KRALJEVINA JUGOSLAVIJA
UPRAVA ZA ZAŠTITU
Klasa 40 (2)
PATENTNI SPIS BR. 7109
Ing. Arthur Langer, Beč.
Postupak za direktno dobivanje metala, osobito željeza iz njegovih rudača i peć
za izvršenje postupka.
Prijava od 17. aprila 1929.	Važi od 1. decembra 1929.
Pravo prvenstva od 19. aprila 1928. (Austrija).
Direktna proizvodnja željeza postiže se mnogobrojnim poznatim postupcima. Prvu grupu sačinjavaju postupci u visokim i okretljivim pećima. Te peći rade većinom neprekidno a u međusobnom djelovanju stojeće sirovine, osobito konačni produkat za kojim se teži i otpadajuća drozga, giblju se za vrijeme reakcije zajedno i u istom smislu.
Drugu grupu sačinjavaju ognjišni procesi, koji opet ne rade neprekidno, već prekidao, to jest u odsjecima pojedinih separatnih taljenja ili postupaka počev od početnog stanja do konačnog produkta. Ovamo spada također ono djelomično direktno stvaranje željeza, koje se zbiva procesom frišovanja, t. j. iskorišćuje se ograničena sposobnost redukcije sirovog željeza za učinak na rudače. Ali ovi poznati ognjišni i frišovani procesi ne rade trajnom neprekidnom reakcijom te tvari određene da izvrše međusobne učinke stoje samo jedna kraj druge, bez trajnog toka protivnog gibanja. Na toj glavnoj oznaci ne mijenja se ništa, ako se drozga ili rasta-lina pojedinih punjenja dijelomično otpusti.
Oznaka ovih postupaka, koji dolaze u obzir za prispodobu sa predležećim postupkom, jest pomanjkanje protustrujanja ili kontinuiteta, ili oba. Za te poznate postupke ulože se sve sirovine zajedno. Sve reakcije i radne faze dogadjaju se zajednički i u tom smislu. Kod ognjištnih pro-
cesa puni se prije taljenja i izbija nakon izvršenja. Svi se događaji izvršuju u odsjecima (po tovarima). Rudača, metal i drozga luče se u slojevima poradi različitosti specifične težine. Međusobni doticaj tih materija zbiva se duž ploština jednake kakvoće. Tečaj reakcije odigrava se radi toga duž cijele dodirne ploštine na jednaki način te prouzročuje za sve komponentne jednako smisleno otupljenje. Time se zaustavljaju reakcije, jer ne djeluje više učinak početne težine. Pomanjkanje postojanja neprekidnog gibanja umanjuje potrebni tijesni doticaj. Nadalje stvara se među pojedinim u međusobnom djelovanju stojećim procesnim komponentama (dok stoji tečaj reakcije) neki sloj otupljenih (izreagiranih) produkata, koji se uslijed pomanjkanja re-gulisavog gibanja ne odvađaju te stvaraju neki izolirajući sloj. Pa i gibanjem vrijenja nastupljuje neko neželjeno proređenje.
Te mane stojećih rastalina i istosmisleno izvršujućih se procesa, nastoji se dijelomično izravnati viškom sirovina, koji je svakako .gubitak i pomoću povećanog ugri-janja nadtemperaturama. Time se doduše postižu vrtlozi vrijenja i uslijed toga se poboljša dijelomično doticanje, ali se ne može zapriječiti proređenje otupljenim produktima reakcije, pošto ne postoji nika-kovo regulisano odvađanje i otsranjenje istih iz reakcionih zona.
Nadtemperatura opet, kako je to poznato.
Din. 15.
djeluje vrlo neugodno na rad oko punje-naja isto tako prouzrokuje sa prekidnim procesima skopčana promjena temperature veće trošenje stijena peći.
Do sada navedeni nedostatci poznatih jednakoslrujnih procesa ili prekidnih postupaka, treba da se otstrane pomoću pronalaska nekim neprekidnim postupkom, sa istovremenom upotrebom postupka po principu protistrujanja gibanju tvari, koje stoje u međusobnom djelovanju. Reakcione komponente teku tankim slojevima te dolaze uslijed protistrujnog gibanja u neprestano mijenjajući se neposredni doticaj. Pri tome otstranjuju se izolirajuće ili preredljive (otupljene) drozge bez štete u pravcu padanja.
