KRALJEVINA SRBA, HRVATA 1 SLOVENACA
UPRAVA ZA ZAŠTITU
KLASA 1
INDUSTRIJSKE SVOJINE
IZDAN l. OKTOBRA 1923.
PATENTNI SPIS BR. 1291.
Trent Process Corporation, VVashington.
Postupak za redukciju ruda.
Prijava od 30. avgusta 1921.	Važi od 1. januara 1923
Pravo prvenstva od 4. oktobra 1920. (U. S. A.)
Ovaj se izum odnosi na jedan postupak za redukciju željeznih i drugih metalnih ruda na metal.
Svrha je izuma, da se stvori jedan postupak za redukciju željeznih ruda na metal pri uporabi jednoga goriva na pr. ugljena, i da se zadobiju krajni produkti ugljena, koji se upotrebljuje kod redukcije željeza.
Nadalje je svrha izuma, da se stvori jedan postupak za redukciju željeza, i sličnih metala, pri temperaturama koje su dosta visoke da se reducira željezo, ali koje su ispod onih temeratura koje pro-uzrokuju stvaranje sinterovanja, staljenja, klupčenja ili trošćenja. Još je jedna daljnja svrha izuma, da se stvori jedan postupak za redukciju željeza i sličnih metala uz uporabu ugljenu i lignita, iz kojih su istjerane hlapljive sastojine. Isto tako je predmetom izuma, da se odstrane nečisti iz željeznih ruda i ugljena, prije nego nastupi konačno talenje metala.
Daljnji je predmet izuma, da se opet pridobiju pokrajni produkti pod takim uvjetima, koji daju najveći iznos ulja.
Našlo se je, da se, ako je ugljen dosta fino samljeven, postiza/a najveći dobitak ulja, iz ugljena pri temperaturama izmedju 300 i 400 stepena C. Našlo se je, da se vrlo fino u prah smljevena željezna ruda može reducirati u prisutnosti ugljika kod približno iste temperature. Ako se dakle ugljen i željezna ruda, oboie u obliku
finog praha, obrade od prilike pri temperaturi od 300 do 400° G, onda proizlazi nekoliko korisnih rezultata, najveći dobitak ulja iz ugljena, rastavljanje čestica željezne rude i sprečavanje sinterovanja, klupčenja ili trošćenja od nečistoča obzirom na nisku temperaturu. Željezne čestice mogu se na taj način potpuno reducirati i dobiju se kao metalne čestice, izmješane ali ne vezane sa nečistoćama rude ili sa nečistoćama ugljena Željezna ruda može se onda razlučiti i odstraniti od suviška na materijalu magnetičkim ili elektrostatičkim sredstvima, ispiranjem vodom ili uljem. Ako je željezo potrebno u obliku gromada, onda se može taliti sa ugljikom i skupljati u jednoj vrućoj peći. Ako je željezo potrebno u konačnom gro-madastom obliku, onda nije potrebno, da se željezo kod obradjivanja pri niskoj temperaturi potpuno reducira. Dostano je, da se redukcija dovede do jedne tačke, tako da cijelo željezo postane jako magnetičkim. Ako je sirovi ugljen izmiješan sa željeznom rudom za vremena obradbe pri niskoj temperaturi, onda voda — koja nastaje iz vodika, koji se u ugljenu sadržava, štetno utiče na potpunu redukciju željeza.
Obratno ništa ne smeta, ako se željezo djelomično reducira i nastane jako magnetičnim. Obrada ugljena pri niskoj temperaturi, pripravlja kao uvijek gorivo za ko načnu redukciju ugljena time, da istjeriva
Din. 3,—
hlapljive sadržine istoga, a zaostavlja kruti ugljik.
Postupak se osobito može upotrijebiti za obradjivanje letnoga pepela (prašine iz dimnjaka), koji se stvara kod svih visokih peći a namera je postupka, da postigne mješanje prašine sa u prah smijevenim materijalom, koji sadržaje ugljik i njegovo obradjivanje je kao što je prije opisano.
Značajno je za postupak, da se željezna ruda pomoću mlinova mokrim ili suhim putem smjelje u prah i da se ugljen, koji je na isti način usitnjen, pomiješa sa rudom.
