采用固定床反應(yīng)罐還原工藝的HYL流程(HYL-I、HYL-Ⅱ)在海綿鐵工業(yè)總生產(chǎn)能力中占有較大的比例。由于反應(yīng)罐非連續(xù)性的操作方式落后于現(xiàn)代化冶金技術(shù)，該方法正在逐漸被豎爐工藝所取代。如圖4—29所示，HYL流程生產(chǎn)裝置的重點(diǎn)設(shè)備是還原氣系統(tǒng)和反應(yīng)罐組。
HYL流程采用KELLOG蒸汽轉(zhuǎn)化制氣技術(shù)。原料天然氣首先用活性炭脫硫，然后與過量水蒸氣(2倍于實(shí)際需要量)混合?；旌蠚饫棉D(zhuǎn)化爐煙氣余熱預(yù)熱至840℃左右，然后通入轉(zhuǎn)化爐反應(yīng)管，在850lC下進(jìn)行催化裂化反應(yīng)。轉(zhuǎn)化氣中仍含有大量水蒸氣。余熱通過一個換熱器回收，生產(chǎn)水蒸氣。然后經(jīng)洗滌，進(jìn)一步將溫度降低至23℃左右，將過剩水蒸氣冷凝脫除。還原氣成分為：H2 75％，C0 14％，CH4 3％，H20 1％，C02 8％。
圖4—29 HYL流程
反應(yīng)罐組由4個反應(yīng)罐組成。罐頂設(shè)有裝料口，罐底設(shè)有卸料口。裝卸料口均有密封裝置。還原氣人口位于反應(yīng)罐側(cè)上方，出口位于側(cè)下方。因此，還原氣是自上向下通過反應(yīng)罐固定床料柱的。反應(yīng)罐之間有一套復(fù)雜的還原氣管路相連接。
這4個反應(yīng)罐采用交替循環(huán)的方式進(jìn)行工作，其中總有一個處于裝卸料狀態(tài)，稱為裝卸料罐。卸料和裝料工作完成之后，裝卸料罐轉(zhuǎn)變?yōu)楦边€原罐，原副還原罐轉(zhuǎn)變?yōu)橹鬟€原罐，原主還原罐則相應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槔鋮s罐。
冷卻罐的冷卻劑是經(jīng)過洗滌的冷還原氣。還原氣排出冷卻罐后，首先經(jīng)過冷卻脫水。然后進(jìn)入還原氣預(yù)熱器進(jìn)行加熱。還原氣加熱過程分為兩段。第一段采用換熱方式，將溫度提高至約850℃。第二段采用內(nèi)燃方式將溫度進(jìn)一步提高至1000～1050C。高溫還原氣通入主還原罐，將經(jīng)過預(yù)熱和預(yù)還原的礦石還原成海綿鐵。主還原罐尾氣再經(jīng)脫水和加熱(1050～1150℃)通入副還原罐。副還原罐尾氣經(jīng)脫水后作為燃料氣供加熱爐使用。一個還原周期包括裝卸料約為12h，4個階段平均分配。
HYL流程使用塊狀爐料，以球團(tuán)礦和天然塊礦為佳。產(chǎn)品特點(diǎn)是含碳較高，可達(dá)2％以上。