CZ20032818A3 - Method and apparatus for practicing carbonaceous-based metallurgy - Google Patents

Description

ZPŮSOB A ZAŘÍZENÍ K PROVÁDĚNÍ METALURGICKÝCH POSTUPŮ NA BÁZI UHLÍKATÝCH MATERIÁLŮ

Oblast techniky

Předložený vynález se týká způsobu výroby kovů z oxidů kovů jejich zpracováváním za použití uhlíkatého materiálu založeného na principu popsaném v dosud projednávané přihlášce vynálezu s pořadovým číslem US 09/241649, podané 1. února 1999 a postoupené Art Unit 1742. Konkrétně se předložený vynález se týká dalšího rozvinutí a zdokonalení předmětu popsaného ve zmiňované přihlášce, zejména pokud se týče přivádění surových materiálů, jejich ohřev a reagování těchto surových materiálů s dalšími materiály. Další v předloženém vynálezu popsaná zdokonalení se týkají operací tavení a odstraňování strusky za účelem zajištění účinného a co se týče produktivity efektivního postupu, který je příznivý k životnímu prostředí a z hlediska nákladů konkurenceschopný v metalurgickém průmyslu. Kromě toho se předložený vynález týká i zařízení k provádění navrhovaného způsobu.

Dosavadní stav techniky

Je velmi dobře známo, že stávající, ze stavu techniky známé způsoby zpracovávání surových kovových materiálů na železné a neželezné produkty jsou z hlediska produktivity neefektivní, finančně nákladné a způsobují znečišťování • · ·

životního prostředí. Kromě toho v těchto průmyslových odvětvích přetrvávají problémy spojené se zdravotními riziky, kterým je vystavený pracovní personál a které jsou důsledkem vlivu působení extrémně vysokých teplot, a inhalace prachu a škodlivých znečištěných plynů.

Způsob a zařízení zde popsané jsou použitelné pro zpracovávání různých kovových rud, například rud železa, hliníku, mědi a podobně, obsahujících prachy, hlušiny a opětně zpracovatelné zbytky takových kovových materiálů. Vzhledem k tomu, že rozhodující výchozí produkt, který se v oblasti metalurgického průmyslu podrobuje zpracovávání, představuje železná ruda, bude, jakožto příklad, popis předložené přihlášky vynálezu zaměřený na zpracovávání železné rudy společně s uhlíkatým materiálem, například uhlí, označované dále jako zpracovávání za přítomnosti uhlíku, za vytvoření železného/uhlíkového produktu, který se následně podrobuje tavení společně s oxidačním činidlem, označovaného dále jako tavení za přítomnosti kyslíku, za získání roztaveného železa.

Podstata vynálezu

Prvním a základním cílem předloženého vynálezu je poskytnout způsob, jakož i zařízení k jeho provádění, který účinně využívá energii odpadních plynů a eliminuje jejich únik do ovzduší.

Dalším cílem předloženého vynálezu je poskytnout způsob, jakož i zařízení k jeho provádění, který je uzavřený vůči okolnímu prostředí, což umožňuje jeho poměrné snadné tolerování a akceptování různými organizacemi, zahrnujícími • ···· · «« 9999 · · · 9 9 Λ 9 « * • ·*· 9 9 * * P 9 ft 9

9 9

9 9 999 999 99 «9 99

- 3 agentury zabývající se ochranou životního prostředí, a veřejností.

Ještě dalším cílem předloženého vynálezu je poskytnout funkčně účinný způsob a zařízení k jeho provádění, prostřednictvím kterých je možné vyrábět požadovaný produkt při nízkých nákladech a učinit tak tuto průmyslovou činnost konkurenceschopnou na globálním trhu.

Ještě dalším cílem předloženého vynálezu je poskytnout způsob a zařízení k jeho provádění, které vyžadují nízké kapitálové investice a činí tuto průmyslovou činnost z finančního hlediska přístupnou a v důsledku toho schopnou zajistit vytváření pracovních příležitostí.

Ještě dalším cílem předloženého vynálezu je poskytnout způsob a zařízení k jeho provádění, které jsou vůči pracovnímu personálu neškodné jak z hlediska rizikovosti pracovních podmínek, tak z dlouhodobého hlediska zdraví škodlivých účinků.

Ostatní cíle předloženého vynálezu vyplynou z dále uvedeného popisu a připojených patentových nároků. Odvolávky na připojené výkresy, na kterých jsou příkladně znázorněná určité konstrukční uspořádání zařízení k provádění navrhovaného způsobu výroby kovových polotovarů, a konkrétně výroby železa ve formě přímo redukovaného železa, za horka briketovaného železa, železného/uhlíkového produktu a roztaveného železa. Takové surové roztavené železo je možné následně buď převádět na ocel přímo dalším tavením nebo odlévat do housek, které se ochladí a poté v tuhém stavu dopravují k dalšímu zpracovávání v příslušných závodech. Osobám obeznámeným se stavem techniky musí být zřejmé, že

0 9 99 9

9999 · ·* • 9 9 99 9 9 9 9 9

999 999 99 9

9 9 9 »··0ΐ> · • 0 000 0000

000 00 0 000 00 0« <0

- 4 dále popsané způsob a zařízení k jeho provádění nejsou omezené pouze na zpracovávání surových materiálů na bázi železa.

Přehled obrázků na výkresech

Předložený vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím podrobného popisu příkladů jeho konkrétních provedení ve spojení s připojenou výkresovou dokumentací, ve které představuj e:

obr. 1 zařízení použité pro provádění způsobu výroby železného/uhlíkového produktu, který se následně podrobuje tavení za vytvoření roztaveného železa;

obr. 2 pohled na reaktor z obr. 1, uvnitř kterého se uskutečňuje zpracovávání za přítomnosti uhlíku, v příčném řezu vedeném rovinou 2-2;

obr. 3 variantu provedení komory reaktoru z obr. 1;

obr. 4 čelní pohled na zařízení z obr. 1, znázorňující několik reaktorů vyprazdňujících do jediného taviče/homogenizátoru;

obr. 5 konstrukční uspořádání zařízení pro výrobu železných polotovarů přímou redukcí a následné ochlazování takových polotovarů před jejich výstupem do atmosférického prostředí;

···· φ φ φφφφ » φ « *> ·-* obr. β obr. 7 obr. 8

- 5 další konstrukční uspořádání zařízení pro výrobu železných polotovarů, které se před jejich výstupem do atmosférického prostředí briketují; vyprazdňování redukovaných teplých kovových polotovarů do kontejneru, který je odizolovaný za účelem udržování tepelné energie a utěsněný za účelem zabránění opětné oxidace;

schématické znázornění postupu přivádění vsázky materiálu do systému v po sobě následujících krocích znázorněných na obr. 8-1 až 8-6, představujících jednotlivé polohy zařízení, ve kterém se tvoří palivové jádro a takto tvořené jádro se obklopuje kovovou rudou, která se bude následně podrobovat zpracovávání.

