NO152228B

NO152228B - PREVENTION AND DEVICE FOR AA TO PREVENT DEVICES COVER AND DEFINE A RADIATION PERSONALITY

Info

Publication number: NO152228B
Application number: NO824095A
Authority: NO
Inventors: Jostein Myrberg
Original assignee: Ticon Plast A S
Priority date: 1982-12-06
Filing date: 1982-12-06
Publication date: 1985-05-13
Also published as: NO152228C; NO824095L

Description

Fremgangsmåte og anordning for fremstilling av flytende jernmetall Process and device for the production of liquid iron metal

av regulert sammensetning. of regulated composition.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og en anordning for kontinuerlig fremstilling av flytende jern, støpejern og andre jernholdige metaller direkte fra malm eller slagg. The present invention relates to a method and a device for the continuous production of liquid iron, cast iron and other ferrous metals directly from ore or slag.

Kjente fremgangsmåter for bearbeidelse av jernmalm for å få j ernlegeringer med nøyaktig regulert sammensetning innbefatter vanligvis to adskilte prosesser. Den første av disse utgjøres av en reduksjon ved hvilken der fåes jern inneholdende ikke ønskelige forurensninger, mens den annen prosess utgjøres av en ferskning, ved hvilken det urene j ern befries for de ikke ønskelige forurensninger, og legeringskomponenter innføres for å få et produkt av ønsket sammensetning. Known methods of processing iron ore to obtain iron alloys of precisely controlled composition usually involve two separate processes. The first of these consists of a reduction whereby iron containing undesirable impurities is obtained, while the second process consists of a freshening, whereby the impure iron is freed of the undesirable impurities, and alloying components are introduced to obtain a product of the desired composition.

Ved reduksjon fåes i alminnelighet som produkt rujern i smeltet form ved reduksjon i mas-ovn eller elektrisk ovn, eller jernsvamp, som fremstilles i fast form ved direkte reduksjon. Rujernet inneholder vanligvis carbon, silicium, In reduction, pig iron is generally obtained as a product in molten form by reduction in a blast furnace or electric furnace, or sponge iron, which is produced in solid form by direct reduction. The pig iron usually contains carbon, silicon,

mangan, fosfor og svovel, mens jernsvampen vanligvis inneholder rester av jernoxyd og gangart som forurensninger, som må fjernes til et ønsket nivå ved den etterfølgende ferskning. manganese, phosphorus and sulphur, while the iron sponge usually contains residues of iron oxide and gangue as pollutants, which must be removed to a desired level during the subsequent freshening.

De kj ente ferskningsprosesser omfatter mar-tin-prosessen, forskjellige konverterprosesser, roterovnsprosesser og lysbueovnsprosesser for fremstilling av stål, kupolovnsprosessen for fremstilling av støpejern og prosesser utført i induk-sjonsovner, direkte og indirekte lysbueovner, for fremstilling av forskjellige jernlegeringer. Disse jrosesser gj ennomføres vanligvis chargevis, hvorved beskikningen foruten rujern og jernsvamp består av jernskrap, stål og andre jernlegeringer. The known refining processes include the Martin process, various converter processes, rotary kiln processes and arc furnace processes for the production of steel, the cupola furnace process for the production of cast iron and processes carried out in induction furnaces, direct and indirect arc furnaces, for the production of various iron alloys. These jrosesses are usually carried out in batches, whereby the coating consists of iron scrap, steel and other iron alloys in addition to pig iron and sponge iron.

Et hovedmål ved foreliggende oppfinnelse er A main aim of the present invention is

å skaffe en ny fremgangsmåte ved fremstilling av flytende jernmetaller direkte fra jernmalm og malmkonsentrater, ved hvilken reduksjons-, smeltnings- og ferskningstrinnene er kombinert to provide a new process for the production of liquid ferrous metals directly from iron ore and ore concentrates, in which the reduction, smelting and refining steps are combined

til efter hverandre følgende kontinuerlige operasjoner. to successive continuous operations.

Oppfinnelsen tar også sikte på å frembringe langstrakte kontinuerlige reaksjonssoner hvori forskjellige fremgangsmåtetrinn kan opptre samtidig, hvilke soner strekker seg uten avbry-telse fra beskikningen av jernoxyd og reduksjonsmiddel til tapping av det smeltede produkt, hvorved de forskjellige fremgangsmåtetrinn er skilt fra hverandre rumlig, men inntrer samtidig. The invention also aims to produce elongated continuous reaction zones in which different process steps can occur simultaneously, which zones extend without interruption from the coating of iron oxide and reducing agent to the tapping of the molten product, whereby the different process steps are separated spatially, but enter simultaneous.

Ved fremgangsmåten reguleres varme gass-atmosfærer i reaksjosssonene for å forhindre gjenoxydasjon av metallisk jern til jernoxyd, og derved minske erosjonen av jemoxydene på den ildfaste foring, øke produktutbyttet og lette re-guleringen av produktsammensetningen. In the method, hot gas atmospheres are regulated in the reaction zones to prevent the re-oxidation of metallic iron to iron oxide, thereby reducing the erosion of the iron oxides on the refractory lining, increasing the product yield and facilitating the regulation of the product composition.

Ved foreliggende oppfinnelse er det mulig å utnytte mange forskjellige slags brensel og re-duksjonsmidler i form av forskjellig slags kull og koks, naturgass og syntetisk gass samt bren-seloljer, og der fåes en nesten fullstendig forbrenning av ovnsgassene hvorved tapet med avgassen av varme 1 form av uforbrent brensel, f. eks. uforbrent carbonoxyd, minskes. With the present invention, it is possible to utilize many different types of fuel and reducing agents in the form of different types of coal and coke, natural gas and synthetic gas as well as fuel oils, and there is an almost complete combustion of the furnace gases whereby the loss with the exhaust gas of heat 1 form of unburnt fuel, e.g. unburned carbon dioxide, is reduced.

For å oppnå det nye resultat å fremstille jern og stål direkte og kontinuerlig fra malm-konsentrat, anvendes ved foreliggende fremgangsmåte en rekke i og for seg kjente fremgangsmåtetrinn, sammen med nye trekk, kombinert på en ny måte slik at man får fremstilt jern og stål kontinuerlig og direkte fra malm-konsentrat på en enkel og hurtig måte i et enkelt anlegg. Dette har ikke tidligere vært oppnådd ved en slik praktisk og økonomisk prosess. In order to achieve the new result of producing iron and steel directly and continuously from ore concentrate, the present method uses a number of process steps known in and of themselves, together with new features, combined in a new way so that iron and steel are produced continuously and directly from ore concentrate in a simple and fast way in a single plant. This has not previously been achieved by such a practical and economical process.

Ved foreliggende fremgangsmåte fremstilles flytende jernmetall av regulert sammensetning ved kombinasjonen av følgende i og for seg kjente trinn: (a) at der i en reduksjonssone for reaksjon mellom gass og fast fase innføres jernoxydholdige pellets og fast reduksjonsmiddel, samt eventuelt flussmiddel og legeringskomponenter, idet stør-relsen av de jernoxydholdige pellets og av det faste reduksjonsmiddel som innmates, avpasses slik at reduksjonsmidlet efter å ha passert reduksjonen har en mindre partikkelstørrelse enn pelle tene. (b) at beskikningsblandingen kontinuerlig mates frem gjennom reduksjonssonen ved høy temperatur inntil minst 75 pst. av jernet i pelletene er redusert til metallisk tilstand, (c) at finkornig materiale innbefattende den uforbrukte del av det faste reduksjonsmiddel og eventuelle finkornige pelletsfragmenter dannet ved ødeleggelse av pellets, skilles fra beskikningen og fjernes fra reduksjonssonen, (d) at den gjenværende grovkornige beskikningsblanding innbefattende pellets, kontinuerlig føres til og gjennom en smeltesone for reaksjon mellom gass, fast fase og smelte og at temperaturen i denne sone økes inntil den grovkornige beskikningsblanding smeltes til flytende tilstand, slik at der dannes to væskefaser bestående av slagg og metall i intim kontakt, (e) at disse væskefaser kontinuerlig innføres i en sone for reaksjon mellom gass og smelte, (f) at reaksjonene mellom gass og smelte fort-settes kontinuerlig idet sonen for reaksjonen mellom gass og smelte oppvarmes inntil flytende jernmetall med ønsket sammensetning og temperatur er erholdt, og at (g) det smeltede jernmetall og slaggen mates ut fra sonen for reaksjon mellom gass og smelte, og at (h) varme tilføres direkte til hver enkelt av sonene for reaksjon mellom gass og smelte, mellom gass, faststoff og smelte, og mellom gass og faststoff efter behov for å opprettholde de ønskede reaksjosstemperaturer i disse soner. Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfin-neles innbefatter reduksjon i fast fase med gass, i en egen sone, av kuler inneholdende jernoxyd i en oppvarmet blanding med overskudd av fast reduksjonsmiddel (carbonholdig materiale) efterfulgt av fjernelse av overskuddsreduksjons-middel efter fullføring av reduksjonen i ønsket grad under bibeholdelse av kulene i prosessen ved høy temperatur i regulert atmosfære, smel-ting av de gjenværende kuler i en sone for reaksjon mellom gass, fast fase og smelte under dannelse av to flytende faser av metall og slagg, og raffinering av metallet i sonen for reaksjon mellom gass og smelte før tapning og støpning. Det viktige trinn å fjerne overskuddsreduksjons-middel lettes ved at beskikningsmaterialenes dimensjoner velges slik, at (a) kulene ikke er mindre enn en valgt minimumstørrelse, vanligvis ca. 5 mm og (b) reduksjonsmaterialet ikke er større enn en maksimalstørrelse valgt for å sikre dets nesten fullstendige fjernelse ved fra-skillelse efter størrelse fra sonen for reaksjonen mellom gass og fast fase efter størrelse fra sonen for reaksjonen mellom gass og fast fase i et mellomstadium av fremgangsmåten. Foruten reduksjonsmidlet må man i alminnelighet innføre et svovelopptagende materiale for å hindre for-urensning av kulene med svovel i sonen for reaksjon mellom gass og fast fase, hvorved dette materiale også er under en valgt maksimalstør-relse for å kunne fjernes sammen med reduksjonsmidlet. Prosessen byr på muligheten for nøyaktig kontroll av produktets sammensetning innen et vidt område, og denne kontroll får man hovedsakelig ved å (a) bevirke en konsekvent høy grad av metal-lisering av kulene i sonen for reaksjonen mellom fast fase og gass, og (b) innføre avpassede mengder flussmiddel og legeringskomponenter i prosessen, som smeltes sammen med kulene og således tar del i og regulerer reaksjonene mellom slagg og metall i sonen for reaksjonen mellom gass og smelte. In the present method, liquid iron metal of regulated composition is produced by the combination of the following steps known in and of themselves: (a) that in a reduction zone for reaction between gas and solid phase, pellets containing iron oxide and solid reducing agent are introduced, as well as possibly fluxing agent and alloying components, as -the separation of the iron oxide-containing pellets and of the solid reducing agent that is fed in is adjusted so that the reducing agent, after undergoing the reduction, has a smaller particle size than the pellets. (b) that the coating mixture is continuously fed through the reduction zone at high temperature until at least 75 per cent of the iron in the pellets has been reduced to a metallic state, (c) that fine-grained material including the unused portion of the solid reducing agent and any fine-grained pellet fragments formed by destruction of pellets, are separated from the coating and removed from the reduction zone, (d) that the remaining coarse-grained coating mixture including pellets is continuously fed to and through a melting zone for reaction between gas, solid phase and melt and that the temperature in this zone is increased until the coarse-grained coating mixture is melted to liquid state, so that two liquid phases consisting of slag and metal are formed in intimate contact, (e) that these liquid phases are continuously introduced into a zone for reaction between gas and melt, (f) that the reactions between gas and melt continue continuously as the zone of the reaction between gas and melt is heated until liquid iron metal with the desired composition and temperature is obtained, and that (g) the molten iron metal and slag are fed out from the zone for reaction between gas and melt, and that (h) heat is supplied directly to each of the zones for reaction between gas and melt, between gas, solid and melt, and between gas and solid as needed to maintain the desired reaction temperatures in these zones. The method according to the present invention includes reduction in the solid phase with gas, in a separate zone, of spheres containing iron oxide in a heated mixture with excess solid reducing agent (carbonaceous material) followed by removal of excess reducing agent after completion of the reduction to the desired degree while retaining the balls in the process at high temperature in a controlled atmosphere, melting the remaining balls in a zone for reaction between gas, solid phase and melt to form two liquid phases of metal and slag, and refining the metal in the zone for reaction between gas and melt before tapping and casting. The important step of removing excess reducing agent is facilitated by choosing the dimensions of the coating materials so that (a) the balls are not smaller than a selected minimum size, usually approx. 5 mm and (b) the reducing material is not larger than a maximum size selected to ensure its almost complete removal by size separation from the gas-solid reaction zone by size from the gas-solid reaction zone at an intermediate stage of the procedure. In addition to the reducing agent, a sulfur-absorbing material must generally be introduced to prevent contamination of the balls with sulfur in the zone for reaction between gas and solid phase, whereby this material is also below a selected maximum size to be removed together with the reducing agent. The process offers the possibility of precise control of the composition of the product within a wide range, and this control is obtained mainly by (a) causing a consistently high degree of metallization of the spheres in the zone of the reaction between solid phase and gas, and (b) ) introduce appropriate amounts of flux and alloy components into the process, which are fused together with the balls and thus take part in and regulate the reactions between slag and metal in the zone for the reaction between gas and melt.

Sonene er fortrinnsvis langstrakte, og be-skikningsmaterialene føres frem kontinuerlig og suksessivt gjennom sonene under kontinuerlig tumling og omblanding. The zones are preferably elongated, and the coating materials are advanced continuously and successively through the zones under continuous tumbling and mixing.

De ønskede fremgangsmåtetemperaturer opprettholdes fortrinnsvis ved forbrenning av brensel og oxygenholdig gass, som innføres med mellomrom langs sonene, hvorved de varme for-brenningsprodukter beveger seg i motstrøm til beskikningsmaterialenes hovedbevegelse. The desired process temperatures are preferably maintained by burning fuel and oxygen-containing gas, which are introduced at intervals along the zones, whereby the hot combustion products move in countercurrent to the main movement of the coating materials.

Fremgangsmåten gjennomføres også fortrinnsvis i en roterovn hvori det tradisjonelle problem med beskiknisgsmaterialenes mykning, klebning og agglomerering avhjelpes ved at (a) beskikningens kjemiske sammensetning velges slik at bestanddeler med lav mykningstempera-tur unngåes og at spesielt et høyt jernoxydinn-hold og et lavt gangartsinnhold i kulene sikres, (b) meget fine materialer unngåes, og (c) temperaturene i reaksjonssonene reguleres nøyaktig. The process is also preferably carried out in a rotary kiln, in which the traditional problem of softening, sticking and agglomeration of the coating materials is remedied by (a) the chemical composition of the coating is chosen so that components with a low softening temperature are avoided and that, in particular, a high iron oxide content and a low gangue content in the spheres are secured, (b) very fine materials are avoided, and (c) the temperatures in the reaction zones are precisely regulated.

Som det fremgår av det følgende, kan en mengde j ernlegeringer fremstilles ved foreliggende fremgangsmåte, innbefattet forskjellig slags stål, støpejern og spesialleger inger. As can be seen from the following, a number of iron alloys can be produced by the present method, including different types of steel, cast iron and special alloys.