Postupak se može izvesti na različite načine, kao jedan primjer preduzme se, pošto je ugljen u prah sm!jeven, ako se je mokrim putem smljeo, odstranjuje se voda onda se obe substancije metnu u jednu napravu za mješanje i podvrgnu vrućem uplivu pri niskoj temperaturi, kao što je već opisano. Poslije ove obrade sa vrućinom, odstrani se reducirano željezo ili delomično reducirano željezo od ugljika i nečistoća u jednom separatoru.
Pougljenjeni ugljeni prah i nečistoće metnu se sa jednom odredjenom količinom vode u jednu napravu za mješjnje i podvrgnu se djelovanju ulja od prilike u razmjeru od jednog uteznog djela ulja na dva djela ugljika, što je posledicom, da se stvara amalgam poglavito iz čistog uglika i ulja, slobodan od drugih sub-stancija.
Iz separatora se željezo opet metne u jednu spravu za mješanje i tamo dobro izmješa sa očišćenim pougljenjenim čestica ugljena a mješavina se unese u jednu cjev za izgaranje, u kojoj je snižen atmo-sferični tlak a dokončava se redukcija željeznih čestica pri talnoj temperaturi. Čim željezo ostavi cjev za izgaranje, ulazi u jednu vruću sabirnu peć, u kojoj se nsta-Ijeni metal prikuplja. Našlo se je, da se ovim postupkom može proizvadjali ne samo sirovo željezo nego se odgovarajućim regulisanjem zraka i ugljika u cijevi za izgaranje može se dobiti željezo u istinu slobodno od ugljika kao čelik.
U priloženim crtežima pokazan je dia-gramatično jedan jednostavni pregled ovog izuma.
Upućuje se osobito na crteže, na kojima jednake oznake naznačuju odgovarajuće djelove. Slovo A naznačuje jedan sprem-njak za ugljen, koji stoji u vezi sa suhim sabirnim spremnjakom B, i sa mokrim sabirnim spremnikom B’. A prikazuje jedan spremnjak za rudu, koji služi za željeznu rudu ili si., koji je spojen ili sa suhom napravom za drobljenje B ili sa mokrom napravom za drobljenje B2. Materijal iz sprem-
njaka može se unijeti u jednu mokru ili suhu napravu za mljevenje u prah, da se podvrgne isitnjenju (smljevenju): Pri tome smljevenje mokrim putem ima tu prednost, da je jeftinije u izvadjanju, ali je potrebno, da se nakon mokrog isitnjenja odstrani voda, dočim je izvadjanje isitnjenja suhim pu'em od velikoga troška, premda pruža tu prednost, da isključuje odstranjivanje vode. Ako je ugljen mokro samljeven, onda se unese u napravu za odstranjenje vode C, prije nego što dospije u spremya D’, ako li je ugljen suho usitnjen, onda se neposredno iz mlina unese u spremnjak B Za odstranjivane vode iz materijala mogu se upotrebiti raznovrsne naprave, a mogu se sastojati i od samih nepropusnih sprem-njaka, t iko da se materijal može staložili, dočim se voda odstrani a uz to ponese sobom i nečistoće i rastvorene soli. Posije redukcije ugljena, koja se pri dostatnoj finoći pogodnija od fizikalnoga razlučivanja čestica nečistoće od onoga dijela ug'jena, koji sadržaje ugljik, i nakon jedne slične redukcije željezne rude za odlučenje nečistoće, unese se jedna količina ugljena u mješaonik D i puni se željeznom rudom sa njezinim staloženim nečistoćama. Razumije se samo po sebi da se željezo, ako je mokro usitnjeno najpre unese u jednu napravu za odstranjenje vode C, a onda u mješaonik D. Ukupna koljčina ugljena, koja je potrebna da se željezo reducira, može se sa rudom unijeli u ovaj mješaonik ili se može unijeti u mješaonik samo jedna mala količina ugljena, koja je dostatna, da se željezo djelomično reducira. Predpostavivši, da je cjela količina za punjeme unijeta u mješ onik, onda se ista u mješaomku dobro izmiješa i u svihu obrade pri niskoj temperaturi dovede u jednu komoru E, koja je priključena na mješaonik. Ova je komora providjena sa jedno n centralnom retorto n, koja se ugrije indirektnim grijanjem, koje nastaje izgaranjem jednoga goriva, kao što su gorivi plinovi ili slično, koji mogu bili iz ugljena odstranjene hlapljive tvari ili ne.
