DE605452C

DE605452C - Process for smelting ores and metals, e.g. B. iron, as well as for reducing ores in shaft ovens

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Publication number: DE605452C
Application number: DEF70207D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1931-02-05
Filing date: 1931-02-05
Publication date: 1934-11-15

Description

Verfahren zum Schmelzen von Erzen und Metallen, wie z. B. Eisen, sowie zum Reduzieren von Erzen in Schachtöfen Das Schmelzen von Stahl, beispielsweise in Form von Stahlschrott" im Schachtofen leidet sehr unter dem Übelstand, daß mit Ausnahme von Kohlenstoff kein Ofenfutter den hohen Temperaturen und dem Schlackenangriff standhält. Die an sich bekannte Anwendung von Kohlenstoff als Ofenfutter setzt aber voraus, daß .dieses weder mit primärem Sauerstoff noch mit Kohlensäure in Berührung kommt, weil es von diesen Gasen sehr rasch oxydiert und damit zerstört würde, und daß es vor mechanischer Abnützung beim Abrutschen des Schmelzgutes geschützt wird, weil es sehr wenig widerstandsfähig gegen mechanischen Verschleiß ist.Process for smelting ores and metals, such as. B. iron, as well for reducing ores in shaft furnaces Melting steel, for example in the form of scrap steel "in the shaft furnace suffers greatly from the evil that with With the exception of carbon, no furnace lining is exposed to the high temperatures and slag attack withstands. The well-known use of carbon as furnace lining, however, continues presupposes that .this in contact neither with primary oxygen nor with carbonic acid comes because it would be oxidized very quickly by these gases and thus destroyed, and that it is protected from mechanical wear and tear when the melt material slips off, because it has very little resistance to mechanical wear.

Der Brennstoffverbrauch erhöht sich jedoch etwa auf das Dreifache, wenn die Kohle (oder der Koks) nur zu CO verbrannt werden darf, um das Kohlenstoffofenfutter vor dem Verbrennen zu schützen.However, the fuel consumption increases about three times, if the coal (or the coke) can only be burned to CO, to feed the carbon furnace protect from burning.

Gegenstand der Erfindung ist nun. ein Schachtofenverfahren, welches erstens die Anwendung eines Ofenfutters aus Kohlenstoff ohne mechanischen Verschleiß gestattet und doch eine Verbrennung der Kohle zu C02 und damit einen wirtschaftlichen Betrieb zuläßt, bei dem ferner auch die Kohlenstoffaufnahme des Schmelzgutes vermieden werden kann und bei dem zweitens eine verstärkte Gasbewegung im Schmelzraum durch einenkünstlichen Gasumlauf herbeigeführt werden kann.The subject of the invention is now. a shaft furnace process, which firstly, the use of a furnace lining made of carbon without mechanical wear allowed and yet a combustion of the coal to C02 and thus an economical one Permits operation, which also avoids the carbon uptake of the melting material can be and in the second an increased gas movement in the melting chamber an artificial gas circulation can be brought about.

Das nachfolgend beschriebene Verfahren gliedert sich demnach in zwei Teile, wovon der erste Teil die Voraussetzung zur Durchführung des neuartigen Schmelzbetriebes und für die Anwendung eines Ofenfutters im Schmelzraum schafft, das weder von der sehr hohen Temperatur noch durch Schlackenangriff zerstört oder vom Schmelzgut aufgezehrt wird, dabei aber doch eine möglichst vollkommene Verbrennung des Brennstoffes zu C02 und H20 erreichen läßt, während im zweiten Teil des Verfahrens die Schmelzleistung durch Herbeiführung eines künstlichen Gasumlaufs erhöht und eine Verbrennung des Kohlenstoffs mit Sauerstoff von hoher Konzentration ermöglicht werden soll, ohne daß dabei die Temperatur im Schmelzraum das zulässige Maß überschreitet.The procedure described below is therefore divided into two Parts, of which the first part is the prerequisite for carrying out the new type of smelting operation and for the use of a furnace lining in the melting chamber that neither of the very high temperature still destroyed by slag attack or consumed by the melting material is, however, a combustion of the fuel that is as complete as possible C02 and H20 can be reached, while in the second part of the process the melting capacity increased by bringing about an artificial gas circulation and a combustion of the Should be made possible without carbon with oxygen of high concentration that the temperature in the melting chamber exceeds the permissible level.

