JPS63255311A - 溶融ガス化装置 - Google Patents

溶融ガス化装置

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JPS63255311A
JPS63255311A JP62326619A JP32661987A JPS63255311A JP S63255311 A JPS63255311 A JP S63255311A JP 62326619 A JP62326619 A JP 62326619A JP 32661987 A JP32661987 A JP 32661987A JP S63255311 A JPS63255311 A JP S63255311A
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gasifier
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cross
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ゲロ・パプスト
ペーター・ラング
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶融ガス化装置に関する。本発明の溶融ガス化
装置はたとえば溶融銑鉄の製造に用いられる。この目的
のためにこれは還元用高炉と連結しており、ここで鉄鉱
石はまず直接還元によりスポンジ鉄に還元される。次い
でこうして生成したスポンジ鉄は上方から溶融ガス化装
置に供給され。
ここでこれは溶融する。用いられる炭素キャリヤーは一
般に石炭であり、これも上方から溶融ガス化装置に導入
され、一方石炭の燃焼に必要な酸素含有ガスは横方向に
下部領域に吹込まれ、従ってこれは流動床を維持する作
用ももつ。溶融スポンジは最終的に還元され、従って溶
融ガス化装置の底部に溶融銑鉄が、またその上方に溶融
スラグが集まり、適宜な期間を置いてこれを取出すこと
ができる。
酸素含有ガス（好ましくは純酸素）を横方向に吹込む場
合、流動床について溶融容量を決定する有効溶融表面は
ガスのジェットが流動床に侵入する深さによって決定さ
れる。これは、以下の事実による。すなわち固定床の場
合と異なシ、流動床上へ上方から落下するスポンジ鉄が
流動床と同じ高さで溶融する程度にまで減速されること
はない。
この場合は上昇する酸素ガスが溶融ガス化装置の横断面
全体にわたって分布する。このためスポンジ鉄はまず噴
射ノズル平面付近で溶融する。ここにはガスはまだ著し
く分布してはいない。従って有効溶融面はノズル周辺の
１個々のガスジェットの距離により定められる半径方向
の範囲をもつ領域に集中している。この距離は約１．５
ｍに限定される。さもなければ、噴射速度を過度に高め
なければならないからである。ガスの速度が高すぎる場
合には、きわめて微細な粒子が多数生成しすぎる（ジェ
ットミル効果）。
常に円形の断面をもつ溶融ガス化装置の直径は普通は２
本のガスジェットの侵入深さの和に相当するものよりも
大きいので、有効溶融面はノズル平面における溶融ガス
化装置の横断面よりも小さい。要求される溶融容量が大
きいほど、溶融ガス化装置の直径は大きくなければなら
ず、有効溶融面と総横断面との比率は小さくなければな
らない。
最近では年間約百万トンの溶融容量が要求され。
これは約６０ｍ”の溶融ガス化装置有効溶融面を必要と
する。これは通常のガス化装置の場合、約１１０ぜの自
由横断面を伴う。この規模のガス化装置は不経済であり
、かつ技術的問題をも生じる。
従って本発明の課題は、溶融容量が大きい場合でも有効
溶融面と総横断面の比率がきわめて高く。
はぼ１の値に相当すべく、既知の溶融ガス化装置を改良
することである。
本発明によればこの課題は、溶融ガス化装置（７）が少
なくとも流動床の高さの部分にわたって、互いに垂直な
２方向に異なる寸法をもつ水平横断面をもつことを特徴
とする。少なくとも大部分が金嘱からなる材料が流動床
において溶融し、流動床が溶融ガス化装置の下部にある
ほぼ等間隔を置いたノズルから横方向に噴射される酸素
含有ガス。
および炭素キャリヤーにより維持され、かつ上方から溶
融すべき材料が溶融ガス化装置に導入される溶融ガス化
装置により解決される。この課題の他の有利な解決法は
これから推定される。本発明の溶融ガス化装置の他の有
利な形態は特許請求の範囲第２項以下から分かる。
本発明は溶融ガス化装置が少なくとも流動床の高さの部
分にわたって、互いに垂直な２方向に異なる寸法をもつ
水平横断面をもつことを特徴とする。この溶融ガス化装
置の形状の結果、酸素含有ガスの噴射ノズルが相当する
配列である場合、ノズル平面の横断面の各点が確実に噴
射ガスジェット付近にあり、従って横断面全体が有効溶
融面を形成することが可能である。
