NO143398B

NO143398B - DEVICE FOR COMPRESSION OF MOISTURAL WASTE

Info

Publication number: NO143398B
Application number: NO751392A
Authority: NO
Inventors: Carl Wallander
Original assignee: Carl Wallander
Priority date: 1974-04-25
Filing date: 1975-04-18
Publication date: 1980-10-27
Also published as: BE828223A; DK145656B; SE7405548L; NO751392L; ATA320775A; CH582571A5; NO143398C; GB1477418A; FR2268631B1; SE383315B; FR2268631A1; DK145656C; AT348869B; DE2518494A1; NL7504796A; DK168375A

Description

Fremgangsmåte for kontinuerlig fremstilling av karburert jern. Process for continuous production of carburized iron.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for kontinuerlig fremstilling av karburert jern ved reduksjon av jernmalmer eller jernoksyder ved hjelp av reduksjonsgasser som f.eks. kan fremstilles ved cracking, eller delvis oksydasjon av methan, brukt for eksempel i form av naturgass. The present invention relates to a method for the continuous production of carburized iron by reducing iron ores or iron oxides using reducing gases such as e.g. can be produced by cracking, or partial oxidation of methane, used for example in the form of natural gas.

Fremgangsmåten gjør det mulig direkte The procedure makes it possible directly

å fremstille karburert jern, dvs. en kullholdig jernsmelte eller stål under meget økonomiske betingelser og særlig med et lite forbruk av reduksjonsgass, en høy produksjon pr. volum-enhet av anlegget, et særlig lite forbruk av utenfra tilført varme, og uten å møte vanske-ligheter eller ulemper forbundet med transpor-ten av malmen eller ved overføring av store varmemengder, ved høye temperaturer, gjennom slaggskiktene eller gjennom veggene. to produce carburized iron, i.e. a coal-containing iron melt or steel under very economical conditions and especially with a small consumption of reducing gas, a high production per volume unit of the plant, a particularly low consumption of externally supplied heat, and without encountering difficulties or disadvantages associated with the transport of the ore or when transferring large amounts of heat, at high temperatures, through the slag layers or through the walls.

Fremgangsmåten for kontinuerlig fremstilling av karburert jern ifølge oppfinnelsen består i at malmen for-reduseres i fast tilstand i en første reaksjonssone ved en lavere temperatur enn sintringstemperaturen for malmen, ved hjelp av reduksjonsgasser som fåes fra en annen reaksjonssone i hvilken malmreduksjonen blir avsluttet i flytende fase ved hjelp av methan som innføres sammen med oksygen i denne andre sone ved et lavere nivå enn overflaten av den flytende fase, idet malmen, som er for-redusert i den første sone, innføres kontinuerlig i fast pulverformet tilstand i den andre reaksjonssone ved et lavere nivå enn overflaten av badet, og karburert jern fjernes kontinuerlig fra denne sone, og det karakteristiske for fremgangsmåten er at mengden av oksygen som innføres i den flytende fase, er mindre enn den mengde som forårsaker en utvikling av en vesentlig mengde av C02 ved badets overflate, og at malmen for-reduseres i den første reduksjonssone til mellom 70 og 98 %, fortrinnsvis til over 90 %. The method for continuous production of carburized iron according to the invention consists in the ore being reduced in a solid state in a first reaction zone at a lower temperature than the sintering temperature for the ore, using reducing gases obtained from another reaction zone in which the ore reduction is completed in liquid phase by means of methane which is introduced together with oxygen into this second zone at a lower level than the surface of the liquid phase, the ore, which has been pre-reduced in the first zone, being continuously introduced in solid powder form into the second reaction zone at a lower level than the surface of the bath, and carburized iron is continuously removed from this zone, and the characteristic of the process is that the amount of oxygen introduced into the liquid phase is less than the amount which causes the evolution of a significant amount of C02 at the surface of the bath , and that the ore is pre-reduced in the first reduction zone to between 70 and 98%, preferably to over 90%.

