BRPI0814561B1 - processo e fábrica para reduzir sólidos que contêm óxido de ferro - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO E FÁBRICA PARA REDUZIR SÓLIDOS QUE CONTÊM ÓXIDO DE FERRO". A presente invenção refere-se à redução de sólidos que contêm óxido de ferro, particularmente minérios que contêm titânio, tais como ilmeni-ta, onde os sólidos são introduzidos em um reator no qual eles são reduzidos na presença de um agente redutor carbonáceo em uma temperatura de 800 a 1.200°C. A redução de sólidos que contêm óxido de ferro é efetuada convencionalmente em fornos rotativos ou reatores de leito fluidizado por meio de agentes redutores carbonáceos, tais como, por exemplo, carvão. Na patente US ne 5.403.379, por exemplo, está descrito um processo para o tratamento de minérios que contêm titânio, no qual o minério que contém titânio, particularmente ilmenita (FeTi03), é introduzido em um forno rotativo junto com material carbonáceo, particularmente carvão. A redução do óxido de ferro é efetuada principalmente por meio de monóxido de carbono (CO), que é formado no forno rotativo em temperaturas elevadas de cerca de 950°C, de acordo com a reação de Boudouard Por meio do CO obtido a partir do carvão, a ilmenita é reduzida para T1O2 (rutilo) e ferro metálico, correspondendo à equação em que a CO é oxidado para CO2. A redução de minérios que contêm titânio requer condições de redução muito rigorosas, isto é, uma alta razão de C0:C02. Isto requer, de preferência, carvões com uma alta reatividade com relação ao CO2, para assegurar que uma quantidade suficiente de CO e um gás com alta razão de C0:C02 sejam gerados pela reação de Boudouard.

Sabe-se também que na redução de óxidos de ferro com hidrogênio (H2) as reações químicas prosseguem mais rapidamente em comparação com a redução com CO na mesma temperatura e mesma pressão. Além disso, quando se usa H2 como gás redutor, a formação de ferro metálico já é efetuada em temperaturas entre cerca de 500°C. Na redução convencional com carvão, os gases de redução CO e H2 necessários para a re- dução são gerados, por um lado, como descrito acima, de acordo com a reação de Boudouard, e por outro lado, pela reação de gaseificação de car-vão-vapor de água. A quantidade de H2 produzida depende da liberação de H2 pelo carvão ou material carbonáceo introduzido no reator e do teor de água dos sólidos introduzidos. Ao mesmo tempo, a quantidade de redução efetuada pelo hidrogênio é determinada desta forma. O teor de água dos sólidos é de importância secundária para a redução porque a sua maior parte já foi expelida na faixa de temperatura na qual a redução ocorre e não está mais disponível para uma reação. O documento WO n- 2006/076801 descreve um processo para reforma com vapor de água de um material carbonáceo, particularmente despejos, para dar gás de síntese, onde o material carbonáceo é convertido em um gás de síntese que consiste substancialmente em hidrogênio e em monóxido de carbono, em um forno rotativo em temperaturas de 650 a 1.100°C. Em contraste com a combustão, a reforma a vapor de água é um processo endotérmico no qual 0 material carbonáceo é aquecido junto com água, com 0 que a reação para produzir 0 gás de síntese é efetuada. O gás de síntese é retirado do processo como produto, enquanto que os sólidos carbonáceos são separados do material sólido e reutilizados. A patente US n2 6.698.365 descreve um aparelho para o tratamento térmico de despejos com vapor de água superaquecido, no qual os despejos são introduzidos em um primeiro forno rotativo no qual eles são secados por meio de vapor de água superaquecido. Subsequentemente, os sólidos são introduzidos em um segundo forno rotativo no qual os sólidos são, por sua vez, carbonizados por meio de vapor de água superaquecido. É objetivo da invenção efetuar a redução de sólidos que contêm óxido de ferro de forma mais eficiente.