Zur Durchführung des Verfahrens werden, wie aus der Abbildung auf Blatt z ersichtlicb ist, seitlich des Beschickungsschachtes für das Schmelzgut a zwei bis vier Brennstoffschächte b angeordnet, die mit Koks oder Kohle beschickt werden. Durch die Düsen d wird mehr oder weniger reiner Sauerstoff zusammen mit zerkleinerter Kohle oder ohne diese eingeblasen.To carry out the procedure, as shown in the figure on Sheet z is visible, on the side of the feed shaft for the melting material a two to four fuel shafts b arranged, which are charged with coke or coal will. Through the nozzles d is more or less pure oxygen together with crushed coal or blown in without it.

Der Brennstoff verbrennt dabei nur zu CO und H2, da bei#Temperaturen über 9,ooo ° Kohlensäure und Wasserdampf in Gegenwart von festem Kohlenstoff nicht bestehen kann.The fuel only burns to form CO and H2 because at # temperatures Not above 9,000 degrees of carbon dioxide and water vapor in the presence of solid carbon can exist.

Die aus CO und H2 bestehenden Verbrennungsgase umspülen nun die vollständig frei im Schmelzraum des Ofens stehende Schmelzgutsäule und bringen diese an der senkrechten Oberfläche zum Abschmelzen. Wenn die Schmelzgutsäule nun jeweils soweit abgeschmolzen ist, daß sie dem Druck des darüber befindlichen Schmelzgutgewichtes nicht mehr standzuhalten vermag, dann staucht sie sich zusammen, und der Vorgang des Abschmelzens wiederholt sich.The combustion gases consisting of CO and H2 now completely wash around the Free standing melt material column in the melting chamber of the furnace and bring it to the vertical surface for melting. When the melting material column is now so far has melted that it is the pressure of the above Melt weight is no longer able to withstand, then it compresses and the process melting repeats itself.

Die zulässige Höhe dieser im Schmelzraum frei stehenden Schmelzgutsäule ist abhängig vom Querschnittausmaß des Beschickungsschachtes und von der Art und Beschaffenheit des Schmelzgutes. Stahlschrott und Eisenschwamm z. B. gestatten eine größere Höhe, weil diese Stoffe schweißbar sind; für andere Stoffe, wie Erze und einige Mineralien, die vor dem Schmelzen durch Sinterung zusammenbacken, kann man die Höhe der Schmelzgutsäule ebenfalls reichlich bemessen, wenn auch etwas niedriger als bei Stahlschrott. Nicht sinternde und nicht schweißbare Stoffe dagegen müssen gegebenenfalls vorher in eine bestimmte Form gebracht werden, die geeignet ist, den Zusammenhalt der Schmelzgutsäule rein mechanisch, d. h. durch Verband in Form eines Stapels, sicherzustellen, was aber nicht Gegenstand der Erfindung ist.The permissible height of this column of melt material standing free in the melting chamber depends on the cross-sectional dimension of the feed chute and on the type and Condition of the melt material. Steel scrap and sponge iron z. B. allow a greater height because these fabrics can be welded; for other substances such as ores and some minerals that are caked together by sintering before melting can be used the height of the melting material column should also be ample, albeit a little lower than with steel scrap. On the other hand, non-sintering and non-weldable materials must if necessary, be brought into a certain form beforehand that is suitable, the cohesion of the melt column purely mechanically, d. H. through association in shape a stack to ensure, but this is not the subject of the invention.