Pronalazak materijala kroz retortu prouzrokuje destilaciju ugljena, pri čemu se udijed toga hlapljivi plinovi i pokr..jni produkti odstranjuju, dočim se željezo ili slična ruda reducira. Razumije se, da se cijela unešena količina rude može reducirati ali se temperatura retorte podrži dostatno niskom. recimo 300 — 400°C, da se postigne najveći dobitak uglja iz ugljena, a ujedno da se spriječi potpuna redukcija trošćenje ili sinterovanje marerijala. Obrada vrućinom je dos'alna, da se redukcija dovede samo do te tačke, dok se dobije magnelićko
žaljezo, i kad je omogućeno razlučivanje, koje se ima kasnije izvršiti.
Destilovani plinovi struje iz retorte E kroz cijev E' u jednu komoru za izgaranje N, koja će se poslije opisati, dočim teži produkti ugljena dospiju u jedan kondenzator F, gde se podvrgnu kondanzaciji, a natrag dobivena ulja dospiju kroz pojni vod F u jedan amalgamalor J, kojega će se svrha poslije razjasniti.
Pougljenjene čestice i djelomično reducirana iuda dospiju iz retorte E u sepa-rator C, koji može biti izradjen na kojigod prikladan način ali je pogodniji jedan magnetični separator, ako je ruda, koja se obradjuje željezna ruda. U ovome se sepa-ratoru djelomično reducirano željezo, koje je obradom vrućine usposobljeno za sepa-raciju, odluči od ugljenog praha, koji se nalazi sa bilo kojim drugim nečistoćama, i uvede kroz cijev G, u jedan prikladan mješaonik 1, koji je u spoju sa amalga-matorem 1.
Ovoj mješavini sa pridodatkom ulja, koje dolazi iz kondenzatora F ili iz kakovog izvanjeg mjesta, pridodaje se voda i cijela se masa izmiješa, da se stvori jedan spoj, a pri tome se izluče nečistoće i stvari, koje sadržaju ugljik, na taj način, kao šio je u gore napomenutoj neriješnoj prijavi razjašnjemo. Željezo dospijeva iz magnetičnog separatora G u jedan mije-šaonik H; ovaj mješaonik je u spoju sa jednom retortom K niske temperature, koja sadržaje spoj ugljena i ulja iz amalgama-tora 1. Ove ujedinjene supstancije destiliraju se vrućinom u retorti, dočim se pougljenjene čestice uvedu kroz jednu do-vodnu cijev K u mješaonik H. Iz ovoga mješaonika unese se pravi ugljeni prah i djelomično reducirana željezna ruda u jednu cijev za izgaranje N, u koju se nalazi jedan reducirajući plamen a njegova svrha je izgaranje čistoga ugljena sa prikladnom obradbom zraka, a služi u tu svrhu, da se u retortu unešena ruda potpuno reducira. Očišćene ugljikove čestice imaju bezdvojbenu prednost napram sirovom ugljenu pri redukciji željeza s obzirom na bitnost da voda, koja nastaje uslijed vodika koji se sadržaje u ugljenu, ako se sirovi ugljen miješa sa željeznom rudom za vremena obradbe pri niskoj temperaturi djeluje smetajući na potpunu redukciju željeza, a isto tako je nadjeno, da ugljikov vodik ozbiljno sprečava i smeta potpuno reduciranje željezne rude u staljeni metal; ovi prigovori ne dolaze u obzir, ako se upotrebi čisti ugljik. Ugljiko-kisični plinovi, koji su nastali u niskoj temperaturi retore K, mogu se uvesti u
cijev za izgaranje N, ili u vruću sabirnu peć 0, koja prima raslaljeno željezo i bilo koje ugljiko-kisične plinove. Reducirano željezo ispušta se iz peći 0 kroz jednu odvodnu cijev za iednu možda potrebnu kasniju i slijedeću obradbu. Uvidjavno je, da se željezo, ako se traži u obliku sirovog željeza može talili sa ugljenom i sabirali u peći. Mješavina očišćenoga željeza i ugljena, koja je unešena u cijev za izgaranje N nalazi se u tačno odredjenom razmjeru po najbolje jedan dio ugljena, i pridrži se odmjereno umanjeni atmosfe rički tlak u cijevi, da se željezo reducira. Ugljik, koji je na razne načine dobiven, može se upotrebili za redukciju željeza i predjašni proces za čišćenje željeza i ugljena prije redukcije razjažnjen je samo zato, da se pokaže jedan prikladan način za izvedbu izuma. Najznatnija osobina njegova sastoji se u redukciji raznih ruda, pomoću ugljika, koji je oslobodjen od škodljivih nečistoća. Nadjeno je, da je proizvadjanje jednoga izvršnega produkta omogućeno u kraćem vremenu, nego li, ako se za rekukciju željeza upotrebi sirovi ugljen i isto takovi koks.