řez vedený rovinou 9-9 z obr. 8.

Příklady provedení vynálezu

Ještě před uvedením podrobného popisu konkrétních provedení předloženého vynálezu musí být zřejmé, že úmyslem tohoto popisu není omezit jeho rozsah pouze na tato provedení, jednotlivé popsané podrobností nebo jednotlivá konstrukční uspořádání znázorněná v připojených výkresech. Naopak, záměrem tohoto popisu je obsáhnout a pokrýt všechny alternativy, modifikace a ekvivalenty takových, jakož i dalších provedení, která spadají do podstaty a nárokovaného rozsahu předloženého vynálezu tak, jak je tento definovaný v připojených patentových nárocích. Současně musí být zřejmé, že ani pro účely popisu použitá terminologie nikterak neomezuje podstatu a nárokovaný rozsah předloženého vynálezu.

• · * ·· · * · • * * · * • · · · · * * ♦ · · · • · · « « · • · ♦ ♦ ··

-δε odvoláním na obr. 1 připojených výkresů je znázorněný reaktor, označený vztahovou značkou 10, ve kterém se uskutečňuje zpracovávání železné rudy za přítomnosti uhlí jako uhlíkatého materiálu za vytvoření železného/uhlíkového produktu; takové zpracovávání rudy se v předkládaném popisu označuje jako zpracovávání za přítomnosti uhlíku. Vztahovou značkou 11 je označený tavič/homogenizátor, ve kterém se železný/uhlíkový produkt podrobuje tavení za přítomnosti oxidačního činidla za vytvoření roztaveného kovu a strusky; tento postup se v předkládaném popisu označuje jako tavení za přítomnosti kyslíku.

K taviči/homogenizátoru 11 je připojené stoupací potrubí, které je označené vztahovou značkou 12. Dále je opatřený rezervoár pro příjímání roztaveného kovu a strusky, který je označený vztahovou značkou 13. Zásobní systém, ve kterém jsou obsažené surové materiály, je, s odvoláním na obr. 4 připojených výkresů, označený vztahovou značkou 14; tento zásobní systém zahrnuje podávači zásobníky 58, 59 a

60, ve kterých je uložený vsazovaný materiál, například, v uvedeném pořadí, kovová ruda, uhlí a struskotvorná přísada urychlující tavení. Mísíc surových materiálů, označený vztahovou značkou 61, slouží ke směšování vsazovaných materiálů během jejich převádění do podávacího zásobníku 36 s regulací podávání, který je, pro svou funkci, vybavený na jeho horním konci uspořádaným ventilem 84 a na spodním, konci uspořádaným regulátorem 62 přivádění materiálu.

Opět s odvoláním na obr. 1 připojených výkresů, z důvodu uvedení podrobnějšího popisu konstrukčního uspořádání shora popsaného systému, který umožňuje provádění navrhovaného způsobu, sestává reaktor 10 z postrkovacího i :

- 7 mechanismu 15, vybaveného beranem 16 uspořádaným na sázecím konci reaktoru 10, který slouží k postrkování smíšené vsázky vystupující z podávacího zásobníku 36 do dutiny 17. Beran 16, poháněný postrkovacím mechanismem 15, stlačuje vsázku a posouvá ji do dutiny zpracovávací komory, která je označená vztahovou značkou 28 a která se ve směru své délky kónicky zužuje. Zpracovávací komora 28 je napojená na dutinu 17 a sestává z tlakového pláště, označeného vztahovou značkou 26, izolačního vyložení 27 a stěnového ohřívacího článku 25. Stěnový ohřívací článek 25 je, přes přívodní kanál 29, spojený s hořákem 19. Ohřívací článek 25 je opatřený průchozími kanály, znázorněnými na obr. 2 připojených výkresů a označenými vztahovou značkou 53; uvedené průchozí kanály slouží jako vedení pro navádění horkých plynů přiváděných z hořáku 19 skrze přívodní kanál 29, které následně procházejí skrze tyto průchozí kanály (vzdušné komíny) 53 po celé délce zpracovávací komory 28 a opouštějí tuto komoru prostřednictvím výstupu 30. Vyprazdňovací konec zpracovávací komory 28, označený vztahovou značkou 20, je připevněný ke kolenu 21. Koleno 21 z konstrukčního hlediska vytvořené tak, že je na straně protilehlé jeho vstupním koncům, na vnitřní straně izolačního vyložení a uvnitř tlakového pláště opatřené odrazivou stěnou 23, jejímž účelem je vytvoření sálavé zóny intenzivně vyzařující tepelnou energii zpátky do materiálu, podrobovaného na vyprazdňovacím konci 20 zpracovávání za přítomnosti uhlíku. Do kolena 21 je zavedená první přívodní trubka (nebo množství takových trubek), označená vztahovou značkou 22; přívodní trubka 22 je uspořádaná tak, že se může přibližovat k nebo oddalovat od zpracovávaného materiálu. Regulátor 24 slouží k regulování přivádění vzduchu/kyslíku a chladicího média uváděním přívodní trubky 22 do činnosti. Přívodní trubka 22 může také sloužit k přivádění paliva za účelem nastartování ► · « « *♦ procesu.

Reaktor 10 je s tavičem/homogenizátorem 11 spojený prostřednictvím spádového přechodu 32, který zajišťuje usměrňování redukovaného materiálu (železného/uhlíkového produktu) ze zpracovávací komory 28 do taviče/homogenizátoru 11, který zahrnuje plášť 85, izolační vyložení 86, víko 87 a dno 88. Druhá přívodní trubka, označená vztahovou značkou 34, slouží k přivádění oxidačního činidla ve formě vzduchu nebo kyslíku (nebo kombinace obou), které reaguje s uhlíkem obsaženým v železném/uhlíkovém produktu a s plyny vyvíjenými při procesu za účelem dodávání tepla potřebného pro účely roztavování železa obsaženého v železném/uhlíkovém produktu redukcí za získávání roztaveného železa 42 a roztavené strusky 43, plovoucí na hladině roztaveného železa 42. Přívodní trubka 34, která se udržuje studená,' se stahuje z nebo zavádí dále do vnitřního prostoru taviče/homogenizátoru prostřednictvím zdvihacích prostředků 39 pro nastavování přívodní trubky na pracovní výšku uvnitř taviče/homogenizátoru 11. Na dnu taviče/homogenizátoru 11 je uspořádaný vyprazdňovací kanál, označený vztahovou značkou 31, ke kterému je připojené stoupací potrubí 12. Skrze vyprazdňovací kanál 31 procházejí plyny, roztavené železo a roztavená struska. Na stoupacím potrubí 12 je uspořádaný odtah odpadního plynu, označený vztahovou značkou 47, za účelem odtahování, z kontrolních důvodů, bočního proudu takových plynů, který se skrze sběrné potrubí 37 zavádí do vírového odprašovače 46. Jak roztavené železo, tak i roztavené struska klesají do rezervoáru 13, zatímco převážná část vyvíjených plynů postupuje společně s uvedenými železem a struskou. Ve vírovém odprašovací 46, uspořádaném v průtokovém spojení s odtahem 47 odpadního plynu, se z odpadního plynu odstraňují v něm obsažené částice φφφφ

