SE528252C2

SE528252C2 - Iron sponge as well as method and material loading device for making iron sponge

Info

Publication number: SE528252C2
Application number: SE0402286A
Authority: SE
Inventors: Yoshitomo Suzuki; Akio Sonobe; Takashi Kuroki; Yasuhiko Sakaguchi; Hiroshi Itaya; Yotsuo Misumi; Isao Funatsu
Original assignee: Jfe Steel Corp
Priority date: 2003-01-31
Filing date: 2004-09-23
Publication date: 2006-10-03
Also published as: CN104278122A; SE0402286L; WO2004067784A1; CN102492797A; CN104278122B; CN102492797B; US20050193862A1; SE0402286D0

Abstract

A method for manufacturing sponge iron and an apparatus for charging in the method are disclosed. Iron oxide powder and reducing-agent powder are charged such that alternating layers of the iron oxide powder and the reducing-agent powder are formed and such that each of the layers is in the form of a helix, and then a reduction treatment is performed. The method has not only high reaction efficiency of a gas, high quality, and high productivity, but also the advantage for a production adjustment because the amount of charge can be adjusted without the limitation of a reduction time. The molar ratio of the carbon content in the reducing agent to the oxygen content in the iron oxide in the reaction container is preferably 1.1 or more.

Description

528 252 J âmozridpulvret 2 innefatta: jårnmalmspulver och pulver producerat genom krossning av glödkal. Reduktionsmedelspulvret 3 innefattar kokspulver och kolpulver. Kalkpulver eller liknande kan tillföras reduktionsmedelspulvret 3 om så. behövs. 528 252 J âmozrid powder 2 include: iron ore powder and powder produced by crushing embers. The reducing agent powder 3 comprises coke powder and carbon powder. Lime powder or the like can be added to the reducing agent powder 3 if so. needed.

De ovan beskrivna teknikerna beskrivs i "Tekkou binran", 3:e upplagan, vol. 5, sid. 457-459 (speciellt sid. 457, högra spalten, rad 10-13) och den japanska ogranskade patentansökningen med puhliceringsnumxet 2002-241882. len känd teknik för att framställa jârnsvamp såsom den visas i Fig. 1A och IB laddas jâmoxidpulvret 2 cylindriskt i reaktionsbehållaren I (hârefter kallat "cy- lindriskt j årnoxidsltilcﬂ). Reduktionsmedelspulvret 3 omger detta cylindriska jårnozridsldkt 2 och laddas över, under och inuti det cylindríska järnoxidslcilctet.The techniques described above are described in "Tekkou binran", 3rd edition, vol. 5, p. 457-459 (especially page 457, right column, lines 10-13) and the Japanese Unexamined Patent Application with Publication No. 2002-241882. In the prior art for producing ferrous sponges as shown in Figs. iron oxide slcilctet.

Når reaktionsbehållaren 1 uppvârms efter att materialet laddats reagerar i ett tidigt skede en koldioxidgas (C02) - bildad genom att tillåta syre som âr finns i hålighetema av det laddade skíktet av reduktionsmedel att reagera med kol i reduktionsmedlet och bildat av nedbrytningen av kalksten som tillförts reduk- tionsmedlet - med kol i reduktionsmedlet enligt reaküonsformeln (I) för att bilda kolmonoxid (CO), som âr en reduktionsgas, i laddningsskiktet av reduktionsme- delspulvret 3_ (reduktionsmedelsskikt).When the reaction vessel 1 is heated after the material is charged, a carbon dioxide gas (CO 2) - formed at an early stage - reacts by allowing oxygen contained in the cavities of the charged layer of reducing agent to react with carbon in the reducing agent the reducing agent - with carbon in the reducing agent according to the reaction formula (I) to form carbon monoxide (CO), which is a reducing gas, in the charge layer of the reducing agent powder 3_ (reducing agent layer).

C + C02 -» 2CO ekvation (1) Den erhållna CO-gasen når från reduktionsmedelsskiktet till ett laddningsskikt av jårnoxidpulvret 2 (jârnoxidsldkt). Därefter reduceras järnozriden som fram- ställningen av CDn-gas enligt följande reaktionsformel (2): FeOn + nCO __» Fe + nCOz ekvation (2) Den erhållna C02-gasen sprids i jårnoxidskilctet innefattande delvis reducerad jârnoxid och når reduktionsmedelsskiktet igen. Därefter reagerar C02-gasen 528 252 3 med kol i reduktionsmedelsskiktet för att ge en CO-gas enligt ekvation (1). Den erhållna C0~gasen sprids in i jâmoxidskiktet igen och reagerar med oreducerad jârnoztid enligt ekvationen (2) för att producera järn liksom framställning av COg-gas.C + CO 2 - »2CO equation (1) The resulting CO gas reaches from the reducing agent layer to a charge layer of the iron oxide powder 2 (iron oxide layer). Thereafter, the iron ozride is reduced as the production of CDn gas according to the following reaction formula (2): FeOn + nCO 2 Fe + nCO 2 equation (2) The resulting CO 2 gas is dispersed in the iron oxide shield comprising partially reduced iron oxide and reaches the reducing agent layer again. Thereafter, the CO 2 gas 528 252 3 reacts with carbon in the reducing agent layer to give a CO gas according to equation (1). The resulting CO2 gas is spread into the iron oxide layer again and reacts with unreduced iron oxide time according to equation (2) to produce iron as well as the production of CO 2 gas.

Som ett resultat, reduceras allt jârnoxidpulver 2 laddat i reaktionsbehållaren l till jârnpulver genom att reaktionema enligt ekvatíonerna (l) och (2) repeteras vid vissa intervaller. Samtidigt med denna reduktionsreaktion sintras reducera- de jainparﬁmaf far att *bilda cynnaﬁsk jamsvamp (Saarraa kropp). ng. 2 visar ett utseende för jåmsvamp framställt enligt känd teknik (nedre delen år ute- lämnad).As a result, all the iron oxide powder 2 charged in the reaction vessel 1 is reduced to iron powder by repeating the reactions according to equations (1) and (2) at certain intervals. Simultaneously with this reduction reaction, reduced jain pairs ﬁ maf father are sintered to * form cynna ﬁ so-called yam (Saarraa body). ng. 2 shows an appearance of iron fungus produced according to known technology (lower part is omitted).

Den mängd CO-gas som krävs för att reducera all jåmoxid år teoretiskt 1 i mol- förhållande enligt ekvationen (2) “antal mol kolatorner i CO-gasem/(antal mol syreatomer i jårrioxidenﬁ. Alltså en mängd reduktíonsmedel som krävs för att reducera all jârnoxid år 1,0 i molförhållande ((antal mol kolatomer i reduk- tionsmedleﬂ/ (antal mol syreatomer i jârnoxidenl). I det följande benämns (antal mol kolatomer i reduktionsmedleiq/ (antal mol syreatomer i jårnoxiden] som "(kolinnehållet) / (syreinnehållet) (molförhållandew .The amount of CO gas required to reduce all iron oxide is theoretically 1 in molar ratio according to equation (2) “number of moles of carbonates in the CO gas / / number of moles of oxygen atoms in the iron oxide ﬁ. Thus an amount of reducing agent required to reduce all iron oxide is 1,0 in molar ratio ((number of moles of carbon atoms in reducing agent ﬂ / (number of moles of oxygen atoms in iron oxide)) In the following, (number of moles of carbon atoms in reducing agent / oxygen content) (molar ratiow.

Beskrivning av uppfinningen I ovan beskrivna process för reduktion, âr diﬂiusion av CO- och Cüz-gaser fram- ställda i reaktionsbehàllaren l till jårnpulver 2 och reduktionsmedelspulver 3, en huvudfaktor i reduktionsreakﬁonen. I en process med laddningsstrukturen såsom den visas i Fig. l år det dock ett problem i det att det tar lång tid för re- duktionen, beroende på de långa diffusionstiderna för CO- och COz-gaserna.Description of the invention In the above-described process for reduction, the dilution of CO and Cüz gases produced in the reaction vessel 1 to iron powder 2 and reducing agent powder 3 is a major factor in the reduction reaction. However, in a process with the charge structure as shown in Fig. 1, there is a problem in that it takes a long time for the reduction, due to the long diffusion times of the CO and CO 2 gases.

Exempelvis vid ett tillverkningssteg för masstilverkning med en tunnelugn för uppvärmning, medför en lång reduktionstid en minskning av reaküonseﬁektivi- tet (gasutnyttjande). Det tar alltså ﬂera dagar från laddningen av material till dess att en produkt kan tas ut, vilket leder till låg produktivitet. Dessutom år i vârmeenergiàtgången som krävs för reduktionen avsevärt stor. 528 252 4 I en process med en laddningsstrukmr såsom visas i Fig. 1A och IB, krâvs i detta fall lång reduktionsüd, trots att det är nödvändigt att öka tjockleken (i ra- diell riktning) för skikten av jârnoxidpulvret 2 för att öka utbytet av den fram- ställda jâznsvampen. När tjockleken tör skikten av jâmoxidpulvret 2 minskas för att korta reduktionstiden, minskar mängden jârnsvamp som kan framställas i varje reaktionsbehållare. Detta leder alltså inte nödvändigtvis till en förbättring av utbytet per ﬁdsenhet.For example, in a manufacturing step for mass production with a tunnel furnace for heating, a long reduction time results in a reduction in reactivity (gas utilization). It thus takes ﬂ your days from the loading of material until a product can be taken out, which leads to low productivity. In addition, the amount of heat energy required for the reduction is considerable. In a process with a charge structure as shown in Figs. 1A and 1B, in this case long reduction time is required, although it is necessary to increase the thickness (in the radial direction) of the layers of the iron oxide powder 2 in order to increase the yield of the iron fungus produced. As the thickness dries the layers of the iron oxide powder 2 is reduced to shorten the reduction time, the amount of iron fungus that can be produced in each reaction vessel decreases. This does not necessarily lead to an improvement in the yield per unit unit.

Därför år en kombination av tjockleken på skiktet av jårnoxidpulvret 2 och re- duktionstiden speciellt bestämd, så att det största utbytet kan uppnås. Det finns problem med en låg grad av flexibilitet med att anpassa utbytet såväl som begränsningen av utbytet.Therefore, a combination of the thickness of the layer of iron oxide powder 2 and the reduction time is specially determined, so that the greatest yield can be achieved. There are problems with a low degree of flexibility in adapting the yield as well as the limitation of the yield.

I en process för att ladda såsom visas i Fig. 1A och lB tenderar en CO-gas, framställd genom den ovan beskrivna reaktionen, att strömma genom skiktet av reduktionsmedelspulver 3, vilket har en lägre densitet, och sedan ut ur reak- tionsbehållaren l. CO-gasen bidrar alltså inte effektivt till reduktionsreaktionen.In a charging process as shown in Figs. 1A and 1B, a CO gas, produced by the above-described reaction, tends to flow through the layer of reducing agent powder 3, which has a lower density, and then out of the reaction vessel 1. The CO gas thus does not contribute effectively to the reduction reaction.

För att behålla formen för skiktet av jâmozzidpulver 2 i ett förbrânningssteg år det nödvändigt att överflödigt ladda reduktionsmedelspulver 3 i en del mellan reaktionsbehàllaren 1 och jårnoxidpulvret 2 och inuti det cylindriska jårnoidd- skiktet.In order to maintain the shape of the layer of iron mozid powder 2 in a combustion step, it is necessary to excessively charge reducing agent powder 3 in a portion between the reaction vessel 1 and the iron oxide powder 2 and inside the cylindrical iron node layer.

Under de ovan beskrivna omständigheterna i en känd process år det ett pro- blem att en stor mängd reduktionsmedelspulver 3 lcrâvs, dvs. åtminstone 2,0 i molförhâllande, vilket resulterar i en låg verkningsgrad lör reduktionsrnedlet.Under the circumstances described above in a known process, there is a problem that a large amount of reducing agent powder is required, i.e. at least 2.0 in molar ratio, resulting in a low efficiency of the reducing agent.

Dessutom kan den nedre delen av ett cylindriskt jårnoiddskikt svälla under sin egen vikt. Det är ett problem i det att jårnoxid i svâlldelen år otillräckligt redu- cerad inom en förutbestämd redukﬁonsﬁd, och därmed lämnas oreducerade delar kvar. 528 252 5 Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att fördelaktigt lösa de ovan be- skrivna problemen med den kânda tekniken. Det år alltså ett syfte med förelig- gande uppﬁnning att tillhandahålla en metod för att framställa jårnsvamp, vari metoden har en hög produktivitet och utbytet enkelt kan anpassas.In addition, the lower part of a cylindrical iron core layer may swell under its own weight. This is a problem in that iron oxide in the swelling part is insufficiently reduced within a predetermined reduction ﬁ ons ﬁ d, and thus unreduced parts are left behind. It is an object of the present invention to advantageously solve the above-described problems of the prior art. It is thus an object of the present invention to provide a method for producing iron fungus, in which the method has a high productivity and the yield can be easily adapted.

Det âr ett ytterligare syfte med uppfinningen att tillhandahålla en anordning för att ladda material i en reaktionsbehållare, vari anordningen med ßrdel används när ovan beskrivna metod ßr framställning utförs.It is a further object of the invention to provide an apparatus for loading material into a reaction vessel, wherein the apparatus with a part is used when the method of production described above is carried out.

Uppﬁnnarna har utfört intensiv forskning och funnit att ovan beskrivna pro- blem fördelaktigt kan lösas genom att tänka ut en laddningsform av järnoxid- pulver och reduktíonsmedelspulver i en reaktionsbehållare. Föreliggande upp- ﬁnning har därigenom fullbordats.The inventors have carried out intensive research and found that the problems described above can be advantageously solved by devising a charge form of iron oxide powder and reducing agent powder in a reaction vessel. The present invention has thus been completed.

En metod för framställning av jârnsvamp innefattar ett laddningssteg innefat- tande laddning av jâmoxidpulver och reduktionsmedelspulver i en reaktionsbc- hållare; och ett reduktionssteg innefattande reduktion av jâinoxidpulvret i reak- tionsbehållaren för att producera en massa av jârnsvamp genom uppvärmning- en från utsidan av reaktionsbehállaren, vari jârnoxidpulvret och reduktionsme- delspulvret i laddningssteget laddas så, att varvade skikt av järnoxidpulvret och reduktionsmedelspulvret bildas och så att vart och ett av sldkten år i form av en spiral.A method of producing iron sponge comprises a charging step comprising charging iron oxide powder and reducing agent powder into a reaction vessel; and a reduction step comprising reducing the iron oxide powder in the reaction vessel to produce a mass of iron sponge by heating it from the outside of the reaction vessel, wherein the iron oxide powder and the reducing agent powder in the charging step are pulverized so that the powder is redoxified. and one of the sldkten years in the form of a spiral.

I den ovan beskrivna första aspekten av föreliggande uppfmning tillämpas lämp- liga förhållanden beskrivna nedan enskilt eller i vilken kombination som helst. (1) I laddningssteget laddas järnoxidpulvret och reduktionsmedelspulvret så, att skikten av reduktionsmedelspulvret år anordnade vid en inre sido- yta av reakﬁonsbehállaren (kallad “perifer del") och anordnade vid en cen- tral del längs med den vertikala mittaxeln och så att de varvade skikten i form av spiraler år anordnade vid en del (kallad "mellandel") annan än de- len av skikten belägna vid den inre sidoytan och vid den centrala delen.In the first aspect of the present invention described above, suitable conditions described below are applied individually or in any combination. (1) In the charging step, the iron oxide powder and the reducing agent powder are charged so that the layers of the reducing agent powder are arranged at an inner side surface of the reaction vessel (called "peripheral part") and arranged at a central part along the vertical and the layers in the form of spirals are arranged at a part (called "intermediate part") other than the part of the layers located at the inner side surface and at the central part.

Den perifera delen och den centrala delen längs den vertikala mittaxeln 528 252 6 motsvarar en perifer del resp. en central del i en horisontell tvårsnittsvy av behållaren. Den mellanliggande delen år företrädesvis i form av en cy- linder eller en kolonn. Når reaktionsbehâllaren har formen av en cylinder motsvarar den vertikala mittaxeln cylinderns mitt. (2) Jårnoxidpulvret innefattar åtminstone ett val ur gruppen bestående av järn- malm, glödskal och jârnozxidpulver återvunnet från en spill från betning. (3) Reduktionsmedelspulvret innefattar åtminstone ett val ur gruppen bestående av koks, ”char” och kol. (4) En källa av en koldioxidgas tillförs till reduktionsmedelspulvret. Källan av koldioxidgas innefattar företrädesvis kalksten (innefattande kalcinerad kalk- sten). I detta fall laddas reduktionsmedelspulvret till vilket pulvret för koldioxid- gaskâllan tillförs. (5) Uppvårmningstemperaturen âr mellan 1000°C och 1300°C i reduktionsste- get. (6) I laddningssteget är tiocklekarna för skikten av jâmoxidpulver och reduk- tionsmedelspulver varierbara när skikten bildas i fann av spiraler. Varierbar reglering innefattande följande: Olika tjocklek av åtminstone ett av skikten kan användas i varje reaktionsbehållare. En tjocklek på. åtminstone ett av dessa skikt kan varieras beroende på reaktionsbehållarens 1 låge. (7) I laddningssteget regleras mängden jårnoxidpulver och reduktionsmedels- pulver i reaktionsbehållaren så, att molförhållandet mellan kolinnehållet i re- duktionspulvret och syreinnehàllet i jârnoxidpulvret år åtminstone 1,1. Molför- hàllandet år företrädesvis 1,15 eller mer och mer föredraget 1,2 eller mer. (8) I laddningssteget enligt lämpliga förhållanden (1) och (7) regleras mängder-na av jârnoxidpulver och reduktionsmedelspulver i den mellanliggande delen så, att molförhållandet mellan kolinnehållet i reduktionsmedelspulvret och syrein- 528 252 7 nehàllet ijårnoxidpulvret år àtrninstone 0,5. Uttrycket "laddning med varvad strnktur" representerar en cylindrisk del bildad av spiralformigt anordnade skikt av jârnoxidpulver och reduktionsmedelspulver. Området motsvarar van- ligtvis en del annan ån "skikt bildade av redukﬁonsmedelspulvef' beskriven i (1)- En andra aspekt av föreliggande uppfinning år en metod för framställning av reducerat jårnpulver, varvid metoden innefattar stegen pulverisering av järn- svamp framställd av metoden enligt den första aspekten; reduktion av det er- hållna pulveriserade järnet; och àterpulverisering av det erhållna reducerade järnet.The peripheral part and the central part along the vertical central axis 528 252 6 correspond to a peripheral part resp. a central part in a horizontal cross-sectional view of the container. The intermediate part is preferably in the form of a cylinder or a column. When the reaction vessel is in the shape of a cylinder, the vertical center axis corresponds to the center of the cylinder. (2) The iron oxide powder comprises at least one selection from the group consisting of iron ore, scale and iron oxide oxide recovered from a waste from pickling. (3) The reducing agent powder comprises at least one selection from the group consisting of coke, char and coal. (4) A source of a carbon dioxide gas is supplied to the reducing agent powder. The source of carbon dioxide gas preferably comprises limestone (including calcined limestone). In this case, the reducing agent powder is charged to which the powder for the carbon dioxide gas source is added. (5) The heating temperature is between 1000 ° C and 1300 ° C in the reduction stage. (6) In the charging step, the thicknesses of the layers of iron oxide powder and reducing agent powder are variable when the layers are formed in the formation of spirals. Variable control including the following: Different thicknesses of at least one of the layers can be used in each reaction vessel. A thickness of. at least one of these layers can be varied depending on the position of the reaction vessel 1. (7) In the charging step, the amount of iron oxide powder and reducing agent powder in the reaction vessel is controlled so that the molar ratio between the carbon content of the reducing powder and the oxygen content of the iron oxide powder is at least 1.1. The molar ratio is preferably 1.15 or more and more preferably 1.2 or more. (8) In the charging step according to suitable conditions (1) and (7), the amounts of iron oxide powder and reducing agent powder in the intermediate part are controlled so that the molar ratio between the carbon content of the reducing agent powder and the oxygen content of the iron oxide toner powder is 0.5. The term "rotational structure charge" represents a cylindrical part formed by helically arranged layers of iron oxide powder and reducing agent powder. The field usually corresponds to a part other than "layers formed of reducing agent powder" described in (1). the first aspect: reduction of the obtained powdered iron; and re-pulverization of the obtained reduced iron.

