ITUD980214A1 - Dispositivo per la riduzione diretta di ossidi di ferro e relativo procedimento - Google Patents

Description

CAMPO DI APPLICAZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo per la produzione di ferro metallico a partire da minerale di ferro, in cui il ferro è presente in forma di ossidi, ed al relativo procedimento, in cui il dispositivo comprende un reattore definente una zona di riduzione di forma almeno parzialmente tronco-conica nella quale avviene il processo di riduzione diretta del ferro.

Il ferro ridotto può uscire dal reattore sia freddo che caldo ed essere successivamente inviato in un forno fusorio per produrre l'acciaio liquido, oppure convertito in ferro bricchettato a caldo (HBI ), oppure ancora trasportato in una zona di raffreddamento e stoccaggio.

STATO DELLA TECNICA

Nel settore siderurgico è sempre più accentuato l'utilizzo di ferro ridotto (D.R.I.) come materiale di carica per successivi processi di fusione o di conversione.

Il processo di ottenimento del ferro ridotto prevede di far reagire il minerale di ferro con una corrente di gas riducente all'interno dì un apposito dispositivo o forno comprendente un contenitore di reazione, denominato reattore, definente almeno una zona di riduzione.

Il reattore è associato superiormente a mezzi di introduzione del materiale da ridurre ed inferiormente a mezzi di estrazione del materiale ridotto.

Sono note varie modalità per eseguire tali processi di reazione, le quali hanno trovato anche efficaci applicazioni operative.

Tra queste applicazioni sono note quelle che utilizzano l'iniezione di idrocarburi nella corrente di gas riducente per consentire la reazione di riformazione o "reforming" del metano nel reattore con la 3⁄40 e la CO2 presente nel gas.

Sono anche noti processi di riduzione diretta in cui si utilizza l'iniezione di idrocarburi aventi 05 direttamente nel reattore nella zona compresa tra l'iniezione del gas riducente e l'uscita dall'alto del gas esausto.

Dai seguenti documenti brevettuali sono noti altri processi per la riduzione diretta del minerale di ferro:

Sono altresì noti processi in cui il ferro metallico caldo è prodotto in un forno di riduzione del tipo a "shaft", avente un flusso verticale e gravitazionale del materiale, inviato successivamente, con un sistema chiuso di trasporto pneumatico in atmosfera inerte, al forno di fusione.

La tecnica nota insegna in generale ad utilizzare reattori definenti zone di reazione cilindriche, all'interno delle quali viene introdotta, normalmente in una sola zona di introduzione, la corrente gassosa che realizza la reazione di riduzione.

Queste soluzioni note presentano l'inconveniente di non garantire una buona efficienza di iniezione della corrente gassosa nel caso in cui la zona di reazione del reattore abbia un diametro troppo grande.

Inoltre, se la velocità del gas diventa troppo alta, in prossimità della sommità del reattore si verifica una ingente asportazione delle particelle di carica di granulometria minore che vengono evacuate insieme ai fumi esausti, con conseguenti problemi al sistema di filtraggio e rischio di inquinamento.

Un altro inconveniente delle soluzioni note deriva dal fatto che la temperatura del gas si riduce progressivamente salendo verso la sommità del reattore, ciò comportando una riduzione della velocità con cui avviene la reazione di riduzione del minerale di ferro.

Ancora, la forma dei reattori noti non garantisce una distribuzione omogenea del materiale, con una maggiore concentrazione delle particelle più fini nella zona centrale del reattore; ciò comporta una disuniformità nella reazione di riduzione.

Per risolvere tutti questi inconvenienti, migliorare l'efficienza del processo e la qualità del prodotto ottenuto, la proponente ha ideato e sperimentato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il dispositivo per produrre ferro metallico dalla riduzione diretta di ossidi di ferro ed il relativo procedimento, di cui al presente trovato, sono espressi e caratterizzati nelle rispettive rivendicazioni principali.

Altri aspetti innovativi del presente trovato sono espressi nelle rivendicazioni secondarie.

Il presente trovato prevede di porre a contatto, all’interno di un reattore opportunamente conformato, il minerale di ferro di granulometria variabile con una corrente gassosa.

