FI66434B - Foerfarande foer framstaellning av smaelt metall ur finfoerdelade material - Google Patents

Description

1 66434

Menetelmä sulan metallin valmistamiseksi hienojakoisista aineista

Jakamalla erotettu patenttihakemuksesta nro 761947 5

Keksintö koskee menetelmää sulan metallin valmistamiseksi hienojakoisesta metallioksidi- ja/tai metallisul-fidipitoisesta aineesta, kuten malmirikasteista tai oksidi-välituotteista, mahdollisesti pasuttamalla sekä pelkistä-10 mällä ja sulattamalla.

Useimpien tavanomaisten metallin talteenottoproses-sien mukaisesti täytyy pienirakeiset oksidi-aineet, ennen niiden saattamista pelkistävään käsittelyyn, muuttaa kap-palemuotoon jonkintapaisella agglomeroinnilla. Tavallisesti 15 käytetään hihnasintrausta tai kuulasintrausta. On myös alettu käyttää kylmäsidottujen (kemiallisesti sidottujen) pallosten valmistamista. Myös briketointia tehdään ja sen on havaittu olevan erityisen sopiva tapauksissa, joissa halutaan pelkistäviä aineita sisältäviä agglomeraatteja.

20 On myös ehdotettu, että hienorakeisia oksidi-ainei ta ennen agglomeroimista pelkistetään, esim. US-patentin nro 3 607 217 mukaisesti, missä rautaoksidipitoista raaka-ainetta hienojakoisessa tilassa ensin esipelkistetään lei-jupatjareaktorissa, minkä jälkeen hienojakoinen esipelkis-25 tetty aine yhdessä raskaiden hiilivetyjen kanssa viedään vielä uudelleen leijupatjareaktoriin, jolloin muodostuu agglomeraatti, joka sisältää esipelkistettyjä rautaoksidia ja koksia ja jolloin hiilivedystä peräisin oleva koksi toimii sideaineena rautaoksidihiukkasten välillä.

30 Ennen näiden edellä esitettyjen uudenaikaisten mene telmien ilmestymistä, agglomeroimista varten kulki kehitys erimuotoisiin sintrausmenetelmiin liekillä. Johtavana periaatteena ehdotetuissa ja koetelluissa liekkisintraus-menetelmissä on tällöin ollut, että hienojakoinen oksidi-35 aine pudotessaan kuidun läpi kuumuuden kanssa kosketuksessa muodostuneiden kaasujen polttamisen ansiosta saadaan niin korkeaan lämpötilaan, että aina kuilun pohjalla muo- 2 66434 dostaa yhteensintrautuneen massan, vaihtoehtoisesti oksidien sulatteen. Käsitellyn aineen jäähdytys ja poisto tapahtuu tämän jälkeen eri tavoilla. Esimerkkeinä tästä voidaan viitata US-patentteihin nro 806 744, 865 658, 5 1 812 397 ja 1 930 010 sekä ruotsalaisiin patentteihin nro 68 228 ja 90 903.

Liekkisintraus on mielenkiintoinen moneltakin näkökannalta, joista mainittakoon: - ei vaadita esikäsittelyä? ei edes kuivausta nor-10 maaleissa kosteuspitoisuuksissa, - menetelmä on periaatteessa yksinkertainen ja laitekustannukset alhaiset, - korkeaan tuotantoon päästään jo suhteellisen kohtuullisilla laitteistomitoituksilla, 15 - päästään tuotteen tiettyyn esipelkistymiseen, - oksidin mahdollinen rikki- ja arsenikkisisältö poistuvat melko huomattavissa määrin ja myös sinkin poistoon on mahdollista päästä.

Liekkisintrausta ei näistä eduista huolimatta näi-20 hin asti ole koskaan suuremmassa määrin sovellutettu. Syyt ovat monet, joista mainittakoon: - sula oksidi on tarttunut kuilun tiilivuoraukseen? tämä ongelma voidaan kuitenkin voittaa jäähdyttämällä kuilu ja päällystämällä seinät jäähdytetyllä aineella, 25 - prosessin ohjaamisen vaikeuden vuoksi voi sintte- ri helposti saada niin tiiviin koostumuksen, että se tulee vaikeaksi pelkistää jatkokäsittelyssä, - syntyy suuria mekaanisia ongelmia poistettaessa tiivistä edellisen kaltaista sintteriä kuilun pohjalta, ja 30 kylmässä muodossa se voi saada monoliittisen luonteen.

Nyt on osoittautunut olevan mahdollista yllättävän yksinkertaisella tavalla ratkaista nämä ongelmat toteuttamalla aluksi esitetynlainen prosessi, jolloin metallioksi-dipitoinen aine laskeutuessaan kuilun läpi, saatetaan su-35 lamaan kosketuksessa poltossa saatujen kuumien kaasujen kanssa viemällä kuiluun hiilipitoista pelkistysainetta, jos tämän keksinnön mukaisesti mainitut kuumat kaasut 3 66434 saatetaan kulkemaan ylöspäin kuilun läpi ja sula metalli-oksidipitoinen aine kuilun alaosassa osittaisella pelkistyksellä kosketuksessa lisätyn pelkistysaineen kanssa muutetaan esipelkistetyksi tuotteesti, joka sisältää kiinteää 5 hiiliainetta, jonka jälkeen esipelkistetty tuote loppupel-kistetään ja sulatetaan kuilun alaosaan liitetyssä reaktorissa.

Keksinnön puitteisiin kuuluu myös kokonaan tai osittain käyttää hyväksi sulfidipitoisia raaka-aineita kysees-10 sä olevan metallin valmistamiseksi. Keksinnön mukaisesti tarjotaan niinmuodoin myös menetelmä, joka pääasiallisesti käsittää ainakin osan metallioksidipitoisen aineen valmistamisen hienojakoista metallisulfidiainetta pasuttamalla kuilun vyöhykkeessä, joka sijaitsee osan yläpuolella pel-15 kistävää vyöhykettä, jossa metallioksidipitoinen aine osittain pelkistyy. Tällöin saadaan jälkeentulevaa metallin talteenottoa varten metallisulfidipitoisesta aineesta erityisen edullinen esikäsittelymenetelmä, sikäli että me-tallisulfidiaineen pasuttamiseksi metallioksidiaineeksi 20 tarvittava erityinen laitteisto jää pois ja että sulfidi-rikin pasutuksessa muodostunut lämpö käytetään hyväksi metallioksidiaineksen sulattamiseen.