• ·> * · φ φ φφφφ « « » • φ φ φφφ •φφφφ» φ • · » φφφ φ *«* Φ Φ · 4 φφ

- 9 materiálu. Dno vírového odprašovače 46 je opatřené vyrovnávacím podávacím zásobníkem 40, na jehož výstupu je uspořádaný podávači zásobník 41 s regulací podávání; tento podávači zásobník 41 je opatřený regulační ventily 44 a 45, které slouží k uzavíráni a otevírání uvedeného podávacího zásobníku za účelem vyprazdňování z odpadních plynu odstraněných částic materiálu do sběrné nádoby 33, kteréžto částice materiálu se vrací do procesu s materiály vsazovanými do reaktoru 10. Na výstupu, vzhledem ke směru průchodu plynů, vírového odprašovače 46 je uspořádaný regulátor tlaku, označený vztahovou značkou 50, který slouží k regulaci protitlaku taviče/homogenizátoru 11, reaktoru 10 a stoupacího potrubí 12; boční proud odpadního plynu opouští systém skrze potrubí 49 a odvádí se k dalšímu zpracovávání v zařízení pro úpravu plynu, které ačkoli není znázorněné, je osobám obeznámeným se stavem techniky dostatečně známé.

Dno 88 taviče/homogenizátoru 11 je tvarově konfigurované jako kužel a opatřené vyprazdňovacím kanálem 31 zajišťujícím průtokové spojení se stoupacím potrubím 12, zajišťujícím zase průtokové spojení s rezervoárem 13 a uspořádaným v zanoření. Dále jsou opatřené indukční ohřívací prostředky, označené vztahovou značkou 35, jejichž účelem je poskytování přídavného tepla tak, aby na výstupu z taviče/homogenizátoru 11 nedocházelo k tuhnutí vyprazdňovaných roztaveného kovu a roztavené strusky. K takovému tuhnutí vyprazdňovaných produktů dochází zejména v případě odstavení taviče/homogenizátoru 11; za tohoto stavu se uvádějí do činnosti indukční ohřívací prostředky 35, jejichž působením se ztuhlé železo a struska roztavují. Izolační vyložení stoupacího potrubí 12 je vytvořené z takového materiálu, který je kompatibilní s uvedenými indukčními ohřívacími prostředky 35. Rezervoár 13 pro pojímání * ·«·· * ·· ·« · · · * * · · « · 1 « 9 9 » ···· · » · 9 · » * 9 * * * « f 9 · * • * «fc· · · · « ··· *99 ·«· »9 »,

- 10 roztaveného kovu a strusky sestává z izolačním vyložením opatřené komory uzpůsobené k natáčení po válečkovém loži 93 ve tvaru kruhové úseče za účelem odlévání roztaveného železa skrze odpichový otvor 55 do pánve 51, a roztavené strusky skrze výpusť 54 do kelímku 52.

S odvoláním na obr. 3 připojených výkresů je znázorněné modifikované uspořádání, označené vztahovou značkou 10, ve kterém jsou ohřívací články 25 zpracovávací komory 28 vynechány. V tomto uspořádání se přívod tepla realizuje přes přívodní trubku 22, která je uzpůsobená pro zavrtávání se do materiálu obsaženého v komoře 28, prostřednictvím oxidačního činidla a jeho spalování po zažehnutí. Přívodní trubka 22 je vybavená vstřikovací hlavou, označenou vztahovou značkou 48, která může být, za účelem zavádění oxidačního činidla ve více směrech, opatřená do více směrů orientovanými tryskami. Na přívodní trubce 22 jsou dále opatřené přídavné trysky pro vstřikování oxidačního činidla, označené vztahovou značkou 92, jejichž účelem je zajištění spalování směsi uhlí a koksu, jakož i plynů vyvíjených při splavání uhlí ve vsázce. Ohřívací komora 28 může být vytvořená jako kombinovaná struktura, jejíž jedna část, která je označená vztahovou značkou 117, je zhotovená z kovu, a jejíž druhá část, označená vztahovou značkou 27, je zhotovená ze žárovzdorného materiálu.

S odvoláním na obr. 4 připojených výkresů je znázorněné uspořádání, které vykazuje množství reaktorů takových jako reaktor 10, umístěných vedle sebe a tvořících sestavu, označenou vztahovou značkou 104, přičemž tyto reaktory 10 vyprazdňují vytvořený železný/uhlíkový produkt do jediného společného taviče/homogenizátoru 13.. Reaktor 10, který je umístěný na základně pracoviště, slouží jako záložní.

• · · · *· · 3 » · · · « » ·«»· · · · » » • · · *· · ···* ··««·· «· · · · * φ. £ ₀

- 11 K popsané provozní sestavě 104 může být přičleněný jeřáb, který je označený vztahovou značkou 63.

Na obr. 5 připojených výkresů je zařízení podle předloženého vynálezu konfigurované pro výrobu železa přímou redukcí produktu DRI a/nebo železného/uhlíkového produktu, který se může podrobovat tavení mimo toto pracoviště. Vztahová značka 10 představuje reaktor s na jeho výstupní straně, vzhledem ke směru průchodu, uspořádaným vyrovnávacím podávacím zásobníkem, označeným vztahovou značkou 64, na který navazuje chladič 65. Použitý chladič 65 může vykazovat jedno z několika za stavu techniky známých provedení, zahrnujících chlazený šnekový podavač, označený vztahovou značkou 38. Z chladiče se ochlazený produkt DRI a/nebo železný/uhlíkový produkt převádí do vyrovnávacího podávacího zásobníku 66. Pod vyrovnávacím podávacím zásobníkem 66 je uspořádaný podávači zásobník s regulací podávání, označený vztahovou značkou 67, který umožňuje, prostřednictvím otevírání a uzavírání ventilů 68 a 69, utěsněným způsobem, vyprazdňování produktu DRI a/nebo železného/uhlíkového produktu do atmosférického prostředí a dále na dopravník 70. Pro účely oddělování plyny strhávaných částic materiálu je možné použít vírový odprašovač podobný vírovému odprašovači 95, který je znázorněný na obr. 6 připojených výkresů a popsaný dále.

