DE1053192B

DE1053192B - Process and plant for the production of metal powder

Info

Publication number: DE1053192B
Application number: DET12265A
Authority: DE
Inventors: Charlton Adel Taylor
Original assignee: CHARLTON ADEL TAYLOR
Current assignee: CHARLTON ADEL TAYLOR
Priority date: 1955-06-01
Filing date: 1956-06-01
Publication date: 1959-03-19

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur unmittelbaren Reduktion von Metallen aus ihren Erzen, bei dem die Metalle unter ihren Schmelztemperaturen gehalten werden und ihr Eingehen einer chemischen Verbindung mit anderen Bestandteilen des Erzes verhindert wird.The invention relates to a method for the direct reduction of metals from their Ores, in which the metals are kept below their melting temperatures and their entering into a chemical one Connection with other constituents of the ore is prevented.

Der Hauptzweck der vorliegenden Erfindung ist, ein verbessertes Verfahren zur Gewinnung von Metallen aus ihren reduzierbaren Verbindungen durch an freiem Wasserstoff reiche Gase zu schaffen.The main purpose of the present invention is to provide an improved process for the recovery of To create metals from their reducible compounds through gases rich in free hydrogen.

Die Erfindung besteht des weiteren in einem verbesserten kontinuierlichen Verfahren, um Metalle aus feinzerteilten Erzen, die Oxyde der Metalle enthalten, zu gewinnen, und zwar durch Reduktion mit freiem Wasserstoff gas, währenddem die feinzerteilten Erze in senkrechter Richtung eine Reduktionszone unter kontrollierten Temperaturen durchwandern, wobei ein Überschuß an Wasserstoff über jene Menge, die nach dem Gewicht der zu behandelnden Oxyde erforderlich wäre, aufrechterhalten wird.The invention further resides in an improved continuous process to make metals from To obtain finely divided ores containing oxides of metals, by reduction with free Hydrogen gas, during which the finely divided ores under a reduction zone in a vertical direction controlled temperatures, with an excess of hydrogen over that amount, which after the weight of the oxides to be treated would be required is maintained.

Die Erfindung umfaßt weiterhin Verbesserungen an der Anlage selbst, urn die Reoxydation der reduzierten Metalle zu verhindern und das Desoxydieren des Erzes ohne Sinterung zu gewährleisten, so daß das Metall im wesentlichen Teilchengröße behält, wenn es aus der Reduktionszone heraustritt.The invention further includes improvements to the plant itself to reoxidize the reduced To prevent metals and to ensure the deoxidation of the ore without sintering, so that the metal substantially retains particle size as it exits the reduction zone.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigtIn the drawing, the subject matter of the invention is illustrated by way of example, namely shows

Fig. 1 ein Schema der Anlage zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung,1 shows a diagram of the plant for carrying out the method according to the invention,

Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt durch einen Teil der Anlage, um die Brennerringe und die Gaszufuhrleitungen zu veranschaulichen,Fig. 2 is an enlarged section through part of the system around the burner rings and the gas supply lines to illustrate

Fig. 3 einen Schnitt in vergrößertem Maßstab entsprechend der Schnittlinie IH-III der Fig. 1 undFig. 3 is a section on an enlarged scale accordingly the section line IH-III of FIGS. 1 and

Fig. 4 einen Querschnitt in vergrößertem Maßstab entsprechend der Schnittlinie IV-IV der Fig. 1.FIG. 4 shows a cross section on an enlarged scale corresponding to the section line IV-IV in FIG. 1.

Bei der praktischen Verfahrensführung gemäß der Erfindung steigen an freiem Wasserstoff reiche Gase mit einem Überschuß über die stöchiometrische Menge, die erforderlich wäre, um das zu behandelnde Erz zu reduzieren, durch eine Reduktionszone in Kontakt mit abwärts durch die Zone fallendem Erz hoch. Die Temperatur innerhalb der Reduktionszone wird unterhalb des Sinterungspunktes des reduzierten Metalls gehalten und ist vorzugsweise am höchsten in dem unteren Teil der Zone. Der Druck innerhalb der Reduktionszone entspricht vorzugsweise etwa dem Atmosphärendruck. Die Geschwindigkeit der durch die Zone hochsteigenden Gase wird durch die Menge an Erz in der Reduktionszone beeinflußt. Auf Grund dieser Bedingungen kann die je Zeiteinheit behandelte Erzmenge geändert werden, währenddem ein gleichmäßiger Reduktionsgrad des Erzes beibehalten wird.In the practical procedure according to the invention, gases rich in free hydrogen rise with an excess of the stoichiometric amount that would be required to make the ore to be treated reduce, through a reduction zone in contact with ore falling down through the zone. The temperature within the reduction zone is kept below the sintering point of the reduced metal and is preferably highest in the lower part of the zone. The pressure inside the reduction zone preferably corresponds approximately to atmospheric pressure. The speed of going through the zone rising gases is affected by the amount of ore in the reduction zone. Because of these conditions the quantity of ore treated per unit of time can be changed while maintaining a more uniform rate Degree of reduction of the ore is maintained.

Verfahren und Anlage zur Herstellung von MetallpulverProcess and plant for the production of metal powder

Anmelder:Applicant:

Charlton Adel Taylor_r Garrettsville, Ohio (V. St. A.)Charlton Adel Taylor _r Garrettsville, Ohio (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Marsch, Patentanwalt, Schwelm (Westf.), Drosselstr. 31Representative: Dipl.-Ing. H. Marsch, patent attorney, Schwelm (Westphalia), Drosselstr. 31

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 1. Juni 1955Claimed priority: V. St. v. America June 1, 1955

Charlton Adel Taylor, Garrettsville, Ohio (V. St. A.), ist als Erfinder genannt wordenCharlton Adel Taylor of Garrettsville, Ohio (V. St. A.) has been named as the inventor