Im allgemeinen besteht kein Bedürfnis, mit der Höhe der frei stehenden Schmelzgutsäule über das Doppelte des Schachtdurchmessers hinauszugehen; vielfach genügt schon eine Höhe, welche gleich dem Schachtdurchmesser ist.In general there is no need to stand with the amount of free standing To go beyond double the shaft diameter; multiple A height that is equal to the shaft diameter is sufficient.

Um den planmäßigen Verlauf der frei stehenden Bildung einer Schmelzgutsäule unterhalb des eigentlichen Beschickungsschachtes, d. h. im erweiterten Schmelzraum, sicherzustellen, ist es daher notwendig, das Verfahren so zu leiten, daß schon am unteren Ende des Schachtes a das Schmelzgut entweder zusammensintert oder so weit verschweißt wird, daß die Beschickungssäule beim Niedergang in den erweiterten Schmelzraum von selbst zusammengehalten wird.About the planned course of the free-standing formation of a melt material column below the actual loading shaft, d. H. in the extended melting room, to ensure, it is therefore necessary to conduct the proceedings in such a way that as early as on lower end of the shaft a the melt either sintered together or so far is welded that the feed column on the companionway into the enlarged melting chamber is held together by itself.

Dies zu erreichen und um eine möglichst restlose Verbrennung zu C02 und H20 zu erzielen, wird nun bei g nach Bedarf Sekundärluft eingeblasen, mit welcher das aus dem Schmelzraum in den Schacht a abziehende CO-Gas vollständig oder je nach Bedarf auch teilweise zu C02 verbrannt wird.To achieve this and to achieve as complete a combustion as possible to form C02 and H20, secondary air is now blown in at g as required, with which the CO gas withdrawn from the melting chamber into shaft a completely or depending on If necessary, it is also partially burned to form C02.

Damit sind die Voraussetzungen geschaffen, um den Schmelzraum mit einem unschmelzbaren Kohlenstoffutter ausrüsten zu können,, denn dies ist nur möglich, wenn das Kohlenstoffofenfutter weder einem oxydierenden Einfluß noch einer mechanischen Abnützung durch das niedergehende Schmelzgut ausgesetzt ist, weil seine Widerstandsfähigkeit gegen mechanischen Verschleiß bekanntlich sehr gering ist.This creates the prerequisites for using the melting chamber to be able to equip an infusible carbon feed, because this is only possible when the carbon furnace lining is neither oxidative nor mechanical The melting material is subject to wear and tear because of its resilience is known to be very low against mechanical wear.

Die Erfindungsmerkmale dieses ersten Teiles des neuen Verfahrens sind gekennzeichnet durch die damit geschaffenen Voraussetzungen für die Anwendung eines unschmelzbaren, aber gegen Oxydation und mechanische Beanspruchung sehr empfindlichen Ofenfutters, und diese Voraussetzungen bestehen in der Fernhaltung jeglicher oxydierender Verbrennungsgase und der Abwendung des mechanischen Verschleißes durch Vermeidung einer Berührung des Kohlenstoffofenfutters im Schmelzraum . durch das Schmelzgut. Daneben hat das Verfahren zum Ziel, trotz des nicht oxydierenden Betriebes im Schmelzraum doch eine möglichst vollkommene Verbrennung des Kohlenstoffs zu C02 und H20 zu erreichen, indem eine Nachverbrennung im Schacht durch sekundäre Luftzufuhr vorgenommen wird.The inventive features of this first part of the new process are characterized by the conditions thus created for the application of a infusible, but very sensitive to oxidation and mechanical stress Oven fodder, and these prerequisites consist in keeping away any oxidizing material Combustion gases and the averting of mechanical wear by avoidance touching the carbon furnace lining in the melting chamber. through the melt. In addition, the method has the aim, despite the non-oxidizing operation in the melting room but to achieve the most complete possible combustion of the carbon to C02 and H20, in that post-combustion is carried out in the shaft by means of a secondary air supply.