Med reduksjonsgrad forstår man prosent-mengden av oksygen som fjernes fra malmen ved reduksjonen. Således har f.eks. en Fe203-malm, som er redusert til 80 % en gjennom-snittlig sammensetning svarende til FeO0 3. By degree of reduction is understood the percentage amount of oxygen that is removed from the ore during the reduction. Thus, e.g. an Fe203 ore, which has been reduced to 80% an average composition corresponding to FeO0 3.

Det skal bemerkes at det første reduksjonstrinn kan føres meget langt under for-hold som tillater en kullstoffavsetning på den reduserte malm eller oksydet, og denne kullstoffavsetning har den fordel at den nedsetter tilbøyeligheten til agglomerering av malmpar-tikler og tillater å avslutte reduksjonen i det flytende bad i et endelig trinn. Spesielt skal evnes at når malmens reduksjonsgrad ligger mellom 90 og 98 % ved slutten av det første reduksjonstrinn, kan man unngå enhver inn-føring av methan i det karburerte jernbad. It should be noted that the first reduction step can be carried very far under conditions that allow a carbon deposition on the reduced ore or oxide, and this carbon deposition has the advantage that it reduces the tendency for ore particles to agglomerate and allows the reduction to be terminated in the liquid bath in a final step. In particular, it must be ensured that when the ore's degree of reduction is between 90 and 98% at the end of the first reduction stage, any introduction of methane into the carburized iron bath can be avoided.

Under de betingelser ved hvilke det del-vise reduksjonstrinn i fast tilstand utføres, forblir den delvis reduserte malm eller oksydet i findelt tilstand og kan innføres i det flytende bad ved som bærefluidum å bruke oksygen, eller eventuelt cracket methan som brukes ved fremgangsmåten, selv om også andre innfø-rigsmidler kan brukes, f.eks. blåsing i en inert gasstrøm eller transport ved hjelp av en ende-løs transportskrue. Under the conditions under which the partial reduction step in the solid state is carried out, the partially reduced ore or oxide remains in a finely divided state and can be introduced into the liquid bath by using oxygen as the carrier fluid, or optionally cracked methane used in the process, even though other means of introduction can also be used, e.g. blowing in an inert gas stream or transport using an endless transport screw.

Denne arbeidsmåte som er mulig ved å kombinere to efterfølgende reduksjonstrinn ifølge oppfinnelsen, medfører mange fordeler sammenlignet med de hittil brukte metoder for å smelte den reduserte malm eller oksyd erholdt i form av fine partikler. This method of working, which is possible by combining two subsequent reduction steps according to the invention, entails many advantages compared to the hitherto used methods for melting the reduced ore or oxide obtained in the form of fine particles.

Nærvær av oppløst kullstoff i det karburerte jernbad, sammen med innføringen av forredusert malm under badoverflaten gjør det nemlig mulig å unngå at flytende jernoksyd kommer i berøring med reaksjonsappa-ratets vegger, hvilken berøring hurtig øde-legger veggene på grunn av den korroderende virkning som jernoksydet utøver ved de temperaturer ved hvilke prosessen utføres. Denne nedsettelse av den korroderende virkning på ovnsveggene er mere effektiv enn ved de frem-gangsmåter hvor det reduserte jernoksyd smeltes av en flamme og innføres i flytende tilstand på badoverflaten fordi berøringen mellom det flytende jernoksyd og apparatveg-gene her vanskelig kan unngåes. Videre har fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen den fordel overfor sistnevnte arbeidsmåte at reaksjonshastigheten er større på grunn av at malmen innføres ved et lavere nivå enn badoverflaten, hvorved fordelingen av malmen eller oksydet i badet blir mere ensartet, mens reduksjonen av oksydet som innføres på badoverflaten finner sted ved diffusjon, hvilket sterkt begrenser reaksjonshastigheten. The presence of dissolved carbon in the carburized iron bath, together with the introduction of pre-reduced ore below the bath surface, makes it possible to avoid that liquid iron oxide comes into contact with the walls of the reaction apparatus, which contact quickly destroys the walls due to the corrosive effect of the iron oxide performs at the temperatures at which the process is carried out. This reduction of the corrosive effect on the furnace walls is more effective than with the methods where the reduced iron oxide is melted by a flame and introduced in a liquid state onto the bath surface because the contact between the liquid iron oxide and the apparatus walls can hardly be avoided here. Furthermore, the method according to the invention has the advantage over the latter method that the reaction rate is greater due to the fact that the ore is introduced at a lower level than the bath surface, whereby the distribution of the ore or the oxide in the bath becomes more uniform, while the reduction of the oxide that is introduced on the bath surface takes place at diffusion, which greatly limits the reaction rate.

