SK12632003A3 - Spôsob a zariadenie na vykonanie metalurgických postupov na báze uhlíkatých materiálov - Google Patents

Description

SPÔSOB A ZARIADENIE NA USKUTOČŇOVANIE METALURGICKÝCH POSTUPOV NA BÁZE UHLÍKATÝCH MATERIÁLOV

Oblasť techniky

Predložený vynález sa týka spôsobu výroby kovov z oxidov kovov ich spracovávaním za použitia uhlíkatého materiálu založeného na princípe popísanom v doteraz prejednávanej prihláške vynálezu s poradovým číslom US 09/241649, podanej 1. februára 1999 a postúpenej Art Unit 1742. Konkrétne sa predložený vynález týka ďalšieho rozvinutia a zdokonalenia predmetu popísaného v zmieňovanej prihláške, hlavne pokiaľ sa týka privádzania surových materiálov, ich ohrev a reagovanie týchto surových materiálov s ďalšími materiálmi. Ďalšie v predloženom vynáleze popísané zdokonalenia sa týkajú operácii tavenia a odstraňovania trosky za účelom zaistenia účinného a čo sa týka produktivity efektívneho postupu, ktorý je priaznivý k životnému prostrediu a z hľadiska nákladov konkurencieschopný v metalurgickom priemysle. Okrem toho sa predložený vynález týka i zariadenia na uskutočňovanie spôsobu.

Doterajší stav techniky

Je veľmi dobre známe, že súčasné, zo stavu techniky známe spôsoby spracovávania surových kovových materiálov na železné a neželezné produkty sú z hľadiska produktivity neefektívne, finančne nákladné a spôsobujú znečisťovanie životného prostredia. Okrem toho v týchto priemyselných odvetviach pretrvávajú problémy spojené so zdravotnými rizikami, ktorým je vystavený pracovný personál a ktoré sú dôsledkom vplyvu pôsobenia extrémne vysokých teplôt a inhalácie prachu a škodlivých znečistených plynov.

184/B

Spôsob a zariadenia tu popísané sú použiteľné na spracovanie rôznych kovových rúd, napríklad rúd železa, hliníka, medi a podobne, obsahujúcich prachy, hlušiny a opakovane spracovateľné zbytky takýchto kovových materiálov. Vzhľadom k tomu, že rozhodujúci počiatočný produkt, ktorý sa v oblasti metalurgického priemyslu podrobuje spracovaniu, predstavuje železná ruda, bude, ako príklad, popis predloženej prihlášky vynálezu zameraný na spracovávanie železnej rudy spoločne s uhlíkatým materiálom, napríklad uhlie, označované ďalej ako „spracovávanie za prítomnosti uhlíka,,, za vytvorenie železného/uhlíkového produktu, ktorý sa následne podrobuje taveniu spoločne s oxidačným činidlom, označované ďalej ako „tavenie za prítomnosti kyslíka,,, za získania roztaveného železa.

Podstata vynálezu

Prvým a základným cieľom predloženého vynálezu je poskytnúť spôsob, ako aj zariadenia na jeho vykonávanie, ktorý účinne využíva energiu odpadových plynov a eliminuje ich únik do ovzdušia.

Ďalším cieľom predloženého vynálezu je poskytnúť spôsob, ako aj zariadenia na jeho vykonávanie, ktorý je uzavretý voči okolitému prostrediu, čo umožňuje jeho pomerne ľahké tolerovanie akceptovanie rôznymi organizáciami, zahrňujúcimi agentúry zaoberajúce sa ochranou životného prostredia a verejnosťou.

Ešte ďalším cieľom predloženého vynálezu je poskytnúť funkčne účinný spôsob a zariadenia na jeho vykonávanie, prostredníctvom ktorých je možné vyrábať požadovaný produkt pri nízkych nákladoch a urobiť tak túto priemyslovú činnosť konkurencieschopnou na globálnom trhu.

Ešte ďalším cieľom predloženého vynálezu je poskytnúť spôsob a zariadenia na jeho vykonávanie, ktorý vyžaduje nízke kapitálové investície a robí túto priemyselnú činnosť z finančného hľadiska prístupnú a v dôsledku toho schopnú zaistiť vytváranie pracovných príležitostí.

Ešte ďalším cieľom predloženého vynálezu je poskytnúť spôsob a zariadenia na jeho vykonávanie, ktoré sú voči pracovnému personálu neškodné ako z hľadiska

184/B rizikovosti pracovných podmienok, tak z dlhodobého hľadiska zdraviu škodlivých účinkov.

Ostatné ciele predloženého vynálezu vyplývajú z ďalej uvedeného popisu a pripojených patentových nárokov. Odvolania na pripojené výkresy, na ktorých sú príkladne znázornené určité konštrukčné usporiadania zariadení na vykonávanie navrhovaného spôsobu výroby kovových polotovarov, a konkrétne výroby železa vo forme priamo redukovaného železa, za horúca briketovaného železa, železného/uhlíkového produktu a roztaveného železa. Také surové železo je možné následne buď prevádzať na oceľ priamo ďalším tavením, alebo odlievať do nádobiek, ktoré sa ochladia a potom sa v tuhom stave dopravujú na ďalšie spracovanie v príslušných závodoch. Osobám oboznámeným so stavom techniky musí byť jasné, že ďalej popísané spôsoby a zariadenia na ich vykonávanie nie sú obmedzené iba na spracovávanie surových materiálov na báze železa.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Predložený vynález bude bližšie vysvetlený prostredníctvom podrobného popisu príkladov jeho konkrétnych uskutočnení v spojení s pripojenou výkresovou dokumentáciou, v ktorej predstavuje:

obr. 1 zariadenie použité na uskutočňovanie spôsobov výroby železného/uhlíkového produktu, ktorý sa následne podrobuje taveniu, na vytvorenie roztaveného železa;

obr. 2 pohľad na reaktor z obr. 1, vo vnútri ktorého sa uskutočňuje spracovávanie za prítomnosti uhlíka, v priečnom reze vedenom rovinou 2-2;

obr. 3 variant vyhotovenia komory reaktora z obr. 1;

obr. 4 čelný pohľad na zariadenie z obr. 1, znázorňujúci niekoľko reaktorov vyprázdňujúcich do jediného taviča/homogenizátora;