Diese vorstehend beschriebene Durchführung des Verfahrens genügt für das einfache Schmelzen von Metallen und Mineralien, wobei zum Vorwärmen des Schmelzgutes bis zur Schweiß-oder Sinterungstemperatur, d. h. im Schacht, eine größere oder gleich große Wärmemenge erforderlich ist als im Schmelzraum zum eigentlichen Schmelzen, denn hier kann die fühlbare Wärme der aus dem Schmelzraum abziehenden heißen Gase vollkommen zum Vorwärmen des Schmelzgutes verwertet werden, wozu sie in einigen Fällen sogar nicht einmal ganz zureichend ist, so daß sie durch Nachverbrennung des CO- und H2 Gehaltes der Abgase unter sekundärer Luftzufuhr noch ergänzt werden muß.This above-described implementation of the method is sufficient for the simple melting of metals and minerals, whereby to preheat the melting material up to the welding or sintering temperature, d. H. in the shaft, a larger one or the same a large amount of heat is required than in the melting chamber for the actual melting, because here the sensible heat of the hot gases withdrawing from the melting chamber can can be used completely for preheating the melted material, for which purpose they are used in some Cases is not even quite sufficient, so that they can be caused by afterburning the CO and H2 content of the exhaust gases can be supplemented with a secondary supply of air got to.

Diese einfachereAusführungsart des Verfahren s ist aber noch mit dem Nachteil einer unzulänglichen Gasbewegung im Schmelzraum behaftet, denn durch die Ausscheidung eines großen Teils des Stickstoffes aus dem Ofenwind wird die im Schmelzraum verkehrende Gasmenge zwar auf hohe Temperatur gebracht, dabei aber auch stark vermindert.However, this simpler embodiment of the method is still compatible with the Disadvantage of inadequate gas movement in the melting chamber, because by the A large part of the nitrogen is eliminated from the furnace wind in the melting chamber The amount of gas in circulation is brought to a high temperature, but it is also greatly reduced.

Ein rasches Abschmelzen der Beschickungssäule setzt aber eine lebhafte Gasbewegung, und zwar am besten quer zur senkrecht frei stehenden Beschickungssäule, voraus.A rapid melting of the charging column, however, sets a lively one Gas movement, preferably at right angles to the vertically free-standing charging column, in advance.

Gegenstand des zweiten Teiles der Erfindung ist nun eine Ergänzung des eingangs beschriebenen Verfahrens durch einen Regenerativ-Kreislaufbetrieb zur Herbeiführung einer verstärkten Gasbewegung im Schmelzraum, ohne daß hierdurch eine Minderung an Nutzwärme im Hochtemperaturbereich eintritt.The subject of the second part of the invention is now a supplement of the method described at the outset by a regenerative cycle operation Bringing about an increased gas movement in the melting chamber without this resulting in a Reduction in useful heat occurs in the high temperature range.

Auf der Zeichnung ist in der Abbildung auf Blatt 2 eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.In the drawing, in the illustration on sheet 2, there is a device for performing the method shown schematically in one embodiment.

Sie besteht aus den beiden mit Brennstoff gefüllten Regeneratoren A' und A", dem Schacht B, welcher mit dem Schmelzgut oder dem zu schmelzenden und zu reduzierenden Gut beschickt wird, und dem Schmelzraums, in welchem die Beschickung des Schachtes B entweder nur geschmolzen oder, wie es bei der Herstellung von Karbiden oder anderen Verbindungen der Fall ist, auch reduziert wird.It consists of the two regenerators filled with fuel A 'and A ", the shaft B, which with the melting material or to be melted and Is charged to be reduced material, and the melting room in which the feed of shaft B either just melted or, as is the case with the manufacture of carbides or other compounds is the case, is also reduced.