Este objetivo é solucionado substancialmente com a invenção pelo fato de que o vapor de água é introduzido no reator. Injetando mais vapor de água, o hidrogênio já é formado em temperaturas de cerca de 400°C pela reação de gaseificação carvão-vapor de água. Este hidrogênio está adicionalmente disponível para a redução dos minérios que contêm óxido de ferro, onde esta redução prossegue muito mais rapidamente do que a redução com CO e inicia já em temperaturas mais baixas. Como resultado, o tempo de retenção necessário no reator de redução é reduzido, o que proporciona uma capacidade de produção mais alta com o mesmo tamanho de forno. Além disso, a qualidade do produto é melhorada pela redução mais rápida, pois um grau mais alto de metalização é atingido.

Na qualidade de matéria-prima, podem ser usados concentrados de minério e materiais despejados reduzíveis com CO e/ou H2, por exemplo, minério de níquel e despejos de óxido de zinco. De preferência, são usados materiais de granulação fina que contêm ferro. Estes últimos podem ser minérios pré-tratados, por exemplo, pré-oxidados, pré-reduzidos ou processados, por exemplo, sinterizados. Particularmente, os minérios ou misturas de minérios que contêm titânio ou óxido de ferro são preferidos, por exemplo, ilmenita ou ilmenita oxidada Ρβ203·2Τί02. Tipicamente, a matéria-prima pode ser minério graúdo ou péletes com um tamanho de grão menor do que 25 mm, de preferência menor do que 18 mm, ou micropéletes menores do que 6 mm, de preferência 2-4 mm, ou concentrados de minérios. Prefere-se que os concentrados sejam de granulação fina. De preferência, eles têm um tamanho de grão abaixo de 6 mm, mais preferivelmente abaixo de 1 mm. Caso o minério seja ilmenita, tamanhos de grão abaixo de 400 μιτι e d50 de cerca de 100-250 mm são preferidos.

Na qualidade de agente redutor, todas as substâncias que formam hidrogênio com vapor de água podem ser usadas. Agentes redutores carbonáceos são preferidos, especialmente agentes redutores carbonáceos sólidos, por exemplo, biomassas ou seus produtos (por exemplo, coque de pirólise ou carvão vegetal) ou carvão e seus produtos (tais como os produtos de carbonização em baixas temperaturas ou coque). Prefere-se que o tamanho de grão do agente redutor seja abaixo de 40 mm, de preferência abaixo de 20 mm, dependendo da degradação do agente redutor durante a reação. Caso agentes redutores carbonáceos mais finos sejam necessários, por e- xemplo, e, leitos fluidizados, o tamanho de grão preferido é abaixo de 10 mm, mais preferivelmente abaixo de 6 mm.

De acordo com um aspecto preferido da invenção, o vapor de água é introduzido no reator com uma temperatura de 100 a 150°C, de preferência 120 a 140°C, e particularmente, cerca de 130°C. Não é necessário usar vapor de água superaquecido, de tal modo que os custos adicionais de energia sejam minimizados. Em muitos casos, a temperatura do vapor de água suprido corresponde vantajosamente à temperatura de um gás ou dos gases adicionais supridos.

De acordo com a invenção, o vapor de água é introduzido no reator com uma pressão de 0 a 0,5MPa (0 a 5 bars), de preferência 0,1 a 0,2MPa (1 a 2 bars) acima da pressão interna do reator. Particularmente, uma pressão absoluta de 0,2 a 0,3 MPa (2 a 3 bars) é preferida, quando o reator é operado na pressão atmosférica. Para este propósito, o vapor de água de um sistema de vapor de água é particularmente útil. Pode ser utilizado vapor de água de baixa pressão, por exemplo, depois da turbina de uma geração de energia. Em muitos casos, o vapor de água é gerado na utilização do calor de despejo do processo. Introduzindo vapor de água adicional, a temperatura de redução no forno de no máximo 1.000 a 1.150°C pode ser diminuída em cerca de 50 a 150°C, de tal modo que o forno de acordo com a invenção possa ser operado em uma temperatura de cerca de 900 a 1.000°C.