184/B obr. 5 konštrukčné usporiadanie zariadenia na výrobu železných polotovarov priamou redukciou a následným ochladzovaním takýchto polotovarov, pred ich výstupom do atmosférického prostredia;

obr. 6 ďalšie konštrukčné usporiadanie zariadenia na výrobu železných polotovarov, ktoré sa pred ich výstupom do atmosférického prostredia briketujú;

obr. 7 vyprázdňovanie redukovaných teplých kovových polotovarov do kontajneru, ktorý je odizolovaný za účelom udržovania tepelnej energie a utesnený za účelom zabránenia opakovanej oxidácie;

obr. 8 schematické znázornenie postupu privádzania vsádzky materiálov do systému v po sebe nasledujúcich krokoch znázornených na obr. 8-1 až 8-6, predstavujúcich jednotlivé polohy zariadenia, v ktorom sa tvorí palivové jadro a takto tvorené jadro sa obklopuje kovovou rudou, ktorá sa bude následne podrobovať spracovávaniu, obr. 9 rez vedený rovinou 9-9 z obr. 8.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Ešte pred uvedením podrobného popisu konkrétnych uskutočnení predloženého vynálezu musí byť zrejmé, že úmyslom tohto popisu nie je obmedziť jeho rozsah iba na tieto uskutočnenia, jednotlivé popísané podrobnosti alebo jednotlivé konštrukčné usporiadania znázornené v pripojených výkresoch. Naopak, zámerom tohto popisu je obsiahnuť a pokryť všetky alternatívy, modifikácie a ekvivalenty takých, ako aj iných uskutočnení, ktoré spadajú do podstaty a nárokového rozsahu predloženého vynálezu tak, ako je tento definovaný v pripojených patentových nárokoch. Súčasne musí byť zrejmé, že ani na účely popisu použitá terminológia nijako neobmedzuje podstatu a nárokovaný rozsah predloženého vynálezu.

184/B

S odvolaním na obr. 1 pripojených výkresov je znázornený reaktor, označený vzťahovou značkou 10, v ktorom sa uskutočňuje spracovávanie železnej rudy za prítomnosti uhlia ako uhlíkatého materiálu za vytvorenia železného/uhlíkového produktu; takéto spracovávanie rudy sa v predkladanom popise označuje ako „spracovávanie za prítomnosti uhlíka,,. Vzťahovou značkou 11. je označený tavič/homogenizátor, v ktorom sa železný/uhlíkový produkt podrobuje taveniu za prítomnosti oxidačného činidla za vytvorenia roztaveného kovu a trosky; tento postup sa v predkladanom popise označuje ako „tavenie za prítomnosti kyslíka,,.

K taviču/homogenizátora 11 je pripojené stúpacie potrubie, ktoré je označené vzťahovou značkou 12. Ďalej je vybavený rezervoárom pre prijímanie roztaveného kovu a trosky, ktorý je označený vzťahovou značkou 13. Zásobný systém, v ktorom sú obsiahnuté surové materiály, je, s odvolaním na obr. 4 pripojených výkresov, označený vzťahovou značkou 14; tento zásobný systém zahrňuje podávacie zásobníky 58, 59 a 60, v ktorých je uložený vsadzovaný materiál, napríklad, v uvedenom poradí, kovová ruda, uhlie a troskotvorná prísada urýchľujúca tavenie. Miešač surových materiálov, označený vzťahovou značkou 61, slúži na zmiešavanie vsadzovaných materiálov behom ich prevádzania do podávacieho zásobníka 36 s reguláciou podávania, ktorý je, pre svoju funkciu, vybavený na jeho hornom konci usporiadaným ventilom 84 a na spodnom konci usporiadaným regulátorom 62 privádzania materiálu.

Opäť s odvolaním sa na obr. 1 pripojených výkresov, z dôvodu uvedenia podrobnejšieho popisu konštrukčného usporiadania zhora popísaného systému, ktorý umožňuje uskutočňovanie navrhovaného spôsobu, pozostáva reaktor 10 z postrkovacieho mechanizmu 15, vybaveného baranom 16 usporiadaným na sádzaciom konci reaktora 10, ktorý slúži na postrkovanie zmiešanej vsádzky vystupujúcej z podávacieho zásobníka 36 do dutiny 17. Baran 16, poháňaný postrkovacím mechanizmom 15, stlačuje vsádzku a posúva ju do dutiny spracovávacej komory, ktorá je označená vzťahovou značkou 28 a ktorá sa v smere svojej dĺžky kónický zužuje. Spracovávacia komora 28 je napojená na dutinu 17 a pozostáva z tlakového plášťa, označeného vzťahovou značkou 26, izolačného vyloženia 27 a stenového ohrievacieho článku 25. Stenový ohrievací článok 25 je

184/B cez prívodný kanál 29, spojený s horákom 19. Ohrievací článok 25 je vybavený priechodnými kanálmi, znázornenými na obr. 2 pripojených výkresov a označenými vzťahovou značkou 53; uvedené priechodne kanály slúžia ako vedenie na navádzanie horúcich plynov privádzaných z horáka 19 skrz prívodný kanál 29, ktoré následne prechádzajú cez tieto priechodne kanály (vzdušné komíny) 53 po celej dĺžke spracovávacej komory 28 a opúšťajú túto komoru prostredníctvom výstupu 30. Vyprázdňovací koniec spracovávacej komory 28, je označený vzťahovou značkou 20, je pripevnený ku kolenu 21. Koleno 21 je z konštrukčného hľadiska vytvorené tak, že je na strane protiľahlej jeho vstupným koncom, na vnútornej strane izolačného vyloženia a vo vnútri tlakového plášťa vybavené odrazivou stenou 23i ktorej účelom je vytvorenie sálavej zóny intenzívne vyžarujúcej tepelnú energiu spať do materiálu, podrobovaného na vyprázdňovacom konci 20 spracovávaniu za prítomnosti uhlíka. Do kolena 21 je zavedená prvá prívodná rúrka (alebo množstvo takých rúriek), označená vzťahovou značkou 22; prívodná rúrka 22 je usporiadaná tak, že sa môže približovať alebo odďaľovať od spracovávaného materiálu. Regulátor 24 slúži na regulovanie prívodu vzduchu/kyslíka a chladiaceho média uvádzaním prívodnej rúrky 22 do činnosti. Prívodná rúrka 22 môže tiež slúžiť na privádzanie paliva za účelom naštartovania procesu.

Reaktor 10 je s tavičom/homogenizátorom 11 spojený prostredníctvom spádového prechodu 32, ktorý zaisťuje usmerňovanie redukovaného materiálu (železného/uhlíkového produktu) zo spracovávacej komory 28 do taviča/homogenizátora 11, ktorý zahrňuje plášť 85, izolačné vyloženie 86, veko 87 a dno 88. Druhá prívodná rúrka, označená vzťahovou značkou 34, slúži na privádzanie oxidačného činidla vo forme vzduchu alebo kyslíka (alebo kombinácie oboch), ktoré reaguje s uhlíkom obsiahnutým v železnom/uhlíkovom produkte a s plynmi vyvíjanými pri procese za účelom dodávania tepla potrebného na účely roztavovania železa obsiahnutého v železnom/uhlíkovom produkte redukciou za získavania roztaveného železa 42 a roztavenej trosky 43, plávajúcej na hladine roztaveného železa 42. Prívodná rúrka 34, ktorá sa udržuje studená, sa sťahuje alebo zavádza ďalej do vnútorného priestoru taviča/homogenizátora prostredníctvom zdvíhacích prostriedkov 39 na nastavovanie prívodnej trúbky na pracovnú výšku vo vnútri