Ved hjelp av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan man behandle såvel malmer eller mineraler som utelukkende består av jernoksyder i ren tilstand, som malmer som inneholder forurensninger og særlig gangart. I sistnevnte tilfelle er det særlig fordelaktig å tilsette flussmiddel av vanlig type, hvis sure eller alkaliske karakter velges avhengig av slaggsammensetningen, og denne tilsetning kan finne sted før det første trinn, under det første trinn eller selv under innføringen av forredusert malm i det metalliske bad. For-urensningene som ikke reduseres av kullstof-fet i metallbadet samler seg da oppå badoverflaten i form av slagg. With the help of the method according to the invention, it is possible to treat both ores or minerals which consist exclusively of iron oxides in a pure state, as well as ores which contain impurities and particular gait. In the latter case, it is particularly advantageous to add flux of the usual type, whose acid or alkaline character is chosen depending on the slag composition, and this addition can take place before the first step, during the first step or even during the introduction of pre-reduced ore into the metallic bath . The impurities that are not reduced by the carbon grease in the metal bath then accumulate on top of the bath surface in the form of slag.

Det første reduksjonstrinn kan utføres The first reduction step can be carried out

en eller flere efterfølgende faser, f.eks. i etl eller flere apparater i hvilke malmen fordelaktig kan sirkulere i motstrøm til de utstrøm mende gasser. one or more subsequent phases, e.g. in one or more devices in which the ore can advantageously circulate in countercurrent to the flowing gases.

Malmens temperatur under det først« The temperature of the ore below that first«

fremgangsmåtetrinn holdes slik at man unn går en merkbar sintring av malmen men son gir en tilfredsstillende reduksjonshastighet Hvis man ønsker å utnytte den fordel son oppnåes med kullstoffavsetningen på malmen kan man holde malmen ved en forholdsvi: høy temperatur, f.eks. mellom 500° og 700 °( enten under hele det første trinn eller bare den annen del av trinnet. process steps are kept so that a noticeable sintering of the ore is avoided, but son gives a satisfactory reduction rate. If you want to utilize the advantage son achieved with the carbon deposition on the ore, you can keep the ore at a relatively high temperature, e.g. between 500° and 700° (either during the entire first step or only the second part of the step.

Oksygen f.eks. i form av luft, samt even tuelt cracket methan, f.eks. i form av cracke Oxygen e.g. in the form of air, as well as possibly cracked methane, e.g. in the form of crack

naturgass, innføres i det karburerte jernbad sammen med den forreduserte malm ved et nivå som er lavere enn badets overflate, så at gassene og de faste stoffer kan fordeles på ensartet måte i det indre av badet. natural gas, is introduced into the carburized iron bath together with the pre-reduced ore at a level which is lower than the surface of the bath, so that the gases and the solids can be distributed uniformly in the interior of the bath.

Temperaturen av det karburerte jern velges høyere enn dets størkingstemperatur, som er avhengig av kullstoffinnholdet av badet. The temperature of the carburized iron is chosen higher than its solidification temperature, which depends on the carbon content of the bath.

I praksis arbeider man ved en høyere temperatur enn denne minimumstemperatur, slik at man unngår en tilfeldig endring av badsammensetningen, og på den annen side får man herved et godt flytende bad. In practice, you work at a higher temperature than this minimum temperature, so that you avoid a random change in the composition of the bath, and on the other hand, you get a good flowing bath.