Die Temperaturen innerhalb der Reduktionszone werden durch Verbrennung von Wasserstoff erzeugt und aufrechterhalten. Der größere Teil dee Wasserstoffs wird vorzugsweise dem unteren Teil der Reduktionszone in Intervallen auf ihrer Länge wie auch Sauerstoff oder Verbrennungsluft zugeführt, um die notwendige Temperatur zu erzeugen, die dann durch wahlweises Zuspeisen von Verbrennungsluft oder einem Kühlgas, wie Wasserstoff oder Stickstoff, aufrechterhalten wird. Der mittlere Teil der Reduktionszone ist mit einer geringeren Anzahl von Gaseinlässen für Wasserstoff, Verbrennungsluft und Kühlgas ausgestattet. Der obere Teil der Zone kann gleichfalls mit wenigen solcher Gaseinlässe, zumindest an seinem unteren Ende, für die Temperatur regulierung versehen sein. Geringfügige Einschnürungen zwischen den Zonenabschnitten dienen dazu, die Teile verschiedener Temperatur zu begrenzen und den Erzstrom von den Seitenwänden der Zone abzulenken. Unterhalb der Reduktionszone befindet sich eine Zone, durch die die metallisierten Teilchen des Erzes hindurchgehen und in der ein Kühlgas zur Einwirkung gebracht wird, um die Temperatur der Teilchen zu verringern;. Ein Auslaß an dem Kopf der Reduktionszone oder unterhalb der Kühlzone für das Abziehen der Gase läßt die Zirkulation durch die Zonen bewirken.The temperatures within the reduction zone are generated by the combustion of hydrogen and sustained. The greater part of the hydrogen is preferably the lower part of the reduction zone at intervals along its length as well Oxygen or combustion air is supplied to generate the necessary temperature, which is then passed through optional supply of combustion air or a cooling gas, such as hydrogen or nitrogen, maintained will. The middle part of the reduction zone is with a smaller number of gas inlets equipped for hydrogen, combustion air and cooling gas. The upper part of the zone can also with a few such gas inlets, at least at its lower end, provided for temperature regulation be. Slight constrictions between the zone sections serve to keep the parts different Limit temperature and divert ore flow away from the sidewalls of the zone. Below the Reduction zone is a zone through which the metallized particles of the ore pass and in which a cooling gas is applied to lower the temperature of the particles ;. A Outlet at the top of the reduction zone or below the cooling zone for the withdrawal of the gases leaves the Create circulation through the zones.

Das Ausmaß, in dem Wasserstoffgas der Reduktionszone zugeführt wird, nachdem die Reduktionstemperaturen eingestellt sind, ist den Erzmengen in The extent to which hydrogen gas is supplied to the reduction zone after the reduction temperatures are established is the ore quantities in

809 770/4Ot-809 770 / 4Ot-

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der Reduktionszone proportional. Ein Überschuß über geschwindigkeit des Gases oder die Fallgeschwindigdie stöchiometrische Menge an Wasserstoff, um den keit der Teilchen verzögern zu können. Die Aufwärts-Metalloxydgehalt im Erz möglichst vollständig zu gasgeschwindigkeit erfüllt eine nützliche Aufgabe, inreduzieren, wird der Reduktionszone kontinuierlich dem es die Gangart aus dem Erz fortnimmt, bevor es zugeführt. Die natürliche Expansion der in die Re- 5 durch die Reduktionszone tritt,
duktionszone eingeführten Gase wirkt sich in einer Bei einer gegebenen Anlage kann die Produktion kontinuierlichen, leicht turbulenten Aufwärtsströmung dadurch gesteigert werden, daß die Erzteilchen, bevor der Gase aus, die jedes fallende Erzteilchen umströmen, sie in die Behandlungszone eingespeist werden, vorso daß eine im wesentlichen gleichmäßige Reduktion erhitzt werden. Ein solches Verfahren verringert den der darin enthaltenen Metalloxyde stattfindet. Vor- io Anfall von Wasserdampf innerhalb der Reduktionszugsweise werden die Gase vor ihrer Einführung in zone und verringert entsprechend die Geschwindigkeit die Reduktionszone vorerhitzt, um ein unerwünschtes des Gasstromes durch die Zone. Vorerhitzter Wasser-Absinken der Temperatur in der Zone zu verhindern. stoff kann auch auf das Erz in der Beschickungsvor-Durch die Gasexpansion wird der Schwerkraftfluß der richtung zur Einwirkung gebracht werden, um die Erzteilchen durch die Zone nicht beeinträchtigt. Wenn 15 Einleitung der Reduktion zu beschleunigen. Durch eine zusätzliche Aufhetzung der Zone erwünscht ist, diese Maßnahme wird die Aufsohlußzeit des Erzes in werden zusätzliche Mengen an Wasserstoff und Ver- der Reduktionszone verringert, wodurch die Erzbrennungsgas eingeführt. Wenn die Temperatur über beschickung gesteigert werden kann,
die eingestellten Grenzen ansteigt, wird Kühlgas in In der Zeichnung umfaßt die Reduktionszone 'den die betreffenden Zonen eingeführt. 20 vertikalen Metallschacht I₁ an dessen oberem Endeproportional to the reduction zone. An excess of the velocity of the gas or the falling velocity of the stoichiometric amount of hydrogen in order to be able to retard the velocity of the particles. The upward metal oxide content in the ore as completely as possible to gas velocity does a useful job, in reducing it, being continuously added to the reduction zone where it removes the gangue from the ore before it is fed. The natural expansion that enters the Re- 5 through the reduction zone,
In a given plant, production can be increased in a continuous, slightly turbulent upward flow by feeding the ore particles into the treatment zone before the gases that circulate around each falling ore particle, so that essentially one uniform reduction to be heated. Such a process reduces the amount of metal oxides contained therein taking place. Before the accumulation of water vapor within the reduction zone, the gases are preferably preheated prior to their introduction into the zone and the speed correspondingly reduced in the reduction zone to avoid an undesirable gas flow through the zone. Preheated water to prevent drop in temperature in the zone. Material can also be applied to the ore in the feed pre-By the gas expansion, the gravity flow is brought into action in the direction so as not to affect the ore particles through the zone. When 15 initiate the reduction to accelerate. By an additional heating of the zone is desired, this measure will reduce the infusion time of the ore in additional amounts of hydrogen and ver the reduction zone, whereby the ore combustion gas is introduced. If the temperature can be increased over the load,
the set limits increase, cooling gas is introduced in the drawing, the reduction zone includes the zones concerned. 20 vertical metal shaft I ₁ at its upper end

Im Falle der Reduktion von Eisenerzen sind die eine Erzbesehickungsvorrichtung 2 und an dessenIn the case of iron ore reduction, these are an ore charging device 2 and on

hauptsächlich benutzten Erze Hämatite und Magnetite, unterem Ende eine Kammer 3 zur Sammlung des re-ores mainly used hematite and magnetite, lower end a chamber 3 for collecting the re-

die die Oxyde Fe₂O₃ und Fe₃O₄ enthalten. Die Re- duzierten Metalls vorgesehen ist. Der Schacht 1 hatwhich contain the oxides Fe ₂ O ₃ and Fe ₃ O ₄ . The re- duced metal is provided. The shaft 1 has

duktion dieser Oxyde ist einfach und bekannt. Diese vorzugsweise kreisförmigen Querschnitt und ist mitThe production of these oxides is simple and well known. This preferably circular cross-section and is with

Einfachheit ist es, die die Industrie stets dazu ver- 25 einem Isolierfutter 4 ausgestattet, das mit geeignetemIt is simplicity that the industry always uses for an insulating lining 4 that is equipped with a suitable

anlaßt hat, sich der direkten Reduktion der Erze mit feuerfestem Material 4 α ausgekleidet ist, um denhas caused the direct reduction of the ores with refractory material 4 α is lined to the