好ましい横断面または領域は長円形または長方形の形状
をもつ。長方形の形状が特に有利でちる。
それにより溶融ガス化装置全体を平行六面体のれんがで
建造することができるからである。従ってガス化装置全
体につき同一の形状および寸法のれんがを用いることが
でき、またこの単純な形状のためれんがをきわめて安価
に製造することができる。
横断面全体を有効面として形成しうるためには。
横断面の短い方の寸法は約３〜５ｍである。普通に要求
される溶融容量を備えた溶融ガス化装置については、横
断面の互いに垂直な２方向の寸法の比率は約２：１〜５
：１である。
本発明を添付の図面に示された形態につき以下に、より
詳細に述べる。
第１図　鉄鉱石還元プラントの略図。ここで鉄鉱石が溶
融銑鉄に変換される。
第２図　第１図によるプラントに用いられる溶融ガス化
装置の側面図。
第３図　第１図による溶融ガス化装置の流動床と同じ高
さの水平断面の平面図。
第４図　長円形または水平円筒様の形状のガス化装置の
側面図。
第５図　第４図のガス化容器の部分縦断面図。
第６図　ノズル平面において横断面が円形であるガス化
容器内部の配列の部分略図。四分円のみを示す。
第７図　流動床よりも上方のガス化容器内部に使用しう
る遠吠インサートの部分略図２種。
装入機構２は鉄鉱石およびフラックスを還元用高炉１に
供給する。鉄鉱石の還元によって生成したスポンジ鉄は
底部出口３から排出される。還元を行うためには、いわ
ゆるバラスル平面（ｂｕｓｔｌｅ　ｐｌａｎｅ）上の入
口４から還元性ガスを還元用高炉１に供給し、このガス
は炉１内を落下する酸化物型鉄鉱石と反対に上方へ流動
し、これにより鉄鉱石を直接還元することによってスポ
ンジ鉄に還元する。還元性ガスは還元性成分、たとえば
ＣＯおよびＨｌを含む。これは適切な還元温度も備えて
おり、これは７５０〜９５０℃である。
消費された還元性ガスは還元用高炉１の上方出口５を通
って溶鉱炉ガスとして取出され、洗浄器６内で洗浄され
、一方所望によりＣＯ２も除去されたのち、適宜な様式
で再使用される。これによればこのガスは好ましくは出
口１２からサイクロン１３へ導く管路により還元性高炉
１へ返送される。他の部分はあらかじめＣＯｔを除去す
ることなく直接に溶融ガス化装置７へ返送できる。
スポンジ鉄は枝分かれ下降管を経て還元用高炉１から溶
融ガス化装置７へ移行し、入口８を経て噴射される酸素
含有ガスにより溶融ガス化装置７の下部領域に維持され
ている流動床上へ上方から落下する。石炭またはコーク
スの形の固体炭素キャリャーが上方から充填口９を経て
溶融ガス化装置７に供給される。
石炭またはコークスが酸炭含有ガスの作用下で燃焼する
ことにより、スポンジ鉄の溶融を保証するのに十分な熱
が流動床において生成する。溶融状態でスポンジ鉄は炭
素により完全に還元され。
その結果溶融銑鉄が溶融ガス化装置７の底部に集。
まシ、溶融スラグがその上方に集まる。これら２種の溶
融物はあらかじめ定められた期間毎に、異なる高さに配
置された出口１０および１１から取出される。
溶融ガス化装置７において石炭またはコークスが燃焼す
る間、還元性成分、好ましくはＣＯ含有熱ガスが生成す
る。これは溶融ガス化装置７の頭部にある出口１２から
排出され、サイクロン１６内で清浄化されたのち、還元
性ガスとして入口４を経て還元用高炉１に供給される（
所望により。
より低温の調製溶鉱炉ガスを混合する）。サイクロン１
５内でガスから分離された固体は、好ましくは溶融ガス
化装置７の流動床と同じ高さに返送される。
第１図の描かれている平面に垂直の方向に、溶融ガス化
装置７は第２図に示す形状をもつ。第３図から、ガス化
装置は頭部空間の下方では長方形の横断面をもつことが
分かる。この長方形の内側寸法はこの場合１５ｍおよび
４ｍであり、これは６０ぜの自由横断面積をもつ。これ
はのちに説明するように完全に有効溶融面として利用で
きる。
その結果、ここに示される溶融ガス化装置７は約百万ト
ンの年間溶融容量をもつ。
短い方の横断面寸法は、一方の縦側面において吹込まれ
るガスジェットがその寸法の半分以上に伸びるように選
ばれる。従っ°てその寸法は好ましくは３〜５ｍである
。その際、縦方向の寸法は実質的にガス化装置の要求溶
融容積に依存する。標準的な溶融容量については、これ
はそれに直角力　　−向の寸法の約２〜５倍である。
ガス化装置の操作中は約２〜８バールの圧力がそこを支
配する。その際必要な侵入深さを得るために要求される
噴射ガス速度は約１００〜２００ｍ／秒である。
入口８またはノズルの相互間隔は、ノズルの周りにガス
ジェットの方向に直角に形成される有効溶融面積の範囲
の関数である。相互に侵入する溶融面を得るためには、
ノズルは約０．５〜２ｍＯ相互間隔をもって配列されな
ければならない。この形態の場合、入口８が一方の側面
に設けられる。
溶融ガス化装置７の長さが１５７７１である場合、隣接
