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KR20000023702A - 금속광석 환원용 환원가스의 생산방법 - Google Patents

금속광석 환원용 환원가스의 생산방법 Download PDF

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KR20000023702A
KR20000023702A KR1019997000161A KR19997000161A KR20000023702A KR 20000023702 A KR20000023702 A KR 20000023702A KR 1019997000161 A KR1019997000161 A KR 1019997000161A KR 19997000161 A KR19997000161 A KR 19997000161A KR 20000023702 A KR20000023702 A KR 20000023702A
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미쨀리헤르베르트
카스트너발터라이너
브룬바우어귄터
Original Assignee
암루쉬 만프레드, 프로머 우어줄라
뵈스트-알핀 인두스트리안라겐바우 게엠바하
포항 아이런 앤드 스틸 씨오. 엘티디.
리서치 인스티튜트 오브 인더스트리얼 싸이언스 앤드테크놀로지인코포레이티드 파운데이션
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Abstract

미립 금속광석, 특히 철광석을 환원하는 고온의 CO- 및 H2-함유 환원가스를 생산하는 방법에 있어서, 상기 환원가스는 탄소매체, 특히 석탄에 산소의 공급으로 인한 가스화에 의하여 가스화대에 형성된 후, 환원프로세스에 바람직한 환원가스 온도로 냉각된다.
열역학적으로 보다 안정적인 환원가스를 생산하기 위하여, 상기 환원가스에 H2O 및/또는 CO2를 가함으로써 - 부두아르드 및 불균일 물-가스 반응과 이에 따른 환원가스의 가열을 방지하기 위하여 - 환원가스 온도에서 열역학적으로 보다 안정적인 환원가스로 전환된다.

Description

금속광석 환원용 환원가스의 생산방법 {PROCESS FOR PRODUCING A REDUCTION GAS FOR REDUCTION OF METAL ORE}
전술한 종류의 방법은, 예를 들면 유럽특허 EP-A- 0 594 557에 공지되어 있다. 상기 공지의 방법에 있어서, 선철 또는 철강 중간제품은 용융가스화대 내의 최소한 예비환원된 해면철에 탄소매체 및 산소함유가스를 공급하여 용융시킴으로써 얻게 되며, CO- 및 H2-함유 환원가스가 발생된다. 용융가스화대에 형성되는 환원가스의 온도는 1000 내지 1200℃의 범위이다. 이 온도에서, 릴리스된 탄화수소 혼합물이 분해되는 동시에, CO2및 H2O 함유량은, CO 및 H2로 전환되기 때문에, 이들 온도로 인하여 6% CO2및 4% H2O 이하로 떨어진다.
환원반응로에 사용하기 위하여, 매우 고온의 이 환원가스는 환원반응로 내로
투입되기 전에 냉각되어야 한다. 유럽특허 EP-A- 0 594 557에 따르면, 예를 들어 스프레이 쿨러(spray cooler)가 이 목적으로 제공된다. 이렇게 냉각된 환원가스 중 일부는 용융가스화대로부터 배출되는 환원가스에 혼합된다. 환원가스를 대략 700 내지 900℃로 냉각된 동종의 환원가스에 의하여 이렇게 루틴하게 냉각함으로써, 환원가스의 환원전위 감소는 일으키지 않으면서 광석의 환원 도중에 광석 입자가 환원대에서 초기용융 되는 것이 방지된다.
그러나, 이렇게 냉각된 환원가스는 열역학적으로 불안정한 것이 단점이며; 일산화탄소, 이산화탄소 및 불균일 물-가스 평형과 같은 부두아르드평형(Boudouard equilibrium)에 따른 탄소형태로부터, 일산화탄소와 수소가 함께 반응하여 물 및 탄소로 되고, 이 반응은 앞서 개시된 반응과 같이 또한 발열성이다. 이로 인하여 환원가스의 온도가 상승, 즉 반응로물질의 온도가 상승하고, 응집입자가 형성된다. 따라서, 환원프로세스 뿐만 아니라 환원대로부터의 반응로물질의 수율도 영향을 받는다.
본 발명은 미립 금속광석, 특히 철광석 환원용 고온의 CO- 및 H2- 함유 환원 가스를 생산하는 방법 및 상기 방법을 실행하는 설비에 관한 것으로서, 환원가스는 탄소매체, 특히 석탄에 산소의 공급으로 인한 가스화에 의하여 가스화대에 형성된 후, 환원프로세스에 바람직한 환원가스 온도로 냉각된다.