L’alimentazione del minerale di ferro avviene dall'alto del dispositivo, e vantaggiosamente in modo continuo affinché si crei un flusso verticale e gravitazionale sostanzialmente continuo del materiale stesso dall’alto al basso che favorisce la riduzione diretta del minerale.

Secondo una soluzione del trovato, il reattore presenta la zona di riduzione avente conformazione almeno parzialmente conica, o tronco-conica, che si restringe progressivamente verso il basso.

Lungo l’altezza di tale zona di riduzione sono presenti, secondo il trovato, almeno due sezioni fra loro indipendenti di introduzione di una rispettiva corrente gassosa idonea a provocare la reazione di riduzione.

I gas introdotti alle varie altezze della zona di riduzione possono essere anche fra loro diversi, in funzione del risultato da ottenere, del materiale di partenza utilizzato e del diametro del reattore nella sezione di introduzione.

La combinazione fra la conformazione conica convergente verso il basso della zona di riduzione del reattore con 1<1 >introduzione multipla del gas eseguita a varie altezze dello stesso comporta una pluralità di vantaggi nel processo di riduzione.

Innanzi tutto, viene aumentata l’efficienza di iniezione del gas grazie alla riduzione di diametro della sezione del reattore ove detto gas viene introdotto, in particolare nella parte inferiore della zona di riduzione.

Inoltre, si ha un abbassamento della velocità del gas nella parte alta del reattore a causa del progressivo aumento di diametro, ciò riducendo il rischio di asportazione delle particelle di granulometria più piccola e di evacuazione delle stesse insieme ai gas esausti.

La forma conica della zona di reazione favorisce inoltre la distribuzione naturale all'interno dello stesso delle particelle di minerale di ferro aventi granulometria differente.

Inoltre, grazie all'introduzione multipla del gas eseguita a varie altezze della zona di riduzione reattore la temperatura della corrente ·gassosa rimane sostanzialmente costante su tutta l'altezza dello stesso, e lo scambio termico fra gas e minerale di ferro viene, grazie a ciò, ottimizzato. La possibilità di introdurre gas diversi, in diverse quantità e con concentrazioni diverse alle varie altezze del reattore, permette di ottimizzare il processo di riduzione in funzione del risultato finale che si vuole ottenere e della tipologia di minerale di ferro introdotto.

Inoltre, il numero e la reciproca distanza fra le zone di introduzione dei gas possono essere variati allo scopo di garantire il massimo rendimento e la massima flessibilità della reazione di riduzione.

Secondo una variante, il reattore presenta un primo tratto superiore sostanzialmente cilindrico, che serve ad evitare il pericolo di incastro del materiale di carica sulle pareti dello stesso quando detto materiale presenta caratteristica di elevata aderenza, ed il tratto inferiore conico ove sono presenti le zone di introduzione del gas.

Secondo una variante , il reattore presenta inferiormente una zona terminale di scarico avente una conicità convergente verso il basso più accentuata rispetto alla zona di riduzione soprastante .

Secondo una variante del trovato, nella parte inferiore del reattore è presente un sistema atto a raffreddare il materiale prima della sua evacuazione dal reattore stesso .

Secondo un ' ulteriore variante, l ' uscita inferiore del dispositivo di reazione è di tipo multiplo per consentire lo scarico contemporaneo di più tipologie di prodotto contemporaneamente.

La multiuscita favorisce la distribuzione del gas di riduzione all'interno del forno ed una migliore distribuzione del materiale all'interno del forno stesso, evitando canalizzazioni preferenziali che avvengono nei forni con unica uscita.

La flessibilità d'uso degli estrattori, variando le portate di uscita, impedisce formazioni di ponti nel forno.

Il ferro metallico ridotto viene scaricato preferibilmente caldo tramite la multiuscita, preferibilmente a 3 o 4 coni, i quali sono abilitati a scaricare il materiale contemporaneamente o singolarmente.

Ciò consente anche di regolare la portata materiale in uscita variando la velocità estrazione dei singoli sistemi di scarico.

