Procédé pour la préparation de fer spongieux par réduction de minerais de fer. Il est. connu que le fer spongieux peut. être préparé à partir des minerais de fer en les trai tant avec des gaz réducteurs. Toutefois, jusqu'à, présent., il n'existait pas encore de mélanges de gaz réducteurs assez bon marché pour une application avantageuse de ce procédé qui est pourtant intéressant. Tous les mélanges de gaz réducteurs ne conviennent pars,
car ils doivent avoir une liante teneur en oxyde (le carbone et une teneur en gaz carbonique infé rieure à quelques pour cent. En raison de la réduction lente des minerais de fer, il faut. un grand excès (environ 20 à 2.5 fois la quantité théorique) de gaz réducteurs, et ceux-ci doi vent être bon marché, si l'on. veut. réaliser un procédé économique.
Par gazéification de matières carbonées en gros grains, avec de l'oxygène ne contenant. pas plus de 1.-2 % d'impuretés, dans des gazogènes à cuve où règne une température telle que les scories fondent et quittent, le ga zogène à l'état liquide, on obtient dans la. par tie du gazogène, où la température est proche de 1000 C, un mélange de gaz dont. la com position est à peu près la suivante:
EMI0001.0031
C02: <SEP> 0- <SEP> 51/o
<tb> C0: <SEP> 70-82%
<tb> 1-12- <SEP> 15-19%
<tb> <B><I><U>N#:</U></I></B> <SEP> 2- <SEP> 3 <SEP> 0/0 Or, un mélange de gaz de cette eomposi- t.ion répond aux exigences que pose la. réduc tion de minerais .de fer: des essais dans ce yens ont conduit. à. de bons résultats. La. présente invention a donc. pour objet lui procédé de préparation de fer spongieux par réduction de minerais d e fer.
Ce procédé est ca ractérisé en ce qu'on gazéfie une matière carbo née en gros grains à. l'aide d'un gaz contenant de l'oxygène, qu'on soutire, en au moins un en droit du gazogène où règne une température de 1000-1400 C, une partie du mélange de gaz formé et qu'on introduit cette partie, sans la. refroidir, dans une chambre où se trouve le minerai à réduire.
La partie du mélange de gaz formé qui reste clans le -azogène est suffisamment. chaude pour être utilisée, par exemple, pour le chauffage préalable de la, matière carbonée dans les parties phis froides du gazogène.
A cet effet, et suivant le genre de matière à ga zéifier, on ne àontirera., pour la réduction, que 20-50 % du mélange de gaz formé.
En applicant le procédé suivant l'inven tion, on .dispose d'un courant continu d'un mé- lan,ge de gaz réducteurs de bonne qualité, et ce mélange n'a. pas besoin d'être chauffé avant la réduction, puisqu'il. a déjà une tempéra ture suffisante.
Si le mélange de gaz réducteurs, soutiré du gazogène, contient des poussières de silice ou e charbon, celles-ci peuvent. être éliminées avant la réduction.
Après la réduction, le mélange de gaz ré siduaires a encore .de la valeur, parce que la teneur en oxyde .de carbone a. peu diminué, la. réduction avant été effectuée avec un grand excès de gaz. On peut l'employer pa.r exemple comme gaz combustible ou pour l'un des usages suivants:
Si la gazéification des matières carbonées est effectuée selon le procédé décrit dans le brevet .d'invention allemand N 573112, le mé lange -de gaz résiduaires susnommé peut être brûlé en entier ou en partie dans une chambre de combustion séparée, reliée au gazogène, pour -chauffer le gaz :contenant de l'oxygène employé pour la gazéification, gaz auquel on peut ajouter de la vapeur d'eau, ou du gaz carbonique, ou les deux.
La chaleur des gaz résiduaires peut aussi être utilisée en les faisant passer à travers des échangeurs de ,chaleur, par exemple, afin de chauffer une des matières premières. En outre, les gaz résiduaires peuvent être ajoutés en entier ou en partie au gaz produit dans le gazogène.
Enfin, les gaz résiduaires peuvent être utilisés comme matière première dans la pré paration d'hydrocarbures synthétiques, de méthanol, etc., après l'élimination de l'acide carbonique qu'ils contiennent..
Process for the preparation of spongy iron by reduction of iron ores. It is. known that spongy iron can. be prepared from iron ores by treating them with reducing gases. However, until now, there have not yet been sufficiently inexpensive reducing gas mixtures for an advantageous application of this process which is nevertheless interesting. Not all reducing gas mixtures are suitable,
because they must have a binder content of oxide (carbon and carbon dioxide content less than a few percent. Due to the slow reduction of iron ores, a large excess (about 20 to 2.5 times the amount is required). theoretical) reducing gases, and these must be inexpensive if an economical process is to be achieved.
By gasification of coarse-grained carbonaceous materials, with oxygen not containing. not more than 1.-2% of impurities, in tank gasifiers where a temperature prevails such that the slag melts and leaves, the gas in the liquid state, one obtains in the. part of the gasifier, where the temperature is close to 1000 C, a mixture of gases including. the com position is roughly the following:
EMI0001.0031
C02: <SEP> 0- <SEP> 51 / o
<tb> C0: <SEP> 70-82%
<tb> 1-12- <SEP> 15-19%
<tb> <B><I><U>N#:</U></I> </B> <SEP> 2- <SEP> 3 <SEP> 0/0 Now, a mixture of gases from this eomposi- t.ion meets the requirements of. reduction of iron ores: tests in this yen have been carried out. at. good results. The present invention therefore has. for object him process of preparation of spongy iron by reduction of iron ores.
This process is characterized in that a coarse-grained carbonaceous material is gasified. using a gas containing oxygen, which is withdrawn, in at least one right from the gasifier where a temperature of 1000-1400 C prevails, part of the gas mixture formed and this part is introduced , without the. to cool, in a chamber where the ore to be reduced is located.
The part of the gas mixture formed which remains in the -azogen is sufficient. hot to be used, for example, for the preheating of the carbonaceous material in the cold phis parts of the gasifier.
For this purpose, and depending on the type of material to be zealized, only 20-50% of the gas mixture formed will be obtained for the reduction.
By applying the process according to the invention, there is provided a direct current of a mixture of reducing gases of good quality, and this mixture does not. no need to be heated before reduction, since. already has sufficient temperature.
If the mixture of reducing gases, withdrawn from the gasifier, contains silica or carbon dust, these may. be eliminated before reduction.
After reduction, the waste gas mixture is still valuable, because the carbon monoxide content has. little decreased, the. reduction before was carried out with a large excess of gas. It can be used, for example, as a fuel gas or for one of the following uses:
If the gasification of the carbonaceous materials is carried out according to the method described in German patent N 573112, the aforementioned waste gas mixture can be burned in whole or in part in a separate combustion chamber connected to the gasifier, for -heating the gas: containing oxygen used for gasification, a gas to which water vapor can be added, or carbon dioxide, or both.
The heat from the waste gases can also be used by passing them through heat exchangers, for example, to heat one of the raw materials. In addition, the waste gases can be added in whole or in part to the gas produced in the gasifier.
Finally, the waste gases can be used as a raw material in the preparation of synthetic hydrocarbons, methanol, etc., after the removal of the carbonic acid they contain.