DE173244C

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Publication number: DE173244C
Application number: DENDAT173244D
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Description

KAISERLICHES A

PATENTAMT

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Eisenschwamm aus einem Gemisch von Eisenerz und Kohle, unter welch letzterer Benennung Holzkohle, Steinkohle, Koks usw. zu verstehen sind, indem dieses Gemisch unter Luftabschluß mittelbar erhitzt und schließlich der gewonnene Eisenschwamm mittels indifferenter Gase gesättigt wird, um zu verhüten, daß er

to sich nachträglich an der Luft oxydiert.

Zweck der Erfindung ist, dieses im Prinzip bekannte Verfahren, so auszubilden, daß das Verfahren unter Anwendung von pulverförmigen oder pulverisierten Ausgangsstoffen, welche Form für die Reduktion besonders vorteilhaft ist, wirtschaftlich gleichmäßig und ununterbrochen verläuft.

Das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren wird in einem Schachtofen von beliebiger Querschnittsform ausgeführt, in welchem sich das aufgegebene Gemisch von Erz und Kohle, lediglich der Schwere folgend, von der Gicht bis zu der Austrittsöffnung niederbewegt und in der Reduktions- zone des Ofens der Einwirkung der durch Verbrennung des aus brennbarem Gas und Luft bestehenden Heizmittels erzeugten Hitze ausgesetzt wird.

Bei der Ausführung der Erfindung wird zur Abkühlung des Eisenschwammes entweder das Heizgas oder die Luft benutzt, indem das Kühlmittel so lange durch passend angebrachte Kanäle geleitet wird, daß der Eisenschwamm hinreichend abgekühlt wird, ehe er durch die Austrittsöffnungen entfernt wird, und der Ofen wird so hoch gebaut, daß die gleichfalls durch geeignete Kanäle geleiteten Verbrennungsprodukte des gasförmigen Brennstoffs den größeren Teil ihrer Wärme an das aufgegebene Gemisch von Erz und Kohle abgeben können und dieses vorwärmen.

Wenn Heizgas zur Abkühlung des Eisenschwammes verwendet wird, so ist es vorteilhaft, die Gaskanäle unten gegen das Ofeninnere offen zu machen, so daß der Eisenschwamm mit dem Heizgas, von dem er einen Teil begierig aufsaugt, in Berührung kommt; dadurch wird der aus dem Ofen kommende Eisenschwamm gegen den oxydierenden Einfluß der Luft unempfindlich. Der nicht aufgesaugte Teil des Heizgases wird vorgewärmt, verbrennt mit der in den untersten Teil der Reduktionszone des Ofens in die Kanäle eingelassenen atmosphärischen Luft und erhitzt ■ das Gemisch von Erz und Kohle.

Die Kanäle zur Verbrennung des Gasgemisches sowie die Kanäle, durch welche die Verbrennungsgase streichen, sind auf der unteren Seite mit nach dem Innern des Ofens führenden Löchern versehen, so daß die bei der Reduktion des Erzes erzeugten Gase durch diese Löcher unmittelbar in die Kanäle, die

am oberen Ende des Ofens ausmünden, eintreten können und mit den darin befindlichen Gasen entweichen.

Wird Luft zur Abkühlung des Eisenschwammes verwendet, so müssen die in der, Abkühlungszonc liegenden Kanäle rundum geschlossen sein, und im untersten Teil der Reduktionszone wird das brennbare Gas in die Kanäle eingeführt und das Gas- und

ίο Luftgemisch entzündet. Die Kanäle oberhalb der Abkühlungszone dagegen müssen auf der unteren Seite Löcher besitzen, um die bei der Reduktion erzeugten' Gase aufzunehmen.

Auf den beiliegenden Zeichnungen sind einige Ausführungsformen eines für die Ausführung der Erfindung geeigneten Ofens von rechteckigem Querschnitt dargestellt, der Kanäle sowohl in den Wandungen als auch im Innern besitzt. Fig. 1 bis 3 zeigen eine Ausführungsform eines Ofens, bei welchem brennbares Gas als Kühlmittel für den Eisenschwamm benutzt wird, und Fig. 4 bis 6 eine Ausführungsform des Ofens, bei welehern die Luft als Kühlmittel dient.

Fig. ι und 3 sind senkrechte Schnitte nach den Linien 1 -1 und 3 - 3 in Fig. 2. Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. i. Fig. 4, 5 und 6 sind gleichartige Schnitte nach den Linien 4-4, 5-5 und 6-6 in Fig. 4 und 5.