Når man således med en passende slagg bruker en blanding hvis kullstoffinnhold ligger nær eutektikum (4'% kullstoff), kan man arbeide ved en forholdsvis lav temperatur, f.eks. på 1200—1300° C under bibehold av en høy reduksjonshastighet. When, with a suitable slag, you use a mixture whose carbon content is close to the eutectic (4'% carbon), you can work at a relatively low temperature, e.g. of 1200-1300° C while maintaining a high reduction rate.

Det karburerte jern kan fjernes kontinuerlig, f.eks. fra et sted hvor det ikke river med partiklene av den delvis reduserte malm og slaggpartikler hvis man bruker slagg. Det er derfor fordelaktig å anordne tømningsåpnin-gen for disse produkter og innføringsåpnin-gene for den forreduserte malm og for gassene i størst mulig avstand fra hverandre. The carburized iron can be removed continuously, e.g. from a place where it does not tear with the particles of the partially reduced ore and slag particles if slag is used. It is therefore advantageous to arrange the emptying opening for these products and the introduction openings for the pre-reduced ore and for the gases at the greatest possible distance from each other.

Mengden av oksygenet og eventuelt av reduksjonsgassen velges således at den er til-strekkelig til å bevirke samtidig en sluttelig reduksjon av malmen, dets karburering og for å holde temperaturen av det karburerte jernbad ved den opprinnelige høyde, fortrinnsvis The quantity of the oxygen and possibly of the reducing gas is chosen so that it is sufficient to effect at the same time a final reduction of the ore, its carburization and to keep the temperature of the carburized iron bath at the original height, preferably

. uten noen tilleggsvarmelevering. For å oppnå dette er det nødvendig at gassene som forlater . without any additional heat supply. To achieve this, it is necessary that the gases that leave

badoverflaten bare består av CO og H2. Dette resultat oppnåes lett i henhold til oppfinnelsen uten at det er nødvendig å bruke meget the bath surface only consists of CO and H2. This result is easily achieved according to the invention without it being necessary to use a lot

■ store gassmengder, og det er den grunn at malmen først blev utsatt for en forreduksjon av 70 til 98 %. ■ large quantities of gas, which is why the ore was first subjected to a preliminary reduction of 70 to 98%.

Muligheten av på denne måte å oppnå direkte kullstoffholdig smeltet jern eller stål i uten tilførsel av ekstra varme utgjør en ve-: sentlig fordel fordi apparaturproblemet foren-- kles i en vesentlig grad, og fordi man ved å - unngå enhver varmeoverføring kan eliminere de tilsvarende energitap. Det er dessuten og-så mulig å modifisere det smeltede jern eller stål ved innføring av forskjellige kjente tilset-l ningsmidler, således at man f.eks. kan fremstille spesialstål. The possibility of obtaining in this way direct carbonaceous molten iron or steel without the addition of additional heat constitutes a significant advantage because the apparatus problem is simplified to a significant extent, and because by avoiding any heat transfer, the corresponding energy loss. It is also possible to modify the molten iron or steel by introducing various known additives, so that e.g. can produce special steel.

Foreliggende oppfinnelse unngår bruken av en opphetning ved gassforbrenning over s badet, hvilket ville forurense de gasser som slipper ut av badet og gjøre dem uskikket for i riktig forreduksjon av malmen. The present invention avoids the use of heating by gas combustion above the bath, which would contaminate the gases that escape from the bath and make them unsuitable for proper pre-reduction of the ore.

Under det første reduksjonstrinn er det vanligvis overflødig å tilføre varme, i det t minste når malmen på forhånd er brakt til en temperatur som er lik eller høyere enn temperaturen ved hvilken dette første reduksjonstrinn finner sted. During the first reduction step it is usually superfluous to add heat, at least when the ore has previously been brought to a temperature equal to or higher than the temperature at which this first reduction step takes place.

Det er vanligvis fordelaktig å forvarme de forskjellige gasser og faste stoffer som brukes ved fremgangsmåten og å gjenvinne varmeenergien i de forskjellige produkter som forlater reduksjonsenheten ved hjelp av varmevekslere. It is usually advantageous to preheat the various gases and solids used in the process and to recover the heat energy in the various products leaving the reduction unit by means of heat exchangers.

