JP2000510535A - 微粉鉄鉱石の予備還元用の二段階二連単一流動床型予備還元装置及びそのための方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 二段階二連単一流動床型微粉鉄鉱石用還元装置、及びそのための方法を開示する。微粉鉄鉱石の流動化が安定化されることにより、還元度及びガス利用が改善され、鉄鉱石の水簸ロスが最小限にされる。前記装置は、広い粒径分布を有する微粉鉄鉱石を充填ホッパ(100)から充填した後、それらのうち粗い鉄鉱石粒子/中程度の鉄鉱石粒子のみに対して気泡/乱流流動化により１回目の予備還元を行い、微粉鉄鉱石粒子を飛散させるための第１の流動床炉(110)を含む。第２の流動床炉(120)は、第１の流動床炉(110)から飛ばされてきた微粉鉄鉱石粒子に対して気泡流動化により１回目の予備還元を行い、第３の流動床炉(130)は、第1(110)及び第2(120)の流動床炉から排出された１回目の予備還元を受けた後の鉄鉱石に対して２回目の予備還元を行う。第１のサイクロン(124)は、第２の流動床炉(120)から排出された排気ガスから極めて微細な鉄鉱石粒子を捕獲して第２の流動床炉(120)に循環させて戻す。第２のサイクロン(134)は、第３の流動床炉(130)から排出された排気ガスから極めて微細な鉄鉱石粒子を捕獲して第３の流動床炉(130)に循環させて戻す。ガス改質系(140)は、第１のサイクロン(124)の排気ガスの一部を改質して改質ガスを第1(110)及び第2(120)の流動床炉に循環させる。

Description

【発明の詳細な説明】 微粉鉄鉱石の子備還元用の二段階二連単一流動床型子備還元装置及びそのための 方法発明の分野 本発明は、溶融還元製鉄法において、微粉鉄鉱石を子備還元して溶融鉄を生産 するための流動床型予備還元炉、及び予備還元法に関する。より具体的には、本 発明は、広い粒径分布を有する微粉鉄鉱石の還元の間の微細粒子の水簸ロスを最 小限にすることができる、二段階二連単一流動床型子備還元炉及び微粉鉄鉱石を 予備還元するための方法に関する。発明の背景 現在の溶融鉄生産ラインにおいては、高炉製鉄法が主流となっている。また最 近、ペレット鉱及び塊鉱を使用したシャフト型還元炉による溶融還元製鉄法が溶 融鉄を生産するために商用化されている。しかし上記の２つの方法は、塊状の原 材料のみしか使用できないという制限がある。 高炉製鉄法においては、コークス(石炭から製造される)、微粉鉄鉱石及びフラ ックスを混合することにより製造された焼結鉱が使用され、それにより溶融鉄が 生産される。この方法においては、原材料の前処理のための設備を備えなければ ならず、そしてこの点に関して環境汚染の問題が重大となっている。従ってこの 問題に関して環境に関する規制が課されている。 一方、シャフト型溶融還元製鉄法においては、ペレット鉱及び／または塊状鉱 を使用して溶融鉄を生産する。従って、高炉製鉄法またはシャフト型溶融還元製 鉄法においては、微粉鉄鉱石を直接使用することはできず、前処理を実施しなけ ればならない。そこで流動床型溶融還元製鉄法が安価で豊富な微粉鉄鉱石を直接 使用することができることから既存の高炉製鉄法を代替する手段として注目を集 めている。さらにこの方法は、原材料の前処理のための設備を不要とすることに より投資コストと環境汚染を低減することができる。そのため、流動床型溶融還 元製鉄法の研究が活発に行われている。 溶融還元製鉄法は、子備還元段階と最終還元段階に分けられる。子備還元段 階では、原鉱を固形状に還元し、最終還元段階では予備還元した鉄を溶融炉に入 れ、最終的に還元された銑鉄を生産する。一般に、予備還元段階は移動床型と流 動床型に分類される。流動床型溶融還元製鉄法は還元ガスにより還元炉内で原料 鉄鉱石を予備還元するので、微粉鉄鉱石の場合、流動床型が有利であることが知 られている。