термического восстановления. Прессованный материал 204 восстанавливается под воздействием тепла в печи 210 термического восстановления, максимальная температура в которой регулируется восстановительной горелкой 211 таким образом, чтобы быть не ниже температуры плавления образующегося шлака и не выше температуры плавления оболочки из металлического железа. Во время этого восстановления тележка 207 остается в горизонтальном положении, т.е. прессованный материал 204 восстанавливается под воздействием тепла, будучи размещен на горизонтальной плоскости (приемнике). В этом процессе термического восстановления восстановление начинается на периферийной части прессованного материала 204,образуя таким образом оболочку из металлического железа. Затем, посредством восстановления оксидом углерода, образующимся внутри оболочки из самого углеродсодержащего восстановителя, и посредством пиролиза углеродсодержащего восстановителя осуществляется эффективное восстановление оксида железа внутри оболочки. В соответствии с этим выделяющееся металлическое железо скапливается,наращивая оболочку, а выделяющийся шлак также плавится, скапливаясь в одно целое. То есть по мере восстановления, прессованный материал 204 выделяет и наращивает оболочку из металлического железа, в то время как шлак скапливается внутри оболочки. В результате в ходе этого процесса термического восстановления значительно возрастает степень металлизации, а количество оксида железа, смешанного со шлаком, значительно уменьшается. Описанное выше восстановление продолжается до тех пор, пока в прессованном материале 204 практически не остается оксида желе 001158 36 за. Поскольку количество оксида железа, смешанного со шлаком, может быть понижено благодаря эффективному выполнению восстановления, огнеупоры (стенка печи) следующего плавильного устройства 212 могут быть защищены от повреждения оксидом железа во время плавления прессованного материала 204 в плавильном устройстве 212. Благодаря описанному выше сцеплению порошкообразного десульфуратора с поверхностью прессованного материала 204, не допускается спекание частиц прессованного материала 204 между собой с образованием относительно крупных кусков или их приваривание к стенкам печи в процессе восстановления. Кроме того, как было описано ранее, во время восстановления внутри печей 250 термического восстановления углеродсодержащий восстановитель, содержащийся в прессованном материале 204, науглероживает восстановленное железо, и образующийся в прессованном материале 204 газообразный СО образует вокруг прессованного материала не окислительную атмосферу, не допуская таким образом повторного окисления восстановленного железа. Практически после окончания восстановления прессованный материал 204 оказывается состоящим из оболочки из металлического железа и шлакового скопления внутри оболочки. На этом этапе тележка 207 наклоняется наклоняющим элементом (как показано пунктиром на фиг. 11). Поскольку хотя бы оболочка прессованного материала 204 находится в твердой фазе, прессованный материал 204 движется вниз по наклонному приемнику тележки 207, выгружаясь из печи 210 термического восстановления в плавильное устройство 212. Опорожненная тележка 207 возвращается в камеру 202 подготовки прессованного материала для повторной загрузки прессованного материала 204 через загрузочное отверстие 217. В настоящем изобретении, поскольку тележка 207 наклоняется для того, чтобы подать прессованный материал 204 из печи 210 термического восстановления в плавильное устройство 212, даже в том случае, когда не применяется порошкообразный десульфуратор и в результате имеет место образование относительно крупных кусков прессованного материала 204, подвергнутого восстановлению под воздействием тепла,спеченный таким образом прессованный материал 204 может плавно поступать в плавильное устройство 212. Поскольку температура внутри плавильного устройства 212 установлена на уровне температуры плавления не только шлака, но и металлического железа, происходит плавление прессованного материала 204 внутри плавильного устройства 212. Скатываясь или скользя вниз по наклонному поду 224 (по направлению к сепаратору 213) прессованный материал подвергается нагреванию для плавления. Полученный рас 37 плавленный материал поступает в сепаратор 213. Даже, когда в прессованном материале 204, поступающем в плавильное устройство 212,остается небольшое количество не восстановленного материала (восстановление осуществляется в печи 250 термического восстановления до тех пор, пока в оболочке из металлического железа практически не остается оксида железа,но оксид железа может в некоторых случаях остаться в количестве не более 5 вес.% или не более 2 вес.%), эта не восстановленная часть восстанавливается под воздействием тепла в процессе плавления. В этом случае в плавильное устройство 212 может быть добавлен углеродсодержащий восстановитель. Поскольку расплавленный шлак 254 и расплавленное железо 253 различаются по удельному весу, они отделяются друг от друга в сепараторе 213 таким образом, что расплавленный шлак 254 собирается на расплавленном железе 253 с образованием двух слоев. Отделенный таким образом шлак 254 выпускают через шлаковую летку 219, в то время как расплавленное железо 253 выпускают через летку 220 для расплавленного железа. Как было описано выше, в форме расплавленного железа может быть получено железо с высокой степенью восстановления, обладающее степенью металлизации не менее 95% или в некоторых случаях не менее 98%. Кроме того, в результате активного восстановления оксида железа в процессе термического восстановления количество оксида железа, смешанного с сопутствующим расплавленным шлаком, довольно мало. Поэтому огнеупорная футеровка плавильного устройства 212 может быть соответствующим образом защищена от разъедания оксидом железа, смешанным с расплавленным шлаком. Как и в упомянутом выше варианте 2 реализации, сепаратор 213 может быть предпочтительно снабжен нагревательной горелкой или электрическим нагревательным устройством для дальнейшего нагревания расплавленного шлака 254 и расплавленного железа 253 до более высокой температуры, с тем, чтобы таким образом повысить их текучесть, так, чтобы было легче разделить расплавленный шлак 254 и расплавленное железо 253, облегчив таким образом их раздельный выпуск. Поскольку устройство 223 термического восстановления включает также в себя камеру 209 подготовки прессованного материала, прессованный материал 204 загружают также в камеру 209 подготовки прессованного материала через загрузочное отверстие 218, так, чтобы поместить его на тележку 207 (в горизонтальном положении). Тележка 207 с прессованным материалом 204 на ней передвигается в печь 210 термического восстановления, где прессованный материал 204 восстанавливается под воздействием тепла так же, как было описано вы 001158 38 ше. Прессованный материал 204 (перемещаемый на тележке 207) попеременно подается в печь 210 термического восстановления от камер 202 и 209 подготовки прессованного материала. В то время как происходит восстановление прессованного материала 204, поступившего из любой из камер 209 и 202 подготовки прессованного материала, прессованный материал 204 может загружаться в другую камеру 209 или 202 подготовки прессованного материала, что позволяет сократить время, требующееся для загрузки и восстановления прессованного материала 204. Поскольку отходящий газ, выпущенный через трубопроводы 221 и 222 для отвода отходящего газа, имеет высокую температуру и включает в себя горючий газ, отходящий газ может использоваться в качестве газообразного топлива для горелок 211 и 216. Отходящий газ может также использоваться в качестве источника тепла для сушки или предварительного нагревания прессованного материала 204, или для предварительного нагревания топлива и воздуха для горения. Кроме того, отходящий газ может быть выпущен без утилизации. В устройстве для получения металлического железа с фиг. 10 и 11 в устройстве 223 термического восстановления в качестве разгрузочного элемента применяется наклоняющий элемент, изменяющий положение тележки 207(загрузочного элемента) из горизонтального положения в наклонное, чтобы выгрузить таким образом прессованный материал 204 из устройства 223 термического восстановления в плавильное устройство 212. Разгрузочный элемент не ограничивается этим решением, но может,например, быть