Hiilipitoisen pelkistysaineen voi muodostaa koksi tai myös muut orgaaniset tuotteet, kuten kivihiili, lig-25 niitti, turve jne., jotka palavia kaasuja luovuttaen muuttuvat koksiksi kuilussa. Pelkistysaine tuodaan kuiluun edullisesti mahdollisen pasutusvyöhykkeen alapuolelta, ts. vyöhykkeen, jossa metallisulfidiaine pasutetaan. Edellä mainittu pelkistysaine voidaan tuota pelkistävän vyöhykkeen 30 yläosaan ja sitten saattaa -silämmitettäväksi ja mahdolliseen koksautumiseen kulkiessaan tämän vyöhykkeen läpi. Pelkistysaine voidaan kuitenkin tietyissä tapauksissa tuoda kuiluun alemmalta pelkistävässä vyöhykkeessä tai jopa kuilun alaosaan liitettyyn reaktoriin sintterin loppupelkis-35 tystä ja sulatusta varten.

Erään edullisen suoritusmuodon mukaan tuodaan pelkistysaine kuiluun yhdessä kanninkaasun kanssa, joka voi 4 66434 olla enemmän tai vähemmän hapettava ja joka voi olla esi-kuumennettu. Virtaukset johtosuulakkeista suunnataan tällöin niin, että pelkistävään vyöhykkeeseen muodostuu pääasiallisesti akseliltaan pystysuora leijurivrta, jolloin 5 aikaansaadaan osittain voimakkaampi reaktio sulan oksidin ja kaasun välillä ja osittain pelkistysaine leviää toivotulla tavalla kuilun poikkileikkauspinnan yli. Leijupyörre aikaansaadaan sopivasti niin, että virtaukset johtosuulak-keesta suunnataan vinosti alaspäin ja samanaikaisesti tan-10 gentiaalisesti ajetellun horisontaalisen ympyrän suhteen, jonka läpimitta on pienempi kuin kuilun pienin läpimitta.

Erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti viedään metallisulfidipitoista ainetta kuilun yläosaan, jonka pa-sutusvyöhykkeeseen myös johdetaan poltto- tai pasutuskaa-15 sua, joka voi olla esikuumennettua. Tämä kaasu voi sisältää 20-100 Tilavuus-% vapaata happea, mutta voi myös kokonaan tai osittain olla vesihöyryä siinä tapauksessa, että pasutuksessa toivotaan saatavan pasutuskaasu, josta otetaan talteen alkuainerikkiä, esim. Claus-menetelmän raukai-20 sesti.

Metallisulfidipitoinen aine joutuu kulkiessaan pa-sutusvyöhykkeen läpi pasutusprosessin alaiseksi, jossa sulfidirikki pasuttuu pois ja metalli kokonaan tai osittain hapettuu.

25 Kuumat kaasut metallioksidipitoisen aineen sulatta- miseksi voidaan tuottaa polttamalla kiinteitä, nestemäisiä tai kaasumaisia polttoaineita ja/tai osittain polttamalla hiilipitoista pelkistysainetta. Tähän polttoaineen ja/tai pelkistysaineen esipolttoon voidaan käyttää hapettavaa kaa-30 sua, joka sisältää 20-100 tilavuus-% happea. Polttoaineen säästön kannalta voidaan tämä polttokaasu esilämmittää, edullisesti käyttäen hyväksi prosessista saatavaa halpaa poistokaasulämpöä.

Pelkistysaine ja sula oksidi reagoivat keskenään 35 kuilun alaosassa oksidin osittain pelkistyessä, jolloin muodostuu pääasiallisesti hiilimonoksidia. Useimpien metal-lioksidien, esim. raudan, kyseessä ollessa on tämä reaktio 5 66434 lämpöä vaativa. Sula metallioksidipitoinen aine muuttuu tämän vuoksi osittaisen pelkistyksensä johdosta puolisu-laan tilaan ja lopuksi sintratuksi, oleellisesti kiinteäksi tuotteeksi.

5 Puolisulassa tilassa pelkistyksen aikana saa kaasun kehitys aikaan sen, että sintteri saa huokoisen, lähinnä rakkulamaisen luonteen.

Oksidin osittaispelkistyksestä kuilussa muodostunut pelkistävä kaasu sekä pelkistävä kaasu, joka on voinut muo-10 dostua loppupelkistys- ja sulatusreaktorissa, koksatessa hiilipitoista pelkistysainetta ja osittain pelkistysainet-ta hapettavalla kanninkaasulla polttamalla, voidaan kokonaan tai osittain polttaa kuilussa johtamalla hapettavia kaasuja tämän sopiviin osiin.

15 Yleensä esipelkistetyltä tuotteelta toivotaan pitkäl le vietyä pelkistysastetta. Tähän päästään keksinnön mukaisesti jakamalla hapettava kaasu kuilun korkeuden suhteen niin, että voimakkaammin hapettavat olosuhteet aikaansaadaan kuilun yläpäässä ja enemmän pelkistävät olosuhteet 20 sen alaosassa, jolloin metallioksidipitoiseen aineeseen saadaan tietty määrä esipelkistystä sen kulkiessa kuilun läpi. Vastaava vaikutus voidaan myös keksinnön mukaisesti aikaansaada siten, että pelkistysainetta ja mahdollisesti polttoainetta yhdessä sopivasti valitun osan kanssa hapet-25 tavaa kaasua johdetaan kuilun alaosaan, niin että kuilun tähän osaan muodostuu pelkistävät olosuhteet.

Tapauksissa, joissa metallisulfidipitoinen aine viedään ja pasutetaan kuiluun edellä esitetyn mukaisesti, on usein pasutuksen yhteydessä kehittyvä energia riittävä pa-30 sutukseen syötettävän tavaran sulattamiseen. Riippumatta siitä, tapahtuuko sulamista tai ei, voidaan pelkistävää kaasua alla olevasta pelkistävästä vyöhykkeestä polttaa pasutusvyöhykkeessä hapettavaa kaasua tähän vyöhykkeeseen johtamalla, jolloin syntynyt energia voidaan käyttää pasu-35 tustuotteen loppusulatukseen ja/tai ylikuumentamiseen. Keksinnön puitteisiin kuuluu myös polttaa kokonaan tai osittain pelkistynyt kaasu kuilussa pasutusvyöhykkeessä. Viimeksi 6 66434 mainittu menettelytapa on erityisen edullinen, kun halutaan runsaasti rikkiä sisältävää pasutuskaasua, jolloin ainakin pääosa poltetusta kaasusta edullisesti voidaan ottaa talteen kuilusta pasutusvyöhykkeen alta.