184/B taviča/homogenizátora 11. Na dne taviča/homogenizátora 11 je usporiadaný vyprázdňovací kanál, označený vzťahovou značkou 31, ku ktorému je pripojené stúpacie potrubie 12. Cez vyprázdňovací kanál 31 prechádzajú plyny, roztavené železo a roztavená troska. Na stúpajúcom potrubí 12 je usporiadaný odťah odpadového plynu, označený vzťahovou značkou 47, za účelom odťahovania, z kontrolných dôvodov, bočného prúdu takýchto plynov, ktorý sa cez zberné potrubie 37 zavádza do vírového rozprašovača 46. Ako roztavené železo, tak aj roztavená troska klesajú do rezervoáru 13, zatiaľ čo prevažná časť vyvíjaných plynov postupuje spoločne s uvedenými železom a troskou. Vo vírovom odprašovači 46, usporiadanom v prietokovom spojení s odťahom 47 odpadového plynu, sa z odpadového plynu odstraňujú v ňom obsiahnuté častice materiálu. Dno vírového odprašovača 46 je vybavene vyrovnávacím podávacím zásobníkom 40, na ktorého vstupe je usporiadaný podávací zásobník 41 s reguláciou podávania; tento podávací zásobník 41 je vybavený regulačnými ventilmi 44 a 45, ktoré slúžia na uzatváraniu a otváraniu uvedeného podávacieho zásobníka za účelom vyprázdňovania z odpadových plynov odstránených častíc materiálu do zbernej nádoby 33, z ktorej sa častice materiálu vracajú do procesu s materiálmi vsadzovanými do reaktora 10. Na výstupe, vzhľadom k smeru priechodu plynu, vírového odprašovača 46 je usporiadaný regulátor tlaku, označený vzťahovou značkou 50, ktorý slúži na reguláciu protitlaku taviča/homogenizátora 11, reaktora 10 a stúpacieho potrubia 12; bočný prúd odpadového plynu opúšťa systém cez potrubie 49 a odvádza sa na ďalšiemu spracovávanie v zariadení na úpravu plynu, ktoré aj keď nie je znázornené, je osobám oboznámeným so stavom techniky dostatočne známe.

184/B

Dno 88 taviča/homogenizátora 11 je tvarovo konfigurované ako kužeľ a vybavené vyprázdňovacím kanálom 31 zaisťujúcim prietokové spojenie so stúpacím potrubím 12, zaisťujúcim zasa prietokové spojenie s rezervoárom 13 a usporiadaným v zanoreni. Ďalej sú usporiadané indukčné ohrievacie prostriedky, označené vzťahovou značkou 35, ktorých účelom je poskytovanie prídavného tepla tak, aby na výstupe z taviča/homogenizátora 11 nedochádzalo k tuhnutiu vyprázdňovaných roztavených kovov a roztavenej trosky. K takémuto tuhnutiu vyprázdňovaných produktov dochádza zvlášť v prípade odstavenia taviča/homogenizátora 11; za tohto stavu sa uvádzajú do činnosti indukčné ohrievacie prostriedky 35, ktorých pôsobením sa stuhnuté železo a troska roztavujú. Izolačné vyloženie stúpajúceho potrubia 12 je vytvorene z takého materiálu, ktorý je kompatibilný s uvedenými indukčnými ohrievacími prostriedkami 35. Rezervoár 13 na pojímanie roztaveného kovu a trosky pozostáva s izolačným vyložením vybavenej komory uspôsobenej na natáčanie po valčekovom lôžku 93 v tvare kruhového výseku za účelom odlievania roztaveného železa 42 cez odpichový otvor 55 do panvy 51, a roztavená troska 43 cez výpust 54 do kelímku 52.

S odvolaním sa na obr. 3 pripojených výkresov je znázornené modifikované usporiadanie, označené vzťahovou značkou 10, v ktorom sú ohrievacie články 25 spracovávacej komory 28 vynechané. V tomto usporiadaní sa prívod tepla realizuje cez prívodnú rúrku 22, ktorá je uspôsobená na zavrtávanie sa do materiálu obsiahnutého v komore 28, prostredníctvom oxidačného činidla a jeho spaľovania po zažehnutí. Prívodná rúrka 22 je vybavená vstrekovacou hlavou, označenou vzťahovou značkou 48, ktorá môže byť za účelom zavádzania oxidačného činidla vo viacerých smeroch vybavená do viac smerov orientovanými tryskami. Na prívodnej rúrke 22 sú ďalej prídavné trysky na vstrekovanie oxidačného činidla, označené vzťahovou značkou 92, ktorých účelom je zaistenie spaľovania zmesi uhlia a koksu, ako aj plynov vyvíjaných pri spaľovaní uhlia vo vsádzke. Ohrievacia komora 28 môže byť vytvorená ako kombinovaná štruktúra, ktorej jedna časť, ktorá je označená vzťahovou značkou 117, je zhotovená z kovu a druhá časť, označená vzťahovou značkou 27, je zhotovená zo žiaruvzdorného materiálu.

184/B

S odvolaním sa na obr. 4 pripojených výkresov je znázornené usporiadanie, ktoré vykazuje množstvo reaktorov takých ako reaktor 10, umiestnených vedľa seba a tvoriacich zostavu, označenú vzťahovou značkou 104, pričom tieto reaktory 10 vyprázdňujú vytvorený železný/uhlíkový produkt do jedného spoločného taviča/homogenizátora 11. Reaktor 10, ktorý je umiestnený na základni pracoviska, slúži ako záložný. K popísanej prevádzkovej zostave 104 môže byť pričlenený žeriav, ktorý je označený vzťahovou značkou 63.

Na obr. 5 pripojených výkresov je zariadenie podľa predloženého vynálezu konfigurované na výrobu železa priamou redukciou produktu DRI a/alebo železného/uhlíkového produktu, ktorý sa môže podrobovať taveniu mimo toto pracovisko. Vzťahová značka 10 predstavuje reaktor na jeho výstupnej strane, vzhľadom k smeru priechodu, usporiadaným vyrovnávacím podávacím zásobníkom, označeným vzťahovou značkou 64, na ktorý nadväzuje chladič 65. Použitý chladič 65 môže vykazovať jedno z niekoľkých za stavu techniky známych uskutočnení, zahrňujúcich chladený závitovkový podávač, označený vzťahovou značkou 38. Z chladiča sa ochladený produkt DRI a/alebo železný/uhlíkový produkt prevádza do vyrovnávacieho podávacieho zásobníka 66. Pod vyrovnávacím podávacím zásobníkom 66 je usporiadaný podávací zásobník s reguláciou podávania, označený vzťahovou značkou 67, ktorý umožňuje prostredníctvom otvárania a uzatvárania ventilov 68 a 69, utesneným spôsobom, vyprázdňovanie produktu DRI a/alebo železného/uhlíkového produktu do atmosférického prostredia a ďalej na dopravník 70. Pre účely oddeľovania plynov strhávaných častíc materiálu je možné použiť vírový odprašovač podobný vírovému odprašovaču 95, ktorý je znázornený na obr. 6 pripojených výkresov a popísaný ďalej.