De acordo com a invenção, prefere-se que a massa de material, de preferência os sólidos que contêm ferro e o agente redutor carbonáceo sólido misturados, seja uma massa em movimento. Prefere-se que esta massa em movimento seja causada por forças externas, por exemplo, por agitadores, fluidos ou um reator rotativo. Este movimento também força a misturação do material, de tal modo que nenhuma camada individual de minério e de agente redutor carbonáceo sólido esteja dentro do reator. Prefere-se ainda que esta misturação de sólidos seja feita durante a reação inteira até que os sólidos deixem o reator.

De acordo com um aspecto da invenção, o reator é um forno rotativo que é atravessado pelos sólidos em um leito de material. De acordo com a invenção, o vapor de água é introduzido no leito de material em movimento.

De acordo com um desenvolvimento desta invenção, a vapor de água é introduzido no leito de material em vários pontos distribuídos ao longo do comprimento do forno.

Entretanto, caso o reator inclua um leito fluidizado estacionário, o vapor de água, de preferência, pode ser injetado diretamente dentro do leito fluidizado.

No caso de um leito fluidizado circulante, no qual os sólidos introduzidos no reator são fluidizados suprindo um gás fluidizante, os sólidos reduzidos são descarregados do reator com o gás fluidizante e separados do gás fluidizante em uma unidade separadora, e os sólidos separados são pelo menos parcialmente recirculados para o reator, e o vapor de água é, de preferência, injetado dentro do reator de redução.

Quando se usa um leito fluidizado anelar, no qual o reator inclui um tubo de suprimento de gás, que na região mais baixa do reator se estende verticalmente para cima para dentro da câmara de misturação em turbulência e é circundado por um leito fluidizado anelar estacionário formado de forma anelar ao redor do tubo de suprimento de gás, o vapor de água é introduzido no tubo de suprimento de gás de acordo com a invenção.

Em um reator de leito fluidizado, o vapor de água pode ser, evidentemente, introduzido também no reator em vários pontos ou fazer parte de um gás fluidizante.

Esta invenção refere-se também a uma fábrica para reduzir sólidos que contêm óxido de ferro, que é apropriada para realizar um processo da invenção e inclui um reator no qual os sólidos que contêm óxido de ferro são reduzidos na presença de um agente redutor carbonáceo em uma temperatura de 800 a 1,200°C. De acordo com a invenção, o reator inclui um duto de alimentação de vapor de água para introduzir mais vapor de água.

Em um desenvolvimento preferido da invenção, o reator tem um dispositivo para mover os sólidos dentro do reator, por exemplo, um reator rotativo ou uma grade para a introdução de fluidos dentro do reator.

Caso o reator seja um forno rotativo, o duto de alimentação de vapor de água abre dentro do leito de material, de acordo com a invenção, em que preferivelmente uma pluralidade de dutos de suprimento de vapor de água é fornecida, que é distribuído ao longo do comprimento do forno.

Em um leito fluidizado de circulação, o duto de alimentação de vapor de água abre dentro do reator de redução de acordo com a invenção, enquanto que, no caso de um leito fluidizado estacionário, ele abre dentro do leito fluidizado.

Quando se usa um leito fluidizado anelar, o duto de alimentação de vapor de água, de preferência, abre dentro do tubo de suprimento de gás. Entretanto, é possível introduzir o vapor de água dentro do leito fluidizado anelar estacionário ou lateralmente dentro da câmara de misturação em turbulência.

Outros desenvolvimentos, vantagens e aplicações possíveis também podem ser depreendidos a partir da descrição de modalidades que se segue e dos desenhos. Todas as características descritas e/ou ilustradas por si ou em qualquer combinação formam o tema em questão da invenção, independentemente da sua inclusão nas reivindicações ou sua retroação. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A figura 1 ilustra esquematicamente uma fábrica para realizar um processo da invenção de acordo com uma primeira modalidade, usando um forno rotativo para reduzir sólidos que contêm óxido de ferro; a figura 2 ilustra uma fábrica de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção, usando um leito fluidizado estacionário para reduzir sólidos que contêm óxido de ferro; a figura 3 ilustra uma fábrica de acordo com uma terceira modalidade da presente invenção, usando um leito fluidizado circulante para reduzir sólidos que contêm óxido de ferro; e a figura 4 ilustra uma fábrica de acordo com uma quarta modalidade da presente invenção, usando um leito fluidizado anelar para reduzir sólidos que contêm óxido de ferro.