сталкивающим элементом для сталкивания прессованного материала 204 с тележки 207, чтобы выгрузить таким образом прессованный материал 204 из устройства 223 термического восстановления. С другой стороны, на тележку 207 может быть помещена железная опора, а прессованный материал 204 может быть размещен на опоре так, что прессованный материал 204 может выгружаться из устройства 223 термического восстановления вместе с железной опорой. Такой способ выгрузки прессованного материала 204 толкательным элементом или вместе с железной опорой позволяет плавно подавать прессованный материал 204 в плавильное устройство 212 даже в случае спекания прессованного материала 204 в довольно крупные куски. Вариант 4 реализации В варианте 4 реализации настоящего изобретения гранулированный или окускованный прессованный материал (далее именуется прессованным материалом) из оксида железа, содержащий углеродсодержащий восстановитель,восстанавливается под воздействием тепла, позволяя получить таким образом металлическое железо. В частности, упомянутый выше прессо 39 ванный материал прокатывают для того, чтобы обеспечить равномерный нагрев и эффективное восстановление. В ходе этого восстановления образуется и растет оболочка из металлического железа, а шлак скапливается внутри оболочки. Это восстановление продолжается до тех пор,пока внутри оболочки по существу не останется оксида железа. После этого прессованный материал в форме оболочки с содержащимся внутри ее скоплением шлака дополнительно нагревают для плавления с последующим разделением на расплавленный шлак и расплавленное железо. Поскольку прессованный материал прокатан, не допускается спекания прессованного материала в относительно крупные куски или его приваривания к стенкам печи в процессе восстановления под воздействием тепла. На фиг. 12 показано схематическое изображение в разрезе, демонстрирующее вариант 4 реализации устройства для получения металлического железа, согласно настоящему изобретению. На фиг. 13 показано изображение устройства получения металлического железа в разрезе, выполненном по линии А-А на фиг. 12. На фиг. 12 и 13 позицией 301 обозначено устройство термического восстановления и плавления, а позицией 302 обозначен сепаратор. Устройство 301 термического восстановления и плавления и сепаратор 302 изготовлены из огнеупоров или футерованы ими. Устройство 301 термического восстановления и плавления состоит из элемента 303 канального типа и перекрывающего элемента 304. Элемент 303 канального типа имеет внутреннюю поверхность дуговой формы, т.е. наклонную поверхность 308 для скатывания, причем наклоненную в продольном направлении канала(в направлении слева направо на фиг. 12). Элемент 303 канального типа опирается на опорные ролики и качается в направлении, указанном стрелкой В. Поэтому наклонная поверхность 308 для скатывания также раскачивается. Скатываясь по качающейся наклонной поверхности 308 для скатывания, прессованный материал 305 постепенно перемещается вниз в направлении наклона (направо на фиг. 12). С нижней стороны наклона (с правой стороны на фиг. 12) в устройстве 301 термического восстановления и плавления предусмотрена горелка 306, служащая элементом термического восстановления и плавления. Горелка 306 создает внутри устройства 301 термического восстановления и плавления атмосферу термического восстановления(в правой части фиг. 12). На фиг. 12 позицией 309 обозначено выпускное отверстие для отходящего газа, предназначенное для выпуска отработавшего газа, генерированного горелкой 306. Прессованный материал 305 формуют путем прессования смеси, состоящей из углеродсодержащего восстановителя, такого как уголь 40 или подобный ему материал, и оксида железа,такого как железная руда или подобный ей материал. Приготовленный таким образом прессованный материал 305 загружают в устройство 301 термического восстановления и плавления через загрузочное отверстие 310. Как было описано выше, прессованный материал 305 постепенно перемещается вниз в направлении наклона (направо на фиг. 12), переворачиваясь при этом, и в это время прессованный материал 305 восстанавливается и плавится под воздействием тепла горелки 306. Полученный расплавленный материал 315 выпускают в сепаратор 302 через разгрузочный участок 311, выполненный на нижнем конце наклонной поверхности 308 для скатывания. Температуру внутри устройства 301 термического восстановления и плавления регулируют таким образом, что в области термического восстановления температура ниже температуры плавления образовавшейся оболочки из металлического железа и не ниже температуры образовавшегося шлака, а в области плавления температура находится на уровне,при котором плавится как восстановленное металлическое железо, так и образовавшийся шлак. В ходе процесса термического восстановления в устройстве 301 термического восстановления и плавления, восстановление начинается на периферийной части прессованного материала 305, образуя таким образом оболочку из металлического железа. Затем, посредством восстановления оксидом углерода, образующимся внутри оболочки из самого углеродсодержащего восстановителя, и посредством пиролиза углеродсодержащего восстановителя осуществляется эффективное восстановление оксида железа внутри оболочки. В соответствии с этим выделяющееся металлическое железо скапливается, наращивая оболочку, а выделяющийся шлак также плавится, скапливаясь в одно целое. В результате в ходе этого процесса термического восстановления значительно возрастает степень металлизации, а количество оксида железа, смешанного со шлаком, значительно уменьшается. Описанное выше восстановление продолжается до тех пор, пока в прессованном материале 305 практически не остается оксида железа. Скорость движения (скорость опускания) прессованного материала 305 регулируют в соответствии со временем, необходимым для этого восстановления. Скорость движения прессованного материала 305 можно эффективно регулировать путем регулирования угла наклона наклонной поверхности 308 для скатывания,или путем создания на наклонной поверхности 308 для скатывания множества удлиненных ребер, перпендикулярных направлению наклона наклонной поверхности 308 для скатывания. Прессованный материал, восстановленный и состоящий, таким образом, из оболочек из ме 41 таллического железа и скоплений шлака внутри оболочек, плавится, как было описано выше,под воздействием высокотемпературного нагрева в нижней части устройства 301 термического восстановления и плавления. В сепараторе 302, поскольку расплавленный шлак S, обладающий меньшим удельным весом, отдельно плавает по поверхности расплавленного железа F, отделенный расплавленный шлак S может быть выпущен через шлаковую летку 321, в то время как расплавленное железо F может быть выпущено через летку 322 для расплавленного железа. В описанном выше варианте 4 реализации прессованный материал 305 восстанавливается и плавится под воздействием тепла внутри устройства 301 термического восстановления и плавления, имеющего наклонную поверхность 308 для скатывания. С другой стороны, устройство 301 термического восстановления и плавления может быть сконструировано как устройство термического восстановления, в котором горелка 306 используется только в качестве элемента термического восстановления для восстановления прессованного материала 305, и прессованный материал 305 подвергается только восстановлению под воздействием тепла. В этом случае сепаратор 302 может быть снабжен горелкой, электрическим нагревательным устройством и т.