도 1은 본 발명에 따른 설비의 바람직한 실시예의 개략도이다.
본 발명의 목적은 이들 단점 및 곤란함을 회피하며 전술한 종류의 방법 및 상기 방법을 실행하는 설비를 제공하는 것으로서, 상기 방법은 생산될 환원가스를 금속광석의 환원에 바람직한 온도범위, 즉 최소한 부분적으로 환원된 금속광석에 초기용융 및 환원에 바람직한 온도범위, 즉 최소한 부분적으로 환원된 금속광석에 초기용융 및 파울링(fouling)의 경우가 발생할 수 있는 온도 이하로 될 수 있게 한 다. 또한, 가스적재 시스템, 즉 반응로 및 가스이송관, 빌트-인 구조(built-in structures)등의 금속물질 상에 화학적 부식이 방지된다.
전술한 종류의 방법에 있어서, 상기 목적은 환원가스에 H2O 및/또는 CO2를 가 함으로써 - 부두아르드 및 불균일 물-가스 반응과 이에 다른 환원가스 및 금속광석의 가열을 방지하기 위하여 - 환원가스 온도에서 열역학적으로 보다 안정적인 환원가스로 전환되는 것으로 달성된다.
H2O 및/또는 CO2를 선택적으로 가함으로써, 환원제 CO 및 H2의 열역학적으로 조절된 분해가 선택적으로 영향을 받거나 또는 방지된다. 환원가스에 있어서, 농축범위를 조정함으로써 강한 발열성인 부두아르드 및 불균일 물-가스 반응이 억제되어 환원가스의 온도가 상승하는 것을 방해할 수 없는 동시에, 상기 방법에 의하여 환원가스의 산화온도가 조절되며 금속물질 상의 화학적 부식이 억제된다.
환원프로세스에 바람직한 온도로 환원가스의 부두아르드 및 불균일 물-가스
평형이 거의 달성될 때까지 H2O 및/또는 CO2를 가하는 것이 바람직하다.
환원가스는 동종의 냉각가스, 톱가스 및/또는 H2O 및/또는 CO2의 공급으로 냉각할 수 있는 것이 바람직하다.
H2O는 수증기의 공급으로 증가되고, CO2는 CO2-함유가스의 공급으로 증가되는 것이 적합하다.
바람직한 실시예에 있어서, CO2가 환원가스 내에 최소한 부분적으로 공급될 수 있어서 환원프로세스에서 반응된 환원가스, 이른바 톱가스가 환원가스 내에 공급된다. 예를 들어, CO2청정을 거친 다른 CO2-함유가스 또한 채택될 수 있다.
환원가스를 강하게 냉각하기 위하여, 냉각된 동종의 환원가스를, 종래기술에서 알려진 바와 같이, 환원가스에 혼합하고, H2O 및/또는 CO2를 냉각된 환원가스 및/또는 가스화반응로에서 배출되는 고온의 환원가스 내에 가하는 것이 바람직하다.
상기 방법을 실행하는 설비는, 금속광석용 이송관 및 환원가스관을 가지는 최소한 하나의 환원반응로와 탄소매체 및 산소함유가스용 공급관 및 환원가스관을 가지는 가스화반응로를 포함하는 설비로서, CO2소스 및/또는 H2O소스가 환원가스관과 유체연통되는 것을 특징으로 한다.
환원반응로에는 반응된 한원가스가 배출 되는 톱가스배출관이 제공되며, 환원 가스관과 유체연통되는 분기관이 상기 톱가스배출관으로부터 분기되는 것이 바람직 하다 .
다른 바람직한 실시예는 환원가스 재순환관이 환원가스관으로부터, 그러나 가스 흐름방향에서 보아 환원가스 재순환과의 분기점 상류위치, 특히 환원가스관에 제공된 탈분진수단 위치의 상류 위치, 특히 환원가스관에 제공된 탈분진수단 위치의 상류로부터 스크러버 및 컴프레서를 거쳐 환원가스관 내로 다시 연통하고, CO2소스 및/ 또는 H2O소스가 환원가스 재순환관과 연결되는 것을 특징으로 한다. 고정 유동층, 벤츄리 유동층, 순환 유동층 또는 사이클론 캐스케이드를 포함하는 반응로가 환원반응로로서 제공될 수 있다.
본 발명을 도면에 개략적으로 나타낸 예시적인 실시예를 참조하여 상세하게 설명한다.
