DE206808C

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Publication number: DE206808C
Application number: DENDAT206808D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

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PATENTSCHRIFT

- M 206808 -. KLASSE 40 c. GRUPPE

Zusatz zum Patente 198221 vom 26. Oktober 1906.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. Oktober 1906 ab. Längste Dauer: 25. Oktober 1921.

Gegenstand des Patents 198221 ist ein Verfahren zur elektrischen Reduktion oxydischer Erze 0. dgl., bei welchem das zu reduzierende Erz und die Kohle senkrechte, miteinander in Berührung befindliche, aber nicht gemischte Säulen bilden und die Reduktionswirkung mit Hilfe von quer durch die unteren Teile der Erz- und Kohlensäulen strömenden reduzierenden Gasen verstärkt wird. Bei diesem Verfahren werden in dem Maße, wie die Reduktion fortläuft, brennbare Gase gebildet, welche den Gasdruck im Ofen bald wachsen lassen würden, wenn sie nicht aus dem Zirkulationssystem entfernt würden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sollen diese Gase derart ausgenutzt werden, daß sie in dem Maße, wie sie gebildet werden, dem Kreislauf in Form eines brennbaren Gemisches von Kohlenoxyd und Kohlensäure durch die Erzsäulen hindurch entzogen und ohne Aufspeicherung sofort in diesen letzteren durch oberhalb der Reduktionszone zugeführte Luft verbrannt werden. '

Es ist zwar schon in Vorschlag gebracht worden, oxydische Erze auf elektrischem Wege derart zu reduzieren, daß das Erz und die Kohle getrennte Säulen bilden und die bei der Reduktion gebildeten Gase in der Erzsäule zwecks Vorwärmung dieser letzteren verbrannt werden, wobei jedoch keine die Reduktion beschleunigende Gaszirkulation verwendet wurde. Es ist ferner bekannt, oxydische Erze ohne elektrische Erhitzung derart zu reduzieren, daß das Erz und die Kohle getrennte Säulen bilden und reduzierende Gase durch die genannten Säulen geleitet werden, wobei die bei der Reduktion gebildeten Gase zunächst aufgespeichert werden, um später, nachdem der Gasdruck bis auf eine gewisse Höhe gestiegen, zu Heizzwecken benutzt zu werden.

Diesem letzteren Verfahren gegenüber bietet die vorliegende Erfindung den Vorteil, daß die zirkulierenden Gase einen im wesentlichen gleichbleibenden Druck und unveränderte Zusammensetzung beibehalten, wodurch die kontinuierliche Durchführung des Reduktionsprozesses gesichert wird; außerdem wird in thermischer Hinsicht der Vorteil erreicht, daß die abziehenden Gase zu einem beträchtlichen Teil aus Kohlensäure bestehen, während bei dem oben erwähnten Verfahren mit Gasverbrennung, aber ohne Gaszirkulation die abziehen-

den Gase hauptsächlich aus Kohlenoxyd bestehen und daher eine zur Vorwärmung des Erzes allzu hohe Verbrennungswärme besitzen. Auf der Zeichnung ist eine zur Ausführung des vorliegenden Verfahrens dienende Ofenanlage schematisch dargestellt. Fig. ι zeigt den Ofen teils im Schnitt, teils in Seitenansicht. Fig. 2 zeigt einen Grundriß mit teilweisem Schnitt nach Linie II-II in Fig. i.

ίο Der in der Zeichnung dargestellte Ofen besitzt drei Schächte i, 2, 3, von denen die Schächte 1 und 3 mit Erz o. dgl. beschickt werden, während der Schacht 2 mit Kohle gefüllt wird. Der untere Teil der Kohlensäule ist wie in dem Hauptpatent in einen elektrischen Stromkreis eingeschaltet, dessen Elektroden a, b durch die Wände des Schachtes 2 hindurchgehen. Unten bilden die drei Schächte einen zusammenhängenden Reduktions- oder Schmelz-

