DE262239C

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Publication number: DE262239C
Application number: DENDAT262239D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 18«. GRUPPE

AUGUSTIN EMILIO BOURCOUD in LONDON.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. Dezember 1910 ab.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung für die ununterbrochene Darstellung von Eisen, das soweit als möglich frei von unerwünschten Bestandteilen, insbesondere an Schwefel ist, wobei das Erz geröstet und mit Hilfe von Gasen reduziert wird und die reduzierenden Gase regeneriert werden, und zwar besteht die Erfindung in der Hauptsache in zwei Maßnahmen, die je für sich bekannt

ίο sind, nämlich in der Vorbehandlung des Erzes mit heißer Luft, zwecks Austreibung des Schwefels und sonstiger, seiner weiteren Verhüttung schädlicher Bestandteile, und der darauf unmittelbar folgenden Reduktion des Erzes durch ein von Wasserstoff und Schwefel möglichst freies Gas.

Die Erfindung soll hier mit Rücksicht auf die Herstellung von Eisen beschrieben werden; sie kann aber auch für andere Metalle und deren Erze je nach den charakteristischen Eigenschaften des betreffenden Metalles oder Erzes in analoger Weise benutzt werden, z. B. für die Herstellung von Kupfer aus Kupfererzen.

Die schädliche Wirkung des Schwefels im Eisen ist wohl bekannt. Behandelt man das Erz ausschließlich mit erhitzter Luft vor der Reduktion, so wird der Schwefel vollständig oxydiert und entfernt, alle organischen Stoffe, insbesondere Wasserstoffverbindungen und auch Feuchtigkeit, werden ausgetrieben und das Erz in einer für eine leichte Reduktion am besten geeigneten Beschaffenheit erhalten.

Erhitzte Verbrennungsprodukte, wie sie nach der Patentschrift 178183 benutzt werden, haben keine oxydierenden Eigenschaften oder zum mindesten keine für diese Zwecke genügenden oxydierenden Eigenschaften, so daß es nach der vorliegenden Erfindung ganz unzulässig ist, das Erz durch Gase aus dem Reduzierraum, die arm an freiem Sauerstoff sind, wie es in der obigen Patentschrift vorgeschlagen ist, vorzurösten.

Außer der Entfernung schädlicher Substanzen aus dem Erz bedarf der Koks für die Regenerierung der reduzierenden Gase, bevor er in den Regenerator eingelassen wird, einer Erhitzung, um sämtliche Feuchtigkeit zwecks Vermeidung der Komplikationen, die durch die Erzeugung von Wasserstoff aus dem vorhandenen Wasser entstehen würden, zu entfernen.

Der Koks aber enthält auch .Schwefel, so daß das mit ihm regenerierte Gas gründlich davon gereinigt werden muß, bevor es wieder in den Reduktionsofen eingelassen werden darf. Zu diesem Zwecke ist bisher Kalk in Mischung mit dem Koks vorgeschlagen worden, aber dies hat sich als vollständig ungenügend gezeigt, da die Reaktionstemperaturen des Regenerators (etwa 860 ° C.) ungefähr 25 Prozent des Schwefels der Beseitigung entziehen lassen.

Das Reinigungsmittel wird, wenn Kalk angewendet wird, demgemäß zwischen dem Regenerator und dem Reduktionsofen angeordnet, wo die Temperatur des Kreislaufes ungefahr iioo°C. beträgt, derart, daß beispielsweise bei Gas aus Koks mit ι Prozent Schwefel 95 Prozent dieses Schwefels entfernt werden können und man Eisen erhält, worin der Schwefelgehalt nur ungefähr 0,011 Prozent betragen würde, ein Verhältnis, das für Eisen von guter Qualität vollkommen zulässig ist.

Die vorliegende Erfindung besteht somit einmal in der Vorbehandlung des Erzes mit heißer Luft zwecks Austreibens der weiteren Verhüttung des Erzes schädlicher Bestandteile, wobei bemerkt wird, daß bei den in den Patentschriften 23080 und 189972 geschützten Röstofen ein Rösten mit Hilfe vorgewärmter Luft bereits in Vorschlag gebracht wurde, und , dann in der darauf unmittelbar folgenden Reduktion des so vorbehandelten Erzes durch ein von Wasserstoff und Schwefel möglichst freies Gas. Die Entschwefelung von Gasen mit Hilfe von Kalk ist durch die Patentschrift 187034 vorgeschlagen worden. Durch das Zusammenwirken der im vorliegenden Verfahren beschriebenen Maßnahmen wird ein Eisen erzeugt, daß hinlänglich rein genug ist, um sofort geschmolzen, von den Flußmitteln getrennt und abgestochen oder in Stahl übergeführt werden zu können.

In der Zeichnung stellen die Fig. 1, 2 und 3 drei Anordnungen des Apparates nach der vorliegenden Erfindung schematisch dar, die auf die Metallreduzierverfahren nach den Patentschriften 193456 und 194964, für die sie besonders anwendbar ist, passen. Ferner zeigen die Fig. 4 bis 7 Konstruktionseinzelheiten.

In den Fig. 1, 2 und 3 umfaßt die Anordnung für die Reduktion des Erzes und die Regenerierung des Gases einen Drehofen h, aus dem die Gase, die zur Reduktion gedient hatten, nach einem Ofen b geleitet werden, worin sie erhitzt werden und nach dem glühenden Koks enthaltenden Regenerator r ziehen, wo sie regeneriert werden.