Na fábrica de acordo com a primeira modalidade, como ilustrado na figura 1, fornece-se um forno rotativo 1 como reator de redução, para dentro do qual são introduzidos sólidos de granulação fina que contêm óxido de ferro, particularmente, ilmenita, por intermédio de um duto de alimentação de sólidos 2. Por meio de um duto de alimentação 3, um agente redutor car-bonáceo, por exemplo, carvão ou carvão pré-carbonizado, é introduzido no forno rotativo 1. No forno rotativo 1, os sólidos e o agente redutor misturados formam um leito de material 4 que atravessa lentamente o forno rotativo 1, e é retirado na sua extremidade por intermédio de um duto de descarga 5. Para uma pluralidade, neste caso, três dutos de alimentação de vapor de água 6 distribuídos ao longo do comprimento do forno rotativo 1, introduzem vapor de água no forno rotativo 1 com uma temperatura de cerca de 130°C. Por intermédio de dutos de alimentação de gás 7, ar de combustão também é adicionado em vários pontos distribuídos ao longo do comprimento do forno rotativo 1. Na qualidade de ar de combustão, pode ser usado ar ambiente, ar enriquecido com oxigênio, algum outro gás que contém oxigênio ou, por exemplo, oxigênio técnico. O gás residual pode ser descarregado por intermédio de um duto de descarga 8.

Na segunda modalidade da presente invenção, ilustrada na figura 2, um reator de redução 10 inclui um leito fluidizado estacionário 11, para o qual sólidos de granulação fina que contêm óxido de ferro, particularmente ilmenita, são alimentados por intermédio de um duto de alimentação de sólidos 12, e um agente redutor, particularmente carvão, por intermédio de um duto de alimentação 13. Por intermédio de um duto de alimentação de gás 14, um gás fluidizante, por exemplo, ar, é suprido, para fluidizar os sólidos no leito fluidizado estacionário. Um duto de alimentação de vapor de água 15 abre dentro do duto de alimentação de gás 13, para suprir vapor de água adicional para o leito fluidizado 11 junto com o ar fluidizante. Alternativamente, o vapor de água pode ser também injetado lateralmente dentro do leito fluidizado 11 por intermédio de um ou mais dutos de alimentação de vapor de água 14. Os sólidos reduzidos são retirados do leito fluidizado 11 por intermédio de um duto de descarga 16.

Na terceira modalidade da presente invenção, ilustrada na figura 3, um leito fluidizado circulante é fornecido. Sólidos de granulação fina que contêm óxido de ferro, particularmente ilmenita, são alimentados para um reator de redução 20 por intermédio de um duto de alimentação de sólidos 21, e um agente redutor apropriado, particularmente carvão, é suprido por intermédio de um duto de alimentação 22. Os sólidos são fluidizados suprindo um gás fluidizante que é suprido por intermédio de um duto de alimentação de gás 23. Os sólidos fluidizados e reduzidos são descarregados do reator de redução 20 por intermédio de uma passagem 24, e separados do gás fluidizante em um separador 25, particularmente um ciclone. Os sólidos separados são pelo menos parcialmente recirculados para o reator de redução 20 por intermédio de um duto de retorno 26. O resto é retirado por intermédio de um duto de descarga 27. Por intermédio de pelo menos um duto de alimentação de vapor de água 28, vapor de água é injetado dentro do reator de redução 20. Alternativamente, o vapor de água pode ser alimentado também integral ou parcialmente por intermédio de um duto de alimentação 23.