S odvoláním na obr. 6 připojených výkresů je znázorněné uspořádání, ve kterém je vztahovou značkou 10 označený reaktor a vztahovou značkou 21 koleno. Pod tímto kolenem 21 je uspořádaný spádový přechod, označený vztahovou značkou 94, skrze který se, prostřednictvím spádového vedení 73, vyprazdňuje za přítomnosti uhlíku zpracovaný materiál do briketovacího lisu 71, který slouží k briketování tohoto za ··*· · »· fcfc · · · · ♦ ♦····· fc ··· fcfcfc · · fc ·* ·*···· · * fcfcfc fcfcfcfc • fcfc fcfcfc fcfc fcfc fcfc přítomnosti uhlíku zpracovaného materiálu za tepla. Na vstupní straně, vzhledem ke směru průchodu, tohoto briketovacího lisu 71 je uspořádaný šnekový podavač 72, jehož funkcí je regulovat přivádění materiálu do briketovacího lisu. Pod briketovacím lisem 71 jsou, v uvedeném pořadí, uspořádané vyrovnávací podávači zásobník 74 a podávači zásobník 75 s regulací podávání pro vyprazdňování vytvořených briket do atmosférického prostředí a na dopravník 70. K uzavírání a otevírání podávacího zásobníku 75 s regulací podávání slouží ventily 76 a 77.

Vedle spádového přechodu 94 je nainstalovaný a prostřednictvím vedení 78 s ním spojený vírový odprašovač 95, který je uspořádaný tak, že horké odpadní plyny se odvádějí skrze tento vírový odprašovač 95, kde jsou podrobované odstraňování v nich zachycených částic materiálu. Spádový přechod 94, který je vybavený nárazovými plochami, například do kaskády uspořádanými přepážkami měnícím směr průchodu, neboli kaskádový usměrňovač 89, který rozrušuje zaváděný proud za přítomnosti uhlíku zpracovaného materiálu za uvolňování nadbytku částic materiálu; tyto částice materiálu, které strhává proud odpadních plynů, se odstraňují ve vírovém odprašovači, označeném vztahovou značkou 95. Vírový odprašovač 95 je vybavený prostředky 98 pro regulaci tlaku, a spojený, v uvedeném pořadí, s vyrovnávacím podávacím zásobníkem 96 a podávacím zásobníkem 97 s regulací podávání. Pod podávacím zásobníkem 97 s regulací podávání je uspořádaná sběrná nádoba 79 pro přijímání částic materiálu odstraněných z odpadních plynů ve vírovém odprašovači, které se vrací do procesu (není znázorněno).

S odvoláním na obr. 7 připojených výkresů může být pod

99·· 9 9 9 • · * 9 9 9 9 9 9 « * 9 · · 9 9 9 99 9 * ♦♦ 9 9 9 9 9 9 9 * * 9 9 9 9 9 9 9

999 999 999 99 99 99

- 13 podávacím zásobníkem 75 s regulací podávání uspořádaný kontejner, označený vztahovou značkou 118, pro přijímání vyprazdňovaného železného/uhlíkového produktu a dopravu tohoto produktu za použití libovolných, ze stavu techniky známých prostředků, například vysokozdvižného vozíku, k jeho dalšímu zpracovávání. Kontejner 118 je uzpůsobený pro přijímání horkého produktu a konstrukčně vytvořený tak, že je odizolovaný za účelem udržování tepelné energie a zabraňuje opětné oxidaci produktu.

S odvoláním na obr. 8 připojených výkresů je znázorněné uspořádání pro přivádění uhlíkatého materiálu jako jádro, a kovové rudy toto jádro obklopující. Uvedené uspořádání vykazuje soustavu pro přivádění vsázkového materiálu, označenou vztahovou značkou 80, která zahrnuje podávači zásobník 81 pro pojímání uhlíkatého materiálu (paliva) a podávači zásobník 82 pro pojímání rudy. Vyprazdňování paliva a rudy z podávačích zásobníků 81 a 82 se, v uvedeném pořadí, reguluje prostřednictvím podavačů 101 a 102. Funkční provoz podávacího zásobníku 81 s regulací podávání zajišťují ventily 103 a 105, zatímco funkční provoz podávacího zásobníku 82 s regulací podávání zajišťují ventily 104 a 106. Spodek soustavy 80 pro přivádění vsázkového materiálu je opatřený sázecí trubkou 83, na jejíž jedné straně je uspořádaný sázecí mechanismus 90 a na straně druhé reaktor 10. Tento sázecí mechanismus 90 sestává ze strkacího beranu, označeného vztahovou značkou 99, a strkacího plunžrového pístu, označeného vztahovou značkou 100, přičemž beran 99 se posouvá směrem dopředu a stahuje prostřednictvím vhodných ovládacích prostředků, například hydraulického válce 107, a plunžrový píst 100 se posouvá směrem dopředu a stahuje prostřednictvím vhodných ovládacích prostředků, například hydraulického válce 108, kteréžto uspořádání zajišťuje ♦ ΦΦΦΦ • φ φ φ φφφ « φ • ·

♦ » · « φ φ • φ · • · φ · φ · · ·

- 14 nezávislý chod buď beranu 99 nebo plunžrového pístu 100, přičemž plunžrový píst 100 je umístěný v a obklopený beranem 99, zatímco beran je umístěný v a obklopený sázecí trubkou 83. V beranu 99 je vytvořený sázecí otvor 109, který umožňuje za stavu, kdy se plunžrový píst 100 nachází v stažené poloze, zavádění paliva do dutiny. Podrobný popis procesu tvoření jádra, který následuje, bude provedený - ve spojení s obr. 8-1 až 8-6 připojených výkresů.

Podrobný popis provozního chodu systému

Při objasňování postupu provádění navrhovaného způsobu za použití navrhovaného bude popis zaměřený na:

(i) režim vsazování rudy a uhlí, a následný ohřev těchto materiálů za účelem zpracovávání rudy za přítomnosti uhlíku, jehož výsledkem je kovového/uhlíkového produkt; a (ii) tavení kovového/uhlíkového produktu za použití tavení za přítomnosti kyslíku, jehož výsledkem je roztavený kov.