Bei beiden Ausführungsformen ist der Ofen, wie ersichtlich, von gegeneinander versetzt angeordneten Rohren α, α' von solcher Form durchzogen, daß sie das gleichmäßige Sinken des Gemisches von Erz und Kohle durch den Ofen nicht hindern. In den Ofenwandungen sind Kammern b vorgesehen, welche die Rohre der einen Reihe mit den Rohren der nächst höheren Reihe oder Reihen verbinden. Atmosphärische Luft wird durch eine Leitung c, brennbares Gas durch eine Leitung d zugeführt. Diejenige der Kammern b, in welche die Luft (Fig. 3) oder das Gas (Fig. 6) einströmt, ist von der darunter liegenden Kammer durch einen Boden e mit Löchern / getrennt, durch die das erhitzte Gas bezw. die erhitzte Luft aus den Kanälen a' einströmt, t sind Löcher im Boden der Rohre a\ g ist der Schornstein für die abziehenden Verbrennungsgase und h die Gicht. Am Boden des Ofens befinden sich nebeneinander liegende langgestreckte Rinnen i mit schrägen Seiten und Öffnungen

am unteren Rande. Unter jeder dieser Öffnungen liegt eine Walze k, die einen Teil dieser Öffnung verdeckt. Der übrige Teil der Öffnung wird von einer Klappe / abgedeckt, die sich in geschlossener Lage mit einer Kante gegen die Walze k stützt. Diese Klappe / wird von Armen tn einer von außen drehbaren Welle η getragen. Durch Drehung dieser Wellen können die Klappen / eingestellt und die Größe der Austiittsöffnungen für den Eisenschwamm und damit seine Austrittsges'chwindigkeit aus dem Ofen geregelt werden. Die Walzen k werden beständig gedreht, beispielsweise mittels Schnecke 0 und Schneckenrad^. Der aus den Öffnungen der Rinnen i kommende, mit Kohle und gegebenenfalls unreduziertem Erz vermischte Eisenschwamm fällt in einen Raum q_c hinab und wird aus diesem durch eine Förderschnecke r fortgeschafft.

Sobald der Eisenschwamm aus dem eigentliehen Ofen tritt, muß er vor der Einwirkung der Luft geschützt werden. Zu dem Zweck ist der Raum q geschlossen und durch ein Rohr s mit einer Zuleitung für indifferentes oder reduzierendes Gas verbunden, das der Eisenschwamm, wenn Luft als Kühlmittel verwendet worden ist, absorbiert, wodurch er gegen die oxydierende Einwirkung der Luft unempfindlich wird.

In Fig. I bis 3 . haben die Rohre a', durch welche das brennbare Gas von der Speiseleitung d streicht, keine Böden, und gegenüber den Enden dieser Rohre sind die Ofenwandungen mit Löchern u versehen, durch welche der Verlauf des Prozesses in der Abkühlungszone des Ofens beobachtet werden kann und durch welche man eine Stange o. dgl. in den Ofen einführen kann, um die Ofenfüllung erforderlichenfalls durchzudrucken. Die Löcher u können durch 95" Pfropfen ν oder auch auf andere Weise geschlossen werden.

In Fig. 4 bis 6 sind die Wandungen der Rohre a', durch welche die von der Leitung c kommende Luft streicht, nicht ge- ioo locht, so daß keine Luft mit der umgebenden Beschickung in Berührung kommen und den 'Eisenschwamm oxydieren kann. Falls die zur Abkühlung des Eisenschwammes erforderliche Luftmenge größer ist als die zur vollständigen Verbrennung des brennbaren Gases benötigte, so werden an geeigneten Stellen Luftablaßventile (auf der Zeichnung nicht dargestellt) angebracht.

Falls erwünscht, kann man den Ofen auch so einrichten, daß man als Kühlmittel für, den Eisenschwamm sowohl das, brennbare Gas als auch die Luft benutzen kann, welche ■Kühlmittel dann natürlich durch besondere Kanäle streichen müssen.

Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen haben die Rohre α durchweg gleiche Wandstärke und sind aus Eisen hergestellt angenommen, doch kann ein Teil davon, besonders im Anfang der Reduktionszone, wo die iao Hitze am größten ist, aus feuerfester Masse hergestellt sein.

