AT84654B - Verfahren zur Darstellung reduzierender Gase zur Reduktion von Erzen oder anderen Materialien. - Google Patents

Description

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   Auf Grund der besonderen Vorteile, die mit der Anwendung von gasförmigem Reduktionsmittel bei der Durchführung von Reduktionen von Erzen oder anderen Materialien verbunden sind, war man schon lange bestrebt, die reine Gasreduktion praktisch anwendbar zu machen. Die bisher bekannten Reduktionsverfahren dieser Art waren indessen mit erheblichen Nachteilen und Schwierigkeiten, sowohl technischer, als auch wirtschaftlicher Art verbunden. Wenn die reine Gasreduktion trotz ihren Vorteilen nicht allgemeine Verwendung gefunden hat, beruht dies in erster Reihe auf den mit der Herstellung des Reduktionsgases 
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 Vergleich mit dem erhaltenen Erzeugnis gearbeitet werden muss. Hiezu kommt noch, dass die Ausnutzung des Reduktionsmittels unvollständig gewesen ist und dass die erforderliche Temperatur im Reduktionsraum nur schwer aufrecht erhalten werden konnte. 



   Gegenstand vorliegender Erfindung ist nun ein Verfahren zur Darstellung des Reduktionsgases, wobei diese Schwierigkeiten vermieden und gleichzeitig die mit der Anwendung gasförmiger Reduktionsmittel verbundenen Vorteile erreicht werden. 



   Gemäss vorliegender Erfindung findet die Gasherstellung in der Weise statt, dass gasförmiges, flüssiges oder staubförmiges festes Brennmaterial in einer Kohlensäure oder Wasserdampf enthaltenden Atmosphäre unter dem   Einfluss   einer elektrischen Hochspannungsflamme einer unvollständigen Verbrennung unterworfen wird unter Umwandlung der Kohlensäure in Kohlenoxyd und des Wasserdampfes in Wasserstoff nebst Kohlenoxyd, indem das genannte Brennmaterial zusammen mit Kohlensäure bzw. Wasserdampf durch oder um die ganze Flamme oder wesentliche Teile derselben getrieben wird. Das so erzeugte Reduktionsgas wird zweckmässig in heissem Zustande unmittelbar für die Durchführung des Reduktionsvorganges verwendet. 



   Das Verfahren wird vorteilhaft in Verbindung mit einer Zirkulation des Gases durchgeführt, so dass Gas von der Reduktionszone zusammen mit dem Brennstoff in den Wirkungsbereich der elektrischen Flamme eingeführt wird. 



   Man kann für den vorliegenden Zweck flüssige, feste oder gasförmige Brennstoffe verschiedener Art verwenden, wie z. B. Rohpetroleum, Holzteer, Spiritus, staubförmigen Kohlenstoff (z. B. Holzkohlenstaub), kohlenwasserstoffhaltige Gase (wie Leuchtgas, Methan, Azetylen   usw.),   die gegebenenfalls karburiert sein können. Der verwendete Brennstoff wird als Gas   bzwii   in zerstäubtem oder gepulvertem Zustande durch oder rings um die elektrische Flamme eingeführt, deren Stabilisierung und Wirkungsweise beim Verlauf der Reaktion sich ähnlich gestalten wie bei dem wohlbekannten Luftverbrennungsverfahren. 



  Die Verbrennung des Brennstoffes zu Kohlenoxyd erfolgt hier nicht wie bei einer gewöhnlichen Verbrennung unter Wärmeentwicklung, sondern unter einem grossen Energieverbrauch, welcher hier sozusagen molekular ersetzt wird durch die in der Flamme umgesetzte freie elektrische Energie. 