5 Pasutuskaasut johdetaan prosessista pois, mahdolli sesti yhdessä poltetun kaasun kanssa, edullisesti kuilun yläpäästä. Kuilun yläpää muotoillaan edullisesti tällöin, niin että pasutustuote erottuu kaasumassasta pyörre-erotusta käyttäen. Tämä aikaansaadaan niin, että johtosuulak-10 keet metallisulfidille ja pasutuskaasulle asetetaan kehämäisestä kuilun yläosaan, jolloin ne ovat suunnatut vinosti alaspäin ja sivusuunnassa asetetut niin, että suihkut sivuavat ympyräkehää, jonka halkaisija on pienempi kuin kuilun pienin läpimitta. Ne ainaosaset, jotka eivät suo-15 raan linkoudu alas kuilun pelkistävään vyöhykkeeseen, kasautuvat tällöin kuilun seinämien yläosaan ja liikkuvat näitä pitkin pelkistävään vyöhykkeeseen. Pyörrevaikutus voimistuu, jos myös kaasumassa edellisen mukaisesti pelkistävästä vyöhykkeestä on saatettu pyörivään liikkeeseen ja 20 jos hapettava kaasu, joka edellisen mukaisesti kuiluun johdetaan, samoin saa voimistaa pyörivää liikettä, niin että se puhalletaan tangentiaalisesti kuiluun esim. samalla tavalla kuin edellä johtosuulakkeesta kuvattiin. Niinpä me-tallisulfidia ja/tai metallioksidia sisältävä aine ja/tai 25 hiilipitoinen pelkistysaine edullisesti puhalletaan kuiluun käyttäen hapettavaa kaasua kanninkaasuna.

Hiilipitoisen pelkistysaineen syöttö säädetään edullisesti niin, että hiiliainemäärä esipelkistetyssä tuotteessa on ainakin riittävä metallioksidipitoisen aineen 30 lopullista pelkistystä varten mainitussa tuotteessa.

Mainittu tuote saa edelleen jalostusta varten erit·" täin edullisia ominaisuuksia, joista mainittakoon: - suureen huokoisuuteen liittyy erittäin hyvä pelkisty vyys, 35 - koksimäärä tuotteessa voidaan säätää suoraa sula tusta varten sähkö- tai puhallustyyppisissä liekkikuilu-uuneissa; aikaisemmin on koksia säästävässä mielessä 7 66434 tällaisia uuneja varten valmistettu polttoaineita brike-toimalla yksinkertaisilla kivihiilillä ja sideaineilla, jonka jälkeen briketit tavallisesti on koksattu, - sillä, että liekkisintrattu tuote saa huomattavan 5 pelkistysasteen, vähennetään energian tarvetta jälkeen tulevaa sulatusta varten, mikä on erityisen tärkeää taloudelliselta kannalta, jos tämä sulattaminen tapahtuu sähköä käyttäen.

Mainittakoon sitä paitsi, että keksinnön menetelmään 10 liittyvä erittäin tärkeä etu on siinä, että vaikeuksitta ja haitoitta voidaan käyttää pelkistysaineita, esim. halpa-arvoista hiiltä, jolla ei ole ominaisuuksia, joita asetetaan lähtöaineille metallurgista koksia varten. Tällaisen halpa-arvoisen hiilen tarjonta maailmassa on runsas 15 vastakohtana tilanteeseen hiilelle, jota tarvitaan metallurgisiin tarkoituksiin, ja jolla alalla tulee lähitulevaisuudessa esiintymään vakava puutetila.

Aikaisemmin on ehdotettu erilaisia menetelmiä, jotka perustuvat metallien, erityisesti raudan, valmistamiseen 20 oksideista sulattamalla ja pelkistämällä kuilu-uunin liekissä välittömästi. Esimerkkeinä näistä mainittakoon US-patentit nro 774 930, 817 414, 1 847 527, 1 904 683 ja 2 630 309, kanadalainen patentti nro 864 451, ruotsalainen patentti 206 113 sekä saksalainen julkiseksitulojul-25 kaisu nro 2 351 374. Vaikeudet, joita on kohdattu, siinä määrin missä edellä esitettyjen ehdotusten mukaan on yrityksiä tehty, ovat olleet osittain siinä, että pelkistämistä ei voida viedä riittävän pitkälle, vaikkakin kaasun annetaan poistua kuilu-uunista polttamattomana ja vielä run-30 säästi pelkistysvoimaa sisältävänä, osittain sen tähden, että kuilu-uunin tiilivuoraus ei kestä, jonka itse asiassa autogeenisen prosessin lämpötasapainon huomioon ottaen ei tarvitse olla jäähdytetty. Prosessin lämmön hyväksikäyttö tulee myös korkeaksi epätäydellisen poistokaasujen kemial-35 lisen lämpösisällön hyväksikäyttämättömyyden vuoksi.

Esim. edellä mainitussa US-patentissä nro 1 847 527 ehdotetaan niin muodoin pelkistystä kuilu-uunissa, jossa on s 66434 hienojakoisia oksidimalmeja, myötävirtamenetelmällä, osittain pystysuoran sähkövalokaaren avulla lämpölähteenä, minkä jälkeen kokonaan tai osittain pelkistynyt aine kootaan, samoin valokaarella kuumennettavaan vaakasuoraan sulatus-5 osaan, jossa kuilu-uunista tuleva pelkistävä kaasu ilmaa johtaen poltetaan, jolloin sulatuskammiossa saavutetaan hapettava atmosfääri, mistä mm. on seurauksena vaara muodostuneen metallin takaisin hapettumiseen ja ei-toivottuun metallisisällön kuonautumiseen.

10 Keksinnön mukaisesti voitetaan edellä kuvatunlaiset vaikeudet siten, että - kuilu-uunivaihe suoritetaan jäähdytetyin seinämin, jotka pidetään päällystettyinä ulkopinnalle pannulla jäähdytetyllä aineella, jolloin jäähdytys edullisesti ta- 15 pahtuu höyrystämällä vettä paineen alaisena, - kaasut poltetaan edullisesti kokonaan ennen kuin ne poistuvat kuilusta, - vaatimus pelkistää metallioksidi lähes täydellisesti jää pois.

20 Vaikkakaan esipelkistystä näin ollen ei viedä varsin pitkälle, rautaoksidien kysymyksessä ollessa ei pitemmälle kuin FeO-tilaan, tulee energian tarve loppupelkistystä sekä kuonan ja pelkistyneen metallin sulatusta varten tapauksessa, jossa suoraan kuilun alaosaan on liitetty 25 reaktori, erityisen pieneksi metallioksidiaineksen sulatuksen ja sulan oksidin pitkälle viedyn ylikuumennuksen ansiosta kuilun läpi kulkiessa. Kuilussa suoritetaan edelleen edullisesti pelkistysaineen koksaus ja muodostuneen koksin kuumentaminen sekä mahdollisesti lisättyjen sulatusainei-30 den kalsinointi ja kuumentaminen. Sen lisäksi auttaa kuilun liekistä tuleva säteily kuilun alaosassa olevan täytön pintaa vastaan kattamaan mainitun energian tarpeen.

On havaittu erityisen edulliseksi, että loppupelkistystä varten vaadittava energia viedään reaktoriin 35 elektroinduktiivista tietä. Tällöin voidaan ruotsalaisissa patenteissa nro 7306063-4 ja 7306064-2 esitettyjä menetelmiä edullisesti käyttää hyödyksi. Keksinnön mukainen 9 66434 menetelmä ei kuitenkaan rajoitu näissä patenteissa esitetylle taajuusalueelle vaihtovirralle induktiokäämissä.

