45608. lajstromszámú szabadalom • Berendezés ércek redukálására szolgáló telepeken
- 2 — lására, (a) a redukálandó ércekkel megtöltött kemence, amelybe (b, b) nyílásokon át megfelelő hőmérsékletre (kb. 800—1000 C°) hevített szénoxidgázt vezetünk kellő menynyiségben. (c) a kemence alsó része, amelyben az ércekből kapott termőknek megolvasztása tetszőleges ismeretes módon pl, thermoelektromos úton foganatosítható. Az érceknek a kemencében végbemenő redukálási folyamata következtében a bevezetett szénoxid egy része szénsavvá alakul át és a két gáznak ily módon képződött elegye az (f) szívó- és nyomószivattyú behatása alatt a (d, e) gázvezetéken keresztül a (h) hevítőbe és ezután az (i) regenerátorban lévő kokszrétegbe jut, hol a szénsav ismét szénoxiddá alakul vissza és innét egy második (j) hevítőn keresztül újból a (b, b) nyílásokhoz kerül, hogy az ismertetett körfolyamatot újból megkezdje. A találmány értelmében a föntemlített célból a gázvezetéknek az (i) regenerátor é3 a második (j) hevítő között fekvő része az (f) szivattyút az (a) kemencével összekötő (d, e) vezetekrésszel a (k) cső révén van összekötve, mely az (1) szelep befolyása alatt áll. Az (m és g) szelepek arra valók, hogy a keringő gázok térfogat növekedése folytán képződik, valahányszor a regenerátorban a szénsav szénoxiddá alakul vissza. A (k) összekötőcső elrendezésének előnyei a viszonyok alábbi figyelembe vételéből tűnnek ki, amelyek azon föltevés esetén lépnek föl, hogy az ilyen összekötőcső hiányzik. Ha a gázáram az (a) kemence elhagyása után a (d, e) csöveken át az (i) regenerátorba jut, hogy itt a kemencében képződött összes szénsav szénoxiddá redukáltassék, úgy a gázokban lévő hőmennyiség, mely a (h) hevítőben még lehetőleg szaporíttatott, az összes kalóriamennyiségét tartozik szolgáltatni, amely az (i) regenerátorban a szénsavnak szénoxiddá való említett átalakításához szükséges. Ha azonban figyelembe vesszük, hogy egyrészt a gázoknak az (i) regenerátor elhagyása után még legalább 600 C° hőmérséklettel kell bírniok, hogy a 2 CO — C02 -(- C reakció végbe ne menjen, míg másrészt gyakorlatban a hevítőkben a hőmérsékletnek nem szabad 1100—1200 C° hőmérsékletet túlhaladnia úgy két hőmérséklet és egy hőmérséklet különbség adódik a gázoknak az (i) regenerátorba való belépése és abból való kilépése között és pedig 1200 C°—600 C° = 600 C°. Más szóval : A gázoknak 0'2E fajmelege esetén azoknak 100 kg.-ja 1200 C°-ról 600 C»-ra való sülyedése esetén 100 kg X 0-25 X 600=15000 kilogramm kalóriát fog leadni. Minthogy tehát 100 kg. gáz nem képes 15000 kilogramm kalóriánál többet leadni, az nem alakíthat át több szénsavat szénoxiddá, mint azt a szénsavmennyiséget, amely 15000 kilogramm kalóriát abszorbeál. Minthogy pedig 1 kg. C02 1000 kalóriát igényel, ennélfogva 100 kg. gáznak, amely a redukáló kemencéből kilép, nem szabad (elméletileg) 15 kg. COa -nál többet tartalmaznia,hogy azIösszesCOaCO-dá legyen átalakítható. Ennélfogva az ércredukálás folyamata nem mehet végbe tiszta CO-gáz alkalmazásával, ha aredukáló kemencéből kilépő gázelegy nem felel meg a CO £JQ3 =0'15 aránynak illetőleg ennél több szénsavat tartalmaz. Föltéve már most, hogy a (k) összekötőcsövet alkalmaztuk, úgy az (a) kemencéből az említett csőnek és a (d, e) vezetéknek csatlakozási pontján más gázáramokkal találkoznak, amelyek COa -at nem tartalmaznak (vagy legalább nem szabadna tartalmazniok) és ekkor kitűnik, hogy ha ezen gázok mennyiségét, amelyet az aknakemencéből származó gázárammal elegyítünk meg-CO felelően szabályozzuk, a qq2 arány az (i) regenerátorba való belépésénél tetszőleges értékre hozható, minek következtében e tekintetben az (a) redukáló kemencéből kilépő gázokra nézve semmiféle határ nincs és így a redukció az (a) kemencében és a regenerálás az (i) regenerátorban a legelőnyösebb viszonyok között mehet végbe. Ez a körülmény nagy fontossággal bír és a redukáló gázok alkalmazhatóságát általá-
