CZ24199A3

CZ24199A3 - Způsob redukce a tavení kovu

Info

Publication number: CZ24199A3
Application number: CZ99241A
Authority: CZ
Inventors: Louis Johannes Fourie
Original assignee: Ipcor N. V.
Priority date: 1996-07-25
Filing date: 1997-07-22
Publication date: 1999-08-11
Also published as: PT914474E; AR008786A1; CA2261140A1; TR199900777T2; DE69702347T2; EP0914474B1; JP2000515931A; WO1998004749A1; BG62940B1; EG21185A; SK10299A3; BG103113A; SK284053B6; BR9710584A; ES2150266T3; RU2210601C2; AU3466597A; JP3909088B2; AU717807B2; PL191903B1

Description

(57) Anotace:

Navrhované řešení se týká jednak způsobu redukce a tavení kovu, zahrnujícího zahřívání vsázky /15/, sestávající ze složky obsahující kov a složky obsahující uhlík, v kanálkové indukční peci /11/ za účelem redukce složky obsahující kov, přičemž alespoň část plynných produktů tohoto procesu se využívá pro předehřev vsázky /15 /; a zařízení pro provádění tohoto předehřívání.

CZ 241-99 A3

...........PtPP

JUDr. Miloš Všetečka - l - ·*? JRroínáfioctrtí fázi v ČR . , . ·♦······· ··· ··· advokat ....... · .· _ ·· ·· ·· ···· ·· ··

120 00 Praha 2, Halkova 2

ZPŮSOB REDUKCE A TAVENÍ KOVU

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu redukce a tavení kovu, jako například výroby oceli, při kterém se vsázka obsahující kov a uhlík zahřívá v kanálkové indukční peci za účelem redukce a tavení složky vsázky obsahující kov, a zařízení pro provádění tohoto ohřevu.

Dosavadní stav techniky

Při známém způsobu, např. podle patentu US 5 411 570, sestává kov obsahující složka materiálu zaváženého do pece z kovové rudy nebo částečně redukované kovové rudy (například železné houby v případě vsázky obsahující železo), a uhlík obsahující složka z uhlí; materiál se zaváží v podstatě vertikálně do pece jedním nebo více zavážecími otvory umístěnými po straně pece tak, že vsázka v peci tvoří nepřetržitou podélně protaženou hromadu podél každé strany pece, která plave na lázni tekutého kovu v peci.

V uvedeném uspořádání se vznikající plynné produkty, hlavně CO a těkavé látky doprovázející uhlí, spalují v dutině umístěné v peci nad plovoucí vsázkou pomocí kyslíku, který se zavádí do této oblasti zvnějšku pece.

Je zde také uvedeno, že plyny vznikající tímto

76901 (76901a.doc) : : í*ro4iáfocW fázi v ČR spalováním, které zpravidla mají teplotu řádově 1 600 °C, se mohou využívat v peci pro ohřev vsázky, nebo když materiál zavážený do pece obsahuje ocelové zlomky nebo studené železo, může se plyn odpovídající spotřebovanému oxidu uhelnatému vypouštět týmž otvorem pece, kterým se do pece zaváží vsázka, za účelem předehřátí těchto ocelových zlomků nebo studeného železa uváděním těchto plynů do přímého styku s těmito materiály.

Podle dalšího procesu tohoto druhu, tj . podle patentu US 1 819 238, ruda, uhlíkatý materiál a tavidla, zavážené do indukčně vyhřívané pece zavážecím otvorem na jednom konci pece, tvoří na tomto konci sloup a postupně se rozdělují a taví. Plyny, které se vytvářejí, se odtahují skrze zavážecí otvor, a spalují se tak, že je zajištěn přímý styk mezi plyny a materiály vsázky.

V dalším známém procesu, t j . podle patentu GB 1 572 24 8, kde tavící jednotkou může být plazmová nebo elektrická oblouková pec, se plyny vytvářené v procesu finální redukce také vedou skrze vstupy vsázky, a nastává tak přímý styk mezi těmito plyny a materiály vsázky.

Totéž platí pro způsob popsaný ve francouzském patentu 1 205 446, kde tavící jednotkou může být kanálková pec sestávající z jedné nebo více nádob. Hlavní redukční reakce podle tohoto vynálezu probíhá mezi uhlíkem rozpuštěným v kovu a oxidem železitým rozpuštěným ve strusce. Plyn takto vytvořený se vede v protiproudu a ve styku s materiálem vsázky za účelem předehřevu a předredukce.