Lämpliga förhållanden (1) till (8) iden första aspekten av uppfinningen kan till- lämpas ivilken kombination som helst.Suitable ratios (1) to (8) in the first aspect of the invention may be applied to any combination.

En tredje aspekt av uppfinningen år sintrad järnsvamp med spiralform. Järn- svampen har företrädesvis en hög renhet, dvs. har ett metalliskt járninnehåll på åtminstone 97 massprocent. l den första aspekten av uppfinningen kan även en massa av jârnsvamp med hög renhet med en vikt av 100 kg eller mer framstäl- las genom att exempelvis speciellt tillämpa lämpliga förhållanden (7) och utsätta detta för reduktionsbehandling under tillräcklig tid.A third aspect of the invention is a spiral-shaped sintered iron sponge. The iron fungus preferably has a high purity, ie. has a metallic iron content of at least 97% by mass. In the first aspect of the invention, a mass of high purity iron fungus weighing 100 kg or more can also be prepared by, for example, specifically applying suitable conditions (7) and subjecting it to reduction treatment for a sufficient time.

En fjärde aspekt av uppfinningen år en materialladdrlingsanordning för ladd- ning av material som används för framställning av jårnsvamp i en behållare, där materialen år järnoxidpulver och reduktionsmedelspulver, varvid anordningen innefattar: en laddare i stånd att rotera och vertikalt förflyttas i behållaren när laddaren är placerad i behållaren; ett utlopp för jârnoxidpulvret och ett utlopp för reduk- tionsmedelspulvret, där dessa utlopp âr anordnade vid laddarens botten och i stånd att rotera tillsammans med laddaren.A fourth aspect of the invention is a material loading device for loading materials used for the production of iron sponge in a container, the materials being iron oxide powder and reducing agent powder, the device comprising: a charger capable of rotating and vertically moving in the container when the charger is placed in the container; an outlet for the iron oxide powder and an outlet for the reducing agent powder, where these outlets are arranged at the bottom of the charger and are able to rotate together with the charger.

För metoden för framställning av jårnsvarnp enligt den första aspekten av före- liggande uppfinning, används företrädesvis den fjärde aspekten av föreliggande 528 252 8 uppñnning för att ladda jårnoxidpulver och reduktionsmcdelspulver, så att var- vade skikt av jårnoxidpulver och rcduktionsmedelspulver anordnas och sa att vart och ett av skikten âr i form av en spiral.For the method of making iron warp according to the first aspect of the present invention, the fourth aspect of the present invention is preferably used to charge iron oxide powder and reducing agent powder so that alternating layers of iron oxide powder and reducing agent and reducing agent powder one of the layers is in the form of a spiral.

I den tjårde aspekten av föreliggande uppﬁnning âr öppningsytorna för utloppet för jârnoxidpulvret och utloppet lör redulctionsmedelspulvret varierbara. En så- dan konstruktion anvânds företrädesvis för att erhålla lämpliga Förhållanden (6). l den ijårde aspekten av föreliggande uppﬁnning innefattar laddaren företrädes- vis en cylindrisk huvudlcopp med en diameter av upp till 85% av behàllarens innerdiameter; och en nedre ände bestående av en del av en cylinder, där hori- sontalsnittet för cylindem år en cirkel med en diameter av 90% till 95% av be- hållarens innerdiameter, vari horisontalsnittet av den nedre del har formen av en sektor innefattande cirkelns mitt och en del av cirkels omkrets, eller har en form omslutande sektom. En sådan konstruktion kan företrädesvis användas för att minska tjockleken och skiktet bestående av reduküonsrnedelspulvret an- ordnat i den perifera delen beskriven enligt förhållandet (1). Även när en avsätt- ning (projectíombildad av en adhesiv produceras i reaktionsbehállaren, kan ovan beskrivna laddare anordnas utan störning.In the tenth aspect of the present invention, the opening surfaces of the outlet for the iron oxide powder and the outlet for the reducing agent powder are variable. Such a construction is preferably used to obtain suitable conditions (6). In the present aspect of the present invention, the charger preferably comprises a cylindrical main body having a diameter of up to 85% of the inner diameter of the container; and a lower end consisting of a part of a cylinder, wherein the horizontal section of the cylinder is a circle with a diameter of 90% to 95% of the inner diameter of the container, wherein the horizontal section of the lower part has the shape of a sector comprising the center of the circle and part of the circumference of a circle, or having a shape enclosing the sector. Such a construction can preferably be used to reduce the thickness and the layer consisting of the reducing agent powder arranged in the peripheral part described according to the ratio (1). Even when a deposit (projection formed by an adhesive is produced in the reaction vessel, the chargers described above can be arranged without disturbance.

Kort beskrivning av ritningama Fig. 1A år en tvårsnittswry visande en känd process för att ladda jårnozcidpulver och reduktionsmedelspulver; IB år en horisontell tvârsnittsvy tagen längs linjen IB-IB' i Fig. 1A; Fig. 2 år en perspektivvy visande ett utseende på. jârnsvamp framställd genom en känd process; Fig. 3A år en tvårsnittsvy illustrerande ett exempel på en metod för laddning av jåmoxidpulver och reduktionsmedelspulver enligt föreliggande uppfinning; 528 252 9 Fig. SB år en horisontell tvârsnittsvy tagen längs linjen IIIB-IIIB' i F58- 353 Fig. 4A âr en schematisk vy visande ett exempel pà en konstruktion av en lad- dare (roterbar laddningscylinder) enligt föreliggande uppﬁnning; Fig. 4B år en tvärsníttsvy visande ett laddníngsstadium vid användning av en roterbar laddningscylinder; Fig. 5 âr en schematisk vy visande ett annat exempel pá en konsiruktion av en laddare (roterbar laddningscylinder) enligt föreliggande uppfinning; Fig. 6 är en tvârsnittsvy illustrerande ett annat exempel på en metod lör att lad- da jårnoxidpulver och redukﬁonsmedelspulver enligt föreliggande uppfinning; Fig. 7 år en perspektivvy visande ett utseende på jârnsvamp framställd genom» föreliggande uppfinning; Fig. 8 år en tvârsnittsvy visande ett experimentexempel med en metod för att ladda jàinoiddpulver och reduktionsmedelspulver vilka är i form av ﬂera hori- sontella skikt; Fig. 9 år en graf visande sambandet mellan (kolinnehàlletj/(syreirinehållet) (i molförhållande) (horisontalaxeln) i hela reaktionsbehàllaren och den tid som krävs för reduktion (vertikala axeln) beroende på olika tjocklekar på jårnoxid- skikt i en metod med varvad laddning; Fig. 10 år en tvärsnittsvy illustrerande ett annat experimentexempel med en metod för att ladda jârnoxidpulver och reduktionsmedelspulver i form av ﬂera horisontella skikt; Fig. 1 1 år en graf som visar förhållandet mellan (kolinnehålleﬁ/ (syreinnehållet) (i molíörhàllande) (horisontalaxeln) i delen laddad i form av varvade skikt och 528 252 10 den tid som krävs för reduktion (vertikal axel) beroende av olika tjocklek på jârnoxidsldkt med en annan metod med varvad laddning; Fig. 12 år en graf som visar förhållandet mellan (kolirmehålleq/(syreinnehållet) (molförhållande) (horisontalaxelrt) i hela reakﬁonsbehållaren och den tid som krävs för reduktion (vertikalaxehi) beroende av olika tjocklekar på jârnoxidslcik- ten i den andra metoden för varvad laddning; Fig. 13 år en graf som visar förhållandet mellan ökningen av jåmoxid (viktpm- cent, horisontalaxeln) och renheten hos det metalliska järnet som uppnåtts ge- nom reduktion (massprocent, vertikal axel) beroende av laddning i en samlindad spiralform (snedstreckade stolpar) och laddning i cylindrisk form (OfYÜÖ-a SW' Park- Fig. 14A år en tvârsnittsvy visande ytterligare ett annat exempel av en konsmik- tion av en laddare (roterbar laddningscylindeﬂ; och Fig. 14B år en snittvy visande ett tvärsnitt taget längs linjen XIVB-XIVB' i Fig. 14A (väggens tjocklek âr utelâmnad).Brief Description of the Drawings Fig. 1A is a cross-sectional view showing a known process for loading iron nocice powder and reducing agent powder; 1B is a horizontal cross-sectional view taken along the line IB-1B 'in Fig. 1A; Fig. 2 is a perspective view showing an appearance of. iron fungus produced by a known process; Fig. 3A is a cross-sectional view illustrating an example of a method for charging iron oxide powder and reducing agent powder according to the present invention; Fig. SB is a horizontal cross-sectional view taken along the line IIIB-IIIB 'in F58-353. Fig. 4A is a schematic view showing an example of a construction of a charger (rotatable charging cylinder) according to the present invention; Fig. 4B is a cross-sectional view showing a charge stage using a rotatable charge cylinder; Fig. 5 is a schematic view showing another example of a construction of a charger (rotatable charging cylinder) according to the present invention; Fig. 6 is a cross-sectional view illustrating another example of a method for charging iron oxide powder and reducing agent powder according to the present invention; Fig. 7 is a perspective view showing an appearance of iron fungus produced by the present invention; Fig. 8 is a cross-sectional view showing an experimental example of a method for loading ionoid powder and reducing agent powders which are in the form of ﬂ your horizontal layers; Fig. 9 is a graph showing the relationship between (carbon content / (oxygen content) (in molar ratio) (horizontal axis) in the whole reaction vessel and the time required for reduction (vertical axis) depending on different thicknesses of iron oxide layer in a method of rotating charge Fig. 10 is a cross-sectional view illustrating another experimental example of a method for loading iron oxide powder and reducing agent powder in the form of ﬂ your horizontal layers; Fig. 1 1 is a graph showing the relationship between (carbon content ﬁ / (oxygen content) (in molar content). Fig. 12 is a graph showing the relationship between (columnar content / (oxygen content) (molar ratio) (horizontal axis) in the whole reaction vessel and the time required for reduction (vertical axis) depending on different thicknesses of the iron oxide sludge in the second method of rotated charging; Fig. 13 is a graph showing the relationship between the increase in iron oxide (weight percent, horizontal axis) and the purity of the metallic iron achieved by reduction (mass percent, vertical axis) depending on charge in a coiled spiral shape (slashes) and charge in cylindrical shape (OfYÜÖ-a SW 'Park- Fig. 14A is a cross-sectional view showing yet another example of a construction of a charger (rotatable charge cylinder ﬂ; and Fig. 14B is a sectional view showing a cross-section taken along the line XIVB-). XIVB 'in Fig. 14A (wall thickness is omitted).

Referensnummer 1, 11 reaktionsbehållare (kapsel) 2, 12 jåmoxidpulver 3, 13 reduktionsmedelspulver 14 anordning för laddning av material 14a, l4d slciljevâgg l4b roterbar laddningscylinder l4c utskjutande del 1 5 utlopp för jårnozddpulver 16 utlopp för reduktionsmedelspulver (använd vid varvad laddning) 16a utlopp för tillförsel av reduktionsmedelspulver till den perifera delen 16b utlopp för tillförsel av reduktionsmedelspulver till den centrala mittde- len 528 252 1 1 17 behållardel för jåmoxidpulver 1 8 behållardel för reduktionsmedelspulver 19a, 19b pressplât a öppningshöjd.Reference numeral 1, 11 reaction vessel (capsule) 2, 12 iron oxide powder 3, 13 reducing agent powder 14 device for loading material 14a, 14d cylinder wall l4b rotatable charging cylinder 14c projecting part 1 5 outlet for iron nozzle powder discharge outlet 16 supply of reducing agent powder to the peripheral part 16b outlet for supply of reducing agent powder to the central central part 528 252 1 1 17 container part for iron oxide powder 18 8 container part for reducing agent powder 19a, 19b pressing plate a opening height.

Bästa sätt för att utlöra uppfinningen Metod och anordning för att ladda material Föreliggande uppﬁnrﬁng kännetecknas av en metod för att ladda material. Ma- terialen år jårnoiridpulver och reduktionsmedelspulver. Kalksten och liknande kan tillföras reduktionsmedlet om så behövs.Best Mode for Carrying Out the Invention Method and Device for Loading Materials The present invention is characterized by a method for loading materials. The material is iron noiride powder and reducing agent powder. Limestone and the like can be added to the reducing agent if needed.

Såsom exempelvis visas i Fig. 1 används vanligen en process för att ladda jäm- oxidpulver 2 och reduküonsmedelspulver 3, vilka âr i form av koaxiella cylind- rar i en upprâttstående vârmebestândig reaktionsbehâllare 1 med cylindrísk form. Föreliggande uppfinning använder istället en metod för att ladda jårnoidd- pulver och reduktionsmedelspulver ispiralform. Dvs. jârnoxidpulver och reduk- tionsmedelspulver laddas så att ett spiralskikt bestående av jämoxidpulver och ett spiralskikt bestående av reduktionsmedelspulver varvas växelvis (i fortsätt- ningen benämnt "samlindad spiralladdningﬁ.As shown, for example, in Fig. 1, a process for charging iron oxide powder 2 and reducing agent powder 3 is usually used, which are in the form of coaxial cylinders in an upright heat-resistant reaction vessel 1 with a cylindrical shape. The present invention instead uses a method for charging iron oxide powder and reducing agent powder in spiral form. Ie. Iron oxide powder and reducing agent powder are charged so that a spiral layer consisting of iron oxide powder and a spiral layer consisting of reducing agent powder are alternated (hereinafter referred to as "coiled spiral charge").

Genom att använda en metod ßr samlindad spiralladdning kan jârnoxidpulver och reduktionsmedelspulver laddas samtidigt och kontinuerligt. En konstant tjocklek på. varje skikt (mängden laddat pulver) kan därför uppnås. Följaktligen kan också tjoekleksförhållandet mellan reduktionsmedelsskiktet och jårnoxid- skiktet hållas konstant. 'Tjockleksiörhàllandet kan sättas till ett önskat förhål- lande i varje reaktionsbehållare beroende på. syfte och omständigheter.By using a method of coiled coil charging, iron oxide powder and reducing agent powder can be charged simultaneously and continuously. A constant thickness of. each layer (the amount of charged powder) can therefore be achieved. Consequently, the thickness ratio between the reducing agent layer and the iron oxide layer can also be kept constant. The thickness ratio can be set to a desired ratio in each reaction vessel depending on. purpose and circumstances.

Dessutom kan tjockleksförhållandet också ändras till ett önskat värde när som helst.In addition, the thickness ratio can also be changed to a desired value at any time.

Metoden för samlindad spiralladdning år följaktligen användbar som en metod som bidrar till att förbättra produktiviteten och utbytet. 528 252 12 Fig. 3A och 3B visar ett exempel på föreliggande uppfinning. Vid lâﬁdﬂínß enligt föreliggande uppfinning av materialen âr det att föredra att samtidigt ladda jârnoxidpulver 12 och reduktionsmedelspulver 13 i en cylindrisk reaktionsbe- hållare 1 1 (kapsel) bestående av vârmebestândigt material, såsom kiselkarbid (SiC), med en anordning 14 för laddning av material.Consequently, the coiled winding method is useful as a method which helps to improve productivity and yield. Figs. 3A and 3B show an example of the present invention. In the case of loading according to the present invention of the materials, it is preferable to simultaneously load iron oxide powder 12 and reducing agent powder 13 into a cylindrical reaction vessel 1 1 (capsule) consisting of heat-resistant material, such as silicon carbide (SiC), with a device for charging 14.

Anordningen 1 4 för att ladda material har företrädesvis en konstruktion enligt nedan.The device 14 for loading materials preferably has a construction as below.

Anordningen 14 för att ladda material består huvudsakligen av en roterbar laddningscylinder 14b (laddare) som âr införd i reaktionsbehâllaren 1 1. Den ro- terbara laddningscylindems 148 cylindriska huvudkropp är uppdelad av en skiljevågg 14a i två. fack. J ârnoxidpulvret 12 och reduktionsmedelspulvret 13 laddas i de två facken, dvs. en behâllardel 17 för jårnoxidpulver resp. en behål- lardel 18 för reduktionsmedelspulver (pulvren är inte visade i motsvarande be- hållardel). Ett utlopp 15 för järnoxidpulver och ett utlopp 16 för reduktionsme- delspulver âr dessutom anordnade som öppningar i behållardelarna 17 resp. 18 vid deras nedre ändar (botten eller i närheten av bottnen) av den roterbara laddningscylindern 14b. Öppningsgraden för varje utlopp (t. ex. öppningshöjden a), dvs. öppningsytan, kan företrädesvis anpassas genom en lucka, såsom en skjutlucka (ej visad). Läget och riktningen för varje utlopp kan bestämmas bero- ende på behovet. Öppningarna kan anordnas vid någon sida vald bland under- ytan, sidoytan och på en utskjutande del anordnad på underytan av den roter- bara laddningscylindern 14b. Vart och ett av pulvermaterialen laddade i mot- svarande behållardel tillförs företrädesvis med hjâlp av sin egen vikt.The device 14 for loading material mainly consists of a rotatable charging cylinder 14b (charger) which is inserted in the reaction vessel 1 1. The cylindrical main body of the rotatable charging cylinder 148 is divided by a partition wall 14a in two. compartment. The iron oxide powder 12 and the reducing agent powder 13 are charged in the two compartments, i.e. a container part 17 for iron oxide powder resp. a container part 18 for reducing agent powder (the powders are not shown in the corresponding container part). An outlet 15 for iron oxide powder and an outlet 16 for reducing agent powder are further arranged as openings in the container parts 17 and 17, respectively. 18 at their lower ends (bottom or near the bottom) of the rotatable charge cylinder 14b. The degree of opening for each outlet (eg opening height a), ie. the opening surface, can preferably be adapted through a hatch, such as a sliding hatch (not shown). The position and direction of each outlet can be determined depending on the need. The openings can be arranged at any side selected from the lower surface, the side surface and on a projecting part arranged on the lower surface of the rotatable charging cylinder 14b. Each of the powder materials loaded in the corresponding container part is preferably supplied by means of its own weight.

Fig. 4A år en detaljvy visande ett exempel på den roterbara laddningscylindern 14b. I detta exempel år en utskjutande del l4c i form av en fyrkantcylinder an- ordnad vid ett läge som sträcker sig från cylindems botten i en riktning vinkel- rätt mot skíljevâggen 14a. De två utloppen (öppningama) 15 och 16, vilka är förbundna med behållardelarna 17 och 18, år anordnade vid sidovâggar som år 528 252 13 anordnade diagonalt mittemot varandra i delen 14c. Fig. 4B år en tvârsnittsvy visande ett laddningsutseende med en sådan roterbar laddningscylinder.Fig. 4A is a detail view showing an example of the rotatable charging cylinder 14b. In this example, a protruding portion 14c in the form of a square cylinder is arranged at a position extending from the bottom of the cylinder in a direction perpendicular to the partition wall 14a. The two outlets (openings) 15 and 16, which are connected to the container parts 17 and 18, are arranged at side walls which in 528 252 13 are arranged diagonally opposite each other in the part 14c. Fig. 4B is a cross-sectional view showing a charge appearance with such a rotatable charge cylinder.