Wasserstoff zu bedienen, da Wasserstoff unmittelbar Temperaturen in dem Schacht standzuhalten. Die Aus-Hydrogen to use, because hydrogen can withstand temperatures in the shaft immediately. From-

mit dem Sauerstoff des Oxyds eine Verbindung ein- kleidung 4α ist an den mit der Ziffer 5 bezeichnetenA connection with the oxygen of the oxide is clad 4α on those marked with the number 5

geht, so daß sich Fe und H₂O bildet. Im Falle von Stellen mit Einschnürungen versehen. Am Kopf desgoes, so that Fe and H ₂ O are formed. Provide constrictions in the case of places. At the head of the

Hämatiterz verläuft die Reduktion nach der Formel: ₃₀ Schachtes 1 ist eine kreisförmige Kammer 6 vor-Hematite ore, the reduction proceeds according to the formula: ₃₀ shaft 1 is a circular chamber 6 in front of

TT η ι /τι "ϊττη-ΐ-ΟΈν gesehen, die mit dem Schachtinneren durch eine Mehr-TT η ι / τι "ϊττη-ΐ-ΟΈν seen, which is connected to the inside of the manhole by a multiple

¹⁶ - ^£ zahl von Abgas schlitten 7 in Verbindung steht, die ¹⁶ - ^£ number of exhaust slide 7 connected to the

im Falle von Magnetiterzen nach der Formel: über den Umfang des Schachtes verteilt angeordnetin the case of magnetite ores according to the formula: arranged distributed over the circumference of the shaft

F Ο-Γ-8Η 4HO+3Fe ^s'^nc*' ^^ne ähnliche kreisförmige Kammer 8 mit Ab-F Ο-Γ-8Η 4HO + 3Fe ^s ' ^nc *' ^ ^ne similar circular chamber 8 with ab-

⁶³ ⁱ ~*~~ ² ' 35 gasschlitzen 9, die über diese mit dem Schachtinneren ⁶³ ⁱ ~ * ~~ ² '35 gas slots 9, which over this with the shaft interior

Das Vorerhitzen der Erze auf Temperaturen von in Verbindung steht, ist nahe am Boden des SchachtesThe preheating of the ores to temperatures of associated is close to the bottom of the shaft

über 200° C treibt die adsorbierte Feuchtigkeit und vorgesehen. Ein Schornstein 10 mit einem Auslaß 11Above 200 ° C drives the adsorbed moisture and provided. A chimney 10 with an outlet 11

sehr viel des Kristallwassers aus, wodurch das Volumen verbindet die Kammern 6 und 8, um Abgase aus demvery much of the water of crystallization from, whereby the volume connects the chambers 6 and 8 to exhaust gases from the

des Wasserdampfes in der JReduktionszone verringert Schacht durch die Schlitze 7 und 9 abzusaugen,of the water vapor in the reduction zone reduced by suction of the shaft through the slots 7 and 9,

wird. Aus diesem Grunde werden bevorzugt auch 40 Innerhalb der Reduktionszone des Schachtes 1 sindwill. For this reason, 40 are preferably also within the reduction zone of the shaft 1

trockene Erze verwandt. Die oben angegebenen Re- eine Mehrzahl von Brennern angeordnet, von denenrelated to dry ores. The above re-arranged a plurality of burners, one of which

duktionen sind bei hohen Temperaturen mitunter um- jeder durch die Ziffer 12 gekennzeichnet ist. JederAt high temperatures, productions are sometimes indicated by the number 12. Everyone

kehrbar. Aus diesem Grunde sind die Temperaturen Brenner besitzt drei kreisförmige Hohlringe 13, 14reversible. For this reason the temperatures burner has three circular hollow rings 13, 14

in dem unteren Ende der Reduktionszone die höheren, und 15. Jeder der Ringe hat eine Mehrzahl von Düsenin the lower end of the reduction zone the higher ones, and 15. Each of the rings has a plurality of nozzles

um aus den. metallisierten Teilchen, z. B. etwa vornan- 45 über den inneren Umfang verteilt, um Gase in dasto get out of the. metallized particles, e.g. B. approximately at the front 45 distributed over the inner circumference to allow gases into the

denen Wasserdampf, auszutreiben, um die Reoxyda- Innere des Schachtes 1 einzuspeisen. Die Düsen 16 inwhich water vapor to expel in order to feed the Reoxyda interior of the shaft 1. The nozzles 16 in

tion der Teilchen zu verhindern. Diese Reoxydation den Ringen 13 und 15 sind vorzugsweise waagerechttion of the particles. This reoxidation of the rings 13 and 15 are preferably horizontal

der metallisierten Teilchen läßt sich wie folgt ver- und die Düsen 17 in dem Ring 14 vorzugsweise schrägthe metallized particles can be processed as follows and the nozzles 17 in the ring 14 preferably at an angle

anschaulichen: nach oben gerichtet angeordnet. Jeder Ring besitzt invivid: arranged facing upwards. Each ring has in

F_e+Wasserdampf ^: Fe O +H. ⁵° ^df^{r Außenwan}dung eine Einlaßöffnung, um den DüsenF _{e +} water vapor ^: Fe O + H. ⁵ ° ^d for the ^{outer wall} an inlet opening around the nozzles

^{3 4} die Gase zuzuführen. Die Brenner werden durch die ^{3 4} to supply the gases. The burners are through the

Die Teilchengröße, auf die das Erz reduziert wird, Auskleidung 4a, wie es aus Fig. 2 hervorgeht, inThe particle size to which the ore is reduced, lining 4a, as shown in FIG. 2, in

wirkt sich insofern beschränkend auf die Kapazität ihrer Lage fixiert. Im unteren. Teil des Schachtes 1insofar has a limiting effect on the capacity of its fixed location. At the bottom. Part of the shaft 1

der Reduktionszone aus, als ein Gleichgewicht unterhalb der Reduktionszone bestehen die Brennerthe reduction zone, the burners exist as an equilibrium below the reduction zone

zwischen der fallenden Geschwindigkeit des Erz- 55 vorzugsweise aus einzelnen Ringen 18, die horizontalbetween the falling speed of the ore 55 preferably from individual rings 18, which are horizontal

teilchens und der Aufwärtsgeschwindigkeit der durch angeordnete Düsen 19 und einen Gaseinlaß besitzen,particle and the upward speed of the arranged nozzles 19 and a gas inlet have,

die Reduktionszone strömenden Gase aufrechterhalten Diese Ringe können, wenn erwünscht, in Gruppen, vongases flowing through the reduction zone. These rings can, if desired, be in groups of

werden muß. Bei der Erfindung werden Teilchen- zwei oder mehr benutzt werden.must become. Particle two or more will be used in the invention.