п. и выполнять, таким образом,функции плавильного устройства, или же плавильное устройство может быть помещено между устройством термического восстановления и сепаратором, так, чтобы осуществлять плавление внутри отдельного плавильного устройства. Кроме того, может быть предусмотрено множество горелок 306 так, что некоторые горелки 306 используются для поддержания температуры термического восстановления, в то время как другие горелки 306 используются для поддержания температуры плавления. Сепаратор 302 предпочтительно может быть снабжен нагревательной горелкой или электрическим нагревательным устройством для дальнейшего нагревания расплавленного шлака S и расплавленного железа F до более высокой температуры с целью повышения их текучести так, чтобы расплавленный шлак S и расплавленное железо F можно было легче отделить друг от друга, облегчив таким образом их раздельный выпуск. В описанном выше варианте 4 реализации наклонная поверхность 308 для скатывания выполнена таким образом, что прессованный материал 305 естественным образом скатывается вниз в направлении наклона. Поверхность для скатывания не ограничивается наклонной поверхностью, но может быть сконструирована подвижной таким образом, что сохраняет горизонтальное положение при восстановлении прессованного материала 305 и наклоняется после завершения восстановления прессованного материала 305. С другой стороны, возможно 42 применение некоторых механических средств для перемещения восстановленного прессованного материала 305 в сторону сепаратора в то время, когда поверхность остается горизонтальной. Описанная выше наклонная поверхность 308 для скатывания (или горизонтальная поверхность для скатывания) имеет дугообразную форму, но не ограничивается этим. Ей может быть придана любая форма, включая Vобразную форму и U-образную форму, если только по ней может скатываться прессованный материал 305. Количество углеродсодержащего восстановителя, содержащегося в прессованном материале 305, должно быть, по меньшей мере, равно количеству, требующемуся для восстановления оксида железа, предпочтительно с добавлением количества, требующегося для науглероживания восстановленного железа, так, что образование восстановленного железа может сопровождаться науглероживанием. Твердое (не расплавленное) восстановленное железо, образующее оболочку, имеет пористую форму и может, таким образом, подвергнуться повторному окислению. Этого повторного окисления можно не допустить за счет включения в прессованный материал 305 дополнительного количества углеродсодержащего восстановителя, поскольку выделяющийся из прессованного материала газообразный СО образует вокруг прессованного материала 305 не окислительную атмосферу. Это означает, что наиболее предпочтительно прессованный материал 305 содержит углеродсодержащий восстановитель в количестве, требующемся для восстановления исходного оксида железа, + количество, требующееся для науглероживания восстановленного железа, + количество, требующееся для возмещения потерь,вызванных окислением. Кроме того, в варианте 4 реализации углеродсодержащий восстановитель добавляют в процессе прокатки и восстановления прессованного материала под воздействием тепла. В приведенном выше предложении углеродсодержащий материал предварительно содержится в количестве, требующемся для восстановления исходного оксида железа, + количество, требующееся для науглероживания восстановленного железа, + количество, требующееся для возмещения потерь, вызванных окислением. Однако как и в варианте 2 реализации или подобном ему, углеродсодержащий восстановитель может содержаться в прессованном материале в количестве, требующемся для восстановления исходного оксида железа, и углеродсодержащий восстановитель может быть дополнительно добавлен извне в количестве,требующемся для науглероживания восстановленного железа, + количество, требующееся для возмещения потерь, вызванных окислением. Кроме того, углеродсодержащий восстановитель может содержаться в прессованном мате 43 риале в количестве, требующемся для восстановления исходного оксида железа, + количество, требующееся для науглероживания восстановленного железа, и углеродсодержащий восстановитель может быть дополнительно добавлен в количестве, требующемся для возмещения потерь, вызванных окислением, в процессе восстановления под воздействием тепла. Таким образом возможно добавление углеродсодержащего восстановителя с целью возмещения его недостатка. Как было показано выше, при использовании порошкообразного углеродсодержащего восстановителя порошкообразный углеродсодержащий восстановитель может быть нанесен на поверхность прессованного материала, не допуская таким образом спекания частиц прессованного материала между собой с образованием относительно крупных кусков или приваривания к стенкам печи и облегчая, таким образом, обращение с прессованным материалом. В процессе плавления металлического железа (восстановленного железа) в устройство 301 термического восстановления и плавления может добавляться углеродсодержащий восстановитель с целью возмещения недостатка углеродсодержащего восстановителя так, что газообразный СО, выделяющийся из углеродсодержащего восстановителя, образует вокруг прессованного материала 305 не окислительную атмосферу, не допуская таким образом повторного окисления металлического железа. Таким образом, желательно в процессе плавления металлического железа добавлять углеродсодержащий восстановитель в количестве, возмещающем его нехватку, или чтобы углеродсодержащий восстановитель с начала содержался в прессованном материале 305 в количестве,превышающем требующееся количество, так,что даже в случае, если часть оксида железа сохраняется из-за неполного восстановления в процессе восстановления, оставшийся оксид железа мог бы быть полностью восстановлен в ходе плавильного процесса. Согласно приведенному описанию варианта 4 реализации прессованный материал 305 не подвергается какой-либо обработке до загрузки в устройство 301 термического восстановления и плавления (или устройство термического восстановления). Для того чтобы уменьшить длину поверхности скатывания устройства 301 термического восстановления и плавления (т.е. длину в направлении наклона на фиг. 12), чтобы сократить таким образом время, требующееся для восстановления под воздействием тепла, прессованный материал 305 может быть подвергнут предварительному восстановлению перед его загрузкой в устройство 301 термического восстановления и плавления. В этом случае перед устройством 301 термического восстановления и плавления (или устройством термического 44 плавления) должно быть размещено устройство предварительного восстановления. Варианты 5-7 реализации В вариантах от 5 до 7 реализации, осуществляется восстановление под воздействием тепла гранулированного или окускованного прессованного материала из оксида железа,включающего в себя углеродсодержащий восстановитель, и получением, таким образом, металлического железа. В частности, упомянутый прессованный материал подвергается восстановлению под воздействием тепла при падении вниз. В ходе этого восстановления образуется и растет оболочка из металлического железа, а внутри оболочки скапливается шлак. Это восстановление продолжается до тех пор, пока внутри оболочки практически не останется оксида железа. Прессованный материал в форме оболочки с содержащимся внутри нее скоплением шлака подвергается дальнейшему нагреванию для расплавления в процессе падения,после чего следует разделение на расплавленный шлак и расплавленное железо. Кроме того,путем добавления к процессу восстановления под воздействием тепла предшествующего ему процесса непрерывного формирования гранулированного прессованного материала оказывается возможным непрерывно осуществлять ряд процессов приготовления гранулированного прессованного материала, служащего сырьем для металлического железа, восстановления прессованного материала под воздействием тепла и разделения образовавшегося при восстановлении металлического железа от шлака. В описанном выше процессе восстановления под воздействием тепла восстановление начинается с поверхности гранулированного прессованного материала, образуя таким образом оболочку, состоящую из металлического железа. Вслед за этим в связи с восстановительной способностью моноксида углерода, выделяющегося из самого углеродсодержащего восстановителя, и за счет пиролиза углеродсодержащего восстановителя, восстановительная реакция СО с оксидом железа эффективно развивается внутри оболочки. Соответственно образовавшееся металлическое железо скапливается вместе, в то время как образующийся шлак плавится, чтобы собраться в одно целое. В результате в ходе этого процесса термического восстановления значительно возрастает степень металлизации, а количество оксида железа,смешанного со шлаком, значительно уменьшается. На участке, расположенном под участком восстановления под воздействием тепла, осуществляется дополнительный нагрев для плавления оболочки из металлического железа. Полученный расплавленный материал падает в расположенный ниже сепаратор, причем расплавленное железо и расплавленный шлак отделяются друг от друга за счет разницы в удельном 45 весе. Таким образом, в форме расплавленного железа можно получить