Zelazo otrzymuje sie obecnie z rud za- pomoca ogrzewania i topienia w wielkich piecach. Wytworzony w ten sposób suro¬ wiec nie jest zbyt przydatny do uzytku technicznego i nalezy go dopiero uszlachet¬ niac w procesach przeróbki na stah Wypa¬ da przeto kroczyc droga okólna przez wiel¬ ki piec i piec do wytapiania stali, by otrzy¬ mac zelazo, nadajace sie do uzytku. W cza¬ sach dawniejszych wytwarzano stal bezpo¬ srednio z rud, obecnie jednak metoda ta nie zadowala pod wzgledem gospodarczym.Niska wartosc techniczna zelaza wytwarza¬ nego w piecach wielkich pochodzi stad, ze w piecach tych ulega ono nader silnemu na¬ grzewaniu. Nalezy w nich topic zarówno zelazo jak i zuzel celem oddzielenia ich od siebie, przyczem do zelaza doslaja sie pew¬ ne materjaly stopowe, pogarszajace jego wlasnosci.Gdyby materjalu nie potrzebowano to¬ pic, moznaby uzyskiwac zelazo czyste, wol¬ ne od szkodliwych domieszek, gdyz reduk¬ cja tlenków zelaza zachodzi juz w stanie stalym.Podobna mozliwosc daje redukcja za¬ wartych w rudach, tlenków zelaza w tempe¬ raturach nizszych, zanim poczna one top¬ niec, oraz nastepne przeksztalcanie otrzy¬ manego ta draga zelaza w zwiazek gazowymW ten sposób zelazo zostaje oddzielone ód skaly plonnej. Sposób ten stanowi wlasnie przedmiot wynalazku niniejszego.Rudy poddaje sie oddzialywaniu gazu chlorowodorowego. Dzieki temu powstaje w pewnych warunkach lotny chlorek zelaza.Przebieg reakcji mozna ujac we wzór: Fe203 + 6HCI = 2FeClz + 3ff20.Do przeprowadzenia sposobu reakcja, przyjmujac, ze przebiega ona w warunkach normalnych, musi odbywac sie w tempera¬ turze powyzej 300° w nadmiarze chlorowo¬ doru. Dla istotnego zapanowania tej tempe¬ ratury reakcji konieczna jest rzecza, aby zarówno gaz chlorowodorowy, jak i mial¬ ka ruda, byly podgrzane do 300°C, zanim zostana one wprowadzone do przestrzeni reakcyjnej* Na poczatku mianowicie proce¬ su nalezy przedsiebrac szczególnie staran¬ ne podgrzewanie obu skladników reakcji; w nastepstwie podgrzewanie gazu nie potrze¬ buje byc juz tak silne, gdyz reakqja zacho¬ dzi z wydzielaniem ciepla, dostarczajac pewnej jego ilosci. Podgrzewanie rudy na¬ lezy natomiast utrzymac dla zapewnienia wolnego od zaklócen przebiegu reakcji we wskazanej temperaturze. Zastosowanie nad¬ miaru gazu chlorowodorowego jest nie¬ zbedne, gdyz przy przeksztalcaniu powsta¬ jaca para wodna znacznie obniza cisnienie czastkowe gazu chlorowodorowego. Reak¬ cja nie uzyskalaby wówczas nalezytego przebiegu. W mysl przeto wynalazku ni¬ niejszego rzecza jest konieczna, aby komora reakcyjna otrzymywala zawsze trzykrotna mniej wiecej ilosc gazu w porównaniu z ta, jaka w procesie uczestniczy.W wypadku zbyt niskiej temperatury reakcji lub zbyt malego nadmiaru chloro¬ wodoru powstaje mianowicie obok chlorku zelazowego równiez chlorek zelazawy albo nawet wodziany chlorków nielotne we wskazanej temperaturze. W