Na quarta modalidade da presente invenção, ilustrada na figura 4, um leito fluidizado anelar é formado em um reator de redução 30, como descrito detalhadamente, por exemplo, no documento DE n- 102 60 733 A1. Por intermédio de um duto de alimentação de sólidos 31, sólidos de granulação fina contendo óxido de ferro, particularmente ilmenita, são introduzidos dentro do reator de redução 30 e fluidizados por meio de um gás fluidizante, que é suprido por intermédio de um duto de alimentação de gás 32, de tal modo que eles formem um leito fluidizado estacionário 33. Além disso, um agente redutor apropriado, particularmente carvão, é introduzido no leito fluidizado estacionário 33 por intermédio de um duto de alimentação 34. Na sua região inferior, o reator de redução 30 inclui um tubo de alimentação de gás central 35, de preferência, vertical, que é circundado de forma anelar pelo leito fluidizado estacionário 33. Através do tubo central 35, uma corrente de gás é suprida, a qual, depois de atravessar a região de orifício superior do tubo central 35 retém sólidos da borda superior do leito fluidizado estacionário 33 dentro de uma câmara de misturação em turbulência 36 formada aci- ma do leito fluidizado estacionário 33 e do tubo central 35. Devido ao repre-samento do leito fluidizado no leito fluidizado anelar com relação à borda superior do tubo central 35, os sólidos fluidizados escoam sobre esta borda para o tubo central 35, com o que se forma uma suspensão intensamente misturada. Devido à redução da velocidade do fluxo pela expansão do jato de gás e/ou pela colisão sobre uma das paredes do reator, os sólidos retidos rapidamente perdem velocidade e caem de volta para dentro do leito fluidizado anelar 33. Apenas uma pequena parte dos sólidos não-precipitados é descarregada do reator de redução 30 junto com a corrente de gás por intermédio de uma passagem 37. Assim sendo, entre as regiões do reator do leito fluidizado anelar estacionário 33 e a câmara de misturação em turbulência 36, um fluxo de sólidos circular é obtido, o que assegura uma boa transmissão de calor. Os sólidos separados no separador 38, particularmente um ciclone, são recirculados para o reator de redução 30 por intermédio do duto de retorno 39, enquanto que o gás residual ainda quente é descarregado e utilizado de alguma outra maneira. Uma corrente de produto de sólidos reduzidos é retirada do processo por intermédio de um duto de descarga 40 depois do ciclone 38 ou em algum outro ponto apropriado. Um duto de alimentação de vapor de água 41 abre dentro do duto de alimentação de gás central 35, de tal modo que o vapor de água adicional junto com o gás seja introduzido no reator de redução 30 através do tubo central 35. Alternativamente, é possível injetar o vapor de água adicional para dentro do leito fluidizado anelar 33 ou para dentro da câmara de misturação de turbulência 36. De acordo com a invenção, é possível também separar o suprimento de gás para o tubo central 35 do gás fluidizante 32, e ter um suprimento de gás próprio, por exemplo, a partir de uma fonte externa.

Em princípio, todos os gases fluidizantes ou gases de reação possíveis podem ser usados para os leitos fluidizados. Por exemplo, ar, oxigênio técnico, gases inertes (tal como nitrogênio), gases de reciclagem com várias composições (que contêm, por exemplo, CO, C02, H2 ou água) e quaisquer misturas dos ditos gases entre si e com água ou vapor de água, podem ser usados.

Em todas as fábricas descritas acima para realizar o processo da invenção, os sólidos de granulação fina que contêm óxido de ferro, por exemplo, minérios de ferro que contêm titânio, tais como ilmenita, são introduzidos no reator de redução respectivo junto com um agente redutor carbo-náceo, tal como carvão. Em princípio, podem ser usados também outros agentes redutores que junto com água formam hidrogênio. Por intermédio do duto de alimentação de vapor de água, mais vapor de água é introduzido no reator com uma temperatura de cerca de 130°C e um excesso de pressão de 0 a 0,5 MPa (0 a 5 bars) (em uma pressão absoluta usualmente de 0,1 a 0,6 MPa (1 a 6 bar)). O mesmo forma hidrogênio (H2), que, junto com os gases de redução CO e H2 formados a partir de carvão, podem ser utilizados para reduzir minérios de ferro. Como resultado, as reações químicas ocorrem em uma temperatura mais baixa e com uma velocidade mais alta, de tal modo que o tempo de retenção possa ser reduzido com o tamanho de fábrica permanecendo o mesmo. Ao mesmo tempo, a temperatura no reator pode ser reduzida em 50 a 150°C em comparação com fábricas convencionais, o que leva a uma economia distinta de energia. As fábricas existentes podem ser facilmente readaptadas para utilizar o processo da invenção, instalando um duto de alimentação de vapor de água correspondente. No caso de novas fábricas, um reator menor pode ser utilizado com o mesmo volume de produção.

