DE1508077C3 - Reduktion von Eisenerzen unter Anwendung von Atomwärme - Google Patents
Reduktion von Eisenerzen unter Anwendung von AtomwärmeInfo
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Description
Wärmeaustauscher 2 verläuft der Kreislauf des Reaktorkühlmittels, das das Heizmittel für den Wärmeaustauscher
darstellt. Zwischen dem Wärmeaustauscher 2 und dem Reaktionsgefäß für die Durchführung
der Eisenerzreduktion 3 verläuft im oberen Temperaturniveau der Kreislauf 6 des Wärmeübertragungs-Mediums. Weiter verläuft zwischen dem
Wärmeaustauscher 2 und dem Apparat für die Tieftemperatur-Wärmeausnutzung 4 der Kreislauf des
Wärmeübertragungs-Mediums 7 bei dem unteren Temperaturniveau.
In an sich bekannter Weise sind die Kreisläufe der Wärmeübertragungs-Medien in den unteren Temperaturniveaus
Förderorgane eingeschaltet, die in dem Schema nicht enthalten sind. Gleichfalls sind in dem
Schema nicht enthalten an sich bekannte Abscheidorgane für die Reinigung der Kreislaufmedien von
unerwünschten Stoffen.
Eine andere Form der Wärmeausnutzung der Reaktorkühlwärme nach der Erfindung ist in A b b. 2
dargestellt. Hier wird wiederum die Wärme des Atomreaktors 1 durch ein Reaktorkühlmittel 5 in
einem Wärmeaustauscher 2 bei dem oberen Temperaturniveau an ein Wärmetransportmedium 6 übergeben,
das seine Wärme in dem Reaktionsgefäß 3 an die Eisenerzreduktion abführt. In dem unteren Temperaturbereich
dagegen gibt das Reaktorkühlmittel 5 seine Wärme direkt an einen wärmeverbrauchenden
Prozeß, z. B. an einen Dampfkessel, ab.
Bei dem in dem Schema A b b. 3 dargestellten Verfahren nach der Erfindung besteht der Unterschied
gegenüber dem Verfahren nach Abb. 1 darin, daß statt der zwei Wärmeübertragungs-Kreisläufe 6
und 7 zwischen dem Wärmeaustauscher 2, dem Reaktionsgefäß 3 und der Apparatur 4 ein einzelner
Wärmetransportkreislauf (8) verwendet wird, bei dem das wärmeübertragende Medium zunächst bei
dem oberen Temperaturniveau das Reaktionsgefäß 3 durchläuft und danach die Wärmeausnutzungs-Apparatur
4.
Die Lösung ist besonders vorteilhaft bei apparativ eng miteinander gekoppelten Prozessen, wie dies
ίο z.B. der Fall ist, wenn es sich bei der Wärmeausnutzungs-Apparatur
4 um die Trocken- und Vorwärmeinrichtung des Reduktionsgutes für das Reaktionsgefäß 3 handelt.
Das Verfahren nach der Erfindung hat gegenüber dem bekannten Verfahren folgende Vorteile: Im
Atomreaktor werden kleinere Kühlmittelmengen benötigt, wodurch in bekannter Weise der Aufwand
herabgesetzt wird. Die Bewegung der Wärmeübertragungsmedien in den verschiedenen Kühl/Heiz-Kreis-
ao laufen erfordert Förderorgane, die umso vorteilhafter arbeiten, bei um so tieferen Temperaturen die Förderung
durchgeführt werden kann. Beispielsweise ist die Ausführungsform der Erfindung nach Abb.3
den Ausführungsformen nach den Abb. 1 und 2 dadurch überlegen, daß bei der erstgenannten der
Kreislauf 6 in Fortfall kommt, bei dem eine Förderung des Kreislaufmediums im Bereich der unteren
Temperaturgrenze der Eisenerzreduktion erforderlich ist.
Besondere Vorteile bietet die Erfindung auch dadurch, daß es möglich ist, das gleichbleibende Energieangebot
des Atomreaktors je nach Bedarf mehr oder weniger für die Energieerzeugung auszunutzen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1 2
In dem Patent 1 268 637 ist die Anwendung des
Patentansprüche: Verfahrens zur Ausnutzung von Atomwärme, bei
dem die Wärme des Reaktorkühlmittels durch Wär-
■ 1. Die Anwendung des Verfahrens zur Ausnut- meaustausch auf ein Hilfsmedium übertragen wird
zung von Atomwärme, bei dem die Wärme des 5 für die trockene Reduktion von Eisenerzen ge-Reaktorkühlmittels
durch Wärmetausch auf ein schützt, wobei ein feinkörniges Reaktionsgemisch Hilfsmedium übertragen wird, für die trockene von Eisenerz und Kohle bzw. Koks durch das
Reduktion von Eisenerzen, wobei ein feinkörni- Hilfsmedium bei der Reaktionstemperatur beheizt
ges Reaktionsgemisch von Eisenerz und Kohle wird.
bzw. Koks durch das Hilfsmedium bei der Reak- io Die vorliegende Erfindung ist eine weitere Ausgetionstemperatur
beheizt wird, nach Patent staltung des Hauptpatentes.