人口８の間隔はそれぞれ１ｍである。これに直角の方向
に溶融ガス化装置７の長さは４ｍであり。
いずれの側にも２個の入口８が設けられる。このように
、この場合には若干大きな間隔が選ばれる。
理解を容易にするために、第２図には溶融ガス化装置７
の入口８のみを示す。これらは第３図にガス化装置７の
外壁に方向を示す矢印によって示さ゛　れる。
溶融ガス化装置７内にスポンジ鉄および石炭もしくはコ
ークスを確実に均一に分布させるために。
同一のものにつき複数個の装入口がガス化装置の縦方向
に設けられる。第３図に石炭もしくはコークス用に４個
の装入口９．およびスポンジ鉄用にそれぞれ４個の装入
口１４の２列の配置を示す。
第１図から認められるように、これらの入口は溶融ガス
化装置７の頂部または頭部に位置する。
入口８またはこれに付随するノズルをこれらが溶融ガス
化装置７において下方へ０〜３０°の角度で傾斜すべく
配向させることが有利である。その結果、水平噴射の場
合よりも低い水準において。
噴射される酸素含有ガスの均一な分布が得られる。
こうして流動床の高さ、従って溶融ガス化装置７全体の
高さを縮小することができる。
流動床の構成は、酸素含有ガス用の入口８が層をなし九
２水平面上に配置されることにより補助しうる。溶融ガ
ス化装置７の寸法の関数として。
これら２平面の間隔は約０．５〜２ｍである。
比較的高い操作圧力を採用する場合、長方形のガス化容
器は高い製作費を伴うため不利である。
第４および５図は、凸形の横端板を備えた水平円筒から
なるガス化容器の一形態を横断面図および部分縦断面図
で示す。この容器はガス化容器の側壁が第４図に示す横
断面をもつべく耐火材で内張すすることができる。有利
な円筒直径は約１２ｍであり、この型の内張シを考慮に
入れるとノズル平面上方の垂直クリアランスは約８ｍ、
ガス化装置の底からのノズル平面の距離は２ｍある。こ
の形態の場合、ノズル８のみからなるノズル平面があり
、これらは長方形の横断面形状に対し先に記載した様式
で並列し１間隔を置く。
第１〜５図のものに対する本発明による補助的解決法を
第６図に示す。これは円形ガス化容器のノズル平面にお
ける横断面図であり、溶融ガス化装置７の四分円のみを
示す。好ましくはノズル平面に等間隔で配置され、ガス
化容器壁を貫通して案内されているノズル８．８′は下
記の構造をもつ。
すなわち常法により形成されたノズル８とは別個に、拡
張されたノズル接続部により容器内張り用耐火材の面か
ら突出したノズル゛８′があり、接続部はこれらを他方
のノズルよりもさらに溶融容器内部へ導入するのを可能
にする。ノズルの伸長範囲は３０〜１００ｃｍであり、
これにより他の点ては等しい圧力およびガス供給の条件
下でこれらの伸長したノズル８′から流動床へ供給され
る噴射作用はガス化装置の中心へ向かって伸長した侵入
深さをもつ。横断面が円形のガス化容器については通常
得られるものよりも１５係に及ぶ侵入深さの改良が得ら
れる。ノズル８および８′により維持される有効流動床
と中心部の元種との関係をこの配列様式によって２０〜
６０係改良しうる。ノズル作用の侵入深さが異なること
により′流動床の分布もその横断面全体にわたって改良
され、均一化される。
これらのノズルの相互傾斜角度は、目的とする流動床構
造の関数として横断面内で士＋５″の範囲にある。
このように限定された。流動床ノズル侵入深さの改良は
、友とえば年間容量６０〜８０万トンの円形ガス化容器
において特に有利である。しかし通常のノズル８に対し
て伸長されたノズル８′の配列様式はガス化装置の横断
面の形状には無関係であり、この種の配列様式は長円形
その他の横断面形状についても有利であると考えられる
。３〜７番目毎のノズル８′のみが上記の様式でノズル
８間においてノズル平面内で伸長しているので、ガス化
容器の中心に対する半径方向の距離が有利に縮小される
点が考慮される。これによって個々のジェットが互いに
接近しすぎて流動床が不安定になるのも防止される。ガ
ス化装置内へ突出した伸長ノズルは特に強冷され、かつ
耐火材に完全に内包されていなければならない。ノズル
８′が溶融容器内部へ導入されている場合、ノズルジェ
ットに吸引された流動床材料は直接に壁付近から出るわ
けではないので、突出した。耐火材で内張すされたノズ
ル上方における固体の動きはきわめて小さいと推定でき
る。
最後に第７図はリングインサートを溶融容器の内側領域
へ導入するための２例を示す。上述の溶融ガス化装置は
特に容器の高さが有利に縮小していることを特徴とする
特許 から上方へ移動しすぎるのを抑えるために．ノズル８．
８′により維持される流動床の安定化に関しては特別な
安定化手段が必要である。
第７図は．左半分には１個のリングインサート１５が懸
垂された溶融容器の内部領域の断面路図を示し，一方右
半分の図は２個の重ねられた．より細いリングインサー