Uvidjeno je da se gorivi plinovi, koji kod ovoga procesa nastaju u retortama E i K sa niskom temperaturom ili u komori N sa redukcijonim izgaranjem i u vrućoj peći 0. mogu upotrebiti u raznim komorama za posupke u druge svrhe nego li za proizvadanje potrenite vrućine, tako na pr. za otpremu kao općinski ili indu-strijalni plin, ako se ovo nadje za probitačnije. Pougljeneni prah ili druga goriva mogu se uspiješno upotrebiti u retortama E i K sa n'skom temperaturom, dočim se očišćeni uglik može upotrebiti u cijevi za izgaranje N. Treba priznati, da su gorivi plinovi, koji su nastali u retortama E i K sa niskom temperaturom, kao i oni u prostoru sabirne peči 0 vrlo izdašni i da su od veće vriiednosli, nego li oni obični plinovi, koji su stvoreni u visokim pećima. To potiče odatle, pošto se plinovi stvaraju u niskim retortnin komorama E i K, dok cu odijeleni od izgarnih plinova, koji proizlaze iz indirektne obradbe vrućinom i oni iz toga razloga nisu razrijedjeni, dočim oni u vrućoj sabirnog peći 0 stvoremi plinovi, nastaju iz jedne tačno odredjene množine zraka i ugljičnog praha.
Mjesto, da se cijelokupna mn žina u prah smljevenog ugljt na sa u prah smlje-venom željeznom rudom izmješa u mje-šaoniku D, to se može jedna razmjerno malena količina ugljena unijeti u mješaonik, tako da dostaje samo za jednu djelomičnu redukciju željeza u retorti E
&a niskorrt temperaturom, dočim se pridržani u prah »mljeveni ugljeni prah uvodi neposredno kroz cijev 1' u mješaonik I u tu svrhu, da se podvrgne obradbi u amal-gamatoru, a zatim se izloži jednoj obradbi vrućinom u nisko temperiranoj retorti K. Zatim se teška ulja, laka ulja amonijak i nalike tvari skupe u kondensatoru M, a neki se izvjesni od ovih probukata uvedu u vruću sabirnu peć 0, da se nastavi redukcija metala, dočim se svi drugi produkti mogu sabrati za takove druge svrhe, koje se nadju probitačnijima. Ako se proces na ovaj način nastavlja, onda se neznatna množina ugljena, koji je unesen u retortu E razluči magnetičkim separatoroma G od djelomično reduciranog željeza, a onda se ovaj ugljen sa njegovom prašinom, koja sadržaje ugljik spravi u mješaonik 1, a plinovi se odatle odstrane i na onaj prije opisani način sabiru.
Patentni zahtevi:
1). Postupak za redukciju željeznih i drugih metalnih ruda, naznačen time, da
se usitnjena ruda i u bitnosti od ugljikovodika oslobodjeni ugljen skupa pomje-šaju i da ugljen u prisutnosti rude izgori da se time ruda reducira u metal.
2)	. Postupak prema zahtevu 1). naznačen time, da se jedna mješavina rude i ugljena, oboje u obliku praha, zagrije, da se time ugljen oslobodi od njegove sadržine ug-liko-vodika i da čiste ugljene čestice, koje se pri tom dobiju, izgore u prisutnosti rude.
3)	. Postupak prema traždi 1 ili 2). naznačen time, da se zagrijanjem mješavine od ugljena i rude odstrane hlapljive sastavine ugljena, ruda djelomično reducira u zatim čiste ugljene čestice odluče od onih tvari koje ne sadržaju ugljika.
4)	. Postupak prema zahtevu 3). naznačen time, da se obradjivanje vrućinom tako daleko tjera, dok je ruda magnetizirana, ali da se ne postigne Iroščenje ili sinte-rovanje rude, a po tome se magnetizirana ruda privede jednom magnetičnom razlu-čivaču pomoću kojeg se ruda odjeli od njezinih nečistoća.
Ac/pđtent broj 729?
\
'n^

>