76901 (76901a.doc)

”:Pró:nácóclrtí*fázi v ČR • · · · · · • · · ·

Podstata vynálezu

Cílem předloženého vynálezu je poskytnout způsob redukce a tavení kovu, při kterém se spaliny lépe využívají.

Podle vynálezu způsob redukce a tavení kovu, zahrnující zahřívání vsázky sestávající ze složky obsahující kov a složky obsahující uhlík v kanálkové indukční peci za účelem redukce této složky obsahující kov, zahrnuje krok využití alespoň části plynných produktů tohoto způsobu pro předehřev vsázky, tj. před jejím zavedením do pece.

Budiž zřejmé, že když následkem tohoto předehřevu vzroste teplota vsázky nad předem určenou hodnotu, začne se kov obsahující složka ve vsázce redukovat předtím, než vsázka vstoupí do pece.

To vyvolává vznik alespoň určitého množství redukčních produktů ve vsázce před jejím zavedením do pece.

Konkrétní teplota, při které nastává tato redukce ve vsázce před jejím vstupem do pece, je ovšem dána povahou konkrétní složky obsahující kov ve vsázce.

Dále se v důsledku tohoto předehřevu vsázky alespoň určité množství těkavých látek, doprovázející uhlík obsahující sloučeninu ve vsázce, uvolňuje před vstupem vsázky do pece.

Výše uvedené plynné produkty, které vstupují do pece, mohou tedy obsahovat výše uvedené těkavé látky spolu s CO a

C0₂ vznikajícími v uvedeném redukčním procesu.

76901 (76901a.doc) : t PVoíiártocfrúfázi v ČR • 9 9 9 9 9 9 · · ··· 999 9 9 9 9 9 9 9 9 9

99 99 9999 99 99

Budiž zřejmé, že tento předehřev poskytuje nejen snížení energetické spotřeby celého procesu, ale také zvýšené prosazení pece.

Dále se podle vynálezu alespoň část výše uvedených plynných produktů spaluje se vzduchem a/nebo kyslíkem v peci a vznikající spaliny se využívají pro uvedený předehřev vsázky.

Dále se podle vynálezu vsázka zaváží do pece v podlouhlé komoře, opatřené jedním nebo více kanály rozprostírajícími se kolem komory nebo protaženými komorou, skrze něž mohou procházet uvedené spaliny pro předehřátí vsázky v komoře.

Komora a kanál (kanály) jsou s výhodou navzájem utěsněny, takže mezi nimi nemohou procházet žádné plynné produkty.

Podle výhodného provedení vynálezu může tento kanál tvořit prstencový plášú, rozprostírající se podélně kolem komory.

Podle vynálezu dále může být spodní konec uvedené komory protažen do takové vzdálenosti do pece, že zasahuje do hromad vsázky plovoucích na lázni tekutého kovu v peci.

Tak je zamezeno volnému padání vsázky v komoře tímto koncem do pece.

Podle jednoho provedení vynálezu se v uvedené komoře udržuje pozitivní tlak, čímž ze zajiščuje, že většina plynných produktů vznikajících v komoře přechází do pece.

76901 (76901a.doc) :“:Pro:náeódrtí’«zi v ČR • · · · ······

Tento tlak může být vyvolán například zaváděním vsázky do komory pomocí vhodného uzávěrového systému.

Navíc nebo alternativně může být tento tlak udržován zaváděním tlakového inertního plynu, jako například dusíku, do vsázky před jejím vstupem do komory.

Podle jednoho provedení vynálezu se alespoň část výše uvedených plynných produktů vznikajících ve vsázce před jejím zavedením do pece ze vsázky odvádí před vstupem vsázky do pece.

Tak se může ze vsázky odvádět například alespoň část oxidačních plynů, jako například C0₂ a vodní páry, vznikajících ve vsázce.

Důvod odvádění těchto oxidačních plynů souvisí se skutečností, že jestliže teplota vsázky dosáhne stanovené hodnoty, mohou tyto oxidační plyny reagovat s kov a uhlík obsahujícími složkami vsázky, což se projeví ve spotřebě sloučeniny obsahující uhlík.

Podle vynálezu se tyto oxidační plyny mohou odvádět ze vsázky pomocí podlouhlého kanálu s otevřeným koncem, který se táhne podélně skrze uvedenou podlouhlou komoru, takže jeho jeden či spodní konec je umístěn proti spodnímu konci komory, a jeho druhý či horní konec je spojen s vhodným systémem pro odtahování plynu, přičemž kanál zahrnuje po své délce alespoň jeden výstup plynu umístěný v předem stanovené úrovni v komoře.