すなわち、流動床型溶融還元製鉄法は、透過性とガス利用において 効率的である。 図１は慣用の流動床型子備還元装置を示すものであり、これは韓国特許第8100 2号に開示されているものである。 図に示すように、流動床型予備還元装置は、上方に設置された第１の予備還元 炉10、下方に設置された二連型の第２及び第３の予備還元炉20及び30、サイクロ ン40、50及び60、及び循環パイプ15、24、41、51及び61を含む。第１の予備還元 炉10においては、充填ホッパ70から充填された微粉原鉱が第３のサイクロン60の 排気ガスにより気泡流動化される。そして微粉鉄鉱石は乾燥及び予備加熱段階を 経て第２の循環パイプ15を介して第２の予備還元炉20に供給される。第２の予備 還元炉20内において、第１の予備還元炉の１回目の予備還元を受けた鉄鉱石のう ち中程度及び微細な鉄鉱石粒子が第３の予備還元炉30に飛ばされ、粗い鉄鉱石粒 子のみが２回目の気泡/乱流流動化を受け、２回目の予備還元を受ける。第３の 予備還元炉30においては、第２の予備還元炉20から第４の循環パイプ24を通って 飛来した１回目の予備還元を受けた中程度/微粉の鉄鉱石が高速流動化され、２ 回目の還元を受ける。第１の子備還元炉から飛ばされた微粉鉄鉱石粒子は第１の サイクロン40により回収され、第１の循環パイプ41を介して第２の予備還元炉に 循環される。第３の予備還元炉から飛ばされた微粉鉄鉱石粒子は第２のサイクロ ン50により回収され、第５の循環パイプ51を介して一部は第３の予備還元炉に循 環され、一部は第５の出口52に排出される。第２のサイクロンに捕獲されなかっ た微粉鉄鉱石は第３のサイクロン60により回収され、第３の循環パイプ61(第１ の循環パイプに連結されている)を介して第２の予備還元炉に循環される。第２ 及び第３の予備還元炉で２回目の予備還元を受けた鉄鉱石はそれそれ第３の出口 23及び第４の出口33を通して排出される。 図１において、参照番号12、22及び32はガス分配器を示し、11,,21及び31はガ ス導入部を示す。 しかし、図１の従来の流動床型予備還元炉においては、第１のサイクロン40に より捕獲されなかった微粉鉄鉱石がガス排出孔42から排出され、その結果、鉄鉱 石の水簸ロスが非常に大きくなる。 特に、鉄鉱石の予備還元の間、多くは還元の初期段階において粉末化現象が起 こる。従って、第１の予備還元炉10による１回目の予備還元の間に鉄鉱石が粉末 化された後、及び流動化による機械的粉末化の後に多量の微粉鉄鉱石が散乱する ことになる。従って、第１のサイクロンが過負荷となり、そのため排気ガスから の鉄鉱石の分離が妨げられ、多量の微粉鉄鉱石が排気ガスとともに排出され、ロ スを増加させてしまう。発明の概要 本発明は、上記の従来の技術の欠点を克服することを意図する。上記の従来の 技術の欠点を克服するため、本発明者らは長期にわたって研究及び調査し、その 研究及び調査に基づき、本発明の装置を提案するに至った。 従って本発明の目的は、二段階二連単一流動床型微粉鉄鉱石予備還元装置、及 びそのための方法を提供し、微粉鉄鉱石の流動化を安定化して還元度及びガス利 用を改善し、鉄鉱石の水簸ロスを最小限にすることである。 上記の目的の達成において、本発明の微粉鉄鉱石の予備還元用の二段階流動床 型予備還元装置は、広い粒径分布を有する微粉鉄鉱石を充填ホッパから充填した 後、それらのうち粗い鉄鉱石粒子/中程度の鉄鉱石粒子のみに対して気泡/乱流流 動化により１回目の予備還元を行い、微粉鉄鉱石粒子を飛散させるための第１の 流動床炉；第１の流動床炉から飛ばされてきた微粉鉄鉱石粒子に対して気泡流動 化により１回目の予備還元を行うための第２の流動床炉；第１及び第２の流動床 炉から排出された１回目の予備還元を受けた後の鉄鉱石に対して２回目の予備還 元を行うための第３の流動床炉；第２の流動床炉から排出された排気ガスから極 めて微細な鉄鉱石粒子を捕獲して第２の流動床炉に循環させて戻すための第１の サイクロン；第３の流動床炉から排出された排気ガスから 極めて微細な鉄鉱石粒子を捕獲して第３の流動床炉に循環させて戻すための第２ のサイクロン；及び第１のサイクロンの排気ガスの一部を改質して改質ガスを第 １及び第２の流動床炉に循環させるためのガス改質系を含む。 