Popis zpracovávání za přítomnosti uhlíku, při kterém se ve vsazovaném oxidu kovu (ruda) tvoří palivové jádro, bude provedený s odvoláním na obr. 8, na jeho dílčí, jednotlivé kroky postupu znázorňující obr. 8-1 až 8-6, a na obr. 9 připojených výkresů. Na obr. 8-1 jsou jak beran 99, tak i plunžrový píst 100 znázorněné ve vysunuté posunuté poloze, přičemž uvedené jádro je označené vztahovou značkou 110 a oxid toto jádro obklopující je označený vztahovou značkou 111. Do polohy znázorněné na obr. 8-2 se plunžrový píst 100 stáhne prostřednictvím hydraulického válce 108, zatímco • ♦ · ·

- 15 beran 99 zůstává ve vysunuté poloze. Za tohoto stavu se skrze sázecí otvor 109 do dutiny 113 zavádí odměřené množství paliva (uhlí), označené vztahovou značkou 112. Poté se plunžrový píst 100, jak může být seznatelné z obr. 8-3, posouvá dopředu v rozsahu části úplného zdvihu za tlačení odměřeného množství paliva 112 směrem ke vytvořenému palivovému jádru, které bylo vsazeno a zhutněno během předcházejícího cyklu. Následně se beran 99 stáhne v rozsahu úplného zdvihu hydraulického válce 107, zatímco plunžrový píst 100 je zůstává ve směrem dopředu posunuté poloze v rozsahu části úplného zdvihu. Za tohoto stavu se, jak může být seznatelné z obr. 8-4, do dutiny 115, kterážto dutina obklopuje plunžrový píst 100, zavádí odměřené množství oxidu, označené vztahovou značkou 114. V následujícím kroku se, jak může být seznatelné z obr. 8-5, beran 99 i plunžrový píst 100 současně posouvají směrem dopředu, přičemž se nejprve sypký materiál, označený vztahovou značkou 116, začíná zhutňovat a jak toto posouvání beranu 99 a plunžrového pístu 100 směrem dopředu pokračuje stávají se palivo i oxid zcela kompaktními, přičemž se vytvořené palivové jádro nachází uvnitř pláště z oxidu, který toto palivové jádro zcela obklopuje; dopředný zdvih beranu 99 i plunžrového pístu 100 pokračuje i po zhutnění, v důsledku čehož se celý obsah reaktoru 10 začíná přemísťovat směrem dopředu s následným vyprazdňováním horkého kovového/uhlíkového produktu z vyprazdňovacího konce reaktoru 10, viz znázornění na obr. 8; vyprazdňování takového produktu se přeruší v okamžiku, kdy se beran 99 i plunžrový píst 100 nachází v poloze vysunutí v rozsahu úplného zdvihu. Konečná poloha beranu 99 vůči plunžrovému pístu 100 po dosažení jejich úplného dopředného zdvihu a naopak je znázorněná na obr. 8-6 a shoduje se s polohou, která je znázorněná na obr. 8-1. V tomto okamžiku je cyklus dokončený. Vytváření ·» ···♦ palivového palivového uspořádání

- 16 jádra 110 cyklicky pokračuje až do získání jádra 110 obklopeného oxidem 111, kteréžto je příkladně znázorněné, v příčném řezu, na obr. 9 připojených výkresů. Opakování popsaného cyklu tudíž zajišťuje vytvoření palivového jádra obklopeného oxidem v rozsahu celé délky komory 28 reaktoru 10.

Postup zpracovávání za přítomnosti uhlíku je, s odvoláním na obr. 1, 3 a 4, následující:

Pro účely následujícího popisu se předpokládá, že proces se již nachází v ustáleném stavu a vyrovnaném tlaku, a že ruda (s výhodou v ušlechtilé, respektive koncentrované formě), uhlí a struskotvorná přísada jsou již obsažené v zásobním systému 14 pro přivádění materiálu, a v odpovídajícím množství smíšené a přiváděné, prostřednictvím podávacího zásobníku 36, jako směs do dutiny 17 zpracovávací komory 28. Poté se prostřednictvím postrkovacího mechanismu 15 uvede do činnosti beran 16, který zhutňuje přivedenou směs v takové míře, že je v podstatě neprostupná a vykazuje na sázecím konci reaktoru 10 zhutněnou formu (viz vztahová značka 18). Při postupování směsi v komoře 28 reaktoru 10 směrem dopředu se tato směs podrobuje ohřevu za použití některého z následně konkrétně ohřevu: sálání, vedení (kondukce), nebo jejich libovolná kombinace, za účelem vyvolání vyvíjení plynů z uhlí, přičemž nepropustnost směsi nutí tyto plyny procházet skrze komoru 28 směrem k jejímu vyprazdňovacímu konci 20. Část těchto plynů se na vyprazdňovacím konci 20 spaluje za účelem zajištění vysoce sálavé zóny intenzivně vyzařující tepelnou energii do zpracovávané směsi za ohřevu této směsi na takovou teplotu, která je schopná vyvolat reagování kyslík obsaženého v rudě uvedených proudění způsobů (konvekce)

		•	9 9 9 9	^99 99 9999
		9	999	• · 9 9 9 ’
		9 9 9	9	·· 9 9 9 9 •99 99 99
		- 17 -
s vysoce	redukčními	plyny uvolňovanými	z uhlí	a/nebo se
zbytkovým	uhlíkem za	redukování rudy na	kovové	železo. Za

účelem zvýšení přestupu tepla do směsi je systém opatřený přívodními trubkami, například takovými jako přívodní trubka 22, kteréžto přívodní trubky jsou uzpůsobené ke vstřikování oxidačního činidla ve formě vzduchu, kyslíku nebo jejich kombinace do směsi zpracovávaných materiálů nacházejících se v komoře 28 za současného přemísťování této směsi v komoře 28 směrem dopředu. Kromě toho jsou tyto přívodní trubky, které se prostřednictvím chladicího média udržují studené, z důvodu zajištění optimálního přestupu tepla uzpůsobené tak, že se mohou posouvat směrem dopředu a stahovat zpět. Stejně tak je možné použít různé postupy vstřikování oxidačního činidla, takže toto vstřikování může vykazovat například formu penetrace oxidačního činidla přímo do směsi, viz obr. 1 a 3, se vstřikováním oxidačního činidla prostřednictvím přídavných trysek pro vstřikování oxidačního činidla (viz vztahová značka 92) , které zajišťuje následné spalování dále povyšující přestup tepla do směsi. V případě, že se přestupem skrze stěnu komory 28 do systému nedodává žádné teplo vedením, může přívodní trubka 22 vykazovat formu kyslíko-palivového (uhlí, plyn nebo olej) hořáku, jehož funkcí je iniciovat spalování s tím, že jakmile se po zapálení vyvíjení plynů spalováním uhlí a uhlíku ustálí, přívod paliva z této přívodní trubky se přeruší, a tepelnou energii potřebnou pro udržování průběhu reakcí, jejichž důsledkem je vytváření železného/uhlíkového produktu, následně vyprazdňovaného do taviče/homogenizátoru 11, dodává do systému uhlí a plyny z něho vyvíjené. V alternativním provedení může být přivádění paliva prostřednictvím přívodní trubky 22 realizované například dmýcháním uhlí ve formě jemně rozemletého prášku na zpracovávanou rudu, nebo za použití kombinace shora popsaných a dalších, ze stávajícího • · · · *· * ····.. . • ··· · · « · · « • ·· ···»·· .

.ί.___· ··· · · . .

··« ··· ... ,. ,.