Toinen menetelmä reaktorissa vaadittavan lämmön tuomiseksi käsittää ylimäärähiilen polttamisen esipelkiste-5 tyssä tuotteessa. Tässä voidaan soveltaa järjestelyä, joka muistuttaa esim. tavanomaisen masuuniprosessin yhteydessä käytettävää. Tämän mukaisesti sijoitetaan joukko hormeja reaktorin kehän ympärille sopivalle korkeudelle sen pohjan yläpuolelle ja hormien läpi johdetaan sisään puhalluskaa-10 sua, joka on ilmaa, mahdollisesti hapella rikastettua, ja joka edullisesti on esikuumennettu. Mahdollisesti voidaan samanaikaisesti puhalluskaasun mukana tuoda kiinteitä, nestemäisiä tai kaasumaisia polttoaineita energiatarpeen kattamiseksi, mutta myös happipotentiaalin säätämiseksi halu-15 tulle tasolle, esim. sellaisia, että sinkkisisällön pelkistyminen ja poissavutus varmistetaan.

Muista keksinnön piiriin soveltuvista menetelmistä tarvittavan energian tuomiseksi reaktoriin voidaan mainita ns. plasmapolttimen käyttö.

20 Keksinnön mukaisesti voidaan edelleen valmistettaes sa sulaa loppuun pelkistettyä tuotetta, jolloin kalkkipitoista kuonan muodostajaa pelkistyksen aikana lisätään ja muodostunut sula kuona valutetaan reaktorista pois, edullisesti käyttää hyväksi osa poislasketussa sulassa kuonassa 25 olevasta fysikaalisesta lämmöstä. Tällöin kuonan muodostaja valmistetaan osasta poisvalutettua sulaa kuonaa ja poltta-matonta, kalkkikiveä sisältävää kiinteää ainetta, joka ainakin osittain poltetaan saattamalla tämä yhteyteen mainitun kuonaosan kanssa. Tämä järkiperäisesti ulosvalutettu 30 kuonan lämpösisältö hyväksikäyttämällä voidaan halvasta raaka-aineesta saada tehokas kuonan muodostaja käyttäen hyväksi pääasiallisesti sellaista energiaa, joka muuten varsinaisesti olisi mennyt hukkaan. Täten säästetään huomattavia määriä pelkistys- tai polttoaineita, samoin kuin 35 sähköenergiaa sikäli, että kalkkikiven polttoa kuilussa tai reaktorissa ei tarvitse suorittaa, minkä lisäksi vielä kuonan muodostaja voidaan lisätä kuumassa tilassa.

10 66434

Metallisulfideista, joita edullisesti voidaan keksinnön mukaisesti käsitellä, voidaan mainita rikkikiisu, magneettikiisu, kuparikiisu, lyijyhohde, pentlandiitti, arsenikkikiisu, sinkkivälke tai kahden tai useamman näiden 5 sulfidipitoisten aineiden tietyt seokset. Toteutettaessa keksinnön mukaista menetelmää, voidaan tiettyjen metalli-sulfidien, esim. lyijyn tai kuparin sulfidien yhteydessä saada aikaan pasutustuote, jossa on runsaasti metalliai-netta. Suoraan valmistetun metallin pitoisuus on käytännön 10 toteutuksessa riippuva siitä rikkipitoisuudesta, joka voidaan sallia valmiiseen esipelkistettyyn tuotteeseen. Jos halutaan alhaista rikkipitoisuutta, täytyy suurempi osa me-tallisulfidista muuttaa metallioksidiksi pasutusvyöhykkees-sä.

15 Oheisessa piirroksessa esitetään kaavamaisesti kol me suoritusesimerkkiä kuilu-uuneista, joita edullisesti voidaan käyttää keksinnön mukaisen menetelmän yhteydessä.

Kuviossa 1 esitetty laitteisto, joka on tarkoitettu sulan raakaraudan tuottamiseksi hienojyväisestä rautaoksi-20 dista, joka on voitu saada pasuttamalla rikkikiisua leiju-patjassa, käsittää kuilun 1 rautaoksidin sulattamista ja esipelkistämistä varten. Kuilun 1 alempi osa johtaa suoraan reaktorivyöhykkeeseen 2, jossa esipelkistetty rautaoksidi loppupelkistetään ja sulatetaan sulan raakaraudan saamisek-25 si.

Muodostuneet kaasut, joissa on tietty määrä karstaa ja höyrystyneitä tai kaasuuntuneita komponentteja kuiluun 1 johdetusta aineesta, poistuvat kuilun yläosasta poistokaa-suputkea 3 pitkin laitteisiin 4, 5, 6 mainittujen kaasujen 30 puhdistamiseksi ja niissä olevan lämpösisällön talteenotta-miseksi. Kuvion mukaan muodostavat viimeksi mainitut laitteet höyrykattila 4, pyörre-erotin 5 sekä esim. märkäkaasun puhdistusta varten muotoiltu kaasunpuhdistuslaite 6, josta puhdistetut ja pääosiltaan lämpösisällöltään varautetut 35 kaasut poistuvat johtoa 7 pitkin savupiippuun. Kuilun 1 ainakin yläosa samoin kuin poistokaasujohto on rakennettu metalliputkista, joiden läpi vesi kiehuen kiertää. Jätekaa- il 66434 sujohto 3 on edullisesti varustettu laittein sen putkimaisten seinämien puhdistamiseksi päälle tarttuneista aineista, kun taas kuilun putkiseinämiin pyritään saamaan suojaava päällejäädytetty rautaoksidiaines ja nämä putket voivat 5 edullisesti olla varustettu hitsatuilla tapeilla tai istukoilla, jotka helpottavat sulan aineen niille jäätymistä. Putkissa muodostunut höyry erotetaan yhdessä höyrykattilassa 4 muodostuneen höyryn kanssa höyrykattilan höyryti-lassa 8, josta se johtojen 9 ja 10 kautta johdetaan höyry-10 kattilaan 4 tulevaan, kuviossa ei-näkyvään ylikuumennus-osan kautta kondensoitumsiturpiiniin 11. Höyry, joka on läpäissyt turpiinin 11, lauhdutetaan jäähdyttimessä 12, jolloin muodostunut, johdon 13 kautta kulkeva lauhde voidaan puolestaa johtaa höyrykattilaan 4. Jos lämpöenergial-15 le on erottamismahdollisuus matalapainehöyryn tai kuumave-den muodossa, voidaan kondensoimisturpiili 11 edullisesti korvata vastapaineturpiinilla.

Kuilun 1 yläosaan on sijoitettu kehä polttimia 14, joiden läpi syötetään hienojakoista rautaoksidia, hieno-20 jakoista hiiltä tai muuta hiilipitoista pelkistysainetta, hienojakoista kalkkikiveä ja)tai muita kuonan muodostajia tai sulatusaineita, palautuskarstaa höyrykattilasta 4 ja pyörre-erottimesta 5 sekä happikaasua tai muuta palamista ylläpitää kaavua, kuten ilmaa tai hapella rikastettua il-25 maa. Esitetyssä esimerkissä johdetaan polttimiin 14 happikaasua, joka on muodostettu hapenvalmistuslaitteessa 15, jota syötetään jollakin turpiinin 11 käyttämän kompressorin 16 puristamalla ilmalla. Kompressorin 16 ilman sisäänotto- ja poistojohdot on merkitty viitenumeroilla 17 ja 30 vastaavasti 18.