二段階流動床型予備還元装置を使用する前記微粉鉄鉱石の予備還元方法におい ては、第１の流動床炉110中のガス速度は、該炉中に滞留する鉄鉱石の最小流動 化速度の1.2〜3.5倍とする。さらに、第２及び第３の流動床炉120及び130中のガ ス速度は、該炉中に滞留する鉄鉱石の最小流動化速度の1.2〜2.5倍とする。図面の簡単な説明 上記本発明の目的及び利点は、添付の図面を参照して本発明の好ましい態様を 詳細に記載することによりさらに明らかになるであろう。添付の図面は以下の通 りである。 図１は、微粉鉄鉱石を予備還元するための従来の流動床型予備還元装置を示す 。 図２は、微粉鉄鉱石を予備還元するための本発明の二段階流動床型予備還元装 置を示す。好ましい態様の詳細な説明 図２に示すように、本発明の微粉鉄鉱石を予備還元するための二段階流動床型 予備還元装置は、広い粒径分布を有する微粉鉄鉱石を第１の充填パイプ101を介 して充填ホッパ100から充填した後、それらのうち粗い鉄鉱石粒子/中程度の鉄鉱 石粒子のみに対して気泡または乱流流動化により１回目の予備還元を行い、微粉 鉄鉱石粒子を飛散させるための第１の流動床炉110；第１の流動床炉110から飛ば されてきた微粉鉄鉱石粒子に対して気泡流動化により１回目の予備還元を行うた めの第２の流動床炉120;第１及び第２の流動床炉110及び120から排出された１回 目の子備還元を受けた後の鉄鉱石に対して２回目の子備還元を行うための第３の 流動床炉130；第２の流動床炉120から排出された排気ガスから極めて微細な鉄鉱 石粒子を捕獲して第２の流動床炉120に循環させて 戻すための第１のサイクロン124；第３の流動床炉130から排出された排気ガスか ら極めて微細な鉄鉱石粒子を捕獲して第３の流動床炉130に循環させて戻すため の第２のサイクロン134；及び第１のサイクロン124の排気ガスの一部を改質して 改質ガスを第１及び第２の流動床炉110及び120に循環させるためのガス改質系を 含む。 第１の流動床炉110は円筒形で、第１のガス分配器113がその下部内に配置され ている。第１の還元ガス供給パイプ114が第１の流動床炉110の下端部に連結され ており、これは第３の流動床炉130の排気ガスを供給して該ガスを還元ガスとし て使用するためのものである。 さらに、第１の充填パイプ101が第１の流動床炉110の側壁に連結されており、 これは微粉鉄鉱石及び石灰岩のようなフラックスを充填ホッパ100から供給する ためのものである。さらに、第１の排出パイブ112が炉110の側壁に連結されてお り、これは予備還元された中程度の鉄鉱石粒子/粗い鉄鉱石粒子を排出するため のものである。さらに、第１の循環パイプ111が炉110の同じ側壁に連結されてお り、これは予備還元された微粉鉄鉱石粒子を排出/循環させるためのものである 。 第２の流動床炉120は拡径部120a、テーパ部120b及び細径部120cからなる。 細径部130cの下部内に、第２のガス分配器123が配置されている。第２の還元 ガス供給パイプ127が第２の流動床炉120の下端部に連結されており、これは第３ の流動床炉130の排気ガスを供給して該ガスを還元ガスとして使用するためのも のである。 さらに、第１の循環パイプ111が第２の炉120の細径部120cの側壁に連結されて おり、これは第１の流動床炉から排出された微粉鉱を供給し、第１のサイクロン 124から微粉鉄鉱石粒子を供給するためのものである。さらに第２の排出パイプ1 22が細径部120cの側壁に連結されており、これは子備還元された微粉鉄鉱石を排 出するためのものである。 