Niejednokrotnie proponowano, a nawet juz przeprowadzono prace wielkiego pieca z dopro¬ wadzaniem powietrza wzbogaconego w tlen.Zwrócono juz takze uwage na to, ze wielki piec mozna prowadzic przy zastosowaniu czystego tlenu. Propozycje takie dotychczas oceniane by¬ ly ujemnie — czesciowo ze wzgledu na trudno¬ sci techniczne, czesciowo dlatego, ze uwazano je za niekorzystne. Celem wszystkich tych propo¬ zycji bylo uzyskanie oszczednosci koksu, przy¬ padajacego na tone wytwarzanej surówki, i wy¬ twarzania wiekszej ilosci ciepla, a tym samym uzyskanie latwiejszej regulacji w dolnej czesci wielkiego pieca. Wskazywano tez na to w celu wykorzystania gazu wielkopiecowego z zastoso¬ waniem powietrza wzbogaconego w tlen do syn¬ tezy amoniaku.Stwierdzono jednak, ze mozna otrzymac w wielkim piecu wolne od azotu mieszaniny CO + H2 bez ograniczenia zarówno ilosci jak i jakosci wytwarzanej surówki, które po zwy^ klym oczyszczeniu i w danym przypadku po konwersji CO nadaja sie do syntezy olejów we¬ glowodorowych, zwlaszcza benzyny, albo do al¬ koholi, zwlaszcza metanolu, lub do cisnieniowej hydrogenizacji wegla, smól, olejów mineralnych itd., gdy doprowadzi sie wielki piec przy zasto¬ sowaniu, praktycznie biorac, czystego tlenu i pa¬ ry wodnej, lub C02, albo czesci gazu, pobranego z wielkiego pieca lub ich mieszaniny, i jezeli, czesc strumienia doprowadzonej pary, wodnej i (lub) C02 i pieca gazu ogrzac do wysokiej temperatury.Mozna tez otrzymac wolne od azotu w wielkim piecu mieszaniny, jezeli przeprowadzi sie regu¬ lacje biegu pieca wielkiego i skladu chemicznego gazu przez zmiane ilosci gazu w obu strumie¬ niach czesciowych lub zmiany ilosci tlenu.Stosuje sie technicznie czysty tlen (np. 98%) i reguluje temperature dolnej czesci wielkiego pieca za pomoca pary wodnej lub C02 W ten sposób, ze przy zachowaniu wymagan re^ufccjirudy wytwarza sie jednoczesnie gazj praktycz¬ nie biorac wolny od azotu^ kt^ry moze byc uzy-# ty do syntezy olejów weglowodorowych lub do syntezy metanolu. Dodatek pary lub C02 dziala w znany sposób jako srodek chlodzacy, gdyz inaczej^ wskutek zastosowania tlenu powstalyby tak wysokie temperatury, ze gar i spadek wiel¬ kopiecowy uleglby zniszczeniu.Do czesciowego podgrzania strumienia pary, C02 lub gazu wielkopiecowego np. do tempera¬ tury 700 — 1100°C celowe jest wykorzystanie istniejacych przegrzewaczy podmuchu, które sie nie nadaja do podgrzewania tlenu.Ogrzana czesc strumienia miesza sie nastep¬ nie z reszta;'gazów i tlenem. Przez zmiane ilo¬ sci strumienia czesciowego mozna uzyskac bar¬ dzo proste i latwe nastawienie biegu wielkiego pieca przy równoczesnym regulowaniu skladu chemicznego wytworzonego gazu. Okazalo sie, ze w gazie koncowym wystepuje wiecej CO przy stalym stosunku mieszaniny tlenu i pary, gdy wieksza czesc ogólnej ilosci pary podgrzeje sie do temperatury 700 — 900°C, niz w przy¬ padku zastosowania niepodgrzanej pary. Przez takie ogrzanie pary i jej podzial na dwa stru¬ mienie czesciowe, z których jeden nie jest pod¬ grzany, uzyskuje sie nie tylko znaczna oszczed¬ nosc tlenu, lecz takze umozliwia sie latwe nasta¬ wienie obu procesów przebiegajacych obok sie¬ bie, mianowicie produkcji surówki i gazu. Prócz tego temperatura podgrzanej w cowperach pary wodnej ulega znacznym wahaniom, co powoduje trudnosci w uzyskaniu mieszaniny CO + H2 o stalym skladzie. Wprawdzie mozliwe jest wy¬ eliminowanie tej ujemnej strony procesu przez zmiane ilosci tlenu, dostosowujac ja do zmien¬ nej temperatury przegrzania pary, to jednak aby wyrównac czasowe wahania i ilosci stoso¬ wanej tlenu, trzeba uzyc nadzwyczaj duzych zbiorników gazowych. Podzial na dwa strumie¬ nie czesciowe, z których tylko jeden podgrzewa sie, daje moznosc znacznie latwiejszej i pew¬ niejszej regulacji; okazalo