Oppfinnelsen angår også en anordning for utførelse av fremgangsmåten, hvilken anordning er karakterisert ved at den omfatter i kombinasjonen: The invention also relates to a device for carrying out the method, which device is characterized in that it comprises in combination:

de i og for seg kjente trekk, the in and of themselves known features,

en langstrakt, roterende reaktor av ovns-typen med: en sone for reaksjon mellom gass og fast fase an elongated, rotating furnace-type reactor with: a gas-solid phase reaction zone

en sone for reaksjon mellom gass, fast fase' og smelte, og a zone of reaction between gas, solid phase' and melt, and

en sone for reaksjon mellom gass og smelte, anordnet efter hverandre fra beskikningsenden til utmatningsenden av reaktoren, a zone for reaction between gas and melt, arranged one after the other from the coating end to the discharge end of the reactor,

en påmatningsanordning (6) for innføring av faste beskikningsmaterialer ved beskikningsenden av reaktoren, a feeding device (6) for introducing solid coating materials at the coating end of the reactor,

en rekke brennere( 10) for oppvarmning anbrakt med mellomrom langsefter sonen for reaksjon mellom gass og fast fase, a series of burners (10) for heating placed at intervals along the zone for reaction between gas and solid phase,

en brenner (17) anordnet for å føre smelte-varme direkte inn i sonen for reaksjon mellom gass og fast fase, a burner (17) arranged to introduce melting heat directly into the zone for reaction between gas and solid phase,

og de nye trekk: and the new features:

en siktesone (13) som utgjør en del av veggen av reaktoren med sikteåpninger (83) avpasset for å fjeme fint materiale fra sonen for reaksjon mellom gass og fast fase, a screening zone (13) forming part of the wall of the reactor with screening openings (83) adapted to remove fine material from the gas-solid phase reaction zone,

en ringformig dam (18) for å skille og av-stenge sonen for reaksjon mellom gass og fast fase fra sonen for reaksjon mellom gass, fast fase og smelte. an annular dam (18) to separate and shut off the zone for reaction between gas and solid phase from the zone for reaction between gas, solid phase and melt.

en brenner (22) for uavhengig å innføre varme for raffineringen i sonen for reduksjon mellom gass og smelte, a burner (22) to independently introduce heat for the refining in the gas-melt reduction zone,

og en utmatningsåpning (19) for utmatning av flytende jernmetall og slagg fra reaktoren. Apparatet er videre forsynt med påmatnings-anordninger for innføring av fast materiale ved roterovnens påmatningsende og på forskjellige steder langs ovnen, and a discharge opening (19) for discharge of liquid iron metal and slag from the reactor. The apparatus is also equipped with feeding devices for introducing solid material at the feeding end of the rotary kiln and at various places along the kiln,

og brennere for langs ovnen etter behov å for-dele brensel og en oxygenholdig gass for ved forbrenning av brennmateriale å frembringe en tilstrekkelig varmemengde til å smelte det gjenværende, grovkornige materiale under dannelse av smeltet metall og slagg, og for ytterligere å opphete metallet og slaggen inntil metallet har fått den ønskede asmmensetning og temperatur. Anordningen er videre forsynt med tappehull for smeltet metall og slagg samt organer for regulering av slaggtappingen likesom anordninger for tetning av de forskjellige åpninger i ovnen for å forhindre alt for sterk utlekning av gass. and burners to distribute fuel and an oxygen-containing gas along the furnace as needed in order to generate a sufficient amount of heat during the combustion of fuel material to melt the remaining, coarse-grained material while forming molten metal and slag, and to further heat the metal and slag until the metal has reached the desired ash composition and temperature. The device is also provided with tapping holes for molten metal and slag as well as organs for regulating the slag tapping as well as devices for sealing the various openings in the furnace to prevent excessive leakage of gas.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet nærmere under henvisning til tegningene. Fig. 1 er et generelt prosess-skjema som be-lyser prosessen. Fig. 2 viser en roterovn sett fra siden og delvis i snitt, som er egnet for gjennomførelse av foreliggende fremgangsmåte. Fig. 3 er et vertikalsnitt av en egnet brennerkonstruksjon for innførsel av brensel og oxygenholdig gass i ovnen. Fig. 4 er et vertikalsnitt av en alternativ ut-førelsesform av brenneren ifølge fig. 3. Fig. 5 er et vertikalsnitt av en anordning for uttagning av finkornet materiale fra sonen for omsetning mellom gass og fast materiale og en egnet brennerkonstruksjon for regulering av gassens temperatur og sammensetning i nærheten av overgangen mellom ovnens soner for reaksjon mellom gass og fast materiale og reaksjon mellom gass og faste og flytende materialer. Fig. 6 viser et radialsnitt gjennom enden av The invention will be described in more detail below with reference to the drawings. Fig. 1 is a general process diagram that illustrates the process. Fig. 2 shows a rotary kiln seen from the side and partially in section, which is suitable for carrying out the present method. Fig. 3 is a vertical section of a suitable burner structure for introducing fuel and oxygen-containing gas into the furnace. Fig. 4 is a vertical section of an alternative embodiment of the burner according to fig. 3. Fig. 5 is a vertical section of a device for removing fine-grained material from the zone for reaction between gas and solid material and a suitable burner construction for regulating the temperature and composition of the gas near the transition between the zones of the furnace for reaction between gas and solid material and reaction between gas and solid and liquid materials. Fig. 6 shows a radial section through the end of

den i fig. 5 viste anordning. the one in fig. 5 shown device.

Fig. 7 er et vertikalsnitt av ovnens påmatningsende og viser en egnet konstruksjon, for å tilføre brensel og oxygenholdig gass, samt en foretrukken innmatningsanordning for fast materiale i ovnens påmatningsende. Fig. 8 viser et radialsnitt gjennom roterovnen på det sted hvor påmatningsanordningen i fig. 7 munner ut og viser den foretrukne anbringelse av munningen i forhold til ovnens innside. Fig. 9 viser en del av et radialsnitt gjennom roterovnen og en egnet påmatningsanordning for fast beskikningsmateriale ved punkter langs ovnens overflate. Fig. 10 er et aksialsnitt gjennom ovnen, som viser en egnet type av brenner, tetning mot om-givelsene, slaggstanser, og utmatningsanordning i roterovnens utløpsende. Fig. 11 er et radialsnitt gjennom brenneren Fig. 7 is a vertical section of the feed end of the furnace and shows a suitable construction for supplying fuel and oxygen-containing gas, as well as a preferred feeding device for solid material in the feed end of the furnace. Fig. 8 shows a radial section through the rotary kiln at the place where the feeding device in fig. 7 mouths out and shows the preferred placement of the mouth in relation to the inside of the oven. Fig. 9 shows part of a radial section through the rotary kiln and a suitable feeding device for solid coating material at points along the surface of the kiln. Fig. 10 is an axial section through the furnace, showing a suitable type of burner, sealing against the surroundings, slag punches, and discharge device in the discharge end of the rotary furnace. Fig. 11 is a radial section through the burner

ifølge fig. 10 på stedet for slaggstanseren. according to fig. 10 at the site of the slag puncher.

Av fig. 1 fremgår at fremstillingen av kuler med en forutbestemt minimumsstørrelse utgjør et vesentlig trinn ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Forberedning av materialet inneholdende jernoxyd innebærer vanligvis knusning og maling av jernmalm med etterfølgende an-rikning på kjent vis for å øke jernoxydinnholdet og minske innholdet av gangart og andre ikke ønskelige forurensninger. Sligen agglomereres derette til kuler av ønsket størrelse. Visse høy-verdige malmer behøver ikke å anrikes og likeledes kan siktet råmalm anvendes direkte som inngående materiale idet siktet stykkmalm er ekvivalent med kuler inneholdende jernoxyd. Det kuleformige utgangsmateriale ifølge foreliggende fremgangsmåte kan også utgjøres av avfall fra utvinning av et annet metall eller mineral, idet avfallet er anriket og agglomerert for fremstilling av kuler av ønsket størrelse. From fig. 1 shows that the production of spheres with a predetermined minimum size constitutes an essential step in the method according to the invention. Preparation of the material containing iron oxide usually involves crushing and grinding of iron ore with subsequent enrichment in a known manner in order to increase the iron oxide content and reduce the content of gangue and other undesirable contaminants. It is then agglomerated into balls of the desired size. Certain high-grade ores do not need to be enriched and likewise sieved raw ore can be used directly as input material, since sieved lump ore is equivalent to spheres containing iron oxide. The spherical starting material according to the present method can also be made up of waste from the extraction of another metal or mineral, the waste being enriched and agglomerated to produce spheres of the desired size.

For å unngå alt for store slaggvolum i sonen for omsetning mellom gass og smelte og for å minske kulenes tilbøyelighet til å mykne og bli klebrige i sonen for omsetning mellom gass og fast materiale, bør malmen eller sligen før pelletiseringen ha et jerninnhold på minst 65 vektpst. Ved finmaling av malmen er det mulig å oppnå fullstendigere renknusing av det finfordelte jernoxyd fra gangarten og derved høyere jerninnhold i sligen. Ettersom finmalingen også gjør sligen lettere å pelletisere og øker kulenes holdfasthet, males malmen eller sligen vanligvis til en slik kornstørrelse at minst 75 pst. av kor-nene har en minimumsdimensjon under 0,04 mm. To avoid excessively large slag volumes in the gas-melt reaction zone and to reduce the balls' tendency to soften and become sticky in the gas-solid reaction zone, the ore or slag before pelletizing should have an iron content of at least 65 wt. . By finely grinding the ore, it is possible to achieve more complete crushing of the finely divided iron oxide from the gangue and thereby a higher iron content in the slag. As the fine grinding also makes the slag easier to pelletize and increases the holding strength of the balls, the ore or the slag is usually ground to such a grain size that at least 75 per cent of the grains have a minimum dimension of less than 0.04 mm.

Flussmiddel for å regulere slaggens sammensetning i sonen for omsetning mellom gass og smelte kan tilsettes til sligen eller den finkornige malm før pelletiseringen, selv om dette ikke er nødvendig. Finfordelte tilsetninger på dette stadium kan også tjenestegjøre som binde-middel for pelletene for å øke deres holdfasthet og minske risikoen for brekkasje til fine stykker under passasjen gjennom sonen for omsetning mellom gass og fast materiale. Som eksempel på flussmiddel kan nevnes kalksten, dolomitt, ules-ket og lesket kalk og bentonitt. Avpassede mengder legeringskomponenter, som skal inngå i jernsmelten, kan likeledes innføres i pelletene. Som eksempel på slike komponenter kan nevnes mangan, silicium, krom, molybden og nikkel som tilsettes som legeringer, rene metaller, malmer eller sliger i finfordelt form. Flux to regulate the composition of the slag in the gas-melt reaction zone can be added to the slag or the fine-grained ore before pelletization, although this is not necessary. Finely distributed additives at this stage can also serve as a binding agent for the pellets to increase their holding strength and reduce the risk of breakage into fine pieces during the passage through the zone for turnover between gas and solid material. Examples of fluxes include limestone, dolomite, unslaked and slaked lime and bentonite. Appropriate amounts of alloy components, which are to be included in the iron melt, can also be introduced into the pellets. Examples of such components include manganese, silicon, chromium, molybdenum and nickel, which are added as alloys, pure metals, ores or slag in finely divided form.

Ved rullingen av pellets, som kan gjennom-føres i et konvensjonelt anlegg, såsom roterende rulletromler eller 'tallerkener, må vanninnholdet kontrolleres meget nøye for å få pellets som har så jevn størrelse og så jevne fysikalske egenskaper som mulig. De fuktige pellets kan mates direkte på eller tørres før beskikningen eller røstes i en oxyderende atmosfære for å fjerne svovel og andre forurensninger eller for å øke holdfast-heten og forbedre lagrings- og håndteringsegen-skapene. En varmebesparelse kan i visse tilfelle oppnås ved beskikning av røstede pellets direkte uten mellomliggende avkjøling. When rolling pellets, which can be carried out in a conventional plant, such as rotating roller drums or plates, the water content must be controlled very carefully in order to obtain pellets that have as uniform a size and as uniform physical properties as possible. The moist pellets can be fed directly onto or dried before coating or roasted in an oxidizing atmosphere to remove sulfur and other contaminants or to increase holding strength and improve storage and handling properties. A heat saving can in certain cases be achieved by coating roasted pellets directly without intermediate cooling.

Pellets, carbonholdig materiale og svovelabsorberende materiale innføres i beskikningsblandingen i sonen for omsetning mellom gass og fast fase, vanligvis sammen ved innmatningsenden, skjønt varierende mengder carbonholdig materiale og svovelabsorberende materiale kan innføres senere langs sonen for reaksjon mellom gass og fast fase. Alt eller nesten alt av det carbonholdige materiale og svovelabsorberende materiale, som ikke forbrukes ved denne reaksjon mellom gass og fast fase, skilles fra denne sone, innen beskikningsblandingen føres inn i sonen for reaksjon mellom gass, fast fase og smelte. Det carbonholdige materiale og det svovelabsorberende materiale bør skilles fra de komponenter som innføres hovedsakelig for dannelse av metallsmelte og slagg med ønsket sammensetning i sonen for omsetning mellom gass og smelte. Alle faste materialer, som tilsettes på første stadium for å danne slaggkomponenter og for å regulere de kjemiske reaksjoner, den smeltede slaggs lettflytbarhet og sammensetning, benev-nes «flussmidler» og ikke svovelabsorberende materiale, mens alle faste materialer som først og fremst tilsettes for å legeres med det smeltede metall og desoxydere dette betegnes «legeringsmateriale». De carbonholdige materialer som tilsettes hovedsakelig før desoxydasjonen eller økningen av det smeltede metalls carbon-innhold, utgjør endel av legeringsmaterialene og ikke av det carbonholdige materiale. Legerings-materialet og flussmiddel kan likeledes tilsettes til det jernoxydholdige materiale som bestanddeler i pelletene og kan da betraktes som en del av de legerings- og flussmdidelmaterialer som tilsettes og inngår i beskikningsblandingen. Pellets, carbonaceous material and sulfur-absorbing material are introduced into the coating mixture in the gas-solid phase reaction zone, usually together at the feed end, although varying amounts of carbonaceous material and sulfur-absorbing material may be introduced later along the gas-solid phase reaction zone. All or almost all of the carbon-containing material and sulfur-absorbing material, which is not consumed by this reaction between gas and solid phase, is separated from this zone before the coating mixture is introduced into the zone for reaction between gas, solid phase and melt. The carbon-containing material and the sulfur-absorbing material should be separated from the components that are introduced mainly for the formation of molten metal and slag with the desired composition in the zone for exchange between gas and melt. All solid materials, which are added in the first stage to form slag components and to regulate the chemical reactions, the molten slag's fluidity and composition, are called "fluxing agents" and not sulfur absorbing material, while all solid materials which are primarily added to is alloyed with the molten metal and deoxidises this is termed "alloy material". The carbonaceous materials which are added mainly before the deoxidation or increase of the molten metal's carbon content form part of the alloy materials and not of the carbonaceous material. The alloy material and flux can likewise be added to the iron oxide-containing material as constituents of the pellets and can then be considered as part of the alloy and flux materials that are added and included in the coating mixture.