ト１５′を示す。リングインサー｝　１　５　、　１　
５’は一端が半径方向に内側へ向かい，他端が半径方向
に外側へ向かう傾斜したガイド面を形成し、これは流動
床内におけるいわゆるファウンテン（　ｆｏｕｎｔａｉ
ｎ　）　　形成を大幅に防ぐ。
リングインサート１　５　、　１　５’は明らかに溶融
容器内において互いに半径方向に異なる位置にあっても
よく，アるいは５個以上のリングインサートからなって
いてもよく、これらは随意に上方へ昇る固体粒子を，溶
融ガス化装置内で上記ファウンテン形成が最も頻繁に起
こるその地点において抑える。リングインサートの配列
および構造については．ガス化装置断面に対するその突
出面が大きすぎないようにし．これによりガス速度がリ
ングインサートによってその付近で高まりすぎないよう
にしなければならない。さもなければ不都合が起こるで
あろう。リングインサート１５　、１５’の代わりに溶
融ガス化装置の壁に懸垂するか、または他の様式で固定
した他のじゃま板またはそらせ板などを用いることもで
きる。
【図面の簡単な説明】
第１図は鉄鉱石遺児プラントの略図である。 第２図は第１図によるプラントに用いられる溶融ガス化
装置の側面図である。 第３図は第１図による溶融ガス化装置の流動床と同じ高
さの水平断面の平面図である。 第４図は長円形または水平円筒様の形状のガス化装置の
側面図である。 第５図は第４図のガス化容器の部分縦断面図である。 第６図はノズル平面において横断面が円形であるガス比
容器内部の配列の部分略図である。 第７図は流動床よりも上方のガス化容器内部に使用しう
る環状インサートの部分略図２種である。 これらの図において記号は下記のものを表わす。 １：還元用高炉 ２：装入機構（鉄鉱石） ３：出口（スポンジ鉄） ４：入口（還元性ガス） ５：出口（溶鉱炉ガス） ６：洗浄器 ７：溶融ガス化装置 ８．８′：入口、ノズル（酸素含有ガス）９二人口（石
炭、コークス） １０：出口（溶融銑鉄） １１：出口（溶融スラグ）゛ １２：出口（還元性ガス） １６：サイクロン １４：入口（スポンジ鉄） １５．１５’ニリンゲインサート。 （外４名） Ｆｌ（３，２ ＦＩＧ、３

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）少なくとも大部分が金属からなる材料が流動床に
    おいて溶融し、流動床が溶融ガス化装置の下部にあるほ
    ぼ等間隔を置いたノズルから横方向に噴射される酸素含
    有ガス、および炭素キャリヤーにより維持され、かつ上
    方から溶融すべき材料が溶融ガス化装置に導入される溶
    融ガス化装置において、 溶融ガス化装置（７）が少なくとも流動床の高さの部分
    にわたって、互いに垂直な２方向に異なる寸法をもつ水
    平横断面をもつことを特徴とする、溶融ガス化装置。
  2. （２）隣接するノズル（８）の間隔が０．５〜２ｍであ
    ることを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の溶
    融ガス化装置。
  3. （３）横断面の短い方の寸法が３〜５ｍであることを特
    徴とする、特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
    溶融ガス化装置。
  4. （４）各寸法の比率が２：１〜５：１であることを特徴
    とする、特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか
    に記載の溶融ガス化装置。
  5. （５）酸素含有ガスが１００〜２００ｍ／秒の速度で噴
    射されることを特徴とする、特許請求の範囲第１項ない
    し第４項のいずれかに記載の溶融ガス化装置。
  6. （６）操業中の内圧が２〜８バールであることを特徴と
    する、特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに
    記載の溶融ガス化装置。
  7. （７）酸炭含有ガスを噴射するためのノズル（８）が下
    方へ０〜３０°の角度傾斜していることを特徴とする、
    特許請求の範囲第１項ないし第６項のいずれかに記載の
    溶融ガス化装置。
  8. （８）溶融すべき材料および／または炭素キャリヤーの
    ための数個の順次配列された入口（９、１４）が横断面
    の長い方の寸法の方向に配列されていることを特徴とす
    る、特許請求の範囲第１項ないし第７項のいずれかに記
    載の溶融ガス化装置。
  9. （９）ノズルが層をなした水平な２平面に配列されてい
    ることを特徴とする、特許請求の範囲第１項ないし第８
    項のいずれかに記載の溶融ガス化装置。
  10. （１０）各平面の間隔が０．５〜２ｍであることを特徴