Usualmente, a temperatura máxima do leito no forno rotativo é de cerca de 1.050 a 1.150°C, a temperatura do espaço de gás acima do leito é maximamente 1.200 a 1.250°C. Portanto, é necessário que carvões que são usados para a redução tenham uma temperatura de amolecimento de cinzas de 50°C acima da temperatura máxima, para evitar acréscimos no forno rotativo. Muitos carvões australianos (por exemplo, carvão Collie) têm pontos de fusão de cinzas acima de 1.300°C e até agora podem ser usados para o processo com forno rotativo. Como a temperatura de redução possível no reator é de apenas cerca de 900°C a 1.000°C, devido à adição de vapor de água, os carvões com temperatura de amolecimento de cinzas mais baixas também podem ser usados, os quais até agora não puderam ser u- sados devido à temperatura mais alta de 1.000 a 1.150°C, por exemplo, carvões indonésios.

EXEMPLO

Em um forno rotativo, é carregado um minério de granulação fina que contém ferro e titânio junto com carvão. Devido às condições operacionais do forno rotativo, ocorre uma metalização de ferro de 81% na extremidade do forno rotativo.

Adicionando 250 Kg/h de vapor de água com uma pressão absoluta de 0,2 MPa (2 bars) em cinco pontos de alimentação distribuídos ao longo do tubo rotativo (começando com uma temperatura do forno de cerca de 500°C), metalizações de ferro de 92% são atingidas como resultado das condições operacionais alteradas com a mesma matéria-prima.

Quando se aumenta a quantidade suprida de minério e carvão em 20 a 25%, metalizações de fero de cerca de 80% podem ser similarmente atingidas quando se adiciona 250 kg/h de vapor de água com uma pressão absoluta de 0,2 MPa (2 bars) em cinco pontos de alimentação distribuídos ao longo do tubo rotativo. O volume de produção do forno rotativo podería ser assim aumentado em 20 a 25% com mínimo esforço.

LISTAGEM DE NÚMEROS DE REFERÊNCIA 1 forno rotativo 2 duto de alimentação de sólidos 3 duto de alimentação 4 leito de material 5 duto de descarga 6 dutos de alimentação de vapor de água 7 dutos de alimentação de gás 8 duto de gás residual 10 reator de redução 11 leito fluidizado estacionário 12 duto de alimentação de sólidos 13 duto de alimentação 14 duto de alimentação de gás 15 duto de alimentação de vapor de água 16 duto de descarga 20 reator de redução 21 duto de alimentação de sólidos 22 duto de alimentação 23 duto de alimentação de gás 24 passagem 25 separador 26 duto de retorno 27 duto de descarga 28 duto de alimentação de vapor de água 30 reator de redução 31 duto de alimentação de sólidos 32 duto de alimentação de gás 33 leito fluidizado anelar estacionário 34 duto de alimentação 35 tubo central (tubo de alimentação de gás) 36 câmara de misturação em turbulência 37 passagem 38 separador 39 duto de retorno 40 duto de descarga 41 duto de alimentação de vapor de água REIVINDICAÇÕES

Claims (15)

1. Processo para reduzir sólidos que contêm oxido de ferro, particularmente minérios que contêm titânio, tais como ilmenita, em que os sólidos são introduzidos no reator, em que um agente redutor carbonáceo é introduzido no reator, e em que a redução dos sólidos no forno é efetuada em uma temperatura de 800 a 1.200Ό e em que vapor de água é introduzido no reator, caracterizado pelo fato de que vapor de água é introduzido no reator com uma pressão de 100 a 500 kPa, de preferência 100 a 200 kPa, acima da pressão interna do reator (1, 10, 20, 30).

