PL23560B1 - Sposób otrzymywania surówki zelaznej lub jej stopów z rud zelaza (tlenków FeO, Fe 0;, Fe304, weglanów, krzemianów wzglednie ich mieszaniny) oraz piec do wykonywania tego sposobu. - Google Patents

Description

Sposób otrzymywania surówki zelaznej, stosowany obecnie, posiada duzo wad; przedewszystkiem wskutek tego, ze wszyst¬ kie wchodzace w rachube materjaly do o- trzymywania surówki, a wiec ruda zelaza, koks i topniki tworza w piecu slup o wyso¬ kosci okolo 20 m; jako skutek tego, mate* r jaly w wielkim piecu sa sprasowane i trud¬ no przenikliwe w stosunku do gazów wiel¬ kopiecowych. Czesto materjaly te tworza jakby sklepienia w wielkim piecu, co pro¬ wadzi czesto do niebezpiecznych wybu¬ chów.Obecnie coraz wiecej uzywa sie w wiel¬ kim piecu rud zelaza, wzbogaconych przez wsplywanie, zatem bardzo drobno spro¬ szkowanych. Azeby zwiekszyc porowa¬ tosc takiej rudy wzglednie wogóle umozli¬ wic uzycie jej w wielkim piecu, stosuje sie sztuczne kawalkowanie tejze (brykietowa- nie, agglomeracja i t. d.), co znów zwieksza koszty przygotowania rudy przed uzyciem jej w wielkim piecu.Takze koks, uzywany do wytapiania su¬ rówki w wielkim piecu, musi miec pewna wielkosc ziarna (kawalków), azeby nie za¬ tkac wielkiego pieca, jako tez musi posia¬ dac dostateczna wytrzymalosc na zgniece¬ nie i scieranie, aby mógl wytrzymac cisnie¬ nie tak wysokiego slupa materjalów, które znajduja sie w wielkim piecu. Jezeli zwa¬ zy sie, ze zuzycie koksu na tonne surówkistanowi okolo 1,1 do 1,5 tonny, to jest rze¬ cza jasna, ze koszty uzycia koksu sa bar¬ dzo duze.Wynalazek niniejszy idzie w tym kie¬ runku, aby wspomniane niedogodnosci usu¬ nac, a mianowicie przez zastosowanie ru¬ dy zelaza, wzbogaconej przez wsplywanie, zatem^rucjy w postaci pylu .(bry^ietowanie, ^gglomeracja odpkdaja), stosowanie srod¬ ka odttenjajacegojw postackpylu koksowe¬ go lub weglowego dowolnego pochodzenia (bardzo taniego w porównaniu z drogim koksem w kawalkach), a takze przez uzy¬ cie srodka odtleniajacego w postaci gazo¬ wej (gazu generatorowego, koksowego, swietlnego, wielkopiecowego i t. d.) lub do¬ wolnego polaczenia wymienionych srodków odtleniajacych.Rysunek przedstawia pionowy i pozio¬ my przekrój pieca, sluzacego do wykony¬ wania sposobu niniejszego.Wynalazek polega na tern, ze wszystkie tworzywa (ruda + topnik + wegiel), slu¬ zace do otrzymywania zelaza czystego (su¬ rówki) lub jego stopów, sa wprowadzane do przestrzeni pieca 6 w stanie pylu przez otwory a, znajdujace sie w sklepieniu pieca c lub w dowolnem miejscu sciany bocznej d. Przez otwory e, znajdujace sie w do¬ wolnem miejscu sklepienia pieca c lub scia¬ ny bocznej d (moga zatem byc uzyte te sa¬ me otwory, przez które sa wprowadzane tworzywa stale), wprowadza sie gazowy srodek odtleniajacy (gaz generatorowy, swietlny, koksowy, ziemny i t. d.).Jako srodek odtleniajacy moze byc u- zyty nietylko koks w postaci pylu, lecz takze dowolnego pochodzenia wegiel w po¬ staci pylu, który mozna nabywac za niska cene w porównaniu z obecnie uzywanym koksem w kawalkach; moze takze byc uzy¬ ty wylacznie gazowy srodek odtleniajacy, wylacznie staly srodek odtleniajacy (pyl weglowy, koksowy i t d.) lub oba te srod¬ ki odtleniajace razem.Jako srodek opalowy, potrzebny w pie¬ cu do wytworzenia temperatury odtlenia- nia, sluzy pyl weglowy lub koksowy wzglednie wprowadzany do pieca gaz, przyczem srodki te sa wprowadzane do pieca w dostatecznym nadmiarze, azeby przeprowadzic odtlenienie rudy zelaza i przez spalenie sie wytworzyc odpowiednio wysoka temperature odtleniania rud zelaz¬ nych oraz temperature uplynnienia otrzy¬ manego zelaza (surówki) wzglednie jego stopów. Tworzywa stale, a takze gaz i po¬ wietrze, wprowadzane do pieca, moga byc zimne lub przedtem odpowiednio pod¬ grzane.Reakcja odtleniania rudy zelaza w wiel¬ kim piecu odbywa sie czesciowo bezposred¬ nio zapomoca twardego wegla w mysl re¬ akcji Fe*Oy + yC = xFe + yCO a czesciowo posrednio zapomoca tlenku wegla w mysl reakcji FexOy + yCO = xFe + yC02.Jednak wobec nadmiaru wegla w tem¬ peraturze, panujacej w wielkim piecu, za¬ chodzi reakcja C02 + C = 2CO, zatem w obu przypadkach nazewnatrz reakcje wy¬ gladaja, jakby zachodzily zapomoca twar¬ dego wegla, gdyz rezultatem jest zelazo i gaz CO. Jezeli reakcje powyzsze napisze sie w formie FexOy + yCO + yC = xFe + 2yCO, to zobaczy sie, ze raz dodana pewna ilosc CO do reakcji z lewej strony równania re¬ akcji ukaze sie w formie niezmienio¬ nej po drugiej stronie równania reakcji, to znaczy, ze mozemy raz dodac pew¬ na ilosc gazu CO i puscic go w| obieg kolo¬ wy jako czynnik, ulatwiajacy reakcje od¬ tleniania. Uwzgledniono to takze w niniej¬ szym wynalazku w ten sposób, ze przez o-twory e, o których juz byla mowa, wprowa¬ dza sie zamiast wyzej wymienionych ga¬ zów takze gaz, otrzymywany z tego samego pieca, co moze odbywac sie w ruchu kolo¬ wym. Glównym czynnikiem odtleniajacym jest tu gaz CO, dodawany zas wegiel twar¬ dy odgrywa role czynnika, pozwalajacego na przemiane gazu C02 na CO; celem zas tego jest posiadanie w piecu gazów odtle¬ niajacych (CO), gdyz tylko gazy, zblizone swym skladem chemicznym do czystego CO, sa najbardziej aktywne (jak najmniej C02), powoduja zatem najszybsze odtle- nianie rud zelaza.Ruda zelaza w postaci pylu (topnik tak¬ ze w postaci pylu), wprowadzona do prze¬ strzeni pieca b w sposób wyzej wymienio¬ ny, odtlenia sie czasteczkami wegla pylo¬ wego lub gazu wzglednie zapomoca obu tych czynników, w czasie swego opadania wdól pieca.Wyprowadzany do pieca gazowy srodek odtleniajacy wzglednie powietrze, sluzace do spalania nadmiaru srodka odtleniajace- go i wytworzenia odpowiedniej tempera¬ tury (powietrze moze wchodzic do pieca przez analogiczne otwory ej, rozrzucaja wpadajacy do pieca namiar; w ten sposób powstaje zawiesina namiaru w gazach pie¬ ca. Kazde ziarnko rudy zelaza, w postaci pylu, bedzie otoczone ze wszystkich stron gazowym srodkiem odtleniajacym i pylo¬ wym weglem, przez co reakcja odtleniania zostaje ulatwiona, gdyz im mniejsza jest czasteczka rudy, tern latwiejszy jest do¬ step srodka odtleniajacego do niej.Reakcja odtleniania rudy zelaza odby¬ wa sie w czasie opadania rudy wewnatrz pieca; ruda zelazna i inne tworzywa znaj¬ duja sie w postaci mialkiej zawiesiny w ga¬ zach piecowych.Wysokosc pieca W jest