De carbonholdige materialer som i hovedsaken tilsettes som fast brensel for å oppvarme og redusere jernoxydene i pellettene til metallisk jern, utgjøres vanligvis av stenkull, trekull eller koks. Hvis dette faste brensel innføres ved påmatningsenden, bør det fortrinnsvis ha et lavt innhold av flyktige bestanddeler, som ikke baker sammen og danner en aske med høyt myknings-punkt. Det svovelabsorberende materiale som tilsettes for å forhindre svovelforurensning av pelletene under deres passasje gjennom sonen for reaksjon mellom gass og fast materiale, utgjøres vanligvis av kalksten CaCOa, eller dolomitt CaMG(C03)2. Ettersom dolomitten har høyere bestandighet mot å falle istykker, foretrekkes den vanligvis fremfor kalksten. The carbon-containing materials that are mainly added as solid fuel to heat and reduce the iron oxides in the pellets to metallic iron are usually made up of coal, charcoal or coke. If this solid fuel is introduced at the feed end, it should preferably have a low content of volatile components, which do not stick together and form an ash with a high softening point. The sulfur absorbing material added to prevent sulfur contamination of the pellets during their passage through the gas-solid reaction zone is usually limestone CaCOa, or dolomite CaMG(C03)2. As dolomite has a higher resistance to chipping, it is usually preferred over limestone.

Det rette valg og regulering av beskikningens kornstørrelsesfordeling er vesentlig ifølge oppfinnelsen. Pelletene bør fortrinnsvis ha en diameter av ca. 5—15 mm. Man kan tilpasse videre grenser og holder seg vanligvis innom området ca. 3—25 mm. Disse områder foretrekkes for at man skal kunne kombinere de forskjellige egenskaper god holdfasthet, kort reaksjonstid, bestandighet mot klebning og agglomerering ved høyere temperatur, lav opptagelse av gangart og andre forurensninger på pelletenes overflate og bestandighet mot brekkasje og knusning under gangen gjennom sonen for omsetning mellom gass og fast fase. Ettersom en separering etter kornstørrelsen gjennomføres på et mellomstadium, bør også en hovedsakelig konstant og større andel av pelletene ha en størrelse over et forutbestemt minimum. Pelletstørrelsen bør således velges og kontrolleres slik at 94—98 pst. av pelletene oppfanges av en sikt med åpninger på 5 mm som så svarer til den valgte minimums-størrelse på pelletene. The right choice and regulation of the coating's grain size distribution is essential according to the invention. The pellets should preferably have a diameter of approx. 5-15 mm. You can adjust further boundaries and usually stay within the area approx. 3-25 mm. These areas are preferred in order to be able to combine the various properties of good holding strength, short reaction time, resistance to sticking and agglomeration at higher temperatures, low absorption of gait and other contaminants on the surface of the pellets and resistance to breakage and crushing during the passage through the zone for circulation between gas and solid phase. As a separation by grain size is carried out at an intermediate stage, a substantially constant and larger proportion of the pellets should also have a size above a predetermined minimum. The pellet size should therefore be selected and controlled so that 94-98 per cent of the pellets are caught by a sieve with openings of 5 mm, which then corresponds to the chosen minimum size of the pellets.

Den valgte minimumsstørrelse på pelletene utgjør basis for en øvre grense for maksimal-størrelsen av de faste stykker av carbonholdig og svovelabsorberende materiale. Hvis ikke noen større endring i de relative dimensjoner for pelletene og stykkene av carbonholdig og svovelabsorberende materialer inntrer i sonen for reaksjon mellom gass og fast fase, bør den valgte maksimalstørrelse for stykkene av carbonholdig materiale og svovelabsorberende materiale ikke være større enn den forutbestemte minimums-størrelse på pelletene. Endringer i de relative størrelser kan imidlertid forekomme i sonen for reaksjon mellom gass og fast fase. Pelletstørrel-sen kan således i gjennomsnitt økes 20 pst., mens det carbonholdige materialets kornstørrelse kan minskes med 50 pst., hvorved kullholdig materiale som er større enn den minste pelletstør-relse, skilles fullstendig fra sonen for omsetning mellom gass og fast fase ved siktning. Valget av beskikningskomponentenes kornstørrelse avhenger således i en viss grad av komponentenes til-bøyelighet til å øke eller minske i størrelse under reaksjonen. The chosen minimum size of the pellets forms the basis for an upper limit for the maximum size of the solid pieces of carbonaceous and sulphur-absorbing material. If no major change in the relative dimensions of the pellets and pieces of carbonaceous and sulfur absorbent material occurs in the gas-solid phase reaction zone, the selected maximum size of the pieces of carbonaceous material and sulfur absorbent material should not be greater than the predetermined minimum size on the pellets. Changes in the relative sizes can, however, occur in the zone of reaction between gas and solid phase. The pellet size can thus be increased on average by 20 per cent, while the grain size of the carbonaceous material can be reduced by 50 per cent, whereby carbonaceous material that is larger than the smallest pellet size is completely separated from the zone of exchange between gas and solid phase by sieving . The choice of the grain size of the coating components thus depends to a certain extent on the tendency of the components to increase or decrease in size during the reaction.

Blant andre faktorer som innvirker på valget av partikkelstørrelse for det carbonholdige Among other factors that affect the choice of particle size for the carbonaceous

materiale og det svovelabsorberende materiale, er en økning av støvtapene ved anvendelse av material and the sulphur-absorbing material, is an increase in dust losses when using

meget fine korn og hva angår det svovelabsorberende materiale en eventuelt større tilbøyelig-het hos de fine korn til å hefte ved pelletene slik at de forurenses med svovel. De materialer som innføres direkte i beskikningen, bør fortrinnsvis ikke være under ca. 0,5 mm. Ettersom den mengde svovel, som absorberes pr. vektenhet svovelabsorberende materiale, avtar når korn-størrelsen øker, kan den optimale kornstørrelse holdes innom et snevert intervall, f. eks. 0,5— 2 mm. very fine grains and, as far as the sulfur-absorbing material is concerned, a possibly greater tendency for the fine grains to adhere to the pellets so that they are contaminated with sulphur. The materials that are introduced directly into the disposal should preferably not be less than approx. 0.5 mm. As the amount of sulfur absorbed per unit weight of sulphur-absorbing material, decreases as the grain size increases, the optimum grain size can be kept within a narrow interval, e.g. 0.5— 2 mm.

For å summere er den foretrukne størrelse på pelletene 5—15 mm, for det carbonholdige materiale minst 1 mm og opptil den valgte mini-mumsstørrelse på pelletene, og for det svovelabsorberende materiale 0,5—2 mm. Disse intervall begrenser ikke på noen måte oppfinnelsen. Den viktigste faktor med hensyn til beskikningsmaterialenes kornstørrelse er at pelletene ikke er mindre enn den valgte minimumsstørrelse, og at størrelsen på det carbonholdige materiale ikke ligger over en valgt maksimalstørrelse, som velges for å sikre en praktisk talt fullstendig fra-skillelse av carbonholdig materiale ved separa-sjon i et mellomtrinn i prosessen. Det kan i visse tilfeller være ønskelig å anvende et mere finkornet carbonholdig materiale og svovelabsorberende materiale enn ovenfor angitt, f. eks. hvis det finere materiale er betraktelig billigere. To summarize, the preferred size of the pellets is 5-15 mm, for the carbonaceous material at least 1 mm and up to the selected minimum size of the pellets, and for the sulfur-absorbing material 0.5-2 mm. These intervals do not limit the invention in any way. The most important factor with regard to the grain size of the coating materials is that the pellets are not smaller than the selected minimum size, and that the size of the carbonaceous material does not exceed a selected maximum size, which is chosen to ensure a practically complete separation of carbonaceous material by separate -tion in an intermediate step in the process. In certain cases, it may be desirable to use a finer-grained carbonaceous material and sulfur-absorbing material than indicated above, e.g. if the finer material is considerably cheaper.

Den påmatede mengde carbonholdig materiale bør være tilstrekkelig til å gi et overskudd av fast carbon etterat hoveddelen av jernet i pelletene er redusert til metallisk tilstand i sonen for omsetning mellom gass og fast fase i en utstrekning av minst 10 og helst minst 15 vektpst. av pelletene i beskikningen. Alt etter den anvendte type av carbonholdig materiale utgjør denne mengde vanligvis ca. 40—80 pst. av vekten av de påmatede pellets. Den nødvendige mengde svovelabsorberende materiale kan strekke seg fra 0 til 10 pst. av vekten av pelletene, idet den i det enkelte tilfelle anvendte mengde beror på mengden av svovel i det carbonholdige materiale og pelletene og likeså på det maksimalt tillate-lige svovelinnhold i det smeltede metallprodukt. I sonen for reaksjon mellom gass og fast fase fordampes vannet og utvikles der flyktige stoffer fra det carbonholdige materiale når beskikningens temperatur stiger på grunn av varmeover-føringen fra de varme gasser. Ved fortsatt oppvarmning reduseres jernoxydene i kulene fra FegOo, til Fe304, FeO og metallisk Fe i tur og orden i hovedsaken ved reaksjon med carbon-monoxyd, hydrogen og andre reduserende gasser som hovedsakelig utvikles i sonen for reaksjon mellom gass og fast fase. Det svovelabsorberende materiale utvikler vanligvis carbondioxyd under dannelse av faste calcium- og magnesiumoxyder, CaO og MgO, som siden kan kontrollere og binde svovel, som frigjøres ved forgasning av det faste carbonholdige materiale. For å fullstendiggjøre reaksjonen mellom gass og fast fase til det ønskede metallinnhold i pelletene oppvarmes beskikningen til 870—1260°C og helst 980=—1200°C. Denne temperatur holdes vanligvis nesten konstant i minst 10 minutter og opptil flere timer, idet den anvendte tid og temperatur avpasses hovedsakelig i forhold til reaktiviteten av det carbonholdige materiale, pelletenes fysikalske og kjemiske sammensetning og det ønskede innhold av metallisk jern. The supplied quantity of carbonaceous material should be sufficient to provide a surplus of solid carbon after the main part of the iron in the pellets has been reduced to a metallic state in the zone for conversion between gas and solid phase to an extent of at least 10 and preferably at least 15 wt. of the pellets in the disposal. Depending on the type of carbonaceous material used, this amount usually amounts to approx. 40-80 percent of the weight of the fed pellets. The required amount of sulfur-absorbing material can range from 0 to 10 percent of the weight of the pellets, as the amount used in the individual case depends on the amount of sulfur in the carbonaceous material and the pellets and likewise on the maximum permissible sulfur content in the melt metal product. In the zone of reaction between gas and solid phase, the water evaporates and volatile substances from the carbonaceous material are developed there when the temperature of the coating rises due to the heat transfer from the hot gases. With continued heating, the iron oxides in the balls are reduced from FegOo, to Fe3O4, FeO and metallic Fe in turn, mainly by reaction with carbon monoxide, hydrogen and other reducing gases which mainly develop in the zone of reaction between gas and solid phase. The sulphur-absorbing material usually develops carbon dioxide during the formation of solid calcium and magnesium oxides, CaO and MgO, which can then control and bind sulphur, which is released by gasification of the solid carbon-containing material. To complete the reaction between gas and solid phase to the desired metal content in the pellets, the coating is heated to 870-1260°C and preferably 980=-1200°C. This temperature is usually kept almost constant for at least 10 minutes and up to several hours, the time and temperature used being adjusted mainly in relation to the reactivity of the carbonaceous material, the physical and chemical composition of the pellets and the desired content of metallic iron.

Beskikningsblandingen mates kontinuerlig frem langs en langstrakt sone for reaksjon mellom gass og fast fase for å frembringe en kontinuerlig, relativ bevegelse mellom pelletene og stykkene av carbonholdig materiale, hvorved enhver tilbøyelighet hos beskikningens komponenter til å klebes sammen til agglomerater forhindres. En betraktelig del av den varme som kreves for å oppvarme og holde beskikningen ved reaksjonstemperaturen, tilføres ved innblåsing av oxygenholdig gass, vanligvis luft, på forskjellige steder langs sonen. Luften skaffer varme ved å reagere med det carbonholdige materiale i beskikningen og likeså med brennbare gasser som er avgitt av beskikningslaget. Den brennbare gass og forbrenningsproduktene føres vanligvis i motstrøm til beskikningen. Ytterligere varme kan frembringes ved forvarmning av den således innførte luft ved varmeoverføring fra avgassen etterat den er gått ut gjennom innmatningsenden, ved hjelp av en varmeveksler. Varm gass, som går av fra sonen for reaksjon mellom gass, fast materiale og smelte og ledes i motstrøm til materialstrømmen, utgjør likeledes en varmekilde for sonen for reaksjon mellom gass og fast materiale. Eventuell ytterligere varme som kreves, kan tilføres utenfra langs sonen for reaksjon mellom gass og fast fase, f. eks. ved innfø-ring av gassformig eller flytende brensel sammen med tilstrekkelig mengde oxygenholdig gass for å brenne brenselet. The coating mixture is continuously fed along an elongated gas-solid phase reaction zone to produce a continuous, relative motion between the pellets and pieces of carbonaceous material, thereby preventing any tendency of the coating components to stick together into agglomerates. A considerable part of the heat required to heat and keep the coating at the reaction temperature is supplied by blowing in oxygen-containing gas, usually air, at various places along the zone. The air provides heat by reacting with the carbon-containing material in the coating and likewise with flammable gases emitted by the coating layer. The combustible gas and combustion products are usually fed in countercurrent to the coating. Additional heat can be produced by preheating the thus introduced air by heat transfer from the exhaust gas after it has exited through the feed end, by means of a heat exchanger. Hot gas, which leaves the zone for reaction between gas, solid material and melt and is led in countercurrent to the material flow, likewise constitutes a heat source for the zone for reaction between gas and solid material. Any additional heat required can be supplied from outside along the gas-solid phase reaction zone, e.g. by introducing gaseous or liquid fuel together with a sufficient amount of oxygen-containing gas to burn the fuel.

Stenkull, trekull eller lavtemperaturkoks med høyt innhold av flyktige bestanddeler, som på mange steder er billigere og lettere tilgjenge-lig enn produkter med lavt innhold av flyktige bestanddeler, kan anvendes effektivt ved å tilsettes til beskikningen på et eller flere steder langs sonen for reaksjon mellom gass og fast fase. De flyktige komponenter utvikles som gass ved opphetning og forbrennes med den oxygenholdige gass mens den strømmer i retning mot påmatningsenden hvorved den således dannede varme utnyttes for opphetning til og opprettholdelsen av reaksjonstemperaturen. En annen fordel som kan oppnås på dette vis, er at en relativt liten mengde meget reaktivt materiale kan påskynde jerndannelsesreaksj onene, hvorved den nødvendige tid ved forhøyet temperatur nedsettes og den maksimale kapasitet av en gitt apparatur økes. Hvis pelletene eller det carbonholdige materiale skulle ha høyt svovelinnhold, kan det også være fordelaktig å tilsette ytterligere mengder svovelabsorberende materiale sammen med det senere tilsatte carbonholdige materiale, hvoved disse materialer i hovedsaken holdes innenfor de ovenfor angitte kornstørrel-sesintervaller for carbonholdig materiale og svovelabsorberende materiale. Hard coal, charcoal or low-temperature coke with a high content of volatile components, which in many places are cheaper and more readily available than products with a low content of volatile components, can be used effectively by adding to the coating at one or more locations along the zone for reaction between gas and solid phase. The volatile components are developed as gas during heating and are combusted with the oxygen-containing gas while it flows in the direction of the feed end, whereby the heat thus generated is utilized for heating to and maintaining the reaction temperature. Another advantage that can be achieved in this way is that a relatively small amount of highly reactive material can speed up the iron formation reactions, whereby the necessary time at elevated temperature is reduced and the maximum capacity of a given apparatus is increased. If the pellets or the carbonaceous material should have a high sulfur content, it may also be advantageous to add additional amounts of sulfur-absorbing material together with the later added carbonaceous material, whereby these materials are mainly kept within the grain size intervals specified above for carbonaceous material and sulfur-absorbing material.