Při činnosti je kanál tedy obklopen vsázkou a jeho

76901 (76901a.doc) • · ·· • · · • · · ·· ··

Prosná to drtí fázi v ČR uvedený výstup plynu je umístěn ve stanovené úrovni ve vsázce.

Podle vynálezu je také uvedený výstup plynu z kanálu umístěn v té úrovni komory, kde je vsázka na teplotě právě před začátkem reakce plynů s kov a uhlík obsahujícími složkami vsázky.

Tato výhodná úroveň může být například určena experimentálně, například analýzou plynu odtahovaného z kanálu.

Navíc nebo alternativně se může teplota na výstupu plynu z kanálu měřit například pomocí termočlánku nebo podobně.

V praxi, když je již jednou určena výhodná úroveň uvedeného výstupu plynu z kanálu, zůstane jeho poloha zafixována, a teplota vsázky v uvedené poloze se řídí například řízením rychlosti, se kterou se oxidační plyny odstraňují z kanálu, a/nebo intenzitou předehřevu, a/nebo rychlostí, s níž se vsázka zaváží skrze komoru.

V případě, že sloučeninou obsahující kov je železo, a složkou obsahující uhlík je uhlí, je výše uvedená teplota řádově 600 °C.

Oxidační plyny, které se tak odstraňují, se mohou využívat jinde, nebo mohou procházejíce uvedeným kanálem (kanály) sloužit pro předehřev vsázky.

Podle vynálezu se také zavádí do kanálu směrem k jeho spodnímu konci předehřátý kyslík a/nebo vzduch pro spálení

76901 (76901a.doc) • · • · 9 9 • · · · ·· ·· všeho CO, přítomného v této části vsázky, na pak také odtahuje uvedeným výstupem plynu.

Pro zajištění konverze v podstatě všeho CO na C0₂předtím, než plyn dosáhne uvedeného výstupu plynu, se stěna komory bezprostředně pod výstupem plynu udržuje na nižší teplotě vzhledem ke zbytku komory.

Takovéto nižší teploty je možné dosáhnout vhodnou tepelnou izolací, a/nebo zpomalením rychlosti, s jakou se vsázka v komoře pohybuje kolem této části stěny kanálu. Posledně jmenované opatření může být realizováno například zvětšením průřezu komory v těchto oblastech.

Dále se podle vynálezu také alespoň nějaké množství těkavých látek doprovázejících uhlík obsahující složky vsázky cirkuluje z uvedeného horního konce kanálu směrem k uvedenému spodnímu konci, kde se může spalovat současně s CO pomocí kyslíku a/nebo předehřátého vzduchu.

Dále bude oceněno, že teplo pocházející z této konverze a spalování může napomáhat předehřevu vsázky.

Uvedená cirkulace těkavých látek může být způsobena pomocí podlouhlé trubky s otevřeným koncem, jejíž jeden konec je umístěn ve stanovené úrovni proti hornímu konci kanálu, a druhý konec proti spodnímu konci kanálu.

Dále se podle vynálezu může uhlík obsahující složka vsázky zavážet do komory takovým způsobem, že je distribuována ke vnější stěně komory, zatímco kov obsahující složka vsázky je distribuována ke vnější stěně uvedeného kanálu.

: JPróináCodrtí fázi v ČR • · 9 « ··· 999 • 9 · 9 9 • 9 9999 ·» 99

CO?, který se

76901 (76901a.doc)

Ϊ Prd nárocfní.íázi v ČR • · · · t · · ® « · » · o » * · ·· ···«

Tímto způsobem je složka obsahující uhlík (která poskytuje uhlík potřebný pro endotermickou Boudouardovu reakci, která je nutná pro konverzi oxidu uhličitého na oxid uhelnatý, kterého je konečně třeba pro redukci kovu v kov obsahující složce vsázky) blíže zdroji ohřevu, než složka obsahující kov, která v některých případech reaguje exotermicky s oxidem uhelnatým.

Dále podle vynálezu železo obsahující složka vsázky sestává z železné rudy, a uhlík obsahující složka z uhlí.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím příkladů provedení znázorněných na výkresech, na kterých představuje obr. 1 schematický řez jedním vytvořením pece opatřené předehřívacím zařízením podle vynálezu, a obr. 2 v pohledu obdobném obr. 1 odděleně znázorněné součásti jiného vytvoření uvedeného zařízení.

Příklady provedení vynálezu

V obou vytvořeních vynálezu je zařízení IQ pro předehřev vsázky podle vynálezu znázorněno za použití s kanálkovou indukční pecí 11.