- 18 stavu techniky známých postupů.

Železný/uhlíkový produkt, vytvořený tímto postupem je ve srovnání s objemovou hmotností železa a zejména ve srovnání s roztaveným kovem relativně lehký; kromě toho vykazuje železný/uhlíkový produkt vyprazdňovaný z reaktoru 10 různou velikost a je nestejnorodý. Při vyprazdňování uvedeného produktu do taviče obsahujícího již roztavené železo a strusku, má takový železný/uhlíkový produkt sklon plavat na hladině strusky, což, v důsledku nemožnosti rychlého zavedení železného/uhlíkového produktu do taveniny, způsobuje snížení výtěžnosti roztaveného železa a ztráty energie. Z uvedeného důvodu se jako tavič použije tavič, který současně působí jako homogenizátor, ve kterém není přítomná žádná lázeň roztaveného kovu a roztavené strusky, a uvedené zařízení tak vykazuje formu taviče/homogenizátoru 11, který je uzpůsobený k odtahování roztaveného kovu a roztavené strusky bezprostředně po jejich vytvoření.

Dále bude, s odvoláním na obr. 1 připojených výkresů, podrobně popsaný postup tavení kovového/uhlíkového produktu za přítomnosti kyslíku. Do taviče/homogenizátoru 11 se prostřednictvím v něm opatřené přívodní trubky 34 zavádí oxidační činidlo, které podporuje tavení horkého železného/uhlíkového produktu, přiváděného do taviče/homogenizátoru z reaktoru 10 prostřednictvím spádového přechodu 32. Oxidační činidlo reaguje s plyny a s uhlíkem z předcházejícího kroku zpracovávání za přítomnosti uhlíku za intenzivního vytváření tepelné energie, která způsobuje tavení železa obsaženého v železném/uhlíkovém produktu, hlušiny, která byla součástí oxidu železa, popele z uhlí, jakož i struskotvorného/odsiřovacího materiálu použitého jako podpůrné přísady, výsledkem čehož je vytváření • 000 • 00

- 19 roztaveného železa a roztavené strusky, které se, společně s různými horkými plyny se zvýšeným tlakem, plynule odtahují z taviče/homogenizátoru 11 skrze vyprazdňovací kanál 31. Uvedené plyny procházející skrze vyprazdňovací kanál 31 zajišťují vyprazdňování roztaveného železa a strusky z taviče/homogenizátoru 11 a jejich převádění do rezervoáru 13, které se uskutečňuje skrze stoupací potrubí 12, jehož výstupní konec je zanořený do roztaveného kovu nacházejícího se v rezervoáru 13; zanoření výstupního konce stoupacího potrubí poskytuje dobré utěsnění kapalného typu, které v systému zajišťuje udržování odpovídajícího tlaku.

Protitlak v reaktoru 10, v taviči/homogenizátoru 11 a ve stoupacím potrubí 12 se udržuje v rovnováze s tlakem ve zbývající části systému prostřednictvím regulátoru 50 tlaku, zatímco plyny vyvíjené během zpracovávání za přítomnosti uhlíku v reaktoru 10 a plyny vyvíjené během tavení za přítomnosti kyslíku v taviči/homogenizátoru 11 se odvádějí společně s roztaveným kovem a roztavenou struskou do rezervoáru 13, ve kterém tyto plyny vystupují z lázně vybubláváním a následně se, prostřednictvím zavádění oxidačního činidla skrze trysku 119, spalují za účelem poskytování další přídavné tepelné energie. Odpadní plyn se za účelem jeho dalšího zpracovávání odtahuje do odsávače 120 plynů, který, ačkoli není v připojených výkresech znázorněný, je ze stávajícího stavu techniky dostatečně známý. Kovový prach, uhlík a popel, které jsou v takových odpadních plynech zachycené, vzhledem k tomu, že roztavená kovová lázeň působí jako mokrá pračka plynu, zůstávají v této lázni, což ve svém důsledku zvyšuje výtěžnost roztaveného kovu. Boční proud uvedených odpadních plynů procházející skrze sběrné potrubí 37 se využívá pro účely regulace tlaku prostřednictvím regulátoru 50 tlaku a • · · <>

• ·

··· • · ·

- 20 odtahující se, za účelem jejich dalšího zpracovávání, přes odtah 47 odpadních plynů do vírového odprašovače 46. Částice materiálu separované ve vírovém odprašovací 46 se recyklují a vrací společně s výchozím produktem do systému, a přídavné teplo, pokud je nezbytné, se dodává do a udržuje stoupacím potrubí 12 prostřednictvím na něm opatřených indukčních ohřívacích prostředků 35. Proces v reaktoru 10 a v taviči/homogenizátoru 11 se z důvodu zabránění opětné oxidací železa a snížení tvorby NO_X a CO₂ na minimum záměrně udržuje redukční, za současného zajištění účinných podmínek odsiřování za účelem odstraňování síry pocházející z uhlí.

Co se týče aplikace předloženého vynálezu ve spojení se zpracováváním neželezných kovů, je možné, aniž by došlo k odchýlení se z nárokované podstaty provést příslušné jeho obměny a modifikace. Celkově vzato, předkládaný vynález poskytuje podstatné zdokonalení standardních metalurgických postupů, na jehož základě je možné zpracovávat laciné surové materiály nízkých nákladů, a které zajišťuje účinné využití energie, je příznivé k životnímu prostředí a vyžaduje nízké kapitálové investice.

Claims (53)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob tepelného zpracovávání oxidu kovu za přítomnosti uhlíkatého materiálu v jedné nebo v několika komorách, kde každá z uvedených jedné nebo několika komor vykazuje sázecí konec a vyprazdňovací konec, za vytváření horkého kovového/uhlíkového produktu, který se následně podrobuje tavení v taviči za vytváření roztaveného kovu a roztavené strusky, vyznačující se tím, že zahrnuje přivádění oxidu kovu a uhlíkatého materiálu do sázecího konce jedné nebo několika komor a nucené přemísťování oxidu kovu a uhlíkatého materiálu směrem k vyprazdňovací konci jedné nebo několika komor;

   vstřikování oxidačního činidla tak, že se využívá alespoň část energie obsažené v uhlíkatém materiálu za uvolňování tepelné energie a vyvíjení redukčních plynů pro redukci oxidu kovu za vytváření horkého kovového/uhlíkového produktu;

   vyprazdňování horkého kovového/uhlíkového produktu z jedné nebo několika komor do taviče;

   ohřev kovového/uhlíkového produktu v taviči za vyvíjení horkého odpadního plynu se zvýšeným tlakem a vytváření roztaveného kovu a roztavené strusky; a oddělování odpadního plynu, roztavené strusky a roztaveného kovu.
2. 2. Způsob tepelného zpracovávání oxidu kovu za přítomnosti uhlíkatého materiálu v jedné nebo několika komorách, kde každá z uvedených jedné nebo několika komor vykazuje sázecí konec a vyprazdňovací konec, za vytváření horkého kovového/uhlíkového produktu, který se následně ···· ···