Legeringsmateriale og flussmiddel tilsettes i alminnelighet til beskikningen langs sonen for omsetning mellom gass og fast fase sammen med carbonholdig materiale og svovelabsorberende materiale for å regulere reaksjonene mellom slagg og metall i den påfølgende sone for reaksjon mellom gass og smelte. Som eksempel på legeringsbestanddeler kan nevnes stykkfor-mig ferromangan, ferrosilicium, ferrokrom, metallisk nikkel, kalksten, dolomitt og carbon i form av en carbonlegering, i stykkform sam-menbaket kull eller grafitt. Alle disse tilsetninger som tilføres før fraskilling av det finkornige materiale, bør oppvise minst samme minimums-■kornstørrelse som de grovkornige materialer for ikke å bli fraskilt. Disse tilsetninger kan også gjøres etter fraskillingen av de finkornige materialer i et senere trinn, hvorved minimums-kornstørrelsen for det materiale er av mindre be-tydning. Som det vil fremgå av den etterfølgende beskrivelse av en anordning for gjennomføring av oppfinnelsen, innebærer imidlertid tilsetnin-gen av større mengder materiale etter fraskillingen av det finkornige materiale, en praktisk komplikasjon. Alloying material and flux are generally added to the coating along the gas-solid phase reaction zone together with carbonaceous material and sulfur-absorbing material to regulate the reactions between slag and metal in the subsequent gas-melt reaction zone. As examples of alloy constituents, lumped ferromanganese, ferrosilicon, ferrochrome, metallic nickel, limestone, dolomite and carbon in the form of a carbon alloy, lumped coal or graphite can be mentioned. All these additives which are added before separation of the fine-grained material should have at least the same minimum grain size as the coarse-grained materials in order not to be separated. These additions can also be made after the separation of the fine-grained materials in a later step, whereby the minimum grain size for that material is of less importance. As will be apparent from the subsequent description of a device for carrying out the invention, however, the addition of larger amounts of material after the separation of the fine-grained material involves a practical complication.

Når jernoxydene i pelletene i betraktelig grad er overført til metallisk tilstand, fraskilles de finkornige materialer fra sonen for omsetning mellom gass og fast fase. De fraskilte materialer består i hovedsaken eller fullstendig av ufor-brukt carbonholdig materiale og svovelabsorberende materiale samt finkornige pelletfragmerir ter dannet ved brekkasje av pelletene. Etterat disse finkornige materialer er tatt ut, kjøles de i ikke-oxyderende atmosfære eller bråkjøles i vann, hvoretter koks og pelletfragmenter skilles gjennom våtsikting og magnetseparasjon. Koksen føres vanligvis tilbake til sonen for reak-aksjon mellom gass og fast fase, helst etter fra-sikting av alle meget fine korn, og utgjør en betraktelig andel av det carbonholdige materiale i beskikningen. Pelletfragmentene kan males på nytt og settes til malmen eller sligen før pelleti-sering og således føres tilbake som en del av pelletene. De kan imidlertid også i foreliggende form eller etter brikettering anvendes som utgangsmateriale i en annen stål- eller jernpro-sess. De kan likeledes anvendes for andre metal-lurgiske operasjoner, f. eks. kobbersementering. Partiklene av svovelabsorberende materiale som vanligvis består av meget finkornig, hydratisert kalk eller dolomitt, kastes vanligvis bort, da de inneholde/ betraktelige mengder svovel og har liten verd<*>i. When the iron oxides in the pellets have to a considerable extent been transferred to a metallic state, the fine-grained materials are separated from the zone for conversion between gas and solid phase. The separated materials mainly or completely consist of unused carbon-containing material and sulfur-absorbing material as well as fine-grained pellet fragments formed by fracturing the pellets. After these fine-grained materials are taken out, they are cooled in a non-oxidizing atmosphere or quenched in water, after which coke and pellet fragments are separated through wet screening and magnetic separation. The coke is usually fed back to the zone for reaction between gas and solid phase, preferably after sifting out all very fine grains, and constitutes a considerable proportion of the carbonaceous material in the coating. The pellet fragments can be ground again and added to the ore or slag before pelletisation and thus returned as part of the pellets. However, they can also be used in the present form or after briquetting as starting material in another steel or iron process. They can also be used for other metallurgical operations, e.g. copper cementation. The particles of sulfur-absorbing material, which usually consist of very fine-grained hydrated lime or dolomite, are usually thrown away, as they contain considerable amounts of sulfur and have little value.

De grovkornige materialer som innbefatter pelletene, legeringsmaterialer og flussmiddel, som er tilsatt før adskillelse av de finkornige materialer, holdes igjen for fortsatt reaksjon som innebærer opphetning og innmatning i en sone for reaksjon mellom gass, faste materialer og smelte, og som inneholder en delvis smeltet beskikningsblanding i kontakt med varme gasser. Beskikningsblandingen oppvarmes herved til smeltingen er fullstendig, slik at man får to væskefaser i intim kontakt, nemlig et øvre slagg-skikt og et undre skikt av flytende jern. Begge disse "faser overføres til en sone for reaksjon mellom gass og smelte. Den for smeltingen nød-vendige varme tilføres fortrinnsvis delvis ved varme gasser fra sonen for omsetning mellom gass og smelte, som føres i motstrøm til det delvis smeltede materiale, og til dels ved forbrenning av brensel med oxygenholdig gass, som inn-føres direkte i sonen for reaksjon mellom gass, jfast fase og smelte. Det er likeledes mulig å til-føre varme på forskjellige steder langs nevnte reaksjonssone. Som det vil fremgå av den føl-gende beskrivelse av egnede anordninger, med-fører imidlertid den høye temperatur av det smeltede metall at en slik metode blir vanskelig å gjennomføre i praksis. Legeringstilsetninger og flussmiddel kan også tilsettes direkte i sonen for omsetning mellom gass, fast fase og smelte, skjønt tilsetningene lettere kan gjøres i sonen for omsetning mellom gass og fast fase. The coarse-grained materials including the pellets, alloying materials and flux, which are added prior to separation of the fine-grained materials, are retained for continued reaction which involves heating and feeding into a zone for reaction between gas, solid materials and melt, and which contains a partially molten coating mixture in contact with hot gases. The deposition mixture is thereby heated until melting is complete, so that two liquid phases are obtained in intimate contact, namely an upper slag layer and a lower layer of liquid iron. Both of these "phases" are transferred to a zone for reaction between gas and melt. The heat necessary for melting is preferably partly supplied by hot gases from the zone for reaction between gas and melt, which are fed in countercurrent to the partially melted material, and partly by burning fuel with oxygen-containing gas, which is introduced directly into the zone for reaction between gas, jsolid phase and melt. It is also possible to add heat at various places along said reaction zone. As will be seen from the following description of suitable devices, however, the high temperature of the molten metal means that such a method becomes difficult to carry out in practice. Alloy additives and flux can also be added directly in the zone of exchange between gas, solid phase and melt, although the additives can more easily is done in the zone for turnover between gas and solid phase.

Det bør merkes at uttrykket sonen for reaksjon mellom gass og smelte innebærer fore-komst av reaksjoner mellom to smelter og to eller flere gasser innbyrdes, likesom reaksjoner mellom gass og smelte i nevnte sone. Reaksjoner mellom bare faste og bare gassformige materialer forekommer også i sonen for reaksjon mellom gass og fast fase. Uttrykket gass og fast fase refererer seg således bare til de tilstedeværende hovedfasers fysikalske tilstand slik at de er faste eller gassformige, mens uttrykket gassformig og smelte innebærer at de er flytende eller gassformige. I overgangssonen hvor smeltningen finner sted, er gasser, smelter og faste materialer tilstede samtidig. It should be noted that the expression zone for reaction between gas and melt implies the occurrence of reactions between two melts and two or more gases with each other, as well as reactions between gas and melt in the said zone. Reactions between only solid and only gaseous materials also occur in the gas-solid phase reaction zone. The term gas and solid phase thus only refers to the physical state of the main phases present so that they are solid or gaseous, while the term gaseous and melt implies that they are liquid or gaseous. In the transition zone where melting takes place, gases, melts and solid materials are present at the same time.

Reaksjonene mellom gass og smelte samt det dannede metalls sammensetning kontrolleres først og fremst ved regulering av mengden og sammensetningen av de tilbakeholdte materialer som etter smeltningen danner bestanddelene av det smeltede metall og slagget. Selv om en viss videre reduksjon av jernoxydene til metallisk jern etter fraskillelsen av det carbonholdige materiale kan gjennomføres i fast fase ved hjelp av en reduserende atmosfære og i flytende fase ved hjelp av reduserende slagg, lettes en nøyak-tig kontroll av det ferdige metalls sammensetning ved en høy metalliseringsgrad av jernet i pelletene. Innholdet av jern i metallisk tilstand bør være så konstant som mulig og helst overstige 95 pst. De tilstedeværende flussmidlers mengde og type regulerer slaggens basisitet og lettflytbarhet, mens mengden og typen av legeringskomponenter bestemmer metallenes lege-ringsinnhold og oxydasjonsgraden av slagg og metall. En endelig regulering av metallets sammensetning kan utføres ved innføring av ytterligere legeringskomponenter og flussmiddel direkte i den smeltede slagg og metall, vanligvis i finfordelt form og nære ved utløpsenden for sonen for reaksjon mellom gass og smelte eller etter utmatningen. The reactions between gas and melt as well as the composition of the metal formed are primarily controlled by regulating the amount and composition of the retained materials which, after melting, form the components of the molten metal and the slag. Although a certain further reduction of the iron oxides to metallic iron after the separation of the carbonaceous material can be carried out in the solid phase with the help of a reducing atmosphere and in the liquid phase with the help of reducing slag, a precise control of the composition of the finished metal is facilitated by a high degree of metallization of the iron in the pellets. The content of iron in the metallic state should be as constant as possible and preferably exceed 95 per cent. The amount and type of fluxes present regulate the basicity and fluidity of the slag, while the amount and type of alloying components determine the metal's alloy content and the degree of oxidation of slag and metal. A final regulation of the composition of the metal can be carried out by introducing additional alloying components and flux directly into the molten slag and metal, usually in finely divided form and close to the outlet end of the gas-melt reaction zone or after the discharge.

Ifølge den foretrukne utførelsesform av fremgangsmåten har sonene for reaksjon mellom gass, fast fase og smelte og mellom gass og smelte betraktelig lengde i forhold til tverr-snittsarealet. De tilbakeholdte deler av beskikningen underkastes kontinuerlig omrøring mens de mates frem langs disse soner. Ved omrørin-gen økes hastigheten av varmeoverføringen og de kjemiske reaksjoner og segregering og ujevn transport av beskikningsmaterialet langs sonene unngåes også. Ved opprettholdelsen av en kontinuerlig materialstrøm langs sonene, gjennom-føres forskjellige behandlingstrinn samtidig under unngåelse av akkumulerings- eller lagrings-trinn, hvori lagringsbeholdere og transportappa-rater anvendes i kort tid, med betraktelig høyere kapasitet enn den gjennomsnittlige produk-sjonskapasitet. En stor del av den varme som kreves i sonen for reaksjon mellom gass og smelte, tilføres fortrinnsvis fra en varmekilde med høy temperaturpotensial og anbragt nær ved utmatningsstedet for metall og slagg. Den høye temperatur kan oppnås ved anvendelse av brensel for forbrenning sammen med forvarmet luft eller oxygenanriket luft eller elektriske anordninger for å øke flammetemperaturen. Forbrenningsproduktene strømmer i motstrøm til smeiten og slaggen gjennom sonen for reaksjon mellom gass og smelte til sonen for reaksjon mellom gass, fast fase og smelte. Ytterligere varme kan tilføres på forskjellige steder langs sonen for reaksjon mellom gass og smelte, skjønt all slik opphetning er vanskelig å gjennomføre samtidig med blandingen og omrøringen. According to the preferred embodiment of the method, the zones for reaction between gas, solid phase and melt and between gas and melt have considerable length in relation to the cross-sectional area. The retained parts of the coating are subjected to continuous stirring while they are fed forward along these zones. By stirring, the rate of heat transfer is increased and the chemical reactions and segregation and uneven transport of the coating material along the zones are also avoided. By maintaining a continuous flow of material along the zones, different processing steps are carried out simultaneously while avoiding accumulation or storage steps, in which storage containers and transport devices are used for a short time, with considerably higher capacity than the average production capacity. A large part of the heat required in the zone for reaction between gas and melt is preferably supplied from a heat source with a high temperature potential and located close to the outlet for metal and slag. The high temperature can be achieved by using fuel for combustion together with preheated air or oxygen-enriched air or electrical devices to increase the flame temperature. The combustion products flow countercurrently to the smelt and slag through the zone for reaction between gas and melt to the zone for reaction between gas, solid phase and melt. Additional heat can be supplied at various locations along the gas-melt reaction zone, although all such heating is difficult to carry out simultaneously with the mixing and stirring.

Det smeltede metall og slaggen oppvarmes vanligvis til ca. 1260—1700°C før utmatningen idet temperaturen avhenger av den ønskede me-talltype og dets tilsiktede anvendelse. Metallet bør fortrinnsvis mates ut kontinuerlig. Slagg-.strømmen kan reguleres ved hjelp av en innstillbar barriere som blokkerer slaggtapningshul-let slik at det blir mulig å regulere tykkelsen av skiktet av smeltet slagg som er i kontakt med metallet i sonen for reaksjon mellom gass og smelte. Det smeltede metall og slagg kan utmates sammen og skilles etter utmatningen. Metallet kan likeledes tappes fra særskilt med en hevert eller tappes særskilt fra sonen for reaksjon mellom gass og smelte med regelmessige mellomrom. Metallet kan støpes umiddelbart etter slaggfraskillelsen eller alternativt tappes i en varmholdovn eller øse og siden støpes i form eller kokiller, eller støpes kontinuerlig. The molten metal and slag are usually heated to approx. 1260-1700°C before the discharge, the temperature depending on the desired type of metal and its intended application. The metal should preferably be fed out continuously. The slag flow can be regulated by means of an adjustable barrier that blocks the slag drain hole so that it becomes possible to regulate the thickness of the layer of molten slag that is in contact with the metal in the zone for reaction between gas and melt. The molten metal and slag can be discharged together and separated after discharge. The metal can likewise be tapped from separately with a sieve or tapped separately from the zone for reaction between gas and melt at regular intervals. The metal can be cast immediately after slag separation, or alternatively tapped into a hot-holding furnace or ladle and then cast into molds or molds, or cast continuously.

Fig. 2 viser en roterovnsreaktor for gjen-nomførelse av den ovenfor beskrevne fremgangsmåte. Reaktorens hoveddel består av en sylindrisk stålmantel 1 som med unntagelse av den relativt lille overflate ved siktedelen 13 er utforet med ildfast materiale 5. Dette kan bestå av flere lag, f. eks. et indre lag av sterkt materiale med god varmebestandighet og bestandighet mot avgnidning og kjemisk angrep, samt et ytre lag inntil reaktormantelen bestående av et isolerende materiale for å hindre bortledning av varme fra roterovnens indre til mantelen og dermed til den omgivende luft. Fig. 2 shows a rotary kiln reactor for carrying out the method described above. The main part of the reactor consists of a cylindrical steel jacket 1 which, with the exception of the relatively small surface at the screening part 13, is lined with refractory material 5. This can consist of several layers, e.g. an inner layer of strong material with good heat resistance and resistance to abrasion and chemical attack, as well as an outer layer next to the reactor jacket consisting of an insulating material to prevent heat from being dissipated from the interior of the rotary kiln to the jacket and thus to the surrounding air.