Modiﬁering av denna konstruktion innefattar en konstruktion i vilken var och en av de utskjutande delarna för jårnoxidpillver och reduktionsmedelspulver har formen av en sektor, som är ungefär en kvarts cirkel i horisontellt snitt och år anordnade diagonalt mot varandra. I detta fall âr åtminstone en del av utlop- pet 15 och åtminstone en del av utloppet 16 företrädesvis anordnade vid sidor- na, vilka motsvarar en rât linje av sektom, i samma plan genom den roterbara laddningscylinderns 14 axel (ett tillstånd illustrerat i tvârsnittsvyn enligt Fig. 3A uppnås då).Modification of this structure includes a structure in which each of the protruding portions of iron oxide powder and reducing agent powder is in the form of a sector which is approximately a quarter circle in horizontal section and years arranged diagonally to each other. In this case, at least a part of the outlet 15 and at least a part of the outlet 16 are preferably arranged at the sides, which correspond to a straight line of the sector, in the same plane through the axis of the rotatable charging cylinder 14 (a condition illustrated in the cross-sectional view according to Fig. 3A is then reached).

Fig. 5 âr en detaljerad vy visande ett axmat exempel på den roterbara laddnings- cylindem 4b.Fig. 5 is a detailed view showing an axial example of the rotatable charging cylinder 4b.

För att säkert och kontrollerat ladda pulvermaterialet ut till den perifera delen av reaktionsbehållaren l l har den roten-bara laddningscylindern 14b företrädes- vis en diameter nära reaktionsbehållarens l 1 innerdiameter. Reaktionsbehålla- ren används gång på gång och ett flertal cylindrar kan travas för att bilda en reaktionsbehâllare. Reducerat järn och askai ett reduktionsmedel kan exem- pelvis fastna på insidan av reaktionsbehållaren och bilda en avsättning. Dess- utom kan behållaren luta något på grund av påkânningar orsakade av uppre- pad anvåndning. Den nedre änden av den roterbara laddningscylindern, med en diameter mycket nåra reaktionsbehållarens 11 innerdiameter, kan därför kom- ma i kontakt med reaktíonsbehállaren 1 1 och då orsaka skada.In order to safely and controlledly discharge the powder material to the peripheral part of the reaction vessel 11, the rotatable charging cylinder 14b preferably has a diameter close to the inner diameter of the reaction vessel 11. The reaction vessel is used again and again and a plurality of cylinders can be stacked to form a reaction vessel. Reduced iron and ash A reducing agent can, for example, stick to the inside of the reaction vessel and form a deposit. In addition, the container may tilt slightly due to stresses caused by repeated use. The lower end of the rotatable charge cylinder, with a diameter very close to the inner diameter of the reaction vessel 11, can therefore come into contact with the reaction vessel 1 1 and then cause damage.

Syftet med att bringa den nedre änden av den roterbara laddningscylindern 14b närmare reaktionsbehållarens 1 1 innerdiameter år, att öppningama som sträcker sig nåra mitten till nåra reaktionsbehållarens periferi används som ut- lopp. Om lågena för utloppen modifieras, behöver den nedre änden av den ro- terbara laddningscylindern 14b inte ha formen av en perfekt cirkel i horisontellt tvärsnitt. En sektor som år en del av denna cirkel (virtuell cirkel), eller har en form omslutande sektom, är lämplig för den nedre änden. 528 252 14 Fig. 5 âr ett exempel på en nedre, sektorformad ânde. Utloppet för jâmoxidpulv- ret 15 och utloppet för reduktionsmedelspulvret 16 år asymmetriskt anordnade vid sidoytorna (motsvarande råta linjer i sektorn) hos den utskjutande delen 140 , vilken âr anordnad på samma sätt som i Fig. 4. Trots att underytan av den ut- skjutande delen l4c âr öppen, tillförs den största delen av pulvren 12 och 13 från innerytan beroende på att redan tillfört pulver fungerar som underyta.The purpose of bringing the lower end of the rotatable charge cylinder 14b closer to the inner diameter of the reaction vessel 11 is that the openings extending near the center to the periphery of the reaction vessel are used as an outlet. If the flames of the outlets are modified, the lower end of the rotatable charging cylinder 14b need not be in the form of a perfect circle in horizontal cross section. A sector that is part of this circle (virtual circle), or has a shape enclosing sector, is suitable for the lower end. 528 252 14 Fig. 5 is an example of a lower, sector-shaped spirit. The outlet of the iron powder 15 and the outlet of the reducing agent powder 16 are asymmetrically arranged at the side surfaces (corresponding to rotten lines in the sector) of the protruding part 140, which is arranged in the same way as in Fig. 4. Although the lower surface of the protruding part 14c is open, most of the powders 12 and 13 are applied from the inner surface due to the fact that already applied powder acts as a lower surface.

Hânvisningsbeteclmingarna 19a och l9b representerar pressplåtar.Reference numerals 19a and 19b represent press plates.

En önskad mittvinkel av en sektor kan användas. Den centrala vinkeln år före- trâdesvis omkring 180° (dvs. halvcirkulâr) eller mindre ßr att uppnå en nöjak- tigt kompakt nedre ände. Mer föredraget âr den maximala diametern för hori- sontalsnittet av den utskjutande delen mindre än den virtuella cirkelns diame- ter.A desired center angle of a sector can be used. The central angle is preferably about 180 ° (ie semicircular) or less to achieve a satisfactorily compact lower end. More preferably, the maximum diameter of the horizontal section of the protruding portion is smaller than the diameters of the virtual circle.

Den nedre ândens virtuella cirkel har företrädesvis en diameter som ligger når- mare reaktionsbehàllarens innerdiametem med hänsyn till produktivitet, och företrädesvis har den en diameter av ca 90% eller mer av reaktionsbehâllarens innerdiarneter. Å andra sidan, har den nedre ândens virtuella cirkel företrädes- vis en tillräckligt liten diameter med hänsyn till driften, och företrädesvis en di- arneter av omkring 95% mindre än reakﬁonsbehållarens innerdiameter.The virtual circle of the lower end preferably has a diameter closer to the inner diameter of the reaction vessel in terms of productivity, and preferably it has a diameter of about 90% or more of the inner diameters of the reaction vessel. On the other hand, the virtual circle of the lower spirit preferably has a sufficiently small diameter with respect to the operation, and preferably a diurner of about 95% smaller than the inner diameter of the reaction vessel.

Den roterbara Iaddningscylindern 14b har företrädesvis en diameter av omkring 85% eller mindre av reaktionsbehållarens innerdiameter. Att lämna ett spelrum för en horisontell förskjutning i behållaren är att föredra för att undvika kon- takt. Utgående från synpunkten att försäkra banan för det laddade pulvermate- rialet har huvudkroppen för den roterbara laddningscylindern en diameter av omkring 30% eller mer av reaktionsbehållarens innerdiameter.The rotatable charge cylinder 14b preferably has a diameter of about 85% or less of the inside diameter of the reaction vessel. Leaving a clearance for a horizontal displacement in the container is preferable to avoid contact. From the point of view of securing the web of the charged powder material, the main body of the rotatable charge cylinder has a diameter of about 30% or more of the inner diameter of the reaction vessel.

Samlindad spiralladdning med en sådan anordning 14 för laddning av material utförs enligt följande. Öppningsytorna (öppningsgrad) för utloppen 15 och 16 anpassas. Den roterbara laddningscylindern 14b förs sedan in i reaktionsbehàl- laren 1 1 ovanifrån. Genom att med en konstant hastighet röra den roterbara 528 252 15 laddningscylindern 14b uppåt medan den roterbara laddningscylindern l4b ro- teras (dvs. utloppen 15 och 16 roteras), laddas materialen (varvad laddning) via utloppen, så att förhållandet mellan tjockleken på skiktet av järnoxidpulver och tjockleken på skiktet av reduktionsmedelspulvret år konstant och så. att skikten lindas om varandra. På detta sätt anordnas varvade sldkt av jämoxidpulvret 12 och reduküonsmedelspulvret 13 i form av spiraler i reaktionsbehållaren 1 1.Coiled coil loading with such a device 14 for loading material is performed as follows. The opening surfaces (degree of opening) of the outlets 15 and 16 are adjusted. The rotatable charge cylinder 14b is then fed into the reaction vessel 1 1 from above. By moving the rotatable charge cylinder 14b upwards at a constant speed while the rotatable charge cylinder 14b is rotated (i.e. the outlets 15 and 16 are rotated), the materials (rotated charge) are charged via the outlets, so that the ratio of the thickness of the layer of iron oxide powder and the thickness of the layer of the reducing agent powder is constant and so on. that the layers are wrapped around each other. In this way, alternating layers of the iron oxide powder 12 and the reducing agent powder 13 are arranged in the form of spirals in the reaction vessel 1 1.

Material matas in i behållardelarna 17 i och l8i en reaktionsbehàllare före ladd- ning eller under laddning enligt behov.Material is fed into the container parts 17 i and 18i of a reaction vessel before charging or during charging as needed.

Fig. 6 visar ett annat exempel på en laddningsmetod enligt föreliggande uppfin- ning. Anordningen 14 för laddning av material visas schematiskt.Fig. 6 shows another example of a charging method according to the present invention. The device 14 for loading material is shown schematically.

Såsom visas i Fig. 6 kan, vid Laddning av en reaktionsbehållare med pulvenna- terial, ett område där samlindad spiralladdnirig utförs begränsas till ett område annat ån den perifera delen längs axelriktriingen för reaktionsbehållaren 1 1.As shown in Fig. 6, when charging a reaction vessel with powder material, an area where coiled spiral charging is performed can be limited to an area other than the peripheral portion along the axis direction of the reaction vessel 1 1.

Dessutom kan ett område där samlindad spiralladdning utiörs begränsas till ett område annat än både den perifera delen och den centrala axeldelen längs ax- elns riktning i reaktionsbehállaren 1 l. Ett område där samlindad spiralladdníng utförs kan dessutom begränsas till ett område annat än både den perifera delen och den centrala mittdelen längs axelns riktning för reaktionsbehàllaren 1 1. I alla fall kallas ett område där samlindad spiralladdning utförs "cylindrisk mel- lanliggande del”. Den perifera delen och den centrala mittdelen motsvarar den perifera delen och mitten av behållaren i horisontellt snitt.In addition, an area where coiled coil charging is performed may be limited to an area other than both the peripheral portion and the central shaft portion along the axis direction in the reaction vessel 1 l. and the central central portion along the axis direction for the reaction vessel 1 1. In any case, an area where coiled spiral loading is performed is called a “cylindrical intermediate portion.” The peripheral portion and the central central portion correspond to the peripheral portion and the center of the container in horizontal section.

Reduktíonsmedelsskiktet vid den perífera delen kan tillföras med avseende att förhindra störning mellan den roterbara laddningscylindern 14b i materialladd- ningsanordriingen 14 och reaktionsbehållaren 1 1 och förhindra kärvning vid kontaktområdena mellan reaktionsbehållaren och jârrioztidpulvzet. Redaktions- medelsskiktet vid den centrala mittdelen kan av hanteringsskâl anordnas när jårnsvampen avlägsnas ur behållaren. Eftersom ett skikt bestående av endast ett reduktionsmedel i ett sådant fall finns vid den perifera delen eller den cen- trala mittdelen bildas banor av reaktionsgaser; gaserna sprids snabbt och jämnt 528 252 16 i behållaren. Som ett resultat kan en effekt av att förbättra reaktíonsgraden för- väntas. Dessutom kan också reduktionsmedelsskíktet vid den perifera delen hindra en produktefrån att fastna på behållarvåggen. Dessa reduktionsmedels- skikt tillförs därför företrädesvis med optimering av den radiella tjockleken av skiktet med hänsyn till utbytet av reduktionsrnedel och rnolförhållandet mellan (kolinnehålleﬁ/ (syreinnehållet) och liknande om så behövs.The reducing agent layer at the peripheral portion can be applied to prevent interference between the rotatable charge cylinder 14b in the material loading device 14 and the reaction vessel 11 and to prevent jamming at the contact areas between the reaction vessel and the iron azide powder. The editorial layer at the central middle part can be arranged for handling purposes when the iron sponge is removed from the container. Since a layer consisting of only one reducing agent in such a case is present at the peripheral part or the central middle part, paths of reaction gases are formed; the gases spread rapidly and evenly in the container. As a result, an effect of improving the reaction rate can be expected. In addition, the reducing agent layer at the peripheral portion may also prevent a product from adhering to the container wall. These reducing agent layers are therefore preferably added with optimization of the radial thickness of the layer with regard to the yield of reducing agent and the molar ratio between (carbon content ﬁ / (oxygen content) and the like if necessary.

I en cylindrisk behållare har ett skikt anordnat vid den perifera delen fören-â- desvis en radiell tjocklek på omkring 2,5% till omkring 5% av behållarens in- nerdiameter. Skiktet anordnat vid den centrala mittdelen har företrädesvis' en diameter av omkring 250 mm eller mindre.In a cylindrical container, a layer disposed at the peripheral portion preferably has a radial thickness of about 2.5% to about 5% of the inner diameter of the container. The layer arranged at the central middle part preferably has a diameter of about 250 mm or less.

För att exempelvis anordna ett reduktionsmedelsskikt vid den perifera delen, år en öppning anordnad vid sidan av den roterbara laddningscylindern 14b, och därefter kan reduktionsmedelspulver tillföras för att bilda ett skikt vid den peri- fera delen. För att dessutom anordna ett reduktionsinedelsskikt vid den centra- la mittdelen, är ett centralt rör med en öppning vid dess botten anordnat vid ett läge där skiljevâggen l4a âr anordnad, och därefter kan reduktíonsmedelspul- ver tillföras från öppningen för att bilda ett skikt vid den centrala mittdelen.For example, to provide a reducing agent layer at the peripheral portion, an opening is provided next to the rotatable charge cylinder 14b, and then reducing agent powder may be applied to form a layer at the peripheral portion. In addition, to provide a reducing member layer at the central center portion, a central tube with an opening at its bottom is provided at a position where the partition wall 14a is arranged, and then reducing agent powder may be supplied from the opening to form a layer at the central center. the middle part.

Dessa öppningar kan förbindas med utloppet 16 för att ge ett spiralformigt skikt, eller vara avskilda.These openings can be connected to the outlet 16 to give a helical layer, or be separated.

Fig. 14A visar ett exempel på en roterbar laddningscylinder som kan ulföra ßn laddning som visas i Fig. 6. Fig. l4B âr en schematisk tvârsnittsvy tagen längs linjen XIVB-XIVBW Fig. 14A (vâggens tjocklek år utelâmnad för enkelhetens skull). I detta exempel år utloppet 16 för reduktionsmedelspulver anordnat vid den undre ytan av den roterbara laddningscylindern l4b för laddning i varvade skikt, exempelvis för laddning i form av samlindade spiraler. En öppning är an- ordnad vid sidoytan av den nedre änden hos den roterbara laddningscylindern 14b, bildande ett utlopp för att tillföra ett reduktionsmedelspulver till den peri~ fera delen l6a. Ett utlopp för att ﬁlliöra reduktionsmedelspulver i den centrala 528 252 17 mittdelen löb âr anordnad vid mitten av under-ytan av den roterbara laddnings- cylindern l4b. En del av reduktionsmedelspulvret styrs av en skiljevâgg 14d.Fig. 14A shows an example of a rotatable charge cylinder capable of carrying a charge shown in Fig. 6. Fig. 14B is a schematic cross-sectional view taken along the line XIVB-XIVBW Fig. 14A (wall thickness is omitted for simplicity). In this example, the outlet 16 for reducing agent powder is arranged at the lower surface of the rotatable charging cylinder 14b for charging in alternating layers, for example for charging in the form of coiled coils. An opening is provided at the side surface of the lower end of the rotatable charge cylinder 14b, forming an outlet for supplying a reducing agent powder to the peripheral portion 16a. An outlet for pouring reducing agent powder into the central 528 252 17 center portion is provided at the center of the lower surface of the rotatable charge cylinder 14b. A portion of the reducing agent powder is controlled by a partition 14d.

Såsom visas i Fig. 3A år bottenskiktet vanligen bildat endast av reduktionsme- delspulver (och kalksten och liknande). Som ett resultat kan den nedre änden av jârnoitidslciktet säkert reduceras, och kârvning mellan reaktionsbehållaren och järnoxidskiktet förhindras. Det övre skiktet år företrädesvis bildat endast av redukﬁonsmedelspulver av samma anledningar. Dessa redukﬁonsmedelsskikt kan exempelvis bildas genom att utloppet 15 för jârnoxidpulver stängs i materi- alladdningsanordningen 14 eller genom att tillförseln av jårnoxidpulver till den roterbara laddningscylindern l4b stoppas.As shown in Fig. 3A, the bottom layer is usually formed only of reducing agent powder (and limestone and the like). As a result, the lower end of the iron oxide layer can be safely reduced, and jamming between the reaction vessel and the iron oxide layer is prevented. The upper layer is preferably formed only of reducing agent powder for the same reasons. These reducing agent layers can be formed, for example, by closing the outlet 15 for iron oxide powder in the material loading device 14 or by stopping the supply of iron oxide powder to the rotatable charging cylinder 14b.

I föreliggande uppfinning âr det föredraget att, når samlindad spiralladdning utförs med ovannämnda anordning, varierbart reglera tjockleken hos jârnoxid- skiktet och reduktionsmedelsskiktet. Företrâdesvis hålls tjockleken för varje skikt alltså konstant i varje reaktionsbehållare. Det år dock önskvärt att x ex- empelvis hàlls anpassa tjockleken för att optimera den beroende på material.In the present invention, it is preferred that, when coiled winding is performed with the above device, variably control the thickness of the iron oxide layer and the reducing agent layer. Preferably, the thickness of each layer is thus kept constant in each reaction vessel. However, it is desirable that x, for example, be kept adjusting the thickness to optimize it depending on the material.

En sådan iörândring av varje skikts tjocklek kan uppnås genom anpassning av två av följande, exempelvis rotationshastigheten och stighastigheten för den ro- terbara laddningscylindem l4b och utloppens 15 och 16 öppningsgrader. An- passningen av öppningsgraderna för utloppen 15 och lö, genom exempelvis öppning och stängning av luckor, år önskvärd beroende på att en stabil drift kan uppnås utan minskning av spridbarheten och utbytet och utan förlängning av reduktionstiden.Such a change in the thickness of each layer can be achieved by adjusting two of the following, for example the rotational speed and the rising speed of the rotatable charging cylinder 14b and the degrees of opening of the outlets 15 and 16. The adjustment of the opening degrees for the outlets 15 and the barrel, for example by opening and closing doors, is desirable because stable operation can be achieved without reducing the spreadability and yield and without extending the reduction time.

'Ijockleken för varje skikt kan teoretiskt varieras kontinuerligt eller diskontinu~ erligt med höjden av den upprâttstående behållaren l 1, Lex. varieras vid bott- nen, mitten och den övre delen av reaktionsbehállaren 1 1. Föreliggande uppﬁn- ning utesluter inte en sådan tillämpning. Ett exempel på en tillämpning innefat- tar att tjockleken på jårnoxidskíktet ökas vid den övre delen där reduktionen tenderar att med lätthet fortsätta. 528 252 18 Ett järnoxidskikt och ett reduktionsmedelsskikt, vilka âr anordnade i form av spiraler, har företrädesvis en tjocklek på åtminstone 5 mm. Summan av tjockle- ken pà jârnozridskiktet och reduktionsmedelsskiktet år företrädesvis åtminstone omkring 10 mm, och mer föredraget åtminstone 40 mm. överdrivet små tjockle- kar resulterar lâtt i en onormal skiktstruktur beroende på skiftningen i tjockle- ken i varje skikt. Den nedre gränsen för varje skikts tjocklek âr mer föredraget åtminstone omkring 10 mm. Den nedre gränsen för summan av skiktens tjock- lekar år mer föredraget åtminstone omkring 30 mm. Å andra sidan ökar överdrivet stora tjocklekar den tid som krâvs för reduk- tíonsbehandlingen och minskar då materialeffektiviteten. Vart och ett av skikten har då företrädesvis en tjocklek på omkring 100 mm eller mindre. Summan av skiktens tjocklekar (ett jårnoxidslrikt och ett reduktionsrnedelsskíkt) år ﬁretrâ- desvis omkring 200 mm eller mindre. Den övre gränsen för varje skikts tjocklek år mer föredraget omkring 80 mm. Den övre gränsen för summan av skiktens tjocklek är mer ñredraget omkring 150 mm.The thickness of each layer can theoretically be varied continuously or discontinuously with the height of the upright container 11, Lex. varies at the bottom, center and upper part of the reaction vessel 1 1. The present invention does not preclude such an application. An example of an application involves increasing the thickness of the iron oxide layer at the upper part where the reduction tends to continue with ease. An iron oxide layer and a reducing agent layer, which are arranged in the form of spirals, preferably have a thickness of at least 5 mm. The sum of the thickness of the iron azride layer and the reducing agent layer is preferably at least about 10 mm, and more preferably at least 40 mm. excessively small thicknesses easily result in an abnormal layer structure due to the shift in thickness in each layer. The lower limit of each layer thickness is more preferably at least about 10 mm. The lower limit for the sum of the thicknesses of the layers is more preferably at least about 30 mm. On the other hand, excessively large thicknesses increase the time required for the reduction treatment and then reduce the material efficiency. Each of the layers then preferably has a thickness of about 100 mm or less. The sum of the thicknesses of the layers (an iron oxide-rich and a reduction layer) is ﬁ about 200 mm or less. The upper limit of each layer thickness is more preferably about 80 mm. The upper limit for the sum of the thicknesses of the layers is more narrowly about 150 mm.