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o agente redutor carbonáceo é um agente redutor carbonáceo sólido.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o vapor de água é introduzido no reator com uma temperatura de 100 a 150Ό, de preferência 120 a 140Ό.

4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a massa de sólidos no reator é uma massa em movimento, de preferência, sendo movida com forças externas.

5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o reator é um forno rotativo, que é atravessado pelos sólidos em um leito de material, e de que o vapor de água é introduzido no leito de material.

6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o reator inclui um leito fluidizado estacionário, e de que o vapor de água é introduzido no leito fluidizado.

7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que os sólidos introduzidos no reator são flui-dizados suprindo um gás fluidizante, de que os sólidos reduzidos são descarregados do reator com o gás fluidizante e separados do gás fluidizante em um meio separador, e de que os sólidos separados são pelo menos parcialmente recirculados para o reator.

8. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que um primeiro gás ou mistura de gases é introduzida em uma câmara de mistura em turbulência do reator por baixo através de pelo menos um tubo de alimentação de gás, em que o tubo de alimentação de gás é pelo menos parcialmente circundado por um leito flui-dizado anelar estacionário que é fluidizado suprindo pelo gás fluidizante, e de que o vapor de água é introduzido no tubo de alimentação de gás.

9. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o vapor de água é introduzido no reator em vários pontos.

10. Fábrica para reduzir sólidos que contêm oxido de ferro, particularmente para realizar um processo como definido em qualquer uma das reivindicações precedentes, compreendendo um reator (1, 10, 20, 30) no qual os sólidos que contêm oxido de fero são reduzidos na presença de um agente redutor carbonáceo em uma temperatura de 800 a 1.200Ό, caracterizada pelo fato de que tem pelo menos um duto de alimentação de vapor de água (4, 15, 28, 41) para introduzir vapor de água com uma pressão de 100 a 500 kPa, de preferência 100 a 200 kPa, acima da pressão interna da reação no reator (1, 10, 20, 30).

11. Fábrica, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que o reator é um forno rotativo (1) no qual os sólidos formam um leito de material (4), e de que o duto de alimentação de vapor de água (7) abre dentro do leito de material (4).

12. Fábrica, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizada pelo fato de que uma pluralidade de dutos de alimentação de vapor de água (7) é fornecida, e eles ficam distribuídos ao longo do comprimento do forno.

13. Fábrica, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que o reator (10) inclui um leito fluidizado estacionário (11) e de que o duto de alimentação de vapor de água (15) abre dentro do leito fluidizado (11).

14. Fábrica, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o reator é um reator de leito fluidizado (20, 30) no qual os sólidos que contêm oxido de ferro são fluidizados suprindo gás fluidizante, de que subsequente ao reator (20, 30) é fornecido um dispositivo separador (25, 38) para separar os sólidos do gás fluidizante, de que o dispositivo separador (25, 38) é conectado ao reator de leito fluidizado (20, 30) por intermédio de um duto de retorno (26, 39) para pelo menos parcialmente recircular os sólidos separados do gás fluidizante para dentro do reator de leito fluidizado (20, 30), e de que o duto de alimentação de vapor de gás (28, 41) abre dentro do reator de leito fluidizado (20, 30).

15. Fábrica, de acordo com a reivindicação 10 ou 14, caracterizado pelo fato de que o reator (30) inclui pelo menos um tubo de alimentação de gás (35) que na região inferior do reator (30) se estende de forma substancialmente vertical para cima e para dentro de uma câmara de mistu-ração em turbulência (36) e é circundado por um leito fluidizado anelar estacionário (33) que pelo menos parcialmente é formado de forma anelar ao redor do tubo de alimentação de gás (35), e de que o duto de alimentação de vapor de água (41) abre dentro do tubo de alimentação de gás (35).