Inoltre, tale movimento aiuta a far scendere il materiale dalla zona alta in modo uniforme, con perfetta miscelazione delle particelle più grosse con quelle fini, creando sempre una continua movimentazione del materiale e riducendo la possibilità di incollaggi del materiale stesso.

L'utilizzo di un sistema multiuscita permette inoltre di scaricare contemporaneamente materiale caldo da destinare a diversi usi: una parte può essere introdotta direttamente in un forno fusorio, per la fusione finale; una parte può essere bricchettata; ed una parte può essere raffreddata esternamente in un silo ed inviata allo stoccaggio. Un ulteriore vantaggio è quello di poter comunque scaricare tutto il materiale caldo in uscita nel forno fusorio per produrre acciaio riducendo al massimo i consumi di energia.

Il dispositivo di riduzione secondo il trovato è dotato, nella sua parte superiore, di mezzi di alimentazione del minerale di ferro e, nella sua parte inferiore, di mezzi per l'evacuazione del ferro metallico ridotto.

Il minerale di ferro subisce, all'interno del i reattore, la riduzione a temperature generalmente comprese tra 550°C e 1100°C.

La riduzione segue i seguenti passi, procedendo dall'alto al basso del reattore:

da ed infine da

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato saranno chiare dalla seguente descrizione di una forma preferita di realizzazione, fatta a titolo esemplificativo e non limitativo con l'ausilio degli annessi disegni, in cui:

- la fig. 1 è una sezione longitudinale del dispositivo per la riduzione diretta di ossidi di ferro secondo il presente trovato;

- le figg. 2a, 2b e 2c illustrano, rispettivamente, le sezioni secondo A-A, B-B e C-C di fig.

1;

- le figg. 3a, 3b e 3c illustrano schematicamente tre soluzioni realizzative del reattore del dispositivo di fig. 1;

- la fig. 4 illustra la sezione secondo D-D di fig.

3b; ' - la fig. 5 illustra una prima variante di fig. 1; - la fig. 6 illustra un'altra variante di fig. 1; - la fig. 7 illustra la sezione E-E di fig. 5 in una ulteriore variante del trovato;

- la fig. 8 rappresenta, in sezione trasversale ingrandita, un'ulteriore variante del reattore secondo il trovato; e - la fig. 9 rappresenta una sezione trasversale, ingrandita, secondo la linea F-F fig. 8.

DESCRIZIONE DI ALCUNE FORME PREFERITE DI

REALIZZAZIONE

Con riferimento alla fig. 1, un dispositivo 11 per la riduzione diretta di ossidi di ferro secondo il presente trovato comprende un reattore 10 definente almeno una zona di riduzione 110 disposta nella sua parte medio-superiore.

Detto reattore 10 comprende una bocca superiore 12 di alimentazione dall'alto, dalla quale è atto ad essere introdotto il minerale (ossidi di ferro), ed un'apertura inferiore 13 per la fuoriuscita del ferro. Le pareti interne del reattore 10 sono rivestite totalmente o parzialmente con materiale refrattario 14.

Il reattore 10, nella sua parte alta, è provvisto di un'apertura circonferenziale 20 attraverso la quale fuoriesce il gas esausto.

La bocca superiore 12 del reattore 10 coopera con un dispositivo di introduzione 15 del minerale di ferro idoneo a distribuire uniformemente ed omogeneamente il materiale caricato.

In particolare, detto dispositivo 15 comprende un sistema ad imbuto 16 nel quale il materiale viene scaricato mediante carri ponte, gru o simili, ed un sistema di distribuzione multiuscita 17 attraverso il quale il materiale si scarica uniformemente nella sezione d<1 >entrata del reattore 10.

La bocca superiore 12 è coperta da un apposito coperchio 18.

Gli ossidi metallici a base di ferro vengono introdotti nel reattore 10 in forma di pellets o di minerale grezzo di pezzatura opportuna; il ferro in essi contenuto normalmente è compreso tra 63% e 68% in peso .

Alla fine del procedimento secondo il trovato il ferro contenuto nel materiale ridotto in uscita dal reattore 10 è normalmente compreso tra 80% e 90% in peso.