참조부호는(1)는 유동층 예열반응로로서 구성된 예열반응로를 나타내며, 철광석 및 플럭스를 함유하는 장입물질이 유동층대(2)(예열대) 높이레벨 상에 횡방향으로 연통하는 장입관(3)을 거쳐 상기 예열반응로 내에 장입될수 있다. 유동층 예열반응로(1)의 상측말단에서는, 예열반응로에서 형성되어 통과하는 가스가 가스청정 사이클론(4) 및 벤추리 스크러버와 같은 가스 스크러버(5)가 제공된 가스배출관(6)을 거쳐 배출된다. 배가스는 발열량이 대략 8000 kJ/N㎥인 고품질이기 때문에, 이들 가스는 각종 용도, 예를 들면 전기 생산에 산소를 발생하거나 또는 산소를 발생하지 않고 사용될수 있다.
이송관(7)을 거쳐, 유동층예열반응로(1)에서 예열된 장입물질 모두는 유동층반응로 또는 유동층 캐스케이드로서 또한 구성되며 대부분이 여기에서 완전하게 환원되는 환원반응로(8) 내를 통과한다,.
해면철 이송관(9)(예를 들면. 가스인젝터를 포함하는)을 거쳐, 유동층 환원반응로(8)에 형성된 환원제품이 용융가스화로(10) 내로 통과하고; 보다 정확하게는, 용융가스화로에 제공된 탄소함유층의 높이레벨, 상기 유동층의 위 또는 내부로 투입된다. 용융가스화로는 석탄 및 플럭스용 최소한 하나의 피더(feeder)(11) 및 여러 곳의 높이레벨에 배열된 산소함유가스용 노즐피더(12)를 가진다.
용융가스화로(10) 내부의 용융가스화대 하측에는, 용융선철(13) 및 용융슬래그(14)가 포집되어 하나의 출탕구(15, 16) 각각을 통하여 별개로 배출될 수 있다. 용융가스화로(10)에서는 탄소매체 및 산소함유가스로부터 환원가스가 생산되며, 상기 환원가스는 탄소함유층 위의 정지(靜止)공간에 포집되어 가스관(17)을 거쳐 유동층 환원반응로(8), 이른바 샤프트형이 필수적인 유동층 환원반응로(8)의 가스분포바닥(19)이 형성되어 유동층(18)(환원대)이 제공된 원뿔대형의 폭이 좁은 부분을 거쳐 공급되고, 환원가스는 원형관(20)에 의하여 상기 폭이 좁은 부분의 외주를 거쳐 공급된다.
유동층의 부유물 중에 유지될 수 없는 큰 고체입자는 중력의 영향에 의하여 중앙으로 하향하여 가라앉아서 중앙 고체배츨관(21)을 거쳐 배출된다. 상기 중앙 고체배출관(21)에는 원뿔형바닥(cone bottom)이 제공되며, 원뿔대형 가스분포바닥 (19) 하측에 배열된 원통형 반응로부분(23) 내로 전달하는 반경방향 가스피더(22) 때문에 고정층 흐름이 형성되도록 구성되어 큰 입자에 대하여도 만족스런 환원이 또한 달성될 수 있다.
가스분포바닥(19)이 원뿔대 형상이어서, 공탑속도(superficial velocity)가 높이 함수로서 변경된다. 그 결과, 가스분포바닥(19) 높이에 걸쳐 특정의 입경분포로 조정된다. 가스분포바닥(19)에 노즐을 적합하게 배열함으로써 가스 속도가 외주보다 중앙에서 높은 내부적으로 순환하는 유동층의 형성이 가능하다. 이러한 종류의 유동층 설계는 환원반응로(8) 및 예열반응로(1) 양자 모두에 채택될 수 있다.
용융가스화로(10)에서 배출되는 환원가스 중 일부는 고온 사이클론(25)에서 청정되고 연속하여 연결된 스크러버(26)에서 냉각되며, 재순환관(28)을 통하여 컴프레서(27)를 거쳐 용융가스화로(10)에서 배출되는 환원가스 내로 다시 혼합된다. 고온 사이클론(25)에서 분리된 분진은 가스인젝터(29)를 거쳐 용융가스화로(10) 내로 다시 전달된다. 원형관으로 형성된 가스피더(22)를 거쳐, 고온 사이클론(25)에서 배출되는 아직 냉각되지 않은 환원가스가 환원반응로의 원통형 반응로부분(23)을 통하여 유동층 환원반응로 내를 통과한다.