Rautaoksidi, hiili, kalkki ja palautettu karsta säilytetään säiliöissä 19-22, josta niitä sopivin annoksin poistetaan ja kuljetushihnan 23 avulla kuljetetaan sekoitus- ja tasoitussäiliöön 24. Säiliöstä 24 syötetään aine-35 seos johtojen 25, 26 kautta polttimiin 14. Happikaasua johdetaan polttimiin johtojen 27 ja 28 kautta, joista jälkimmäinen johtaa putkiin 26. Polttimet 14, joista ainoastaan 12 66434 kaksi on esitetty kuviossa 1, ovat suunnatut vinosti alaspäin ja tangentiaalisesti ajatellun ympyrän suhteen kuilun 1 pohjalla. Tämän ympyrän läpimitta on n. neljäosa kuilun halkaisijasta, ja polttimien sijoitus ja kaltevuus on sel-5 lainen, että näiden kautta syötetty aine kohtaa ympyrän kehän symmetrisesti näitä alueita pitkin. Ylimääräistä hap-pikaasua tuodaan kuilun 1 yläosaan loppupolttoa varten vaakasuoraan asetetuilla suulakkeilla 29, joita syötetään johdosta 27 haarautuvista putkista 30. Suulakkeet 29 on tie-10 tyssä määrin suunnattu siten, että ne ovat tangentiaaliset, edullisesti niin, että syötetyt happikaasuvirrat sivuavat ajateltua ympyrää, jonka halkaisija muodostaa n. kolmasosan kuilun läpimitasta. Kulkiessaan polttimien 14 läpi kuilussa 1 sulaa rautaoksidi ja esipelkistyy hiilen koksaantuessa ja 15 kalkkikiven palaessa. Myös palautuskarsta, joka on pääasiallisesti koostunut rautaoksidista sulatetaan ja esipel-kistetään tietyssä määrin. Sulanut ja jonkin verran esipel-kistynyt rautaoksidi yhdessä koksin ja palaneen kalkin kanssa kohtaavat kuilun pohjalla ja reaktiovyöhykkeessä olevan 20 aineen yläpinnan ja ainepatjan yläpinnassa reagoivat sula-rautaoksidit ja koksi esipelkistystä ja jäähdytystä lisäten. Patja-aines saa tällöin puolinestemäisen tai taikinamaisen olemuksen.

Reaktiovyöhykkeessä 2 pelkistyy ja sulaa rautaoksi-25 diaine loppuun lisäkoksia käyttäen, jolloin muodostuu raakarautaa ja se yhdessä sulan kuonan kanssa kerääntyy reak-torivyöhykkeen pohjaosaan. Viimeksi mainitusta johdetaan sulatettu raakarauta ja kuona jatkuvasti tai panoksittain sopivan laskulaitteen 31 kautta pois. Hiililisäys valitaan 30 niin, että se pysyy raakarauta- ja kuonakylvyn 38 kelluvan koksipatjan 39 päällä. Koksipatjan 39 läpimenon yhteydessä saadaan sulaan kuonaan alhainen rautapitoisuus, pii pelkistetään pois ja tapahtuu poispelkistyneen sulan raudan hiiltyminen .

35 Rautaoksidin sulattamiseen ja loppupelkistykseen tarvittava energia tuodaan reaktiovyöhykkeeseen 2 kuumentamalla elektroinduktiivisesti siinä oleva aine. Tätä 13 66434 tarkoitusta varten on reaktorivyöhykkeen 2 ympärille järjestetty induktiokäämi 32, jota syötetään vaihtovirralla generaattorista 33 yleisesti 34:llä merkityllä muuttajalla.

Induktiivisessa lämmityksessä kasvaa energian kehitys 5 patja-aineen tilavuusyksikköä kohti reaktorivyöhykkeen keskustasta kehää kohti. Patjaan syötetty aine tulee sen tähden rautaoksidin jatkuvasti pelkistyessä liikkumaan vinosti alaspäin ja ulospäin lisääntyvän sulamisen aikana, kuten nuolilla kuviossa 1 on esitetty.

10 Höyrykattilassa 4 ja pyörre-erottimessa 5 erottuu karsta, joka pääasiallisesti on rautaoksidia. Tämä karsta otetaan kuljetushihnalle 35, 36 ja kuljetetaan laitteilla, joita kuviossa ei ole esitetty siihen säiliöistä 19-22, jota käytetään palautuskarstan säilytykseen. Prosessissa 15 poissavustetut metallit, kuten lyijy ja sinkki hienojyväis-ten oksidiensa muodossa sekä arsenikkitrioksidi höyrymuo-dossa saatetaan kulkemaan höyrykattilan 4 ja pyörre-erotti-men 5 läpi sekä erottumaan kiinteässä muodossa kaasunpuh-distuslaitteessa 6. Laitteeseen 6 tuleva karsta johdetaan 20 johdon 37 kautta erilliseen käsittelyyn eikä niin muodoin palaudu johonkin säiliöistä 19-22.

Kuilussa 1, poistokaasuputkessa 3 ja höyrykattilassa 4 4 kehittynyt höyry käytetään hyväksi turpiinin 11 käyttämiseen, joka kompressorin 16 lisäksi käyttää myös generaat-25 toria 33.

Energian kehitys liekkisulatuskuilussa 1 voidaan säätämällä palavan aineen tuontia edullisesti asettaa sellaiseksi, että kehittyy höyrymäärä, joka on riittävä kattamaan kokonaisenergian tarpeen sulatusta ja pelkistystä var-30 ten sekä happilaitoksen 15 käytön.

Edellä kuvatunlaisessa laitoksessa, jonka tuotantokyky on 30 tonnia sulaa raakarautaa tunnissa, vaatii koko prosessi n. 590 kg kivihiiltä tonnia kohti raakarautaa, jolloin kivihiilen lämpöarvo on 26,4 GJ/t (6,3 Gcal/t) ja 35 jolloin prosessissa normaaleissa vaikutusasteissa erilaisissa energian muuntovaiheissa, kuten höyrykattilassa, turpiinissa, generaattorissa, muuttajassa jne. tulee 14 66434 itsestään riittävä, mitä sulattamiseen, pelkistämiseen ja happikaasun valmistukseen kuluvaan energiaan tulee. Näin ollen prosessin primäärienergian tarve kivihiilen muodossa on ainoastaan 15,6 GJ (3,7 Goal) tonnia kohti raakarautaa.