металлическое железо с высокой степенью восстановления. Кроме того,поскольку происходит интенсивное восстановление оксида железа в ходе процесса термического восстановления, количество оксида железа, смешанного с сопутствующим расплавленным шлаком, довольно мало. Поэтому огнеупоры плавильного устройства могут быть соответствующим образом защищены от разъедания оксидом железа, смешанным с расплавленным шлаком. На фиг. 14 схематически показано в разрезе изображение варианта 5 реализации настоящего изобретения, иллюстрирующее типичный способ и устройство для получения металлического железа. На фиг. 14 позицией 401 обозначено конвейерное устройство шнекового типа; позицией 402 обозначена восстановительноплавильная печь с пространством падения,предназначенным для нагревания, восстановления и плавления; позицией 403 обозначен нагревательный участок для непрямого нагрева восстановительно-плавильной печи 402 снаружи; и позицией 404 обозначена сепараторная печь, предназначенная для приема расплавленного шлака и расплавленного железа, падающих сверху, и для отделения их друг от друга. Для использования в этом устройстве получения металлического железа смесь, состоящую из углеродсодержащего восстановителя, такого как уголь или подобный ему материал и оксида железа, такого как железная руда или подобный ей материал и, в случае необходимости, из связующего, прессуют в гранулы, формуя таким образом гранулированный прессованный материал D. Гранулированный прессованный материал D загружают в конвейерное устройство 401 так, что он непрерывно загружается с верхней части конвейерного устройства 401 в верхнюю часть восстановительно-плавильной печи 402. На фиг. 14 предварительно приготовленный гранулированный прессованный материалD непрерывно загружается в восстановительноплавильную печь 402 с помощью конвейерного устройства 401. С другой стороны возможна установка перед конвейерным устройством 401 непрерывного прессующего устройства, такого как дисковый окомкователь, так, что происходит непрерывное приготовление гранулированного прессованного материала D и его подача по конвейерному устройству 401 в восстановительно-плавильную печь 402. Такое решение является особенно предпочтительным благодаря возможности непрерывного осуществления ряда процессов приготовления, транспортировки и восстановления под воздействием тепла гранулированного прессованного материала D. Нагревание восстановительно-плавильной печи 402 осуществляется непрямым образом с помощью нагревательного устройства 403, раз 001158 46 мещенного вокруг нее. По мере падения загруженного гранулированного прессованного материала D внутри восстановительно-плавильной печи 402 вниз под воздействием собственного веса происходит восстановление по направлению от поверхности каждой гранулы прессованного материала D с образованием при этом на поверхности оболочки, состоящей главным образом из металлического железа, образующегося при восстановлении. Моноксид углерода,выделяющийся из углеродсодержащего восстановителя и в процессе пиролиза углеродсодержащего восстановителя, образует внутри оболочки интенсивную восстановительную атмосферу, способствующую резкому ускорению восстановления оксида железа внутри оболочки. Поэтому при правильном определении длины восстановительно-плавильной печи 402 и температуры нагревания в соответствии со скоростью падения - гранулированного прессованного материала D образовавшаяся внутри оболочки из металлического железа интенсивная восстановительная температура способствует значительному уменьшению содержания оксида железа внутри оболочки, обеспечивая таким образом степень металлизации не менее 95% или в некоторых случаях не менее 98%. Шлак, образующийся в ходе образования металлического железа, плавится внутри оболочки из металлического железа гранулированного прессованного материала D при более низкой температуре, чем металлическое железо. Расплавленный таким образом шлак и оболочка из металлического железа сплавляются в разделенном состоянии. По мере дальнейшего падения гранулированного прессованного материала 402 плавится также оболочка из металлического железа. Расплавленное металлическое железо наряду с расплавленным шлаком падает в сепараторную печь 404, расположенную внизу. В сепараторной печи 404 расплавленный шлак S,имеющий меньший удельный вес, плавает на поверхности расплавленного железа F. Таким образом, расплавленный шлак S выпускают из сепараторной печи 404 в месте, расположенном рядом с поверхностью расплавленного железа F,в то время как расплавленное железо F выпускают из донной части сепараторной печи 404. В варианте 5 реализации в сепараторной печи 404 предусмотрена погружная перемычка 408. Из-за различий в удельном весе между расплавленным шлаком S и расплавленным железом F расплавленный шлак S плавает на поверхности расплавленного железа F с одной стороны от погружной перемычки 408 и выпускается из сепараторной печи 404 в месте, расположенном рядом с поверхностью расплавленного железа. Поверхность расплава F проходит под погружной перемычкой 408 на другую сторону погружной перемычки 408 (на правую сторону фиг. 14) и выпускается из донной части сепараторной печи 404. Такая конструкция обеспечи 47 вает более эффективное отделение расплавленного железа F от расплавленного шлака S. В дополнение к описанной выше конструкции, в которой погружная перемычка 408 расположена таким образом, что расплавленное вещество гранулированного прессованного материала D падает и скапливается с одной стороны погружной перемычки 408, возможно применение нагревательной конструкции для нагревания расплавленного шлака S, скопившегося с этой стороны погружной перемычки 408. В этом случае даже тогда, когда в сепараторную печь 404 падает расплавленное вещество гранулированного компактного материала D, часть которого восстановлена в недостаточной степени, слой расплавленного шлака вновь нагревается, завершая таким образом реакцию восстановления. В соответствии с этим происходит дальнейшее повышение степени металлизации. На фиг. 14 позицией 406 обозначены выпускные отверстия для отходящих газов. Отходящие газы могут быть выпущены через соответствующие выпускные отверстия 406 без какой-либо утилизации. Однако поскольку отходящие газы имеют высокую температуру и содержат в себе горючий газ, они могут использоваться в качестве газообразного топлива в горелках 405, расположенных в нагревательной секции 403, что позволяет уменьшить расходы на топливо, связанные с нагреванием. В приведенном выше описании нагревание восстановительно-плавильной печи 402 осуществляется непрямым образом снаружи. Однако внутри восстановительно-плавильной печи 402 могут быть установлены горелки для непосредственного нагревания гранулированного материала. Желательна реализация настоящего изобретения таким образом, чтобы при падении внутри восстановительно-плавильной печи 402 гранулированного прессованного материала D под воздействием собственного веса восстановление по существу завершалось, и так, чтобы восстановленное таким образом железо плавилось в нижней части восстановительноплавильной печи и падало в расплавленном состоянии в сепараторную печь 404. С этой целью для того чтобы добиться достаточного времени пребывания в соответствии со скоростью падения гранулированного прессованного материалаD, следует увеличить длину восстановительноплавильной печи до значительной величины. Кроме того, может иметь смысл разместить в восстановительно-плавильной печи 402 отражательные пластины, чтобы уменьшить скорость падения гранулированного прессованного материала D, или применить направляющие, чтобы закрутить гранулированный прессованный материал D. Однако если элементы, регулирующие скорость падения, такие как эти отражательные пластины или направляющие, установлены в нижней части восстановительноплавильной печи 402, металлическое железо, 001158 48 которое образовалось при восстановлении под воздействием нагрева и начало плавиться за счет дальнейшего нагрева, может прилипать к элементам, регулирующим скорость падения, и скапливаться на них, создавая опасность помех непрерывности работы. Поэтому желательно устанавливать эти элементы, регулирующие скорость падения, выше уровня, на котором начинается плавление металлического железа. На фиг. 15 схематически показано изображение в разрезе варианта 6 реализации настоящего изобретения, построенного таким образом,что