Durch die Düsen d wird Sauerstoff mit möglichst wenig Stickstoffgehalt zugeführt, und das Gebläse e dient dazu, um einen Gasumlauf von einem Regenerator zum anderen quer durch den Schmelzraum hindurch dergestalt herbeizuführen, daß abwechselnd das Gas aus dem einen Regenerator abgesaugt und durch den anderen wieder in die Schmelz- und Reduktionszone geblasen wird, um durch den ersten Regenerator sofort wieder angesaugt zu werden. Nach einigen Minuten Blasezeit wird durch die Drehklappen k' und h" die Richtung des Gasweges umgeschaltet und das Gas aus dem anderen Regenerator abgesaugt, durch den es vorher in den Schmelzraum gedrückt wurde.Oxygen with as little nitrogen content as possible is supplied through the nozzles d supplied, and the fan e is used to circulate gas from a regenerator on the other hand across the To bring about the melting space through it in such a way that that alternately the gas is sucked out of one regenerator and through the other is blown back into the smelting and reducing zone to go through the first regenerator to be sucked in again immediately. After a few minutes of blowing time, the Rotary flaps k 'and h "switched the direction of the gas path and the gas out of the sucked off another regenerator, through which it was previously pressed into the melting chamber.

Das Gas wird auf diese Weise ständig quer durch den Schmelzraum (und senkrecht durch die Generatoren) geblasen, und zwar immer einige Minuten von links nach rechts und dann ebenso lange von rechts nach links.In this way, the gas is constantly flowing across the melting chamber (and blown vertically through the generators), always for a few minutes from the left to the right and then for the same time from right to left.

Beim Durchströmen durch den Regenerator von unten nach oben gibt das abgesaugte Gas seine Wärme an dessen Brennstoffinhalt ab, und auf dem Wege nach unten durch den anderen Regenerator nimmt es diese wieder auf. Das Gebläse e saugt also nur gekühltes Gas an, denn die Temperatur des Kohleninhalts der Regeneratoren nimmt von unten nach oben ab und ist am oberen Ende dauernd nur etwa 2o bis 30', während sie am unteren Ende je nach der erforderlichen Schmelztemperatur i3oo bis 25oo° betragen kann. (Vor dem Eintritt in das Gebläse wird das Kreislaufgas ständig durch einen in der Zeichnung nicht angegebenen Rieselkühler geleitet, damit sich die Regeneratoren am oberen Ende nicht über die Kühlwassertemperatur erwärmen können.) .When flowing through the regenerator from bottom to top, the extracted gas gives off its heat to its fuel content, and on the way down through the other regenerator it absorbs it again. The fan e only draws in cooled gas, because the temperature of the coal content of the regenerators decreases from bottom to top and is only about 20 to 30 ' at the top, while at the bottom it is 300 to 25oo °, depending on the required melting temperature can be. (Before entering the fan, the circulating gas is continuously passed through a trickle cooler not shown in the drawing, so that the regenerators at the upper end cannot heat up above the cooling water temperature.).

Da bei diesem Verfahren fortlaufend eine beliebig große Gasmenge im Kreislauf-Umschalt-Wechselbetrieb durch den Schmelzraum geblasen wird, während bei der Verbrennung des Brennstoffs mit stickstoffarmem Sauerstoff nur eine kleine Gasmenge bei sehr hoher Temperatur zusätzlich entsteht, so mischt sich diese kleine Gasmenge im Augenblick des Entstehens mit der um das Drei- bis Sechsfache größeren Kreislaufgasmenge, und dadurch kann die Temperatur des Mischgases auf der gewünschten Höhe gehalten werden, welche die Wärmeverluste im Schmelzraum auf ein erträgliches Maß beschränken läßt.Since in this process an arbitrarily large amount of gas in the Circuit changeover alternating operation is blown through the melting chamber while at burning the fuel with low-nitrogen oxygen only uses a small amount of gas If the temperature is very high, this small amount of gas is mixed at the moment of emergence with the three to six times greater amount of circulating gas, and thereby the temperature of the mixed gas can be kept at the desired level which limit the heat losses in the melting chamber to a tolerable level leaves.