가스관(30)을 거쳐, 유동층 환원반응로(8)에서 배출된 가스가 환원사이클론(31)에 공급되며, 상기 환원사이클론에서 환원가스에 아직 존재하는 임의의 미립자가 분리 및 완전 환원된다. 이송관(32) 및 가스인젝터(33)를 거쳐, 이들 미립자가 유동층의 대략 상측 말단레벨 상에서 용융가스화로에 장입된다.
가스관(30)을 거쳐, 환원사이클론(8)에서 배출되는 부분적으로 산화된 환원 가스가 유동층 예열반응로(1) 내를 통과하지만, 그 중 일부는 연소되어 산소함유가스를 공급하는 관(35)이 연통하는 이른바 연소체임버(34) 내의 환원가스를 가열한다.
유동층 환원반응로(8)에서부터, 배출나사(36) 및 이송관(37)에 의하여 유동층(18)의 높이레벨 상에서 배출된 완전하게 환원된 장입물질 중 일부는 가스인젝터(33)를 거쳐, 바람직하게는 환원사이클론(31)으로부터 배출되는 미립자와 함께 용융가스화로(10) 유동층의 대략 상측 말단레벨 상으로 투입된다.
배가스배출관(6)의 사이클론(4)에서 분리된 미립물질은 슬루스(sluices)(39)를 가진 이송관(38) - 이 슬루스는 부분적으로 또는 완전하게 환원된 물질용의 다른 이송관(9, 32, 37)에도 제공됨 - 및 환원가스를 유동층 환원반응로(8)에 공급하는 원형관(20)을 거쳐 장입된다.
상세하게 설명하면, 도 1에 따른 설비의 기능은 다음과 같다:
선별해서 건조시켜 준비한 분광석을 공압식 혹은 백컨베이어(bag conveyor) 또는 엘리베이터로 예열반응로(1)에 장입한다. 상기 예열반응로에서 분광석은 유동층대(2)에서 대략 850℃의 온도 및 선택적으로 예비환원된 환원분위기로 인하여, 대략 우스타이트 스테이지(wustite stage)로 예열된다.
상기 예비환원 가동을 위하여, 환원가스는 최소한 25% CO + H2를 포함하여야 충분한 환원파워를 가진다.
다음에, 예열 및 선택적으로 예비환원된 분광석은 - 바람직하게는 중력 때문에 - 환원반응로(8)의 유동레이어 즉 유동층(18) 내로 흐르고, 이 중 대부분의 분광석은 약 850℃의 온도에서 Fe스테이지로 환원된다. 상기 환원 가동을 위하여, 가스는 최소한 68%의 CO + H2를 함유하여야 한다.
환원시간이 오래 걸리는 분광석을 위하여, 추가의 환원사이클론을 가지는 제2(및, 필요한 경우 제3) 유동층 환원반응로를 제1 환원반응로(8)에 대하여 직렬로 제공한다. 분광석은 제2 환원반응로에서 우스타이트 스테이지로 환원되고, 제1 환원반응로(8)에서 Fe스테이지로 환원된다.
도면의 참조부호(40)는 전술한 설비 중 가장 중요한 사이트를 나타내며, 이 사이트에서 CO2소스 및/또는 H2O소스, 즉 CO2- 및/또한 H2O-함유가스용 공급수단이 특히 바람직한 방식으로 연결될 수 있고; 상기 가스의 작용을 후술한다.
공급사이트(40)는 용융가스화로(10)를 환원반응로(8)와 연결하는 관(17) 또는 환원가스 냉각사이클(26, 27, 28) 중 어느 한 곳에 위치되는 것이 적합하다. 공급사이트(40)가 컴프레서(27) 하류위치의 냉각사이클(26, 27, 28)에 위치되는 경우, 예를 들면 컴프레서(27)가 소형으로 구성될 수 있고, 압축 때문에 가열된 가스가 H2O 및/또는 CO2의 공급으로 냉각된다는 것이 장점이다.
본 발명에 따른 측정결과를 하기 예 I∼IV 참조하여 보다 상세하게 설명하며, 예Ⅰ는 종래기술만 단지 나타낸다. 가스분석에 인용된 모든 값은 체적퍼센트이다.
예Ⅰ:
종래기술, 예를 들면 유럽특허 EP-A- 0 594 557에 따라 발생된 환원가스는 하기 표Ⅰ에 따른 분석을 가진다. 환원가스는 온도 1050℃, 압력 4.5바 abs로 용융가스화로(10)에서 배출된다. 철광석을 환원하는데 사용된다.