II reattore 10 illustrato in fig. 1 presenta almeno la zona di riduzione 110 di conformazione sostanzialmente tronco-conica convergente verso il basso, in cui il diametro si riduce progressivamente andando verso la bocca di uscita 13

L ' angolo totale di apertura a della zona di riduzione 110 del reattore 10 è generalmente compreso tra 8° e 30°, vantaggiosamente tra 10° e 20° .

In corrispondenza di tre distinte sezioni della zona di riduzione 110 , lungo la sua altezza, sono presenti , nel caso di specie, tre sistemi di introduzione di una corrente gassosa all ' interno del reattore 10 stesso .

Detti sis temi di introduz ione gassosa , rispettivamente 19a , 19b e 19c , sono fra loro indipendenti e sono idonei ad iniettare all ' interno del reattore 10 un rispettivo gas di tipologia e composizione differente dai gas iniettati dagli altri sistemi , in funzione della tipologia del processo in atto e del materiale ferroso da ridurre. Detti sistemi di introduzione gassosa 19a e 19b e 19c sono inoltre idonei a cooperare ciascuno con una sezione disposta ad una diversa altezza della zona di riduzione 110 , e quindi avente un diametro diverso dalle altre sezioni a causa della conformazione convergente verso il basso della zona di riduzione 110 stessa.

Ciò comporta un differente comportamento del gas, una volta iniettato, in termini di velocità, turbolenza e temperatura, di cui si deve tener conto nella preparazione del gas stesso da introdurre.

I sistemi di introduzione 19a, 19b e 19c comprendono ciascuno un collettore di mandata 21 collegato ad un condotto circonferenziale 25 che alimenta rispettive tubiere 22, inserite nella parete in refrattario 14 del reattore 10 ed aventi una inclinazione, nel caso di specie, rivolta verso il basso allo scopo di favorire la tendenza a salire verso l'alto del gas stesso.

II gas introdotto dalle rispettive tubiere 22, salendo verso l'alto, entra a contatto nella zona di riduzione 110 del reattore 10 con il flusso continuo discendente del minerale di ferro, dando vita alle reazioni di riduzione fino ad ottenere, all'uscita del reattore 10 stesso, l'Fe che viene inviato ai successivi utilizzi.

Dalle figg. 2a e 2b e 2c si vede come alle varie altezze del reattore 10 il gas riducente, indicato con 23, vada ad cooperare, via via che si scende verso la fine della zona di riduzione 110, con sezioni di diametro minore, andando sempre più ad avvolgere ed a racchiudere il materiale che scende. La posizione dei sistemi 19a, 19b e 19c sull'altezza della zona di riduzione 110 e la distanza fra gli stessi sono ottimizzati in funzione dei parametri del processo, tenendo anche conto dell’intensità dello scambio termico tra materiale ferroso e gas, nonché della resa delle reazioni nella varie sezioni della zona di riduzione 110.

Il gas di alimentazione al reattore 10 può essere costituito da una miscela di idrocarburi, ad esempio gas naturale, gas di ricircolo del reattore stesso e gas riformato.

La presenza del gas naturale nella miscela del gas di riduzione, permette di realizzare reazioni di "reforming" all'interno del reattore 10 stesso.

La quantità di idrocarburi aggiunti alla miscela di gas riducente può essere, secondo il trovato, dosata in maniera differente in funzione della sezione di introduzione del gas all'interno del reattore 10.

Il gas ricircolato viene preriscaldato ad una temperatura compresa tra 650°C e 850°C.

Il gas uscente dal preriscaldatore viene a sua volta mescolato con gas riformato fresco e successivamente con aria, o con aria arricchita con ossigeno , o con ossigeno puro (O2 ) , per effettuare una parziale combustione del H2 e del CO presenti nel gas riducente al fine di innalzare la temperatura a valori compresi tra 850°C e 1150°C, preferibilmente tra 1050°C e 1150°C; ed il grado di ossidazione del gas risultante di alimentazione del forno risulta essere compreso tra 0,10 e 0,15.