warunkach po¬ dobnych nie mogloby zachodzic odpedzanie (sublimacja) zelaza. Praktyczni^ zachodzi równiez zbyt daleko posuniete obnizenie koncentracji gazu chlorowodorowego, gdy tlenki zelaza wykazuja zbyt wielkie nagro¬ madzenie lokalne. Skoro np. nagrzany gaz chlorowodorowy napotyka nagromadzona ilosc tlenku zelaza, to w miejscu odbicia gazów zachodzi przetworzenie na chlorek zelazowy, w niewielkiej jednak odleglosci od tego miejsca spozycie chlorowodoru mo¬ ze byc tak juz znaczne, ze powstanie tu tylko chlorek zelazawy, który nie jest lotny.Podobne przeto nagromadzenie dziala w pewnych przypadkach korzystnie na po¬ wierzchni, wytwarzajac chlorek zelazowy, wewnatrz jednak — niekorzystnie.W mysl wynalazku stosuje sie wieze reakcyjna, do której zasypuje sie, z zasto¬ sowaniem odpowiednich rozdzielaczy, rude drobna, na spotkanie zas jej wznosi sie od dolu strumien gazu. Zgodnie, z wynikami doswiadczenia szybkosc reakcji jest tak wielka, ze przez czas opadania mialkiego materjalu zachodzi przetworzenie na chlo¬ rek zelazowy. Badania szybkosci reakcji wykazaly, ze przeksztalcenie ziarna tlenku zelazowego o srednicy 0,1 mm trwa okolo 0,2 sekundy.W mysl sposobu niniejszego uchodzace z wiezy reakcyjnej gazy, skladajace sie z lotnego chlorku zelazowego, pary wodnej oraz gazu chlorowodorowego w nadmiarze, wprowadzaja sie do chlodnicy przestrzen¬ nej o budowie znanej i ochladzaja tam po¬ nizej 200°, przyczem zachodzi oddzielenie od stalego krystalicznego chlorku zelazowe¬ go, gromadzacego sie na dnie chlodnicy.Gazy odprowadza sie do drugiej chlód- * nicy i chlodzi, celem wydzielenia pary wod¬ nej, ponizej 100°C. Dla zapobiezenia gro¬ madzeniu sie wiekszych ilosci chlorowodoru * w skroplinie wodnej, skropline te utrzymu¬ je sie w temperaturze mozliwie niskiej. Gaz chlorowodorowy mozliwie pozbawiony wo¬ dy przeprowadza sie, przy udziale prze- wietrznikar przez komode podgrzewaja- 1- Z -ca ponownie do wiezy reakcyjnej. Sta¬ ly chlorek zelazowy wygarnia sie w mia¬ re potrzeby z chlodnicy i redukuje wodorem w piecu obrotowym o ogrzewaniu zewnetrz- nem lub w innej odpowiedniej komorze re¬ akcyjnej w temperaturze okolo 600°. Po¬ wstajacy podczas reakcji gaz chlorowodoro¬ wy nadaje sie zwlaszcza do pierwszej cze¬ sci procesu, gdyz posiada on dostateczny juz stopien podgrzania, co pozwala zao¬ szczedzic podgrzewania gazu potrzebnego w wiezy reakcyjnej. Powtórne to zastosowa¬ nie zapobiega jakimkolwiek stratom gazu chlorowodorowego. Zelazo powstajace w drodze redukcji chloiiku zelazowego nie za¬ pala sie przy zetknieciu sie z powietrzem 1 jest nader czyste, nadaje sie przeto dosko- ! nale do wytwarzania stopów zapomoca 1 przetapiania* i Na rysunku fig. 1 i 2 przedstawiaja dwie odmiany wynalazku.Do podgrzewania gazu chlorowodorowe¬ go sluzy piec 1 (fig, 1), do którego z odpo¬ wiedniego paleniska naplywaja przewodem 2 gazy