ao raum, der in ein von den auf beiden Seiten des Reduktionsraumes vorgesehenen Regeneratoren 4, 5 und einer zwischen deren äußeren Enden angeordneten Leitung 6 gebildetes Zirkulationssystem eingeschaltet ist. In die Leitung 6 ist ein Gebläse oder ein sonst geeigneter Zirkulationsapparat eingebaut, um die im System befindlichen Gase in der einen oder anderen Richtung bewegen zu können. Bei Beginn des Betriebes bestehen diese Gase zum wesentlichsten Teil aus Kohlenoxyd, das beim Durchströmen durch die Kohlenschicht auf hohe Temperatur erhitzt wird, um dann beim Strömen durch die in der Strömungsrichtung folgende Erzschicht o. dgl. reduzierend zu wirken und dabei selbst in Kohlensäure überzugehen, die beim nächsten Durchströmen durch die Kohlenschicht wieder in Kohlenoxyd umgesetzt wird. Bei dieser Reduktion wird ein Überschuß von Gasen entsprechend einem Molekül Kohlenoxyd auf jedes durch Reduktion der Kohlensäure frei gewordene Atom Sauerstoff gebildet; um eine Drucksteigerung im Ofen zu vermeiden, wird nun während des Verlaufes des Prozesses ein entsprechender Teil des Gases kontinuierlich aus dem System abgeleitet. Das geschieht nach vorliegender Erfindung in der Weise, daß der Gasüberschuß als ein brennbares Gemisch von Kohlenoxyd und Kohlensäure durch die das Erz enthaltenden Schächte 1 und 3 emporsteigt, wobei gleichzeitig Luft in diese Schächte eingelassen wird, welche eine Verbrennung des, abziehenden Gases in den Erzschichten über der Reduktionszone bewirkt.

Zu diesem Zwecke sind in den Seitenwänden der Schächte 1 und 3 Kanäle 7, 8 und 9, 10 vorhanden, welche durch eine Anzahl öffnungen 14 bzw. 15 in die Schächte 1 und 3 münden und nach außen mit einer das Gebläse 17 zwecks Einführung von Luft in die Schächte enthaltenden Leitung 10 in Verbindung stehen. Um zu verhindern, daß ein Teil der eingeführten Luft zu dem an der Zirkulation teilnehmenden Gase dringt, was eine nicht beabsichtigte Verbrennung eines Teiles der Beschickungskohle zur Folge haben würde, wird die Verbrennung des Gasüberschusses zweckmäßig abwechselnd im einen und im anderen der beiden Erzschächte vorgenommen. Zu diesem Zweck sind in den Abzweigungen des Rohres 16 zu den Kanälen 7, 8, 9, 10 Ventile 18, 19, 20, 21 angeordnet, während in den Ablaßrohren 22 und 23 gleichfalls Ventile 24 bzw. 25 vorgesehen sind. Diese Ventile' werden zwecks Umkehrung der Gaszirkulationseinrichtung so gestellt, daß diejenigen des in der Zirkulationsrichtung der Gase nach der Kohlenschicht befindlichen Schachtes stets geschlossen sind. Der von einem Regenerator in den Reduktionsraum eintretende Gasstrom wird dabei geteilt, indem der Gasüberschuß durch die darüberliegende Erzschicht abzieht und mit der eingepreßten Luft vermischt wird, was die Verbrennung des abziehenden Gases unter Vorwärmung des Erzes zur Folge hat.

Statt die Luft zwecks Verbrennung des Gasüberschusses in den Ofen einzudrücken, kann man den Gasüberschuß gegebenenfalls auch absaugen und gleichzeitig Luft durch die Erzschicht einsaugen lassen, wobei die Verbrennung des Gases erfolgt, bevor es den Ofen verläßt.

Durch die beschriebene Verbrennung der während des Prozesses entwickelten brennbaren Gase kann, wie leicht ersichtlich, eine bedeutende Ersparnis im Verbrauch an elektrischer Energie erzielt werden, indem der elektrische Strom nur in unbedeutendem Maße zur Erhitzung der Erzbeschickung auf die Reduktionstemperatur herangezogen zu werden braucht.

Claims

Patent-Anspruch:·

Ausführungsform des Verfahrens zur Reduktion oxydischer Erze nach Patent 198221, dadurch gekennzeichnet, daß der entstehende Überschuß noch brennbarer Gase ständig dem Kreislauf entzogen, durch die Erzsäulen abgeleitet und in ihnen durch oberhalb der Reduktionszone zugeführte Luft verbrannt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.