S odvolaním sa na obr. 6 pripojených výkresov je znázornené usporiadanie, v ktorom je vzťahovou značkou 10 označený reaktor a vzťahovou značkou 21^ koleno. Pod týmto kolenom 21 je usporiadaný spádový prechod, označený vzťahovou značkou 94, cez ktorý sa, prostredníctvom spádového vedenia 73, vyprázdňuje za prítomnosti uhlíka spracovaný materiál do brikterovacieho lisu 71, ktorý slúži na briketovanie tohto za prítomnosti uhlíka spracovaného materiálu za tepla. Na vstupnej strane, vzhľadom k smeru prechodu tohto briketovacieho lisu 71

184/B je usporiadaný závitovkový podávač 72, ktorého funkciou je regulovať privádzanie materiálu do briketovacieho lisu. Pod briketovacím lisom 71 sú v uvedenom poradí, usporiadané vyrovnávací podávací zásobník 74 a podávací zásobník 75 s reguláciou podávania na vyprázdňovanie vytvorených brikiet do atmosférického prostredia a na dopravník 70. Na uzatváranie a otváranie podávacieho zásobníka 75 s reguláciou podávania slúžia ventily 76 a 77.

Vedľa spádového prechodu 94 je nainštalovaný a prostredníctvom vedenia 78 s ním spojený vírový odprašovač 95, ktorý je usporiadaný tak, že horúce odpadové plyny sa odvádzajú cez tento vírový odprašovač 95, kde sú podrobované odstraňovaniu v nich zachytených častíc materiálu. Spádový prechod 94, ktorý je vybavený nárazovými plochami, napríklad do kaskády usporiadanými priečinkami meniacimi smer prechodu, alebo kaskádový usmerňovač 89, ktorý rozrušuje zavádzaný prúd za prítomnosti uhlíka spracovávaného materiálu za uvoľňovania nadbytku častíc materiálu; tieto častice materiálu, ktoré strháva prúd odpadových plynov sa odstraňujú vo vírovom odprašovači, označenom vzťahovou značkou 95. Vírový odprašovač 95 je vybavený prostriedkami 98 na reguláciu tlaku a spojený, v uvedenom poradí, s vyrovnávacím podávacím zásobníkom 96 a podávacím zásobníkom 97 s reguláciou podávania. Pod podávacím zásobníkom 97 s reguláciou podávania je zberná nádoba 79 na prijímanie častíc materiálu odstránených z odpadových plynov vo vírovom odprašovači, ktoré sa vracajú do procesu (nie je znázornené).

S odvolaním sa na obr. 7 pripojených výkresov môže byť pod podávacím zásobníkom 75 s reguláciou podávania usporiadaný kontajner, označený vzťahovou značkou 118, na prijímanie vyprázdňovaného železného/uhlíkového produktu za použitia ľubovoľných, zo stavu techniky známych prostriedkov, napríklad vysokozdvižného vozíka, na jeho ďalšie spracovávanie. Kontajner 118 je uspôsobený na prijímanie horúceho produktu a konštrukčne vytvorený tak, že je odizolovaný za účelom udržovania tepelnej energie a zabraňuje opakovanej oxidácii produktu.

S odvolaním sa na obr. 8 pripojených výkresov je znázornené usporiadanie na privádzanie uhlíkatého materiálu ako jadro a kovovej rudy toto jadro obklopujúcej.

184/B

Uvedené usporiadanie vykazuje sústavu na privádzanie vsádzkového materiálu, označenú vzťahovou značkou 80, ktorá zahrňuje podávací zásobník 81 na pojímanie uhlíkatého materiálu (paliva) a podávací zásobník 82 na pojímanie rudy. Vyprázdňovanie paliva a rudy z podávacích zásobníkov 81 a 82 sa, v uvedenom poradí, reguluje prostredníctvom podávačov 101 a 102. Funkčnú prevádzku podávacieho zásobníka 81 s reguláciou podávania zaisťujú ventily 103 a 105, zatiaľ čo funkčnú prevádzku podávacieho zásobníka 82 s reguláciu podávania zaisťujú ventily 104 a 406. Spodok sústavy 80 na privádzanie vsádzkového materiálu je vybavený sádzaciou rúrkou 83, na jednej strane ktorej je usporiadaný sádzací mechanizmus 90 a na strane druhej reaktor 10. Tento sádzací mechanizmus 90 pozostáva zo strkacieho barana, označeného vzťahovou značkou 99, a strkacieho plunžrového piestu, označeného vzťahovou značkou 100, pričom baran 99 sa posúva smerom dopredu a sťahuje prostredníctvom vhodných ovládacích prostriedkov, napríklad hydraulického valca 107, a plunžrový piest 100 sa posúva smerom dopredu a sťahuje prostredníctvom vhodných ovládacích prostriedkov, napríklad hydraulického valca 108, ktorého usporiadanie zaisťuje nezávislý chod buď barana 99 alebo plunžrového piestu 100, pričom plunžrový piest 100 je umiestnený v a obklopený baranom 99, zatiaľ čo baran je umiestnený v a obklopený sádzacou rúrkou 83. V barane 99 je vytvorený sádzací otvor 109, ktorý umožňuje za stavu, kedy sa plunžrový piest 100 nachádza v stiahnutej polohe, zavádzanie paliva do dutiny. Podrobný popis procesu tvorenia jadra, ktorý nasleduje, bude uskutočnený v spojení s obr. 8-1 až 8-6 pripojených výkresov.

184/B

Podrobný popis prevádzkového chodu systému

Pri objasňovaní postupu prevádzania navrhovaného spôsobu za použitia navrhovaného bude popis zameraný na:

(i) režim vsadzovania rudy a uhlia a následný ohrev týchto materiálov za účelom spracovávania rudy za prítomnosti uhlíka, ktorého výsledkom je kovovo/uhlíkový produkt; a (ii) tavenie kovového/uhlíkového produktu za použitia tavenia za prítomnosti kyslíka, ktorého výsledkom je roztavený kov.

Popis spracovávania za prítomnosti uhlíka, pri ktorom sa vo vsadzovanom oxide uhlíka (ruda) tvorí palivové jadro, bude uskutočnený s odvolaním sa na obr. 8, na jeho čiastkové, jednotlivé kroky postupu znázorňujúce obr. 8-1 až 8-6 a na obr. 9 pripojených výkresov. Na obr. 8-1 sú ako baran 99 tak aj plunžrový piest 100 znázornené vo vysunutej polohe, pričom uvedené jadro je označené vzťahovou značkou 110 a oxid toto jadro obklopujúci je označený vzťahovou značkou 111. Do polohy znázornenej na obr. 8-2 sa plunžrový piest 100 stiahne prostredníctvom hydraulického valca 108, zatiaľ čo baran 99 zostáva vo vysunutej polohe. Za tohto stavu sa cez sádzací otvor 109 do dutiny 113 zavádza odmerané množstvo paliva (uhlia), označené vzťahovou značkou 112. Potom sa plunžrový piest 100, ako vidno z obr. 8-3, posúva dopredu v rozsahu častí úplného zdvihu za tlačenia odmeraného množstva paliva 112 smerom k vytvorenému palivovému jadru, ktoré bolo vsadené a zhutnené behom predchádzajúceho cyklu. Následne sa baran 99 stiahne v rozsahu úplného zdvihu hydraulického valca 107, zatiaľ čo plunžrový piest 100 zostáva v smerom dopredu posunutej polohe v rozsahu časti úplného zdvihu. Za tohto stavu sa, ako je vidieť na obr. 8-4, do dutiny 115, ktorá obklopuje plunžrový piest 100, zavádza odmerané množstvo oxidu, označené vzťahovou značkou 114. V nasledujúcom kroku sa, ako je vidieť na obr. 8-5, baran 99 i plunžrový piest 100 súčasne posúvajú smerom dopredu, pričom sa najskôr sypký materiál, označený