拡径部120aは第１の排気ガス排出パイプ121を介して第１のサイクロン124に連 結されている。 第２の循環パイプ126が第１のサイクロン124の下端部に連結されており、 これは微粉鉄鉱石粒子を第２の流動床炉120に循環させて戻すためのものである 。さらに第２の排気ガス排出パイプ125が第１のサイクロン124の上端部に連結さ れている。 さらに、第２の循環パイプ126が第１の循環パイプ111に連結されている。 第３の流動床炉130は、拡径部130a、テーパ部130b及び細径部130cを含む。 細径部130cの下部内に、第３のガス分配器133が配置されている。さらに第３ の還元ガス供給パイプ137が第３の流動床炉130の下端部に連結されており、これ は還元ガスを供給するためのものである。 さらに、第２の充填パイプ132が細径部130cの側壁に連結されており、これは 第１及び第２の流動床炉110及び120からの１回目の予備還元を受けた鉄鉱石を供 給するためのものであり、一方還元鉄排出パイプ138が同じ側壁に連結されてお り、これは最終的に還元された鉄を排出するためのものである。 第２の排出パイプ132は、第１の流動床炉110の第１の排出パイプ112及び第２ の流動床炉120の第２の排出パイプ122の双方に連通している。 拡径部130aは第３の排気ガス排出パイプ131を介して第２のサイクロン134に連 結されている。 第３の循環パイプ136が第２のサイクロン134の下端部に連結されており、これ は微粉鉄鉱石粒子を循環させて第３の流動床炉130に戻すためのものである。第 ４の排気ガス排出パイプ135が第２のサイクロン134の上端部に連結されており、 これは微粉鉄鉱石粒子から分離された後のガスを排出するためのものである。第 ４の排気ガス排出パイプ135は、第１の流動床炉110の第１のガス供給パイプ114 及び第２の流動床炉120の第２のガス供給パイプ127の双方に連通している。 さらに、ガス改質系140は、改質ガス供給パイプ142を介して第４の排気ガス排 出パイプ135と連通しており、排気ガス循環パイプ141を介して第２の排気ガスパ イプ125に連通している。 第１の流動床炉110はその内径の10〜20倍の高さを有していることが好ましい 。その理由は以下の通りである。すなわち、その高さがその内径の10倍より小さ いと、該炉内での鉄鉱石の流動化が円滑に実施できず、中程度の鉄鉱石粒 子/粗い鉄鉱石粒子でも飛ぼされて第２の流動床炉に送られてしまう。一方、そ の高さがその内径の20倍よりも大きいと、微粉鉄鉱石粒子の飛行が効率よく行え ない。 また、第２及び第３の流動床炉120及び130の細径部120c及び130cの内径は、テ ーパ部120b及び130bの下端部の内径と正確に同じである。拡径部120a及び130aの 内径はテーパ部120b及び130bの上端部の内径と正確に同じである。 拡径部120a及び130aの内径は好ましくは細径部の内径の1.5〜2.0倍とし、微粉 鉄鉱石の水簸ロスを低下させつつ炉内のガス速度を減少させることができるよう にする。 第２及び第３の流動床炉120及び130の全体の高さは、好ましくは細径部の内径 の15〜25倍とし、十分な流動化空間が確保され、微粉鉄鉱石の水簸ロスを低下さ せることができるようにされる。細径部120c及び130cの高さは、好ましくは拡径 部120a及び130aの高さの1.0〜1.5倍とする。 以下に前記二段階流動床予備還元装置を使用した微粉鉄鉱石の予備還元方法を 記載する。 微粉鉄鉱石を、第１の充填パイプ101を介して充填ホッパ100から第１の流動床 炉110に充填する。この微粉鉄鉱石のうち、微粉鉄鉱石粒子は飛ばされ、中程度 の鉄鉱石粒子/粗い鉄鉱石粒子は、第１のガス供給パイプ114を介して導入され、 第１のガス分配器113を通過したガスの作用により第１の流動床炉110内で気泡/ 乱流流動化される。 