   - 22 podrobuje tavení v taviči za vytváření roztaveného kovu a roztavené strusky, vyznačující se tím, že zahrnuje přivádění oxidu kovu a uhlíkatého materiálu do sázecího konce jedné nebo několika komor tak, že se vytváří jádro s prstencem obklopujícím uvedené jádro pro zajištění účinného reagování oxidu kovu s uhlíkatým materiálem, a nucené přemísťování oxidu kovu a uhlíkatého materiálu směrem k vyprazdňovací konci jedné nebo několika komor;

   vstřikování oxidačního činidla tak, že se využívá alespoň část energie obsažené v uhlíkatém materiálu za uvolňování tepelné energie a vyvíjení redukčních plynů pro redukci oxidu kovu za vytváření horkého kovového/uhlíkového produktu;

   vyprazdňování horkého kovového/uhlíkového produktu z jedné nebo několika komor do taviče;

   ohřev kovového/uhlíkového produktu v taviči za vyvíjení horkého odpadního plynu se zvýšeným tlakem a vytváření roztaveného kovu a roztavené strusky; a oddělování odpadního plynu, roztavené strusky a roztaveného kovu.
3. 3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že krok vstřikování oxidačního činidla zahrnuje vstřikování oxidačního činidla do vyprazdňovacího konce jedné nebo několika komor.
4. 4. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že skupina několika komor je uspořádaná do společné provozní sestavy, kde každá komora tvoří samostatný modul, jednoduchý z hlediska měnění rozměrové velikosti a snadný k udržování.
5. 5. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že ohřev kovového/uhlíkového produktu v taviči zahrnuje krok ·· ·*

   - 23 spotřebovávání alespoň části podílu uhlíku v uvedeném taviči.
6. 6. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že dále zahrnuje regulování tlaků pro udržování kroků způsobu v rovnováze.
7. 7. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že dále zahrnuje opatření indukčního ohřevu jako přídavného ohřevu pro tavič.
8. 8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že přidávání oxidačního činidla jako doplněk k uvedenému indukčnímu ohřevu.
9. 9. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že oxidačním činidlem je v podstatě čistý kyslík.
10. 10. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že oxidačním činidlem obsahuje vzduch.
11. 11. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že oxidačním činidlem je vzduch obohacený kyslíkem.
12. 12. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že dále zahrnuje opatření sálavé ohřívací zóny, uspořádané ve směru průchodu na výstupní straně vyprazdňovacího konce uvedených jedné nebo několika komor, pro vyzařování a odrážení tepelné energie směrem k materiálu podrobovanému zpracovávání za účelem zajištění účinného přestupu tepla sáláním pro urychlení přeměny oxidu kovu na kovový/uhlíkový produkt.

    • · · · ·; · ·ϊ ·”. · : · · :::.::

    ·..··,

    - 24
13. 13. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že dále zahrnuje ohřev komory průchodem horkých plynů skrze vzdušné průchozí kanály opatřené ve stěně této komory jako přídavné teplo pro ohřev materiálů nacházejících se v komoře vedením.
14. 14. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že za účelem dalšího urychlení redukce zpracovávaného oxidu kovu se do sálavé zóny, prostřednictvím plynů ze spalování, přivádí další přídavná energie.
15. 15. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že materiály v komoře postupují a z této komory se vyprazdňují takovým způsobem, že se na vyprazdňovacím konci komory opakovaně poskytuje nová dávka materiálů určených ke zpracovávání.
16. 16. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že dále zahrnuje zavádění roztaveného kovu a roztavené strusky do rezervoáru.
17. 17. Způsob podle nároku 16, vyznačující se tím, že dále zahrnuje zavádění roztaveného kovu a roztavené strusky do rezervoáru v režimu zanoření pro zajištění utěsnění kapalného typu.
18. 18. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že tímto způsobem je systém uzavřený vůči životnímu prostředí za účelem zabránění emisí škodlivin.
19. 19. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že komora zahrnuje kónický úsek, který se směrem k sázecímu konci komory rozbíhá.

    ···· ·· ····

    - 25
20. 20. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že oxid kovu zahrnuje oxid železa.
21. 21. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že uhlíkatý materiál zahrnuje uhlí.
22. 22. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že dále zahrnuje zavádění roztaveného kovu a roztavené strusky do rezervoáru společně s proudem plynů, které se následně spalují za uvolňování tepelné energie.

    že dále

    Způsob podle nároku zahrnuje homogenizaci

    2, vyznačující se tím, roztaveného kovu v taviči.

    že dále

    Způsob podle nároku zahrnuje homogenizaci

    2, vyznačující roztaveného kovu na se tím, železo.

    že dále

    Způsob podle nároku zahrnuje homogenizaci

    2, vyznačující roztaveného kovu na se tím, ocel.
23. 26. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že zahrnuje vstřikování oxidačního činidla prostřednictvím přívodní trubky.
24. 27. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že zahrnuje vstřikování oxidačního činidla prostřednictvím množství přívodních trubek.
25. 28. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že dále zahrnuje přidávání struskotvorného materiálu k oxidu kovu a uhlíkatému materiálu.
26. 29. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že dále zahrnuje přidávání odsiřovacího. materiálu k oxidu kovu a uhlíkatému materiálu.
27. 30. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že dále zahrnuje začleňování alespoň části uhlíkatého materiálu do oxidu kovu za vytvoření směsi.
28. 31. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že dále zahrnuje přivádění uhlíkatého materiálu do komory takovým způsobem, že se tvoří palivové jádro.
29. 32. Způsob podle nároku 31, vyznačující se tím, že dále zahrnuje přivádění oxidačního činidla k palivovému jádru ve směru od vyprazdňovacího konce komory.
30. 33. Způsob podle nároku 32, vyznačující se tím, že oxidační činidlo prostupuje do palivového jádra.
31. 34. Způsob tepelného zpracovávání oxidu kovu za přítomnosti uhlíkatého materiálu v jedné nebo několika komorách, kde každá z uvedených jedné nebo několika komor vykazuje sázecí konec a vyprazdňovací konec, za vytváření horkého kovového/uhlíkového produktu, který se následně podrobuje tavení v taviči za vytváření roztaveného kovu a roztavené strusky, vyznačující se tím, že zahrnuje přivádění oxidu kovu a uhlíkatého materiálu do sázecího konce jedné nebo několika komor a nucené přemísťování oxidu kovu a uhlíkatého materiálu směrem k vyprazdňovací konci jedné nebo několika komor;

    vstřikování oxidačního činidla tak, že se využívá alespoň část energie obsažené v uhlíkatém materiálu za uvolňování tepelné energie a vyvíjení redukčních plynů pro • · · ·