Auf dem Weg durch den Schmelzraum gibt das Gas ständig Wärme an das Schmelzgut ab. DieseWärmemenge, welche in Form einer oberhalb der Schmelztemperatur liegenden -Gastemperatur gebraucht wird, mu.ß fortlaufend ersetzt werden. Das geschieht durch Verbrennen des Kohleninhalts der Regeneratoren zu CO mittels Sauerstoffs, der möglichst wenig Stickstoff enthält und durch die Düsen d zugeführt wird. Als Füllbrennstoff der Regeneratoren eignet sich am besten Koks.On the way through the melting chamber, the gas constantly gives off heat to the Melt material from. This amount of heat, which is in the form of a temperature above the melting point gas temperature is needed, must be continuously replaced. This happens by burning the coal content of the regenerators to CO by means of oxygen, which contains as little nitrogen as possible and is supplied through the nozzles d. as The regenerator's filler fuel is best made of coke.

Da aber Koks als Brennstoff teurer ist als Kohle, so soll der Wärmebedarf in der Hauptsache mit Brennstaub oder Feinkohle gedeckt werden. Dieser wird durch Döppeldüsen eingeführt, durch welche (zusammen oder getrennt vom Kohlenstaub) auch Sauerstoff eingeblasen wird. In gewissem Ausmaß muß jedoch auch hier etwas Koks aus den Regeneratoren mit verbrannt werden, weil sich diese sonst vom Staubgehalt des ungereinigten Kreislaufgases in absehbarer Zeit verstopfen würden. Dieser verbrannte Koksanteil wird dann von oben wieder ersetzt. (Die Füllung der Regeneratoren kann aber auch mit Stein- oder Braunkohle erfolgen; in diesem Falle müssen aber die Regeneratoren am oberen Ende bis 300' heißgeblasen werden, um den Teer durch Verdampfen herauszubringen.) Die Doppeldüsen sind dann entbehrlich.However, since coke is more expensive as a fuel than coal, the heat demand should mainly be met with fuel dust or fine coal. This is introduced through nozzle nozzles through which (together or separately from the coal dust) oxygen is also blown in. To a certain extent, however, some coke from the regenerators must also be burned here, because otherwise these would become clogged in the foreseeable future due to the dust content of the uncleaned cycle gas. This burnt coke portion is then replaced again from above. (The regenerators can also be filled with coal or lignite; in this case, however, the regenerators must be blown hot at the upper end up to 300 ' in order to bring out the tar by evaporation.) The double nozzles are then unnecessary.

Der Teil dieses Gases, welcher dem Gewicht der verbrannten Kohle entspricht, d. h. etwa 1,5 cbm von etwa 2,5 cbm Gesamtmenge -(beim Betrieb mit annähernd reinem Sauerstoff), wird durch die Regeneratoren bei i herausgeleitet. Der Wärmeinhalt dieses Gasanteils dient dazu, den Brennstoff vorzuwärmen, welcher durch die Regeneratoren aufgegeben wurde, und um die Wärmeverluste in denselben zu decken.The part of this gas, which corresponds to the weight of the burned coal, ie about 1.5 cbm of about 2.5 cbm total amount - (when operating with almost pure oxygen), is discharged through the regenerators at i. The heat content of this gas component is used to preheat the fuel that has been fed by the regenerators and to cover the heat losses in the same.