표 Ⅰ
CO 65%
H230%
CO21%
H2O 1%
CH41%
N22%
환원가스의 온도를 대략 850℃로 하기 위하여, 냉각가스를 환원가스에 혼합해야 한다. 예Ⅰ에 따르면, 온도가 70℃이며, 또한 압력은 4.5바 abs를 나타내는 동종의 냉각가스가 혼합된다. 850℃의 온도를 얻기 위하여 27.8% 냉각가스가 혼합되어야 한다. 이로부터는, 다음과 같은 단점이 야기된다.
- 상당량의 냉각가스가 필요하고, 즉, 이것은 고온의 환원가스 중 상당부분이 배출되어 냉각작용을 거쳐야 하므로 에너지 및 장치면에서 적지 않은 비용이 수반된다.
- CO2및 H2O의 총 함유량이 평형에 대응하지 않고, 즉 냉각가스가 혼합된 후 환원반응로(8)로 전달되는 도중에 각각의 식 2CO ↔ CO2(부두아르드 반응) 및 CO + H2↔ H2O + C(불균일 물-가스 반응)에 따라 강렬한 발열성의 CO- 및 H2- 분해가 일어난다. 따라서, 온도가 상승하게 되어 추가의 냉각가스 공급이 필요할 수 있다. 온도의 상승으로 반응로물질이 응집된다. 또한, 환원가스를 이송하는 금속물질로 제조된 파이프, 빌트-인 요소등에 화학적 부식이 일어난다. 또한, CO 및 H2반응으로, 환원용 가스의 유효량이 감소된다.
예II:
표 Ⅰ에 따른 화학성분을 가진 환원가스에, CO2가 풍부하고 온도가 70℃인 가스를 압력 4.5바 abs로 공급한다. CO2가 풍부한 가스의 분석을 하기 표 II에 나타낸다.
표 II
CO 13%
H22%
CO277%
H2O 5%
CH41%
N22%
예 I에 따른 동종의 냉각가스 12.3% 및 표 II에 따른 CO2가 풍부한 가스 10.7%를 표 Ⅰ에 따른 환원가스에 가함으로써 온도 850℃ 및 압력 4.5바 abs를 가지며 표 III에 나타낸 화학성분을 가지는 환원가스가 생성된다.
표 III
CO 60.5%
H227.5%
CO27.6%
H2O 1.4%
CH41.0%
N22.0%
상기 환원가스는 CO2및 H2O의 총 함유량이 850℃의 평형값에 근접하고, 이로써 CO 및 H2의 분해가 거의 완전하게 방지된다. CO2가 풍부한 가스를 냉각가스 사이클, 예를 들면 도 1에 따른 재순환관(28) 내에 공급한다. 예 Ⅰ에 따른 27.8%의 냉각가스 대신에 12.3%의 냉각가스만 가해야 하기 때문에, 냉각가스 사이클 크기를 실제적으로 축소할 수 있음을 알 수 있다. 예 II에 따르면, 발열량이 낮은 가스, 즉 CO2가 풍부한 가스를 적합한 용도로 사용할 수 있다. 철광석을 이렇게 조절된 환원가스로 환원하는데 있어서, 반응로물질에 대한 과열이 확실하게 방지되며, 환원된 물질이 어려움 없이 용융가스화로(10)내를 통과할 수 있다.
예 III:
이 예에 있어서, 환원반응로(8)에서 배출되어 적합한 청정, 냉각 및 압축을 거친 톱가스를 용융가스화로(10)에서 배출되는 온도 70℃ 및 압력 4.5바 abs의 환원가스에 혼합한다. 톱가스의 화학분석을 하기 표 IV에 나타낸다.
표 IV
CO 42%
H219%
CO234%
H2O 2%
CH41%
N22%
23.3% 톱가스를 환원가스에 혼합하여 온도 850℃ 및 압력 4.5바 abs를 가지면 그 화학분석을 표 Ⅴ에 나타낸 가스혼합물을 형성한다. 또한, CO2및 H2O의 총함유량이 평형에 근접하고, 이로써 부두아르드 및 불균일 물-가스 반응이 거의 완전하게 방지된다.