Hele roterovnen hviler på ringer 3 som er lagret på et egnet underlag 2. Ovnen drives med forutbestemt omdreiningstall ved hjelp av en motor og en reduksjonsoverføring som står i inn-grep med tannkransen 7 anordnet på mantelen. Roterovnen heller vanligvis i en liten vinkel mot , horisontalplanet, slik at beskikningen av seg selv vandrer fra innmatningsenden til utmatningsenden når ovnen roterer. The entire rotary kiln rests on rings 3 which are stored on a suitable base 2. The kiln is operated at a predetermined number of revolutions by means of a motor and a reduction transmission which engages with the ring gear 7 arranged on the mantle. The rotary kiln usually tilts at a small angle to , the horizontal plane, so that the coating itself travels from the feed end to the discharge end as the kiln rotates.

Sonen for reaksjon mellom gass og fast materiale som strekker seg fra påmatningsappara-tet 6 ved innmatningsenden til et sted på ut-løpssiden av terskelen 18, inneholder bare fast beskikningsmateriale 9. På utmatningssiden av terskelen 18 finnes en overgang til sonen for reaksjon mellom gass, fast fase og væske inneholdende både fast og smeltet beskikningsmateriale 12. Sonen for reaksjon mellom gass og smelte inneholder bare smeltet beskikning 15 og strekker seg til utmatningsåpningen 19. Slaggen og metallet kan skilles etter utmatningen i en slaggfraskiller 20. Praktisk talt bare de grovkornige materialer holdes tilbake i sonen for reaksjon mellom gass og fast fase og overføres så til sonen for reaksjon mellom gass, fast fase og smelte, idet det finkornige materiale mates ut gjennom sikten 13 til en beholder 14. The zone for reaction between gas and solid material which extends from the feed device 6 at the feed end to a place on the outlet side of the threshold 18, contains only solid coating material 9. On the discharge side of the threshold 18 there is a transition to the zone for reaction between gas, solid phase and liquid containing both solid and molten coating material 12. The zone for reaction between gas and melt contains only molten coating 15 and extends to the discharge opening 19. The slag and the metal can be separated after discharge in a slag separator 20. Practically only the coarse-grained materials are kept back into the zone for reaction between gas and solid phase and is then transferred to the zone for reaction between gas, solid phase and melt, the fine-grained material being fed out through the sieve 13 to a container 14.

En beskikningsanordning 11 for carbonholdig materiale og svovelabsorberende materiale samt en beskikningsanordning 16 for legeringskomponenter og flussmiddel er anordnet for til-setning av faste materialer til beskikningsblandingen på forskjellige steder langs sonen for reaksjon mellom gass og fast fase. Brensel og oxygenholdig gass for å oppretteholde den nød-vendige temperatur og regulere gass-sammensetningen i sonene, innføres i sonen for reaksjon mellom gass og smelte gjennom brenneren 22 i utmatningsenden, innføres i sonen for reaksjon mellom gass, fast fase og smelte gjennom brenneren 17 og på forskjellige steder i sonen for reaksjon mellom gass og fast fase av brennere A coating device 11 for carbonaceous material and sulfur-absorbing material and a coating device 16 for alloy components and flux are arranged for adding solid materials to the coating mixture at various places along the zone for reaction between gas and solid phase. Fuel and oxygen-containing gas to establish and maintain the necessary temperature and regulate the gas composition in the zones, are introduced into the zone for reaction between gas and melt through burner 22 at the discharge end, are introduced into the zone for reaction between gas, solid phase and melt through burner 17 and at various locations in the gas-solid phase reaction zone of burners

10. Avgassene avledes gjennom ovnshodet 8 som 10. The exhaust gases are diverted through the furnace head 8 which

henger i en kabel 4, til en avgassledning under kontrollert sug på kjent vis, f. eks. en vifte og spjeld for regulering av strømmen, som ikke er vist. Et hull 21 for avtapping av metall og slagg hangs in a cable 4, to an exhaust line under controlled suction in a known manner, e.g. a fan and damper for regulating the flow, which is not shown. A hole 21 for draining metal and slag

fra sonen for reaksjon mellom gass og smelte er også anordnet. from the zone of reaction between gas and melt is also arranged.

Reaktorens lengde og diameter kan variere og som eksempel på et kommersielt anlegg kan nevnes en lengde på 61—122 m og en mantel-diameter på 3,05—4,88 m. Oppfinnelsen er imidlertid ikke bundet til disse dimensjoner. Diame-teren kan også variere langs reaktoren slik at sonen for reaksjon mellom gass og smelte kan ha en mindre diameter enn sonen for reaksjon mellom gass og fast fase hvorved den opptatte mengde metall begrenses likesom også oppholds-tiden for det smeltede metall i ovnen. Roterovnen kan være utført i et eneste stykke eller kan være dannet ved sammenkobling av to eller flere adskilte deler til en eneste ovn. The length and diameter of the reactor can vary and as an example of a commercial plant a length of 61-122 m and a mantle diameter of 3.05-4.88 m can be mentioned. However, the invention is not bound to these dimensions. The diameter can also vary along the reactor so that the zone for reaction between gas and melt can have a smaller diameter than the zone for reaction between gas and solid phase, thereby limiting the occupied amount of metal as well as the residence time for the molten metal in the furnace. The rotary kiln can be made in a single piece or can be formed by connecting two or more separate parts to a single kiln.

Den indre foring langs sonen for reaksjon mellom gass og smelte består av ildfast materiale, som er bestandig mot smeltet jern og slagg på vanlig vis ved fremstilling av jern og stål. Oppstående plater eller løfteskovler anordnet i sonen for reaksjon mellom gass og fast fase på kjent vis fra roterovner, kan anvendes for å øke varmeoverføringen mellom gassene og det faste beskikningsmateriale i roterovnen. Disse skovler kan også utnyttes for å bevirke en kraf-tig blanding av de forskjellige deler som inngår i beskikningsblandingen eller for å medvirke til fremmatning av den faste beskikning langs sonen for reaksjon mellom gass og fast fase. The inner lining along the zone for reaction between gas and melt consists of refractory material, which is resistant to molten iron and slag in the usual way in the production of iron and steel. Upright plates or lifting vanes arranged in the zone for reaction between gas and solid phase in the known manner from rotary kilns can be used to increase the heat transfer between the gases and the solid coating material in the rotary kiln. These vanes can also be used to cause a vigorous mixing of the various parts that are included in the coating mixture or to contribute to the feeding of the solid coating along the zone for reaction between gas and solid phase.

Den mest tilfredsstillende helningsvinkel mot horisontalplanet for roterovnens akse er sannsynligvis mellom 1 og 2°, selv om lengdeaksen kan være horisontal hvis man anvender skovler for å bevege beskikningen i sonen for reaksjon mellom gass og fast fase. Omdreiningstallet er vanligvis ca. 0,25—2 omdreininger pr. minutt og helst ca. 1 omdreining pr. minutt. Oppfinnelsen er imidlertid ikke begrenset til disse omdreiningstall. The most satisfactory angle of inclination to the horizontal plane for the axis of the rotary kiln is probably between 1 and 2°, although the longitudinal axis can be horizontal if paddles are used to move the coating in the gas-solid phase reaction zone. The speed is usually approx. 0.25-2 revolutions per minute and preferably approx. 1 revolution per minute. However, the invention is not limited to these revolutions.

Beskikningsblandingen innmates i ovnen ved hjelp av mateanordningen 6 og føres kontinuerlig av tyngdekraften og under påvirkning av ovnens rotasjon gjennom sonen for reaksjon mellom gass og fast fase hvor beskikningen oppvarmes og reagerer ! fast fase. Den roterende bevegelse av roterovnsveggene bevirker likeledes en kontinuerlig blanding og innbyrdes bevegelse mellom materialstykkene i beskikningslaget hvorved all tilbøyelighet hos stykkene til å klebes sammen til aggregater nedsettes og en jevnere varmeoverføring og jevnere kjemiske reaksjoner mellom gassene og beskikningen oppnås. Kon-trollerte mengder oxygenholdig gass, vanligvis forvarmet luft, og om nødvendig flytende brensel innføres i roterovnen langs sonen for reaksjon mellom gass og fast fase ved hjelp av brennerne 10. The coating mixture is fed into the oven by means of the feeding device 6 and is carried continuously by gravity and under the influence of the oven's rotation through the zone for reaction between gas and solid phase where the coating is heated and reacts! solid phase. The rotating movement of the rotary kiln walls also causes a continuous mixing and mutual movement between the pieces of material in the coating layer, whereby all the tendency of the pieces to stick together into aggregates is reduced and a smoother heat transfer and smoother chemical reactions between the gases and the coating are achieved. Controlled amounts of oxygen-containing gas, usually preheated air, and if necessary liquid fuel are introduced into the rotary kiln along the zone for reaction between gas and solid phase by means of the burners 10.

Fig. 3 viser en egnet type av en på mantelen montert brenner for innføring av brensel og oxygenholdig gass i roterovnen. Luften tilføres gjennom luftledningene 23 og gassformig brensel gjennom gassledninger 24. Mateventiler er herved anordnet for hver brenner og festet til mantelen slik at de roterer med denne. Det ytre brennerrør 27, som består av en varmebestandig legering, er innført gjennom en åpning 26 i roterovnens metallmantel og ildfaste foring. Det ytre brennerkammer 33 er festet til ovnsmantelen med flenser 25 og bolter eller skruer, som likeledes holder det ytre brenerrør 27 sikkert på plass. For at brennerøret lett skal kunne tas ut for erstatning og reparasjon, er luftutløpsstyk-ket 31 fortrinnsvis festet til det ytre brennerrør 27 med flenser 34 ved hjelp av bolter eller skruer. Det indre rør 32 og gassmunnstykkerøret 30 er sentrisk inne i det ytre brennerrør 27 og i luft-munnstykket 31, ved hjelp av en sentreringsring 28 for røret og sentreringsringer 36 for munn-stykket. Fig. 3 shows a suitable type of a burner mounted on the mantle for introducing fuel and oxygen-containing gas into the rotary kiln. The air is supplied through the air lines 23 and gaseous fuel through gas lines 24. Feed valves are hereby arranged for each burner and attached to the mantle so that they rotate with it. The outer burner tube 27, which consists of a heat-resistant alloy, is inserted through an opening 26 in the rotary kiln's metal jacket and refractory lining. The outer burner chamber 33 is attached to the furnace jacket with flanges 25 and bolts or screws, which also hold the outer burner tube 27 securely in place. In order for the burner tube to be easily removed for replacement and repair, the air outlet piece 31 is preferably attached to the outer burner tube 27 with flanges 34 by means of bolts or screws. The inner tube 32 and the gas nozzle tube 30 are concentric within the outer burner tube 27 and in the air nozzle 31, by means of a centering ring 28 for the tube and centering rings 36 for the nozzle.

For å forhindre tilstopning med beskikningsmateriale, og sikre en jevn flammefor-deling rundt periferien av reaktoren og for å unngå at en direkte flamme mot ovnens vegger, anbringes brennermunnstykkene fortrinnsvis ved aksen av ovnen og rettes langs aksen. Brenneren ifølge fig. 3 retter flammer samtidig i begge retninger, såvel motstrøms som med-strøms i forhold til beskikningsbevegelsen i ovnen. Blant fordelene ved dobbeltrettede flammer er lavere flammehastighet, hvorved risikoen for at flammen treffer direkte på ovnsveggene minskes, og øket gassturbulens oppnås i ovnen med øket reaksjonshastighet mellom gass og fast fase. To prevent clogging with coating material, and to ensure an even flame distribution around the periphery of the reactor and to avoid a direct flame against the walls of the furnace, the burner nozzles are preferably placed at the axis of the furnace and directed along the axis. The burner according to fig. 3 direct flames simultaneously in both directions, both upstream and upstream in relation to the coating movement in the oven. Among the advantages of bidirectional flames is a lower flame speed, whereby the risk of the flame hitting the furnace walls is reduced, and increased gas turbulence is achieved in the furnace with an increased reaction rate between gas and solid phase.

En alternativ type brenner med enkeltrettet munnstykke er vist i fig. 4. Dette munnstykke ligner forøvrig fullstendig brenneren i fig. 3, og kan rettes i begge aksielle retninger. Samme brennerkonstruksjon kan anvendes for flytende brensel med unntagelse av at en brenselfor-støvningsdyse bør anvendes ifølge kjent olje-brennerteknikk. An alternative type of burner with a unidirectional nozzle is shown in fig. 4. This nozzle completely resembles the burner in fig. 3, and can be directed in both axial directions. The same burner construction can be used for liquid fuel with the exception that a fuel atomization nozzle should be used according to known oil burner technology.

Det er viktig å regulere temperaturen nøye i ovnen. Temperaturene måles ved hjelp av ter-moelementer. som er innført gjennom åpninger i ovnen og forbundet med registrerende tempe-raturmålere ved roterende kollektorringer i kontakt med faste børster. Ettersom denne del av konstruksjonen er vel kjent, er den ikke vist. De enkelte reguleringsventiler for brensel og luft, som ikke er vist, innstilles i avhengighet av tem-peraturavlesningene. It is important to regulate the temperature carefully in the oven. The temperatures are measured using thermocouples. which are introduced through openings in the oven and connected to recording temperature gauges by rotating collector rings in contact with fixed brushes. As this part of the construction is well known, it is not shown. The individual control valves for fuel and air, which are not shown, are adjusted depending on the temperature readings.

Ifølge fig. 7 som viser en egnet utformning av roterovnens påmatningsende, føres flytende eller gassformig brensel, f. eks. naturgass, fra en utvendig kilde gjennom en bøyelig stasjonær ledning 37 til og gjennom et ringformet for-delingshode som er konsentrisk med roterovnens lengdeakse, gjennom en eller flere kanaler 45 gjennom en fast del 38, som er festet på det stasjonære ovnshode 41, og en ringformet for-delingskanal 46 konsentrisk med roterovnsaksen og anbragt inne i den roterende del 39, hvorfra gassen passerer gjennom roterende forbindelser 40 til tilførselsrør 24 til brennerne, hvilke led-ninger også roterer med ovnen. En tetning mellom de faste og roterende overflater for å forhindre utlekning av brensel fra fordeleren, dannes av to konsentriske tetningsflater, nemlig en indre tetningsflate 42 og en ytre tetningsflate 43 som er forsynt med renner og kontinuerlig tilføres tettende fett. Et ensartet trykk kan opprettholdes mellom tetningsflåtene ved hjelp av kabler 4 som er festet til ovnshodet 41 og til motvekter ved hjelp av et ikke vist trinsesystem. Disse smurte tetningsflater kjøles ved en vannkappe 44 anbragt inne i det stasjonære hode. According to fig. 7, which shows a suitable design of the feed end of the rotary kiln, liquid or gaseous fuel is fed, e.g. natural gas, from an external source through a flexible stationary line 37 to and through an annular distribution head which is concentric with the longitudinal axis of the rotary kiln, through one or more channels 45 through a fixed part 38, which is fixed on the stationary kiln head 41, and a annular distribution channel 46 concentric with the rotary kiln axis and placed inside the rotating part 39, from which the gas passes through rotating connections 40 to supply pipes 24 to the burners, which lines also rotate with the kiln. A seal between the fixed and rotating surfaces to prevent leakage of fuel from the distributor is formed by two concentric sealing surfaces, namely an inner sealing surface 42 and an outer sealing surface 43 which is provided with chutes and continuously supplied with sealing grease. A uniform pressure can be maintained between the sealing rafts by means of cables 4 which are attached to the furnace head 41 and to counterweights by means of a pulley system not shown. These lubricated sealing surfaces are cooled by a water jacket 44 placed inside the stationary head.