    - 27 redukci oxidu kovu za vytváření horkého kovového/uhlíkového produktu;

    vyprazdňování horkého kovového/uhlíkového produktu z jedné nebo několika komor do kontejneru;

    vyprazdňování kovového/uhlíkového produktu z kontejneru do taviče;

    ohřev kovového/uhlíkového produktu v taviči za vyvíjení horkého odpadního plynu se zvýšeným tlakem a vytváření roztaveného kovu a roztavené strusky; a oddělování odpadního plynu, roztavené strusky a roztaveného kovu.
32. 35. Způsob podle nároku 34, vyznačující se tím, že kontejner slouží k udržování tepla a zabraňuje opětné oxidaci kovového/uhlíkového produktu.
33. 36. Způsob podle nároku 35, vyznačující se tím, že dále zahrnuje ochlazování kovového/uhlíkového produktu v kontejneru ještě před jeho vystavením působení atmosférického prostředí.
34. 37. Způsob podle nároku 34, vyznačující se tím, že se kovový/uhlíkový produkt ještě před vyprazdňováním do kontejneru briketuje.
35. 38. Způsob podle nároku 37, vyznačující se tím, že briketovaný kovový/uhlíkový produkt se ochlazuje ještě před jeho vystavením působení atmosférického prostředí.
36. 39. Zařízení pro tepelné zpracovávání oxidu kovu a uhlíkatého materiálu v jedné nebo několika komorách, vyznačující se tím, že obsahující reaktor zahrnující ohřívací komoru vykazující sázecí • · · · • · · · · · · ··· · · · · ··

    - 28 konec a vyprazdňovací konec;

    podávači prostředky pro přivádění oxidu kovu a uhlíkatého materiálu do sázecího konce komory a nucené přemísťování oxidu kovu a uhlíkatého materiálu směrem k vyprazdňovacímu konci uvedené komory;

    vstřikovací prostředky uzpůsobené pro vstřikování oxidačního činidla, jehož účelem je zvyšování teploty uhlíkatého materiálu a zajištění jeho reagování s oxidem kovu za vytváření kovového/uhlíkového produktu;

    tavič uspořádaný ve vzájemném spojení s vyprazdňovacím koncem komory uzpůsobený pro přijímání kovového/uhlíkového produktu z uvedené komory, kterýžto tavič je dále uzpůsobený pro ohřev kovového/uhlíkového produktu za vyvíjení horkého odpadního plynu se zvýšeným tlakem, a vytváření roztaveného kovu a roztavené strusky; a prostředky pro oddělování odpadního plynu, roztavené strusky a roztaveného kovu.
37. 40. Zařízení podle nároku 39, vyznačující se tím, že dále zahrnuje rezervoár pro přijímání roztaveného kovu a roztavené strusky z taviče.
38. 41. Zařízení podle nároku 40, vyznačující se tím, že dále zahrnuje rezervoár pro přijímání roztaveného kovu a roztavené strusky z taviče v režimu zanoření.
39. 42. Zařízení podle nároku 40, vyznačující se tím, že rezervoár je uzpůsobený k odpichování roztaveného kovu odděleně od roztavené strusky.
40. 43. Zařízení podle nároku 39, vyznačující se tím, že komora zahrnuje sálavou zónu uzpůsobenou pro vyzařování tepelné energie směrem k vyprazdňovacímu konci • · · · uvedené komory.
41. 44. Zařízení podle nároku 39, vyznačující se tím, že dále zahrnuje prostředky pro vyrovnávání tlaku uzpůsobené k udržování rovnováhy tlaků v systému.
42. 45. Zařízení podle nároku 39, vyznačující se tím, že prostředky pro vstřikování oxidačního činidla jsou uzpůsobené pro volitelné posouvání směrem dopředu a stahování.
43. 46. Zařízení podle nároku 39, vyznačující se tím, že dále zahrnuje prostředky pro vstřikování oxidačního činidla, které jsou funkčně spojené s tavičem.
44. 47. Zařízení podle nároku 39, vyznačující se tím, že dále zahrnuje indukční ohřívací prostředky, které jsou funkčně spojené s tavičem.
45. 48. Zařízení podle nároku 39, . vyznačující se tím, že dále zahrnuje prostředky pro dodávání přídavného tepla do taviče.
46. 49. Zařízení podle nároku 48, vyznačující se tím, že uvedené prostředky pro dodávání přídavného tepla do taviče zahrnují indukční ohřívací prostředky.
47. 50. Zařízení podle nároku 48, vyznačující se tím, že uvedené prostředky pro dodávání přídavného tepla do taviče zahrnují prostředky pro vstřikování oxidačního činidla.
48. 51. Zařízení podle nároku 39, vyznačující se tím, že dále zahrnuje kombinované vstřikovací prostředky uzpůsobené pro vstřikování jak oxidačního činidla, tak i paliva.
49. 52. Zařízení podle nároku 51, vyznačující se tím, že palivem je plyn.
50. 53. Zařízení podle nároku 51, vyznačující se tím, že palivem je práškové uhlí.
51. 54. Zařízení pro tepelné zpracovávání oxidu kovu a uhlíkatého materiálu v jedné nebo několika komorách, vyznačující se tím, že zahrnuje reaktor zahrnující ohřívací komoru vykazující sázecí konec a vyprazdňovací konec;

    podávači prostředky pro přivádění oxidu kovu a uhlíkatého materiálu do sázecího konce komory ve formě palivového jádra obklopeného prstencem oxidu kovu, a nucené přemísťování oxidu kovu a uhlíkatého materiálu směrem k vyprazdňovacímu konci uvedené komory;

    vstřikovací prostředky uzpůsobené pro vstřikování oxidačního činidla, jehož účelem je zvyšování teploty uhlíkatého materiálu a zajištění jeho reagování s oxidem kovu za vytváření kovového/uhlíkového produktu;

    tavič uspořádaný ve spojení s vyprazdňovacím koncem komory a určený pro přijímání kovového/uhlíkového produktu z této komory, kterýžto tavič je uzpůsobený pro ohřev kovového/uhlíkového produktu za vyvíjení horkého odpadního plynu se zvýšeným tlakem, a vytváření roztaveného kovu a roztavené strusky; a prostředky pro oddělování odpadního plynu, roztavené strusky a roztaveného kovu.
52. 55. Zařízení podle nároku 54, vyznačující se tím, že dále zahrnuje prostředky pro tvoření jádra z uhlíkatého obklopuj ícím.

    materiálu s oxidem kovu toto jádro
53. 56. Zařízení podle nároku 54, vyznačující se tím, že dále zahrnuje prostředky pro vstřikování oxidačního činidla uzpůsobené pro zavádění tohoto oxidačního činidla do uvedeného jádra.