    とする、特許請求の範囲第９項に記載の溶融ガス化装置
    。
  11. （１１）横断面が長方形であることを特徴とする、特許
    請求の範囲第１項ないし第１０項のいずれかに記載の溶
    融ガス化装置。
  12. （１２）横断面が長円形であることを特徴とする、特許
    請求の範囲第１項ないし第１０項のいずれかに記載の溶
    融ガス化装置。
  13. （１３）少なくとも大部分が金属からなる材料が流動床
    において溶融し、流動床が溶融ガス化装置の下部にほぼ
    等間隔に配列されたノズルを通して横方向に吹込まれる
    酸素含有ガス、および炭素キャリヤーにより維持され、
    かつ上方から溶融すべき材料が溶融ガス化装置に導入さ
    れる溶融ガス化装置において、 溶融ガス化装置（７）内へ横方向に出るノズル（８、８
    ′）の少なくとも一部がその壁領域を越えて溶融容器内
    へ伸びていることを特徴とする、標記の装置。
  14. （１４）３〜７番目毎のノズル（８、８′）のいずれか
    がノズル平面内において溶融ガス化装置中へ伸びている
    ことを特徴とする、特許請求の範囲第１３項に記載の溶
    融ガス化装置。
  15. （１５）ノズル（８、８′）の傾斜角度が横断面からみ
    て、上下に±１５°調整可能であることを特徴とする、
    特許請求の範囲第１３項または第１４項に記載の溶融ガ
    ス化装置。
  16. （１６）少なくとも１個のリングインサート（１５、１
    ５′）が溶融容器内にノズル（８、８′）の平面の上方
    に設けられていることを特徴とする、特許請求の範囲第
    １項ないし第１５項のいずれかに記載の溶融ガス化装置
    。
JP62326619A 1986-12-23 1987-12-23 溶融ガス化装置 Pending JPS63255311A (ja)

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DE3737271.8 1987-11-03

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AT (1) AT392084B (ja)
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BR (1) BR8707023A (ja)
CA (1) CA1313044C (ja)
DE (1) DE3737271A1 (ja)
GB (2) GB2199258B (ja)
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3644775A1 (de) * 1986-12-23 1988-07-14 Korf Engineering Gmbh Verfahren zur herstellung von roheisen
DE3723137C1 (de) * 1987-07-13 1989-03-16 Voest Alpine Ind Anlagen Vorrichtung zur Beschickung eines Einschmelzvergasers mit Vergasungsmitteln und Eisenschwamm
US5354356A (en) * 1992-10-06 1994-10-11 Bechtel Group Inc. Method of providing fuel for an iron making process
US6197088B1 (en) 1992-10-06 2001-03-06 Bechtel Group, Inc. Producing liquid iron having a low sulfur content
US5397376A (en) * 1992-10-06 1995-03-14 Bechtel Group, Inc. Method of providing fuel for an iron making process
US5320676A (en) * 1992-10-06 1994-06-14 Bechtel Group, Inc. Low slag iron making process with injecting coolant
US5958107A (en) * 1993-12-15 1999-09-28 Bechtel Croup, Inc. Shift conversion for the preparation of reducing gas
AT405057B (de) * 1994-09-27 1999-05-25 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren zum reduzieren von oxidhältigem material und anlage zur durchführung des verfahrens