5 Vertailun vuoksi voidaan mainita, että primäärienergian tarve tavallista masuuniprosessia varten on 18,2 GJ/t (4,35 (Gcal/t) koksin valmistus mukaan lukien. Samanaikaisesti on keksinnön mukaisessa menetelmässä kivihiilien laatuun asetettavat vaatimukset varsin alhaiset verrattuna 10 laatuvaatimuksiin hiilissä, joita käytetään masuunikoksin valmistamiseen.

Kuviossa 2 esitetyn kuilu-uunin 41, jossa on ylempi vyöhyke 55 ja vastaavasti alempi 56, edellytetään sisältyvän yleisen lajin laitteistoon, joka on näytetty ja kuvattu 15 kuviossa 1, mutta jota on modifioitu sulan raakaraudan tuottamiseksi hienojakoisesta rikkikiisurikasteesta. Kuilu-uunin 41 alempi osa johtaa suoraan reaktiovyöhykkeeseen 42, jossa esipelkistetty rautaoksidi loppupelkistyy ja sulaa muodostaakseen sulaa raakarautaa.

20 Kuilu-uunin 41 yläpäähän on järjestetty kehä poltti- mia 43, joiden läpi johdetaan hienojakoista rikastetta, hienojakoista kalkkia ja/tai muita kuonan muodostajia tai sulatusaineita, palautuskarstaa sekä happikaasua tai muuta palamista tai pasutusta ylläpitää kaasua, kuten ilmaa tai 25 hapella rikastettua ilmaa. Kuvatussa esimerkissä johdetaan polttimiin 43 kiinteä aine johtimien 44 ja 45 kautta, sekä happikaasu johdon 46 kautta ja tästä haarautuvien johtojen 47 ja 48 kautta.

Polttimet 43, joista ainoastaan kaksi näkyy kuviossa, 30 on suunnattu vinosti alaspäin ja tangentiaalisesti ajateltuun ympyrään nähden, jonka läpimitta on pienempi kuilu-uunin pienintä läpimittaa, niin että kuilu-uuniin aikaansaadaan leijukierreliike. Happikaasua johdetaan kuiluun 41 myös vaakasuorien suulakkeiden 49 kautta, joita syötetään 35 putkista 47 näistä haarautuvien johtimien 50 kautta, jotka ovat tietyssä määrin tangentiaalisesti suunnattuja suulakkeesta 43 tulevan leijuliikkeen aikaansaamisen voimistami- is 6 6434 seksi. Muita suuttimia happikaasun johtamiseksi vyöhykkeen 55 ja/t.ai vyöhykkeen 56 halutuille tasoille voi olla järjestettyinä, kuten 49a ja vastaavasti 49b esitetään, jolloin näitä suuttimia syötetään johtimista 47. Suuttimien 5 51 kautta, jotka on sijoitettu olennaisesti samalla tavalla kuin polttimet 43, tuodaan kuilu-uuniin kiinteä hiilipitoinen pelkistysaine, joka muodostaa koksia kuilu-uunissa vallitsevassa lämpötilassa, ja näitä suuttimia syötetään johdoista 52 ja 53. Kanninkaasuna pelkistysainetta varten käy-10 tetään esitetyssä tapauksessa happikaasua, joka johdetaan suuttimien 51 kautta putkia 54 pitkin, jotka haarautuvat johdoista 47.

Kulkiessaan alas polttimista 43 kuilun 41 vyöhykkeen 55 läpi, pasuttuu rikaste ja palautuskarsta sekä muodostu-15 nut pasutustuote sulavat. Kulkiessaan edelleen alaspäin uunin vyöhykkeen 56 läpi, esipelkistyy rautaoksidi ja palautustuote tietyssä määrin. Sulanut ja jonkin verran esi-pelkistynyt rautaoksidi yhdessä pelkistysaineesta ja poltetusta kalkista muodostuneen koksin kanssa törmäävät kuilu-20 uunissa 41 ja reaktiovyöhykkeessä 42 olevan ainepatjan yläpintaan ja patjan ylemmillä alueilla reagoi sula rautaoksidi koksin kanssa edelleen esipelkistyen ja samanaikaisesti jäähtyen. Patja-aine tulee tällöin puolinestemäiseksi tai taikinamaiseksi koostumukseltaan.

25 Reaktiovyöhykkeessä 42 loppupelkistetään ja sulate taan rautaoksidiaines käyttäen vielä lisää koksia, jolloin muodostuu sulaa raakarautaa ja se yhdessä sulan kuonan kanssa kerääntyy reaktorivyöhykkeen pohjaosaan. Pelkistettäessä muodostuu hiilioksidipitoisia kaasuja, jotka kulke-30 vat kuilu-uunissa ylöspäin koksauksen yhteydessä syntyneiden kaasujen kanssa. Nämä kaasut hapettuvat osaksi reaktiossa sulatetun metallioksidipitoisen aineen kanssa vyöhykkeessä 56 ja ne palavat loppuun suuttimien 49 tai mahdollisesti suuttimien 49a kautta johdetun happikaasun vaikutuksesta.

35 Reaktorivyöhykkeen pohjaosasta vlautetaan sulanutta raaka-rautaa ja kuonaa yhtäjaksoisesti tai panoksittain pois sopivan laskemislaitteen 57 kautta. Pelkistysainelisäys 16 66434 valitaan edullisesti niin, että ylläpidetään raakarauta- ja kuonakylvyn 58 päällä kelluva koksipatja 59. Kulkiessaan koksipatjan 59 läpi, saadaan sulaan kuonaan alhainen rauta-pitoisuus; pii pelkistyy pois ja samalla tapahtuu pelkis-5 tyneen sulan raudan jäähtyminen.

Esipelkistettyä rautaoksidia varten sulatukseen ja loppupelkistykseen vaadittava energia tuodaan reaktiovyö-hykkeeseen 42 kuumentamalla siinä oleva aine elektroinduk-tiivisesti. Tätä tarkoitusta varten on reaktiovyöhykkeen 42 10 ympärille järjestetty johtimia 60 pitkin vaihtovirralla syötettävä induktiokäämi 61. Osa poislasketun kuonan fysikaalisesta lämpösisällöstä voidaan, kuten osoitetaan, edullisesti ottaa talteen käyttämällä tätä kalkkikiven polttoon, jota sen jälkeen käytetään kuonan muodostajana prosessissa. 15 Tätä tarkoitusta varten viedään raakarauta ja kuona poisto-laitteesta 57 kuonan erotuslaitteeseen 62, josta sulatettu raakarauta ja sulatettu kuona erikseen poistuvat, kuten nuolilla 63 ja vastaavasti 64 osoitetaan. Osa kuonasta johdetaan säiliöön 65, jossa se saatetaan yhteen kalkkikivi-20 pitoisen aineen kanssa, joka tulee johdon 66 kautta. Tällöin kalkkikivi palaa ja kuona jähmettyy, jolloin muodostuu hiilidioksidi ja johdetaan ulosoton 67 kautta pois, samalla kun kuonan ja poltetun kalkin kuuma seos jauhetaan jauhi-messa 68 sopivaan raekokoon ja johdetaan kuilu-uuniin, edul-25 lisesti jatkuvasti kuumassa tilassa, joko kuonaa muodostavien aineiden säiliöiden kautta tai suoraan polttamille 43. Kuona, jota ei käytetä kalkin poltossa hyväksi, johdetaan pois 69:ssä.