184/B vzťahovou značkou 116, začína zhutňovať a ako toto posúvanie barana 99 a plunžrového piestu 100 smerom dopredu pokračuje, stávajú sa palivo i oxid úplne kompaktnými, pričom sa vytvorené palivové jadro nachádza vo vnútri plášťa z oxidu, ktorý toto palivové jadro úplne obklopuje; dopredný zdvih barana 99 i plunžrového piestu 100 pokračuje aj po zhutnení, v dôsledku čoho sa celý obsah reaktora 10 začína premiestňovať smerom dopredu s následným vyprázdňovaním horúceho kovového/uhlíkového produktu z vyprázdňovacieho konca reaktora 10, viď znázornenie na obr. 8; vyprázdňovanie takéhoto produktu sa preruší v okamihu, keď sa baran 99 i plunžrový piest 100 nachádzajú v polohe vysunutia v rozsahu úplného zdvihu. Konečná poloha barana 99 voči plunžrovému piestu 100 po dosiahnutí ich úplného dopredného zdvihu a naopak je znázornená na obr. 8-6 a zhoduje sa s polohou, ktorá je znázornená na obr. 8-1. V tomto okamihu je cyklus dokončený. Vytváranie palivového jadra 110 cyklicky pokračuje až do získania palivového jadra 110 obklopeného oxidom 111., pričom toto usporiadanie je príkladne znázornené, v priečnom reze, na obr. 9 pripojených výkresov. Opakovanie popísaného cyklu tiež zaisťuje vytvorenie palivového jadra obklopeného oxidom v rozsahu celej dĺžky komory 28 reaktora 10.

Postup spracovávania za prítomnosti uhlíka je s odvolaním sa na obr. 1, 3 a 4, nasledujúci:

Pre účely nasledujúceho popisu sa predpokladá, že proces sa už nachádza v ustálenom stave a vyrovnanom tlaku, a že ruda (s výhodou v ušľachtilej, respektíve koncentrovanej forme), uhlie a troskotvorná prísada sú už obsiahnuté v zásobnom systéme 14 na privádzanie materiálu, a v zodpovedajúcom množstve zmiešané a privedené, prostredníctvom podávacieho zásobníka 36, ako zmes do dutiny 17 spracovávacej komory 28. Potom sa prostredníctvom postrkovacieho mechanizmu 15 uvedie do činnosti baran 16, ktorý zhutňuje privedenú zmes v takej miere, že je v podstate nepriepustná a vykazuje na sádzacom konci reaktora 10 zhutnenú formu (viď vzťahová značka 18). Pri postupovaní zmesi v komore 28 reaktora 10 smerom dopredu sa táto zmes podrobuje ohrevu za použitia niektorého z následne konkrétne uvedených spôsobov ohrevu: sálanie, vedenie (kondukcia), prúdenie (konvekcia) alebo ich ľubovoľná kombinácia, za účelom vyvolania vyvíjaných plynov z uhlia,

184/B pričom nepriepustnosť zmesi núti tieto plyny prechádzať cez komoru 28 smerom k jej vyprázdňovaciemu koncu 20. Časť týchto plynov sa na vyprázdňovacom konci 20 spaľuje za účelom zaistenia vysoko sálavej zóny intenzívne vyžarujúcej tepelnú energiu do spracovávanej zmesi za ohrevu tejto zmesi na takú teplotu, ktorá je schopná vyvolať reagovanie kyslíka obsiahnutého v rude s vysoko redukčnými plynmi uvoľňovanými z uhlia a/alebo so zbytkovým uhlíkom za redukovania rudy na kovové železo. Za účelom zvýšenia prestupu tepla do zmesi je systém vybavený prívodnými rúrkami, napríklad takými, ako prívodná rúrka 22, ktorej prívodné rúrky sú uspôsobené na vstrekovanie oxidačného činidla vo forme vzduchu, kyslíka alebo ich kombinácie do zmesi spracovávaných materiálov nachádzajúcich sa v komore 28 za súčasného premiestňovania tejto zmesi v komore 28 smerom dopredu. Okrem toho sú tieto prívodné rúrky, ktoré sa prostredníctvom chladiaceho média udržujú studené, z dôvodu zaistenia optimálneho prestupu tepla uspôsobené tak, že sa môžu posúvať smerom dopredu a sťahovať späť. Rovnako tak je možné použiť rôzne postupy vstrekovania oxidačného činidla, takže to vstrekovanie môže vykazovať napríklad formu penetrácie oxidačného činidla priamo do zmesi, viď obr. 1 a 3, so vstrekovaním oxidačného činidla prostredníctvom prídavných trysiek na vstrekovanie oxidačného činidla (viď vzťahová značka 92), ktorá zaisťuje následné spalovanie ďalej povyšujúci prestup tepla do zmesi. V prípade, že sa prestupom cez stenu komory 28 do systému nedodáva žiadne teplo vedením, môže prívodná rúrka 22 vykazovať formu kyslíkovo-palivového (uhlie, plyn alebo olej) horáka, ktorého funkciou je iniciovať spalovanie s tým, že akonáhle sa po zapálení vyvíjania plynov spaľovaním uhlia a uhlíka ustáli, prívod paliva z tejto prívodnej rúrky sa preruší a tepelnú energiu potrebnú na udržovanie priebehu reakcií, ktorých dôsledkom je vytváranie železného/uhlíkového produktu, následnej vyprázdňovaného do taviča/homogenizátora 11, dodáva do systému uhlie a plyny z neho vyvíjané. V alternatívnom uskutočnení môže byť privádzanie paliva prostredníctvom prívodnej rúrky 22 realizované napríklad zmiešaním uhlia vo forme jemne rozomletého prášku na spracovávanú rudu, alebo za použitia kombinácie zhora popísaných a ďalších, zo stávajúceho stavu techniky známych postupov.

Železný/uhlikový produkt vytvorený takýmto postupom je v porovnaní s objemovou hmotnosťou železa a zvlášť v porovnaní s roztaveným kovom relatívne

184/B ľahký, okrem toto vykazuje železný/uhlíkový produkt vyprázdňovaný z reaktora 10 rôznu veľkosť aje nerovnorodý. Pri vyprázdňovaní uvedeného produktu do taviča obsahujúceho už roztavené železo a trosku, má takýto železný/uhlíkový produkt sklon plávať na hladine trosky, čo, v dôsledku nemožnosti rýchleho zavedenia železného/uhlíkového produktu do taveniny, spôsobuje zníženie vyťaženosti roztaveného železa a stratu energie. Z uvedeného dôvodu sa ako tavič použije tavič, ktorý súčasne pôsobí ako homogenizátor, v ktorom nie je prítomný žiadny kúpeľ roztaveného kovu a roztavenej trosky, a uvedené zariadenie tak vykazuje formu taviča/homogenizátora 11, ktorý je uspôsobený na odťahovanie roztaveného kovu a roztavenej trosky bezprostredne po ich vytvorení.