Förhållandet mellan ett jârnoxidskikt och ett reduktionsmedelsskikt är vanligen inte uttryckt genom tjockleken, utan genom (kolhalt)/ (syrehalt) (molförhållan- de). Ett föredraget förhållande kommer att beskrivas nedan.The ratio between an iron oxide layer and a reducing agent layer is usually not expressed by the thickness, but by (carbon content) / (oxygen content) (molar ratio). A preferred relationship will be described below.

Ovan beskrivna anordning för laddning av material år ett exempel. Dvs. i en an- ordning för att ladda jårnoxidpulver och reduktionsmedelspulver i en reaktions- behållare innefattar anordningen företrädesvis en laddare som kan rotera och röra sig vertikalt; och ett utlopp för jårnoxidpulvret och ett utlopp för reduk- tionsmedelspulvret. Dessa utlopp år anordnade vid laddaren och kan rotera till- sammans med laddaren. Anordningen kan ladda jåmoxidpulver och reduk- tionsmedelspulver från utloppen i form av dubbla spiraler, genom att laddaren placeras i reaktíonsbehållaren och sedan förflyttas uppåt medan den roteras.The device for loading materials described above is an example. Ie. in a device for charging iron oxide powder and reducing agent powder in a reaction vessel, the device preferably comprises a charger which can rotate and move vertically; and an outlet for the iron oxide powder and an outlet for the reducing agent powder. These outlets are arranged at the charger and can rotate together with the charger. The device can charge iron oxide powder and reducing agent powder from the outlets in the form of double spirals, by placing the charger in the reaction vessel and then moving it upwards while it is rotating.

Laddaren har företrädesvis en cylindrisk form, men är inte begränsad till denna.The charger preferably has a cylindrical shape, but is not limited to this.

Laddaren kan ha en rörform vars tvärsnitt âr i form av exempelvis en sektor, en stjärna eller en ﬂerlob beroende på. reaktionsbehàllarens form. Behàllardelama 528 252 19 behöver inte vara anordnade genom att insidan av laddaren åtskiljs med en skil- jevâgg. Vilken form och vilket läge som helst för varje behållardel kan användas.The charger can have a tube shape whose cross section is in the form of, for example, a sector, a star or an lo orb depending on. the shape of the reaction vessel. The container parts 528 252 19 do not have to be arranged by separating the inside of the charger with a partition wall. Any shape and position for each container part can be used.

Behållardelen för jârnoxidpulver och behållardelen för reduktionsmedelspulver behöver inte ha samma volymer.The container part for iron oxide powder and the container part for reducing agent powder do not have to have the same volumes.

En fast eller ﬂyttbar styrplåt och/eller en pressplàt år företrädesvis anordnade kring utloppen 15 och 16 för att styra pulvermaterialeti önskad riktning.A fixed or superficial guide plate and / or a press plate are preferably arranged around the outlets 15 and 16 to guide the powder material in the desired direction.

Pulver-material I en metod lör att framställa jârnsvamp enligt föreliggande uppfinning innefattar material som laddats i en reaktíonsbehållare åtminstone jârnoztidpulver och re- duktionsmedelspulver. Jârnoxidpulver innefattar företrädesvis en pulveriserad järnmalm eller pulveríserat glödskal framställt i ett varmvalsningssteg av stål.Powder Materials In one method of producing iron sponge according to the present invention, materials loaded into a reaction vessel comprise at least iron noside time powder and reducing agent powder. Iron oxide powder preferably comprises a powdered iron ore or powdered scale prepared in a hot rolling step of steel.

Ett betningssteg för att avlägsna exempelvis oxider bildade på stålprodukterna med en syra, såsom saltsyra, resulterar i en restsyra (betlut). Ett jårnoxidpulver erhållet genom rostning av detta betlut âr också föredraget som material. Ett sådant jårnoxidpulver har företrädesvis en medelpazﬁkelstorlek på omkring 0,05 till omkring 10 mm.A pickling step to remove, for example, oxides formed on the steel products with an acid, such as hydrochloric acid, results in a residual acid (betlut). An iron oxide powder obtained by roasting this concrete is also preferred as a material. Such an iron oxide powder preferably has an average size of about 0.05 to about 10 mm.

Finare jårnoxidpulver med en partikelstorlek mindre ân det på det ovan be- skrivna jäxnozddpulvret, exempelvis hematitpulver som år industriellt reglerat för att ha en specifik ytstorlek på åtminstone 2 m2 /g och en partíkelstorlek på åtminstone 0,01 pm, tillförs vidare glödskalet och/ eller jâmmalmen iör att pro- dncera en blandning. Den erhållna blandningen används företrädesvis som ma- terial därför att blandningen förbättrar jârnsvatnpens kvalitet.Finer iron oxide powder with a particle size smaller than that of the iron powder described above, for example hematite powder which is industrially regulated to have a specific surface size of at least 2 m2 / g and a particle size of at least 0.01 μm, is further added to the scale and / or the iron ore in order to produce a mixture. The resulting mixture is preferably used as a material because the mixture improves the quality of the iron water pen.

Reduktionsmedelspulver innefattar s.k. kolhaltiga pulver innefattande kol. Det kolhalﬁga pulvret innefattar företrädesvis exempelvis kokspulver, ”char” (en slags högﬂyktig u-âkol), kolpulver (icke sintrad kol föredras), antracitpulver och trâkol. För effektiv reduktion har det kolhaltiga pulvret företrädesvis ett kolin- nelhâll på 60% eller mer. Reduktionsmedelspulver har företrädesvis en medel- partikelstorlek på från omkring 0,05 till omkring 10 mm. 528 252 20 De år inte något problem att reduktionsmedelspulver innehållande pulver som år en källa för koldioxidgas används som material för reduktionsmedelsskikt, om så behövs. Källan för koldioxidgas innefattar företrädesvis kalksten (innefat- tande varannan; kam).Reducing powder comprises so-called carbonaceous powders comprising carbon. The carbonaceous powder preferably includes, for example, coke powder, "char" (a kind of high-yield u-carbon), carbon powder (non-sintered carbon is preferred), anthracite powder and charcoal. For effective reduction, the carbonaceous powder preferably has a carbon content of 60% or more. Reducing agent powders preferably have an average particle size of from about 0.05 to about 10 mm. 528 252 20 It is not a problem that reducing agent powders containing powders which are a source of carbon dioxide gas are used as materials for reducing agent layers, if necessary. The source of carbon dioxide gas preferably comprises limestone (including every other; comb).

Reduktionssteg Jârnoxidpulvret 12 och reduktionsmedelspulvret 13 (innefattande en källa av koldioxidgas som tillförts och blandats) laddas i reaktionsbehållaren 11 med en anordning för att ladda material 14 visad i exempel Fig. 3A och SB för att erhål- la skikt i form av spiraler. Reakﬁonsbehállaren 1 1 innefattar företrädesvis ex- empelvis en eylindrisk behållare, kallad kapsel, av lciselkarbid (SiC). Reaktions- behållarens 1 1 form år inte begränsad, men den cylindriska formen tros vara den mest fördelaktiga för reaktionsbehållaren 11. Vidare år reaktionsbehàllæ rens dimensioner år inte begränsade. l sin cylindriska form âr reaktionsbehálla- ren dock företrädesvis anordnad med en innerdiarneter av från omkring 200 till omkring 800 mm, och har en höjd på omkring 100 till omkring 2000 mm. En ur produktivitetssynpurilrt lämplig mängd järnsvampmassa framställd ur varje be- hållare år omkring 10 kg, mer föredraget åtminstone omkring 50 kg och mest föredraget åtminstone omkring 1oo kg. i Reaktionsbehållaren 11 ivilken jârnoxidpulvret 12, reduktionsmedelspulvret 13 och om så behövs kalksten och liknande laddas, âr placerad på exempelvis en vagn och placerad vid en ugn, såsom en tunnelugn. Sedan utförs redaktionen genom att de i behållaren laddade materialen uppvârms under en förutbestämd tid tillsammans med behållaren. Denna reduktion kallas "grovredukﬁon". Ren- hetsmålet (metalliskt jårninnehåll i jârnsvamp efter reduktion) bestäms beroen- de på en tillämpning av det reducerade jåmpulvret och år åtminstone omkring 90 massproeent, och i en tillämpning som kräver hög renhet åtminstone om- kring 97 massprocent. Renhetsmàlet har ingen övre gräns. Renhet uppnådd med aceepterbara kostnader âr som mest 99,5 massprocent under dessa förhål- landen. 528 252 21 Otillfredsstållande uppvårmningstemperaturer 'för reduktionen leder till otill- räcklig reduktion av jârnoxid, vilket minskar renheten hos den erhållna järn- svampen. Den nedre gränsen för uppvârmningstemperaturen år företrädesvis' omkring 1000°C. Å andra sidan sann-ar jamsvainpen vid avel-drive: has tempe- ratur samtidigt med hârdningsreduktionen. Den elektriska energiförbrukningen kan ökas vid grov pulverisering, eller framstâllningskosmaderna kan ökas bem- ende på förslitning av ett pulveriseringsverktyg. Den övre gränsen för uppvärm- ningstemperaturen år företrädesvis l300°C. Uppvârmningstemperatxiren ligger således inom intervallet på från 1000°C till l300°C.Reduction step The iron oxide powder 12 and the reducing agent powder 13 (comprising a source of carbon dioxide gas supplied and mixed) are charged into the reaction vessel 11 with a device for loading material 14 shown in Example Fig. 3A and SB to obtain layers in the form of spirals. The reaction vessel 1 1 preferably comprises, for example, a cylindrical container, called a capsule, of silicon carbide (SiC). The shape of the reaction vessel 1 1 is not limited, but the cylindrical shape is believed to be the most advantageous for the reaction vessel 11. Furthermore, the dimensions of the reaction vessel are not limited. In its cylindrical shape, however, the reaction vessel is preferably provided with an inner diurner of from about 200 to about 800 mm, and has a height of about 100 to about 2000 mm. An amount of iron fungus mass produced from each container, suitable from a productivity point of view, is about 10 kg, more preferably at least about 50 kg and most preferably at least about 100 kg. in the Reaction Container 11 in which the iron oxide powder 12, the reducing agent powder 13 and, if necessary, limestone and the like are loaded, is placed on, for example, a carriage and placed by an oven, such as a tunnel furnace. The editing is then carried out by heating the materials loaded in the container for a predetermined time together with the container. This reduction is called "coarse reduction". The purity target (metallic iron content in iron fungus after reduction) is determined depending on an application of the reduced iron powder and is at least about 90 mass percent, and in an application that requires high purity at least about 97 mass percent. The goal of purity has no upper limit. Purity achieved with acceptable costs is at most 99.5 mass percent under these conditions. Unsatisfactory heating temperatures for the reduction lead to insufficient reduction of iron oxide, which reduces the purity of the iron sponge obtained. The lower limit of the heating temperature is preferably about 1000 ° C. On the other hand, the jamsvainpen is true at breeding-drive: has temperature at the same time as the hardening reduction. The electrical energy consumption can be increased with coarse pulverization, or the manufacturing cosmads can be increased due to wear of a pulverization tool. The upper limit of the heating temperature is preferably 300 ° C. The heating temperature is thus in the range of from 1000 ° C to 1300 ° C.

När en tunnelugn används passerar reaküonsbehållaren 1 1 (och jârnoxiden i behållaren), som placeras på en vagn och förflyttas i ugnen, genom en förupp- vârmningszon vari temperaturen gradvis ökas under en period på 24 ﬁmmar (företrädesvis mellan 20 och 28 timmar), och hålls kvar i en förbrânningszon på omkring 1000°C till omkring l300°C under ca. 60 timmar (företrädesvis åtmin- stone 36 timmar och mer föredraget i minst 56 timmar; och företrädesvis upp till 72 timmar och mer föredraget i upp till 64 timmar). Efter att ha passerat ge- nom en avkylningszon där temperaturen gradvis minskas (företrädesvis under en period på 20 till 28 timmar) år reduktionsbehandlingen fullbordad. Start- temperaturen för uppvärmningszonen och sluttemperaturen för avkylningszo- nen år företrädesvis omkring 200°C (omkring 20°C till omkring 400°C), medan slutternperaturen för uppvårmningszonen och starttemperaturen för avkyl- ningszonen företrädesvis år omkring 900°C (omkring mellan (temperaturen för förbrânningszonen) -450°C och (temperaturen för förbrånningszonen) -50°C), sett med avseende på exempelvis skyddet för reaktionsbehàllaren (eldfast).When a tunnel furnace is used, the reaction vessel 1 1 (and the iron oxide in the vessel), which is placed on a trolley and moved in the furnace, passes through a preheating zone in which the temperature is gradually increased over a period of 24 hours (preferably between 20 and 28 hours), and kept in a combustion zone of about 1000 ° C to about 300 ° C for approx. 60 hours (preferably at least 36 hours and more preferably for at least 56 hours; and preferably up to 72 hours and more preferably for up to 64 hours). After passing through a cooling zone where the temperature is gradually reduced (preferably over a period of 20 to 28 hours), the reduction treatment is completed. The starting temperature of the heating zone and the final temperature of the cooling zone are preferably about 200 ° C (about 20 ° C to about 400 ° C), while the final temperature of the heating zone and the starting temperature of the cooling zone are preferably about 900 ° C (about between for the combustion zone) -450 ° C and (temperature for the combustion zone) -50 ° C), seen with respect to, for example, the protection of the reaction vessel (refractory).

J âmoxid reduceras med ett reduktionsmedel för att framställa en jârnsvamp- massa genom en sådan vårmeredukﬁonsreaktion. Den erhållna jârnsvaznpen år med nödvändighet en massa i form av en spiral. Fig. 7 visar ett exempel på ett utseende (den övre änden och den undre änden âr uteslutna) av jårnsvamp framställd genom en metod enligt föreliggande uppfinning. 528 252 22 En större höjd (i axiell riktning) på. den erhållna jårnsvampmassan år föredra- gen. I betraktande av begränsningen vad gäller storleken på reaktionsbehållaren och redukﬁonen av vârmeetïektivitet erhållna från den större storleken på reak- tionsbehållaren när en reaktionsbehållare görs högre, har en jårnsvampmassa företrädesvis en höjd på omkring 2000 mm eller mindre.Iron oxide is reduced with a reducing agent to produce a fungal mass of iron through such a heat-reducing reaction. The resulting iron vase is necessarily a mass in the form of a spiral. Fig. 7 shows an example of an appearance (the upper end and the lower end are excluded) of iron fungus produced by a method according to the present invention. 528 252 22 A greater height (in the axial direction) of. the obtained iron fungus mass is preferred. In view of the limitation on the size of the reaction vessel and the reduction in heat activity obtained from the larger size of the reaction vessel when a reaction vessel is made higher, an iron sponge mass preferably has a height of about 2000 mm or less.

En metod enligt föreliggande uppfinning kan tillhandahålla högren järnsvamp med en renhet på 97 massprocent eller mer. När renheten uppgår till åtminsto- ne 97 massprocent kan produktens egenskaper av sintrade beståndsdelar så- som mekaniska beståndsdelar, och magnetiska material eller av reducerat järn- pulver som används i form av pulver som det år, garanteras på ett fördelaktigt sått. En metod enligt föreliggande uppfinning har fördelar utöver renheten och år inte begränsad till en metod för framställning av jârnsvamp med en renhet på åtminstone 97 massprocent eller att ha en hög renhet. En metod enligt förelig- gande uppfinning kan vanligen användas till en vanligen grov reduktion som tillhandahåller jårnsvamp med en renhet på åtminstone 90 massprocent. Andra beståndsdelar ån tillverkat metalliskt järn innehåller vanligen jårnoxid och för- oreningar, såsom kisel (Si), mangan (Mn), fosfor (P) och svavel (S), dår förore- ningarna förekommer i en mängd på upp till l massprocent totalt.A method of the present invention can provide highly pure iron sponges with a purity of 97 mass percent or more. When the purity is at least 97% by mass, the properties of the product of sintered constituents such as mechanical constituents, and magnetic materials or of reduced iron powder used in the form of powders as in that year, can be guaranteed in an advantageous manner. A method according to the present invention has advantages over the purity and is not limited to a method for producing iron fungus with a purity of at least 97 mass percent or to have a high purity. A method according to the present invention can usually be used for a generally coarse reduction which provides iron fungus with a purity of at least 90% by mass. Other constituents of metallic iron usually contain iron oxide and impurities, such as silicon (Si), manganese (Mn), phosphorus (P) and sulfur (S), where the impurities occur in an amount of up to 1% by mass in total.

Efter uppvärmning för den grova reduktionen separeras framställd jårnsvamp från ett reduktionsmedel och tas ut ur reaktionsbehållaren 11. Den erhållna jârnsvampen som avlågsnats ur reaktionsbehållaren 1 1 pulveriseras grovt för en slutreduktion till pulver, vanligen med en partikelstorlek på ca. 150 um eller mindre, vilket resulterar i grovt reducerade partiklar. De grovt reducerade par- tiklarna placeras sedan i en slutreduktionsugn med en reduktíonsmiljö och ut- sätts för slutreduktion och pulveriseras därefter ytterligare, vilket resulterar i reducerat jåmpulver.After heating for the coarse reduction, the iron fungus produced is separated from a reducing agent and taken out of the reaction vessel 11. The resulting iron fungus removed from the reaction vessel 1 l is coarsely pulverized for a final reduction to powder, usually with a particle size of approx. 150 μm or less, resulting in coarsely reduced particles. The coarsely reduced particles are then placed in a final reduction furnace with a reduction environment and subjected to final reduction and then pulverized further, resulting in reduced iron powder.