Kuvion 3 mukaista suoritusesimerkkiä kuvataan seu-30 raavassa ainoastaan siinä määrin kuin se poikkeaa esimerkin 2 mukaisesta suoritusmuotoesimerkistä ja tällöin yhtäläisyyksien tai olennaisten yhtäläisten yksityiskohtien viitenumerot ovat samat kuviossa 2 ja 3. Kuvion 3 mukaisen suoritusmuodon mukaisesti halutaan pautusvyöhykkeestä 55 35 suhteellisen rikkirikasta kaasua, lähemmin määriteltynä kaasua, josta rikkiä alkuainemuodossa voidaan ottaa talteen esim. Claus-prosesseilla. Tätä varten vaaditaan pasutus- 17 66434 kaasua, joka sisältää sekä H2S että SC>2, jotka Claus-pro-sessissa reagoivat keskenään muodostaen H20 ja S. Tätä tarkoitusta varten käytetään kanninkaasuna vesihöyryn ja happi-kaasun seosta polttimien 43 läpi tuotavaa ainetta varten 5 ja tällainen seos lisätään myös suuttimien 49 kautta. Jos suuttimet 49a järjestetään vyöhykkeen 55 ylempään osaan, voidaan näihin johtaa enemmän vesihöyryä sisältävää kaasua kuin suuttimiin 49. Kanninkaasuna putkien 52 ja 53 kautta tuotua pelkistysainetta varten käytetään pääasiallisen puh-10 dasta happikaasua, joka johdetaan putkien 70 kautta, joista voi erottua haaraputkia 71, jotka syöttävät suuttimia 72. Nämä voivat olla sijoitetut olennaisesti samalla tavalla kuin suuttimet 49b kuviossa 2 ja niiden tehtävänä on ainakin osittain polttaa palava kaasu kuilu-uunin 56 ylä-15 osassa. Poltettu kaasu poistetaan vyöhykkeestä 56 poisto- johtoa 73 pitkin pasutuskaasun laimentumisen ehkäisemiseksi. Poistetussa kaasussa jäljellä oleva lämpösisältö voidaan ottaa talteen höyrykattilassa samalla tavoin kuin esitettiin kuilu-uuneista poistuville kaasuille kuvion 1 esimer-20 kissä.

Mainittakoon lopuksi, että keksinnön mukaisen menetelmän laitteiston yksinkertaisuuden ansiosta sekä siitä että koksauslaitoksen ja sintrauslaitoksen ja mahdollisesti jopa erillisen pasutuslaitoksen poisjäädessä tulevat in-25 vestointikustannukset tässä menetelmässä huomattavasti alemmaksi kuin tavanomaisessa masuuniprosessissa, jopa silloinkin, kun lasketaan pienempiäkin määriä tonnia kohti tuotantokapasiteettia.

Keksintöä valaistaan seuraavassa yksityiskohtaisem-30 min suoritusesimerkkien avulla.

Esimerkki 1

Kuviossa 1 kuvatunlaiseen laitokseen johdetaan yhtäjaksoisesti kuilu-uuniin 45 tonnia oksidi-rautamalmirikas-tetta, joka sisältää 65,5 paino-% rautaa ja jonka hapettu-35 misaste on 95 % (95 paino-% Fe:stä Fe^^sna) , 6,9 tonnia kalkkikiveä sekä 19 tonnia kivihiiltä, joka sisältää 6 paino-% kosteutta ja 20 paino-% tuhkaa. Kuilu-uuniin ie 66434 johdetaan niinikään yhtäjaksoisesti happipitoista kaasua, hapen johtamisen ollessa tunnissa 15 800 Nm^, laskettuna 100 %:isena Ojina. Kulkiessaan kuilu-uunin läpi, sulaa ja esipelkistyy malmirikaste ja joutuu sen jälkeen kuilu-uu-5 nin alaosassa kosketukseen sinne tuodun pelkistämisaineen kanssa lisäpelkistyrnistä varten samalla jäähtyen. Sulaneen ja pääasiallisesti FeOsksi esipelkistyneen aineen lämpötila on n. 1 500°C, kun se saavuttaa patjapinnan kuilun alemmassa osassa, jossa se jatketun pelkistyksen ansiosta jääh-10 tyy n. 1 000°C:seen.

Muodostunut sintteri sulatettiin jälkikäteen induk-tiivisesti lämmitetyssä reaktorissa. Lopputuotteet ovat tässä tapauksessa sularaakarauta ja kuona. Tunnin aikana pystytään tuottamaan ja laskemaan 1 450°C:n lämpötilassa 15 30 tonnia raakarautaa, jonka hiilisisältö on 2,5 paino-% ja piisisältö alle 1 paino-% sekä 9,9 tonnia kuonaa. Kuilu-uunista tuleva poistokaasu, jonka lämpötila on n. 1 930°C, johdetaan höyrykattilaan, jossa tuotetaan suurpainehöyryä, jonka energiasisältö on 58 MWh. Höyryturpiini tuottaa sama-20 na aikana siihen johdetun suurpainehöyryn avulla energia-määrän 20,3 MWh, josta 6,2 MWh menee happilaitoksen käyttöön, 11,1 MWh kuluu reaktorin induktiiviseen kuumentamiseen ja loput 3,0 MWh kuluu apulaitteistojen käyttöön.

Esimerkki 2 25 Kuviossa 2 kuvatun tyyppiseen laitteistoon, joka on tarkoitettu lyijyn valmistamiseen lyijysulfidista ja jonka tuotanto on n. 15 tonnia lyijyä tunnissa, syötetään kuilu-uunin pasutusvyöhykkeeseen tunneittain jatkuvasti 20 440 kg lyijysulfidirikastetta, joka sisältää 75 paino-% lyijyä.

30 Kuilu-uuniin pannaan samanaikaisesti 1 500 kg kalkkikiveä, 310 kg koksia sekä 170 kg raskasta polttoöljyä sekä palau-tuskarstaa pääasiallisesti lyijysulfaattien muodossa, n.

3 6 000 kgsn määrä. Hapen tarve on tällöin 3 000 Nm /h, laskettuna 100 %:isena C^ina.