Der andere Teil des Gases, welcher der zugeführten Sauerstoffmenge entspricht, d. h. i cbm von den 2,5 cbm Gesamtmenge, wird dagegen durch den mit dem Schmelzgut beschickten Schacht herausgeleitet. Der Wärmeinhalt dieser Gasmenge dient zum Vorwärmen der Bescbikkung bis auf Schmelztemperatur, und dieser Teil des L`berschußgases wird bei t oben aus dem Beschickungsschacht B herausgeleitet. Wenn dieser Wärmeinhalt i cbm Gases je kg verbrannten Kohlenstoffs in bestimmten Fällen nicht ausreicht, um die Beschickung bis zur Schmelztemperatur vorzuwärmen, dann kommt für die Verbrennung ein Sauerstoff zur Anwendung, welcher entsprechend dem erhöhten Wärmebedarf des Beschickungsschachtes mehr Stickstoff enthält, um mehr Gas und damit mehr Wärme durch diesen Schacht leiten zu können.The other part of the gas, which is the amount of oxygen supplied corresponds to, d. H. i cbm of the 2.5 cbm total, on the other hand, is replaced by the the shaft charged to the melt. The heat content of this amount of gas serves to preheat the covering up to the melting temperature, and this part of the The excess gas is led out of the charging shaft B at the top at t. if this heat content in cubic meters of gas per kg of carbon burnt in certain cases insufficient to preheat the charge to melt temperature, then an oxygen is used for the combustion, which according to the increased heat demand of the feed chute contains more nitrogen by more To be able to conduct gas and thus more heat through this shaft.

Wenn dies für den Wärmebedarf im Schacht auch noch nicht zureicht, kann die Vorwärmung des Schmelzgutes bis zum Schmelzpunkt mit oxydierendem Gas, C02, erfolgen, wie dies beim Schmelzen von Stahlschrott im ersten Teil beschrieben und in. der Abbildung auf Blatt i dargestellt ist. Dort wird das Gas, welches bei der Verbrennung von Kohlenstoff zu CO entsteht und teilweise durch den Beschickungsschacht herausgeleitet werden soll, durch Zufuhr von Luft zu C02 verbrannt und mit der dabei erzeugten Wärme der Stahlschrott bis nahe an die Schmelztemperatur vorgewärmt. Die Abbildung auf Blatt 2 stellt somit nur eine Ergänzung des Verfahrens nach der - Abbildung auf Blatt r durch den Regenerativ-Kreislaufbetrieb dar. Die kennzeichnenden Merkmale dieses zweiten Teiles der Erfindung bestehen darin, daß z. der Betrieb- eines Schmelzofens nach dem im ersten Teil beschriebenen Verfahren durch den Regenerativ-Kreislaufbetrieb ergänzt wird; 2. in der zwischen zwei mit Brennstoff als wärmeaufnehmende Speichermasse gefüllten Regeneratoren liegenden Schmelz- oder Hochtemperaturzone eine Gasmenge abwechselnd von links nach rechts und umgekehrt quer hindurchgeblasen wird, wobei der fühlbare Wärmeinhalt dieses Gases abwechselnd vom Brennstoffinhalt des einen der beiden Regeneratoren aufgenommen und gleichzeitig vom anderen an das im Kreislauf verkehrende Gas wieder abgegeben wird, um das Gasgebläse in einem noch zulässigen Temperaturbereich betreiben zu können und damit die Gasbewegung im Schmelzraum zu verstärken; 3. durch die im Kreislauf verkehrende Gasmenge die hohe Verbrennungstemperatur, welche beim Betrieb einer Feuerung mit höher konzentriertem Sauerstoff entsteht, auf ein zulässiges Maß herabgesetzt wird, ohne daß hierdurch die Nutzwärmeleistung in der Hochtemperaturzone kleiner wird als beim Betrieb mit Höchsttemperatur; q.. durch Verbrennen des wärmeaufnehmenden Regeneratorinhalts in der Hochtemperaturzone und Ersatz der Brennstoffüllung am oberen kälteren Ende der Regeneratoren eine bedarfsgemäße stetige Erneuerung der Wärmespeichermasse (Regeneratorinhalt) stattfindet, um Verstopfungen durch den Staubgehalt des Kreislaufgases und durch Verschlacken zu vermeiden; 5. die Wärmeübertragung in der Hochtemperaturzone im Querstrom im Vorwärme- und Reduktionsschacht, aber im Gegenstrom zur Beschickung vor sich geht; 6. von dem als Regeneratorfüllmasse verwendeten teuren Brennstoff nur so viel verbrannt wird, als zur Vermeidung einer Verstopfung erforderlich ist, der Wärmebedarf aber in der Hauptsache durch Einblasen von Kohlenstaub oder Kleinkohle in die Verbrennungszone gedeckt wird.If this is not enough for the heat demand in the shaft, the preheating of the material to be melted up to the melting point with oxidizing gas, C02, as described in the first part for the melting of steel scrap and in. The figure on sheet i is shown. There is the gas, which at the combustion of carbon to CO occurs and partly through the feed chute is to be led out, burned by supplying air to C02 and with the thereby generated heat, the steel scrap is preheated to close to the melting temperature. the The figure on sheet 2 is therefore only an addition to the procedure according to the - Illustration on sheet r by the regenerative cycle operation. the characteristic features of this second part of the invention are that z. the operation of a melting furnace according to the method described in the first part is supplemented by the regenerative cycle operation; 2. in the between two with Fuel as a heat-absorbing storage mass in filled regenerators Melting or high temperature zone a quantity of gas alternately from left to right and vice versa is blown transversely, the sensible heat content of this Gas alternately taken from the fuel content of one of the two regenerators and at the same time released by the other to the gas circulating in the circuit is used to operate the gas blower in a temperature range that is still permissible can and thus to increase the gas movement in the melting chamber; 3. by circulating the high combustion temperature that occurs when operating a Firing with higher concentrated oxygen is created, reduced to a permissible level becomes, without thereby reducing the useful heat output in the high-temperature zone than when operating at maximum temperature; q .. by burning the heat-absorbing Regenerator contents in the high temperature zone and replacement of the fuel filling on upper colder end of the regenerators a needs-based constant renewal of the Heat storage mass (regenerator content) takes place to blockages due to the dust content of the cycle gas and to avoid slagging; 5. the heat transfer in the high-temperature zone in the cross-flow in the preheating and reduction shaft, but goes in countercurrent to the feed; 6. of which as a regenerator filler expensive fuel used is only burned as much as to avoid one Clogging is required, but the heat requirement is mainly by blowing is covered by coal dust or small coal in the combustion zone.