größen zwischen 100 und 500 Maschen benutzt. Die Die Erzbeschickunsgsvorrkhtung, die im ganzen mit Länge der Reduktionszone sollte eine solche sein, daß 60 2 bezeichnet ist, kann beliebiger Ausführung sein und sie sich den fallenden Geschwindigkeiten der größeren besitzt vorzugsweise einen Schraubenförderer, der an Teilchen anpaßt. Die oben in die Zone eintretenden dem einen Ende das Erz aufnimmt und am anderen Erzteilchen werden beim Durchwandern ihres oberen Ende in eine geeignete Einrichtung entlädt, um das Bereiches auf die Reduktionstemperatur gebracht, so Erz über den inneren Querschnitt des Schachtes 1 daß die hauptsächliche Reduktion in den höheren Tem- 65 gleichmäßig zu verteilen. Das Erz wird, bevor es der peraturbereichen der unteren Teile der Reduktions- Beschickungsvorrichtung zugeleitet wird, in geeigzone stattfindet. Durch die Wasserstoffeinlässe, die an neter Weise zerkleinert und gesiebt, um es in einer im mehreren Stellen entlang der Reduktionszone vor- wesentlichen gleichen Teilchengröße der Beschickungsgesehen sind, kann das Gas unter Druck eingeführt vorrichtung zuzuführen. Vorzugsweise wird das werden, um je nach den Umständen die Aufwärts- 70 Erz nach dem Sieben vorerhitzt, bevor es der Be-sizes between 100 and 500 meshes are used. The ore supply system, which in the whole with The length of the reduction zone should be such that 60 2 is designated, can be of any design and If it is able to cope with the falling speeds of the larger, it preferably has a screw conveyor that is connected to Particle adapts. The one entering the zone at the top picks up the ore at one end and the other at the other Ore particles are discharged into a suitable facility as they pass through their upper end in order to remove the Area brought to the reduction temperature, so ore over the inner cross-section of shaft 1 that the main reduction in the higher temperatures should be evenly distributed. The ore is used before the temperature ranges of the lower parts of the reduction feeder is fed, in suitable zone takes place. Through the hydrogen inlets, which are crushed and sifted to it in an im substantially the same particle size of the feed is seen at several locations along the reduction zone are, the gas can be introduced under pressure to supply device. Preferably that will are preheated in order, depending on the circumstances, to preheat the ore after sieving before it is

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Schickungsvorrichtung zugeführt wird. Der Vor- Wasserstoff aus der Leitung 26 zu den Brennern enterhitzer, der in der Nähe des Kopfes des Schachtes 1 sprechend dem Erzgewicht, mit dem der Schacht 1 beangeordnet ist, kann beliebiger Ausführung sein und schickt worden ist, oder in Abhängigkeit von der Temist mit 21 angedeutet. Die Kammer 3 in der Nähe des peratur des Bereiches, in dem der Brenner gelegen ist, Bodens des Schachtes 1 kann gleichfalls eine beliebige 5 steuern. In beiden Fällen ist ein Registriergerät 36 der Gestalt besitzen. Ihr Zweck ist es, die metallisierten Wasserstoffzufuhr mit dem Wählerschalter 34 ver-Erzpartikelchen zu sammeln und sie vor einem Re- bunden. Ein elektrisch betätigtes Ventil 37 reguliert oxydieren zu bewahren. Der Schornstein, der Vor- die Wasserstoffgaszufuhr aus der Leitung 26 zu den erhitzer und die Erzbeschickungsvorrichtung können Brennern 12 über die Leitung 38 und die Öffnung 39, vorzugsweise in ein Gehäuse 22 eingebaut werden. io die von der Fördervorrichtung 40 beeinflußt wird.Dispatching device is fed. The pre-hydrogen from line 26 to the burners enterheater, the one near the head of the shaft 1 speaking the ore weight with which the shaft 1 is arranged is, can be of any design and has been sent, or depending on the temist indicated at 21. Chamber 3 close to the temperature of the area in which the burner is located, Any 5 can also control the bottom of the shaft 1. In both cases, a recorder 36 is the Own shape. Your purpose is to control the metallized hydrogen supply with the selector switch 34 ver-ore particles and collect them in front of a reunion. An electrically operated valve 37 regulates oxidize to preserve. The chimney, the upstream hydrogen gas supply from line 26 to the heater and the ore feeder can burners 12 via line 38 and port 39, are preferably installed in a housing 22. io which is influenced by the conveyor device 40.