Dopo detto preriscaldamento, il gas viene vantaggiosamente miscelato con gli idrocarburi.

La fig. 3a illustra schematicamente il flusso di materiale ferroso, indicato con 24, dall'alto verso il basso del reattore 10.

Le figg. 3b e 4 illustrano schematicamente il sistema di introduzione del gas in un condotto circonferenziale 25 ricavato nel reattore 10 da cui, attraverso le tubiere 22, esso penetra all'interno del reattore 10 e quindi a contatto con il minerale di ferro da ridurre.

Tale soluzione determina una distribuzione più omogenea del gas su tutta la sezione interessata del reattore 10 e quindi una migliore efficienza di reazione.

La fig. 7 illustra una variante in cui almeno un sistema di introduzione 19 del gas comprende prime tubiere 22a disposte a raggiera su un piano orizzontale lungo la circonferenza del reattore 10, seconde tubiere 22b disposte a raggiera che si prolungano fino ad una zona periferica del reattore 10, penetrando per circa 2/3 della loro lunghezza all'interno del reattore 10 stesso, e terze tubiere 22c disposte a raggiera che si prolungano, sostanzialmente per tutta la loro estensione, fino alla zona centrale del reattore 10, ovvero nel cuore del materiale 23.

Un vantaggio di tale soluzione è dato dal fatto di poter introdurre gas di riduzione contemporaneamente da più punti con possibilità di regolare la portata di gas riducente.

Un ulteriore e notevole vantaggio è quello di poter avere una riduzione degli ossidi uniforme su tutta la sezione trasversale del reattore 10, creando le condizioni fluodinamiche migliori per la distribuzione del gas riducente.

Si ha così un'uniforme distribuzione di temperatura su tutta la sezione, a differenza dei reattori tradizionali in cui il gas caldo lambisce meglio il materiale posto verso la parte periferica ed entra con difficoltà nel cuore dal reattore 10. Altro vantaggio consiste nel fatto che la riduzione diretta diventa uniforme e quindi si possono avete sia una produttività più elevata che più bassi consumi di gas e di energia, in quanto il, gas stesso viene utilizzato nel migliore dei modi.

Secondo l'ulteriore variante di fig. 3c, il reattore 10 presenta un primo breve tratto superiore IOa sostanzialmente cilindrico ed un secondo tratto inferiore 10b tronco-conico allo scopo di evitare che, nella parte superiore, si verifichi l'incastro della carica a causa della formazione di ponti quando il materiale grezzo presenta caratteristiche di elevata aderenza alle pareti del reattore 10.

Secondo la variante illustrata nelle figg. 8 e 9, il gas riducente viene distribuito mediante uno o più, preferibilmente tre, tubi orizzontali 28, in materiale resistente al calore ad agli agenti ossidanti e carburizzanti.

I tubi 28 sono disposti trasversalmente al reattore 10 e sono provvisti ognuno di una pluralità di aperture periferiche o di tubiere radiali 29, dalle quali il gas stesso può fluire all'interno della zona di reazione 14.

Ciascun tubo 28 è costituito da un tubo centrale 30 in materiale refrattario ed è raffreddato internamente con acqua di raffreddamento circolante in una cavità circonferenziale 26.

Ciascun tubo 28, inoltre, può essere passante e dotato di movimento rotatorio, in modo che le aperture periferiche 29 possano descrivere un angolo giro e distribuire al meglio ed in modo uniforme il gas riducente all'interno della zona di riduzione 14.

La variante di fig. 5 illustra un reattore 10 che presenta andamento conico con un primo angolo a per un tratto sostanziale della sua lunghezza, ed un tratto terminale avente un andamento conico con un secondo angolo β più piccolo dell’angolo a.

Tale soluzione permette di favorire e velocizzare lo scarico del materiale attraverso la bocca di uscita 13.

In cooperazione con la parte inferiore del reattore 10 è presente un sistema di raffreddamento del materiale ferroso da evacuare, comprendente un collettore di entrata 27a ed un rispettivo collettore di uscita 27b di un flusso di gas freddo o gas idoneo ad attivare reazioni di tipo endotermico.