第１の流動床炉110中のガス速度は、該炉中に滞留する鉄鉱石の最小流動化速 度の1.2〜3.5倍とし、中程度の鉄鉱石粒子/粗い鉄鉱石粒子が効率的に分離され 、流動化され得るようにする。 微粉鉄鉱石粒子(第１の流動床炉110から飛ばされて第１の循環パイプ111を介 して第２の流動床炉120に充填されるもの)は第２のガス供給パイプ127からの還 元ガス、及び第１の流動床炉110からのガス(鉄鉱石を負荷されている)により気 泡流動化される。すなわち、これらの微粉鉄鉱石粒子は１回目の予備還元を受け る。第２の流動床炉120からの排気ガスとともに飛ばされた極めて微細な鉄鉱石 粒子は、第１のサイクロン124によりガスから分離され、第２の 循環パイプ126及び第１の循環パイプ111を介して循環され、第２の流動床炉120 に戻る。 一方、第１のサイクロン124により鉄鉱石より分離された排気ガスの大部分は 排気ガス排出パイプ125を介して排出される。そのいくらかの部分は排気ガス循 環パイプ141を介してガス改質系140に循環され改質される。改質の後、ガスは改 質ガス供給パイプ142を介して第１及び第２の流動床炉110及び120に供給される 。 第１及び第２の流動床炉110及び120により１回目の子備還元を受けた鉄鉱石は 、第１及び第２の排出パイプ112及び122を介して排出された後、合わせられる。 そして、その混合鉄鉱石は第２の充填パイプ132を介して第３の流動床炉130に充 填され、気泡流動化され、第３のガス供給パイプ137を介して導入された還元ガ スにより２回目の予備還元を受ける。 第２及び第３の流動床炉120及び130中のガス速度は、該炉中に滞留する鉄鉱石 の最小流動化速度の1.2〜2.5倍とすることが好ましい。 第３の流動床炉130からの排気ガスに負荷されて飛ばされた極めて微細な鉄鉱 石粒子は第２のサイクロン134によりガスから分離され、第３の循環パイプ136を 介して循環されて第３の流動床炉に戻る。分離された排気ガスは第４の排気ガス 排出パイプ135を介して第１及び第２の流動床炉110及び120に供給され、還元及 び流動化ガスとして使用される。 一方、第３の流動床炉130により２回目の予備還元を受けた鉄鉱石は、排出パ イプ138を介して最終的に排出され、溶融炉中に充填されて溶融鉄に形成される 。 以下、本発明を実際の具体例に基づいて説明する。 〈実施例〉 図２の還元装置を使用し、表１に示す流動床炉の寸法を使用した。化学組成及 び粒径分布は表２及び３に示し、表４及び５の条件を使用して還元実験を行った 。 還元実験は上記表の条件で行った。それにより還元鉄はホッパからの第１の流 動床炉への鉄鉱石の充填後60分で排出されたことが判った。平均還元度は88〜92 %であり、粒径にかかわらず均一な還元が得られた。平均ガス利用率は30〜32%で あり、ガス消費率は1250〜1350であり、飛行率は5〜7%であった。 このように良好な結果が得られた。 上記のように本発明によれば、従来の二段階単一二連流動床型予備還元装置と 比較して、広い粒径分布を有する微粉鉄鉱石を、より少ない水簸ロスでより効率 的に還元することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 フォエスト−アルピーネ インドゥストリ ーアンラーゲンバオ ゲーエムベーハー オーストリア、アー―4031 リンツ、ター ムストラッセ 44 (72)発明者 チョイ、ナグ ジョーン 大韓民国、790―330、キョンサンブック― ド、ポーハング―シ、ナン―ク、ヒョジャ ―ドン、サン 32 リサーチ インスティ チュート オブ インダストリアル サイ エンス アンド テクノロジー内 (72)発明者 ジョン、サン クワン 大韓民国、790―330、キョンサンブック― ド、ポーハング―シ、ナン―ク、ヒョジャ ―ドン、サン 32 リサーチ インスティ チュート オブ インダストリアル サイ エンス アンド テクノロジー内 (72)発明者 ジュン、ウー チャン 大韓民国、790―330、キョンサンブック― ド、ポーハング―シ、ナン―ク、ヒョジャ ―ドン、サン 32 リサーチ インスティ チュート オブ インダストリアル サイ エンス アンド テクノロジー内 (72)発明者 カン、ヘウン ウォン 大韓民国、790―330、キョンサンブック― ド、ポーハング―シ、ナン―ク、ヒョジャ ―ドン、サン 32 リサーチ インスティ チュート オブ インダストリアル サイ エンス アンド テクノロジー内 【要約の続き】 させて戻す。