скорость падения гранулированного прессованного материала D можно уменьшить, не устанавливая элементы, регулирующие скорость падения или что-либо им подобное. В варианте реализации 6 сепараторная печь 404 выполнена в нижней части восстановительно-плавильной печи 402 как одно целое с ней. Кроме того, в выполненную таким образом печь в месте, расположенном непосредственно над границей между восстановительно-плавильной печью 402 и сепараторной печью 404, подают высокотемпературный неокислительный газ, поддерживая таким образом падающий гранулированный прессованный материал D восходящим потоком неокислительного газа. В результате может быть увеличено время пребывания гранулированного прессованного материала D в восстановительно-плавильной печи 402. В этом случае,когда взвешенный гранулированный прессованный материал D подвергается восстановлению под воздействием тепла, на поверхности гранулированного прессованного материала D происходит формирование оболочки из металлического железа, а внутри оболочки продолжается восстановительная реакция. Затем, когда из-за дальнейшего нагревания полученное таким образом металлическое железо начинает плавиться, происходит соединение расплавленного железа при росте его частиц. Увеличившиеся таким образом частицы падают вниз. Соответственно, путем адекватного регулирования расхода неокислительного газа в соответствии с сопротивлением гранулированного прессованного материала D восходящему потоку, можно по желанию регулировать длительность пребывания гранулированного прессованного материалаD в восстановительно-плавильной печи 402. Поэтому когда гранулированный прессованный материал D находится в восстановительноплавильной печи 402, может в достаточной степени происходить восстановление под воздействием тепла. Это применение тепла для восстановления может быть достигнуто путем непосредственного нагревания вдуваемым высокотемпературным не восстановительным газом,или путем непрямого нагревания с помощью горелок или подобных им устройств, размещенных вокруг восстановительно-плавильной печи 402. 49 На фиг. 16 показано схематическое изображение в разрезе варианта 7 реализации настоящего изобретения. Вариант 7 построен таким образом, что восстановительный газ, образующийся внутри восстановительно-плавильной печи 402, может быть использован в качестве топлива для непрямого нагревания восстановительно-плавильной печи 402. Поскольку гранулированный прессованный материал D, применяемый в настоящем изобретении, содержит большое количество углеродсодержащего восстановителя для эффективного получения восстановителя так, как описано выше, газ внутри восстановительно-плавильной печи 402 содержит горючий газ, который можно эффективно использовать в качестве газообразного топлива. Поэтому с целью утилизации горючего газа вариант 7 сконструирован следующим образом. Непрямой нагрев восстановительно-плавильной печи 402 осуществляется снаружи горелками 405, а восстановительный газ отводится через верхнюю стенку восстановительно-плавильной печи 402 и подается в окружающую горелки секцию 403, в которой горючий газ используется в качестве топлива. Полученный отходящий газ отводят через выпускное отверстие 406 для отходящего газа. Такое решение является предпочтительным, поскольку позволяет уменьшить расход топлива на нагревание. Кроме того, в вариантах реализации 5-7,как и в описанных выше других вариантах реализации, углеродсодержащий восстановитель,содержащийся в описанном выше гранулированном прессованном материале D потребляется, во-первых, путем восстановления оксида железа в процессе восстановления и, затем, путем науглероживания металлического железа,образовавшегося путем восстановления. Твердое восстановленное железо, которое должно подвергнуться плавлению, обладает пористой структурой и, таким образом, может подвергнуться повторному окислению. Для того чтобы не допустить повторного окисления восстановленного железа, углеродсодержащий восстановитель должен содержаться в гранулированном прессованном материале D в количестве, достаточном для того, чтобы воспрепятствовать повторному окислению так, что газообразный СО,образующийся при горении углеродсодержащего восстановителя, образует неокислительную атмосферу вокруг гранулированного прессованного материала D, падающего внутри восстановительно-плавильной печи 402. Для этого гранулированный прессованный материал D должен содержать углеродсодержащий восстановитель, по меньшей мере, в количестве, требующемся для восстановления исходного оксида железа, + количество, расходуемое на науглероживание восстановленного железа, + количество, требующееся для возмещения потерь, связанных с окислением внутри печи. Кроме того,для того, чтобы не допустить повторного окис 001158 50 ления восстановленного железа, можно добавлять в нижнюю часть восстановительноплавильной печи 402 или сепараторной печи 404 углеродсодержащий восстановитель или газообразный СО в количестве, компенсирующем нехватку. Благодаря добавлению в сепараторную печь 404 углеродсодержащего восстановителя или содержанию в гранулированном прессованном материале D с самого начала избытка углеродсодержащего восстановления даже в случае,если в сепараторную печь 404 попадает оксид железа, не полностью восстановленный в восстановительно-плавильной печи, такой оксид железа может быть полностью восстановлен в сепараторной печи 404. Согласно описанным выше вариантам 5-7 реализации гранулированный прессованный материал D не подвергается перед загрузкой в восстановительно-плавильную печь 402 какойлибо обработке. Для того чтобы уменьшить длину восстановительно-плавильной печи 402 и сократить, таким образом, время, требующееся для восстановления под воздействием тепла,можно подвергнуть гранулированный прессованный материал D предварительному восстановлению перед тем, как загрузить его в восстановительно-плавильную печь 402. В этом случае устройство предварительного восстановления должно быть размещено перед восстановительно-плавильной печью 402. Кроме того, в вариантах 5-7 реализации,как и в описанных выше других вариантах реализации, сепараторная печь 404 предпочтительно может быть снабжена нагревательной горелкой или электрическим нагревательным устройством для дальнейшего нагрева расплавленного шлака и железа до более высокой температуры с целью повышения их текучести, так что расплавленный шлак и расплавенное железо можно было бы легче отделить друг от друга, облегчая таким образом их раздельный выпуск. Варианты 8 и 9 реализации В вариантах 8 и 7 реализации под воздействием тепла происходит восстановление удлиненного прессованного материала из оксида железа, содержащего углеродсодержащий восстановитель, в результате чего получают металлическое железо. В частности, упомянутый удлиненный прессованный материал восстанавливают под воздействием тепла при перемещении вниз в вертикальном положении. В ходе этого восстановления образуется и растет оболочка из металлического железа, а шлак скапливается внутри оболочки. Затем оболочка из металлического железа со скоплением шлака, содержащимся внутри нее, нагревается дополнительно для плавления в ходе движения вниз, с последующим разделением на расплавленный шлак и расплавленное железо. Далее, за счет добавления предшествующего процесса непрерывного формирования удлиненного прессованного ма 51 териала к процессу восстановления под воздействием тепла становится возможным непрерывное осуществление ряда процессов изготовления удлиненного прессованного материала,служащего сырьем для получения металлического железа, восстановления удлиненного прессованного материала под воздействием тепла и отделения образовавшегося при восстановлении металлического железа от шлака. В описанном выше процессе восстановления под воздействием тепла восстановление сначала распространяется от поверхности удлиненного прессованного материала, образуя при этом оболочку из металлического железа. Затем,под восстановительным воздействием моноксида углерода, выделяющегося из самого углеродсодержащего восстановителя, и за счет пиролиза углеродсодержащего восстановителя внутри оболочки происходит восстановительная реакция СО с оксидом железа. В соответствии с этим образовавшееся металлическое железо слипается в одно целое, в то время как образующийся шлак плавится для того, чтобы образовать одно целое. В результате в ходе этого процесса термического восстановления