Förhållande mellan jâinozrid och reduktionsmedel Vid laddning av material i en reaktionsbehållare, har förhållandet mellan mång- den jârnoxid och mängden reduktionsmedel (fast reduktionsmedel) när ovan beskrivna samlindade spiralladdning utförs, förhållandet mellan kolhalt och 528 252 23 reduktionsmedel som krävs för syreinnehållet ijârnoxiden har redan beskrivits ovan enligt ekvationen (2). Dvs. när förhållandet bestämts baserat på reduk- tionsreaktionen i vilken en kolatom i reduktionsmedlet reagerar med en sy- reatom i jârnoxiden (ﬂcolinnehålleﬂ/ syreinnehållet)= 1,0 (molförhållande). Ett reduktionsmedel behöver emellertid vanligen ett kolinnehåll som år större än syreinnehållet i jârnoxid. Enligt en känd metod laddas kolinnehållet i ett reduk- tionsmedel överdrivet, dvs. 2,0 till 2,5 gånger syreinnehållet i jârnoxiden (ﬂcolin- nehàllet)/(syreinnehål1et)=2,0 till 2,5 (molförhållandej) beroende av ovannämnda anledningar. I detta fall år reduktionsförhållandet (renhetsmålet för jårnsvamp) åtminstone 90 massprocent och företrädesvis átrninstone 97 massprocent ßr i metalliskt järn.Relationship between iron azride and reducing agent When loading material into a reaction vessel, the ratio of the amount of iron oxide to the amount of reducing agent (solid reducing agent) when the above-described coiled coil charge is performed has the ratio of carbon content to the reducing agent already required for the oxygen content above according to equation (2). Ie. when the ratio is determined based on the reduction reaction in which a carbon atom in the reducing agent reacts with an oxygen atom in the iron oxide (ﬂ coline content ﬂ / oxygen content) = 1.0 (molar ratio). However, a reducing agent usually needs a carbon content greater than the oxygen content of iron oxide. According to a known method, the carbon content of a reducing agent is excessively charged, ie. 2.0 to 2.5 times the oxygen content of the iron oxide (ﬂ choline content) / (oxygen content) = 2.0 to 2.5 (molar ratio) depending on the above reasons. In this case, the reduction ratio (purity target for iron fungus) is at least 90% by mass and preferably at least 97% by mass ßr in metallic iron.

Uppﬁnnarna har undersökt förhållandet mellan (kolhalt)/ (syrehalt) (molförhål- lande) och den tid som åtgår för reduktionen vid en metod för samlindad spiral- laddning genom följande experiment.The inventors have investigated the relationship between (carbon content) / (oxygen content) (molar ratio) and the time required for the reduction in a method for coiled coil charging by the following experiments.

Såsom visas i Fig. 8, för att förenkla experímentenrutfördes en metod för ladd- ning inte i form av spiraler utan horisontellt varvade laddningar. Det vill säga, jârnoxidpulvret 12 och redukﬁonsmedelspulvret 13 laddas växelvis för att åstadkomma varvade skikt som âr väsentligen horisontella. Den horisontellt varvade laddningen ger jârnsvamp i form av ett flertal skivor genom reduktion, vilket gör förfarandet komplicerat. Därigenom har den samlindade spiralladd- ningen en fördel framför den horisontella varvningsladdningen vid praktisk an- vändning. Genom att ütta på förhållandet mellan (kolínnehàlletj/(syreinnehållet) (molförhållande) och reduktionsreaktionens förlopp år dock den horisontellt varvade laddningen likvärdig med den samlindade spiralladdningen. Härefter kallas den horisontella varvningsladdningen och den samlindade spiralladd- ningen generellt "varvad laddning".As shown in Fig. 8, to simplify the experiments, a method of charging was performed not in the form of spirals but horizontally rotated charges. That is, the iron oxide powder 12 and the reducing agent powder 13 are charged alternately to produce alternating layers that are substantially horizontal. The horizontally rotated charge produces iron fungus in the form of a plurality of disks by reduction, which makes the process complicated. As a result, the coiled winding charge has an advantage over the horizontal rotating charge in practical use. However, by looking at the relationship between (choline content / (oxygen content) (molar ratio) and the course of the reduction reaction, the horizontally rotated charge is equal to the coil wound coil charge.

En reaktionsbehállare använd för experimenten har en innerdiameter av 370 mm, och material laddas så att laddningsmaterialen har en höjd på. 1400 mm. Jârnoxidpulver och reduktionsmedelspulver som användes var samma ma- terial som användes i Exempel l beskrivet nedan. Reduktionsbehandling utförs 528 252 24 vid en maxtemperamr på 1 150°C. En reduktionstid motsvarar en kvarhåll- ningstid vid denna maxtemperatur.A reaction vessel used for the experiments has an inner diameter of 370 mm, and materials are charged so that the charge materials have a height of. 1400 mm. Iron oxide powder and reducing agent powder used were the same material used in Example 1 described below. Reduction treatment is performed at a maximum temperature of 1,150 ° C. A reduction time corresponds to a retention time at this maximum temperature.

Fig. 9 år en graf som visar förhållandet mellan förhållandet mellan kolinnehållet och syreinnehållet (i molförhâllande) och reduktionstíden som krävs för att pro- ducera metalliskt järn med en renhet på 97 massprocent beroende av varieran- de tjocklekar på jârnorddskikt i en metod för horisontellt varvad laddning. Mol- förhållandet är förhållandet mellan kolinnehållet i allt reduktionsmedel och sy- reinnehållet i all jårnoxid. i Såsom visas i Fig. A9 visar den fyllda cirkeln (vanligt exempel O) ett exempel av resultatet av samma reduktionsbehandling med ett vanligt förfarande för ladd- ning i en cylindrisk form (visad i Fig. 1). I denna vanliga process hade varje jårnoxidskikt en tjocklek på 55 mm (kolinnehålleﬁ/(syreinnehållet) (moliörhål- lande) var 2,2. Redukﬁonstiden som krävdes var så lång som 53 timmar.Fig. 9 is a graph showing the relationship between the ratio of the carbon content to the oxygen content (in molar ratio) and the reduction time required to produce metallic iron with a purity of 97% by mass depending on varying thicknesses of ferrous earth layer in a method of horizontally rotating charge. The molar ratio is the ratio between the carbon content of all reducing agents and the oxygen content of all iron oxide. As shown in Fig. A9, the filled circle (Example 0) shows an example of the result of the same reduction treatment with a conventional method of charging in a cylindrical shape (shown in Fig. 1). In this conventional process, each iron oxide layer had a thickness of 55 mm (carbon content ﬁ / (oxygen content) (molar content) was 2.2, and the reduction ﬁ time required was as long as 53 hours.

Jârnoxidslcikten med en tjocklek på 15 mm (experimentexempel 4: kryss (X), 20 mm (experimentexempel 3: A), 30 mm (experimentexempel 2: kvadrat (I)) och 50 mm (experimentexempel 1: romb (0)) anordnade genom horisontellt var- vad laddning (såsom visas i Fig. 8) reducerades. Som ett resultat ledde en mind- re tjocklek på jârnozridslciktet till förkortning av redukﬁonstiden. l fallet med ett skikt med en tjocklek på åtminstone 20 mm, när molförhållandet var 1,2 eller mer, var reduktionstíden väsentligen konstant. Det förstods att molförhàllandet inte behövde vara 2,0 eller mer.The iron oxide layer with a thickness of 15 mm (Experimental Example 4: cross (X), 20 mm (Experimental Example 3: A), 30 mm (Experimental Example 2: square (I)) and 50 mm (Experimental Example 1: diamond (0)) arranged by horizontally whereby charge (as shown in Fig. 8) was reduced, as a result, a smaller thickness of the iron oxide layer led to a shortening of the reduction time. or more, the reduction time was substantially constant, it was understood that the molar ratio need not be 2.0 or more.

När molförhàllandet år mindre än 1,2 tenderar det att lör-långa reduktíonstiden.When the molar ratio is less than 1.2, it tends to saturate the reduction time.

Växling från en process för att ladda i en cylindrisk form, till en metod för var- vad laddning och effekten som resulterar från minskningen av skiktens tjocklek motverkar emellertid huvudsakligen tendensen att reduktionstiden förlängs.However, switching from a process for charging in a cylindrical shape, to a method for which charging and the effect resulting from the reduction of the thickness of the layers mainly counteracts the tendency for the reduction time to be extended.

Dvs., mer jârnoxid kan laddas genom en metod med spiralladdning. Exempelvis kan i detta exempel en metod för laddning av järnoxid med en tjocklek på. 30 mm i samlindad spiralfonn, ladda väsentligen samma mängd jârnoxid lad- dad genom en vanlig process för laddning i en cylindrisk form. I experimentin- 528 252 25 tervallet där molförhållandet år l, 1 eller mer uppnås därför effekten av förelig- gande uppfinning tillfredsatällande. När molförhållandet år 1,15 eller mer upp~ nås dessutom effekten av föreliggande uppfinning ån mer tillfredsställande, be- roende på en liten förlängning av reduküonstiden. Når molfórhållandet är 1,2 eller mer förkortas naturligtvis reduktionstiden då ytterligare.That is, more iron oxide can be charged by a spiral charging method. For example, in this example, a method of charging iron oxide with a thickness of. 30 mm in coiled spiral form, charge substantially the same amount of iron oxide charged by a conventional process for charging in a cylindrical shape. Therefore, in the experimental range where the molar ratio is 1, 1 or more, the effect of the present invention is satisfactorily achieved. In addition, when the molar ratio is 1.15 or more, the effect of the present invention is achieved more satisfactorily, due to a small extension of the reduction time. When the molar ratio is 1.2 or more, the reduction time is of course shortened further.

Når tjockleken för varje jårnoxidskikt var 15 mm var reduktionstiden väsentli- gen konstant vid ett molförhållande på 1,6 eller mer. Genom upprepade experi- ment under olika förhâllanden befanns även att ett jårnoxidskikt med en tjock- lek på mindre än 20 mm framkom följande förhållande: (molförhållande) x (tjockleken på jârnoxidsldkt (mm) = 2,3 till 2,5 ekvation (3) Når tjockleken för varje jânmxidsldkt år mindre än 20 mm, vid laddning för att tillfredställa ekvationen (3), leder bestämningen av tjockleken för vaije järnoxid- skikt med nödvändighet till reduktionstiden och resulterar således i ett stabilt förfarande och en stabil kvalitet hos framställd jårnsvamp. Detta förhållande kan dock vara beroende på svårigheten att stabilt reglera tunnare tjocklek av varje reduktionsmedelsskikt, snarare än på ett grundförhållande baserat på re- alctionsgraden. Det förväntas att ovan beskrivna begränsningar justeras något, som en förbättring av en teknik att reglera skikttjocklekaina.When the thickness of each iron oxide layer was 15 mm, the reduction time was substantially constant at a molar ratio of 1.6 or more. Repeated experiments under different conditions also found that an iron oxide layer with a thickness of less than 20 mm obtained the following ratio: (molar ratio) x (thickness of iron oxide layer (mm) = 2.3 to 2.5 equations (3) When the thickness of each iron oxide layer is less than 20 mm, when charged to satisfy the equation (3), the determination of the thickness of each iron oxide layer necessarily leads to the reduction time and thus results in a stable process and a stable quality of iron sponge produced. However, the ratio may depend on the difficulty of stably regulating the thinner thickness of each reducing agent layer, rather than on a basic ratio based on the degree of reaction.The limitations described above are expected to be adjusted somewhat, as an improvement of a technique to control the layer thickness.

Med avseende på utbytet av reduktionsmedel är (kolhalﬂ/ syreinnehåll) (molför- hållande) ßretrådesvis inte ökat. När molförhållandet år mindre än 2,0 har en metod enligt föreliggande uppﬁnning en fördel framför vanliga processer för laddning i en cylindrisk form. Molförhållandet âr företrädesvis 1,8 eller mindre.With regard to the yield of reducing agent, (carbon content ﬂ / oxygen content) (molar ratio) ßretre is not increased. When the molar ratio is less than 2.0, a method according to the present invention has an advantage over conventional processes for charging in a cylindrical shape. The molar ratio is preferably 1.8 or less.

Såsom visas i Fig. 6, när ett reduktionsmedelsskikt anordnas vid den perifera delen i en behållare eller i en central mittdel av behållaren, trodde uppﬁnnarna att det var nödvändigt att studera om regleringen av (kolhaltmsyrehalt) (rnolför- hållande) i hela behållaren var tillräcklig som en åtgärd för att bestämma förhål- landet mellan tjocklekarna på ett reduktionsmedelsskikt och ett järnoxidskikt. 528 2s2 26 För att bestämma den mängd reduktionsmedel som lcrâvs vid delen för de till- förda skikten av material (en mellanliggande del i form av en cylinder) i en reak- tionsbehàllare, utüirde uppﬁnnarna experiment för att se om någon tendens kunde iakttas i reduktionsbeteendet med förhållandet av tjocklekarna för ett reduktionsmedelsskíkt och ett jårnoxidskikt.As shown in Fig. 6, when a reducing agent layer is provided at the peripheral portion of a container or in a central central portion of the container, the inventors believed that it was necessary to study whether the regulation of (carbon dioxide content) (rnol ratio) in the entire container was sufficient. as a measure to determine the relationship between the thicknesses of a reducing agent layer and an iron oxide layer. 528 2s2 26 To determine the amount of reducing agent required at the portion of the added layers of material (an intermediate portion in the form of a cylinder) in a reaction vessel, the experimenters performed experiments to see if any tendency could be observed in the reducing behavior. with the ratio of the thicknesses of a reducing agent layer and an iron oxide layer.

Experimentet och resultatet kommer att beskrivas nedan.The experiment and the result will be described below.

Molförhâllandet mellan kolinnehållet i ett reduktionsmedel och syreinnehållet i jârnoxid laddat i en reaktionsbehållare sattes till 1,2. Ett experiment utfördes i syfte att ändra kolinnehållet i ett reduktionsmedel till syreinnehâllet i jârnoxid i en del, där jårnoxid och reduktionsmedel anordnades i form av varvade skikt utom det reduktionsmedel som var anordnat vid delen nåra väggen (den perifera delen) av reaktionsbehållaren och vid en central del längs den axiella riktningen.The molar ratio of the carbon content of a reducing agent to the oxygen content of iron oxide charged to a reaction vessel was set at 1.2. An experiment was carried out in order to change the carbon content of a reducing agent to the oxygen content of iron oxide in a part, where iron oxide and reducing agent were arranged in the form of alternating layers except the reducing agent arranged at the part near the wall (peripheral part) of the reaction vessel and at a central part along the axial direction.

Detta experiment utfördes med en metod lör horisontell laddning enligt ovan beskrivna experiment. Fig. 10 visar en schematisk tvårsnittsvy av de laddade materialen. Reduktionsmedelssldkten anordnade vid den övre delen och den nedre delen av den mellanliggande delen år också innefattade i den mellanlig- gande delen. Material och de experimentella förhållandena var desamma som i ovan beskrivna experiment.This experiment was performed using a method for horizontal charging according to the experiments described above. Fig. 10 shows a schematic cross-sectional view of the loaded materials. The reducing agent layer arranged at the upper part and the lower part of the intermediate part is also included in the intermediate part. Materials and the experimental conditions were the same as in the experiments described above.

Fig. l l är en "graf som visar förhållandet mellan (kolinnehålleﬂ/(syreinnehàllet) (molförhållaiide) och reduktionstiden beroende på olika tjocklekar på järnoxid- skikt. De fyllda cirklar-na (O) i grafen är resultatet av processen för horisontellt vaivad laddning såsom visas i Fig. 8; reduküonsmedelssldkten är inte anordna- de vid den perifera delen och vid den centrala mittaxeln i denna process.Fig. 11 is a graph showing the relationship between (carbon content ﬂ / (oxygen content) (molar ratio) and the reduction time depending on different thicknesses of iron oxide layer. is shown in Fig. 8, the reducing agent layer is not arranged at the peripheral part and at the central central axis in this process.

Såsom visas i Fig. 11 , definieras jârnoxidslcikt i fyra nivåer, dvs. jârnoxidslcikt med tjocklekar på 60 mm (experimentexempel 1 1): romb (0)), 50 mm (experi- mentexempel 12: kvadrat (I), 30 mm (ekperimentexempel 13: A) och 20 mm (experimentexempel 14: kryss (X)) reducerades. Som ett resultat ledde en mind- re tjocklek på jârnoztidslciktet till en förkortning av reduktionsﬁden. Det befanns 528 252 27 att när (kolinnehålletl/ (syreinnehållet) (molförhållande) var 0,5 eller mer var re- duktionstiden väsentligen konstant, emedan när (kolinnehålletﬁ (syreinnehállet) (molförhållande) var mindre ån 0,5 förlängdes reduktionstiden.As shown in Fig. 11, iron oxide viscosity is defined in four levels, i.e. Iron oxide lattice with thicknesses of 60 mm (Experimental Example 1 1): diamond (0)), 50 mm (Experimental Example 12: square (I), 30 mm (Experimental Example 13: A) and 20 mm (Experimental Example 14: cross (X) As a result, a smaller thickness of the iron orifice over time led to a shortening of the reduction time. It was found that when (carbon content / when (carbon content ﬁ (oxygen content) (molar ratio) was less than 0.5, the reduction time was extended.

För att maximalt utnyttja fördelama med effekten som uppnås när (lcolinnehål- 1et)/ (syreirmehållet) (molförhållande) år 1,2 eller mer i hela behållaren befanns att (kolirmehålleﬂ/ (syreinnehållet) (molförhållande) företrädesvis var 0,5 vid den cylindríska mellanliggande delen, och att den cylindriska mellanliggande delen var den laddade delen i form av spiraler (samlindade spiraler).In order to maximize the benefits of the effect obtained when the (carbon content) / (oxygen content) (molar ratio) is 1.2 or more in the whole container, it was found that (carbon content ﬂ / (oxygen content) (molar ratio) was preferably 0.5 at the cylindrical intermediate part, and that the cylindrical intermediate part was the charged part in the form of spirals (coiled spirals).

För att verifiera dessa resultat utfördes ett annat experiment enligt följande: Molförhållandet mellan kolinnehållet i ett reduktionsmedel och syreinnehållet i jåmoxid vid den cylindriska mellanliggande delen sattes till 0,8. Mângderna re- duktionsmedel laddade i den perifera delen och den centrala mittaxehi av reak- tionsbehållaren varierades. Fig. 12 visar resultaten och år en graf som visar för- ändringen i reduktionstid till (allt kolinnehållel/ ( allt syreinnehålle) (molförhål- lande) i hela reaktionsbehållaren. Var och en av de symboler som används i Fig. 1 1 och 12 motsvarar samma tjocklek.To verify these results, another experiment was performed as follows: The molar ratio of the carbon content of a reducing agent to the oxygen content of iron oxide at the cylindrical intermediate part was set to 0.8. The amounts of reducing agent loaded in the peripheral part and the central central axis of the reaction vessel were varied. Fig. 12 shows the results and is a graph showing the change in reduction time to (all carbon content / (all oxygen content) (molar ratio) in the whole reaction vessel, each of the symbols used in Figs. 1 1 and 12 corresponding the same thickness.

Såsom visas i Fig. 12 befarms att när moliörhållandet av (kolinnehål- letl/ (syreinnehállet) (molförhållande) i hela reaktionsbehållaren år 1,2 eller mer, âr reduktionsüden väsentligen konstant, medan nâr molförhållandet år mindre än 1,2, förlängs reduktionstiden.As shown in Fig. 12, it is observed that when the molar ratio of (carbon content / / (oxygen content) (molar ratio) in the whole reaction vessel is 1.2 or more, the reduction ratio is substantially constant, while when the molar ratio is less than 1.2, the reduction time is extended.

Såsom beskrivits ovan, även om molförhållandet år mindre än 1,2 kan effekten av föreliggande uppfinning dock uppnås, även om molförhållandet år 1,1 eller större och företrädesvis 1,15 eller större.However, as described above, even if the molar ratio is less than 1.2, the effect of the present invention can be achieved, even if the molar ratio is 1.1 or larger and preferably 1.15 or larger.

