DE1046327B - Vorrichtung zum Erschmelzen von Metallen aus feinkoernigen Erzen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Erschmelzen von Metallen aus feinkörnigen Erzen Die Hauptpatentanmeldung betrifft eine Vorrichtung zum Erschmelzen von Metallen, insbesondere Eisen, aus feinkörnig in einen Reaktionsraum eingebrachten und durch diesen fallenden Erzen mittels reduzierender Gase. Als reduzierende Gase sollen vornehmlich Spaltgase dienen, die in einem neben dem Reaktionsraum angeordneten und mit diesem durch einen Spaltgaskanal verbundenen Spaltraum erzeugt werden. Die Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung der zur Durchführung des Verfahrens dienenden Vorrichtung.
• Die Erfindung besteht darin, daß der Spaltraum, in welchem die reduzierenden Gase erzeugt werden, im Mauerwerk des Reaktionsraumes, diesen ringförmig umschließend, angeordnet ist.
• Bei dieser Anordnung des Spaltraumes werden gegenüber einer Vorrichtung mit neben dem Reaktionsraum angeordnetem Spaltraum die Wärmeverluste an durch das Wandmauerwerk dringender Wärme beträchtlich verringert. Gleichzeitig wird der Reaktionsraum durch die durch das Trennmauerwerk zwischen Spaltraum und Reaktionsraum dringende Wärme zusätzlich beheizt.
• Wird der Spaltraum in Höhe der oberen Hälfte der Reduktionszone im Mantelmauerwerk angeordnet, wird durch die durch das Trennmauerwerk zwischen Spaltraum und Reduktionszone dringende und in die Reduktionszone strahlende Wärme der durch die Reduktionszone schwebende Erzstaub während der nur wenige Sekunden langen Fallzeit leicht auf die erforderliche Reduktionstemperatur erhitzt. Eine Wirkung, die durch ein Trennmauerwerk aus Stoffen mit hoher Wärmeleitfähigkeit, z. B. Siliziumkarbid, noch verstärkt werden kann.
• Um möglichst weitgehend zu vermeiden, daß die von der Wand der Reduktionszone und vom Schmelzbad abgestrahlte Wärme in den oberhalb der Reduktionszone liegenden, in seinem Querschnitt gegenüber der Reduktionszone erweiterten Teil des Reaktionsraumes gelangt, ist es zweckmäßig, den Querschnitt der Reduktionszone, vor allem vom unteren Ende des Spaltraumes bis zu dessen Oberende, stetig zu verj üng en.
• Die Einführung der in dem Spaltraum erzeugten reduzierenden Gase in die Schmelz- und Reduktionszone erfolgt analog dem Hauptpatent. Es ist jedoch auch möglich, die im Spaltraum erzeugten reduzierenden Gase nur in die Reduktionszone einzuführen und für die Beheizung der Schmelzzone durch Teilverbrennung von gasförmigen oder flüssigen Iiohlenwasserstoffen mit Sauerstoff und Wasserdampf oder mit Luft oder rnit anderen sauerstoffhaltigen Gasen erzeugte reduzierende Gase zu verwenden.
• Die Schmelzzone besitzt zweckmäßig einen gegenüber der Reduktionszone erweiterten Querschnitt, um zu vermeiden, daß geschmolzenes Gut auf das Wandmauerwerk des Reaktionsraumes fällt.
• In den Fig. 1 bis 4 ist eine mögliche Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
• Fig. 1 ist ein senkrechter Schnitt durch die Vorrichtung, Fig.2 ein Schnitt durch den oberen Teil der Reduktionszone und durch den Spaltraum nach der Linie A-B in Fig. 1, Fig. 3 ein Schnitt durch den unteren Teil der Reduktionszone nach der Linie C-D in Fig. 1 und Fig. 4 ein Schnitt durch die Schmelzzone nach der Linie E-F in Fig. 1.