Pec 11 zahrnuje podélnou tubulární nádobu 12, která má v příčném řezu kruhový tvar, a která zahrnuje alespoň dvě

76901 (76901a.doc) • * • · j Pr® páv9játi^{ázi v ČR • · · · • · ···· ·· ·*·

s odstupem paralelní řady zavážecích otvorů, z nichž každý prochází stěnou nádoby 12 podél jejich opačných stran, a z nichž je na obrázcích podrobně znázorněn jen jeden otvor 11.

Nádoba 12 se zahřívá zdola pomocí dvou s odstupem paralelních indukčních ohřívačů 14.

Za použití při způsobu výroby oceli se nádoba 12 naloží množstvím tekuté oceli pro vytvoření lázně 12, a vsázka 12, zahrnující směs uhlí a železné rudy, se zavádí do nádoby 12 zavážecími otvory 13 aby plavala na lázni 12 tekuté oceli ve formě dvou vzájemným odstupem oddělených hromad 17, které se obě rozprostírají podél podélných stran nádoby 12, a nad nimiž je vytvořena v nádobě 12 dutina 12..

Nádoba 12 je také opatřena množstvím kyslíkových hořáků 19, a alespoň jedním otvorem pro odebírání vyredukované a roztavené oceli z nádoby 12·

Ve vytvoření podle obr. 1 obsahuje zařízení 12 podlouhlou komoru 22, jejíž jeden konec je protažen skrze zavážecí otvor 13 do vnitřku pece 11 do takové hloubky, že zasahuje horní část hromady 17.

Vsázka 15 se zaváží do komory 20 prostřednictvím zavážecího bunkru 21 a série uzávěrových systémů 22.

Komora 20 je obklopena podlouhlým prstencovým kanálem ve formě pláště 22, který má spodní vstup 24 opatřený tryskou 22, která prochází stěnou nádoby 12 pro propojení s prostorem 18 pece 11.

76901 (76901a.doc) i · Pr4 nároUhí fózi v ČR • 4 * 4 4 ·····© • · « · ·

4 4 4 4 4· ·♦

26. který je neznázorněného

Plášť. 23 také zahrnuje horní výstup připojen prostřednictvím trubky 21 k rouře 2J systému odplynu.

Komora 20 a plášť 23 jsou vhodně utěsněny s ohledem na zabránění procházení plynu z jednoho do druhého.

Při provozu se nádoba 12 naloží dodávkou tekuté oceli 16 a zapnou se indukční ohřívače. Vsázka 15/ obsahující směs uhlí a železné rudy, se zaváží z bunkru 21 prostřednictvím uzávěrových systémů 22 a zavážecích otvorů 15 do nádoby 12, kde vytváří hromady 17, plovoucí navrch lázně 16 kapalného kovu. Do horní části hromady 17 zasahuje spodní konec komory 20 tak, že vsázka v horní části hromady blokuje otevřený konec komory 20 . čímž zabraňuje volnému padání vsázky 15 z otevřeného konce komory 20.

Uzávěrový systém 22 zajišťuje, že se v komoře 2Q udržuje pozitivní tlak, takže z chladného horního povrchu vsázky nemůže unikat žádný plyn do komory 20.

Plyny, hlavně CO a CO₂ a těkavé látky vznikající ohřevem a následnou redukcí železo obsahující složky vsázky 15 se spalují v dutině 18 pomocí kyslíku, dodávaného hořáky 19.

Výsledné produkty spalování se odvádějí z oblasti 15 prostřednictvím trysky 25 a vstupu 24 do pláště 25, kde slouží k předehřevu vsázky 15 umístěné v otvoru komory 20.

V důsledku tohoto předehřevu vsázky 15 prosazení pecí 11 významně vzrůstá.

Spotřebované spaliny procházející z pláště 25

76901 (76901a.doc) * · Pre národní.fázi v ČR

• · · · ·· prostřednictvím výstupu 26 a trubky 21 do roury 22 mohou být použity jinde v procesu pro využití jejich chemických a/nebo tepelných vlastností.

Zároveň se mohou těkavé látky doprovázející uhlí, nacházející se v komoře 20, následkem tohoto předehřevu vsázky 14 krakovat na uhlík, CO a H₂, které se mohou přímo podílet na redukci vsázky 15 v trubce 22- V důsledku toho se v procesu také může významně snížit spotřeba uhlí a kyslíku na tunu produktu.

Ve vytvoření znázorněném na obr. 2, kde součásti odpovídající součástem znázorněným na obr. 1 jsou označeny týmiž vztahovými značkami, se vsázka 15. přivádí ze zavážecího bunkru 21 na horní konec podlouhlé komory 22, jejíž spodní konec je propojen se vstupem 13 do nádoby 12. pece 11.