Die Einschnürungen 5 im Schacht 1 dienen dazu, Eine Steuervorrichtung 41, die mit Schachtthermoele-Temperaturbereiche innerhalb der Reduktionszone ab- menten in dem Bereich der Brenner 12 verbunden ist, zugrenzen, von denen die höchste Temperatur im Be- öffnet automatisch das Ventil 42, um den Brennern 12 reich A vorhanden ist und die Bereiche B und C ent- über die Leitungen 43 und 44 Verbrennungsluft aus sprechend abnehmende Temperaturen aufweisen. Die 15 der Leitung 24 zuzuleiten, wenn die Temperatur auf Erzeugung und Aufrechterhaltung der Temperaturen den vorher bestimmten Punkt zurückgeht. Die Rein den Bereichen A, B und C geschieht durch die gistriervorrichtungen 45 und 46 ermöglichen, die ReBrenner 12. Der Brennerring 13 liefert Verbrennungs- gistrierung der an die Brenner 12 abgegebenen Luftluft oder Kühlgas und die Ringe 14 und 15 Wasser- menge. Eine Steuervorrichtung 47, die mit Thermoelestoff. Der Ring 13 besitzt einen Einlaß 23, der mit der 20 menten im Schacht im Bereich der Brenner 12 ver-Verbrennungsluf!zuführleitung 24 und der Kühlgas- bunden ist, betätigt das Ventil 48, um die Kühlgaszufuhrleitung 28 in Verbindung steht. Der Ring 14 zufuhr durch die Leitungen 49 und 44 zu den Brennern hat einen Einlaß 25, der mit der Wasserstoffzufuhr- 12 zu regulieren, wenn die Temperatur über einen beleitung 26 in Verbindung steht. Der Ring 15 hat einen stimmten Punkt ansteigt, und das Ventil 48 zu Einlaß 27, der mit dem Einlaß 25 in Verbindung steht. 25 schließen, weon die Temperatur unter eine bestimmte Die Einlaßverbindungen 23, 25 und 27 können über Höhe fällt. Die Registriergeräte 60 und 51 registrieren den Umfang des Schachtes 1 verteilt sein, wobei jeder die den Brennern 12 zugeleitete Kühlgasmenge. Die Brenner 12 einen Einlaß 23 besitzt, der mit den Ver- Leitung 44 bildet eine gemeinsame Verbindung brennungsluft- und Kühlgaszufuhrleitungen in Ver- zwischen den Leitern 43 und 49 mit dem Brenner 12, bindung steht, und Einlasse 25 und 27, die mit der 30 läßt jedoch nur ein Gas zu derselben Zeit hindurch-Wasserstoffzufuhrleitung in Verbindung stehen. Die treten, da die Ventile 42 und 48 niemals zur gleichen Wasserstoffzufuhrleitung 26 erstreckt sich über den Zeit offen sind. Wenn Wasserstoff zu dem Erz in dem Schacht 1 und besitzt einen Einlaß 31 in der Be- Schraubenförderer der Beschickungsvorrichtung 2 zuschickungsvorrichtung 2. Der Überwachungsmechanis- gegeben wird, betätigt ein Wasserstoffströmungsmus für die Erzbeschickung und die Gaszufuhr in. dein 35 messer 54, der mit der Registriervorrichtung 35 des Schacht 1 ist im rechten Teil der Fig. 1 schematisch Erzgewichts über den Wählerschalter 33 verbunden dargestellt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist der ist, das Ventil 55 in der Zufuhrleitung 26, um Wasser-Überwachungsmechanismus für die Gaszufuhr nur für stoff zu dem Schraubenförderer über die Leitung 31 eine Gruppe von Brennern 12 im Temperaturbereich A zu liefern. Der Wasserstoffstrom durch das Ventil 55 gezeigt; es versteht sich, daß jede Gruppe von 40 wird in den Registriergeräten 54 und 56 aufgezeich-Brennern 12 mit solchen Überwachungsmechanismen net.The constrictions 5 in the shaft 1 serve to delimit a control device 41, which is connected to shaft thermocouples temperature ranges within the reduction zone in the region of the burners 12, of which the highest temperature in the opening automatically opens the valve 42 the burners 12 is rich A and the areas B and C have, via the lines 43 and 44, combustion air from speaking decreasing temperatures. To route 15 to line 24 when the temperature goes back to the previously determined point to generate and maintain the temperatures. The areas A, B and C are registered by the registration devices 45 and 46, the reBurner 12. The burner ring 13 supplies combustion registration of the air or cooling gas delivered to the burners 12 and the rings 14 and 15 water quantity. A control device 47, which with Thermoelestoff. The ring 13 has an inlet 23 which is connected to the element in the shaft in the area of the burner 12 and the cooling gas supply line, actuates the valve 48 to connect the cooling gas supply line 28. The ring 14 supply through lines 49 and 44 to the burners has an inlet 25 which is to regulate the hydrogen supply 12 when the temperature via a line 26 is in communication. The ring 15 has a correct point rising, and the valve 48 to inlet 27, which is in communication with the inlet 25. 25 close when the temperature falls below a certain level. The inlet connections 23, 25 and 27 may drop above height. The recording devices 60 and 51 register the circumference of the shaft 1 to be distributed, each of the amount of cooling gas supplied to the burners 12. The burner 12 has an inlet 23 which, with the conduit 44, forms a common connection between the combustion air and cooling gas supply lines in connection between the conductors 43 and 49 with the burner 12, and inlets 25 and 27, which are connected to the 30 however, allows only one gas to communicate through hydrogen supply line at a time. These occur because valves 42 and 48 are never open to the same hydrogen supply line 26 over time. When hydrogen is given to the ore in the shaft 1 and has an inlet 31 in the feeder 2 screw conveyor of the feeder 2. The monitoring mechanism operates a hydrogen flow mus for the ore feed and the gas supply in. The 35 knife 54, which is connected to the The registration device 35 of the shaft 1 is shown in the right part of FIG. 1 schematically connected to the ore weight via the selector switch 33. For the sake of clarity, that is, the valve 55 in the supply line 26 is to provide a group of burners 12 in temperature range A, water monitoring mechanism for the gas supply only for substance to the screw conveyor via line 31. The flow of hydrogen through valve 55 is shown; it will be understood that each group of 40 will be recorded in recorders 54 and 56-burners 12 with such monitoring mechanisms.

ausgestattet ist. Die Überwachungsmechanismen Die Brenner 18, die in der Kühlzone D gelegen sind,Is provided. The monitoring mechanisms The burners 18, which are located in the cooling zone D ,

können auf einem geeigneten Anbau auf einer Seite sind vorzugsweise einzelne Ringe und können· in jedercan be on a suitable attachment on one side are preferably individual rings and can · in each

des Schachtes 1 angeordnet sein. gewünschten Gruppierung von einem oder mehrerenof the shaft 1 be arranged. desired grouping of one or more

Die Reduktionszone setzt sich aus den Temperatur- 45 Ringen angeordnet sein. Der Brennerring 18 liefert bereichen A₁ B und C zusammen, die durch die Ein- nur Kühlgas in die Zone D und kann im übrigen gleich schnürungen 5 begrenzt sind. Die Temperaturen in den ausgebildet sein wie die Brennerringe 13. Jeder betreffenden Bereichen werden vorzugsweise in relativ Brennerring 18 oder jede Gruppe von Ringen 18 engen Grenzen gehalten, um die günstigsten und werden durch ein Temperaturregistriergerät 57 gegleichmäßigsten Ergebnisse zu erzielen. Fig. 1 zeigt 50 steuert, das mit Thermoelementen in der Zone D verschematisch ein System der Steuerung von Tempe- bunden ist, und das Ventil 58 in der Leitung 59, die ratur und Volumen des für den Reduktionsprozeß an- zur Zufuhrleitung 28 geht, öffnet, um Kühlgas in· die gelieferten Wasserstoffs. Die Wasserstoff-, Kühlgas- Zone D eintreten zu lassen, wenn die Zonentemperatur und Verbrennungsluftzufuhrleitungen 26, 28 und 24 die im voraus festgelegte Temperatur übersteigt, und verlaufen längs des Schachtes 1 nach oben. Die Wasser- 55 das Ventil 58 zu schließen, wenn, die Temperatur unter Stoffzufuhrleitung 26 reicht über den Schacht 1 bis zur eine bestimmte Höhe absinkt. Die Registriergeräte 60 Erzbeschickungsvorrichtung 2 und besitzt eine Ver- und 61 lassen eine Aufzeichnung der aufgewandten bindung 31 zu dem Schraubenförderer. In. Verbindung Kühlgasmenge zu.The reduction zone is made up of the temperature rings. The burner ring 18 supplies areas A ₁ B and C together, which are limited by the only cooling gas in the zone D and can otherwise be constrictions 5. The temperatures in the can be designed as the burner rings 13. Each relevant area is preferably kept within relatively narrow limits of the burner ring 18 or each group of rings 18 in order to achieve the most favorable results and, by means of a temperature registration device 57, the most uniform results. 1 shows 50 controls that, with thermocouples in zone D, are schematically a system for controlling temperatures, and the valve 58 in line 59, the temperature and volume of the supply line 28 for the reduction process, opens to cool gas in · the supplied hydrogen. To allow the hydrogen, cooling gas zone D to enter when the zone temperature and combustion air supply lines 26, 28 and 24 exceed the predetermined temperature and extend up the shaft 1. The water 55 to close the valve 58 when the temperature reaches below the substance feed line 26 above the shaft 1 and drops to a certain height. The registration devices 60 ore charging device 2 and has a supply and 61 leave a record of the connection 31 applied to the screw conveyor. In. Connection of cooling gas to.