Da gassene som forlater reduksjonsappa-ratet i hvilket det første reduksjonstrinn finner sted, på grunn av reduksjonslikevekten ikke er fullstendig oksydert, kan det være fordelaktig å fjerne på kjent måte kulldioksyd og vanndamp fra gassene og derpå resir-kulere gassene til det samme reaksjonsap-parat. As the gases leaving the reduction apparatus in which the first reduction step takes place are not completely oxidized due to the reduction equilibrium, it may be advantageous to remove carbon dioxide and water vapor from the gases in a known manner and then recirculate the gases to the same reaction apparatus .

De følgende eksempler, som ikke på noen måte begrenser oppfinnelsen, illustrerer hvor-dan oppfinnelsen gjennomføres. Det vil for-ståes at i eksemplene er alle bevegelser av de faste stoffer og gasser kontinuerlige, alle mengder av de angitte stoffer svarer til en produksjon av ett tonn karburert jern pr. tids-enhet og gassmengdene svarer til normale temperatur- og trykkbetingelser (en temperatur på ca. 20 °C og atmosfæretrykk på 760 mm kvikksølv). The following examples, which do not limit the invention in any way, illustrate how the invention is carried out. It will be understood that in the examples all movements of the solid substances and gases are continuous, all amounts of the indicated substances correspond to a production of one tonne of carburized iron per time unit and the gas quantities correspond to normal temperature and pressure conditions (a temperature of approx. 20 °C and atmospheric pressure of 760 mm of mercury).

Eksemplene er videre vist på fig. 1 og 2. Fig. 1 viser en reduksjonsprosess hvor det første trinn bare består av en enkel reduk-sjonsfase og hvor de i denne fase dannete delvis oksyderte gasser forbrennes for å levere varme til de anvendte varmevekslere. Fig. 2 viser en reduksjonsprosess hvor det første trinn består av to reduksjonsfaser og hvor de fra de to faser resulterende delvis oksyderte gasser resirkuleres. The examples are further shown in fig. 1 and 2. Fig. 1 shows a reduction process where the first stage only consists of a simple reduction phase and where the partially oxidized gases formed in this phase are burned to supply heat to the heat exchangers used. Fig. 2 shows a reduction process where the first stage consists of two reduction phases and where the partially oxidized gases resulting from the two phases are recycled.

Eksempel 1. Example 1.

Ved hjelp av ledningen 2 innføres i reaktoren 1 (fig. 1) 1,4 tonn pulverisert jernoksyd svarende omtrent til formelen Fe203, som på forhånd er brakt til en temperatur på 700° C. Gjennom ledningen 3 innføres i motsatt ret-ning 1 885 m3 reduksjonsgasser bestående i det vesentlige av hydrogen og kulloksyd, som på forhånd er brakt til en temperatur på 650 °C i en varmeveksler 4. Den til omtrent 80 % reduserte malm føres gjennom ledningen By means of line 2, 1.4 tonnes of powdered iron oxide corresponding approximately to the formula Fe203, which has previously been brought to a temperature of 700° C, is introduced into reactor 1 (fig. 1). Through line 3, 1,885 are introduced in the opposite direction m3 of reducing gases consisting essentially of hydrogen and carbon monoxide, which have previously been brought to a temperature of 650 °C in a heat exchanger 4. The ore reduced to approximately 80% is passed through the line