Komora 29 je prstencově obklopena podlouhlým pláštěm 30. jehož spodní konec má výstup 24 propojený prostřednictvím trysky 25 s prostorem 18 nádoby 12.

Horní konec pláště 30 má výstup 26 propojený prostřednictvím trubky 27 s rourou 28 neznázorněného systému odtahu plynů.

Výstup zavážecího bunkru 21 je opatřen vstupní trubkou

30.1 plynu, pomocí níž může být veden do vsázky 15. a tedy do komory 29. inertní plyn, jako například dusík, pro vytváření pozitivního tlaku.

Komora 29 je opatřena podlouhlým kanálem 31 s otevřeným koncem, jehož horní konec 32 je propojen prostřednictvím

76901 (76901a.doc) :”:·«· Prd nárotlhí fázi v ČR • ·* 9 9 9 · · < 999999

9999999 · 9 _Av ·· 99 9999 ·· ·· trubky 33 a trubky 21 s rourou 22Spodní konec 34 kanálu 21 je protažen do stanovené hloubky do komory 22· Podrobnosti jsou uvedeny dále.

Vsázka 15 se zaváží skrze komoru 22 do nádoby 12, přičemž vsázka v komoře 29 prstencově obklopuje vedení 21 a obklopuje jeho spodní otevřený konec 24.

Kanál 31 je opatřen ve středu své délky sérií otvorů

35. které mají takovou velikost, že skrze ně může procházet plyn, nikoliv však pevná vsázka 12Kanál 31 je také opatřen podlouhlou trubkou 22 s otevřeným koncem, jejíž horní konec 22 je umístěn k hornímu konci 32 kanálu 21, ve spojení s vsázkou 15, a spodní konec 38 ke spodnímu konci 34 kanálu 31.

Kanál 21 je na svém otevřeném konci 34 také opatřen vstupem 39 kyslíku nebo předehřátého vzduchu pro neznázorněný hořák.

Kanál 31 je umístěn v komoře 29 tak, že jeho otvory 22 jsou umístěny v té části vsázky 12, kde je její teplota řádově 600 °C. Kanál 31 má dále takovou délku, že jeho horní konec 32 je umístěn v té části vsázky, kde je její teplota řádově 200 °C, a jeho spodní konec 34 v té části vsázky 12, kde má teplotu více než 800 °C.

Pec 12 se provozuje stejným způsobem jako bylo popsáno výše v souvislosti s provedením podle obr. 1.

Při tomto provozu způsobuje předehřev spodního konce

76901 (76901a.doc) · · ” ^{w w}

Ρζβ pácQffuí.fázi v ČR • · ·

9999 ·· ··

850 °C, že

9 * « · *

9 9 9 · 9

9 99 9 9

9 9 · · ·

9 99 99 komory 29 pomocí pláště 30 na teplotu řádově v této části vsázky 15 nastává Boudoardova reakce, tj . C + C0₂ -> 2CO.

Část tohoto CO pak reaguje s železovou složkou vsázky 15 na CO₂, a způsobuje tak částečnou redukci železové složky, t j . 3 Fe₂O₃ + CO -> 2 Fe₃O₄ + C0₂.

Vytvořený CO₂ proudí vzhůru vsázkou 15 až dosáhne otvorů 35 kanálu 31. skrze něž je pak odtahován prostřednictvím kanálu 31 a trubek 33 a 21 do roury 21 neznázorněného systému odtahu plynu.

Další část CO proudí vzhůru kanálem 21, kde se spaluje na C0₂ pomocí hořáku 39 na kyslík nebo předehřátý vzduch, t j . 2 CO + O₂ -> CO₂, přičemž CO₂ poté spolu s CO₂ procházejícím otvory 21, prochází prostřednictvím trubek 22. a 27 do roury 21Zároveň všechny těkavé látky a vodní pára, přítomné v horních částech vsázky 15 v komoře 29 prochází z horního konce 37 trubky 36 skrze její spodní konec 38 do kanálu 21, kde se těkavé látky spalují pomocí hořáku 39 na kyslík nebo předehřátý vzduch.

Bude oceněno, že teplo vyvinuté při konverzi CO na CO₂ a spalováním těkavé látky napomáhá ohřevu vsázky 15 v komoře 29.

Dále bude oceněno, že při umístění kanálu 31 v uvedené poloze v komoře 29, kdy jsou jeho otvory 35 umístěny v poloze, kde je teplota vsázky 15 řádově 600 °C, se uvedený CO₂ ze vsázky 15 odstraňuje předtím, než může reagovat s kov

76901 (76901a.doc)

- ¹⁴ - f ζ® páchni fázi v ČR

0 0 0 0 0 0 · · •0 0· 00 0000 *0 ♦* a/nebo uhlík obsahující složkou vsázky 12.