mit dem Brenner in den Temperaturbereichen A und D Links von dem Schacht 1 ist in Fig. 1 eine Anord-with the burner in the temperature ranges A and D to the left of the shaft 1 is an arrangement in FIG.

sind Einzelheiten des elektrischen Steuerungssystems 5o nung der Einrichtungen gezeigt, wie die verschiedenendetails of the electrical control system 5o voltage of the devices are shown, such as the various

gezeigt. Es versteht sich, daß die Steuerungen für den Gase in den Zufuhrleitungen 24, 26, 28 erzeugt und inshown. It will be understood that the controls for the gases in the supply lines 24, 26, 28 generated and in

Temperaturbereich A auch den Temperaturbereichen B den Kreislauf wieder zurückgeführt werden. Hier sindTemperature range A can also be returned to the temperature range B in the cycle. Here are

und C zuzuordnen sind. auch Mittel gezeigt, die der Zufuhr von Kühlwasserand C are to be assigned. also shown means that the supply of cooling water

Die elektrischen Steuerungsmittel für die Brenner zu den Förderern und Gasgeneratoren dienen. DieThe electrical control means for the burners are used to feed the conveyors and gas generators. the

12, wie sie für den Temperaturbereich A der Re- 65 Förderer sind nicht weiter dargestellt, da sie üblicher12, as they are for the temperature range A of the Re- 65 conveyors, are not shown further because they are more common

duktionszone veranschaulicht sind, weisen einen Tem- Bauart sind und dazu benutzt werden, um das Erz zuproduction zone are shown, have a tem- type and are used to generate the ore

peraturregler 32 auf, der durch Wählerschalter 33 und den Mahlanlagen zu fördern und das zerkleinerte Erztemperature regulator 32 to promote through selector switch 33 and the grinding systems and the crushed ore

34 in einen Kreis mit einem Registriergerät 35 für das wiederum zu der Beschickungsvorrichtung 2 und dem34 in a circle with a registration device 35 for the turn to the loading device 2 and the

Erzgewicht einschaltbar ist. Diese Wählerschalter Vorerhitzer 21. Innerhalb des Gebäudes 22 und um denOre weight can be switched on. This selector switch preheater 21. Inside the building 22 and around the

können so betätigt werden, daß sie die Zufuhr an 70 Schornstein 10 sind Plattformen 62 und Treppen 63can be operated to feed 70 chimney 10 platforms 62 and stairs 63

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vorgesehen, um die verschiedenen Ventile des Über- des Erzes durch die Anlage, .die Vorerhitzung des wachungssystems bedienen zu können. Erzes, die Aufwärtsgeschwindigkeit der durch die An-Aus dem Schacht 1 durch den Schornsteinauslaß 11 lage strömenden Gase und die Art der Erzbeschickung abgesaugte Heißgase können durch einen Abscheider der Anlage gehören. Die höchsten Temperaturen, inner-64 hindurchgeleitet werden, um die festen Bestandteile 5 halb der Reduktionszone werden vorzugsweise unter auszuscheiden. Sie werden darauf über die Leitung 65 dem Sinterungspunkt des Metalls gehalten und können einem Wärmeaustauscher 66 zugeführt, in dem sie bis auf 850 bis 1000° C heruntergehen. Je kleiner die dazu benutzt werden können, neu erzeugtes Wasser- Teilchengröße ist und je langsamer sie die Restoffgas aus einem Generator 67 zu erhitzen^ der eine duktionszone durchwandern., um so niedriger kann die Auslaßleitung 68 besitzt, die zu dem Wärmeaus- io Temperatur gehalten werden.provided to open the various valves of the over- the ore through the plant, .the preheating of the to be able to operate the monitoring system. Ore, the upward speed of the through the on-off the shaft 1 through the chimney outlet 11 position flowing gases and the type of ore charge Extracted hot gases can belong to the system through a separator. The highest temperatures, inside-64 are passed through to the solid constituents 5 half of the reduction zone are preferably below to be eliminated. They are then held at the sintering point of the metal via the line 65 and can fed to a heat exchanger 66, in which they go down to 850 to 1000 ° C. The smaller the can be used, the newly generated water particle size and the slower it is the residual gas from a generator 67 to wander through a duction zone, the lower the Has outlet conduit 68 which are maintained at the heat outlet temperature.