степень металлизации значительно возрастает, а количество оксида железа, смешанного со шлаком,значительно уменьшается. В секции, расположенной ниже секции восстановления, под воздействием тепла, осуществляется дальнейшее нагревание для плавления оболочки из металлического железа. Полученный расплавленный материал, состоящий из расплавленного железа и расплавленного шлака, падает в расположенный ниже сепаратор, где расплавленное железо и расплавленный шлак отделяются друг от друга за счет разного удельного веса. Это позволяет эффективно получать в форме расплавленного железа металлическое железо с высокой степенью восстановления. Кроме того, благодаря интенсивному восстановлению оксида железа в ходе процесса термического восстановления, количество оксида железа, смешанного с сопутствующим расплавленным шлаком, чрезвычайно мало. Поэтому футеровку плавильного устройства можно защитить от разъедания, вызванного присутствием оксида железа в расплавленном шлаке. На фиг. 17 схематически показано в разрезе изображение варианта 8 реализации настоящего изобретения, иллюстрирующее способ и устройство для получения металлического железа. На фиг. 17 позицией 501 обозначен бункер для материала; позицией 502 обозначены прессующе-подающие валки (служащие одновременно как устройством прессования, так и подающим устройством); позицией 503 обозначена печь термического восстановления; и позицией 504 обозначена сепараторная печь, служащая сепаратором. Смесь Е, состоящую из углеродсодержащего восстановителя, такого как уголь или подобный ему материал, и оксида 52 железа, такого как железная руда или подобный ей материал и, в случае необходимости, из связующего, загружают в бункер 501 в направлении, указанном стрелкой Н. Прессующеподающие валки 502 непрерывно прессуют из смеси Е удлиненный прессованный материал G,имеющий определенную форму (обычно форму пластины, стержня круглого сечения или стержня квадратного сечения) и определенные размеры, и подают удлиненный прессованный материал G, находящийся в вертикальном положении, в печь термического восстановления 503. Под вертикальным положением в основном подразумевается подвешенное положение,но возможен некоторый (например на 5) наклон в секции подачи, зависящий от точности подающего устройства и не влекущий за собой отступление от существа настоящего изобретения. В печи 503 термического восстановления имеются горелки 505, служащие нагревательным элементом. По мере опускания удлиненного прессованного материала G в печь 503 термического восстановления осуществляется непосредственный нагрев удлиненного прессованного материала G пламенем горелок 505. В результате восстановление распространяется от поверхности удлиненного прессованного материала G внутрь, с образованием при этом оболочки, состоящей главным образом из металлического железа, образованного при восстановлении на поверхности, как было описано выше. Моноксид углерода, выделяющийся из углеродсодержащего восстановителя и за счет пиролиза углеродсодержащего восстановителя, образует внутри оболочки интенсивную восстановительную атмосферу, способствуя таким образом резкому ускорению восстановления оксида железа внутри оболочки. Поэтому при правильном регулировании скорости опускания удлиненного прессованного материала G и условий нагревания в соответствии с длиной печи 503 термического восстановления образованная внутри оболочки из металлического железа интенсивная восстановительная атмосфера обеспечивает эффективное восстановление оксида железа внутри оболочки, что позволяет получить степень металлизации не менее 95% или в некоторых случаях не менее 98%. Шлак, образующийся в ходе образования металлического железа, плавится внутри оболочки из металлического железа при более низкой температуре, чем металлическое железо. Расплавленный таким образом шлак и оболочка из металлического железа сплавляются вместе в разделенном состоянии. По мере дальнейшего продвижения удлиненного прессованного материала G в нижнюю часть печи 503 термического восстановления и его дальнейшего нагрева оболочка из металлического железа также плавится. Расплавленное металлическое железо вместе с расплавленным шлаком падает в сепараторную 53 печь 504, расположенную внизу. В сепараторной печи 504 расплавленный шлак S, имеющий меньший удельный вес, отдельно плавает на поверхности расплавленного железа F. Таким образом, расплавленный шлак S выпускают из сепараторной печи 504 в месте, расположенном рядом с поверхностью расплавленного железа F,в то время как расплавленное железо F выпускают из донной части сепараторной печи 504. На фиг. 17 позицией 506 обозначены выпускные отверстия для отходящего газа. Как было показано выше, отходящий газ может быть выпущен через выпускные отверстия 506 без какой-либо его утилизации. Однако поскольку отходящий газ имеет высокую температуру и содержит горючий газ, его желательно использовать в качестве газообразного топлива в горелках 505. На фиг. 17 позицией 507 обозначено газовое уплотнение. Настоящее изобретение может быть реализовано таким образом, что удлиненный прессованный материал G из упомянутой смеси получают простым приложением давления. Предпочтительно, как показано на фиг. 17, смесь подвергается прессованию под воздействием давления, будучи окружена несущей сеткой К,изготовленной из железа, так, что устраняется опасность внезапного разрыва удлиненного прессованного материала G при его непрерывном опускании. Несущая сетка К, в конечном счете, плавится вместе с металлическим железом, образовавшимся при восстановлении под воздействием тепла, и падает в сепараторную печь 504. Поэтому желательно, чтобы несущая сетка К была изготовлена из железа. Вместо наружной арматуры в виде несущей сетки К можно в качестве арматуры вставить в центральную часть удлиненного прессованного материала G железный сердечник (возможно применение также многожильного провода или железного провода с неровной поверхностью для повышения несущего эффекта). Вариант 9 реализации На фиг. 18 схематически показано в разрезе изображение варианта 9 реализации настоящего изобретения. Вариант 9 реализации в основном сходен с вариантом 8 реализации, за исключением того, что смесь Е, состоящая из углеродсодержащего восстановителя, оксида железа и связующего, поступает в прессующеподающие валки 502 через шнековый питатель 501 а и тем, что печь 503 термического восстановления подвергается непрямому нагреву горелками 505, расположенными вокруг нее. В описанных выше вариантах реализации 8 и 9 прессующе-подающие валки 502 непрерывно прессуют из смеси Е удлиненный прессованный материал G. Однако для прессования и подачи могут использоваться отдельные устройства. С другой стороны, удлиненный прессованный материал G может быть приготовлен предварительно с использованием отдельного 54 устройства, и полученный таким образом удлиненный прессованный материал G может быть загружен в печь 503 термического восстановления. Углеродсодержащий восстановитель, содержащийся в описанном выше удлиненном прессованном материале G, потребляется, вопервых, путем восстановления оксида железа в процессе восстановления и, затем путем науглероживания металлического железа, образовавшегося путем восстановления. Твердое восстановленное железо, которое должно подвергнуться плавлению, обладает пористой структурой и, таким образом, может подвергнуться повторному окислению. Для того чтобы не допустить повторного окисления восстановленного железа, углеродсодержащий восстановитель,как показано выше, должен содержаться в удлиненном прессованном материале G в количестве, достаточном для того, чтобы воспрепятствовать повторному окислению так, что газообразный СО, образующийся при горении углеродсодержащего восстановителя, образует неокислительную атмосферу вокруг удлиненного прессованного материала G, падающего внутри печи 503 термического восстановления. Для этого удлиненный прессованный материал G должен содержать углеродсодержащий восстановитель, по меньшей мере, в количестве, требующемся для восстановления исходного оксида железа, + количество, расходуемое на науглероживание восстановленного железа, + количество, требующееся для возмещения потерь,связанных с окислением внутри печи. Кроме того, для того чтобы не допустить повторного окисления восстановленного железа, можно добавлять в нижнюю часть печи 503 термического восстановления или сепараторной печи 504 