sie tez, ze w ten spo¬ sób mozna otrzymac z wielkiego pieca miesza¬ nine CO + H2 o stalym skladzie przy zastoso¬ waniu, praktycznie biorac, stalych ilosci tlenu, tj. przy stalej wydajnosci pieca, zarówno co do produkcji surówki jak i gazu.Zastosowanie gazu, pobranego z samego wielkiego pieca (obiegowego), jest pozadane, gdy nalezy wyprodukowac gaz, który zawiera mozli¬ wie malo wodoru i mozliwie duzo CO.Mieszanie tych dwóch gazów z tlenem przed wejsciem do wielkiego pieca jest wtedy dopu¬ szczalne, gdy^ predkosc przeplywu mieszaniny, podobnie jak w palniku Bunsena, jest wieksza, niz szybkosc spalania mieszaniny. Bardziej ce¬ lowe jednak jest doprowadzenie gazu i tlenu do dysz chlodzonych woda, rozmieszczonych tak, ze tlen i gaz wchodza bezposrednio i tuz obok siebie do goracej czesci wielkiego pieca.Moze byc takze rzecza pozadana wytwarza¬ nie gazów o duzej zawartosci H2, w których np. stosunek CO : H2 = 1 : 2, lub np. 1 : 2,2, jak to sie stosuje w niektórych przypadkach syntezy benzyny lub metanolu. Gazy o takim stosunku mozna na ogól uzyskac w wielkim piecu tylko w przypadkach wyjatkowych, mianowicie wte¬ dy, jezeli topniki i ruda dzialaja katalitycznie na tworzenie sie gazu wodnego.Najczesciej trzeba wodór doprowadzic z obce¬ go zródla. Stwierdzono, ze do tego celu nadaja sie znakomicie gazy bogate w H2, np. gazy od¬ padkowe wymienionych syntez, gazy destylacyj¬ ne, jak gazy koksownicze, gazy odpadkowe przy uplynnieniu wegla i podobne, które wtedy w opisany wyzej sposób doprowadza sie wraz z tlenem do wielkiego pieca jako gazy obiegowe.Postepuje sie tu w ten sposób, ze zastepuje sie pare i (lub) C02 niepodgrzanego strumienia gazu calkowicie lub czesciowo gazami bogaty¬ mi w wilgoc. Tego rodzaju gazy dzialaja jeszcze silniej chlodzaco niz gazy obiegowe, gdyz roz¬ klad zawartych w nich weglowodorów pochlania cieplo.Otrzymany w ten sposób gaz wielkopiecowy jest, praktycznie biorac, wolny od weglowo¬ dorów.Nastawienie i utrzymywanie w stosunku 1 : 2 mozna przeprowadzic w bardzo prosty sposób przez regulowanie ilosci tlenu i gazu koksow¬ niczego, jak tez przez dodatek malych ilosci pa¬ ry wodnej.W malym piecu, pracujacym z ruda zawie¬ rajaca 50% FC2O3, otrzymuje sie 1000 m3 gazu wielkopiecowego o zawartosci 19 — 11%' C02, 62 —"081% CO, 17 — 19% H2, 1,3 — 1,1 %i N2 przy równoczesnej produkcji 0,36 — 0,4 ton surówki przy uzyciu 0,4 —0,45 ton koksu, 230 — 360 m3 02 (98f%) i 0,21 — 0,2 ton pary wodnej. Po usu¬ nieciu C02 i zupelnej przemianie CO otrzymuje sie gaz, który zawiera 98,3% H2 i 1,7% N2. Je¬ zeli przeprowadzic przemiane CO tylko do tego stopnia, jaki odpowiada stosunkowo CO : H2 ¦--- = 1 : 2 w gazie koncowym, wtedy gaz bedzie po¬ siadal sklad: 32,7% CO, 56,6!% H2 i 1,7% N2.Sposób wedlug wynalazku mozna oczywiscie zastosowac w odniesieniu do innego pieca hut¬ niczego, uzyskujac przy tym duze korzysci. Moz¬ na stosowac przy malych zmianach technicznych istniejace wielkie piece lub inne odpowiednie — 2 —piece hutnicze, potrzebne jest tylko zalozenie instalacji tlenowych.Sama produkcja surówki wykazuje takze ko¬ rzysci przy zastosowaniu sposobu wedlug wyna¬ lazku, gdyz doswiadczenia, przeprowadzone w malych piecach, dowiodly, ze regulacja "ruchu \pieoa, pracujacego z czystym tlenem, jest znacz¬ nie latwiejsza i prostsza niz z powietrzem lub z powietrzem wzbogaconym w tlen.Oprócz tego ilosc otrzymanego CO i H2 jest wieksza niz przy zastosowaniu powietrza lub powietrza wzbogaconego w tlen. Sposób taki zwiazany jest ze znacznym postepem gospodar¬ czym, gdyz produkcja mieszanin CO + H2 jest tutaj wybitnie tansza, poniewaz nie wymaga specjalnej aparatury do wlasciwej produkcji ga¬ zu, pokrywa natomiast koszty wytwarzania tle¬ nu i usuwa produkcje malo wartosciowych ga¬ zów wielkopiecowych. PL