Claims

PATENT CLAIMS: _. Process for smelting ores and metals, such as B. iron, and for the production of compounds of these substances and for reducing of ores in shaft furnaces with carbon lining in the smelting and combustion chamber, characterized in that the contact of the carbon feed with oxidizing Gases and their mechanical wear when the melt material goes down as a result it is prevented that the fuel in two to four places outside the melting chamber with more or less pure oxygen only burned to CO and H2 and the melted material is sintered or welded so far above the melting chamber, that the melt column holds together free-standing in the enlarged melting space, without leaning against the carbon furnace lining. z. Method according to claim z, characterized characterized in that for bringing about an artificial gas circulation in the melting chamber of the furnace and to reduce the high combustion temperature The gas extracted from the melting chamber is circulated through a fuel that absorbs heat The regenerator charged with filler was blown across the high-temperature zone of the furnace and from there it is sucked in again by a second regenerator of the same type. 3. The method according to claim r and a, wherein while burning the coal with more or less pure oxygen outside the melting area to CO and H2 the melting takes place in a reducing furnace atmosphere, characterized in that the preheating and welding or sintering the charge by total or partial Post-combustion of the gases flowing through the shaft furnace from the melting chamber Supply of secondary air into the shaft is effected. q .. method according to claim z to 3, characterized by the connection of the regenerative circuit cross-flow operation in the melting zone with countercurrent operation without gas circulation in the preheating zone. 5. The method according to claim z to q., Characterized in that of the as regenerator filler used expensive fuel is burned only as much as for its renewal is necessary to avoid blockages, but the heat requirement is in the Mainly by blowing fuel dust or small coal into the combustion chamber in addition to oxygen.