Vid laddning av jârnoxid och ett reduktionsmedel i reaktionsbehâllaren 1 1 i form av varvade skikt (såsom samlindad spiralladdning) enligt föreliggande upp- ﬁnning bestäms sammanfattningsvis förhållandet mellan reduktionsmedlet och jârnoxiden laddad i hela reaktionsbehållaren 1 l som innefattar den perifera de- len, den cylindriska mellanliggande delen och den centrala mittdelen av reak- 528 252 28 tionsbehållaren 1 1 så, att molförhållandet mellan kolinnehållet i redaktions- medlet och syreinnehàllet i jårnoxiden företrädesvis år àtrninstone 1,1, mer fö- redraget àtiniristone 1,15 och mest föredraget åtminstone 1,2. 'lfjockleksförhållandet mellan reduktionsmedelsskiktet och järnoxídskiktet vid den cylindriska mellanliggande delen som laddas i form av (samlindade) spiraler är företrädesvis bestämt så, att molförhállandet mellan kolinnehållet i reduk- tionsrnedlet och syreinnehâllet i jârnoxiden är åtminstone 0,5.In summary, when charging iron oxide and a reducing agent in the reaction vessel 1 l in the form of twisted layers (such as coiled coil charge) according to the present invention, the ratio of the reducing agent to the iron oxide charged in the entire reaction vessel 1 l comprising the intermediate peripheral the part and the central middle part of the reaction vessel 1 1 so that the molar ratio between the carbon content of the editor and the oxygen content of the iron oxide is preferably at least 1.1, more preferably at least 1.15 and most preferably at least 1.2. . The aspect ratio of the reducing agent layer to the iron oxide layer at the cylindrical intermediate part which is charged in the form of (coiled) spirals is preferably determined so that the molar ratio between the carbon content of the reducing agent and the oxygen content of the iron oxide is at least 0.5.

EXEMPEL EXEMPEL 1 I detta exempel deﬁnierades experimentniváer såsom visas i Tabell 1. J ärnoxid och reduktionsmedel laddades i reaktionsbehállaren 1 1 bestående av ldsellrar- bid (SiC) enligt experimentnivåerna, och därefter utfördes grovreduktionsbe- handling för att framställa jårnsvamp. Var och en av nivåerna A till C och H år ett exempel på en process för att laddai en cylindrisk form såsom visas i Fig. 1.EXAMPLES EXAMPLE 1 In this example, the experimental levels of the såsom were shown as shown in Table 1. Iron oxide and reducing agent were charged into the reaction vessel 1 1 consisting of ldsellride (SiC) according to the experimental levels, and then coarse reduction treatment was performed to produce iron fungus. Each of the levels A to C and H is an example of a process for loading a cylindrical shape as shown in Fig. 1.

Var och en av nivåerna D till F år ett exempel pá en metod för sarnlindad spiral- laddning såsom visas i Fig. 6. Nivå G âr ett exempel på en metod för horisontellt varvad laddning. I I Tabell 1; 20% av ökningen i laddning i nivåerna A och D visar att summan av tjocklekarna på skikten bestående av glödskal i reaktionsbehâllaren 1 1 ökades med 20%; 40% av ökningen av laddningen i nivåerna B och E visar att summan av tjocklekarna på skikten bestående av glödskal i reaktionsbehållarcn 1 1 öka- des med 40%; och 60% av ölmingen av laddningen i nivåerna C och F visar att summan av tjocklekarna på skikten bestående av glödskal i reakﬁonsbehållaren 11 ökades med 60%. Förhållandena beskrivs i detalj i Tabell 2. Under dessa förhållanden studerades varje nivå fór att bestiirnma laddningsmetod, en lämp- lig skikttjocklek och renhet. l detta experiment torkades, pulveriserades och siktades glödskal framställt i ett varmvalsningssteg. Glöclskalspulvret som användes innefattade 40 massprocent 528 252 29 partiklar som kan passera genom en 60 um sikt (det framkom att glödskals- pulver har en medelpartikelstorlek i intervallet naellan 0,05 och 10 mm). En blandning av kalkstenspulver och kolhaltigt pulver användes som reduktions- medel vilket var ett üllsatsmaterial. Det kolhaltiga pulvret framställdes genom att blanda koks och antracit vid ett koks-till-antraeit-förhållande på omkring 7:3. Koksen som användes hade en medelpartíkelstorlek av 85 um och den använda antraciten hade en medelpartikelstorleïk på 2,4 mm. Innehållet i kalk- stenspulvret med en medelpartikelstorlek pá 80 um i hela reduktionsmedels- pulvret var omkring 14 massprocent.Each of the levels D to F is an example of a method for wound spiral charging as shown in Fig. 6. Level G is an example of a method for horizontally rotated charging. I I Table 1; 20% of the increase in charge in levels A and D shows that the sum of the thicknesses of the layers consisting of embers in the reaction vessel 1 1 was increased by 20%; 40% of the increase in charge in levels B and E shows that the sum of the thicknesses of the layers consisting of embers in the reaction vessel 1 1 was increased by 40%; and 60% of the charge of the charge in levels C and F shows that the sum of the thicknesses of the layers consisting of embers in the reaction vessel 11 was increased by 60%. The conditions are described in detail in Table 2. Under these conditions, each level was studied to determine the charging method, a suitable layer thickness and purity. In this experiment, scales prepared in a hot rolling step were dried, pulverized and sieved. The scale powder used contained 40% by mass of 528,252 29 particles which can pass through a 60 μm sieve (it was found that scale powder has an average particle size in the range of 0.05 and 10 mm). A mixture of limestone powder and carbonaceous powder was used as a reducing agent which was a filler material. The carbonaceous powder was prepared by mixing coke and anthracite at a coke to anthracite ratio of about 7: 3. The coke used had an average particle size of 85 μm and the anthracite used had an average particle size of 2.4 mm. The content of the limestone powder with an average particle size of 80 μm in the whole reducing agent powder was about 14% by mass.

En reaktionsbehållare var en cylindrisk behållare med en innerdiameter av 400 mm. För att ladda i en eylindrisk form, ladd.ades jårnoxid i en cylindrisk form med en ytterdiameter om 320 mm med en tjocklek enligt värden i Tabell 2 och med en höjd på omkring 1500 mm (i axiell riktning). För spiralladdning an- ordnades ett reduküonsmedelsskikt med en diameter av omkring 80 mm vid den centrala mittdelen och med en tjocklek på. omkring 15 mm vid den perifera delen. Samlindad laddning utfördes vid den återstående cylindriska mellanlig- gande delen enligt Tabell 2. Den erhállna laddade cylindriska mellanliggande delen hade en höjd på omkring 1500 mm. Molförhållandet mellan kolinnehållet och syreinnehållet i hela behållaren och vid den cylindriska mellanliggande de- len som år i form av en cylinder var åtminstone 1,2 resp. åtminstone 0,5.One reaction vessel was a cylindrical vessel having an inner diameter of 400 mm. To charge in a cylindrical shape, iron oxide was charged in a cylindrical shape with an outer diameter of 320 mm with a thickness according to the values in Table 2 and with a height of about 1500 mm (in the axial direction). For spiral loading, a reducing agent layer with a diameter of about 80 mm was arranged at the central middle part and with a thickness of. about 15 mm at the peripheral part. Coiled winding was performed at the remaining cylindrical intermediate part according to Table 2. The obtained charged cylindrical intermediate part had a height of about 1500 mm. The molar ratio between the carbon content and the oxygen content in the whole container and in the cylindrical intermediate part which is in the form of a cylinder was at least 1.2 resp. at least 0.5.

Tabell 1 Nivå Laddnings- Laddnings- i Laddnings- metod ökninL tid Laddningssteg Laddning i cylind- risk form 20% 45 min Kontinuerligt B Laddning i cylind- risk form 40% 45 min Kontinuerligt C Laddning i cylind- risk form 60% 45 min Kontinuerligt D Laddning i sam- lindad spiralform 20% 35 min Kontinuerligt E Laddning i sam- lindad spiralform 40% 35 min Kontinuerligt F Laddning i sam- - ; lindad spiralform 60% 35 min Kontinuerligt 528 252 30 Nivå Laddnings- Laddnings- Laddnings- _ metod ökning aa Laddnmnaïßﬁ..Table 1 Level Charging Charging in Charging method increase time Charging step Charging in cylindrical form 20% 45 min Continuous B Charging in cylindrical form 40% 45 min Continuous C Charging in cylindrical form 60% 45 min Continuous D Charge in coiled coil form 20% 35 min Continuous E Charge in coiled coil form 40% 35 min Continuous F Charge in co- -; wound spiral shape 60% 35 min Continuous 528 252 30 Level Charging- Charging- Charging- _ method increase aa Chargingnmnaïß ﬁ ..

G Horísontellt var- _ _ _ _ vad mannar; 0,% 90 mm Dlsmnﬁﬂvßflga H Laddning i _ _ cylindrisk form 0% 45 min Kontinuerlig Tabell 2 Laddning» Proaukﬁviieæ- o metod íkLing 0% 20% 40% 60/0 Tjocklek pá järn- Laddning i oxidskikt 20 mm 40 mm 60 mm 80 mm samlindad (vertikal riktning) spiralform 'Ijocklek på redu- ceringsmedelsskilzt 30 mm 43 mm 47 mrn 45 mm (vertikal riktning] Laddning i Tjocklek på järn - cylindrisk oxidskikt 57,5 mm 73,5 mm 93,5 mm 122 mm form (radiell riktning Horisontellt varvad laddning utfördes för att säkerställa effektiviteten av ladd- ning. Laddningen utfördes alltså genom följande procedur: En anordning för laddning av material användes och var densamma som för samlindad spiral- laddning. Den roterbara laddningscylindern roterades och ﬂyttades uppåt me- dan något av jårnoxídpulver eller reduktionsmedelspulver ﬁllfördes. Därefter laddades ett annat pulver på samma sätt. Denna procedur upprepades. Såsom visas i Tabell 1 kan inte den horisontellt varvade laddningen ladda kontinuerligt och kräver en längre laddningstid ån vid laddning i en cylindrisk f0rm 0031 Víå den samlindade spiralladdningen. Den samlindade spiralladdningen hade den kortaste laddningstiden.G Horizontal var- _ _ _ _ what men; 0,% 90 mm Dlsmn ﬁﬂ vßflga H Charging in _ _ cylindrical shape 0% 45 min Continuous Table 2 Charging »Proauk ﬁ viieæ- o method íkLing 0% 20% 40% 60/0 Thickness of iron- Charging in oxide layer 20 mm 40 mm 60 mm 80 mm coiled (vertical direction) spiral shape 'Thickness of reducing agent shield 30 mm 43 mm 47 mrn 45 mm (vertical direction] Charge in Thickness of iron - cylindrical oxide layer 57.5 mm 73.5 mm 93.5 mm 122 mm shape (radial Horizontally rotated charging was performed to ensure the efficiency of charging, so the charging was performed by the following procedure: A material loading device was used and was the same as for coiled winding. iron oxide powder or reducing agent powder was added, then another powder was charged in the same manner. This procedure was repeated. As shown in Table 1, the horizontally rotated charge cannot charge continuously and requires a longer charge. charging time than when charging in a cylindrical form 0031 Via the coiled winding charge. The coiled coil charge had the shortest charging time.

Reaktionsbehållare 1 1 laddades, var och en med material enligt motsvarande nivå, och placerades på en vagn och fördes in i en tunnelugn. Vagnen passerade genom en förvârmningszon under en period på. omkring en dag (200°C ﬁll 900°C) och en förbrånningszon (1 150°C) under en period på omkring tre dagar och sedan en avkylningzon över (200°C till 900°C) under en period på omkring en dag. Vagnen avlågsnades från mnnelugrxen och jârnsvampen togs ut från 528 252 31 behållaren. Renheten hos den erhållna jârnsvampen mättes. All erhållen järn- svamp vägde 200 kg eller mer. i Jâmsvampens renhet gavs genom att konvertera den metalliska jârnhalten i en kemisk blandning bestämd genom en metod för att analysera syre. Fig. 13 visar resultaten. n Såsom visas i Fig. 13, i fallet med den samlindade spiralladdningen (sned- streckade staplar) reducerades jârnoxid alldeles utmärkt för att producera hö- gren järnsvamp, vilken hade en renhet på över 97 massprocent eller över 98 massprocent, når ett jârnoxidskikt hade en tjocklek på upp till 60 mm, dvs. produktivitetsökningen uppgår till upp till 40%. Det befaxms att produktiviteten kan anpassas genom att reglera tjockleken på skikten upp till 40% av ökningen av laddningen jmrt med en känd process. I fallet med laddning i cylindrisk form, när ökningen av laddningen var 20%, var tjockleken på skiktet 75% och renheten var 95,65 massprooent; produktiviteten kan alltså inte förbättras jäm- fört med sarnlindad spiralladdning.Reaction vessel 1 l was loaded, each with material according to the corresponding level, and placed on a wagon and placed in a tunnel kiln. The carriage passed through a preheating zone for a period of. about one day (200 ° C to 900 ° C) and a combustion zone (1,150 ° C) for a period of about three days and then a cooling zone over (200 ° C to 900 ° C) for a period of about one day. The trolley was removed from the mouthpiece and the iron sponge was removed from the container. The purity of the obtained iron fungus was measured. All iron fungi obtained weighed 200 kg or more. in the purity of the fungus was given by converting the metallic iron content into a chemical mixture determined by a method of analyzing oxygen. Fig. 13 shows the results. As shown in Fig. 13, in the case of the coiled coil charge (oblique bars), iron oxide was reduced very well to produce the right iron sponge, which had a purity of over 97% by mass or over 98% by mass, when an iron oxide layer had a thickness of up to 60 mm, ie. productivity increase amounts to up to 40%. It is believed that productivity can be adjusted by regulating the thickness of the layers up to 40% of the increase in charge with a known process. In the case of charge in cylindrical form, when the increase in charge was 20%, the thickness of the layer was 75% and the purity was 95.65 mass percent; productivity can thus not be improved compared with coiled winding.

EXEMPEL 2 Jârnsvamp framställdes enligt Uppﬁnningsexemplen 1 till 5 och det Vanliga ex- emplet 1. En metod för att ladda såsom visas i Fig. 3A användes väsentligen.EXAMPLE 2 Iron fungus was prepared according to Inventive Examples 1 to 5 and Common Example 1. A method of charging as shown in Fig. 3A was used substantially.

(Kolirmehållet)/ syreinnehållet) (molförhållande) var 1,2 eller mer.(Choline content) / oxygen content) (molar ratio) was 1.2 or more.

Uppfinningsexempel 1 I detta uppñnningsexempel laddades ett jârnoxidskikt med en tjocklek på 50 mm och ett reduktionsmedelsskikt med en tjocklek på 50 mm i form av sam- lindade spiraler. En cylindrisk reaktionsbehållare användes med en höjd av 1 ,8 m och med en innerdiameter av 40 cm. En blandning av kokspulver med en partikelstorlek av upp till l mm och 16 massprocent kalksten med en medelpar- tikelstorlek på omkring 95 um användes som reduktionsmedelspulver. Pulveri- serat glödskal med en partikelstorlek på upp till 0,1 mm (efter pulverisering sik- tades glödskalet). Det erhållna glödskalet innefattade 40 massprocent av partik- lar som kan passera genom sikt på 60 um) användes som jårnoxidpulver. Både 528 252 32 glödskalspulver och kokspulver hade en medelpartikelstorlek inom intervallet 0,05 till 10 mm.Inventive Example 1 In this example of the invention, an iron oxide layer having a thickness of 50 mm and a reducing agent layer having a thickness of 50 mm were charged in the form of coiled coils. A cylindrical reaction vessel was used with a height of 1.8 m and an inner diameter of 40 cm. A mixture of coke powder with a particle size of up to 1 mm and 16% by mass of limestone with an average particle size of about 95 μm was used as the reducing agent powder. Powdered scale with a particle size of up to 0.1 mm (after pulverization, the scale was sieved). The obtained scale contained 40% by mass of particles which can pass through a sieve of 60 μm) was used as iron oxide powder. Both 528 252 32 scale powder and coke powder had an average particle size in the range of 0.05 to 10 mm.

En anordning för att ladda material såsom visas i Fig. 4A användes. Laddningen utfördes enligt följande: Höjden pá öppningen ßr utloppet 15 för jârnozridpulver anpassades till 50 mm. Höjden på öppningen för utloppet 16 för reduktionsme- delspulver anpassades också till 50 mm. Den roterbara laddningscylindem 14b användes med en rotationshasüghet av 4 varv per minut och med en stignings- hastighet av 400 mm /min.A device for loading material as shown in Fig. 4A was used. The charging was carried out as follows: The height of the opening ßr the outlet for iron nozrid powder was adjusted to 50 mm. The height of the opening for the outlet 16 for reducing agent powder was also adjusted to 50 mm. The rotatable charging cylinder 14b is used with a rotational speed of 4 revolutions per minute and with a pitch speed of 400 mm / min.

Som ett resultat av laddningen uppnåddes laddade samlindade spiraler, var och en med 17 varv, vari jârnoxidskiktet hade en tjocklek på 50 mm och skíktet med fast (pulver) reduktionsmedel hade en tjocklek på 50 mm. Den laddade jårnoxi- den vägde 339 kg.As a result of the charge, charged coiled coils were obtained, each with 17 turns, in which the iron oxide layer had a thickness of 50 mm and the layer of solid (powder) reducing agent had a thickness of 50 mm. The charged iron oxide weighed 339 kg.

Uppﬁnningsexempel 2 I detta uppﬁnningsexempel laddades ett jârnoxidskikt med en tjocklek av 35 mm och ett reduktíonsmedelsskikt med en tjocklek av 65 mm i form av samlin- dade spiraler. Jårnoxid och fast reduktionsmedel laddades med samma reak- tionsbehållare, pulver-material och anordning för laddning av material som i Uppﬁnningsexemplet l. Laddningen utfördes enligt följande: Höjden för öpp- ningen för utloppet 15 för jâmoztidpulver anpassades till 35 mm. Höjden på öppningen för utloppet för reduktionsmedelspulvret 16 anpassade till 65 mm.Inventory Example 2 In this Inventory Example, an iron oxide layer having a thickness of 35 mm and a reducing agent layer having a thickness of 65 mm were charged in the form of coiled spirals. Iron oxide and solid reducing agent were charged with the same reaction vessel, powder material and material loading device as in Opening Example 1. The loading was carried out as follows: The height of the opening of the outlet 15 for jamozide powder was adjusted to 35 mm. The height of the opening for the outlet of the reducing agent powder 16 adapted to 65 mm.

Den roterbara laddningscylindern 14b användes med en rotationshastighet av 4 varv per minut och med en stigningshastighet på 400 mm / min.The rotatable charging cylinder 14b is used at a rotational speed of 4 revolutions per minute and with a pitch speed of 400 mm / min.

Som ett resultat av laddningen uppnåddes laddade samlindade spiraler, var och en med 17 varv, vari jårnoxidskiktet hade en tjocklek på. 35 mm och skiktet med fast reduktionsmedel hade en tjocklek på 65 mm. Den laddade jåmoxiden vägde 237 kg. 528 252 33 Uppﬁrmixxgsexempel 3 I detta uppfmningsexempel laddades ett järnoxidsldkt med en tjocklek av 60 mm och ett reduktionsmedelsskikt med en tjocklek av 40 mm i form av samlin- dade spíraler. Järnoxíd och ett reduktionsmedel laddades med samma reak- tionsbehàllare, pulvermaterial och anordning för att ladda material som i Upp- ﬁnnirxgsexemplet l. Laddningen utfördes enligt följande: Höjden pà öppningen för utloppet 15 för jåmoxidpulver anpassades till 60 mm. Höjden på öppningen för utloppet 16 för reduktionsmedelspulver anpassades till 40 min. Den roterba- ra laddningscylindern 14b användes med en rotationshasﬁghet på 4 varv per minut och med en stigningshastíghet av 400 mm/min.As a result of the charging, charged coiled coils were obtained, each with 17 turns, in which the iron oxide layer had a thickness of. 35 mm and the solid reducing agent layer had a thickness of 65 mm. The charged iron oxide weighed 237 kg. 528 252 33 Heat mixing example 3 In this invention example, an iron oxide sheet having a thickness of 60 mm and a reducing agent layer having a thickness of 40 mm were charged in the form of coiled spirals. Iron oxide and a reducing agent were charged with the same reaction vessel, powder material and device for charging material as in Example 1. The charge was carried out as follows: The height of the opening of the iron oxide outlet 15 was adjusted to 60 mm. The height of the opening of the reducing agent outlet 16 was adjusted to 40 minutes. The rotatable charging cylinder 14b is used with a rotational speed of 4 revolutions per minute and with a pitch speed of 400 mm / min.