Den oxygenholdige gass, f. eks. luft, forvar-mes fortrinnsvis i en varmeveksler, slik at inntil 75 pst. av avgassens varme overføres til den innkommende luft på denne måte. Den forvarmede luft innledes gjennom en bøyelig, fast ledning 47 til den stasjonære del 48 og inn i og gjennom den roterende del 49, som er forbundet med et roterende, aksialt rør 50, som strekker seg gjennom, men ikke er i kontakt med en åpning 55 i ovnshodet, og som munner ut i en roterende luftfordelingsledning 68 anbragt på utsiden av og roterende med ovnsmantelen og føres siden til de medroterende luftledninger 23. En tetning mellom den stasj onære og den roterende del kan dannes av riflede, smurte overflater 51, som kjøles med en vannkappe 52, eller annen kjent likeverdig tetning. For å opprettholde det nød-vendige, jevne kontakttrykk mellom disse tetningsflater kan den stasjonære del 48 være opphengt i et system av kabler og motvekter på samme måte som ovnshodet, eller være montert på ruller, som ruller på skinner parallelt med ovnens lengdeakse. Det nødvendige trykk i tet-ningsf laten frembringes ved hjelp av taljer og motvekter eller fjærer. Det aksiale rør 50 holdes i sin sentrale stilling i ovnen ved hjelp av et stag 53 og utenfor ovnshodet av innstillbare ruller 54. For å forhindre lekkasje av gass eller luft gjennom åpningen 55 i ovnshodet, kan man anordne en tettende skjerm 56 av luft eller annen gass med høy hastighet. Denne gass-skjerm avgis fra et ringformet fordelingsrør 57, som mates med luft eller annen gass under trykk gjennom trykkgassrøret 72. Den ringformige fordelings-ledning 57 omgir det roterende, aksiale rør 50 og er forsynt med en ubrutt, slissformig åpning 58 med innstillbar bredde eller alternativt flere tett plasserte munnstykker som er rettet innover, slik at strålene treffer utsiden av det aksiale rør 50. Da avgassen i ovnshodet har en betraktelig hastighet i en slik retning at den søker å gå ut gjennom åpningen 55, kan man vente seg at enhver lekkasje skulle være rettet utad. Tetningsgassen med høy hastighet blir derfor foruten å være rettet innover mot reaktoraksen, også rettet i en spiss vinkel til reaktoraksen mot utløpsenden av reaktoren. Foruten den forvarmede luft som tilføres under anvendelse av den beskrevne konstruksjon, kan det iblant være ønskelig å tilføre luft ved hjelp av vifter, som er montert på og roterer med ovnsmantelen. The oxygen-containing gas, e.g. air, is preferably preheated in a heat exchanger, so that up to 75 per cent of the exhaust gas's heat is transferred to the incoming air in this way. The preheated air is introduced through a flexible, fixed conduit 47 to the stationary part 48 and into and through the rotating part 49, which is connected to a rotating, axial tube 50, which extends through but does not contact an opening 55 in the furnace head, and which opens into a rotating air distribution duct 68 placed on the outside of and rotating with the furnace jacket and is led laterally to the co-rotating air ducts 23. A seal between the stationary and the rotating part can be formed by grooved, lubricated surfaces 51, which is cooled with a water jacket 52, or other known equivalent seal. In order to maintain the necessary, even contact pressure between these sealing surfaces, the stationary part 48 can be suspended in a system of cables and counterweights in the same way as the furnace head, or be mounted on rollers, which roll on rails parallel to the longitudinal axis of the furnace. The necessary pressure in the sealing surface is produced by means of pulleys and counterweights or springs. The axial tube 50 is held in its central position in the furnace by means of a strut 53 and outside the furnace head by adjustable rollers 54. To prevent leakage of gas or air through the opening 55 in the furnace head, a sealing screen 56 of air or other gas at high speed. This gas screen is emitted from an annular distribution pipe 57, which is fed with air or other gas under pressure through the pressurized gas pipe 72. The annular distribution pipe 57 surrounds the rotating, axial pipe 50 and is provided with an unbroken, slot-shaped opening 58 with an adjustable width or alternatively several closely spaced nozzles which are directed inwards, so that the jets hit the outside of the axial tube 50. As the exhaust gas in the furnace head has a considerable velocity in such a direction that it seeks to exit through the opening 55, one can expect that any leakage should be directed outwards. The high-velocity sealing gas is therefore, in addition to being directed inwards towards the reactor axis, also directed at an acute angle to the reactor axis towards the outlet end of the reactor. In addition to the preheated air supplied using the described construction, it may sometimes be desirable to supply air by means of fans, which are mounted on and rotate with the furnace jacket.

En jevn strøm av avgass fra ovnen kan opprettholdes ved hjelp av en konisk ildfast sek-sjon 59 og en ring 60 som er festet på reaktor-mantelens ende. For å forhindre alt for store varmetap er ovnshodet fortrinnsvis foret med et isolerende ildfast materiale 61. Hvis forvarmet luft anvendes, kan luftfordelingsledningen 68 og luftledningene 23 langs reaktormantelen likeledes være isolert. En tettet forbindelse mellom det fritt opphengte ovnshode 41 og den faste avgassledning 62 tilveiebringes ved hjelp av en vannlås 63. A steady flow of exhaust gas from the furnace can be maintained by means of a conical refractory section 59 and a ring 60 which is attached to the end of the reactor jacket. To prevent excessively large heat losses, the furnace head is preferably lined with an insulating refractory material 61. If preheated air is used, the air distribution line 68 and the air lines 23 along the reactor jacket can likewise be insulated. A sealed connection between the freely suspended furnace head 41 and the fixed exhaust line 62 is provided by means of a water trap 63.

Hvis pelletene innmates i ovnen i fuktig eller tørret tilstand etter pelletiseringen uten først å ha vært herdet ved røstning, er de meget ømtå-lige for støt og slag. Enhver uforsiktig håndte-ring før og under beskikningen kan medføre brudd på eller svekkelse av pelletene, slik at de faller istykker til fine biter ved passering gjennom sonen for reaksjon mellom gass og fast fase og mates ut gjennom sikteanordningen sammen med carbonholdig materiale og svovelabsorberende materiale. Denne brekkasje kan minskes ved å begrense pelletenes maksimale fallhøyde ved overføringspunktene under transporten til og matningen på ovnen til fortrinnsvis høyst ca. 15 cm, og under alle forhold under ca. 30 cm. If the pellets are fed into the oven in a moist or dried state after pelletizing without having first been hardened by roasting, they are very vulnerable to shocks and impacts. Any careless handling before and during the coating can lead to breakage or weakening of the pellets, so that they fall into fine pieces when passing through the zone for reaction between gas and solid phase and are fed out through the screening device together with carbonaceous material and sulfur-absorbing material. This breakage can be reduced by limiting the pellets' maximum drop height at the transfer points during transport to and feeding into the kiln to preferably no more than approx. 15 cm, and under all conditions below approx. 30 cm.

Den forsiktige innmatning av beskikningsmaterialet, likeså pelletene, oppnås ved hjelp av det roterende materøret 64. Dette er festet i en glidbar, løs lagerhylse 65, som i sin tur bæres oppe av og er anordnet og bringes til å rotere innenfor rullene 66. Ved den viste utførelsesform er rullene innesluttet i et lagerhus 69 på kjent vis ved rullelageret, slik at radielle og aksielle forskyvninger av materøret under drift i hovedsaken forebygges. Lagerhuset er festet til en ramme 67 som er festet til ovnshodet. Materøret 64 drives fortrinnsvis med innstillbart og vari-abelt turtall, av en motor 70 forbundet med en tannhjulstransmisjon 73 eller annen egnet transmisjon. Åpningen i ovnshodet for mate-røret kan være tettet med en gass- eller luft-skjerm 71, som ligner tetningen 56, 57, 58 og 72 for tetning av røret for tilførsel av luft til ovn. Materøret 64 kan beskikkes med beskikningsmateriale ved hjelp av en ikke vist avsmalnende renne som heller i noe større vinkel enn materialets rasevinkel. For å forhindre enhver uba-lanse med derav følgende ujevnt trykk rundt tetningsflatene 42 og 43, anbringes fortrinnsvis den ovenfor beskrevne anordnings tyngdepunkt rett over ovnens lengdeakse. The careful feeding of the coating material, as well as the pellets, is achieved by means of the rotating feed pipe 64. This is fixed in a sliding, loose bearing sleeve 65, which in turn is carried up by and arranged and made to rotate within the rollers 66. By the embodiment shown, the rollers are enclosed in a bearing housing 69 in a known manner at the roller bearing, so that radial and axial displacements of the feed pipe during operation are mainly prevented. The bearing housing is attached to a frame 67 which is attached to the furnace head. The feed pipe 64 is preferably driven with adjustable and variable speed, by a motor 70 connected to a gear transmission 73 or other suitable transmission. The opening in the furnace head for the feed tube may be sealed with a gas or air screen 71, similar to the seals 56, 57, 58 and 72 for sealing the tube for supplying air to the furnace. The feed pipe 64 can be coated with coating material by means of a tapering chute, not shown, which slopes at a slightly greater angle than the material's angle of descent. In order to prevent any unbalance with consequent uneven pressure around the sealing surfaces 42 and 43, the center of gravity of the device described above is preferably placed directly above the longitudinal axis of the oven.

En av de vesentlige egenskaper ved påmatningsanordningen er at man oppnår en nøyaktig og begrensende kontroll over den hastighet hvor-med beskikningsblandingen beveger seg langs røret, hvorved ethvert hastig støt på grunn av høy hastighet i munningen 74 unngås. Helningen av matningsrøret 64 mot horisontalplanet bør ikke overstige materialets rasevinkel eller frik-sjonsvinkelen mellom røret og materialet, og bør være mindre enn 30° med horisontalplanet. Mat-ningshastigheten kan reguleres over et bredt intervall ved forandring av rørets omdreiningstall. En nøyaktig regulering av fallhøyden etter utmatningen oppnås ved passende anbringelse av rørets munning 74. Som vist på fig. 8 kan man ved å anbringe munningen 74 tett inntil ovnens innside på motsatt side av ovnen i forhold til den side som inneholder størstedelen av beskikningen 125, regulere den maksimale fallhøyde ved å begrense avstanden fra munningen til ovnens innside slik at beskikningsmaterialet bare kan falle et kort stykke, idet den fallende beskikning treffer den nedadgående ovnsvegg i en skrå vinkel hvorved pelletene beskyttes mot sterke støt. Den største avstand mellom ovnens innside og det nærmeste punkt på den indre omkrets av materørets munning bør fortrinnnsvis være mindre enn 30,5 cm, hvorved større fall unngås. En ytterligere minskning av fallhøyden kan oppnås ved at røret bringes til å rotere i motsatt retning av ovnen, som antydes ved pi-lene 76 og 94 hvorved beskikningen hovedsakelig utmates fra den kvadrant av røret som ligger nærmest ovensveggen. Ved anvendelse av en slik konstruksjon kan fallhøyden reguleres og bli uavhengig av ovnens fylningsgrad. Enhver risiko for igj enstopning av påmatningsrøret av beskikningen unngås dessuten, hvorved røret lett kan rengjøres og tas ut eller utbyttes under drift. One of the essential features of the feeding device is that an accurate and limiting control is achieved over the speed at which the coating mixture moves along the pipe, whereby any rapid impact due to high speed in the mouth 74 is avoided. The inclination of the feed pipe 64 towards the horizontal plane should not exceed the material's race angle or the friction angle between the pipe and the material, and should be less than 30° with the horizontal plane. The feed rate can be regulated over a wide range by changing the tube's speed. An accurate regulation of the drop height after the discharge is achieved by suitable placement of the mouth of the pipe 74. As shown in fig. 8, by placing the mouth 74 close to the inside of the oven on the opposite side of the oven in relation to the side containing the majority of the coating 125, the maximum drop height can be regulated by limiting the distance from the mouth to the inside of the oven so that the coating material can only fall a short distance piece, as the falling coating hits the downwards furnace wall at an oblique angle, whereby the pellets are protected against strong impacts. The greatest distance between the inside of the oven and the nearest point on the inner circumference of the mouth of the feed pipe should preferably be less than 30.5 cm, thereby avoiding major falls. A further reduction in the drop height can be achieved by causing the tube to rotate in the opposite direction of the furnace, as indicated by the arrows 76 and 94 whereby the coating is mainly discharged from the quadrant of the tube which is closest to the furnace wall. When using such a construction, the drop height can be regulated and become independent of the oven's degree of filling. Any risk of clogging of the supply pipe by the coating is also avoided, whereby the pipe can be easily cleaned and removed or replaced during operation.

Fig. 9 viser en passende anordning av 11 i fig. 2 for innføring av ytterligere carbonholdig materiale og svovelabsorberende materiale, som kreves i sonen for reaksjon mellom gass og fast fase, og en anordning 16 for beskikning av legeringskomponenter og flussmiddel som kreves i sonen for reaksjon mellom gass og smelte. De materialer som skal innmates, kan innføres gjennom en utvendig øse 75 som øser materiale fra en haug eller lomme under roterovnen, eller kan tilføres ved tyngdekraften fra en utvendig påmatningskasse på kjent måte ved påmatning på roterovner. Når øsen nærmer seg den øverste stilling i sin rotasjon, åpnes en tettet luke 77 innover ved hjelp av en dermed forbundet arm og en rulle 80 som tvinges til åpningsstillingen tett inntil ovnsmantelen ved kontakt med en fast kamoverflate 81 slik at materialet under tyngdens påvirkning kan føres inn i ovnen gjennom det innvendige materør 82. Under resten eller størstedelen av ovnens omdreining holdes den lukkede luke i stengt stilling av et fjærbe-lastet hengsel 78 slik at passering av gasser mellom ovnens indre og den omgivende atmosfære praktisk talt forhindres. Det innvendige mate-rør 82 rager fortrinnsvis til nærheten av ovnens lengdeakse slik at det ikke dekkes av laget av beskikningsmateriale under noen del av ovnens rotasjon. Fig. 9 shows a suitable arrangement of 11 in Fig. 2 for the introduction of further carbonaceous material and sulfur absorbing material, which is required in the zone for reaction between gas and solid phase, and a device 16 for coating alloy components and flux which is required in the zone for reaction between gas and melt. The materials to be fed in can be introduced through an external ladle 75 which scoops material from a pile or pocket under the rotary kiln, or can be fed by gravity from an external feed box in a known manner when feeding into rotary kilns. When the ladle approaches the top position in its rotation, a sealed hatch 77 is opened inwards by means of an arm connected to it and a roller 80 which is forced to the opening position close to the furnace mantle by contact with a fixed cam surface 81 so that the material can be guided under the influence of gravity into the oven through the internal feed pipe 82. During the remainder or most of the oven's rotation, the closed hatch is held in the closed position by a spring-loaded hinge 78 so that the passage of gases between the interior of the oven and the surrounding atmosphere is practically prevented. The internal feed tube 82 preferably projects to the vicinity of the longitudinal axis of the furnace so that it is not covered by the layer of coating material during any part of the furnace's rotation.