ガス改質系(140)は、第１のサイクロン(12 4)の排気ガスの一部を改質して改質ガスを第1(110)及び 第2(120)の流動床炉に循環させる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. 広い粒径分布を有する微粉鉄鉱石を予備還元するための二段階流動床型予 備還元装置であって、 広い粒径分布を有する微粉鉄鉱石を第１の充填パイプ101を介して充填ホッパ1 00から充填した後、それらのうち粗い鉄鉱石粒子/中程度の鉄鉱石粒子のみに対 して気泡/乱流流動化により１回目の子備還元を行い、微粉鉄鉱石粒子を飛散さ せるための第１の流動床炉110； 前記第１の流動床炉110から飛ばされてきた微粉鉄鉱石粒子に対して気泡流動 化により１回目の予備還元を行うための第２の流動床炉120； 前記第１及び第２の流動床炉110及び120から排出された１回目の子備還元を受 けた後の鉄鉱石に対して２回目の予備還元を行うための第３の流動床炉130； 前記第２の流動床炉120から排出された排気ガスから極めて微細な鉄鉱石粒子 を捕獲して第２の流動床炉120に循環させて戻すための第１のサイクロン124； 前記第３の流動床炉130から排出された排気ガスから極めて微細な鉄鉱石粒子 を捕獲して第３の流動床炉130に循環させて戻すための第２のサイクロン134； 前記第１のサイクロン124の排気ガスの一部を改質して改質ガスを前記第１及 び第２の流動床炉110及び120に循環させるためのガス改質系140を含み、 前記第１の流動床炉110は円筒形で；第１のガス分配器113がその下部内に配置 されており；前記第３の流動床炉130の排気ガスを供給して該ガスを還元ガスと して使用するための第１の還元ガス供給パイプ114が前記第１の流動床炉110の下 端部に連結されており；微粉鉄鉱石及び石灰岩のようなフラックスを前記充填ホ ッパ100から供給するための第１の充填パイプ101が前記第１の流動床炉110の側 壁に連結されており；予備還元された中程度の鉄鉱石粒子/粗い鉄鉱石粒子を排 出するための第１の排出パイプ112が前記第１の炉110の側壁に連結されており； 予備還元された微粉鉄鉱石を循環させるための第１の 循環パイプ111が前記第１の炉110の同じ側壁に連結されており； 前記第2の流動床炉120は拡径部120a、テーパ部120b及び細径部120cからなり； 前記細径部120cの下部内に第２のガス分配器123が配置されており；前記第３の 流動床炉130の排気ガスを供給して該ガスを還元ガスとして使用するための第２ の還元ガス供給パイプ127が前記第２の流動床炉120の下端部に連結されており； 前記第１の流動床炉から排出された微粉鉄鉱石を供給し、前記第１のサイクロン 124からの微粉鉄鉱石粒子を供給するための前記第１の循環パイプ111が前記第２ の炉120の前記細径部120cの側壁に連結されており；予備還元された微粉鉄鉱石 を排出するための第２の排出パイプ122が前記細径部120cの側壁に連結されてお り；前記拡径部120aが第１の排気ガス排出パイプ121を介して前記第１のサイク ロン124に連結されているものであり； 微粉鉄鉱石を前記第２の流動床炉120に循環させて戻すための第２の循環パイ プ126が前記第１のサイクロン124の下端部に連結されており；第２の排気ガス排 