   Die stattfindenden Reaktionen können durch die nachstehenden Gleichungen veranschaulicht werden : 
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 dass z. B, ein normales Rohöl nur etwa   13%   Wasserstoff   )   und als Rest Kohlenstoff (C) enthält, wird es einleuchten, dass das erhaltene Gas hauptsächlich aus Kohlenoxyd bestehen wird. Bei der Anwendung von Rohöl wird ein für die Reduktion von Eisenerzen besonders geeignetes Gas erhalten, indem die kleine Wasserstoffmenge fördernd auf die   schliesslich   Reduktion von   BeO   wirkt. Verwendet man reinen staubförmigen Kohlenstoff, so kann man auf die angegebene Weise ein praktisch chemisch reines Kohlenoxydgas darstellen.

   Sollte in gewissen Fällen ein an Wasserstoff reicheres Gas erwünscht sein, so kann dies dadurch erreicht werden, dass die Kohlensäure ganz oder teilweise durch Wasserdampf ersetzt wird. Es wird dann zwischen Wasserdampf und Brennstoff eine ähnliche Reaktion erfolgen, wie oben für Kohlensäure angegeben, nur dass ein erheblich wasserstoffreicheres Gasgemisch 

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 den Flammofen 11 eingeführt zu werden, in den Flammofen 1 über h, i eingeführt werden. Der Flammofen   11   wird auf diese Weise überflüssig werden können. In gewissen Fällen, wenn der Brennstoff besonders billig zu haben ist, wird es sich als wirtschaftlich herausstellen können, die Kohlensäureabsorptionsanlage ganz fortzulassen und den während des Betriebes gebildeten Gasüberschuss aus dem System auszulassen. 



   Ein gewisser Teil des vom Gaswascher kommenden Gases wird dann über k entfernt, Hiedurch entsteht ganz gewiss ein Gasverlust und eine quantitative Ausnutzung des Brennstoffes wird nicht mehr erreicht, aber die Kosten des verlorenen Gases werden häufig geringer sein, als die Kosten des Entfernens von Kohlensäure in der Absorptionsanlage. Der Heizwert des abgehenden Gases kann vorteilhaft verwertet werden, z. B. zum Vorwärmen des zu reduzierenden Materials. 



   Wie aus dem Obigen ersichtlich, unterscheidet sich das vorliegende Verfahren von den bisher bekannten Verfahren, bei welchen in elektrischen Widerstandsöfen oder Flammenbogenöfen vorgewärmte Reduktionsgase zur Verwendung kommen, dadurch, dass in dem elektrischen Flammenbogen nicht nur eine Vorwärmung des Gases, sondern auch eine chemische Umwandlung der in den Ofen eingeführten Körper stattfindet, in der Weise, dass man durch Reduktion mit einem Brennstoff von hohem Heizwert ein kohlenoxydreiches oder wasserstoffreiches Reduktionsgas erhält, das für die Reduktion unmittelbar verwendbar ist. 

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Claims (1)

1. PATENT-ANSPRÜCHE : I. Verfahren zur Darstellung reduzierender Gase zur Reduktion von Erzen'oder anderen Materialien, dadurch gekennzeichnet, dass ein gasförmiger, flüssiger oder staubförmiger <Desc/Clms Page number 3> fester Brennstoff in einer kohlensäurehaltigen oder - wasserdampfhaltigen - Atmosphäre unter Einwirkung einer elektrischen Hochspannungsflamme einer unvollständigen Verbrennung unterworfen wird, indem Kohlensäure bzw. Wasserdampf zusammen mit dem Brennstoff durch. oder um die ganze Flamme oder wesentliche Teile derselben getrieben wird.

   3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnete dass kohlensäurehaltiges Gas, welches'beim Reduktionsvorgang'gebildet worden ist, auf den Brennstoff zur Einwirkung gebracht wird.

   3. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnete dass ein Teil des von einem Reduktionsvorgang herrührenden kohlensäurereichen Gases durch eine Kohlensäureabsorptionsanlage, vorzugsweise eine Druckwasserabsorptionsanlage, geleitet wird, und sodann, wenn es auf diese Weise genügend von Kohlensäure befreit worden ist, zusammen mit dem im Flammenbogenofen hergestellten Reduktionsgas für die Reduktion verwendet wird.