Punjenje sirovina može se izvršiti u tekućem ili u čvrstom stanju. U potonjem slučaju ulije se već početkom u svrhu postignuća propisnog gibanja neka rastalina sastava produkta, koji se želi postići, na kojoj se rastalini odigraju uz primjerenu temperaturu željene početne reakcije.
Jedan primjer izvršenja postupka neka je objašnjen na podlazi nacrta i to prikazuje Fig. 1 podužni prosjek kroz neki uređaj peći za izvršenje postupka, Fig. 2 tome pripadajući horizontalni prosjek i Fig. 3 poprečni prosjek.
Osnovna forma peći u tom primjeru je duguljasta, ona sačinjava jedan zatvoreni ognjištni prostor sa ognjištem h i svodom g. Rudača se puni kod a sa redukcionim srestvima n. pr. ugljenom i onim dodatcima, koji se ne dodaju naknadno. (To se može učiniti od gornje strane ili postrance). Ustavljač za drozgu m ili neki nastavak svoda prisiljuje na oticanje na površini ra-staline u pravcu napram b. U suprotnom pravcu zgiblje se kod b ulivena metalna rastalina, koja ističe kod 1. Za vrijeme protustrujnog gibanja na ognjištu reducira se na metalnoj rastalini plivajuća rudača pomoću primješanog redukcionog sretstva. Stvarajući se metal može se odmah izci-jediti iz tankih slojeva. Rudača prelazi u pravcu njezinog gibanja po malo u drozgu, koja postaje sve to siromašnijom na sadržaju metala. Da bi se povećala njezina reakciona sposobnost, mogu joj se usputno ponovno dodavati reakciona srestva. Konačno se može nakon otpusta drozge voditi ista takođe preko koncentrovanih re-dukcionih srestava, n. pr. preko duvanjem užarenog uglja ili kroz neki redukcioni plin. Potrebna toplina dovađa se od neke primjerene količine žižaka c , c2, c3 na svodu ili na stijenama peći.
Upotrebom od po više žižaka u svrhu dovoda gorivog sredstva pruža se prilika, da se primjeri temperatura i kemički sastav upravo na tom mjestu izvršavajućem se
reakcionom postupku. Tako se može n. pr. blizu a ležećem žižku c, dati veći višak na ugljiku ili ugljikovom oksidu, ako se tovare rudače u obliku sirovog siderta. Tada nastane CO prženjem FeCO;i, bez da bi se morao uzeli kisik iz zraka za izgaranje i uslijed toga raditi umanjenim sprovodom dušika. Reakcije COž-j-C = = 2CO i 2CO -f- 0;! = 2CO., mogu se okrenuti t.j. C02 -j- C 2 CO. Prvo navedena reakcija je visoko ekzotermička te je vrlo važna oko omogućenja redukcije FeO preko plinovite faze. Oksidacionim učinkom rudače kod a frišuje se energično u tankom sloju ispod nje tekuća željezna rastalina te se može tada dovršiti nakon ispusta željeza kod 1 probojem. U tu svrhu može da se n. pr. uredi primjereni ognjišni prostor među m i 1. Pri tome se može u svrhu boljeg lučenja reakcija jedan dio rudače također bez redukcionih sretslava uložiti bliže kod m (dakle u pravcu oticanja željeza), čim se ulože redakciona sretstva na suprotnom mjestu, dakle bliže redukcionoj zoni. Takovim lučenjem reakcija, može da se promjeni takođe konačni produkaf. Visoko frišovanim učinkom može se dobivati lijevani čelik, ali se mogu dobiti i tvrđe vrste pomoću pougljivanja do sirovog željeza, za koje je potrebna temperatura za frišovanje u visokoj peći i velika potrošnja gorivog sredstva, jer poznali proces visoke peći ne omogućuje nikakvo protuslrujanje punjenog materijala.