出パイプ125が前記第１のサイクロン124の上端部に連結されており；前記第２の 循環パイプ126が前記第１の循環パイプ111に連結されているものであり； 前記第３の流動床炉130は、拡径部130a、テーパ部130b及び細径部130cを含み ；前記細径部130cの下部内に、第３のガス分配器133が配置されており；還元ガ スを供給するための第３の還元ガス供給パイプ137が前記第３の流動床炉130の下 端部に連結されており；前記第１及び第２の流動床炉110及び120からの１回目の 予備還元を受けた鉄鉱石を供給するための第２の充填パイプ132が前記細径部130 cの側壁に連結されており；最終的に還元された鉄を排出するための還元鉄排出 パイプ138が同じ側壁に連結されており；前記第２の排出パイプ132は、前記第１ の流動床炉110の前記第１の排出パイプ112及び前記第２の流動床炉120の前記第 ２の排出パイプ122の双方に連通しており；前記拡径部130aが第３の排気ガス排 出パイプ131を介して前記第２のサイクロン134に連結されているものであり； 微粉鉄鉱石を前記第３の流動床炉130に循環させて戻すための第３の循環パイ プ136が前記第２のサイクロン134の下端部に連結されており；微粉鉄鉱石 から分離された後のガスを排出するための第４の排気ガス排出パイプ135が前記 第２のサイクロン134の上端部に連結されており；前記第４の排気ガス排出パイ プ135は、前記第１の流動床炉110の前記第１のガス供給パイプ114及び前記第２ の流動床炉120の第２のガス供給パイプ127の双方に連通しており； 前記ガス改質系140が、改質ガス供給パイプ142を介して前記第４の排気ガス排 出パイプ135と連通しており、排気ガス排出パイプ141を介して前記第２の排気ガ ス排出パイプ125に連通している、前記二段階流動床型予備還元装置。 2. 前記第１の流動床炉110がその内径の10〜20倍の高さを有している請求項 １に記載の二段階流動床型予備還元装置。 3. 前記第２及び第３の流動床炉120及び130の前記細径部120c及び130cの内径 が、前記テーパ部120b及び130bの下端部の内径と正確に同じであり；前記第２及 び第３の流動床炉120及び130の前記拡径部120a及び130aの内径が前記テーパ部12 0b及び130bの上端部の内径と正確に同じであり；前記拡径部120a及び130aの内径 が前記細径部の内径の1.5〜2.0倍であり；前記第２及び第３の流動床炉120及び1 30の全体の高さが前記細径部の内径の15〜25倍であり；前記細径部120c及び130c の高さが前記拡径部120a及び130aの高さの1.0〜1.5倍である請求項1または2に記 載の二段階流動床型予備還元装置。 4. 請求項１に記載の二段階流動床予備還元装置を使用した広い粒径分布を有 する微粉鉄鉱石の子備還元方法であって、 第１の流動床型炉110中のガス速度を、該炉中に滞留する鉄鉱石の最小流動化 速度の1.2〜3.5倍とし； 第２及び第３の流動床炉120及び130中のガス速度を、該炉中に滞留する鉄鉱石 の最小流動化速度の1.2〜3.5倍とすることを特徴とする前記方法。 5. 前記第１の流動床型炉110が、その内径の10〜20倍の高さを有する請求項 ４に記載の方法。 6. 前記第２及び第３の流動床炉120及び130の細径部120c及び130cの内径が、 テーパ部120b及び130bの下端部の内径と正確に同じであり；前記第２及び第３の 流動床炉の拡径部120a及び130aの内径が前記テーパ部120b及び130bの上端部の内 径と正確に同じであり；前記拡径部120a及び130aの内径が前記細径部の内径の1. 5〜2.0倍であり；前記第２及び第３の流動床炉120及び130の全体の高さが、前記 細径部の内径の15〜25倍であり；前記細径部120c及び130cの高さが前記拡径部12 0a及び130aの高さの1.0〜1.5倍である請求項４に記載の方法。