DE91602C

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Info

Publication number: DE91602C
Application number: DENDAT91602D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Bei der Reduction des Eisens aus seinen Erzen nach der üblichen Methode besteht die Gefahr, dafs die Reductionsvorgä'nge sich vielleicht nicht auf die Eisenverbindungen beschränken, sondern sich auch auf die weiteren Bestandtheile der Eisenerze ausdehnen. Besonders unangenehm ist diese Erscheinung, sobald in den Eisenerzen Phosphate vorhanden sind, weil durch deren Reduction Phosphor in das Eisen gelangt und die Eigenschaften des letzteren schädlich beeinflufst. Aus diesem Grunde ist die Anwendung fester Reductionsmittel, wie z. B. Kohle, besonders unangenehm, weil hierbei die Temperatur so hoch steigt, dafs auch die Reduction der Phosphate erfolgt.

Um diese Uebelstände jedoch zu vermeiden, kann man das feste Reductionstnittel, die Kohle, in einer derartigen Weise benutzen, dafs die Kohle nicht für sich allein, sondern zugleich in Gegenwart von Wasserdampf auf das Erz wirkt, wodurch dann die Reduction der Phosphate vermieden wird.

Der Grund, weshalb die Phosphate nicht reducirt werden, wenn aufser Wasserstoff und Kohlenoxyd noch fester Kohlenstoff vorhanden ist, liegt darin, dafs durch die Einwirkung des Wasserdampfes auf den Kohlenstoff letzterer bei einer Temperatur vergast wird, welche niedriger ist als die für die Reduction der Phosphate erforderliche. Diese Temperatur ist aber hoch genug, um das Eisen der Eisenerze zu Metall zu reduciren. Da nun infolge der Einwirkung des Wasserdampfes auf die Kohle die Reduction der Erze bei einer so niedrigen Temperatur erfolgt, dafs die Phosphate noch nicht reducirt werden, so wird bei einem solchen Verfahren die Reduction der Phosphate vermieden.

Die Verwendung des Wasserdampfes nach der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich von den bisherigen Verwendungen desselben bei der Eisenerzeugung dadurch, dafs der Wasserdampf in Verbindung mit Kohle lediglich chemisch als Reductionsmittel des Erzes wirken soll und nicht mechanisch, entweder zur Unterstützung der Feuerung durch Zuführung eines Luftstromes (amerikanische Patentschrift Nr. 174380) oder als Träger anderer Reductionsmittel (D.R.P. Nr. 22993 und 28220).

Man kann das Verfahren in jedem geheizten Räume bei direkter oder indirekter Heizung ausführen. Es ist bei direkter Heizung darauf zu achten, dafs die Flamme möglichst wenig oxydirend wirkt.

Erze und Kohle können sowohl mit einander vermischt als auch von einander getrennt behandelt werden.

In ersterem Falle stellt man ein Gemenge von mehr oder weniger zerkleinertem Erz und Kohle her, wobei die Kohle nach dem Eisengehalte des Erzes berechnet ist. Das Gemenge wird auf irgend einem Ofenherde oder in einem von aufsen beheizbaren Behälter bis zur dunklen Rothglut erhitzt. Zu gleicher Zeit wird das Gemenge einem oder mehreren Dampfstrahlen ausgesetzt, welche durch eiserne Röhren in das Gemisch eingeführt werden können. Der Dampf kann event, überhitzt sein, und soll die Masse von dem Dampf völlig durchdrungen werden. Die Kohle mufs in genügender Menge vorhanden sein, um sämmtliches Eisenoxyd zu reduciren. Wenn

die Operationen nicht in einem abgeschlossenen Räume, sondern unter Einwirkung der direkten Flamme stattfinden, mufs ein Ueberschufs von Kohle vorhanden sein, um der durch die in der Flamme enthaltene Luft bewirkten Verbrennung von Kohle Rechnung zu tragen. Man kann gewaschene Steinkohle, Koks, Holzkohle, Anthracit, Lignit u. s. w. verwenden.

Durch die Einwirkung von Wasserdampf auf Kohle entstehen Kohlenoxyd und Wasserstoff. Diese Gase zersetzen im Enstehungszustande das Eisenoxyd, wobei metallisches Eisen, Kohlensäure und Wasser gebildet werden. Sobald sämmtliches Eisen reducirt ist, während noch unverbrannte Kohle vorhanden sein mufs, entweichen nicht mehr Kohlensäure und Wasserdampf, sondern Kohlenoxyd und Wasserstoff. Man erkennt diese Phase der Reaction daran, dafs blaue Flämmchen auftreten, welche verschwinden, sobald die gesammte noch vorhandene Kohle in Reaction getreten ist. Sobald die gesammte Kohle in der beschriebenen Weise entfernt worden ist, ist die Operation beendet und man kann die weitere Verarbeitung des Erzes vornehmen. Dieselbe wird dadurch erleichtert, dafs die Anwesenheit des Wasserdampfes auf dem reducirten Eisen einen Anflug von Eisenoxyduloxyd erzeugt hat, durch welchen eine Oxydation im weiteren Laufe der- Verarbeitung vermieden wird.

Wenn Erz und Kohle getrennt, aber in Berührung mit einander behandelt werden, so können die Schichten von Erz und Kohle entweder horizontal oder vertical angeordnet werden. Sind die Schichten vertical angeordnet, so befindet sich dem dampfzuführenden Rohre gegenüber eine Kohlenschicht, wie aus der beiliegenden Zeichnung (Fig. i) ersichtlich ist, wo K die Kohlenschicht, E die Erzschicht und R ein Dampfrohr darstellt.

Sind die Schichten horizontal angeordnet, so befinden sich die Dampfröhren in gleicher Höhe mit den Kohlenschichten, wie in Fig. 2 dargestellt ist.

Claims

Patent-Ansprüche:

ι . Verfahren zur direkten Erzeugung von Eisenschwamm aus Eisenerzen, dadurch gekennzeichnet, dafs Wasserdampf in das auf Dunkelrothglut erhitzte Gemenge von Eisenerz und Kohle geleitet wird, um die Reduction des Erzes weniger durch festen Kohlenstoff, als durch die bei der Berührung des festen Kohlenstoffes mit dem Wasserdampf erzeugten Gase (Wasserstoff und Kohlenoxyd) im nascirenden Zustande zu bewirken, zu dem Zwecke, die Reduction des Erzes bei einer zur Reduction etwa vorhandener Phosphate nicht genügend hohen Temperatur vornehmen zu können.
2. Eine Abänderung des unter i. geschützten Verfahrens, darin bestehend, dafs statt eines Gemenges von Eisenerz und Kohle neben oder über einander angeordnete Schichten Eisenerz und Kohle angewendet werden, wobei der Wasserdampf zuerst durch die Kohle zersetzt wird und dann die so gebildeten reducirenden Gase das Erz durchstreichen.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.