Secondo l'ulteriore variante di fig. 6, il reattore 10 presenta, in corrispondenza della sua bocca di uscita 13, tre estremità inferiori di forma conica o troncoconica 13a, 13b e 13c, con conicità rivolta verso il basso .

Dette estremità inferiore sono provviste ognuna rispettive aperture inferiori attraverso le qual in modo selettivo , il ferro metallico ridot dire ttamente ( DRI ) può essere scar icato singolarmente o contemporaneamente.

Il grande vantaggio di poter scar icare contemporaneamente il materiale da più punti è dato dal fatto che è possibile regolare la portata di materiale in uscita variando la velocità di estrazione dei singoli sistemi di scarico .

Un altro vantaggio sta nel fatto che tale movimento aiuta a far scendere il materiale dalla zona alta in modo unif orme , con perf etta miscelazione delle particelle più grosse con quelle fini , creando sempre una continua movimentazione del materiale e riducendo la possibilità di incollaggi del materiale stesso .

Un ulteriore e notevole vantaggio è anche quello di poter scaricare contemporaneamente materiale caldo da destinare a diversi usi : una parte può essere introdotta direttamente in un forno fusorio, per la fusione f inale ; una parte può essere bricchettata; ed una parte può essere raf freddata esternamente in un silo ed inviata allo stoccaggio .

Un altro vantaggio è quello di poter comunque scaricare tutto il materiale caldo in uscita nel forno fusorio per produrre acciaio riducendo al massimo i consumi di energia.

Tutto il materiale può anche essere bricchettato a caldo o raffreddato e stoccato.