1 268 637, dadurch gekennzeichnet, Die Reaktion zwischen dem Eisenerz und dem Re-
daß der im Reaktorkühlmedium unterhalb des duktionsmittel unter Nutzung der Reaktorkühlwärmc
Temperaturniveaus der Eisenerzreduktion enthal- kann lediglich bei verhältnismäßig hohen Temperatutene
Wärmeanteil für Tieftemperaturprozesse mit 15 ren durchgeführt werden. Dies bedeutet, daß die
niedrigerem Temperaturniveau ausgenutzt wird.. Reaktorkühlwärme nur oberhalb der.unteren Grenze
2. Anwendung des Verfahrens nach An- dieses Temperaturniveaus der Eisenerzreduktion ausspruch
1 in der Weise, daß die Reaktorwärme, bei genutzt wird.
tiefen Temperaturen für die Energieerzeugung, Eine bessere Ausnutzung, die bei der vorliegenden
insbesondere über Wasserdampf, ausgenutzt 20 Erfindung angestrebt wird, ergibt sich dadurch, daß
wird. der Eisenerz-Reduktionsprozeß mit anderen, vvär-
3. Anwendung des Verfahrens nach An- meverbrauchenden Prozessen verknüpft wird, die es
Spruch 1 in der Weise, daß die Reaktorwärme bei ermöglichen, die Reaktorkühlwärme unterhalb der
tiefen Temperaturen für Trockenprozesse, insbe- unteren Grenze des Temperaturniveaus der Eisenerzsondere
für die Kohle- und Erztrocknung, ausge- 35 reduktion auszunutzen. Solche Prozesse sind beinutzt
wird. spielsweise die Energiegewinnung mit Hilfe von
4. Anwendung des Verfahrens nach An- Kraftmaschinen, die Dampfturbinen und Gasturbispruch
1 in der Weise, daß die Reaktorwärme bei nen, Trockenprozesse und Kalzinierungsprozesse, bei
tiefen Temperaturen für die Gewinnung von Süß- denen Wasserdampf oder Kohlensäure oder andere
wasser aus Meerwasser ausgenutzt wird. 30 gasförmige Bestandteile unter Wärmeaufwand ausge-
5. Anwendung des Verfahrens nach einem der trieben werden, die in die Gewinnung von Süßwasser
Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß aus Meerwasser durch Verdampfung unter anderem,
das Reaktorkühlmedium nacheinander von einem Gegenstand der Erfindung ist daher die Anwen-Heizmedium
für die Eisenerzreduktion und von dung des Verfahrens zur Ausnutzung von Atomeinem
Heizmedium für den" nachgeschalteten 35 wärme, bei dem die Wärme des Reaktorkühlmittels
Prozeß, wie Dampferzeugung usw., gekühlt wird. durch Wärmetausch auf ein Hilfsmedium übertragen
6. Anwendung des Verfahrens nach einem der wird, für die trockene Reduktion von Eisenerzen,
Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wobei ein feinkörniges Reäktionsgemisch von Eisendas
Reaktorkühlmedium zunächst von dem Heiz- erz und Kohle bzw. Koks durch das Hilfsmedium
medium für die Eisenerzreduktion gekühlt wird 40 bei der Reaktionstemperatur beheizt wird, nach Pa-
und danach seine Wärme direkt an den nachge- tent 1 268 637, dadurch gekennzeichnet, daß der im
schalteten, wärmeverbrauchenden Prozeß abgibt, Reaktorkühlmedium unterhalb des Temperaturnivebeispielsweise
direkt in einem Dampfkessel aus der Eisenerzreduktion enthaltene Wärmeanteil weitergekühlt wird. für Tieftemperaturprozesse mit niedrigerem Tempe-
7. Anwendung des Verfahrens nach einem der 45 raturniveau ausgenutzt wird.
Ansprüche 1 bis 4, dadurch· gekennzeichnet, daß Es gibt verschiedene Ausführungsformen für die
das Reaktorkühlmedium in einem Wärmeaustau- vorliegende Erfindung: So kann das Reaktorkühlmesch.er
seine gesamte nutzbare Wärme an ein Heiz- dium nacheinander seine Wärme zunächst bei hohem
medium abgibt, das seinerseits seine Wärme zu- Temperaturniveau an ein Heizmedium für die
nächst an den Eisenerzreduktionsprozeß über- 50 Eisenerzreduktion und danach an ein weiteres Heizträgt
und danach an den nachgeschalteten Pro- medium für den nachgeschalteten Prozeß, wie z.B.
zeß, z. B. an einem Dampfkessel. die Dampferzeugung, abgeben. Für den Wärmeaus-
8. Vorrichtung für die Durchführung des Ver- tausch stehen verschiedene Austauschverfahren und
fahrens nach den Ansprüchen 1 bis 7, gekenn- Konstruktionen zur Verfügung. Es kann sich hierbei
zeichnet durch einen Atomreaktor, einen — oder 55 um einen Wärmeaustauscher handeln, der auf der
mehrere parallelgeschaltete — Wärmeaustau- Heizseite von dem Reaktorkühlmittel durchströmt
scher ein — oder mehrere parallelgeschaltete — ist, während er auf der Kühlseite verschiedene Rohr-Reaktionsgefäß
bzw. Gefäße, für die Reduktion systeme für das Wärmeübertragungs-Medium der von Eisenerzen, eine — oder mehrere parallelge- , Eisenerzreduktion und für das Wärmeübertraschaltete
— Apparaturen für die Wärmeausnut- 60 gungs-Medium für den nachgeschalteten Prozeß aufzung
unterhalb des Temperaturniveaus der weist.
Eisenerzreduktion, wie beispielsweise Dampfkes- Diese Ausführungsform ist in A b b. 1 schematisch
sei, des weiteren gekennzeichnet durch Kreis- dargestellt.
lauf-Rohrsysteme für den Umlauf von Kühl- und In der A b b. 1 ist 1 der Atomreaktor, 2 der Wär-
Heizmittel zwischen den oben angegebenen AnIa- 65 meaustauscher, 3 das Reaktionsgefäß für die Durch-
geteilen. führung der Eisenerzreduktion und 4 der Apparat
für die Tieftemperatur-Wärmeausnutzung, z. B. ein Dampfkessel. Zwischen dem Atomreaktor 1 und dem
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