35 Liekkisulatettu ja osittain pelkistetty aine, jonka lyijysisällöstä 30 paino-% on hapettunut PbO:ksi, saavuttaa kuilu-uuniin liitetyn, induktiivisesti lämmitettävän 19 66434 loppupelkistys- ja sulatusreaktorin 1 200°C:n lämpötilassa. Reaktorissa lasketaan tunnissa 15 000 kg sulaa lyijyä 800°C:n lämpötilassa ja lisäksi 2 700 kg kuonaa 1 250°C:n lämpötilassa. Kuilu-uunista otetaan kaasua talteen 4 100 5 Nm^/h ja 1 200°C:n lämpötilassa ja tämä sisältää 52 tila-vuus-% SC>2 sekä 4 400 kg karstaa PbO:n muodossa, joka karsta sulfatoituu kaasussa olevan S02:n ja 02:n vaikutuksesta ja eroaa höyrykattilassa ja kaasun puhdistuslaitoksessa ja johdetaan sitten takaisin kuilu-uuniin lyijysulfaattia si-10 sältävänä palautuskarstana. Höyrykattilassa tuotetaan yhden tunnin aikana suurpainehöyryä, jonka energiasisältö on 2 100 kWh, joka höyry käyttää höyryturpiinia, joka tunnissa antaa 690 kWh:n sähköenergiamäärän, josta 130 kWh menee happikaasun valmistukseen ja 560 kWh menee reaktorin käyt-15 tämiseen.

Keksintö ei rajoitu oheistetussa piirroksessa esitettyihin suoritusmuotoihin, vaan keksintöä voidaan moni-naisesti muunnella eri tavoin seuraavassa esitettyjen patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (18)

1. Menetelmä sulan metallin valmistamiseksi hienojakoisesta metallioksidi- ja/tai metallisulfipitoisesta ai- 5 neesta, kuten malmirikasteista tai oksidivälituotteista, mahdollisesti pasuttamalla sekä pelkistämällä ja sulattamalla, jossa menetelmässä metallioksidipitoinen aine pudotessaan kuilu-uunin läpi saatetaan sulamaan kosketuksen vaikutuksesta polttamalla muodostettujen kuumien kaasujen 10 kanssa, jolloin samalla hiilipitoista pelkistysainetta syötetään kuilu-uuniin, tunnettu siitä, että mainitut kuumat kaasut saatetaan kulkemaan ylöspäin kuilun läpi ja kuilun alaosassa oleva sula metallioksidipitoinen aine muutetaan osittaisella pelkistyksellä kosketuksessa lisätyn 15 pelkistysaineen kanssa esipelkistetyksi tuotteeksi, joka sisältää kiinteää hiiliainetta, jonka jälkeen esipelkistet-ty tuote loppupelkistetään ja sulatetaan kuilun alaosaan liitetyssä reaktorissa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 20 tunnettu siitä, että ainakin osa metallioksidipitoisesta aineesta valmistetaan pasuttamalla hienojakoista metallisulf idipitoista ainetta, mahdollisesti vesihöyryn läsnäollessa kuilun pasutusvyöhykkeessä, joka sijaitsee sen osan yläpuolella, jossa metallioksidipitoinen aine osittain 25 pelkistyy.

2„ 66434

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hiilipitoinen pelkistysaine on orgaaninen tuote, joka luovuttaessaan palavia kaasuja, muuttuu kuilussa koksiksi.

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hiilipitoinen pelkistysaine syötetään kuiluun pasutusvyöhykkeen alapuolelle.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että metallisulfidia ja/tai 35 metallioksidia sisältävä aine ja/tai hiilipitoinen pelkistysaine syötetään kuiluun suuttimien kautta, jotka on 2i 664 34 suunnattu niin, että ne aikaansaavat pyörreliikkeen pääasiallisesti pystysuoran akselin ympärille.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuumat kaasut metalli- 5 oksidipitoisen aineen sulattamista varten tuotetaan polttoainetta polttamalla ja/tai hiilipitoisen pelkistysaineen osittaisella polttamisella hapettavalla kaasulla, jolloin hapettavan kaasun syöttö jakaantuu kuilun korkeuden suhteen siten, että voimakkaammin hapettavat olosuhteet saadaan ai-10 kaan uunin yläosassa ja enemmän pelkistävät olosuhteet sen alaosassa, jolloin metallioksidipitoinen aine saa tietyn asteisen esipelkistyksen kulkiessaan kuilu-uunin läpi.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pelkistysaineita ja mah- 15 dollisesti polttoainetta yhdessä sellaiseksi sovitetun määrän kanssa hapettavaa kaasua syötetään kuilun alaosaan, että tässä uunin osassa ylläpidetään pelkistävät olosuhteet .

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, 20 tunnettu siitä, että hapettava kaasu syötetään kuiluun pasutusvyöhykkeessä.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 6-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu polttaminen ainakin pääasiallisesti suoritetaan pasutusvyöhykkeen ala- 25 puolella.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pääosa poltetusta kaasusta otetaan kuilu-uunista pasutusvyöhykkeen alapuolelta.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 6-10 mukainen me-30 netelmä, tunnettu siitä, että hapettava kaasu syötetään kuiluun suulakkeiden kautta, jotka ovat suunnatut niin, että ne aikaansaavat pyörreliikkeen pääasiallisesti pystysuoran akselin ympärille.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 6-11 mukainen mene-35 telinä, tunnettu siitä, että suulakkeet hapettavaa kaasua varten suunnataan vinosti alaspäin. 22 66434

13. Jonkin patenttivaatimuksen 6-12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että metallisulfidia ja/tai metallioksidia sisältävä aine ja/tai hiilipitoinen aine puhalletaan kuiluun käyttäen kantajakaasuna hapettavaa kaasua.

14. Jonkin patenttivaatimuksen 1-13 mukainen mene telmä, tunnettu siitä, että hiiliainemäärä esipel-kistetyssä tuotteessa säädetään niin, että se on ainakin riittävä tässä tuotteessa olevan metallioksidipitoisen aineen lopulliseksi pelkistämiseksi.

15. Jonkin patenttivaatimuksen 1-14 mukainen mene telmä, tunnettu siitä, että energia loppupelkis-tystä ja sulatusta varten tuodaan reaktoriin elektroinduk-tiivista tietä.

16. Jonkin patenttivaatimuksen 1-15 mukainen mene- 15 telmä, tunnettu siitä, että energia loppupelkis- tystä ja sulatusta varten tuodaan reaktoriin polttamalla ylimääräinen hiili esipelkistetyssä tuotteessa.

17. Jonkin patenttivaatimuksen 1-16 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että energia loppupelkis- 20 tystä ja sulatusta varten saadaan syöttämällä kiinteää, nestemäistä tai kaasumaista polttoainetta sekä happipitois-ta puhalluskaasua reaktoriin.

18. Jonkin patenttivaatimuksen 1-17 mukainen menetelmä, jolloin kalkkipitoista kuonan muodostavaa ainetta 25 syötetään pelkistyksen aikana ja loppuun pelkistynyttä metallia ja muodostunutta sulaa kuonaa lasketaan reaktorista, tunnettu siitä, että kuonan muodostava aine valmistetaan osasta poislaskettua sulaa kuonaa ja polttamatto-masta kalkkikivipitoisesta kiinteästä aineesta, joka aine 30 ainakin osittain poltetaan yhdistämällä se mainitun kuona-osan kanssa. 23 66434