grzejne, które otaczaja pek rur z ma- terjalu ceramicznego i uchodza przewodem 3. Gaz chlorowodorowy doplywa przewo¬ dem 4, przeciaga przez pek rur i wychodzi przelotem 5 do przestrzeni reakcyjnej 6, zaopatrzonej u góry w rozdzielacz, sklada¬ jacy sie z obracajacej sie okolo osi piono¬ wej rury 7 z nasada talerzowa 8, urzadzona w ten sposób, ze znajdujaca sie w rurze 7 drobna ruda lezy pod katem zsypu na tale¬ rzu 8 i, przy obrocie rury 7 wraz z talerzem tym, spada poprzez krawedz jego do we¬ wnatrz wiezy 6. Ilosc rudy i sposób 1 jej podzialu reguluje sie szybkoscia ob¬ rotu rury 7. Ponad lejem nadawczym 7 znajduje sie piec obrotowy 9, naj- l korzystniej wyzyskujacy gazy grzejjie pie¬ ca /, uchodzace nastepnie przewodem 10. Ruda zadaje sie przez lej 11, skad moze ona opadac do leja przewodu 7.Przerabiana ilosc zalezy od ilosci obrotów pieca 9, przyczem winna ona odpowiadac spozyciu rury 7. Wieza reakcyjna 6 posiada w czesci dolnej zbiornik z zatwóraini 12, do odprowadzania plonnej skaly. Z komory reakcyjnej 6 gazy plyna do chlodnicy 13, zaopatrzonej u dolu równiez w zbiornik na wydzielajacy sie chlorek zelazowy. Gazy plyna dalej do chlodnicy 14, zaopatrzonej u dolu w zatwór wodny do gromadzenia skroplin. Przez chlodnice przechodza np. rury chlodnicze 15 dla powiekszenia po¬ wierzchni chlodzacej. Uchodzace gazy plyna rura 16, skad przewietrznik 17 wtlacza je do podgrzewacza /. Gromadzacy sie w chlodnicy 13 staly chlorek zelaza przegarnia sie do zbiornika posredniego 18, a stamtad odprowadza, w miare potrzeby, do pieca redukcyjnego 19, zaopatrzonego w ogrzewa¬ nie zewnetrzne. Rura 20 wodór naplywa do pieca 191 rura zas 21, 22 uchodzi powstaja¬ cy gaz chlorowodorowy, który nastepnie przewietrznik 23 wtlacza do podgrzewacza 1. Doplyw gazu rura 21 dlawi sie w ten spo¬ sób, iz wszystek wodór wiaze sie w HCl we¬ dlug równania 2 Fe C/3+3 H2=2 Fe+6HCL Powstajace w ukladzie straty gazu chloro¬ wodorowego wynagradza sie dodatkiem ga¬ zu swiezego przez rure 24. Powstajace w piecu redukcyjnym 19 zelazo usuwa sie ka¬ nalem 25.Sposób mozna równiez prowadzic wedlug odmiany nastepujacej. Strumien gazu ply¬ nacy z przestrzeni chlorujacej 6 (fig. 1) do¬ plywa rura a (fig. 2) do chlodnicy b, posia¬ dajacej jedna lub kilka przegród c, dzieki czemu powstaje ruch falisty strumienia ga¬ zu. Otwarta u dolu chlodnica pierwsza b zanurzona jest w napelnionej woda misie d, stanowiacej zamkniecie przestrzeni gazo¬ wej. Kierowany przegrodami strumien gazu przemyka raz lub kilkakrotnie tuz ponad po¬ wierzchnia wodna. Strumien gazu opuszcza chlodnice w miejscu e i plynie do drugiej chlodnicy 14 (fig. 1). Chlorek zelazowy roz¬ puszcza sie calkowicie w wodzie, zwolna kry- stalizuje sie i mozna go czerpac z misy o d- powiedniemi szuflami. Wyczeipywanie wy- — 3 —krystalizowanej soli mozna równiez usku¬ teczniac mechanicznie, nfp. w ten'sposób, ze