표 Ⅴ
CO 60.6%
H227.9%
CO27.3%
H2O 1.2%
CH41.0%
N22.0%
예 III에 따르면, 용융가스화로(10)에서 배출되는 환원가스를 냉각하는 가스량은 예 I에 따른 가스량보다 소량이 필요하다. 톱가스는, 톱가스배출관(30)으로부터 적합한 냉각수단 및 컴프레서를 거쳐 관(17)으로 연통하는 분기관(41)을 거쳐 관(17) 또는 (28) 내에 각각 혼합된다. 선택적으로, 공급사이트(40)를 거쳐 혼합된다.
예 IV:
예 IV에 있어서, H2-증기를 동종의 냉각가스에 혼합한다. 용융가스화로(10)에서 배출되는 환원가스 및 냉각가스의 화학성분은 예Ⅰ에 나타낸 화학성분과 동일하다.
수증기(100% H2O)를 온도 250℃ 및 압력 12바 abs로 혼합한다. 18% 냉각가스와 8.5% 수증기를 혼합하는 경우, 온도 850℃ 및 압력 4.5바 abs를 가지는 환원가스가 형성된다. 환원가스의 화학분석을 하기 표 VI에 나타낸다.
표 VI
CO 60.7%
H228.0%
CO20.9%
H2O 7.6%
CH40.9%
N21.9%
또한, 상기 변형에는 냉각가스 사이클을 소형으로 구성할 수 있으며 CO2및 H2O의 함유량이 대략 평형인 장점을 제공한다. 상기 변형예의 추가적인 장점은 환D원제의 양이 거의 변화가 없다는 것이다.

Claims (10)

  1. 미립 금속광석, 특히 철광석을 환원하는 고온의 CO- 및 H2-함유 환원가스를 생산하는 방법에 있어서,
    상기 환원가스는 탄소매체, 특히 석탄에 산소의 공급으로 인한 가스화에 의하여 가스화대에 형성된 후, 환원프로세스에 바람직한 환원가스온도로 냉각되고,
    상기 환원가스에 H2O 및/또는 CO2를 가함으로써 - 부두아르드 및 불균일 물-가스 반응과 이에 따른 환원가스의 가열을 방지하기 위하여 - 환원가스온도에서 열역학적으로 보다 안정적인 환원가스로 전환되는 것을 특징으로 하는 환원가스 생산방법.
  2. 제1항에 있어서, 환원프로세스에 바람직한 온도의 부두아르드 및 불균일 물-가스 평형이 거의 달성될 때까지 H2O 및/또는 CO2를 가하는 것을 특징으로 하는 환원가스 생산방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 환원가스는 H2O 및/또는 CO2의 공급으로 냉각되는 것을 특징으로 하는 환원가스 생산방법.
  4. 제1항, 제2항, 및 제3항 중 어느 한 항에 있어서, H2O는 수증기의 공급으로 증가되는 것을 특징으로 하는 환원가스 생산방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, CO2는 CO2-함유가스의 공급으로 증가되는 것을 특징으로 하는 환원가스 생산방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 환원프로세스에서 반응된 환원가스가 환원가스내에 공급되는 것을 특징으로 하는 환원가스 생산방법.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 냉각된 동종의 환원가스가 상기환원가스에 혼합되며, H2O 및/또는 CO2가 상기 냉각된 환원가스에 가해지는 것을 특징으로 하는 환원가스 생산방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하는 설비에 있어서, 금속광석용 이송관(7) 및 환원가스관(17)을 가지는 최소한 하나의 환원반응로(8)와
    탄소매체 및 산소함유가스용 공급관(11, 12) 및 환원가스관(17)을 가지는 가스화반응로(10)를 포함하고,
    CO2소스 및/또는 H2O소스가 상기 환원가스관(17)과 유체연통되는 것을 특징으로 하는 설비.
  9. 제8항에 있어서, 상기 환원반응로(8)에는 반응된 환원가스가 배출되는 톱가스배출관(6, 30)이 제공되며, 환원가스관(17)과 유체연통되는 분기관(41)이 상기 톱가스배출관으로부터 분기되는 것을 특징으로 하는 설비.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 환원가스 재순환관(28)이 상기 환원가스관(17)으로부터, 그러나 가스 흐름방향에서 보아 상기 환원가스 재순환관(28)의 분기점 상류위치, 특히 상기 환원가스관(17)에 제공된 탈분진수단(25) 위치의 상류로부터 스크러버(26) 및 컴프레서(27)를 거쳐 환원가스관(17) 내로 다시 연통하고, CO2소스 및/또는 H2O소스가 상기 환원가스 재순환관(28)과 연결되는 것을 특징으로 하는 설비.
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