Od rastaline, provaljene kod 1 može se n. pr. jedan dio bez pougljivanja ponovno kod b ili u ognjište uliti, da bi se povećala brzina proticanja i pospješila reakcija u gibanju na to slijedećih reakcionih komponenata. Mogu se takođe upotrebiti ponovno kod po više ognjišta, jednog kraj drugog, ili jednog iza drugog, ispuštani konačni ili produkti nuzgrednih faza željeza ili drozge nakon promjene ognjišta, da bi se iskoristile s jedne strane još djelujuće kemičke tvari, s druge strane, da se iskoristiti toplina i time upliva na stanovitim mjestima na promjenu toka reakcije.
Da bi se doveo od b doticajući metal u uži doticaj sa proti b oticajućom drozgom u svrhu zamjene, može se upotrebiti neko ognjište, koje se sužava u pravcu provale.
Pošto je reakcija u bitnosti osnovana na tijesni doticaj, može se postići ubrzano gibanje i proticanje takođe promjenom položaja ognjišta, n. pr. nagibom uzdužne osovine ognjišta. Probitačno će se dati u svrhu izbjegnuća prekomjernom nasrtaju u skici sa w označenom kružnom kolosjeku
takav oblik, da se vodi privremena težišt-nica kroz dodirnicu temeljne ploče.
Patentni zahtevi:
1.	Postupak za direktno dobijanje metala, osobito željeza, iz njegovih rudača, naznačen time, što se rudače neprekidno reduciraju uplivom redukcionih sredstava na tekuću rastalinu, i da za vrijeme reakcije teku komponenle rastaline u protivnom smislu.
2.	Neprekidni postupak za direktnu proizvodnju metala iz njegovih rudača po zahtjevu 1) , naznačen time, što se taj tok vrši u tankim slojevima međusobno djelu-jućih tvari.
3.	Postupak po zahtjevu 1)., naznačen time, što se utovari rudača sama ili djelomično takođe bez reakcionih srestava u blizini provale metala, dočim se pune re-akciona sredstva na više udaljenom mjestu, bliže redukcionoj zoni.
4.	Postupak po zahtjevu 1). i 2)., naznačen time, što se jedan dio ispuštene željezne rastaline sa ugljenom ili bez njega ponovno primješa u ognjištu nalazećoj se rastalini, u svrhu povećanja brzine proti-canja i pospješenja reakcije.
5.	Postupak po zahtjevima 1), 2) i 4), naznačen time, što se upotrebom razdije-lenog ognjišta ili po više njih jednog kraj drugog ili jednog iza drugog, mogu ispušteni konačni produkti metala ili drozge
ponovno upotrebiti nakon promjene ognjišta, da bi se s jedne strane još djelujuće kemičke tvari iskoristile a s druge strane, da bi se iskoristila toplina i time uplivalo na stanovitim mjestima na lok reakcije.
6.	Postrojenje peći za direktno dobijanje metala iz njegovih rudača po prednjim zahtjevima, naznačeno time, što je previđena neka peć duguljastog osnovnog oblika na jednom kraju otvorom za provalu metala, iza potonjeg jednim ustavljačem ili nastavkom svoda i nadalje postrance ili gore otvorima za punjenje rudača i reduk-cionog sredstva, na drugoj opet strani otvorom za olpuštanje drozge i upuštanje metalne rastaline.
7.	Postrojenje peći po zahtjevu 6, naznačeno time, što je prostor peći dijelen stupovima plina od po više dovodnih ži-žaka tako da se mogu izvršiti različite faze procesa.
8.	Postrojenje 'peći po zahtjevu 6), naznačeno time, da dozvoljava ognjište u svrhu užeg doticaja postupku podvrženih tvari promjenu uzdužnog položaja, n. pr. da se može u pravcu uzdužne osovine nagnuti.
9.	Postrojenje peći po zahtjevu 5)., naznačeno time, što je kružni kolosjek, koji omogućuje nagib, takovog oblika, da prolazi stalno težištnica kroz dodirnu tačku temeljne ploče.

- ••
■


















.
Adpatent broj 7/09.