Innen beskikningen forlater sonen for reaksjon mellom gass og fast fase, fjernes overskud-det av carbonholdige materialer og svovelabsorberende materialer ved hjelp av en sikteanord-ning 13 som vist nærmere i fig. 5 og 6. På dette parti består ovnens omkrets av flere segment-formige sikterammer 83 som ved hjelp av bolter eller lignende er festet løsbart til ovnens mantel-flenser 84. Rammene er i begge ender tilsluttet radiale gavelplater 85, som har til oppgave å forhindre gassens frie passasje periferisk mellom de lukkede hulrom 90 i rammene 83 og bibringe ovnen den nødvendige stivhet i delen mellom flensene 84. Sikteduker 86 hvorigjennom det finkornige materiale i ovnen mates ut, er festet til flensene 87 langs innsiden av sikterammene 83 ved hjelp av løsbare festeorganer. På utsiden er festet løsbare dekkplater 88 og utmatningsluker 89 som i stengt tilstand hindrer fri strøm av gasser mellom rammenes indre hulrom 90 og roterovnens omgivelser. Lukene 89 holdes stengt av fjærbelastede hengsler 91 som har en forlengelse av den dreibare del som er forbundet med en arm 92 med en rulle 93. Before the coating leaves the zone for reaction between gas and solid phase, the excess of carbon-containing materials and sulfur-absorbing materials is removed by means of a screening device 13 as shown in more detail in fig. 5 and 6. On this part, the perimeter of the oven consists of several segment-shaped screening frames 83 which are releasably attached to the oven's mantle flanges 84 by means of bolts or the like. The frames are connected at both ends to radial gable plates 85, which have the task of preventing the free passage of the gas circumferentially between the closed cavities 90 in the frames 83 and imparting to the furnace the necessary rigidity in the part between the flanges 84. Screening cloths 86 through which the fine-grained material in the furnace is fed out, are attached to the flanges 87 along the inside of the screening frames 83 by means of detachable fasteners . Detachable cover plates 88 and discharge hatches 89 are attached to the outside, which in the closed state prevent the free flow of gases between the frame's inner cavity 90 and the surroundings of the rotary kiln. The hatches 89 are held closed by spring-loaded hinges 91 which have an extension of the rotatable part which is connected by an arm 92 with a roller 93.

Når ovnen roterer i pilens 94 retning, passerer siktene 86 under og i kontakt med laget av beskikningsmateriale, f. eks. opp til i høyde med den stiplede linje 95. Det materiale som er finere enn sikteåpningene kan passere inn i det indre av hulrommet 90 i rammen 83. Når hele sikten 86 er i kontakt med og dekkes på innersiden av beskikningen, åpnes luken 89 ved at rullen 93 kommer i kontakt med en innstillbar, eventuelt fjærforspent kamoverflate 96 slik at det finere materiale kan strømme ut gjennom den åpnede luke til f. eks. en tank med kjølevann. Mens for-enden 97 av sikten 86 fremdeles dekkes av beskikningen, slippes og får lukke seg under inn-virkning av det fjærbelastede hengsel 91. Ved at beskikningslaget således kan hindre fri ut-strømning av gasser fra ovnens indre til den omgivende atmosfære under den del av en omdreining hvor det finkornede materiale mates ut, minskes enhver risiko for tap av brennbar gass, gjenoxydasjon av metallisk jern til jernoxyd og ujevn regulering av ovnsatmosfæren. As the furnace rotates in the direction of arrow 94, the screens 86 pass under and in contact with the layer of coating material, e.g. up to the height of the dashed line 95. The material which is finer than the sight openings can pass into the interior of the cavity 90 in the frame 83. When the entire sight 86 is in contact with and covered on the inside by the coating, the hatch 89 is opened by the roller 93 comes into contact with an adjustable, possibly spring-biased cam surface 96 so that the finer material can flow out through the opened hatch to e.g. a tank of cooling water. While the front end 97 of the sieve 86 is still covered by the coating, it is released and allowed to close under the influence of the spring-loaded hinge 91. By the coating layer thus preventing the free outflow of gases from the interior of the furnace to the surrounding atmosphere below that part of a revolution where the fine-grained material is fed out, any risk of loss of combustible gas, re-oxidation of metallic iron to iron oxide and uneven regulation of the furnace atmosphere is reduced.

Siktene 86 består vanligvis av fin tråd som understøttes av stag med større tverrsnittsareal, eller en perforert plate som har en glatt innside og åpninger med skarpe spissvinklede kanter for å minske tilstopningen av sikteåpningene. Me-kaniske midler for å rengjøre sikten, såsom elek-tromagnetisk eller pneumatisk drevne siktevib-ratorer festet til siktene, eller gass-stråler med høy hastighet rettet periodisk mot siktens ut-side, kan også anvendes ved behov. Det hele består fortrinnsvis av en varmebestandig metall-legering, f. eks. rustfritt stål 310 for å kunne tåle høye temperaturer. The sieves 86 usually consist of fine wire supported by struts with a larger cross-sectional area, or a perforated plate having a smooth interior and openings with sharp acute-angled edges to reduce clogging of the sieve openings. Mechanical means for cleaning the sight, such as electromagnetically or pneumatically driven sight vibrators attached to the sights, or high-velocity gas jets directed periodically towards the outside of the sight, can also be used if necessary. The whole thing preferably consists of a heat-resistant metal alloy, e.g. stainless steel 310 to withstand high temperatures.

Etter at det finkornige materiale er matet ut av rotorovnen, passerer det gjenværende faste beskikningsmateriale som består av pellets og vanligvis også legeringskomponenter og flussmiddel, over terskelens 18 innerkant 98 på hvis bakside sonen for reaksjon mellom gass, fast fase og smelte inneholdende både fast og smeltet beskikning er anordnet. Por å hindre opp-mykning og sammenklebning av pelletene ved passasje over terskelens 18 øvre kant 98, er denne smal, hvorved overføringstiden for det tilbakeholdte materiale blir kort. After the fine-grained material has been fed out of the rotary kiln, the remaining solid coating material consisting of pellets and usually also alloy components and flux passes over the threshold 18 inner edge 98 on the back side of which the zone for reaction between gas, solid phase and melt containing both solid and molten disposition is arranged. In order to prevent softening and sticking together of the pellets when passing over the upper edge 98 of the threshold 18, this is narrow, whereby the transfer time for the retained material is short.

For å unngå opptreden av noen sone i ovnen hvor beskikningen bare smeltes til klebrig tilstand, slik at den agglomeres og festet på veggene, utføres ovnens helningsvinkel, utmatningsåpningens 19 høyde over ovnsbunnen og avstanden mellom terskelen 18 og utmatningsåpningen 19 fortrinnsvis slik at en metallsmelte av betraktelig dybde opprettholdes på baksiden 99 av terskelen 18. Smeltede fast materiale kommer således til å falle ned i en metallsmelte, hvorved enhver tilbøyelighet for vedheftning på ovnsveggene unngås ved fornyet belegning av veggene med smeltet metall og slagg, mens blandingen av fast materiale og væske omrøres ved ovnens rotasjon. In order to avoid the occurrence of any zone in the furnace where the coating is only melted to a sticky state, so that it is agglomerated and fixed on the walls, the angle of inclination of the furnace, the height of the discharge opening 19 above the furnace bottom and the distance between the threshold 18 and the discharge opening 19 are preferably carried out so that a metal melt of considerable depth is maintained on the back side 99 of the threshold 18. Molten solid material will thus fall into a molten metal, whereby any tendency to stick to the furnace walls is avoided by renewed coating of the walls with molten metal and slag, while the mixture of solid material and liquid is stirred by oven rotation.

For tilførsel av den for smeltningen nødven-dige varme og regulering av gassatmosfæren i nærheten av overgangen fra sonen for reaksjon mellom gass og fast fase til sonen for reaksjon mellom gass, fast fase og smelte, anordnes en brenner 17 av en spesiell konstruksjon. Brenneren kan ligne de øvrige mantelbårne brennere skjønt den dessuten er forsynt med et eller flere ekstra brenselinnløp for innførsel av brensel i tillegg til det som kreves for oppvarmningen slik at der fåes en ikke-oxyderende atmosfære i nærheten av siktedelen, og for kjøling etter behov av den varme gass som strømmer fra sonen for reaksjon mellom gass, fast fase og smelte til sonen for reaksjon mellom gass og fast fase. Fig. 5 og 6 viser et enkelt eksempel på en slik brenner 17 anordnet i nærheten av sikteseksjonen og delvis rettet inn i sonen for reaksjon, fast fase og smelte for å gi ytterligere varme for smeltingen. Det ytre brennkammer 33 er ved hjelp av en ring 105 festet på utsiden av en av sikterammene 83. Mellomrommet 106 mellom innsiden av sikterammen og det ytre brennerrør er fortrinnsvis fylt med et ildfast materiale. Ytterligere brensel tilføres gjennom en med ventil forsynt tilførselsledning 100, og føres gjennom det indre brennerrør 101 og rettes ved hjelp av et munnstykke 102 mot en sirkulær avbøynings-plate 103 med plan eller skålformet overflate festet til brenneren med stag 104. Brenselet av-bøyes i hovedsaken radialt og fordeles nesten A burner 17 of a special design is arranged for the supply of the heat necessary for the melting and regulation of the gas atmosphere in the vicinity of the transition from the zone for reaction between gas and solid phase to the zone for reaction between gas, solid phase and melt. The burner may resemble the other jacketed burners, although it is also provided with one or more additional fuel inlets for the introduction of fuel in addition to what is required for heating so that a non-oxidizing atmosphere is obtained near the screening part, and for cooling as required by the hot gas flowing from the zone of reaction between gas, solid phase and melt to the zone of reaction between gas and solid phase. Fig. 5 and 6 show a simple example of such a burner 17 arranged near the screening section and partially directed into the zone for reaction, solid phase and melting to provide additional heat for the melting. The outer combustion chamber 33 is attached by means of a ring 105 to the outside of one of the aiming frames 83. The space 106 between the inside of the aiming frame and the outer burner tube is preferably filled with a refractory material. Additional fuel is supplied through a supply line 100 equipped with a valve, and is passed through the inner burner tube 101 and is directed by means of a nozzle 102 towards a circular deflection plate 103 with a flat or bowl-shaped surface attached to the burner with strut 104. The fuel is deflected in the main case radially and distributed almost

jevnt rundt roterovnens innside ved at det oppfanges og reagerer med gasser som går over fra evenly around the inside of the rotary kiln as it is captured and reacts with gases that pass over from it

sonen for reaksjon mellom gass, fast fase og smelte til sonen for reaksjon mellom gass og the zone for reaction between gas, solid phase and melt to the zone for reaction between gas and

fast fase. De nesten nøytrale eller svakt reduserende og meget varme gasser fra sonen for solid phase. The almost neutral or slightly reducing and very hot gases from the zone of

reaksjon mellom gass, fast fase og smelte kan således omsettes under dannelse av sterkere reduserende og kaldere gasser som kreves i sonen for omsetning mellom gass og fast fase. reaction between gas, solid phase and melt can thus be reacted with the formation of stronger reducing and colder gases which are required in the zone for reaction between gas and solid phase.

Foruten den varme som innføres i sonen for reaksjon mellom gass, fast fase og smelte ved hjelp av brenneren 17 for å påhjelpe smeltingen, utgjøres hovedvarmekilden i sonene for reaksjon mellom gass og smelte og mellom gass, fast fase og væske av brenneren 22, se fig. 2, som er anordnet ved roterovnens utmatnings-ende og rettet inn i ovnen gjennom hovedut-matningsåpningen for metallet og over overflaten av slaggen. Denne brenner ved. utmat-nlngsenden vises i fig. 10 og 11. Ettersom metallet og slaggen befinner seg ved høy temperatur, f. eks. ca. 1650°C, er det for å oppnå en tilstrekkelig høy varmeoverføringshastighet og høy virkningsgrad ved utnyttelse av brenselet i sonen for reaksjon mellom gass og smelte, ønskelig å ha en høy flammetemperatur ved brenneren, fortrinnsvis over 2200°C. For å forhøye flammetemperaturen kan forbrenningsluften forvar-mes under anvendelse av en særskilt varmeut-veksler, eller anrikes med oxygen. Man kan også utnytte elektrisk energi, skjønt dette p.g.a. de store omkostninger sannsynligvis ikke er økonomisk mulig de fleste steder. Brenselet er flytende eller gassformig, og utgjøres f. eks. av naturgass, koksovnsgass eller brenselolje, eller alternativt av pulverisert carbonholdig materiale. Den forvarmede eller oxygenanrikede luft og brenselet innføres i det ytre brennkammer 111 gjennom et bøyelig lufttilførselsrør 110 og et bøyelig brensel-tilførselsrør 115. Brenselet og luften holdes skilt inntil kort før brennerspissen hvor blandingen og forbrenningen finner sted i en langstrakt flammesone 116 foran brennermunnstykket. In addition to the heat introduced into the zone for reaction between gas, solid phase and melt by means of burner 17 to assist melting, the main heat source in the zones for reaction between gas and melt and between gas, solid phase and liquid is constituted by burner 22, see fig . 2, which is arranged at the discharge end of the rotary kiln and directed into the furnace through the main discharge opening for the metal and over the surface of the slag. This one burns wood. the output terminal is shown in fig. 10 and 11. As the metal and slag are at a high temperature, e.g. about. 1650°C, it is desirable to have a high flame temperature at the burner, preferably above 2200°C, in order to achieve a sufficiently high heat transfer rate and high efficiency when utilizing the fuel in the zone for reaction between gas and melt. To raise the flame temperature, the combustion air can be preheated using a special heat exchanger, or enriched with oxygen. You can also use electrical energy, although this is due to the large costs are probably not economically feasible in most places. The fuel is liquid or gaseous, and consists of e.g. of natural gas, coke oven gas or fuel oil, or alternatively of powdered carbonaceous material. The preheated or oxygen-enriched air and the fuel are introduced into the outer combustion chamber 111 through a flexible air supply pipe 110 and a flexible fuel supply pipe 115. The fuel and air are kept separate until shortly before the burner tip where the mixture and combustion take place in an elongated flame zone 116 in front of the burner nozzle.

Ettersom smeltet metall og slagg dannes og mates frem gjennom sonen for reaksjon mellom gass og smelte, bevirker de roterende ildfaste vegger en kontinuerlig omrøring, hvorved var-meoverføringen til metallet fra de varme for-brenningsgassene øker og dermed hastigheten i den kjemiske reaksjon mellom metallet og slaggen, mens utskilling av bestanddeler i metallet og slaggen minskes. I en slik ovn hvor smeiten mates ut ved overløp gjennom en begrenset åpning, har slaggen tilbøyelighet til å passere hur-tigere gjennom sonen for reaksjon mellom gass og smelte enn metallet, hvilket kan medføre utilstrekkelig slaggdybde, for ønskede fersknings-reaksjoner. Hvis f. eks. slaggnivået 107 og me-tallnivået 108 er som vist i fig. 10 kan strøm-ningshastigheten av slagg inn i utløpsåpningen 19, og derfor slaggmengden i den utgående væs-kestrøm 109, kontrolleres ved hjelp av den innstillbart anbragte slaggstopper 119, som begrenser størrelsen av det strømningsregulerende mellomrom 120. Herved blir det mulig å forhindre enhver ødsling med flussmiddel ved økning av den gjennomsnittlige oppholdstid for slagg-komponentene i sonen for reaksjon mellom gass og smelte. As molten metal and slag are formed and fed forward through the gas-melt reaction zone, the rotating refractory walls cause continuous stirring, whereby the heat transfer to the metal from the hot combustion gases increases and thus the speed of the chemical reaction between the metal and the slag, while the separation of components in the metal and the slag is reduced. In such a furnace where the melt is fed out by overflow through a limited opening, the slag has a tendency to pass more quickly through the zone for reaction between gas and melt than the metal, which can result in insufficient slag depth for desired cooling reactions. If e.g. the slag level 107 and the metal level 108 are as shown in fig. 10, the flow rate of slag into the outlet opening 19, and therefore the amount of slag in the outgoing liquid stream 109, can be controlled by means of the adjustable slag stopper 119, which limits the size of the flow-regulating space 120. This makes it possible to prevent any wastage with flux by increasing the average residence time for the slag components in the zone for reaction between gas and melt.