Ďalej bude, s odvolaním sa na obr. 1 pripojených výkresov, podrobne popísaný postup tavenia kovového/uhlíkového produktu za prítomnosti kyslíka. Do taviča/homogenizátora 11 sa prostredníctvom v ňom vloženej prívodnej rúrky 34 zavádza oxidačné činidlo, ktoré podporuje tavenie horúceho železného/uhlíkového produktu, privádzaného do taviča/homogenizátora z reaktora 10 prostredníctvom spádového prechodu 32. Oxidačné činidlo reaguje s plynmi a s uhlíkom z predchádzajúceho kroku spracovávania za prítomnosti uhlíka za intenzívneho vytvárania tepelnej energie, ktorá spôsobuje tavenie železa obsiahnutého v železnom/uhlíkovom produkte, hlušiny, ktorá bola súčasťou oxida železa, popola z uhlia ako aj troskotvorného/odsírovacieho materiálu použitého ako podporná prísada, výsledkom čoho je vytváranie roztaveného železa a roztavenej trosky, ktorá sa spoločne s rôznymi horúcimi plynmi so zvýšeným tlakom, plynulo odťahuje z taviča/homogenizátora 11. cez vyprázdňovací kanál 31. Uvedené plyny prechádzajúce cez vyprázdňovací kanál 31 zaisťujú vyprázdňovanie roztaveného železa a trosky z taviča/ homogenizátora 11 a ich prevádzanie do rezervoára 13, ktoré sa uskutočňuje cez stúpacie potrubie 12, ktorého výstupný koniec je ponorený do roztaveného kovu nachádzajúceho sa v rezervoári 13; ponorenie výstupného konca stúpacieho potrubia poskytuje dobré utesnenie kvapalného typu, ktoré v systéme zaisťuje udržovanie zodpovedajúceho tlaku.

Protitlak v reaktore 10, v taviči/homogenizátora 11. a v stúpacom potrubí 12 sa udržuje v rovnováhe s tlakom v zostávajúcej časti systému prostredníctvom

184/B regulátora 50 tlaku, zatiaľ čo plyny vyvíjané behom spracovávania za prítomnosti uhlíka v reaktore 10 a plyny vyvíjané behom tavenia za prítomnosti kyslíka v taviči/homogenizátora 11 sa odvádzajú spoločne s roztaveným kovom a roztavenou troskou do rezervoáru 13, v ktorom tieto plyny vystupujú z kúpeľa vybublávaním a následne sa, prostredníctvom zavádzania oxidačného činidla cez trysku 119, spaľujú za účelom poskytovania ďalšej prídavnej tepelnej energie. Odpadový plyn sa za účelom jeho ďalšieho spracovávania odťahuje do odsávača 120 plynú, ktorý aj keď nie je v pripojených výkresoch znázornený, je zo súčasného stavu techniky dostatočne známy. Kovový prach, uhlík a popol, ktoré sú v takýchto odpadových plynoch zachytené, vzhľadom k tomu, že roztavený kovový kúpeľ pôsobí ako mokrá pračka plynov, zostávajú v tomto kúpeli, čo vo svojom dôsledku zvyšuje vyťaženosť roztaveného kovu. Bočný prúd uvedených odpadových plynov prechádzajúcich cez zberné potrubie 37 sa využíva na účely regulácie tlaku prostredníctvom regulátora tlaku 50 a odťahujúci sa, za účelom ich ďalšieho spracovávania cez odťah 47 odpadových plynov do vírového odprašovača 46. Častice materiálu separované vo vírovom odprašovači 46 sa recyklujú a vracajú spoločne s východzím produktom do systému a prídavné teplo, pokiaľ je nevyhnutné, sa dodáva a udržuje stúpacím potrubím 12 prostredníctvom na ňom nachádzajúcich sa indukčných ohrievacích prostriedkov 35. Proces v reaktore 10 a v taviči/ homogenizátora 11 sa z dôvodu zabránenia opätovnej oxidácii železa a zníženia tvorby NO_X a CO₂ na minimum zámerne udržuje redukčný, za súčasného zaistenia účinných podmienok odsírovania za účelom odstraňovania síry pochádzajúcej z uhlia.

Čo sa týka aplikácie predloženého vynálezu v spojení so spracovávaním neželezných kovov, je možné, bez toho aby došlo k odchýleniu sa z nárokovanej podstaty, vykonať príslušné obmeny a modifikácie. Celkovo vzaté, predkladaný vynález poskytuje podstatné zdokonalenie štandardných metalurgických postupov, na ktorých základe je možné spracovávať lacné surové materiály nízkych nákladov, a ktoré zaisťuje účinné využitie energie, je priaznivé k životnému prostrediu a vyžaduje nízke kapitálové investície.

184/B

Claims (56)

1. Spôsob tepelného spracovania oxidu kovu za prítomnosti uhlíkatého materiálu v jednej alebo v niekoľkých komorách, kde každá z uvedených jednej alebo niekoľkých komôr vykazuje sádzací koniec a vyprázdňovací koniec, za vytvárania horúceho kovového/uhlíkového produktu, ktorý sa následne podrobuje taveniu v taviči za vytvárania roztaveného kovu a roztavenej trosky, vyznačujúci sa tým, že zahrňuje:

privádzanie oxidu kovu a uhlíkatého materiálu do sádzacieho konca jednej alebo niekoľkých komôr a nútené premiestňovanie oxidu kovu a uhlíkatého materiálu smerom k vyprázdňovaciemu koncu jednej alebo niekoľkých komôr;

vstrekovanie oxidačného činidla tak, že sa využíva aspoň časť energie obsiahnutej v uhlíkatom materiále za uvoľňovania tepelnej energie a vyvíjania redukčných plynov na redukciu oxidu kovu za vytvárania horúceho kovového/uhlíkového produktu;

vyprázdňovanie horúceho kovového/uhlíkového produktu z jednej alebo niekoľkých komôr do taviča;

ohrev kovového/uhlíkového produktu v taviči za vyvíjania horúceho odpadového plynu so zvýšeným tlakom a vytváranie roztaveného kovu a roztavenej trosky; a oddeľovanie odpadového plynu, roztavenej trosky a roztaveného kovu.