5 inn i ovnen 6 hvor den blir drevet inn i det smeltede jern ved hjelp av en strøm av naturgass som på forhånd er cracket i ovnen 12 og tilføres gjennom ledningen 11, med en temperatur på ca. 1000° C. Mengden av den kolde naturgass som innføres i ovnen 12 gjennom ledningen 13 utgjør 917 m3. Samtidig innføres i ovnen 6 gjennom ledningen 9 419 m3 oksygen brakt til en temperatur på 1000 °C i varmeveksleren 8 og tilført denne gjennom ledningen 10. Smeltet jern fjernes periodisk eller kontinuerlig gjennom tappeåpningen 14. Gassene som unnviker fra jernsmelten føres ut gjennom ledningen 15 med en temperatur på ca. 1500°C, de består av omtrent 1 835 m-3 hydrogen og 880 ms kulloksyd og føres tildels (1 885 m3) til varmeveksleren 4 og tildels (830 m3) til ledningen 16. Sistnevnte gasser brukes for opphetning av ovnen 12, varmeveksleren 8 og malmen 2. Gassene som unnviker fra reaktoren 1 gjennom ledningen 17 har et stort innhold av brennbare gasser og kan forbrennes for å gi varme, enten uten noen rensning, eller efter at kulldioksydgassen (18a) og vanndampen (18b) som de inneholder, er fjernet i enheten 18. De blir derfor gjennom ledningen 19 ført til forskjellige utvekslere. 5 into the furnace 6 where it is driven into the molten iron by means of a stream of natural gas which has been previously cracked in the furnace 12 and supplied through the line 11, with a temperature of approx. 1000° C. The amount of cold natural gas introduced into the furnace 12 through the line 13 is 917 m3. At the same time, 419 m3 of oxygen brought to a temperature of 1000 °C is introduced into the furnace 6 through the line 9 in the heat exchanger 8 and supplied to it through the line 10. Molten iron is removed periodically or continuously through the tap opening 14. The gases escaping from the molten iron are led out through the line 15 with a temperature of approx. 1500°C, they consist of approximately 1,835 m-3 of hydrogen and 880 ms of carbon monoxide and are led partly (1,885 m3) to the heat exchanger 4 and partly (830 m3) to the line 16. The latter gases are used for heating the furnace 12, the heat exchanger 8 and the ore 2. The gases that escape from the reactor 1 through the line 17 have a large content of combustible gases and can be burned to provide heat, either without any purification, or after the carbon dioxide gas (18a) and the water vapor (18b) they contain are removed in unit 18. They are therefore led through line 19 to various exchangers.

I varmeveksleren 4 som omfatter en kjø-lekrets 20—21, gjenvinnes den følbare varme av reduksjonsgasser som er avkjølt fra 1500 til ca. 650 °C. I motsetning dertil, blir ovnen 12 og varmeveksleren 8 opphetet på en side ved hjelp av de respektive kretser 24—25 og på den annen side av kretser 22—23. In the heat exchanger 4, which comprises a cooling circuit 20-21, the sensible heat of reduction gases which have been cooled from 1500 to approx. 650 °C. In contrast, the furnace 12 and the heat exchanger 8 are heated on one side by means of the respective circuits 24-25 and on the other side by circuits 22-23.

Eksempel 2. Example 2.

Man bruker den på fig. 2 viste ovn 26 som omfatter to atskilte reduksjonssoner 27 og 28 og man innfører i sonen 27, gjennom ledningen 29, 1,4 tonn pulverisert jernoksyd, svarende omtrent til formelen Fe203, som på forhånd er brakt til en temperatur på 700 °C. Ved den motsatte ende av sonen 27 inn-føres gjennom ledningene 30, 31 og 32 reduksjonsgasser bestående i hovedsaken av hydrogen og kulloksyd med en temperatur på ca. It is used in fig. 2 showed a furnace 26 which comprises two separate reduction zones 27 and 28 and 1.4 tonnes of powdered iron oxide, corresponding approximately to the formula Fe2O3, which has previously been brought to a temperature of 700 °C, is introduced into the zone 27, through the line 29. At the opposite end of zone 27, reducing gases consisting mainly of hydrogen and carbon monoxide with a temperature of approx.