углеродсодержащий восстановитель или газообразный СО в количестве, компенсирующем нехватку. Как было описано выше, благодаря добавлению в сепараторную печь 504 углеродсодержащего восстановителя или содержания в удлиненном прессованном материале G с самого начала избытка углеродсодержащего восстановления даже в случае, если в сепараторную печь 504 попадает оксид железа, не полностью восстановленный в печи 503 термического восстановления, такой оксид железа может быть полностью восстановлен в сепараторной печи 504. Согласно описанным выше вариантам 8 и 9 реализации удлиненный прессованный материал G не подвергается перед загрузкой в печь 503 термического восстановления какой-либо обработке. Для того чтобы уменьшить длину печи 503 термического восстановления и сократить, таким образом, время, требующееся для восстановления под воздействием тепла, можно подвергнуть удлиненный прессованный материал G предварительному восстановлению перед тем, как загрузить его в печь 503 термического 55 восстановления. В этом случае устройство предварительного восстановления должно быть размещено перед печью 503 термического восстановления. Кроме того, как показано на фиг. 18, в сепараторной печи 504 может быть помещена погружная перемычка, позволяющая эффективно разделять расплавленное железо F и расплавленный шлак S. Кроме того, в вариантах 8 и 9 реализации,сепараторная печь 504 предпочтительно может быть снабжена нагревательной горелкой или электрическим нагревательным устройством для дальнейшего нагрева расплавленного шлака и железа до более высокой температуры с целью повышения их текучести так, что расплавленный шлак и расплавленное железо можно было бы легче отделить друг от друга, облегчая таким образом их раздельный выпуск. Вариант 10 реализации В способе получения металлического железа, согласно варианту 10 реализации настоящего изобретения, гранулированный (или тип окатышей) или окускованный прессованный материал из оксида железа, содержащий углеродсодержаший материал, транспортируют на железной ленте и восстанавливают под воздействием тепла с образованием металлического железа. В процессе этого восстановления на поверхности прессованного материала образуется и растет оболочка из металлического железа, а внутри оболочки скапливается шлак. Затем происходит дальнейший нагрев прессованного материала в форме оболочки со скоплением шлака внутри в процессе транспортировки на железной ленте, так что происходит плавление оболочки из металлического железа, шлака, а также железной ленты, применяемой для транспортировки. Полученное расплавленное вещество разделяют на расплавленный шлак и расплавленное железо. Согласно настоящему варианту реализации возможно непрерывное выполнение ряда процессов восстановления прессованного материала под воздействием тепла,плавление образовавшегося металлического железа и шлака за счет дополнительного воздействия тепла и отделения расплавленного железа от расплавленного шлака. На фиг. 19(а) схематически показано изображение в поперечном разрезе устройства для получения металлического железа на основе применения описанного выше способа. На фиг. 19(а) позицией 601 обозначена железная лента; позицией 602 обозначена печь отжига; позицией 603 обозначен формовочный участок; позицией 604 обозначен бункер для материалов; позицией 605 обозначена печь термического восстановления; позицией 606 обозначена плавильная печь и позицией 607 обозначена сепараторная печь. В настоящем варианте реализации в качестве средства транспортировки прессованного материала используется железная лента 601. Железную ленту 601 подвергают отжигу для ее 56 размягчения при прохождении через отжигательную печь 602. Отожженную таким образом железную ленту 601 подвергают формовке на формовочном участке с приданием ей желобообразной формы, с загнутыми вверх обоими краями (см. частичный поперечный разрез на фиг. 19(b. Полученную таким образом железную ленту 601 непрерывно подают в печь 605 термического восстановления. Смесь, состоящую из углеродсодержащего восстановителя,такого как уголь или подобный ему материал, и оксида железа, такого как железная руда или подобный ему материал, и, в случае необходимости, связующего, прессуют с приданием ему определенной формы типа окатышей, получая таким образом прессованный материал. Приготовленный таким образом прессованный материал загружают на железную ленту 601 через бункер для материалов 604, располагающийся перед печью 605 термического восстановления. Прессованный материал непрерывно перемешается на железной ленте 601 в правую сторону на фиг. 19. На боковых стенках или своде печи 605 термического восстановления располагаются нагревательные горелки (не показаны) так, чтобы по существу высушивать и восстанавливать прессованный материал под воздействием тепла. Как было описано выше, в этом процессе термического восстановления восстановление распространяется от поверхности каждой частицы прессованного материала, благодаря присутствию в прессованном материале твердого восстановителя, образуя таким образом оболочку, состоящую, главным образом, из металлического железа, образованного при восстановлении на поверхности прессованного материала. Кроме того, моноксид углерода, выделяющийся из углеродсодержащего восстановителя и при пиролизе углеродсодержащего восстановителя,образует внутри оболочки интенсивную восстановительную атмосферу, способствуя резкому ускорению восстановления оксида железа внутри оболочки. Поэтому при правильном определении скорости движения железной ленты 601,условий нагревания и т.д. в соответствии с длиной печи 605 термического восстановления образовавшаяся внутри оболочка из металлического железа эффективно восстанавливает оксид железа внутри оболочки, обеспечивая таким образом степень металлизации не менее 95% или, в некоторых случаях, не менее 98%. Шлак, образовавшийся в ходе образования металлического железа, плавится внутри оболочки из металлического железа при более низкой температуре, чем металлическое железо. Расплавленный таким образом шлак скапливается внутри и отдельно от оболочки из металлического железа. Когда прессованный материал в форме оболочки из металлического железа со скоплением шлака, содержащимся внутри ее,дополнительно нагревается в плавильной печи 606, расположенной за печью 605 термического 57 восстановления, происходит плавление оболочки из металлического железа, шлака, находящегося внутри оболочки, и железной ленты. Полученное расплавленное вещество стекает в направлении сепараторной печи 607. В сепараторной печи 607 расплавленный шлак S, имеющий меньший удельный вес, отдельно плавает на поверхности расплавленного железа F. Так, расплавленный шлак S выпускают из сепараторной печи 607 в месте, расположенном рядом с поверхностью расплавленного железа F, в то время как расплавленное железо F выпускают через нижнюю часть сепараторной печи 607. На фиг. 19 позицией 608 обозначено выпускное отверстие для отходящего газа. Отходящий газ может быть выпущен через выпускное отверстие 608 без его утилизации. Однако поскольку отходящий газ обладает высокой температурой и содержит горючий газ, его можно при желании использовать в качестве газообразного топлива для горелок печи 605 термического восстановления и плавильной печи или в качестве источника тепла для подогрева воздуха горения. Прессованный материал, загружаемый из бункера 604 для материалов, предпочтительно имеет форму окатышей и предварительно высушивается и более предпочтительно подвергается предварительному восстановлению, поскольку длина печи 605 термического восстановления уменьшается за счет использования предварительно восстановленного прессованного материала. Прессующее устройство для приготовления прессованного материала в форме окатышей или чего-либо подобного может располагаться рядом с бункером 604 так, что приготовленный в прессующем устройстве прессованный материал загружают в бункер 604. Благодаря использованию такого решения достигается объединение процесса приготовления прессованного материала и процесса восстановления под воздействием тепла в непрерывный процесс. Фактическая конструкция описанного выше устройства для получения металлического железа может быть должным образом модифицирована, при условии, что не будет допущено отклонения от указанного выше существа настоящего изобретения. Конечно, такие модификации определяются технологическими пределами настоящего изобретения. В процессе работы можно адекватно подобрать описанные выше условия и уставки (рабочая температура, количество и форма применения углеродсодержащего восстановителя, использование отходящего газа и т.