2. Spôsob tepelného spracovávania oxidu kovu za prítomnosti uhlíkatého materiálu v jednej alebo niekoľkých komorách, kde každá z uvedených jednej alebo niekoľkých komôr vykazuje sádzací koniec a vyprázdňovaní koniec, za vytvárania horúceho kovového/uhlíkového produktu, ktorý sa následne podrobuje taveniu v taviči za vytvárania roztaveného kovu a roztavenej trosky, vyznačujúci sa tým, že zahrňuje:

32 184/B privádzanie oxidu kovu a uhlíkatého materiálu do sádzacieho konca jednej alebo niekoľkých komôr tak, že sa vytvára jadro s prstencom obklopujúcim uvedené jadro na zaistenie účinného reagovania oxidu kovu s uhlíkatým materiálom, a nútené premiestňovanie oxidu kovu a uhlíkatého materiálu smerom k vyprázdňovaciemu koncu jednej alebo niekoľkých komôr;

vstrekovanie oxidačného činidla tak, že sa využíva aspoň časť energie obsiahnutej v uhlíkatom materiále za uvoľňovania tepelnej energie a vyvíjania redukčných plynov na redukciu oxidu kovu za vytvárania horúceho kovového/uhlíkového produktu;

vyprázdňovanie horúceho kovového/uhlíkového produktu z jednej alebo niekoľkých komôr do taviča;

ohrev kovového/uhlíkového produktu v taviči za vyvíjania horúceho odpadového plynu so zvýšeným tlakom a vytváraním roztaveného kovu a roztavenej trosky; a oddeľovanie odpadového plynu, roztavenej trosky a roztaveného kovu.

3. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že krok vstrekovania oxidačného činidla zahrňuje vstrekovanie oxidačného činidla do vyprázdňovacieho konca jednej alebo niekoľkých komôr.

4. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že skupina niekoľkých komôr je usporiadaná do spoločnej prevádzkovej zostavy, kde každá komora tvorí samostatný modul, jednoduchý z hľadiska menenia rozmerovej veľkosti a jednoduchý na údržbu.

32 184/B

5. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že ohrev kovového/ uhlíkového produktu v taviči zahrňuje krok spotrebovávania aspoň časti podielu uhlíka v uvedenom taviči.

6. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že ďalej zahrňuje regulovanie tlakov na udržovanie krokov spôsobu v rovnováhe.

7. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že ďalej zahrňuje opatrenia indukčného ohrevu ako prídavného ohrevu pre tavič.

8. Spôsob podľa nároku 7, vyznačujúci sa tým, že pridávanie oxidačného činidla ako doplnok k uvedenému indukčnému ohrevu.

9. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že oxidačným činidlom je v podstate čistý kyslík.

10. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že oxidačné činidlo obsahuje vzduch.

11. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že oxidačným činidlom je vzduch obohatený kyslíkom.

12. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že ďalej zahrňuje opatrenie sálavej ohrievacej zóny, usporiadané v smere priechodu na výstupnej strane vyprázdňovacieho konca uvedenej jednej alebo niekoľkých komôr, na vyžarovanie a odrážanie tepelnej energie smerom k materiálu podrobovanému spracovávaniu za

32 184/B účelom zaistenia účinného prestupu tepla sálaním na urýchlenie premeny oxidu kovu na kovový/uhlíkový produkt.

13. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že ďalej zahrňuje ohrev komory priechodom horúcich plynov cez vzdušné priechodné kanály nachádzajúce sa v stene tejto komory ako prídavné teplo na ohrev materiálov nachádzajúcich sa v komore vedením.

14. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že za účelom ďalšieho urýchlenia redukcie spracovávaného oxidu kovu sa do sálavej zóny, prostredníctvom plynov zo spaľovania, privádza ďalšia prídavná energia.

15. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že materiály v komore postupujú a z tejto komory sa vyprázdňujú takým spôsobom, že sa na vyprázdňovacom konci komory opakovane poskytuje nová dávka materiálov určených na spracovávanie.

16. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že ďalej zahrňuje zavádzanie roztaveného kovu a roztavenej trosky do rezervoáru.

17. Spôsob podľa nároku 16, vyznačujúci sa tým, že ďalej zahrňuje zavádzanie roztaveného kovu a roztavené trosky do rezervoáru v režime zanorenia na zaistenie utesnenia kvapalného typu.

18. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že týmto spôsobom je systém uzatvorený voči životnému prostrediu za účelom zabránenia emisii škodlivín.

32 184/B

19. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že komora zahrňuje kónický úsek, ktorý sa smerom k sádzaciemu koncu komory rozbieha.

20. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že oxid kovu zahrňuje oxid železa.

21. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že uhlíkatý materiál zahrňuje uhlie.

22. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že ďalej zahrňuje zavádzanie roztaveného kovu a roztavenej trosky do rezervoáru spoločne s prúdom plynov, ktoré sa následne spaľujú za uvoľňovania tepelnej energie.

23. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že ďalej zahrňuje homogenizáciu roztaveného kovu v taviči.

24. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že ďalej zahrňuje homogenizáciu roztaveného kovu na železo.

25. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že ďalej zahrňuje homogenizáciu roztaveného kovu na oceľ.

26. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že zahrňuje vstrekovanie oxidačného činidla prostredníctvom prívodnej rúrky.

27. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že zahrňuje vstrekovanie oxidačného činidla prostredníctvom množstva prívodných rúrok.

32 184/B

28. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že ďalej zahrňuje pridávanie troskotvorného materiálu k oxidu kovu a uhlíkatému materiálu.

29. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že ďalej zahrňuje pridávanie odsírovacieho materiálu k oxidu kovu a uhlíkatému materiálu.

30. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že ďalej zahrňuje začleňovanie aspoň časti uhlíkatého materiálu do oxidu kovu za vytvorenia zmesi.

31. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že ďalej zahrňuje privádzanie uhlíkatého materiálu do komory takým spôsobom, že sa tvorí palivové jadro.

32. Spôsob podľa nároku 31, vyznačujúci sa tým, že ďalej zahrňuje privádzanie oxidačného činidla k palivovému jadru v smere od vyprázdňovaného konca komory.

33. Spôsob podľa nároku 32, vyznačujúci sa tým, že oxidačné činidlo prestupuje do palivového jadra.

34. Spôsob tepelného spracovávania oxidu kovu za prítomnosti uhlíkatého materiálu v jednej alebo niekoľkých komorách, kde každá z uvedených jednej alebo viacerých komôr vykazuje sádzací koniec a vyprázdňovací koniec, za vytvárania horúceho kovového/uhlíkového produktu, ktorý sa následne podrobuje taveniu v taviči za vytvárania roztaveného kovu a roztavenej trosky, vyznačujúci sa tým, že zahrňuje

32 184/B privádzanie oxidu kovu a uhlíkatého materiálu do sádzacieho konca jednej alebo niekoľkých komôr a nútené premiestňovanie oxidu kovu a uhlíkatého materiálu smerom k vyprázdňovaciemu koncu jednej alebo niekoľkých komôr;

vstrekovanie oxidačného činidla tak, že sa využíva aspoň časť energie obsiahnutej v uhlíkatom materiáli za uvoľňovania tepelnej energie a vyvíjania redukčných plynov na redukciu oxidu kovu za vytvárania horúceho kovového/uhlíkového produktu;

vyprázdňovanie horúceho kovového/uhlíkového produktu z jednej alebo z niekoľkých komôr kontajneru;

vyprázdňovanie kovového/uhlíkového produktu z kontajneru do taviča;

ohrev kovového/uhlíkového produktu vtaviči za vyvíjania horúceho odvodového plynu so zvýšeným tlakom a vytváraní roztaveného kovu a roztavenej trosky, a oddeľovanie odpadového plynu, roztavenej trosky a roztaveného kovu.