650 °C. Den til omtrent 88 % reduserte malm 650 °C. It to about 88% reduced ore

passerer som pilen 33 viser til sonen 28 i ovnen 26 hvor den møter en strøm av kulloksyd og hydrogen innført gjennom ledningen 34. I denne sone blir kullstoff avsatt på malmen uten at malmens reduksjonsgrad endres merkbart. Malmen passerer derefter gjennom passes as the arrow 33 points to the zone 28 in the furnace 26 where it meets a stream of carbon monoxide and hydrogen introduced through the line 34. In this zone carbon is deposited on the ore without the ore's degree of reduction changing noticeably. The ore then passes through

ledningen 35 inn i ovnen 36 hvor den drives eller slynges inn i jernsmelten av en strøm av på forhånd i ovnen 42 cracket methan, som tilføres gjennom ledningen 41 med en temperatur på ca. 1000 °C. Mengden av det kolde methan som tilføres ovnen 42 gjennom ledningen 43 utgjør 585 ms. Samtidig innføres i ovnen 36, gjennom ledningen 39, 281 m3 oksygen brakt til 1000 °C i en varmeveksler 38. Oksygenet tilføres varmeveksleren gjennom ledningen 40. the line 35 into the furnace 36 where it is driven or flung into the iron melt by a stream of previously cracked methane in the furnace 42, which is supplied through the line 41 at a temperature of approx. 1000 °C. The quantity of the cold methane which is supplied to the furnace 42 through the line 43 amounts to 585 ms. At the same time, 281 m3 of oxygen brought to 1000 °C in a heat exchanger 38 is introduced into the furnace 36, through the line 39. The oxygen is supplied to the heat exchanger through the line 40.

Smeltet jern fjernes periodisk eller kontinuerlig gjennom tappeåpningen 44. Gassene som slipper ut av jernsmelten gjennom ledningen 45 med en temperatur av omtrent 1500°C og består av ca. 628 m? kulloksyd og 1170 m3 hydrogen passerer varmeveksleren 46 hvorfra de kommer ut ved en temperatur på ca. 650°C. En del av gassen (580 m3) føres gjennom ledningen 30 og en annen del (1218 m3) gjennom ledningen 34. Molten iron is removed periodically or continuously through the tapping opening 44. The gases that escape from the molten iron through the line 45 with a temperature of approximately 1500°C and consist of approx. 628 m? carbon monoxide and 1170 m3 of hydrogen pass through the heat exchanger 46, from which they exit at a temperature of approx. 650°C. Part of the gas (580 m3) is led through line 30 and another part (1218 m3) through line 34.

Gassene fra sonen 28 i forreduksjonsov-nen føres inn i sonen 27 i den samme ovn gjennom ledningen 32. De gasser som kommer fra sonen 27 føres gjennom ledningen 47 til enheten 48 hvorfra de, efter avkjølning og elimi-nering av kulldioksydgassen (49) og vannet (50) som de inneholder, føres ut gjennom ledningen 51. En del av dem (omtrent 1120 m«) fjernes gjennom ledningen 52 og brennes for å opphete varmevekslere, den annen del (omtrent 677 m3)» passerer gjennom ledningen 53 inn i varmeveksleren 46 hvorfra den kommer ut med en temperatur på ca. 650 °C gjennom ledningen 31. The gases from zone 28 in the pre-reduction furnace are led into zone 27 in the same furnace through line 32. The gases coming from zone 27 are led through line 47 to unit 48 from where, after cooling and elimination of the carbon dioxide gas (49) and the water (50) they contain is led out through line 51. Part of it (about 1120 m«) is removed through line 52 and burned to heat heat exchangers, the other part (about 677 m3)» passes through line 53 into the heat exchanger 46 from which it comes out with a temperature of approx. 650 °C through the line 31.

Ovnen 42 og varmeveksleren 38 blir opphetet på en side ved hjelp av kretser (56) — (57) og på den annen side av kretser (54) — (55). The furnace 42 and the heat exchanger 38 are heated on one side by means of circuits (56) — (57) and on the other side by circuits (54) — (55).

En sammenligning av eksemplene 1 og 2 viser den betydelige besparelse av methan som oppnåes ved hjelp av en samtidig vidt-gående forreduksjon og en forkarburering som efterfølger forreduksjonen. A comparison of examples 1 and 2 shows the significant saving of methane which is achieved by means of a simultaneous extensive pre-reduction and a pre-carburisation which follows the pre-reduction.

Eksempel 3. Example 3.