E' ovvio che al presente trovato possono essere apportate modifiche o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1 - Dispositivo per la riduzione diretta di ossidi di ferro del tipo a carica gravitazionale, comprendente un reattore definente, nella sua parte medio-superiore, almeno una zona di riduzione all'interno della quale avviene la reazione, mezzi (15) per l'introduzione della carica dall'alto del reattore, mezzi per l'introduzione della corrente gassosa in almeno una sezione del reattore in corrispondenza della zona di riduzione (110), mezzi per l'estrazione del materiale ridotto dal fondo del reattore, e mezzi (20) per l’evacuazione dei fumi esausti , detto reattore presentando una bocca superiore ( 12 ) di introduzione del minerale di ferro ed un ' apertura inferiore ( 13 ) di uscita del ferro ridotto, caratterizzato dal fatto che detta zona di riduzione ( 110 ) presenta, almeno parzialmente , una conformazione tronco-conica convergente verso il basso. 2 - Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l’angolo totale di apertura della zona di riduzione (110) del reattore (10) è compreso fra 8° e 30°, vantaggiosamente tra 10° e 20°. 3 - Dispos itivo come alla rivendicaz ione 1 , caratterizzato dal £atto che il reattore (10) è costituito da un primo breve tratto superiore di conformazione sostanzialmente cilindrica di introduzione del materiale e da un secondo tratto inferiore di conf ormaz ione tronco -conica comprendente la zona di riduzione (110) . 4 - Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il reattore presenta un primo tratto superiore di conformazione conica convergente verso il basso con un primo angolo ("a") comprendente la zona di riduzione (110) ed un secondo tratto inferiore di conformazione conica convergente verso il basso con un secondo angolo ("β") minore del primo angolo ("a") . 5 - Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i mezzi per l’introduzione della corrente gassosa all'interno del reattore (10) comprendono almeno due sistemi indipendenti di iniezione disposti a diverse altezze, ognuno cooperante con una sezione di diametro differente del reattore (10) stesso. 6 - Dispositivo come alla rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che ogni sistema di iniezione (19a, 19b, 19c) comprende almeno un condotto circonf erenziale (25) collegato ad almeno una tubiera (22) disposta radialmente. 7 - Dispositivo come alla rivendicazione 5, caratterizzato dal £atto che almeno un sistema di iniezione (19a, 19b, 19c) comprende tubiere di iniezione (22b, 22c) che si prolungano, per almeno parte della loro estensione, all’interno del volume del reattore (10). 8 - Dispositivo come nella rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che almeno un sistema di iniezione (19) comprende almeno un elemento tubolare (28) disposto trasversalmente al reattore (10) ed all'interno di esso, provvisto di aperture o tubiere radiali (29) per l’erogazione del gas all'interno della zona di riduzione (110). 9 - Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende un sistema di raffreddamento (27a, 27b) cooperante con la parte terminale del reattore (10). 10 - Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il reattore (10) coopera terminalmente con un sistema multiuscita ad almeno due uscite coniche o tronco-coniche indipendenti (13a, 13b, 13c). 11 - Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i mezzi (15) per l'introduzione della carica nel reattore (10) comprendono mezzi ad imbuto (16) per il caricamento e mezzi (17) per l'uniformazione e la distribuzione omogenea del materiale nella parte alta del reattore (10). 12 - Procedimento per la riduzione diretta di ossidi di ferro all'interno di un reattore definente, nella sua parte medio-superiore, almeno una zona di riduzione, in cui si prevede di portare il materiale ferroso da ridurre a contatto con almeno un gas riducente introdotto all'interno del reattore in almeno una sezione dello stesso, in cui l'alimentazione del materiale ferroso avviene attraverso la bocca superiore (12) del reattore per determinare un flusso gravitazionale sostanzialmente continuo che incontra in controcorrente il flusso gassoso iniettato, caratterizzato dal fatto che prevede di utilizzare un reattore (10) avente una zona di riduzione (110) di conformazione troncoconica convergente verso il basso ed almeno due sistemi di introduzione (19a, 19b, 19b) del gas fra loro indipendenti e disposti a differenti altezze della zona di riduzione (110) stessa, ciascuno di detti sistemi di introduzione (19a, 19b, 19b) del gas cooperando con una sezione di differente diametro della zona di riduzione (110), ciascuno di detti sistemi di introduzione (19a, 19b, 19b) essendo alimentato con un proprio gas di tipologia, composizione e portata differente in funzione dei parametri del processo, del risultato da ottenere, del materiale di partenza utilizzato e della sezione di introduzione della zona di riduzione (110). 13 - Procedimento come alla rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che prevede di eseguire la riduzione del minerale di ferro a temperatura comprese tra circa 550°C e 1100°C. 14 - Procedimento come alla rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che il gas riducente viene mescolato con idrocarburi, preferibilmente gas naturale, prima di essere iniettato nel reattore (10), allo scopo di realizzare reazioni di reforming all'interno del reattore (10) stesso. 15 - Procedimento come alla rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che gli idrocarburi mescolati con il gas riducente vengono dosati e controllati in maniera indipendente nelle diverse zone di iniezione sulla altezza del reattore (10). 16 - Procedimento come alla rivendicazione 14 o 15, caratterizzato dal fatto che il gas riducente, prima di essere miscelato con gli idrocarburi, viene riscaldato ad una temperatura compresa tra 850°C e'g 1150°C, tale riscaldamento essendo ottenuto facendo' parzialmente reagire tale gas riducente con O2. 17 - Procedimento come alla rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che prevede di iniettare il gas mediante i sistemi di introduzione (19a, 19b, 19c) creando un anello attorno alla parete del reattore (10) in corrispondenza della specifica sezione di introduzione ed iniettandolo a contatto con il materiale ferroso attraverso apposite aperture periferiche (26). 18 - Procedimento come alla rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che prevede di iniettare la miscela di gas riducente almeno parzialmente all'interno del volume del reattore (10) mediante tubiere (22b, 22c) che si estendono per una parte sostanziale della loro estensione entro il reattore (10) stesso. 19 - Procedimento come alla rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che prevede di raffreddare il materiale ferroso ridotto prima della sua estrazione dal reattore (10). 20 - Procedimento come alla rivendicazione 19, caratterizzato dal fatto che il raffreddamento viene eseguito mediante iniezione di un gas freddo oppure atto ad avviare reazioni di tipo endotermico. 21 - Dispositivo per la riduzione diretta di ossidi di ferro e relativo procedimento sostanzialmente come descritti ed illustrati negli annessi disegni.