• In den Figuren ist 1 der schachtartige, zweckmäßig kreisförmige Reaktionsraum mit der Reduktionszone 2, der Schmelzzone 3, deren Querschnitt gegenüber der Reduktionszone 2 erweitert ist, der Schmelzwanne 4 und der oberhalb der Reduktionszone angeordneten, gegenüber der Reduktionszone im Querschnitt erweiterten Zone 5. 6 ist das Mauerwerk dieses Reaktionsraumes 1. In dem Mauerwerk 6 ist in Höhe der oberen Hälfte der Reduktionszone 2 der Spaltrauzn 7 angeordnet, der durch das Mauerwerk 8 zweckmäßig aus einem Stoff mit hoher Wärmeleitfähigkeit von der Reduktionszone 2 getrennt ist. 15 sind eine oder mehrere zweckmäßig tangential zum Mauerwerk 6 angeordnete Einführungen für die im Spaltraum 7 umzusetzenden Stoffe, 16 sind die Zuführungsrohre für die Kohlenwasserstoffe, die zweckmäßig in den Zuführungsrohren 17 für Sauerstoff, Wasserdampf, Luft oder andere sauerstoffhaltige Gase angeordnet sind. Von dem Spaltraum 9 werden die erzeugten Spaltgase durch einen oder mehrere im Mauerwerk 6 senkrecht niedergehende Kanäle 9 zu den zweckmäßig tangential im Mauerwerk 6 angeordneten Einführungen 10 geleitet und durch diese in die Reduktionszone 2 an deren unterem Ende eingeführt. Ein Teil der Einführungen ist zweckmäßig als Treibdüsen gestaltet, in denen die durch die Rohre 11 unter Druck zugeführte, zum Aufrechterhalten einer Temperatur unterhalb der oberen Beständigkeitsgrenze von C02 und H20 erforderliche Menge Ofenabgase das Spaltgas ejektorartig ansaugt und dann das Spaltgas-Abgas-Gemisch in die Reduktionszone 2 drückt. Der sich in der Reduktionszone 2 dann bildende Wirbel saugt das Spaltgas aus den nicht düsenförmig gestalteten Einführungen 10, durch die kein Abgas in die Reduktionszone 2 eingeführt wird, an. Es ist jedoch auch möglich, alle Einführungen 10 als Treibdüsen zu gestalten und durch alle Einführungen 10 Abgas in die Reduktionszone 2 einzuführen. Die Beheizung der Schmelzzone 3 geschieht in dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch ein reduzierendes Gas, welches mit einer zum Schmelzen der in der Reduktionszone 2 reduzierten Erze ausreichenden Temperatur in einem oder mehreren kurz oberhalb der Schmelzwanne 4 im Mantelmauerwerk 6 zweckmäßig tangential angeordneten Brennern 12 durch Teilverbrennung von über der Leitung 13 zugeführten flüssigen oder gasförmigen Kohlenwasserstoffen mit Sauerstoff, Wasserdampf, Luft oder anderen sauerstoffhaltigen Gasen, welche über die Leitung 14 zugeführt werden, erzeugt wird.
• In der Zeichnung ist weiter noch 18 der Abzug für die Abgase, 19 die Einführungsöffnungen für die feinkörnigen Erze, 20 der Schlackenabstich und 21 der Eisenabstich.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zum Erschmelzen von Metallen, insbesondere Eisen, aus feinkörnig in einen Reaktionsraum eingebrachten und durch diesen fallenden Erzen. nach Patentanmeldung D 23159 V1/40 a, dadurch gekennzeichnet, daß der Spaltraum im Mauerwerk des. Reaktionsraumes angeordnet ist und diesen fiingförmig umschließt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spaltraum in Höhe der oberen Hälfte der Reduktionszone im Mantelmauerwerk des Reaktionsraumes angeordnet ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und: 2, dadurch gekennzeichnet, da.B das. Trennmauerwerk zwischen Spaltraum und Reaktionsraum aus Stoffen mit hoher Wärmeleitfähigkeit besteht.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Reduktionszone mit von unten nach obern, insbesondere vom unteren. Ende des Spaltraumes bis zu dessen oberem Ende, sich stetig verjüngendem Querschnitt.