Man reduserer 1,4 tonn av et mineral identisk med det i eksempel 2 brukte mineral i en ovn (26) omfattende to atskilte reduksjonssoner (27 og 28) holdt henholdsvis ved en temperatur på 650 og 550 °C. 1.4 tonnes of a mineral identical to the mineral used in example 2 is reduced in a furnace (26) comprising two separate reduction zones (27 and 28) held respectively at a temperature of 650 and 550 °C.

Mineralets reduksjonsgrad når 81 % ved utgangen av sonen 27 og 94,5 % ved utgangen av sonen 28. The mineral's degree of reduction reaches 81% at the end of zone 27 and 94.5% at the end of zone 28.

Reduksjonen avsluttes i ovnen 36 ved hjelp av kullstoff avsatt på mineralet i sonene 27 og 28. The reduction is finished in furnace 36 with the help of carbon deposited on the mineral in zones 27 and 28.

Det blir da overflødig å innføre methan cracket i ovnen 36. Det innføres bare 151 m' >' oksygen ved en temperatur på 1000 "C. It then becomes redundant to introduce cracked methane into furnace 36. Only 151 m' >' of oxygen is introduced at a temperature of 1000 "C.

Gassene som slipper ut av ovnen 36 består da vesentlig av kulloksyd. De ledes inn i sonen 28 sammen med 1946 m<:>> reduksjonsgasser hvis opprinnelse fremgår av følgende. The gases that escape from the furnace 36 then essentially consist of carbon monoxide. They are led into zone 28 together with 1946 m<:>> reducing gases, the origin of which can be seen from the following.

Sonen 27 mates på uavhengig måte ved The zone 27 is fed independently by

hjelp av 1914 ms reduksjonsgasser hvis opprinnelse fremgår av det følgende. with the help of 1914 ms reducing gases, the origin of which appears from the following.

En del av de gasser som føres ut fra sonene 27 og 28 tjener til å forvarme mineralet, mens resten på kjent måte behandles for å fjerne vann og kulldioksyd. Man gjenvinner således 2840 m3 reduksjonsgasser som i hovedsaken består av kulloksyd og hydrogen. Part of the gases which are carried out from zones 27 and 28 serve to preheat the mineral, while the rest is treated in a known manner to remove water and carbon dioxide. Thus, 2,840 m3 of reducing gases are recovered, which mainly consist of carbon monoxide and hydrogen.

Disse gasser blir så ledet til sonene 27 og 28 samtidig med ferske gasser dannet ved delvis forbrenning av 341 m3 naturgass ved hjelp av 175 m3 oksygen. Man leverer således til sonene 27 og 28, 1914, henholdsvis 1946 m3 reduksjonsgasser med en temperatur på 650 °C som nevnt ovenfor. These gases are then led to zones 27 and 28 at the same time as fresh gases formed by partial combustion of 341 m3 of natural gas with the help of 175 m3 of oxygen. One thus delivers to zones 27 and 28, 1914, respectively 1946 m3 of reducing gases with a temperature of 650 °C as mentioned above.

Forvarmning av reduksjonsgasser skjer ved forbrenning av 50 m3 naturgass i varme-vekslerne. Preheating of reducing gases takes place by burning 50 m3 of natural gas in the heat exchangers.

Claims

Process for the continuous production of carburized iron by reduction of iron ores, where the ore is reduced in a solid state in a first reaction zone at a lower temperature than the sintering temperature of the ore, by means of reducing gases obtained from another reaction zone in which the ore reduction is finished in liquid phase by by means of methane which is introduced together with oxygen into this second zone at a lower level than the surface of the liquid phase, the ore, which has been pre-reduced in the first zone, being continuously introduced in solid powder form into the second reaction zone at a lower level than the surface of the bath, and carburized iron is continuously removed from this zone, characterized in that the amount of oxygen, which is introduced into the liquid phase, is less than the amount which causes the evolution of a significant amount of CO„ at the surface of the bath, and that the ore is reduced in the first reduction zone to between 70 and 98%, preferably to over 90%. Cited publications:

Norwegian Patent No. 73,022, 104,574. Swedish Patent No. 80,997, 120,004. U.S. Patent No. 1,796,871, 2,560,470, 2,923,615.