35. Spôsob podľa nároku 34, vyznačujúci sa tým, že kontajner slúži na udržovanie tepla a zabraňuje opätovnej oxidácii kovového/uhlíkového produktu.

36. Spôsob podľa nároku 35, vyznačujúci sa tým, že ďalej zahrňuje ochladzovanie kovového/uhlíkového produktu v kontajneri ešte pred jeho vystavením pôsobeniu atmosférického prostredia.

37. Spôsob podľa nároku 34, vyznačujúci sa tým, že sa kovový/uhlíkový produkt ešte pred vyprázdňovaním do kontajneru briketuje.

38. Spôsob podľa nároku 37, vyznačujúci sa tým, že briketovaný kovový/uhlíkový produkt sa ochladzuje ešte pred jeho vystavením pôsobeniu atmosférického prostredia.

32 184/B

39. Zariadenie na tepelné spracovávanie oxidu kovu a uhlíkatého materiálu v jednej alebo niekoľkých komorách, vyznačujúce sa tým, že obsahuje reaktor zahrňujúci ohrievaciu komoru vykazujúcu sádzací koniec a vyprázdňovaní koniec;

podávacie prostriedky na privádzanie oxidu kovu a uhlíkatého materiálu do sádzacieho konca komory a nútené premiestňovanie oxidu kovu a uhlíkatého materiálu smerom k vyprázdňovaciemu koncu uvedenej komory;

vstrekovanie prostriedky uspôsobené na vstrekovanie oxidačného činidla, ktorého účelom je zvyšovanie teploty uhlíkatého materiálu a zaistenie jeho reagovania s oxidom kovu za vytvárania kovového/uhlíkového produktu;

tavič usporiadaný vo vzájomnom spojení s vyprázdňovacím koncom komory uspôsobený na prijímanie kovového/uhlíkového produktu z uvedenej komory, pričom tento tavič je ďalej uspôsobený na ohrev kovového/uhlíkového produktu za vyvíjania horúceho odpadového plynu so zvýšeným tlakom, a vytváranie roztaveného kovu a roztavenej trosky; a prostriedky na oddeľovanie odpadového plynu, roztavenej trosky a roztaveného kovu.

40. Zariadenie podľa nároku 39, vyznačujúce sa tým, že ďalej zahrňuje rezervoár na prijímanie roztaveného kovu a roztavenej trosky z taviča.

41. Zariadenie podľa nároku 40, vyznačujúce sa tým, že ďalej zahrňuje rezervoár na prijímanie roztaveného kovu a roztavenej trosky z taviča v režime zanorenia.

42. Zariadenie podľa nároku 40, vyznačujúce sa tým, že rezervoár je uspôsobený na odpichovanie roztaveného kovu oddelene od roztavenej trosky.

32 184/B

43. Zariadenie podľa nároku 39, vyznačujúce sa tým, že komora zahrňuje sálavú zónu uspôsobenú na vyžarovanie tepelnej energie smerom k vyprázdňovaciemu koncu uvedenej komory.

44. Zariadenie podľa nároku 39, vyznačujúce sa tým, že ďalej zahrňuje prostriedky na vyrovnávanie tlaku uspôsobené na udržovanie rovnováhy tlakov v systéme.

45. Zariadenie podľa nároku 39, vyznačujúce sa tým, že prostriedky na vstrekovanie oxidačného činidla sú uspôsobené na voliteľné posúvanie smerom dopredu a sťahovanie.

46. Zariadenie podľa nároku 39, vyznačujúce sa tým, že ďalej zahrňuje prostriedky pre vstrekovanie oxidačného činidla, ktoré sú funkčne spojené s tavičom.

47. Zariadenie podľa nároku 39, vyznačujúce sa tým, že ďalej zahrňuje indukčné ohrievacie prostriedky, ktoré sú funkčne pojené s tavičom.

48. Zariadenie podľa nároku 39, vyznačujúce sa tým, že ďalej zahrňuje prostriedky na dodávanie prídavného tepla do taviča.

49. Zariadenie podľa nároku 48, vyznačujúce sa tým, že uvedené prostriedky na dodávanie prídavného tepla do taviča zahrňujú indukčné ohrievacie prostriedky.

50. Zariadenie podľa nároku 48, vyznačujúce sa tým, že uvedené prostriedky na dodávanie prídavného tepla do taviča zahrňujú prostriedky na vstrekovanie oxidačného činidla.

32 184/B

51. Zariadenie podľa nároku 39, vyznačujúce sa tým, že ďalej zahrňuje kombinované vstrekovanie prostriedky uspôsobené na vstrekovanie ako oxidačného činidla tak i paliva.

52. Zariadenie podľa nároku 51, vyznačujúce sa tým, že palivom je plyn.

53. Zariadenie podľa nároku 51, vyznačujúce sa tým, že palivom je práškovéuhlie.

54. Zariadenie na tepelné spracovávanie oxidu kovu a uhlíkatého materiálu v jednej alebo niekoľkých komorách, vyznačujúce sa tým, že zahrňuje reaktor zahrňujúci ohrievaciu komoru vykazujúcu sádzací koniec a vyprázdňovaní koniec, podávacie prostriedky na privádzanie oxidu kovu a uhlíkatého materiálu do sádzacieho konca komory vo forme palivového jadra obklopeného prstencom oxidu kovu, a nútené premiestňovanie oxidu kovu a uhlíkatého materiálu smerom k vyprázdňovanému koncu uvedenej komory;

vstrekovacie prostriedky uspôsobené na vstrekovanie oxidačného činidla, ktorého účelom je zvyšovanie teploty uhlíkatého materiálu a zaistenie jeho reagovania s oxidom kovu za vytvárania kovového/uhlíkového produktu;

32 1 84/B tavič usporiadaný v spojení s vyprázdňovacím koncom komory a určený na prijímanie kovového/uhlíkového produktu z tejto komory, pričom tento tavič je uspôsobený na ohrev kovového/uhlíkového produktu za vyvíjania horúceho odpadového plynu so zvýšeným tlakom, a vytváranie roztaveného kovu a roztavenej trosky; a prostriedky na oddeľovanie odpadového plynu, roztavenej trosky a roztaveného kovu.

55. Zariadenie podľa nároku 54, vyznačujúce sa tým, že ďalej zahrňuje prostriedky na tvorbu jadra z uhlíkatého materiálu s oxidom kovu toto jadro obklopujúcim.

56. Zariadenie podľa nároku 54, vyznačujúce sa tým, že ďalej zahrňuje prostriedky na vstrekovanie oxidačného činidla uspôsobeného na zavádzanie tohto oxidačného činidla do uvedeného jadra.