Claims

Behufs Durchführung des Verfahrens nach ι vorliegender Erfindung wird der Ofen mit ; dem gepulverten Erz- und Kohlengemisch gefüllt, hierauf. Gas und Luft zugeführt und das Gasgemisch in der Reduktionszone entzündet. Sobald die Hitze einen solchen Grad erreicht, daß die Reduktion des Erzes beginnt, werden die Walzen an den unteren Austrittsöffnungen in Drehung versetzt.

ίο Das aufgegebene Kohle- und Erzgemisch

i. wird, von der Gicht des Schachtofens herabsinkend, zunächst durch die die Rohre oder Kanäle im oberen Teile des Ofens durchströmenden gasförmigen Verbrennungspro-

»5 dukte vorgewärmt. Beim weiteren Herabsinken gelangt das Kohle- und Erzgemisch in die Reduktionszone, in welcher in den Kanälen Gas und Luft zusammentrifft und unter dem Einfluß der durch das verbrennende Gas- und Luftgemisch erzeugten Wärme die Reduktion des Erzes zu Eisenschwamm erfolgt. Die bei der Reduktion entstehenden Gase gelangen durch die auf der Unterseite der Rohre oder Kanäle befindlichen öffnungen in diese Kanäle und ziehen mit den Verbrennungsgasen zum Schornstein.

Der nach abwärts sinkende Eisenschwamm wird durch das die im unteren Teile des Ofens befindlichen Rohre oder Kanäle durchströmende Gas oder die Luft gekühlt, gegebenenfalls auch, wenn diese Kanäle von Gas durchströmt werden, mit letzterem -erfüllt, um beim Austritt gegen Oxydation geschützt zu sein. Der am Boden des Ofens sich ansammelnde Eisenschwamm wird durch die Aiistrittsöffnungen hinausbefördert, gelangt in den von der Förderschnecke durchsetzten Raum, in welchem eine neuerliche Sättigung mit indifferentem Gas stattfindet, und verläßt hierauf den Ofen.

Ρλτενϊ-Αν spküche:

ι. Verfahren zur Erzeugung von Eisenschwamm durch mittelbare, mittels Verbrennung eines Gemisches von Gas und Luft bewirkte Erhitzung ■ eines Gemenges von Eisenerz und Kohle, gegebenenfalls unter Sättigung des erhaltenen Eisenschwammes mittels indifferenter Gase zur Vermeidung der Oxydation, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenschwamm vor dem Ausbringen im unteren Teile des Ofens durch die kalte Verbrennungsluft oder durch die zur Beheizung des Ofens dienenden Gase gekühlt wird, zu dem Zwecke, gleichzeitig eine Vorwärmung der Luft oder des Heizgases zu erzielen.
2. Eine Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, für den Fall, daß die Kühlung des Eisenschwammes mittels des Heizgases bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizgas im Kühlraum des Ofens vor seiner Mischung mit Luft unter Vermittlung durchlöcherter Rohre in unmittelbare Berührung mit dem heißen Eisenschwamm gebracht wird, so daß ein Teil von ihm aufgesaugt werden kann, während die durch die Erhitzung des Gemisches von Erz und Kohle gebildeten Reaktionsgase vermittels im Ofenschach.t eingebauter, an der Unter- · seite geschlitzter Rohre aufgefangen und fortgeleitet werden.
3. Eine Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1 für den Fall, daß die Kühlung des Eisenschwammes mittels Luft erreicht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Kühlung dienende Luft durch den Kühlraum durchsetzende, allseitig geschlossene Rohre hin-; durchgeführt wird. . · ■
4. Schachtofen zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Schacht- ende regelbare Entleerungsöffnungen (Ί) vorgesehen sind, während das Innere des Ofens von wagerechten oder schwach geneigten, durch im Ofenmauerwerk liegende Kammern (b) miteinander und mit dem Schornstein in Verbindung stehenden Rohren (a, a') durchsetzt ist, die mit den Zuleitungen für brennbares Gas und Luft (c, d) verbunden sind, wobei einerseits die ■ von Luft allein oder vom Heizgas allein durchströmten, in letzterem Falle an der Unterseite offenen Rohre in dem vom gebildeten Eisenschwamm erfüllten Raum angeordnet sind und andererseits die von brennbarem Gas und von den Verbrennungsprodukten des brennbaren Gemisches durchstrichenen Rohre an ihrer Unterseite die Verbindung mit denyOfeninnern ^: herstellende Öffnungen besitzen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

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