Pro úplnější zabránění této reakci se mohou části stěny vedení 21, umístěné bezprostředně pod otvory H, udržovat při nižší teplotě vzhledem ke zbytku stěny. To může být realizováno vhodnou tepelnou izolací stěny a/nebo snížením rychlosti toku vsázky 15 komorou 29 v této oblasti. Posledně jmenované opatření může být realizováno například zvětšením průřezu komory 29 v této oblasti.

Dále bude oceněno, že teplota vsázky ve spodním konci 34 vedení 31 může být řízena řízením následujících proměnných: (1) rychlosti zavážení vsázky 15 komorou 21, (2) povahy spalování v kanálu 21, a (3) rychlosti s níž spaliny procházejí pláštěm 21.

Roztavený kovový produkt z pece 12 se může dále upravovat a shromažďovat obvyklým způsobem.

Budiž zřejmé, že vynález také zahrnuje v rámci svého rozsahu zařízení pro provádění způsobu podle vynálezu v podstatě jak je zde popsáno. Budiž dále zřejmé, že jsou nepochybně možné četné varianty v detailech způsobu a zařízení podle vynálezu, aniž by byla opuštěna myšlenka vynálezu a/nebo rozsah nároků.

Tak například vsázka 15 se může zavádět do komory 29 takovým způsobem, že se její složka obsahující uhlík distribuuje ke stěně komory 29 a její složka obsahující kov ke vnější stěně vedení, z důvodů uvedených výše.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob redukce a tavení kovu, zahrnující zahřívání vsázky (15) sestávající ze složky obsahující kov a složky obsahující uhlík v kanálkové indukční peci (11) za účelem redukce této složky obsahující kov, využívající alespoň část plynných produktů tohoto procesu vznikajících v peci pro předehřev vsázky (15), vyznačující se tím, že se vsázka (15) zaváží do pece (11) v alespoň jedné komoře (20, 29), opatřené jedním nebo více průchody (23, 30), rozprostírajícími se kolem nebo protaženými skrze komoru (20, 29), skrze které prochází uvedené plynné produkty pro předehřátí vsázky (15) v komoře (20, 29), komora nebo komory (20, 29) a průchod nebo průchody (23, 30) jsou navzájem utěsněny tak, že mezi nimi nemohou procházet plynné produkty.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že alespoň část těchto plynných produktů sestává z plynů vytvářených spalováním plynů vznikajících při procesu působením vzduchu a/nebo kyslíku v peci (11).

3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že průchod nebo průchody (23, 30) sestávají z prstencového pláště, který se podélně rozprostírá kolem komory nebo komor (20, 29).

4. Způsob podle některého z nároků 1 až 3, při kterém se vytváří alespoň jedna hromada (17) vsázkového materiálu (15) , která plave na lázni (16) tekutého kovu v peci (11) ,

16 76901 (76901a.doc) • · vyznačující se tím, že jeden či spodní konec komory nebo komor (20, 29) je protažen do takové vzdálenosti do pece (11) , že zasahuje do hromady (17) vsázky (15) v peci (11) .

5. Způsob podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se t í m , že se v komoře nebo komorách (20, 29) udržuje pozitivní tlak, takže většina plynných produktů vytvářených v komoře nebo komorách (20, 29) se dostává do pece (11).

6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že se uvedený tlak vytváří zaváděním vsázky (15) do komory (20) pomocí uzávěrového systému (22).

7. Způsob podle 5 nebo 6, vyznačující se tím, že se uvedený tlak udržuje zaváděním stlačeného inertního plynu, jako například dusíku, do vsázky (15) před jejím vstupem do komory nebo komor (20, 29).

8. Způsob podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že se alespoň část plynných produktů, vytvářených ve vsázce (15) v komoře nebo komorách (29), před zaváděním vsázky (15) do pece (11) ze vsázky (15) odstraňuje předtím, než vsázka (15) vstoupí do pece (11).

9 9 9 9 999 9 9 9 9 9 vyznačující se tím, že takto odstraněné plynné produkty se využívají jinde, nebo procházejíce uvedeným kanálem (kanály) slouží pro předehřev vsázky (15).

16. Způsob podle některého z nároků 10 až 15, vyznačující se tím, že se zavádí do kanálu (31) směrem k jeho spodnímu konci (34) předehřátý kyslík a/nebo vzduch pro spálení všeho přítomného CO na CO₂.