misa wodna osadzona jest obrotowo, przy- czem wchodzi w nia odchylona nieruchoma blacha f. Wskutek obrotów misy d sól zsy¬ puje sie na blache i spada na tasme prze¬ nosnikowa g bez konca, prowadzona na beb¬ nach k i /. Pod wplywem obrotu misy d sól przesuwa sie po blasze do góry i spada na prowadnicza tasme bez konca g, napedzana bebnami kil. Przyrzad ten mozna wykonac w ten sam sposób, jak przyrzad do wygrze¬ bywania zuzla w generatorach o ruszcie ob¬ rotowym. Przenosnik tasmowy z sola prze¬ suwa sie wolno przez kanal grzejny m, w którym sól wysycha, np. pod wplywem na¬ grzewania elektrycznego. Jak poucza do¬ swiadczenie, do wysuszenia soli wystarcza slabe nagrzanie. Sucha sól spada z bebna / do leja n z zasuwa o, a stamtad na umie¬ szczona pod nim pare walców p, które ja mialko miela. Zmielona sól transportuje sie do pieca redukcyjnego 19 (fig. 1), w którym zachodzi redukcja zapomoca wodoru.Mozna równiez pracowac w piecu reduk¬ cyjnym 19 z nadmiarem wodoru. Powstaja¬ ca wówczas mieszanine uchodzacych gazów z chlorowodorem i wodorem mozna, w spo¬ sób znany, doprowadzac do podgrzewacza /i pieca chlorujacego 6, celem ponownego zastosowania. Wodór sprzyja przemianie tlenku zelaza na chlorek, jezeli zawartosc jego w mieszaninie nie jest zbyt wielka. Za¬ wartosc wodoru okresla sie wedle ilosci od¬ zyskanego w chlodnicy 14 gazu chlorowodo¬ rowego, swiezo wytworzonej oraz dodanej ilosci chlorowodoru i zaleznie od wlasciwo¬ sci rudy zelaznej.Jezeli wydzielony z przestrzeni chloro¬ wania materjal zawiera jeszcze zasluguja¬ ce na uwage ilosci zelaza metalicznego, to zawartosc wodoru w gazie jest zbyt wielka i nalezy ja obnizyc. Uskutecznia sie to w ten sposób, ze do strumienia gazu wprowadza sie, przed wpuszczeniem go do przestrzeni chlorujacej, niewielkie ilosci chloru, wytwa¬ rzanego w odidzielnem urzadzeniu, w spo¬ sób powszechnie znany. Inny srodek zmie¬ rzajacy do unieszkodliwienia nadmiaru wo¬ doru w gazie opuszczajacym piec redukcyj¬ ny polega na tern, ze gaz ten przepuszcza sie w przewodzie 22 ponad nagrzanym do czer¬ wonosci chlorkiem sodu lub chlorkiem po¬ tasu, zanim zostanie on ponownie uzyty do chlorowania. Sole te rozkladaja sie na gaz chlorowodorowy i metal, dzieki czemu wo¬ dór zostaje z mieszaniny odprowadzony.Wyzwolony przytem metal, potas lub sód poddaje sie dzialaniu uchodzacego z drugiej chlodnicy wilgotnego gazu chlorowodorowe¬ go, który przytem osusza sie, wytwarzajac lug sodowy lub potasowy. Oba te zabiegi mozna polaczyc, oddzialywujac gazami na nagrzany chlorek sodu lub potasu w [pod¬ grzewaczu /, w którym z gazów pochodza^ cych z pieca redukcyjnego 19 wydziela sie wówczas wodór, a wilgoc gazu pochodzacego z chlodnicy 14 skrapla sie, dzieki czemu gaz uchodzacy z pieca sklada sie tylko z chlo¬ rowodoru, pomijajac drobne slady, nie od¬ grywajace jakiejkolwiek szkodliwej roli przy chlorowaniu. PL