Slaggstopperen 119 kan bestå av ildfast materiale eller et vannkjølt skall av varmebestandig materiale og innstilles ved forskyvning av hele brenner enheten. I denne hensikt er brenneren opphengt i en vogn 139 med hjul 141 som ruller på en bane 138. Brennerstillingen innstilles i ak-sial retning ved regulering av avstanden mellom rullen 142 og vognen 139 ved forskyvning av la-gersko 143 på en skinne 144, og i vertikal retning ved kontrollert dreining om lagerne 128. Disse bevegelser frembringes av hydrauliske sylindere 140 eller lignende. Kontakten mellom rullen 142 og roterovnen kan opprettholdes ved hjelp av motvekter som ved hjelp av en kabel er festet i vognen ved hjelp av trinser. Herved blir det også mulig lett å trekke brenneren tilbake fra roterovnen for reparasjon og for å gi adgang til ovnens indre. The slag stopper 119 can consist of refractory material or a water-cooled shell of heat-resistant material and is adjusted by displacing the entire burner unit. For this purpose, the burner is suspended in a carriage 139 with wheels 141 that roll on a track 138. The burner position is set in the axial direction by regulating the distance between the roller 142 and the carriage 139 by shifting the bearing shoes 143 on a rail 144, and in the vertical direction by controlled rotation about the bearings 128. These movements are produced by hydraulic cylinders 140 or the like. The contact between the roller 142 and the rotary kiln can be maintained by means of counterweights which are fixed in the carriage by means of a cable by means of pulleys. This also makes it possible to easily withdraw the burner from the rotary kiln for repairs and to give access to the kiln's interior.

For å forhindre fri utstrømning av gasser gj ennom den tilstrupede åpning 19 kan man anvende en tetningsskjerm av luft eller gass, som i hovedsaken ligner anordningen 56—58 og 72. Et ringformig fordelingsrør 122 som mates med gass eller luft under trykk fra tilførselsledningen 126, er festet på utsiden av en vannmantel ved hjelp av en ringformig forbindelsessperring. Ettersom sonen for reaksjon mellom gass og smelte normalt arbeider med noe undertykk i forhold til atmosfæretrykket, vises den ringformige slis-sen 121 rettet i spiss vinkel mot utmatningsåpningens Innside for å treffe veggen i motsatt retning til den ventede strøm av atmosfæreluft inn i roterovnen. In order to prevent the free outflow of gases through the choked opening 19, a sealing screen of air or gas can be used, which is essentially similar to the devices 56-58 and 72. An annular distribution pipe 122 which is fed with gas or air under pressure from the supply line 126, is attached to the outside of a water jacket by means of an annular connecting barrier. As the zone for reaction between gas and melt normally works somewhat under-thick compared to the atmospheric pressure, the annular slot 121 is shown directed at an acute angle to the inside of the discharge opening to hit the wall in the opposite direction to the expected flow of atmospheric air into the rotary kiln.

Utmatningsåpningens 19 innside kan ved behov varmes for å forhindre enhver tilbøyelig-lighet hos slaggen eller metallet til å stivne og hefte seg på det ildfaste materiale ved at brennere rettes mot utmatningsåpningens innside. Denne metode anvendes mest effektivt hvis brennerne er innstilt på å oppvarme et segment av utmatningsåpningen 19 inntil den avgående metallstrøm slik at overflaten av det ildfaste materiale oppvarmes umiddelbart før det kommer i kontakt med metallsmelten. Utmatningsåpningens overflate kan alternativt oppvarmes ved hjelp av elektriske motstandselementer innbygd i det ildfaste materiale. Som eksempel på materiale som egner seg for varmeelementer kan nevnes wolfram, molybden og siliciumcarbid, mens de ildfaste lepper som omslutter varmeelemen-tene, kan bestå av høyren magnesiumoxyd eller aluminiumoxyd. Elementene kan mates med elektrisk energi på kjent vis ved hjelp av faste børster i kontakt med kollektorringer som er festet i og roterer med ovnen. The inside of the discharge opening 19 can, if necessary, be heated to prevent any tendency of the slag or the metal to solidify and adhere to the refractory material by directing burners towards the inside of the discharge opening. This method is used most effectively if the burners are set to heat a segment of the discharge opening 19 until the outgoing metal stream so that the surface of the refractory material is heated immediately before it comes into contact with the molten metal. Alternatively, the outlet opening's surface can be heated using electrical resistance elements built into the refractory material. Examples of material suitable for heating elements include tungsten, molybdenum and silicon carbide, while the refractory lips that enclose the heating elements can consist of high-purity magnesium oxide or aluminum oxide. The elements can be fed with electrical energy in a known manner by means of fixed brushes in contact with collector rings which are fixed in and rotate with the furnace.

Det kan også være ønskelig å blåse inn finfordelte legeringskomponenter og flussmiddel såsom carbon, aluminium, siliciumcarbid og ferrosilicium enten på overflaten av slaggen eller nede i metallsmelten for å regulere sammensetningen av denne. En eller flere lanser 124 av kjent type og med vanlig vannkjøling kan anordnes for dette formål. Det materiale som skal blåses inn, trekkes med og blåses inn under trykk under anvendelse av kjente midler gjennom innblåsningslansen 124 og dennes munnstykke 125, som kan rettes mot slaggen eller rage nedi gjenom slaggen til metallsmelten. Det smeltede metall kan også forsynes med slike materialer ved innblåsning etter tapningen og før støpnin-gen. It may also be desirable to blow in finely divided alloy components and flux such as carbon, aluminium, silicon carbide and ferrosilicon either on the surface of the slag or down into the metal melt to regulate its composition. One or more lances 124 of a known type and with ordinary water cooling can be arranged for this purpose. The material to be blown in is drawn along and blown in under pressure using known means through the blowing lance 124 and its nozzle 125, which can be directed towards the slag or project down through the slag to the metal melt. The molten metal can also be supplied with such materials by blowing in after tapping and before casting.

En egnet type av indre brenner er vist i fig. A suitable type of internal burner is shown in fig.

11 som er et tverrsnitt gjennom brenneren 22 11 which is a cross-section through the burner 22

langs slaggstopperens 119 lengdeakse. Flytende brensel føres til brennerspissen gjennom et indre brenselsrør 112 og oxygenholdig gass langs en ledning 113, som begrenses av luftrøret 114. For at brenneren skal kunne arbeide med varm-luft, anordnes et ringformet, isolerende mellomrom 117 for å minske varmetapene til brenne-rens kjølevann, som strømmer igjennom en vannring 118. I den viste utførelsesform ledes det innkommende vann til brennermunnstykke-enden gj ensom fire vannrør 123 og føres tilbake along the 119 longitudinal axis of the slag stopper. Liquid fuel is led to the burner tip through an internal fuel pipe 112 and oxygen-containing gas along a line 113, which is limited by the air pipe 114. In order for the burner to be able to work with hot air, an annular, insulating space 117 is arranged to reduce the heat losses to the burner cleaner cooling water, which flows through a water ring 118. In the embodiment shown, the incoming water is led to the burner nozzle end through four water pipes 123 and returned

gjennom kjølevannsringen 118. Slaggstopperen 119 er festet i det ytre brenerrøret gjennom stag 129 og kjøles med vann som gjennom vannrøret 132, se fig. 10, føres til vanninnløpet 137 for å strømme rundt stopperens vannmantel 131 til vannutløpet 136. Mellomrommet 130 mellom stopperen og brenneren egner seg for innføring av en injeksjonslanse 124, som også kjøles av vann i det ringformige mellomrommet mellom den ytre vannmantel 133 og det indre innblås-ningsrør 134 hvorved kjølevannet føres til lanse-spissen gjennom ledningen 135. through the cooling water ring 118. The slag stopper 119 is fixed in the outer burner tube through strut 129 and is cooled with water through the water tube 132, see fig. 10, is led to the water inlet 137 to flow around the stopper's water jacket 131 to the water outlet 136. The space 130 between the stopper and the burner is suitable for the introduction of an injection lance 124, which is also cooled by water in the annular space between the outer water jacket 133 and the inner inlet -ning pipe 134 whereby the cooling water is led to the lance tip through the line 135.

Det smeltede metall og slaggen kan utmates sammen ved å gå over kanten av utløpsåpningen 119 for etter utmatningen å separeres i en slagg-avskiller 20, se fig. 2, hvorav det finnes flere ut-forminger. Alternativt kan metallet uttappes ved hevertvirkning fra roterovnen ved hjelp av et ildfast rør som innføres i metallsmelten gjennom mellomrommet 130.1 dette tilfellet kan det være praktisk å mate ut slaggen med mellomrom iste-denfor kontinuerlig. Metallet kan tas ut ved å suge det til et lukket kar under regulert under-trykk eller omtappes til et kar inneholdende metall på et lavere nivå enn smeltens overflate 108. The molten metal and the slag can be discharged together by going over the edge of the outlet opening 119 to be separated after discharge in a slag separator 20, see fig. 2, of which there are several designs. Alternatively, the metal can be drawn off by siphoning from the rotary kiln using a refractory tube which is introduced into the molten metal through the space 130. In this case, it may be practical to feed the slag out at intervals instead of continuously. The metal can be taken out by sucking it into a closed vessel under regulated negative pressure or re-bottled into a vessel containing metal at a lower level than the surface of the melt 108.

Claims

1. Procedure for the production of liquid iron metal with a regulated composition, characterized by the combination of the following steps known in and of themselves: a) that in a reduction zone for reaction between gas and solid phase, pellets containing iron oxide and a solid reducing agent are introduced, as well as any fluxing agent and alloy components, the size of the iron oxide-containing pellets and of the solid reducing agent being fed in being adjusted so that the reducing agent has a smaller particle size than the pellets after undergoing the reduction. b) that the coating mixture is continuously fed through the reduction zone at high temperature until at least 75 per cent of the iron in the pellets has been reduced to a metallic state, c) that fine-grained material including the unconsumed part of the solid reducing agent and any fine-grained pellet fragments formed by destruction of pellets, is separated from the coating and removed from the reduction zone, d) that the remaining coarse-grained coating mixture including pellets is continuously fed to and through a melting zone for reaction between gas, solid phase and melt, and that the temperature in this zone is increased until the coarse-grained coating mixture is melted to a liquid state , so that two liquid phases consisting of slag and metal are formed in intimate contact, e) that these liquid phases are continuously introduced into a zone for reaction between gas and melt, f) that the reactions between gas and melt continue continuously, as the zone for the reaction between gas and melt is heated until liquid iron metal l with the desired composition and temperature is obtained, and that g) the molten iron metal and the slag are fed out from the zone for reaction between gas and melt, and that h) heat is supplied directly to each of the zones for reaction between gas and melt, between gas , solid and melt, and between gas and solid as needed to maintain the desired reaction temperatures in these zones.

2. Method according to claim 1, characterized in that flux and alloy components are added to the coating mixture which is introduced into the gas-solid reaction zone in step (a) in the form of pieces that are larger than the minimum size of the pellets.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the coating mixture is reacted in the zone for reaction between gas and solid phase in step (b) up to at least 95% by weight. of the iron in the pellets is in the metallic state before the mixture is taken to step (c).

4. Device for carrying out the method according to claims 1-3, characterized in that it comprises in combination: the per se known features: an elongated, rotating furnace-type reactor with: a zone for reaction between gas and solid phase, a zone for reaction between gas, solid phase and melt, and a zone for reaction between gas and melt, arranged one after the other from the coating end to the discharge end of the reactor, a feeding device (6) for introducing solid coating materials at the coating end of the reactor, a series of burners (10) for heating located at intervals along the gas-solid phase reaction zone, a burner (17) arranged to introduce melting heat directly into the gas-solid phase reaction zone, and the new features: a screening zone ( 13) which forms part of the wall of the reactor with screening openings (83) adapted to remove fine material from the gas-solid phase reaction zone, an annular dam (18) to separate and shut off the zone for re gas-solid action from the gas-solid-melt reaction zone, a burner (22) for independently introducing heat for the refining into the gas-melt reduction zone, and a discharge orifice (19) for discharge of liquid iron metal and slag from the reactor.

5. Device according to claim 4, characterized by a known per se additional feeding device (11, 16) for introducing coating material into the zone for reaction between gas and solid phase through an opening in the circumference of the long wall of the reactor.

6. Device according to claim 4 or 5, characterized by an axially placed circular deflector plate (103) placed at a practically right angle to the longitudinal axis of the reactor and placed in front of at least one fuel nozzle so that fuel from the nozzle will hit the plate and be directed outwards towards it inner reactor wall near the meeting point of the zones for reaction between gas and solid phase and gas and melt.

7. Device according to claims 4-6, characterized by an adjustable slag pond that protrudes through the slag layer in the zone for reaction between gas and melt, and arranged to limit and regulate the flow rate of slag through the discharge opening (19).

8. Device according to claims 4-7, characterized in that the feeding device (6) includes a rotating cylindrical feeding tube (64) which slopes downwards in the feeding direction, and has its outlet end (74) close to the inner wall of the reactor in order to reduce the drop height of the coating material from feed end and reduce the possibility of crushing the coating material.

9. Device according to claims 4-8, characterized in that the screening zone includes a number of adjacent screening segments, placed around the periphery of the reactor, each segment consisting of an inner screening layer (86), a closed cavity (90) on the outside of the screening layer to receive fine materials, and with bounding walls (83), (85) and (88) arranged to separate each of the closed cavities from adjacent cavities and from the external atmosphere, at least one discharge opening with an adjustable valve (89) in the bounding walls of each of the cavities, and an actuation device (96) for opening said valves (89) to periodically discharge finely divided material from inside the closed cavities (90) at appropriate intervals during the rotation of the reactor .

10. Device according to claim 9, characterized in that each of the abutting screening layers (86) is placed so that it is in contact with, and practically covered by, the coating mixture in the reactor during part of each revolution of the reactor, and that each valve (89) is actuated to produce discharge of finely divided material only at a time when the entire screening layer (86) in the closed cavity (90) is practically covered by and in contact with the coating mixture in the reactor, the coating mixture preventing the free passage of gases between the interior and exterior of the reactor through the confined cavities on that part of the revolution of the reactor when the discharge valves are open to remove fine material from the interior of the confined cavities.

11. Device according to claims 4-10, characterized in that the slag pond (119) is placed so that it projects downwards from the burner (22) at the discharge end and also includes a movable support device (139) for carrying the burner and the slag pond, with a horizontal adjustable device (143) arranged to determine the position of the support device in relation to a movable connection (142) on the reactor, and at least one vertical adjustable device (140) adapted for vertical adjustment of the slag pond in relation to the support device.

12. Device according to claims 4-11, characterized in that hot gases are drawn off so that they flow from the discharge end towards the coating end of the reactor, and that the device includes an annular gas curtain which extends radially outwards under pressure from at least one annular slot sleeve (121) as that it plays on the inner surface of the discharge opening (19) so that the passage of secondary air into the reactor is limited.