17. Způsob podle nároku 16, vyznačující se tím, že se stěna komory (29) bezprostředně pod otvorem (35) pro plyn udržuje na nižší teplotě vzhledem ke zbytku komory, takže v podstatě všechen CO se přemění na CO₂ předtím, než plyn dosáhne uvedeného otvoru (35) pro plyn.

18. Způsob podle nároku 17, vyznačující se tím, že nižší teploty se dosahuje vhodnou tepelnou izolací komory (29), a/nebo zpomalením rychlosti, s jakou se vsázka (15) v komoře (29) pohybuje kolem této části stěny kanálu, například zvětšením průřezu komory v této oblasti.

19. Způsob podle některého z nároků 10 až 18, vyznačující se tím, že se alespoň nějaké množství těkavých látek doprovázejících uhlík obsahující složky vsázky (15) cirkuluje ze vsázky (15) z uvedeného druhého konce (32) kanálu (31) směrem k uvedenému jednomu konci (34) kanálu (31), kde se spaluje současně s přítomným CO pomocí kyslíku a/nebo předehřátého vzduchu.

20. Způsob podle nároku 19, vyznačující se tím, že uvedená cirkulace těkavých látek se vyvolává pomocí podlouhlé trubky (36) s otevřeným koncem, jejíž jeden konec (37) je umístěn ve stanovené úrovni proti hornímu konci (32)

16 76901 (76901a.doc) • · · kanálu (31), takže je propojen se vsázkou (15) , a druhý konec (38) je umístěn proti uvedenému spodnímu konci (34) kanálu (31) .

21. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že uhlík obsahující složka vsázky (15) se zaváží do komory (20, 29) takovým způsobem, že je distribuována ke stěně komory (20, 29).

22. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že železo obsahující složka vsázky (15) sestává z železné rudy, a uhlík obsahující složka z uhlí.

23. Zařízení pro předehřívání vsázky (15) při způsobu redukce a tavení kovu, zahrnujícím zahřívání vsázky (15) sestávající ze složky obsahující kov a složky obsahující uhlík v indukční peci (11) kanálkového typu za účelem redukce této složky obsahující kov, a zahrnujícím využití alespoň části plynných produktů takto vytvořených v peci (11) pro předehřev vsázky (15), vyznačující se tím, že zařízení zahrnuje alespoň jednu komoru (20, 29), skrze niž se vsázka (15) zaváží do pece (11) , a jeden nebo více průchodů (23, 30), rozprostírajících se kolem nebo protažených skrze komoru (20, 29), skrze kteréžto průchody (23, 30) procházejí plynné produkty, vytvářené v procesu, za účelem předehřátí vsázky (15) v komoře nebo komorách (20, 29), a komora nebo komory (20, 29) a průchod nebo průchody (23, 30) jsou navzájem utěsněny, takže mezi nimi plynný produkt nemůže procházet.

24. Zařízení podle nároku 23, vyznačující se tím, že průchod nebo průchody (23, 30) sestávají z

16 76901 (76901a.doc) • · « · · · ·· ···· ·· ·· prstencového pláště (23, 30), rozprostírajícího se podélně kolem komory (20, 29).

25. Zařízení podle nároku 23 nebo 24, vyznačující se tím, že každá komora (20, 29) je protažena na takovou vzdálenost do pece (11), že zasahuje do hromady (17) vsázky (15) plovoucí na lázni (16) tekutého kovu v peci (11).

26. Zařízení podle některého z nároků 23 až 25, vyznačující se tím, že každá komora (20) zahrnuje uzávěrový systém (22), který zaváží vsázku (15) do komory (20) při udržování pozitivního tlaku v komoře (20), takže se většina plynných produktů vznikajících v komoře (20) dostává do pece (11) .

27. Zařízení podle některého z nároků 23 až 25, vyznačující se tím, že komora nebo komory zahrnují prostředek (30.1) pro zavádění tlakového inertního plynu, jako například dusíku, do vsázky (15) před jejím vstupem do komory (29), pro udržování pozitivního tlaku v komoře.

28. Zařízení podle některého z nároků 23 až 27, vyznačující se tím, že komora nebo komory zahrnují podlouhlý kanál (31) s otevřeným koncem, který se táhne podélně skrze uvedenou komoru (29), takže jeho jeden či spodní konec (34) je umístěn proti spodnímu konci komory (29) , a jeho druhý či horní konec (32) je propojen s vhodným systémem (33, 27, 28) pro odtahování plynu, přičemž kanál (31) zahrnuje po své délce alespoň jeden otvor (35) pro plyn, umístěný v předem stanovené úrovni v komoře (29) , skrze který se alespoň část plynných produktů vytvářených ve vsázce (15) před jejím zavedením do pece (11) ze vsázky (15) odstraňuje před jejich vstupem do pece (11) .