Sie ziehen dann durch den Ofen c, in welchem sie wiedererhitzt und nachher wieder in den Reduzierofen h geleitet werden, nachdem sie zunächst durch den Reiniger S in einem hocherhitzten Teil des Kreislaufes, um den vom Koks stammenden Schwefel zu entfernen, geströmt sind.

Ein Abzweigrohr A₄ ist ferner zwischen dem Auslaß des Regenerators uud der Einlaßöffnung des Ofens b vorgesehen, wobei, wie es in der Patentschrift 194964 auseinandergesetzt ist, die Umwandlung von Kohlendioxyd in Kohlenoxyd in den Gasen, die den Reduzierofen verlassen, kontrolliert bzw. geregelt werden kann. p₂ ist ein Hahn o. dgl. in dem Rohr zwischen dem Regenerator und dem Drehofen h, und P₁ ist ein Hahn o. dgl. in dem Abzweigrohr, um die beabsichtigte Kontrolle bzw. Regelung zu ermöglichen.

Das Erz wird vor dem Einfüllen in den Reduzierofen k ausschließlich durch heiße Luft in dem Drehofen g vorgeröstet. Dieser Röstofen ist so angeordnet, daß Gase aus dem Reduzierofen oder dem Kreislauf für die Reduktion nicht in ihn eintreten können.

Die notwendige heiße Luft wird beispielsweise durch Einsaugen von Luft aus der Atmosphäre an dem Einlaß e_± durch die Leitung β erhalten, die in der Bahn der erhitz- _x ten Gase angeordnet ist, die ganz oder teilweise Verbrennungsprodukte der für das Heizen der zu erhitzenden Öfen benutzten Gase sein können. Die auf diese Weise hocherhitzte Luft wird in das untere Ende des geneigten Drehröstofens g eingeführt, in welchen an seinem oberen Ende das Erz mit Hilfe des Fülltrichters y und der Fördervorrichtung ζ eingefüllt wird. Die Schnelligkeit des Durchganges und die angewandten Mengen der Luft wie auch des Erzes sind so bemessen, daß das letztere, wenn es am unteren Ende des Ofens anlangt, vollständig getrocknet, der gesamte flüchtige Schwefel und samtliehe organische Stoffe oxydiert und entfernt und die etwa vorhandenen niederen Oxyde des Eisens in Eisenoxyd umgewandelt sind.

Das gereinigte Erz wird z, B. durch die Fördervorrichtung / in den Reduzierofen h gebracht.

In dem Beispiel wird, wie aus der Fig. 1 der Zeichnung hervorgeht, ein Teil der erhitzten Luft in der Leitung e für die Generatoren 0, welche das Gas zur Heizung der Öfen u. dgl. liefern, abgeleitet. Derartiges Heizgas wird auch zweckmäßig bei einem Gasüberschuß, wie er stets bei der Erzreduktion erhalten wird und aus dem Reduktionskreislauf herausgenommen werden kann, z. B. durch Vorrichtungen w in bekannter Weise den Vorrichtungen zur Beheizung von öfen o. dgl. zugeführt.

Fig. 2 stellt einen Apparat dar, in der Hauptsache ähnlich dem in Fig. 1, mit Ausnähme, daß die gesamte erhitzte Luft in der Leitung e für das Vorrösten benutzt wird.

Fig. 3 ist im allgemeinen der Fig. 2 ähnlich, mit Ausnahme, daß zwischen dem Regenerator und dem Ofen b ein Dampferzeuger 4 oder eine andere Vorrichtung zu dem Zwecke angeordnet ist, einen Teil der in den Gasen enthaltenen Hitze für andere Zwecke nutzbar zu machen.

Fig. 4 stellt eine gasdichte Verbindung zwi-

sehen den Enden des Drehofens h und den festen Teilen des Apparates dar.

Fig. 5, 6 und 7 veranschaulichen ein Beispiel von Anordnungen für die Entleerung der behandelten Charge aus dem Reduzierofen in die zugehörigen Schmelzofen, derart, daß die letzteren unabhängig von dem Reduzierprozeß benutzt werden können, und ohne daß das Metall mit den Gasen des Reduzierkreislaufes in Berührung steht.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Verfahren zur Herstellung eines von schädlichen Beimengungen, insbesondere Schwefel, möglichst freien Eisens oder anderen Metalls aus seinem Erz in einem ununterbrochenen, die Röstung und die Reduktion mittels Gases umfassenden Prozeß, bei welchem die Reduktionsgase regeneriert werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Erz lediglich durch genügend erhitzte Luft behufs weitgehendster Beseitigung der Verunreinigungen, insbesondere des Schwefels und der sonstigen austreibbaren Bestandteile sowie der Wasserstoffverbindungen geröstet und dann durch ein von Wasserstoff und Schwefel möglichst freies Gas reduziert wird.
2. Vorbereitung des zur Erzeugung und Regenerierung des Reduktionsgases benötigten Kokses bei dem Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Koks in trockenem und heißem Zu-

. stände in den Regenerator gebracht wird.
3. Bei dem Verfahren nach Anspruch 1 die Befreiung des regenerierten Gases von Schwefel mittels Kalkes o. dgl. in der Weise, daß das Gas nach dem Verlassen des Regenerators und vor Eintritt in den Reduktionsofen in erhitztem Zustande mit Kalk o. dgl. behandelt wird.

4: Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, wobei zum Rösten und Reduzieren miteinander in Verbindung stehende Drehöfen benutzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die für jeden Ofen benötigten Gase für sich zugeleitet und abgeführt werden, damit die Gase des einen Ofens nicht in den anderen Ofen gelangen können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.