tauscher 66 hinführt. Das neu erzeugte Wasser- Im praktischen Betrieb werden für die Reduktion stoffgas tritt aus dem Wärmeaustauscher 66 über die von Eisenerzen die Zonen A, B und C des Schachtes 1 Leitung 69 in den naturgasbeheizten Vorerhitzer 70 durch Verbrennung von Wasserstoff und Luft in und von dort über die Leitung 71 in die Gaszufuhr- Brennern 12 aufgeheizt, um entsprechende Tempeleitung 26. Das Kühlwasser aus der Wasserleitung 72 i₅ raturen von 85O¹ bis 1000° C bzw. 350 bis. 500° C bzw. wird durch eine Reihe von. Kühlpumpen 73 in einen 250 bis 350° C einzustellen, Die Gase werden dazu Kühlturm 74 gepumpt, aus dem das Wasser Kühl- vorzugsweise auf etwa 650° C erhitzt, bevor sie den wasserzirkulätiönspumpen zugeleitet wird, die zu- Brennern 12 zugeführt werden. Wenn die Zonen die sammengefaßt mit der Bezugsziffer 75 bezeichnet sind. gewünschten Temperaturen erreicht haben, können Durch eine Leitung 76 kann Kühlwasser zu den For- ₂o Wählerschalter 33 und 34 so eingestellt werden, daß deren geleitet werden* Die Rückleitung 77 führt zu den die Brenner 12 mit Wasserstoff in stöchiometrischem Kühlwasserpumpen. Ein naturgasbefeuerter Dampf- Überschuß gespeist werden, was durch den Wassererzeuger 78 ist dazu vorgesehen, um durch eine Lei- stoffströmuingsanzeiger 36 in Übereinstimmung mit tung79 der Wasserstofferzeugungsanlage 67 Dampf dem dem Schacht zugeführten Erzgewicht geschieht, zuzuführen. Das Kühlwasser für diese Anlage wird 25 wie es durch den Gewichts anzeiger 35 registriert wird, durch die Leitung 80 von den Kühlwas-serzirkulations- Das Erz wird in Teilchengröße von 100 bis pumpen geliefert. Ein Luftventilatof 81 ist vorgesehen, 500 Maschen über den Querschnitt der Eintrittsöffum die Verbrennungsluft zu liefern, die durch eine nung des Schachtes 1 in die Zone C gleichmäßig ver-Leitung 82 in einen naturgasbeheizten Vorerhitzer 83 teilt Die in die Zone C eingegebene Erzmenge wird geleitet wird und aus diesem über die Leitung 84 in 30 auf die gewünschte Metallausbeute entsprechend dem die Verbrennungsluftzufuhrleitung 24 gelangt. In Fassungsvermögen des Schachtes 1 eingestellt. Die je-Fällen, in denen Wasserstoff als Kühlgas benutzt weiligen Temperaturen in den Zonen A, B, C stehen wird, kann der in den Kreis zurückgeführte Wasser¹- unter der Kontrolle von Steuerungseinrichtungen.47 stoff aus dem Wärmeaustauscher durch die Leitung und 41, die entweder Kühlgas oder Verbrennungsluft 85 in einen Kühler 86 und von da in einen Wasser- 35 den Brennern 12 zuführen, um in den Zonen die erabscheider 87 geführt werden, um den Wasserdampf forderlichen Temperaturen aufrechtzuerhalten, abzuscheiden. Das zurückgeführte Wasserstoffgas Beim Passieren durch die Zonen A, B und C treffen kann dann über die Leitung 88 in einen Kompressor der Erzteilchen mit den aufwärts strömenden Gasen geführt werden, der mit 89 bezeichnet ist, und von zusammen, die sich mit den Teilchen vermischen und dort in einen Nachkühler 90, worin eine Temperatur- 40 eine Wirbelwirkung hervorrufen. Wenn die Teilchen reduzierung auf ungefähr 15° C herbeigeführt wird die erste Schachteinschnürung 5 passieren, werden sie Das gekühlte Gas kann dann über die Leitung 91 und in die Mitte der Zone C abgelenkt und erhitzt. Die entsprechende Ventile in die Kühlgaszufuhrleitung 28 feineren Oxydteilchen in dem Erz werden bereits hier geleitet werden. Das zurückgeführte Wasserstoffgas reduziert und die Gangart durch die Abgasschlitze 7 ist gewöhnlich unzureichend, um das notwendige 45 in die Kammer 6 ausgeblasen. Die größeren Teilchen, Volumen an Kühlgas zu liefern; daher ist eine Ab- die reduzierten feinen Erzteilchen und die restlich verzweigleitung 92 aus der Wasserstoffgasleitung 68 vor- bleibenden feinen Erzteilchen durchwandern die gesehen, die zum Ventil 93 hinführt, das von nächste Einschnürung 5 und treten in die Zone B₁ wo einer Registriereinrichtung 94 beeinflußt wird, so daß ihre Temperaturen weiter erhöht werden und die Re-Wasserstoffgas in die Kühlgaszufuhrleitung 28 ein- 50 duktion sich fortsetzt. Austretend aus der Zone B gegespeist werden kann. In jenen Fällen, wo Stickstoff langen die Teilchen durch die Einschnürung in die als Kühlgas benutzt wird, wird der zurückgeführte Zone A, wo die Reduktion endgültig vor sich geht. Die Wasserstoff auch beträchtliche Mengen an Stickstoff metallisierten Teilchen durchqueren darauf die enthalten, das wiederum über die Leitung91 der Kühl- Zone D, in der sie gekühlt werden, und gelangen gaszufuhrleitung 28 zugeleitet werden kann. Von einer 55 schließlich in den Sammelbehälter 3, Stickstoffgaserzeugungsanlage 95 kann zusätzliches Trockene Eisenerze haben bei einem Überschuß an Stickstoffgas geliefert werden, indem eine Leitung 96 Wasserstoff über die stöchiometrisehe Menge das Bezu dem Ventil 97 hinführt und von dort die Verbin- streben, Metallteilchen von etwa der gleichen Größe dungsleitung 91 zur Kühlgaszufu;hrleitung28 ausgeht. und Form zu bilden wie die ursprünglichen Teilchen, Die Wasserstoffgaserzeugungsanlage und die Stick- 60 reduziert bei Temperaturen von etwa 900° C. Das Me-Stofferzeugungsanlage können mit geeignetem Gas und tall ist bekannt als Eisenschwamm. Bei dem vorElektrizität durch Leitungen versorgt werden, die mit liegenden Verfahren wird dank der geringen Größe 98 gekennzeichnet sind. der Teilchen die Reduktion vollendet, bevor die Die Bedingungen, unter denen die beschriebene An- Teilchen den Bereich A der Reduktionszone verlassen, lage arbeiten kann, um die Reduktion von Metall- 65 Infolge der niedrigen Temperatur in der Reduktionsoxyden in den betreffenden Erzen zu bewirken, sind zone und der kurzen Verweilzeit der Teilchen in der einer Anzahl von Veränderlichen unterworfen, zu Zone werden diese nicht genügend erhitzt, um klebrig denen die zu reduzierenden Metalle selbst, der Oxyd- zu werden. Daher behalten die Teilchen bei der Kühgehalt des Erzes, die Teilchengröße des Erzes, die lung in der Zone D, in die Gas, wie Wasserstoff oder Temperatur in der Reduktionszone, die Durchlaufzeit 70 Stickstoff, mit etwa 15° C eingeführt wird, ihre ge-exchanger 66 leads there. The newly generated water is in practical operation for the reduction material gas exits from the heat exchanger 66 via the zones A, B and C of the shaft 1 line 69 of iron ores in the natural gas heated preheater 70 by burning hydrogen and air in and from there the line 71 in the gas supply burners 12 is heated to the corresponding temple line 26. The cooling water from the water line 72 i ₅ temperatures from 85O ¹ to 1000 ° C or 350 to. 500 ° C respectively is through a series of. Set cooling pumps 73 in a 250 to 350 ° C, the gases are pumped to cooling tower 74, from which the water is heated cooling, preferably to about 650 ° C, before it is fed to the water circulation pumps, which are fed to burners 12. When the zones are referred to collectively with the reference numeral 75. have reached desired temperatures, cooling water can be set through a line 76 to the for- ₂ o selector switches 33 and 34 so that their are passed * The return line 77 leads to the burner 12 with hydrogen in stoichiometric cooling water pumps. A natural gas-fired steam surplus is fed, which is provided by the water generator 78 in order to supply steam to the ore weight fed to the shaft by means of a Lei- stoffströmuingsanzeiger 36 in accordance with device 79 of the hydrogen generation plant 67. The cooling water for this plant is 25, as it is registered by the weight indicator 35, through the line 80 from the cooling water circulation. The ore is supplied in particle size from 100 to pumps. A Luftventilatof 81 is provided to deliver 500 meshes over the cross section of the Eintrittsöffum the combustion air evenly by a voltage of the shaft 1 in the zone C ver line 82 divides into a natural gas-fired preheater 83 of ore entered in the zone C is passed is and from this, via the line 84 in 30, the desired metal yield corresponding to that of the combustion air supply line 24 is obtained. Set in the capacity of shaft 1. The ever-cases in which hydrogen used as a cooling gas will be at certain temperatures in zones A, B, C , the water returned to the circuit ¹ - under the control of control devices. 47 material from the heat exchanger through the line and 41, which feed either cooling gas or combustion air 85 into a cooler 86 and from there into a water 35 to the burners 12 in order to separate out the separators 87 in the zones in order to maintain the water vapor required temperatures. The recirculated hydrogen gas as it passes through zones A, B and C can then be fed via line 88 into a compressor of the ore particles with the upwardly flowing gases, indicated at 89, and from together, which mix with the particles and there in an aftercooler 90, in which a temperature 40 cause a vortex effect. When the particle reduction to approximately 15 ° C. is brought about, the first shaft constriction 5 is passed, the cooled gas can then be deflected and heated via the line 91 and into the center of zone C. The corresponding valves in the cooling gas supply line 28 finer oxide particles in the ore will already be passed here. The recirculated hydrogen gas is reduced and the passage through the exhaust ports 7 is usually insufficient to blow the necessary 45 out into the chamber 6. The larger particles deliver volume of cooling gas; The reduced fine ore particles and the remaining branching line 92 from the hydrogen gas line 68 are therefore seen to migrate through that which leads to the valve 93, that of the next constriction 5 and enter the zone B ₁ where a registration device 94 influences is, so that their temperatures are further increased and the re-hydrogen gas in the cooling gas supply line 28 induction continues. Exiting from zone B can be fed. In those cases where nitrogen is used as the cooling gas, the recirculated zone becomes zone A, where the reduction finally takes place. The hydrogen also traverses considerable amounts of nitrogen-metallized particles which contain, which in turn can be fed via line 91 to the cooling zone D, in which they are cooled, and to gas supply line 28. Additional dry iron ore can be supplied from a nitrogen gas generation system 95 to the collecting tank 3, if there is an excess of nitrogen gas, in that a line 96 leads hydrogen via the stoichiometric amount to the valve 97 and from there the connections, metal particles of about of the same size connection line 91 to the cooling gas supply line 28 starts. and form like the original particles, the hydrogen gas generating plant and the stick 60 reduced at temperatures of about 900 ° C. The metal generating plant can use suitable gas and tall is known as sponge iron. In which beforeElectricity is supplied through lines, which are characterized with lying procedures thanks to the small size 98. of the particles completes the reduction before the conditions under which the described particles leave area A of the reduction zone, the position can work to bring about the reduction of metal due to the low temperature in the reducing oxides in the ores in question, If the zone and the short residence time of the particles are subject to a number of variables, these zones are not heated enough to become sticky to the metals themselves to be reduced, the oxides. Therefore, the particles keep their cool content of the ore, the particle size of the ore, the development in zone D, into which gas, such as hydrogen or temperature in the reduction zone, the passage time 70 nitrogen, with about 15 ° C, their

