150721. lajstromszámú szabadalom • Kohászati eljárás
6 150.721 nitrogént szárítókészülékbe vezettük, ahol a barnaszén félkokszot szárította meg. A nitrogén melegítőből 1613 kg meddő kokszhamu keveréket 120 C° hőmérsékleten hűtőbe eresztettünk, ahol a keverék 20 C°-ra hűlt le, majd kiürítettük. A meddőt felhasználhatjuk pl. építőanyag előállítására vagy értékes színes fémek kinyerésére. Ez utóbbi különösen akkor érdekes, ha titán van a meddőben. 1800 m3 generátorgázt állítottunk elő 530 kg barnaszénkokszból, levegőből és gőzből gázgenerátorban. Ezt a generátorgázt elegyítettük 101 m'\ a nátriumklorid elektrolízisből és a sósav elektrolízisből eredő hidrogénnel. Ezt a most már 1901 m3 redukáló gázkeveréket a redukáló kamrába vezettük; itt 1O00 C°-on redukálta az 1425 kg vasoxidot 1000 kg tiszta vas keletkezése közben. A vasoxid redukálásban elhasznált gázokat a redukáló kamrából hűtőciklonon és mosón keresztül a szabadba engedtük ki. A vasat tiszta vasporként lehet áruba bocsátani, vagy kemencében olvaszthatjuk meg és ötvözhetjük. A vasport a redukálás folyamán cementálhatjuk szénmonoxiddal vagy szénhidrogénben dús gázzal, pl. metánnal. így nagyon tiszta szénacélport kapunk; ez rendkívül hasznos a metallurgiai technikában por alakból készülő árucikkek előállításakor. A tiszta vasból más alkalmas elemmel, pl. szénnel, szilíciummal, mangánnal, krómmal és nikkellel ötvözve, minden acélféleséget is előállíthatunk. Kb. 4000 kg 34 atmoszférás gőzt vagy 3 350 000 kcal-t nyertünk vissza az egész üzem különböző helyein hűtéssel és elektromos energiává alakítottuk (880 kWh). Ez az energiamennyiség elegendő az elektrolízisre; 660 kWh-t használtunk fel a sósav elektrolízisben és 200 kWh-t nátriumklorid elektrolízisben. 2. példa: A következő példa, ami óránként 50 • metrikus tonna tiszta vasat termelő üzemre vonatkozik, találmányunk eljárása alapján mutatja be 1 metrikus tonna vas előállítását titán(III)vas{II)ércből. Mivel foszforvasat itt nem nyerünk ki, az 1. ábrán bemutatott foszforsav reaktorra nincs szükség: Az érc összetétele: Ti02 16,70% (10,00% Ti) FeO 20,72% (16,1.0% Fe) FezO-i 12,74% ( 8,92% Fe) ^'í") Si02 23,07% AI2O3 17,80% MnO 3,13% CaO 2,21% MgO 1,04% alkalioxidok 2,19% A koksz összetétele: H9O 0,40% c 81,00% hamu 8,'00% H2O 8,00% O + N 1,60% S 0,90% II 0,50% 100.00°, 7o Redukálószerként használunk. kokszoló kemencekokszot 100,00%, 156 kg kokszot őrlőgépben maximálisan '0,05 mir: szemcsenagyságúra zúzzuk és száróíóciklonban 520 C°-on ellenáramú nitrogénnel szárítjuk. 4000 kg titán{III)vas(II)crcet ugyancsak maximálisan 0,05 mm szemcsenagyságra zúzzuk őrlőgépben és szárítóban szárítjuk olajégő segítségével; ezzel a kezeléssel az érc 800 C°--ra melegszik. A szárífókészülékből kijövő gázokat a portól hőszigetelt ciklonban választjuk el és a szokásos' mosóban mossuk úgy, hogy pormentesen lehessen kiereszteni. A kokszpor a szárítóberendezést 5 20 C° hőmérsékleten hagyja el. ezt a ciklonból jövő kokszércpor keveréket a redukáló ciklonokba vezetjük. A 800 C"-os ércport a hűtőeiklonból visszavezetett porral együtt az oxidáló ciklonokba vezetjük. A részlegesen reagált ércport az oxidáló ciklonokból a redukáló ciklonokba visszük, ahol keveredik a kokszporral. A vasmentes meddő; és a kokszhamut a redukáló ciklonokból szállítómű segítségével ürítjük ki. A redukáló ciklonokba 610 m:i (== 1963 kg) klórt adagolunk 30 C° hőmérsékleten; a meddővel való érintkezés és a felszabadult hő következteben 800 C°-ra melegszik és a meddő 520 C°-ra hűl le. Mivel mindkét klórozó kamrában exoterm a reakció, feles hő szabadul fel, amit hűtés segítségével nyerünk vissza. Mindkét klórozó kamrában a klór ellentétes irányban áramlik az ércporhoz képest. Az oxidáló ciklonokból kijövő gáznemű reakciótermékeket elválasztjuk a portól és ugyanakkor 320 C°-ra hűtjük le a hűtőciklonban; ezek után forró gázszűrőbe kerülnek, ahol megszabadulnak a még visszamaradt finom porrészecskéktől is. A megtisztított gázkeverékből a szilárd vas(III)kloridot 120 C°-on választjuk le a vas(IJI)klorid kondenzátorban. A gázkeverék gyakorlatilag csak széndioxidot és sósavgázt tartalmaz; a vas(III)klorid kondenzálóból 120 C° hőmérsékleten távozik és a hidrogénklorid elnyelőbe jut, ahol hideg sósav {kb. 10%-os) ellenáramban nyeli el a sósavgázt. A sósav-abszorpció folyamán felszabaduló hő és a gázok által kibocsátott érzékelhető hő visszanyerése a sósav elnyelőben hűtéssel történik. A kapott sósavat (kb. 33%-os) a sósav elnyelőből a sósav elektrolizálóba vezetjük; itt 9 m3 klórt és 9 m3 hidrogén nyerünk vissza. Az elektrolízis után kb. 10%-os sósav marad vissza és ezt újra felhasználjuk a hidrogénklorid elnyelőben a sósavgáz elnyelésére. 1500 m3 levegőt választottunk szét 300 m 3 oxigénre és 1200 m3 nitrogénre levegő szétválasztó üzemben. Az oxigén melegítőben olajégő segítségével 860 C°-ra melegítettük a 300 m3 oxigént.