UA70348C2 (uk) * 1999-11-04 2004-10-15 Пхохан Айрон Енд Стіл Ко., Лтд. Відновний реактор з псевдозрідженим шаром і спосіб стабілізації псевдозрідженого шару у такому реакторі
AT409137B (de) * 2000-09-22 2002-05-27 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren und vorrichtung zur erzeugung eines festbettes
US8317886B2 (en) * 2002-05-22 2012-11-27 Nexterra Systems Corp. Apparatus and method for gasifying solid organic materials
CN101235321B (zh) * 2008-01-25 2010-09-15 东南大学 固体燃料的间接气化装置及方法
AT511738B1 (de) 2011-07-21 2013-04-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh Schmelzreduktionsaggregat und verfahren zum betrieb eines schmelzreduktionsaggregats
CN108485723B (zh) * 2018-04-24 2021-06-08 东北大学 一种易燃易爆无组织放散煤气回收利用系统及工艺

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2688478A (en) * 1949-04-04 1954-09-07 Henry G Lykken Apparatus for reducing and smelting ore, producing gas, and generating power
US2756986A (en) * 1952-03-21 1956-07-31 Metallgesellschaft Ag Roasting sulfide ores
US2930604A (en) * 1954-04-30 1960-03-29 Falconbridge Nickel Mines Ltd Fluidized bed roasting of metal sulfide concentrates
US3713781A (en) * 1970-10-21 1973-01-30 W Dunn Cross-flow fluid bed reactor
GB1474768A (en) * 1973-05-26 1977-05-25 Kloeckner Werke Ag Process and apparatus for smelting iron
DE2843303C2 (de) * 1978-10-04 1982-12-16 Korf-Stahl Ag, 7570 Baden-Baden Verfahren und Anlage zur Erzeugung von flüssigem Roheisen und Reduktionsgas in einem Einschmelzvergaser
SE429898B (sv) * 1980-01-16 1983-10-03 Stora Kopparbergs Bergslags Ab Sett att forhindra pakladdning vid reduktion i flytbedd av finfordelat metalloxidhaltigt material
AT378970B (de) * 1982-12-21 1985-10-25 Voest Alpine Ag Verfahren und vorrichtung zur herstellung von flùssigem roheisen oder stahlvorprodukten
DE3607776A1 (de) * 1986-03-08 1987-09-17 Kloeckner Cra Tech Verfahren zur herstellung von eisen
DE3607775A1 (de) * 1986-03-08 1987-09-17 Kloeckner Cra Tech Verfahren zur schmelzreduktion von eisenerz

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