Claims

separated form. The product thus obtained is essentially composed of sponge iron particles mixed with some gangue and other metals that may be present in the ore. As a result of the process temperatures, many impurities in the ore tend to volatilize and go off with the exhaust gases. The low temperature of the metallized particles and their short residence time in the shaft prevent a reduction due to the gasified impurities. The ore particles can advantageously be preheated to about 600 ° C. or even higher before they are introduced into the shaft 1, in order to thereby reduce the formation of water vapor in the shaft and to accelerate the achievement of the reduction temperature. For the larger ore particles, this ensures complete reduction before they enter Zone D. As the particles get smaller, the reduction time decreases and the capacity of the system increases. Further advantages can be obtained by introducing preheated hydrogen into the crushed ore fed to the feeder screw conveyor. If the temperatures are high enough, the reduction can already begin in the charging device before the ore enters the shaft 1. In certain cases where the crushed ore has a tendency to fall through the shaft before sufficient metal reduction has taken place, it is possible to increase the residence time of the particles in the shaft by passing hydrogen under sufficient pressure along certain points of the shaft 1 in order to reduce the falling velocity of the particles. In such cases, particularly favorable results are achieved if ring burners 15 are used for this purpose, since their nozzles create a flat pressure zone. The system, as it has been described here, is characterized by a high degree of adaptability to the respective expedient process management. Gate valves can be arranged in the chimney 10 in order to regulate the gas pressure in the shaft 1. If a significant volume of free particles migrates down the chute 1, the slides can be used to reduce the blow-out of the fine particles. Regardless of the grain size of the ore conveyed into the reduction zone, the charging device is to be arranged in such a way that the ore is always evenly distributed over the shaft opening so that the hydrogen gas can freely pass through. If large quantities of fine particles enter the reduction zone and the valves, if adjusted to reduce undesirable ore blowing, would create undesirably high pressures within the zone, all or part of the exhaust gases can pass through the The bottom of the shaft 1 can be withdrawn. It is thus possible by regulating the slide valves and / or controlling the direction of flow of the gases through the shaft to set any desired pressure or any desired residence time of the particles in the shaft. When the reduction zones A, B and C are initially heated to the reduction temperatures, care must be taken to prevent the formation of an explosive mixture of air and hydrogen. It is therefore recommended that a mixture of 75% hydrogen and 25% nitrogen is used and the air supply is within 5 to 1% of the hydrogen content of the mixture. After the plant is heated to operating temperatures, there will be enough nitrogen in the reduction zone from area-D to use unmixed hydrogen for reduction purposes and to maintain the required reduction temperatures in areas A, B and C of the reduction zone. It is advisable to feed hydrogen only into areas A and B for reduction purposes, since sufficient hydrogen flows into zone C from these areas. Patent claims:

1. Continuous process for the manufacture of metal powder from MetaMoxydteilehen Reduction with hydrogen, characterized in that a vertically arranged obstacle-free Reduction zone is created in which the temperature rise from top to bottom of approximately . the lower limit of the reducing temperature to a maximum temperature below the sintering temperature of the reduced metal increases, the produced temperature rise within the reduction zone by optionally supplying combustion air or a cooling gas to the vertical, at a certain distance from each other lying places of the reduction zone is maintained, a uniformly crushed metal ore from 100 to 500 meshes at the head of the zone is fed evenly so that it is can move freely through the zone under the action of gravity in such quantities that the ore particles by the upward flowing gases within the reduction zone in certain Distances are kept from each other, that furthermore the freely falling ore particles within the Reduction zone with an amount of free that is above the stoichiometric amount Hydrogen gas are brought into contact, which is proportional to the feed rate of the Ore particles are fed to the head of the zone to produce a during movement through the zone to carry out an immediate reduction of the metal oxide content of the ore to the metallic state, containing the gangue and impurities. Exhaust gases removed from the zone, the metal particles cooled in a non-oxidizing atmosphere on their exit from the reaction zone and then collected for further treatment.

2. The method according to claim 1, characterized in that the ore to be reduced is iron ore and the temperature rise from the top to the bottom of the reaction zone is from about 250 ° C up to about 850 ° C.

3. The method according to claim 2, characterized in that the ore particles are at a temperature preheated in which all of the water is removed before the ore particles enter the top of the reaction zone to be introduced.

4. The method according to claim 3, characterized in that the ore particles with free hydrogen are mixed before they are introduced into the reaction zone.

5. The method according to claim 1, characterized in that at least part of the exhaust gas the reaction zone near the bottom of the zone is discharged in a controlled amount to regulate the gas velocity in the zone.

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