Som ett resultat av laddningen uppnåddesladdade samlindade spiraler, var och en med 17 varv, vari jârnoxidslciktet hade en tjocklek på 60 mm och skiktet med fast reduktíonsmedel hade en tjocklek på 50 mm. Den laddade jâznoztiden vägde 406 kg.As a result of the charge, charged coiled coils were obtained, each with 17 turns, in which the iron oxide layer had a thickness of 60 mm and the solid reducing agent layer had a thickness of 50 mm. The loaded jaznoz time weighed 406 kg.

Uppﬁnningsexempel 4 l detta uppﬁnningsexempel laddades ett jârnoxidskikt med en tjocklek av 25 mm och ett reduktionsmedelsskikt med en tjocklek av 25 mm i form av samlin- dade spiraler. Jârnoxid och ett reduktionsmedel laddades med samma reak- tionsbehållare, pulver-material och anordning för att ladda material som i Upp- ﬁnningsexemplet 1. Laddningen utfördes enligt följande: Höjden på öppningen för utloppet 15 för jârnoxidpulver anpassades till 25 mm. Höjden på öppningen för utloppet 16 för reduktionsmedelspulver anpassades även till 25 mm. Den _ roterbara laddningscylindern 14b användes med en rotationshastighet på 4 varv per minut och med en stigningshastighet av 200 mm/ min.Inventory Example 4 In this Inventory Example, an iron oxide layer having a thickness of 25 mm and a reducing agent layer having a thickness of 25 mm were charged in the form of coiled coils. Iron oxide and a reducing agent were charged with the same reaction vessel, powder material and device for charging material as in Inventory Example 1. The charging was carried out as follows: The height of the opening of the iron oxide outlet 15 was adjusted to 25 mm. The height of the opening of the outlet 16 for reducing agent powder was also adjusted to 25 mm. The rotatable charge cylinder 14b is used at a rotational speed of 4 revolutions per minute and with a pitch of 200 mm / min.

Som ett resultat av laddningen uppnàddes laddade samlindade spiraler, var och en med 34 varv, vari järnoxidskiktet hade en tjocklek på 25 mm och skiktet med fast reduktionsmedel hade en tjocklek på 25 mm. Den laddade jânxoxiden vägde 339 kg. 528 252 34 Uppñnningsexempcl l detta uppfinningsexempel laddades ett jåmoxidskikt med en llæklek av 57 ,5 mm och ett reduktionsmedelsskikt med en tjocklek av 50 mm. Jårnoxid och ett reduktionsmedel laddades med samma reaktionsbehållare, pulvermate- rial och anordning för att ladda material som i Uppﬁnningsexemplet 1. Ladd- ningen utfördes enligt följande: Höjden på öppningen för utloppet 15 föflåmfïx' idpulver anpassades till 57,5 mm. Höjden på öppningen för utloppet 16 för re- duktionsmedelspulver anpassades även till 50 mm. Den roterbara laddningscy- lindern l4b användes med en rotationshastighet på 4 varv per minut och med en stigningshastíghet av 430 mm/min.As a result of the charging, charged coiled coils were obtained, each with 34 turns, in which the iron oxide layer had a thickness of 25 mm and the solid reducing agent layer had a thickness of 25 mm. The charged jan oxide weighed 339 kg. 528 252 34 Inventing Example In this exemplary invention, an iron oxide layer having a leaching thickness of 57.5 mm and a reducing agent layer having a thickness of 50 mm were charged. Iron oxide and a reducing agent were charged with the same reaction vessel, powder material and device for charging materials as in Example 5. The height of the opening for the outlet 16 for reducing agent powder was also adjusted to 50 mm. The rotatable charge cylinder 14b was used at a rotational speed of 4 revolutions per minute and with a rise speed of 430 mm / min.

Som ett resultat av laddningen uppnáddes laddade samlindade spiraler, var och en med 16 varv, vari jârnoazidslciktet hade en tjocklek på 57,5 mm och skiktet med fast reduktionsmedel hade en tjocklek pá 50 mm. Den laddade jârnoxiden vägde 366 kg.As a result of the charge, charged coiled coils were obtained, each with 16 turns, in which the iron azide layer had a thickness of 57.5 mm and the solid reducing agent layer had a thickness of 50 mm. The charged iron oxide weighed 366 kg.

Vanligt exempel 1 l detta exempel utfördes laddning i cylindrisk form enligt ett känt förfarande såsom visas i Fig. 1 . Samma reaktionsbehållare som i EXEMPEL 1 användes- Järrloxidpulver laddades i form av en cylinder med en tjocklek på 57,5 mm och med en ytterdiameter av 310 mm. Ett reduktionsmedelspulver laddades kring jârnoxidskiktet (innefattande cylinder-ns insida). Samma reaktionsbehàllare och pulvermaterial som i Uppﬁnningsexempel 1 användes. (Kolinnehållet) / (syre- innehållet) (molförhállande) i behållare var ca 2,2.Common Example 11 In this example, charging in cylindrical form was performed according to a known method as shown in Fig. 1. The same reaction vessel as used in EXAMPLE 1 Iron oxide powder was charged in the form of a cylinder with a thickness of 57.5 mm and an outer diameter of 310 mm. A reducing agent powder was charged around the iron oxide layer (including the inside of the cylinder). The same reaction vessel and powder material as in Inventive Example 1 were used. (Carbon content) / (oxygen content) (molar ratio) in containers was about 2.2.

Reduktionsbehandlingen utfördes med en tunnelugn. Den erforderliga tiden för reduktion undersöktes.The reduction treatment was performed with a tunnel furnace. The required time for reduction was examined.

Tabell 3 sammanfattar resultaten.Table 3 summarizes the results.

Tiden som krävdes för reduktioncn visar på. en kvarhållxiingstid vid en förbrän- ningszon (1 150°C) för att framställa jâmsvamp med en renhet av 95% eller mer. 528 252 35 Produktion per timme representerar ett värde erhållet genom att dividera den laddade jâmoxidens vikt med den tid som krävs för redukﬁonen.The time required for the reduction indicates. a retention time at a combustion zone (1,150 ° C) to produce iron fungi with a purity of 95% or more. 528 252 35 Production per hour represents a value obtained by dividing the weight of the charged iron oxide by the time required for the reduction.

Såsom visas i Tabell 3 förbättrar metoden enligt föreliggande uppfinning väsent- ligen produktiviteten, jämfört med det vanliga förfarandet.As shown in Table 3, the method of the present invention significantly improves productivity, compared to the usual method.

Tabell 3 uppﬁnnmge- uppfinninge- Uppﬂnnmge- uppﬁnnmge- uppﬁnninsn- Vwﬂist exempel 1 exempel 2 exempel a exempel 4 exempel s exempel 1 mena ß: xeda- Laddning: mannen epiralmm Lﬂddniﬂx i me; eynnnﬁek form 'qeemek ev jameﬂaeﬁm so as so 25 51,5 51,5 (mm) Tjocklek av re- auxeﬁenemeaele- so as 40 25 so e so =kikt (mm) vmevjnnwea _ ng ass 231 wa sas ass 221 Reauxueneaa (tig) 62 sz 1s 40 14 '15 hmmm: “ am. (kg/n) 5,46 4,55 5,22 a,41 4,94 sm EXEMPEL 3 Uppﬁnningsexempel 6 Ett skikt bestående av reduktionsmedelspulver 13 (kokspulver) anordnades med en tjocklek på 30 mm i bottnen av reaktionsbehållaren 11 med hjälp av anord- níngen för att ladda material såsom visas i Fig. 4A. Jâmoxidpulver 12 (glödskal) och reduktionsmedelspulver 13 laddades kontinuerligt till bottenskilctet, så att varvade skikt av jârnoxidpulver och reduktionsmedelspulver bildades och så att varje skikt var i form av en spiral, jårnoxidskiktet med en tjocklek på 40 mm och reduktionsmedelsskiktet med en tjocklek på 50 mm, under det att den ro- terbara laddningscylindern 14b roterades med utloppet 15 för jårnoxidpulver och utloppet 16 för reduktíonsmedelspulvret stigande uppåt. Slutligen laddades reduktionsmedelspulvret 13 (kokspulver) vid toppen av reaktionsbehållaren 1 1. l denna laddning var molförhâllendet mellan kolinnehållet i reduktionsmedlet 528 252 36 och syreinnehållet i järnoxiden 1,6. Samma förhållanden som i EXEMPEL 2 an- vändes utöver vad som beskrivits ovan.Table 3 upp ﬁ nnmge- inventions- Upp ﬂ nnmge- upp ﬁ nnmge- upp ﬁ nninsn- Vw ﬂ ist example 1 example 2 example a example 4 example s example 1 mena ß: xeda- Charge: man epiralmm L ﬂ ddni ﬂ x i me; eynnn ﬁ ek form 'qeemek ev jame ﬂ ae ﬁ m so as so 25 51.5 51.5 (mm) Thickness of re- auxe ﬁ enemeaele- so as 40 25 so e so = kikt (mm) vmevjnnwea _ ng ass 231 wa sas ass 221 Reauxueneaa (tig) 62 sz 1s 40 14 '15 hmmm: “am. (kg / n) 5.46 4.55 5.22 a, 41 4.94 cm EXAMPLE 3 Invention Example 6 A layer consisting of reducing agent powder 13 (coke powder) was provided with a thickness of 30 mm in the bottom of the reaction vessel 11 by means of devices the charge for loading material as shown in Fig. 4A. Iron oxide powder 12 (scale) and reducing agent powder 13 were continuously charged to the bottom layer, so that alternating layers of iron oxide powder and reducing agent powder were formed and so that each layer was in the form of a spiral, the iron oxide layer having a thickness of 40 mm and a reduction of 50 mm. while the rotatable charge cylinder 14b was rotated with the outlet 15 for iron oxide powder and the outlet 16 for the reducing agent powder rising upwards. Finally, the reducing agent powder 13 (coke powder) was charged at the top of the reaction vessel 11. The same conditions as in EXAMPLE 2 were used in addition to what was described above.

Jämförande exempel 1 Laddning i form av horisontella skikt såsom visas i Fig. 8 utfördes. I detta ex- empel utfördes laddning enligt följande förfarande: l materialladdnirigsanord- ningen 14 såsom visas i Fig. 4A laddades reduktionsmedelspulver 3 (kokspul- ver) för att bilda ett skikt med en tjocklek på 50 mm. Sedan laddades jårnoxid- pulver 12 (glödskal) på reduktionsmedelsskiktet för att bilda ett skikt med en tjocklek på 40 mm. Denna laddningsprocedur repeterades till dess skikten nåd- de den övre änden av reaktionsbehâllaren 11, förutsatt att reduktionsmedels- pulvret 13 (kokspulver) laddades vid den övre änden av reaktionsbehållaren l 1.Comparative Example 1 Charging in the form of horizontal layers as shown in Fig. 8 was performed. In this example, loading was performed according to the following procedure: In the material loading device 14 as shown in Fig. 4A, reducing agent powder 3 (coke powder) was charged to form a layer having a thickness of 50 mm. Then, iron oxide powder 12 (scale) was charged to the reducing agent layer to form a layer having a thickness of 40 mm. This charging procedure was repeated until the layers reached the upper end of the reaction vessel 11, provided that the reducing agent powder 13 (cooking powder) was charged at the upper end of the reaction vessel 11.

Molförhållandet mellan kolinnehållet i reduktionsmedlet och syreinnehàllet i järnoxiden var 1,6. ß Vanligt exempel 1 Laddning i en cylindrisk form såsom visats i Fig. 1A och lB utfördes som i det Vanliga exemplet 1 EXEMPEL 2, men (kolinnehålleﬂ/(syreinnehållet) (molförhål- lande) var 2,5.The molar ratio of the carbon content of the reducing agent to the oxygen content of the iron oxide was 1.6. ß Common Example 1 Charging in a cylindrical shape as shown in Figs. 1A and 1B was performed as in the Common Example 1 EXAMPLE 2, but (carbon content ﬂ / (oxygen content) (molar ratio) was 2.5.

Härefter placerades den värmebeständiga reaktionsbehållaren 1 1 innehållande materialen på en vagn och kördes genom en tunnelugn för att värma och redu- cera jârnoxid. Tunnelugnen som användes hade en total längd på 100 m, och den atmosfäriska temperaturen anpassades till 1 l50°C vid mittzonen med en längd av 40 rn. Tabell 4 sammanfattar resultaten av förfarandena med att fram- ställa järnsvamp med en renhet på 97 massprocent under dessa förhållanden.Next, the heat-resistant reaction vessel containing 1 l of the materials was placed on a trolley and passed through a tunnel furnace to heat and reduce iron oxide. The tunnel kiln used had a total length of 100 m, and the atmospheric temperature was adjusted to 150 ° C at the central zone with a length of 40 m. Table 4 summarizes the results of the processes for producing iron fungi with a purity of 97% by mass under these conditions.

Som klart framgår av Tabell 4, i detta exempel av föreliggande uppfinning, var vagnhastigheten var 1,3 m /tim jämfört med 1,1 m/tim i det vanliga exemplet och var sålunda 18% snabbare än i det vanliga exemplet. Mängden laddat glöd- skal var 256 kg per behållare jämfört med 220 kg per behållare i det vanliga ex- emplet, och var således 16% större än i det vanliga exemplet. Som ett resultat förbättrades produktiviteten med så mycket som 38%. Mängden värme per 528 252 37 massenhet jârnoxid som krävs för uppvärmning kan minskas från 1 1470 MJ / ton till 8,820 MJ /ton med så. mycket som 30%.As is clear from Table 4, in this example of the present invention, the carriage speed was 1.3 m / h compared to 1.1 m / h in the usual example and was thus 18% faster than in the usual example. The amount of charged embers was 256 kg per container compared to 220 kg per container in the standard example, and was thus 16% larger than in the standard example. As a result, productivity improved by as much as 38%. The amount of heat per 528 252 37 mass units of iron oxide required for heating can be reduced from 1,1470 MJ / ton to 8,820 MJ / ton and so on. much like 30%.

Tabell 4 Uppﬁnnings- Jämförande Vanligt 0321111161 2 exempel 6 exempel l _ Laddningsmetod Laddning i Horisontellt Laddning i cylind- samlindad varvad laddning risk form spiralform Vagnhastighet 1,3 1,3 1,1 lm/ﬁml Mängd laddat glödskal 256 256 220 gkgLbehåﬂare) Kvarhállningstid vid l150°C (timl 3048 30,8 36,4 Vårmeförbrukm- Lgrad (Majum) ' 8820 8820 1 1470 EXEMPEL 4 Jåmsvamp framställdes med en anordning för att ladda material såsom visas i Fig. 5. Samma material som i EXEMPEL 2 användes. Den utskjutande delen 14c hade en halvcirkulâr form (sektor med en mittvínkel på omkring l80°). En reaktionsbehållare med en innerdiameter av 400 mm och en höjd på. 2000 mm användes. En avsättning av slagg som bildades genom en reaktion och vidhåf- tade (maxhöjden var omkring 20 mm) avlâgsnades med avsikt inte, och den ro- terbara laddningscylindern infördes. Den roterbara laddningscylinderns huvud- kropp hade en ytterdiameter av 310 mm (7 7,5% av behållarens innerdiameter).Table 4 Comparative Comparison Common 0321111161 2 example 6 example l _ Charging method Charging in Horizontal Charging in cylindrically wound rotated charge risk form spiral shape Carriage speed 1.3 1.3 1.1 lm / ﬁ ml Amount charged charcoal shell 256 256 220 gkgL maintenance beh 150 ° C (temp. 3048 30.8 36.4 Heat Consumption Mgrad (Majum) '8820 8820 1 1470 EXAMPLE 4 Fungi were prepared with a device for loading materials as shown in Fig. 5. The same material as in EXAMPLE 2 was used. the projecting part 14c had a semicircular shape (sector with a center angle of about 180 °). A reaction vessel with an inner diameter of 400 mm and a height of 2000 mm was used. was about 20 mm) was not intentionally removed, and the rotatable charge cylinder was inserted.The main body of the rotatable charge cylinder had an outer diameter of 310 mm (7 7.5% of the inner diameter of the container).

En virtuell cirkel vid det horisontella tvârsnittet av den utskjutande delen hade en diameter av 360 mm (90% av behållarens innerdiameter).A virtual circle at the horizontal cross section of the protruding part had a diameter of 360 mm (90% of the inner diameter of the container).

Den roterbara laddningscylindern kan flyttas till en motstáende sida när den» främre änden kom i viss kontakt med avsâttningen eller reaktionsbehållaren; den roterbara laddningscylindem kunde därför införas till reaktionsbehàllarens botten utan problem, och det föreligger inga problem när laddningsmaterial, dvs. 260 kg jårnoxidpulver, laddades utan problem (ett skikt bestående av järn- 528 252 38 oxid hade en tjocklek på 50 mm, och ett skikt bestående av reduktionsmedel hade en tjocklek på 30 mm).The rotatable charge cylinder can be moved to an opposite side when the 'front end came into some contact with the deposit or reaction vessel; the rotatable loading cylinder could therefore be inserted into the bottom of the reaction vessel without problems, and there are no problems when loading material, i.e. 260 kg of iron oxide powder, was loaded without problems (a layer consisting of iron oxide had a thickness of 50 mm, and a layer consisting of reducing agent had a thickness of 30 mm).

Efter laddning utfördes reduktion problemfxitt med en tunnelugn på. samma sätt som i EXEMPEL 2. Som ett resultat producerades en massa av jårnsvamp med en spiralform med en renhet på 95 massprocent.After charging, reduction was performed problem-free with a tunnel furnace on. the same way as in EXAMPLE 2. As a result, a mass of iron sponge with a spiral shape with a purity of 95% by mass was produced.

EXEMPEL 5 J ärnsvamp framställdes enligt Uppﬁnningsexemplen 7 till 1 1, Jämförande ex- empel 2 och Vanligt exempel 3. En metod för att ladda såsom visas i Fig. 6 an- vândes.EXAMPLE 5 Iron fungus was prepared according to Inventive Examples 7 to 1 1, Comparative Example 2 and Common Example 3. A method of charging as shown in Fig. 6 was used.

I detta exempel pulveriserades jårnoxidpulver bestående av glödskal och/ eller järnmalm och siktades för att anpassa partikelstorlek och användes sedan som huvudmaterial. Reduktionsmedelspulver bestående av åtminstone en av en en- kel substans eller en blandning av kokspulver, ”chañ kolpulver, trråkolspulver och liknande pulveriserades och siktades för att anpassa partikelstorleken och användes sedan material. Allt material hade en medelpartikelstorlek på omkring 70 :in 90 pm.In this example, iron oxide powder consisting of scale and / or iron ore was pulverized and sieved to adjust particle size and then used as the main material. Reducing agent powder consisting of at least one of a single substance or a mixture of coke powder, chaña coal powder, charcoal powder and the like was pulverized and sieved to adjust the particle size and then material was used. All materials had an average particle size of about 70 microns.