п.). Вариант 11 реализации В способе получения металлического железа согласно варианту 11 реализации настоящего изобретения удлиненный прессованный материал из оксида железа, содержащий углеродсодержащий материал, транспортируется,как и в описанном выше варианте 10 реализа 001158 58 ции, на железной ленте и восстанавливается под воздействием тепла с образованием металлического железа. В соответствии с этим непрерывно выполняется ряд процессов восстановления под воздействием тепла, плавление под воздействием тепла и отделение расплавленного железа от расплавленного шлака. В процессе транспортировки прессованного материала на железной ленте он подвергается восстановлению под воздействием тепла, и на поверхности прессованного материала образуется и растет оболочка из металлического железа, а внутри оболочки скапливается шлак. Затем происходит дальнейший нагрев прессованного материала в форме оболочки со скоплением шлака внутри в процессе транспортировки на железной ленте так,что происходит плавление оболочки из металлического железа, шлака, а также железной ленты, применяемой для транспортировки. Полученное расплавленное вещество разделяют на расплавленный шлак и расплавленное железо. На фиг. 20(а) схематически показано изображение в поперечном разрезе устройства получения металлического железа на основе применения описанного выше способа. На фиг. 20(а) позицией 601 обозначена железная лента; позицией 603 обозначен формовочный участок; позицией 609 обозначен шнековый питатель; позицией 605 обозначена печь термического восстановления; позицией 606 обозначена плавильная печь и позицией 607 обозначена сепараторная печь. Удлиненный прессованный материал непрерывно приготовляют и помещают на железную ленту 601 так, чтобы транспортироваться на железной ленте 601 в печь 605 термического восстановления. То есть как показано на фиг. 20, шнековый питатель 609 объединяется с формовочным участком 603. На формовочном участке 603, в который поступает смесь и железная лента 601, происходит формирование из замешанной смеси удлиненного материала определенного поперечного сечения с помещением его на железную ленту 601 (см. частичный поперечный разрез, показанный на фиг. 20(b,после чего сформированный таким образом удлиненный прессованный материал вместе с железной лентой 601 подают в печь 605 термического восстановления. Удлиненный прессованный материал может иметь форму плоской пластины или стержня, но предпочтительно ему придают такую форму, при которой в продольном направлении на нем формируются удлиненные выступы и углубления с целью увеличения площади поверхности для достаточного просушивания и восстановления под воздействием тепла. В настоящем варианте реализации, поскольку прессованный материал удлиненной формы непрерывно помещается на железную ленту 601, отсутствует опасение того, что прессованный материал свалится с железной ленты 59 601. В соответствии с этим железная лента 601 может быть плоской. Кроме того, железная лента может подаваться не только по горизонтали,но и ради плавного перемещения под определенным наклоном вниз. Печь 605 термического восстановления содержит расположенный в начале участок сушки и расположенный за ним участок термического восстановления. Нагревательные горелки (не показаны) размещены в боковых стенках и своде участков сушки и прямого восстановления так, чтобы последовательно просушивать и восстанавливать удлиненный продукт под воздействием тепла. Как было описано выше, в этом процессе термического восстановления восстановление распространяется от поверхности удлиненного прессованного материала, благодаря присутствию в прессованном материале твердого восстановителя, образуя таким образом оболочку, состоящую главным образом из металлического железа, образованного при восстановлении на поверхности прессованного материала. Кроме того, моноксид углерода, выделяющийся из углеродсодержащего восстановителя и при пиролизе углеродсодержащего восстановителя, образует внутри оболочки интенсивную восстановительную атмосферу, способствуя резкому ускорению восстановления оксида железа внутри оболочки. Поэтому при правильном определении скорости движения железной ленты 601, условий нагревания и т.д. в соответствии с длиной печи 605 термического восстановления образовавшаяся внутри оболочка из металлического железа эффективно восстанавливает оксид железа внутри оболочки. Шлак, образовавшийся в ходе образования металлического железа, плавится внутри оболочки из металлического железа при более низкой температуре, чем металлическое железо. Расплавленный таким образом шлак скапливается внутри и отдельно от оболочки из металлического железа. Когда удлиненный прессованный материал в форме оболочки из металлического железа со скоплением шлака, содержащимся внутри ее, дополнительно нагревается в плавильной печи 606, расположенной за печью 605 термического восстановления, происходит плавление оболочки из металлического железа,шлака, находящегося внутри оболочки и железной ленты. Полученное расплавленное вещество стекает в направлении сепараторной печи 607. В сепараторной печи 607 расплавленный шлак S отделяют от расплавленного железа F так, как описано выше. Фактическая конструкция описанного выше устройства для получения металлического железа может быть должным образом модифицирована, при условии, что не будет допущено отклонения от указанного выше существа настоящего изобретения. Конечно, такие модификации определяются технологическими пределами настоящего изобретения. В процессе рабо 001158 60 ты можно адекватно подобрать описанные выше условия и уставки (рабочая температура, количество и форма применения углеродсодержащего восстановителя, использование отходящего газа и т.п.). Вариант 12 реализации В способе получения металлического железа, согласно варианту реализации 11 настоящего изобретения в ряде расположенных параллельно устройств прессования осуществляется одновременное и непрерывное приготовление ряда удлиненных прессованных материалов из оксида железа, включающих в себя углеродсодержащий материал. Приготовленные таким образом удлиненные прессованные материалы непрерывно загружают параллельно по наклонной поверхности в нагревательную печь для сушки и восстановления и подвергают в ней восстановлению под воздействием тепла. После этого образовавшееся при восстановлении металлическое железо и сопутствующий шлак поступают в плавильную печь. Полученный расплавленный материал попадает в сепаратор, где расплавленное железо и расплавленный шлак отделяются друг от друга, позволяя получить,таким образом, металлическое железо. На фиг. 21 схематически показано изображение в поперечном разрезе устройства для получения металлического железа на основе применения описанного выше способа, а на фиг. 22 показано схематическое изображение устройства в плане. На фиг. 21 и 22 позицией 701 обозначен бункер для материала; позицией 702 обозначено устройство прессования; позицией 703 обозначена нагревательная печь, которая служит в качестве сушильной, восстановительной и плавильной печей; позицией 704 обозначена сепараторная печь; и позицией 705 обозначены удлиненные прессованные материалы. В настоящем варианте реализации, как показано на фиг. 21 и 22, нагревательная печь 703 с наклонной поверхностью, с наклоном в направлении сепараторной печи 704, расположена с одной стороны или с обеих сторон (на фиг. 21 и 22 - с одной стороны) удлиненной сепараторной печи 704. Каждая нагревательная печь 703 снабжена устройством нагревательной горелкии рядом устройств прессования 702, расположенных по ее ширине (в направлении, перпендикулярном поверхности бумаги на фиг. 21) в верхней ее части, как показано на фиг. 22. Каждая нагревательная печь 703 приготовляет пластинчатые или стержневидные удлиненные прессованные материалы 705, подает эти удлиненные прессованные материалы 705 в нагревательную печь 703 по наклонной поверхности нагревательной печи 703. Перемещаясь вниз по наклонной поверхности, удлиненные прессованные материалы 705 повергаются просушиванию и восстановлению под воздействием тепла. Как было описано ранее, в этом процессе термического восстановления восстановление рас