16 76901 (76901a.doc) ······· · ·· ·« ·· ···· ·· ··

29. Zařízení podle nároku 28, vyznačující se tím, že uvedený otvor (35) pro plyn v kanálu (31) je umístěn v té úrovni komory (29) , kde je vsázka (15) na teplotě právě před začátkem reakce oxidačních plynů ve vsázce s kov a uhlík obsahujícími složkami vsázky (15).

30. Zařízení podle některého z nároků 28 nebo 29, vyznačující se tím, že komora nebo komory (29) obsahují prostředky (39) pro zavádění kyslíku a/nebo předehřátého vzduchu do kanálu (31) k jeho spodnímu konci (34) pro spálení veškerého přítomného CO na CO₂.

31. Zařízení podle nároku 30, vyznačující se tím, že se stěna komory nebo komor (29) bezprostředně pod otvorem (35) pro plyn udržuje na nižší teplotě vzhledem ke zbytku komory (29), takže v podstatě všechen CO se přemění na CO₂ předtím, než plyn dosáhne uvedeného otvoru (35) pro plyn.

32. Zařízení podle nároku 31, vyznačující se tím, že se uvedené nižší teploty dosahuje vhodnou tepelnou izolací aplikovanou na stěnu komory.

33. Zařízení podle některého z nároků 23 až 32, vyznačující se tím, že komora nebo každá komora (29) zahrnuje podlouhlou trubku (36) s otevřeným koncem, jejíž jeden konec (37) je umístěn ve stanovené úrovni proti hornímu konci (32) kanálu (31), takže je propojen se vsázkou (15), a druhý konec (38) je umístěn proti uvedenému spodnímu konci (34) kanálu (31), přičemž uvedená trubka (36) slouží pro cirkulaci alespoň části těkavých látek doprovázejících uhlík obsahující složku vsázky (15) ze vsázky (15)

9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že se tak ze vsázky (15) odstraňují oxidační plyny, jako například CO₂ a vodní pára, vytvářené ve vsázce (15).

10. Způsob podle nároku 8 nebo 9, vyznačující se tím, že se uvedené plynné produkty vytvářené ve vsázce odstraňují ze vsázky (15) pomocí podlouhlého kanálu (31) s

16 76901 (76901a.doc) otevřeným koncem, který se táhne podélně skrze uvedenou komoru (29), takže jeden či spodní konec (34) kanálu (31) je umístěn proti spodnímu konci komory (29), a druhý či horní konec (32) kanálu (31) je propojen s vhodným systémem (33, 27, 28) pro odtahování spalin, přičemž kanál (31) zahrnuje ve své délce alespoň jeden otvor (35) pro plyn, umístěný v předem stanovené úrovni v komoře (29).

11. Způsob podle nároku 10, vyznačující se tím, že uvedený otvor (35) pro plyn v kanálu (31) je umístěn v té úrovni komory (29) , kde je vsázka (15) na teplotě právě před začátkem reakce oxidačních plynů ve vsázce (15) s kov a uhlík obsahujícími složkami vsázky (15).

12. Způsob podle nároku 11, vyznačující se tím, že se tato výhodná úroveň otvorů (35) pro plyn v kanálu (31) určuje analýzou plynu odtahovaného z kanálu (31) na obsah CO a C0₂.

13. Způsob podle nároku 11 nebo 12, vyznačující se tím, že teplota v otvoru (35) pro plyn v kanálu (31) se měří pomocí termočlánku nebo podobně.

14. Způsob podle některého z nároků 11 až 13, vyznačující se tím, že když je již jednou určena výhodná úroveň otvoru (35) pro plyn v kanálu (31), zůstává jeho poloha zafixována, a teplota vsázky (15) v uvedené poloze se řídí řízením alespoň jednoho z následujících parametrů: rychlosti, se kterou se oxidační plyny odstraňují z kanálu (31); intenzity předehřevu; rychlostí, s níž se vsázka (15) zaváží skrze komoru (29).

15. Způsob podle některého z nároků 10 až 14,

16 76901 (76901a.doc)

... ,.,·. /W ·· · · · · · · · ' • · · · · · ······ • · · · · ·

16 76901 (76901a.doc) • · · ··· ··· • · · · ·· ···· ·· ·· z uvedeného horního konce (32) kanálu (31) směrem k uvedenému spodnímu konci (34) kanálu (31), kde se spaluje současně s přítomným CO pomocí kyslíku a/nebo předehřátého vzduchu.