En anordning användes med en roterbar laddningscylinder såsom visas i Fig. 14. Förfarandet utfördes genom följande procedur: Reduktionsmedelspulvret 13 anordnades vid bottnen av reaktionsbehállaren 11 och jârnoiridpulvxet 12 och reduktionsmedelspulvret 13 laddades i form av samlindade spiraler medan den roterbara laddningscylindern l4b i materialladdníngsanordningen 14 roterades och den flyttades samtidigt uppåt med en konstant hastighet. Laddningen ut- fördes till den övre änden av reaktionsbehållaren 1 1, förutsatt att den övre ån- den av reaktionsbehållaren 11 laddades med reduktíonsmedelspulvret 13. För att ta ut en produkt (järnsvamp) ur behållaren, för att hindra jârnsvarnp fràn att fastna på behållaren, och för att öka effektiviteten av gasditfusion laddades den centrala mittdelen och den perifera delen nåra väggen med ett reduküonsmedel. 528 252 39 Vanligt exempel 3 I detta exempel användes en vanligt process för laddning enligt Pig. 1. Ett järn- oxidskikt med en ytterdiameter av 310 mm, en innerdiameter av 200 mm och en längd på 1600 mm anordnades i en vârmebestândig reaktionsbehállare 1 (in- nerdiameter: 400 mm, längd: 1800 mm) (förutsatt att den återstående delen laddades med ett reduktionsmedel). (Kolinnehálletj/ (syreixinehållet) (molförhål- lande) var 2,2 i behållaren. Når renhetsmålet var 97,0 massprocent, var reduk- tionstiden 53 timmar (1 150°C, hârefter utfördes alla redaktioner vid samma temperatur).An apparatus was used with a rotatable charge cylinder as shown in Fig. 14. The process was carried out by the following procedure: The reducing agent powder 13 was arranged at the bottom of the reaction vessel 11 and the iron powder 12 and the reducing agent powder 13 was charged in it was simultaneously moved upwards at a constant speed. The loading was carried out to the upper end of the reaction vessel 1 1, provided that the upper end of the reaction vessel 11 was charged with the reducing agent powder 13. and to increase the efficiency of gas ditfusion, the central middle portion and the peripheral portion near the wall were charged with a reducing agent. 528 252 39 Common Example 3 In this example, a common charging process according to Pig was used. An iron oxide layer with an outer diameter of 310 mm, an inner diameter of 200 mm and a length of 1600 mm was arranged in a heat-resistant reaction vessel 1 (inner diameter: 400 mm, length: 1800 mm) (provided that the remaining part was charged with a reducing agent). The carbon content (molar ratio) (molar ratio) was 2.2 in the container. When the purity target was 97.0% by mass, the reduction time was 53 hours (1,150 ° C, after which all operations were carried out at the same temperature).

Uppﬁnningsexempel 7 I detta exempel utlördes samlindad spiralladdrling. Ett jårnozzidslrikt hade en ytterdiameter av 390 mm, en ínnerdiameter av 60 mm, en tjocklek på 60 mm och en spiralfonn. Ett reduktionsmedelsskikt hade en tjocklek på 45 mm och en spiralform. Reduktionsmedelsskiktets ytterdiameter och innerdiameter var samma som för jârnoixidslciktet. Jârnoxidsldktet och reduktionsmedelsslciktet formades samtidigt. Molförhållandet mellan (kolinnehållet i reduktionsmed- let) / (syreinnehâllet ijårnoxíden) var 0,8 i den cylindriska mellanliggande delen.Inventive Example 7 In this example, coiled spiral coil is taught. An iron nozide rich had an outer diameter of 390 mm, an inner diameter of 60 mm, a thickness of 60 mm and a spiral shape. A reducing agent layer had a thickness of 45 mm and a helical shape. The outer diameter and inner diameter of the reducing agent layer were the same as for the iron oxide layer. The iron oxide layer and the reducing agent layer were formed simultaneously. The molar ratio of (the carbon content of the reducing agent) / (the oxygen content of the iron oxide) was 0.8 in the cylindrical intermediate part.

(Kolinnehålleﬁ/ (syreinnehàllet) (molßrhållande) var 1,2 ialla laddade material.(Carbon content ﬁ / (oxygen content) (molar content) was 1.2 in all charged materials.

Som ett resultat ökades mängden laddat material med 35% jämfört med det vanliga exemplet 3. Reduktionstiden var så kort som 60 timmar. Den erhållna jårnsvampen fäste inte till innerytan på behållaren och avlågsnades enkelt från behållaren.As a result, the amount of charged material was increased by 35% compared to the usual example 3. The reduction time was as short as 60 hours. The resulting iron sponge did not adhere to the inner surface of the container and was easily removed from the container.

Uppfmningsexempel 8 I detta exempel utfördes samlindad spiralladdning. Ett jârnoxidskikt hade en ytterdiameter av 365 mm, en innerdiameter av 100 mm, en tjocklek på 60 mm och en spiralform. Ett reduktionsmedelsskikt hade en tjocklek på 28 mm och en spiralform. Reduktionsmedelsskiktets ytterdiameter och inncrdiameter var de- samma som vid jämoxidskiktet. Jârnoxidskiktet och reduktionsmedelssldktet anordnades samtidigt. Moltörhållandet mellan (kolinnehållet i reduktionsmed- let)/ (syreinnehàllet i jârnoxiden) var 0,5 i den cylindríska mellanliggande delen.Inventive Example 8 In this example, coiled winding was performed. An iron oxide layer had an outer diameter of 365 mm, an inner diameter of 100 mm, a thickness of 60 mm and a helical shape. A reducing agent layer had a thickness of 28 mm and a helical shape. The outer diameter and inner diameter of the reducing agent layer were the same as in the iron oxide layer. The iron oxide layer and the reducing agent layer were arranged simultaneously. The molar ratio between (the carbon content of the reducing agent) / (the oxygen content of the iron oxide) was 0.5 in the cylindrical intermediate part.

Molförhållandet mellan kolinnehållet och syreinnehâllet var 1 ,2 i alla laddade 528 252 40 material. Som ett resultat ökades mängden laddat material med 35% jämfört med det vanliga exemplet 3. Reduktionstiden var 59 timmar. Den erhållna jäm- svampen fäste inte till behállarens inneryta och kunde enkelt avlägsnas från behållaren.The molar ratio between the carbon content and the oxygen content was 1, 2 in all charged materials. As a result, the amount of charged material was increased by 35% compared to the usual example 3. The reduction time was 59 hours. The resulting flat sponge did not adhere to the inner surface of the container and could be easily removed from the container.

Uppﬁnningsexempel 9 I detta exempel utfördes samlindad spiralladdning. Ett jårnoxidskikt hade en ytterdiameter av 350 mm, en ínnerdiameter av 100 mm, en tjocklek på 60 mm och en spiralform. Ett reduktionsmedelsskikt hade en tjocklek på 17 mm och en spiralform. Reduktionsmedelsskiktets ytterdiameter och innerdiameter var de- samma som för jârnozddskiktet. Järnoxidslriktet och reduktíonsmedelsskiktet anordnades samtidigt Molförhàllandet mellan (kolírmehállet i reduktionsmed- xen/(syrannenåue: i jamoxiaen) var 0,3 iden cyundﬁska menamigganae delen.Inventory Example 9 In this example, coiled spiral charging was performed. An iron oxide layer had an outer diameter of 350 mm, an inner diameter of 100 mm, a thickness of 60 mm and a helical shape. A reducing agent layer had a thickness of 17 mm and a helical shape. The outer diameter and inner diameter of the reducing agent layer were the same as for the iron layer. The iron oxide layer and the reducing agent layer were arranged at the same time.

Molförhållandet mellan kolinnehållet och syreinnehàllet var 1,2 i alla laddade material. Som ett resultat ökades mängden laddat material med 35% jämfört med det Vanliga exemplet 1. Reduktionstiden var 70 timmar. Den erhållna jäm- svampen fäste inte till behållarens inneryta och kunde enkelt avlägsnas från behållaren. Reduktionstiden var emellertid jämförbar med den i det Vanliga ex- emplet 3, även vad gäller ökningen.The molar ratio between the carbon content and the oxygen content was 1.2 in all charged materials. As a result, the amount of charged material was increased by 35% compared to the usual example 1. The reduction time was 70 hours. The resulting smooth sponge did not adhere to the inner surface of the container and could be easily removed from the container. However, the reduction time was comparable to that in Standard Example 3, also in terms of increase.

Uppﬁnningsexempel 10 I detta exempel utfördes samlindad spíralladdnizig. Ett jårnoxidslcikt hade en ytterdiameter av 375 mm, en irinerdiameter av 100 mm, en tjocklek på 60 mm och en spiralform. Ett reduktionsmedelsskikt hade en tjocklek på 45 mm och en spiralform. Reduktionsmedelsskilctets ytterdiameter och innerdiameter var de- samma som för jârnoxidskiktet. Järnoxidslciktet och reduktionsmedelsskiktet anordnades samtidigt. Molförhâllandet (kolinnehållet i reduktionsmedletl/ (syre~ innehållet i jârnoxiden) var 0,8 i den cylindriska mellanliggande delen. Molför- hållandet mellan kolinnehållet och syreinnehållet var 1,5 i alla laddade materi- al. Som ett resultat ökades mângden laddat material med 20% jämfört med det Vanliga exemplet 3. Reduktionsﬁden var dock 59 timmar. Den erhållna järn- svampen fäste inte till behållarens inneryta och kunde enkelt avlägsnas från behållaren. Uppﬁnningsexemplet 7 med ett lågt molförhållande för (kolinnehål- 528 252 41 let) / (syreirmehållet) i behållaren motsvarade en högre produktionseﬂektivitet per reduktionsüd jämfört med detta exempel. Detta exempel visade dock ut- märkta resultat jâmiïirt med det vanliga exemplet.Inventive Example 10 In this example, coiled coil charging was performed. An iron oxide liner had an outer diameter of 375 mm, an iron diameter of 100 mm, a thickness of 60 mm and a helical shape. A reducing agent layer had a thickness of 45 mm and a helical shape. The outer diameter and inner diameter of the reducing agent shield were the same as for the iron oxide layer. The iron oxide layer and the reducing agent layer were arranged simultaneously. The molar ratio (carbon content of the reducing agent) / (oxygen content of the iron oxide) was 0.8 in the cylindrical intermediate part. The molar ratio of the carbon content to the oxygen content was 1.5 in all charged materials. As a result, the amount of charged material was increased by 20 % compared with the usual example 3. The reduction ﬁ was, however, 59 hours. The resulting iron sponge did not adhere to the inner surface of the container and could be easily removed from the container. in the container corresponded to a higher production activity per reduction ore compared with this example, but this example showed excellent results compared with the usual example.

Uppﬁziningsexempel 1 1 I detta exempel udördes samlindad spiralladdníng. Ett jårnﬂxídslﬁikt 118-40 G11 ytterdíameter av 395 mm, en innerdiameter av 40 mm, en tjocklek på 60 mm och en spiralforrn. Ett reduktionsmedelsslcikt hade en tjocklek på 45 mm och en spiralforrn. Reduktionsmedelsskiktets ytterdiameter och innerdiameter var de- samma som för jârnoxidskiktet. Jâmoxidskiktet och reduktionsmedelsskiktet anordnades samtidigt. Moliörhàllandet (Gcolinnehållet i reduktionsmed- let) Ksyreinnehållet i jårnoxiden) var 0,8 iden cylindriska mellanliggande delen.Inventive Example 1 1 In this example, coiled coil charging was performed. An iron 118 xídsl ﬁ ic 118-40 G11 outer diameter of 395 mm, an inner diameter of 40 mm, a thickness of 60 mm and a spiral shape. A reducing agent layer had a thickness of 45 mm and a helical shape. The outer diameter and inner diameter of the reducing agent layer were the same as for the iron oxide layer. The iron oxide layer and the reducing agent layer were arranged simultaneously. The molar content (Gcol content of the reducing agent) The oxygen content of the iron oxide) was 0.8 in the cylindrical intermediate part.

Molförhållandet mellan kolinnehållet och syreinnehållet var 1 ,1 i alla laddade material. Som ett resultat ökades mängden laddat material med 40% jämfört med det Vanliga exemplet 3. Reduktionstíden var 78 timmar. Den erhållna järn- svampen fäste inte till behållarens inneryta och kunde enkelt avlägsnas från behållaren. I detta exempel förlängdes reduktionstiden. Reduktionstíden var jämförbar med den i det Vanliga exemplet 3, även med avseende på ökningen.The molar ratio of the carbon content to the oxygen content was 1, 1 in all charged materials. As a result, the amount of charged material was increased by 40% compared to the usual example 3. The reduction time was 78 hours. The resulting iron sponge did not adhere to the inner surface of the container and could be easily removed from the container. In this example, the reduction time was extended. The reduction time was comparable to that of the usual example 3, also with respect to the increase.

Tabell 5 sammanfattar resultaten.Table 5 summarizes the results.

Tabell 5 Vanligt Uppñnnings- Uppñnninge- Uppﬂnnings- Uppﬁnnlnge- Uppñnniﬂåﬂ' Exempel 3 exempel 7 exempel 8 exempel 9 HMIIPCI 10 610111701 11 nerna m: Laddning i ' laddning cylíndriﬂ: Llddníng i tlmlindld spifllfotm 'om .Table 5 Common Recovery-Recovery- Recovery- Recovery- Recovery- Example 3 Example 7 Example 8 Example 9 HMIIPCI 10 610111701 11 nerna m: Charging in 'charging cylindrical ﬂ: Charging in tlmlindld spifllfotm'.

Laddningeris Yﬂíßfdíﬂmeæf 310 390 365 350 375 395 lmm) Laddningene innerdiametﬂ' 200 _ 60 100 100 100 40 (mm) 'tjocklek påjârn- olddslcíkt (mm) 55 60 60 60 60 60 'lﬁoeklek på re- dukﬂønsmedels- 2 50 45 28 ~ 17 45 45 814114 (Nm) 528 252 42 vmngi uppﬁmiw- uypﬂnninga- Uppﬁnninsø- Uvvﬁﬂﬂiﬂßß- UPPWW* Exempel 3 exemgel 7 exempel 8 exemjel 9 016024 10 i “WW n nermander manen 2.2 1.2 1.2 1,2 1,5 1.1 Mollbrhållande vid cyunanu -- 0,8 0.5 0,3 " 0,8 0-8 mellanliggande aa Jmnmvik: (fel-av: mun 1 1,35 1,35 1,35 1,2 1-4 (om) sa 60 59 70 59 78 Pfoauxﬁvim t ygﬁmme* 0,019 ' 0,023 0,023 0.019 0,020 0.018 * (Järnoxidvikt (relativt förhållandeß/ (Reduktionstid (tim)) Industriell tíllârnpbarhet Såsom har beskrivits ovan kan enligt föreliggande uppfinning jârnsvamp fram- ställas med hög produktivitet och hög kvalitet (exempelvis med en renhet av 97% eller mer) genom att använda tekniken med samlindad spiralladdning. Ef- tersom en struktur, bildad genom laddning av material i en reaktionsbehållare, enkelt och snabbt kan förändras till en önskad struktur kan kvalitet, kvantitet och reduktionstid enkelt anpassas. Följaktligen, kan produktionseﬁektívitßtﬂn förbättras avsevärt. Som ett resultat kan jârnsvamp med höS Yenhet *inverka-S till låg kostnad.Charging ice Y ﬂ íßfdí ﬂ meæf 310 390 365 350 375 395 lmm) Charges inside diameter ﬂ '200 _ 60 100 100 100 40 (mm)' thickness of iron- olddslcíkt (mm) 55 60 60 60 60 60 'l ﬁ oeklek on re- duk ﬂ ønsmedels- 2 50 45 28 ~ 45 45 814114 (Nm) 528 252 42 vmngi upp ﬁ miw- uyp ﬂ nninga- Upp ﬁ nninsø- Uvv ﬁﬂﬂ i ﬂ ßß- UPPWW * Example 3 exemgel 7 example 8 exemjel 9 016024 10 i “WW n nermander manen 2.2 1.2 1.2 1,2 1,5 1.1 Mollbrållande vid cyun - 0.8 0.5 0.3 "0.8 0-8 intermediate aa Jmnmvik: (error-off: mouth 1 1.35 1.35 1.35 1.2 1-4 (if) sa 60 59 70 59 78 Pfoaux ﬁ vim t yg ﬁ mme * 0.019 '0.023 0.023 0.019 0.020 0.018 * (Iron oxide weight (relative ratio / / Reduction time (h)) Industrial applicability As described above, according to the present invention, iron fungi can be produced with high productivity and high quality (for example with a purity of 97% or more) using the coiled coil loading technique.Because a structure formed by loading materials into a reaction vessel is simple and h can be quickly changed to a desired structure, quality, quantity and reduction time can be easily adjusted. Consequently, production efficiency can be significantly improved. As a result, iron fungus with high unit * can affect S at low cost.

Claims

528 252 43 Pategtlcrav

A method of producing common mushrooms comprising:. a charging step comprising charging ironotide powder and reducing agent powder into a reaction vessel; and a reduction step comprising reducing the iron oxide powder in the 199-1950118 'container to produce a mass of iron fungus gerwﬁ l' Plïvålmninßm from the outside of the reaction container, wherein the iron oxide powder and the reducing agent powder are loaded into the loading powder. so that each of the layers is in the form of a spiral.

2. Meeed far framstilling evjänesvemp en ﬁ gc mv 1, ved Jäfnw ﬁ dpulmf den feduk ﬁ enemedelepulvref i: eddningeefegee leddes så, att släkten av reduk- tingsmedelspulwet âr anordnade vid en inre sidoyta av reaktionsbeholderaren (kallad "ängl anörd perifer del ' - mittaxelnoch sáattdevarvade skikteniform avspiraleråranordnadeviden dei (kened "meuendery anden an delen ev examen belägna vid den inner sidvytßn och vid den centrala delen. '

A method for producing iron sponge according to claim 1, wherein the iron oxide powder comprises at least one selection from the group consisting of iron ore, scale and iron oxide powder recovered from a waste solution from pickling. '

A method for producing iron warp according to claim 1, wherein the reducing agent powder comprises at least one selection from the group consisting of coke, char and coal.

5. A method for producing iron fungus according to claim 1 ". Va ﬁ 011 source of a carbon dioxide gas is fed to the reducing agent powder.

A method for producing iron fungus according to claim 1, wherein the heating temperature is between I000 ° C and 1300 ° C in the reduction step. 528 252 44

A method for producing iron fungus according to claim 1. in

8. ' A method for producing iron sponge according to claim 1, wherein the oxid ß ﬂﬂ mß-leave 'oxide powder and reducing agent powder in the reaction vessel in the charging step are controlled so that the molar ratio between the carbon content of the reducing agent powder and the apparent content of the iron ointment powder is 1,1.

9. Mama far ﬁ- amsrannsng of jamsvmp according to: mv 2, mi months iron oxide powder and reducing agent powder in the reaction container in the charging step are regulated as follows. that the molar ratio between the carbon content of the detergent powder and the oxygen content of the iron powder is at least 1, 1.

10. A method for the removal of iron fungus according to mv 9, wherein the male ﬂ-, oxide powder and reducing agent powder in the charging step in the intermediate part are regulated so that the molar ratio between the carbon content of the educative powder and the oxygen content of iron is at least 0.5%.

A method of producing reduced iron powder, comprising the steps of: powdering iron fungi prepared by the method of claim 1; reduction of the obtained powdered iron; and pulverization of the resulting reduced iron.

12. Iron fungus is characterized by the fact that it is in the form of a spiral.

13. Iron fungus, produced by reduction of iron oxide powder in a reaction vessel with reducing agent powder, characterized in that the iron fungus has a helical shape.

Iron fungus, prepared according to the method of claim 1, characterized in that the iron fungus has a helical shape. 528 252 45

Iron fungus according to any one of claims 12, 13 or 14, wherein the iron fungus has a metallic iron content of at least 97 mass percent.

A material loading device for loading material used in the manufacture of a sponge in a container, wherein the materials are made of reducing agent powder, the device comprising: a charger capable of rotating and vertically displaced in the container when loaded into the container. in the container; an outlet for the iron oxide powder and an outlet for the reductive "medium" where these outlets are arranged at the bottom of the charger and are able to rotate together with the charger.

Material loading device for loading materials used 151 'Manufacture of iron fungus in a container according to claim 14, V ﬁﬁ ÖPPÛDZSYWUW for the outlet of the iron oxide powder and the outlet for the reducing agent powder may be variable.

A material loading device for loading materials used for the production of iron fungus in a container according to claim 14, wherein the charger comprises: a cylindrical main body having a diameter of up to 85% of the internal diameter of NHS; and 4 a lower end consisting of a part of a cylinder, wherein the horizontal section of the cylinder »is a circle with a diameter of 90% to 95% of the container: inner diameter, the horizontal section of the lower part having the shape of a sector in- the center of the circle is part of the circumference of the circle, or has a shape enclosing the sector.