dobrana tak, a- zeby| ruda zelazna byla juz odtleniona, za¬ nim opadnie na dno pieca. Na dno pieca o- padaja odtlenione juz drobniutkie kropel¬ ki zelaza wzglednie jego stopów. Skala plonna, zawarta w rudzie zelaznej, laczy sie z topnikiem i jako zuzel, lzejszy od ze¬ laza, zbiera sie na powierzchni zelaza. Wy¬ puszczanie zelaza z pieca i zuzla odbywa sie jak i dotychczas przez odpowiednie o- twory spustowe h i k w scianie bocznej.Azeby zebrane u spodu pieca zelazo i zuzel mozna bylo utrzymac w stanie cie¬ klym, a takze do pewnego stopnia swie- rzyc, w bocznej scianie pieca umieszczone sa otwory G, wprowadzajace dodatkowo gazowy srodek opalowy oraz powietrze; gaz i powietrze mieszaja strumieniem, skie¬ rowanym pod pewnym katem x do kapie¬ li zelaza, i swierza zelazo, zebrane u spo¬ du' pieca.Korzysci zastosowania wynalazku sa nastepujace: 1. umozliwia sie uzycie do o- trzymywania zelaza rudy w postaci pylu bez poprzedniego kawalkowania jej, 2. za¬ stapienie drogiego koksu kawalkowego ta¬ nim pylem weglowym dowolnego pochodze¬ nia, co pozwala na uzycie do odtleniania rudy zelaznej wegla z dowolnej kopalni i zwalnia od zaleznosci od wegli koksuja¬ cych (sprowadzanych czesto z obcych kra¬ jów), 3. zastosowanie topnika pylowego (tanich odpadów pylowych) i 4. powieksze¬ nie szybkosci reakcji odtleniania rud ze¬ laznych przez polaczenie gazowego srodka odtleniajacego ze srodkiem stalym. PL

Claims (6)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób otrzymywania zelaza czy¬ stego lub jego stopów z rud zelaza., np. we¬ glanów, krzemianów, tlenków zelaza i t. d., lub mieszaniny tychze, znamienny tern, ze ruda zelazna (namiar), podgrzana lub zimna, w postaci pylu, jest rozpylana w przestrzeni pieca i odtleniana jako mial¬ ka zawiesina w gazach pieca w czasie swe¬ go opadania wewnatrz pieca.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze do odtleniania stosuje sie koks lub wegiel w postaci pylu lub jakikolwiek — 3 —gazowy srodek odtleniajacy, np, gaz gene¬ ratorowy, swietlny, ziemny, wodór, metan, wielkopiecowy, koksowy i t. d.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 — 2, zna¬ mienny tern, ze odtlenianie rudy zelaznej uskutecznia sie zapomoca gazowych i sta¬ lych srodków odtleniajacych lacznie.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 — 3, zna¬ mienny tern, ze uzywane srodki odtlenia- jace wprowadza sie do pieca zimne lub podgrzane.
5. 5. Piec do wykonywania sposobu we¬ dlug zastrz. 1 — 4, znamienny tern, ze po¬ siada ksztalt stojacego walca *(d), wykona¬ nego z materjalu ogniotrwalego i zamknie¬ tego u spodu i u góry, przyczem w sklepie¬ niu pieca (c) lub w dowolnem miejscu pie¬ ca znajduja sie otwory (a) do wprowadza¬ nia namiaru w postaci pylu i do rozpylania tegoz zapomoca powietrza lub gazu, sluza¬ cego do odtleniania rudy, lub zapomoca powietrza i gazu lacznie.
6. 6. Piec wedlug zastrz. 5, znamienny tern, ze jest zaopatrzony w palniki gazowe (G), umieszczone nad kapiela zelaza i slu¬ zace do swierzenia oraz dodatkowego o- grzewania kapieli. Józef Koscielniak.Do opisu patentowego Nr 2356Ó. *i *• 1 j- Druk L. Boguslawskiego i Skif Warszawa. PL