DE1176308B

DE1176308B - Process for the simultaneous generation of fuel gas and extraction of metal in a tapping gas generator

Info

Publication number: DE1176308B
Application number: DEST7870A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ernst R Becker; Dipl-Ing Ernst Loebbecke
Original assignee: ERNST R BECKER DIPL ING; STRICO GES fur METALLURG; Waermetechnik M B H
Current assignee: ERNST R BECKER DIPL ING; STRICO GES fur METALLURG; Waermetechnik M B H
Priority date: 1954-03-04
Filing date: 1954-03-04
Publication date: 1964-08-20

Description

Verfahren zur gleichzeitigen Brenngaserzeugung und Gewinnung von Metall in einem Abstichgaserzeuger Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Abstichgaserzeugers und Anlagen zur Durchführung dieses Verfahrens, bei dem die Vergasung des Brennstoffes in einem Abstichgaserzeuger bei gleichzeitiger Verhüttung der Aschebestandteile sowie etwa beigemischter Schlacken oder Erze mit flüssiger Austragung der Schlacke und reduzierter Metalle erfolgt.Process for the simultaneous generation of fuel gas and the extraction of metal in a tapping gas generator The invention relates to a method for operating a Tapping gas generator and systems for carrying out this process, in which the Gasification of the fuel in a tapping gas generator with simultaneous smelting the ash components as well as any added slag or ores with liquid Discharge of the slag and reduced metals takes place.

Normalerweise dienen Gaserzeuger verschiedenster Ausführungsformen dazu, Brennstoffe unter Zuführung von Luft zu vergasen, ohne gleichzeitig einen Verhüttungsprozeß durchzuführen, wobei der Aschenaustrag in fester Form erfolgt. Es sind jedoch auch bereits Gaserzeuger mit flüssiger Aschenaustragung bekanntgeworden, bei denen dem Brennstoff Zuschläge zur Bildung einer leicht flüssigen Schlacke zugemischt werden. Es ist bekannt, daß diese Gaserzeuger sowohl mit Kaltwind als auch mit Heißwind mit oder ohne Sauerstoffanreicherung und mit flüssigem Schlackenabzug betrieben werden können. Die in der Verbrennungszone entwickelten Gase werden hierbei jedoch durch die Beschickungssäule nach oben abgezogen.Gas generators of various designs are normally used to gasify fuels with the addition of air, without one at the same time Carry out smelting process, the ash discharge takes place in solid form. However, gas generators with liquid ash discharge have also become known, in which additives are added to the fuel to form a slightly liquid slag will. It is known that these gas generators both with cold breeze and with hot blast operated with or without oxygen enrichment and with liquid slag removal can be. However, the gases evolved in the combustion zone are hereby withdrawn through the feed column upwards.

Ferner sind Gaserzeuger zur Vergasung feinkörniger und staubförmiger Brennstoffe bekannt, die mit Kaltwind betrieben werden und bei denen die Gase unterhalb der Winddüsenebene abgezogen werden, während die Schlacke in fester Form ausgetragen wird.Furthermore, gas generators for gasification are finer-grained and more dusty Fuels known that are operated with cold wind and where the gases below the tuyere level can be drawn off, while the slag is discharged in solid form will.

Schachtöfen, wie z. B. Hochöfen, erzeugen als Nebenprodukte bei der Eisenverhüttung ebenfalls ein brennbares Gas (Gichtgas), welches jedoch nur einen relativ geringen Heizwert hat und ebenfalls die Beschickungssäule nach oben durchdringt.Shaft furnaces, such as B. blast furnaces, produce as by-products in the Iron smelting is also a combustible gas (furnace gas), but only one has a relatively low calorific value and also penetrates the feed column upwards.

Mit der einen vorgenannten Ausnahme müssen bei allen bisher bekannten Verfahren und Anlagen zur Vergasung von Brennstoffen unter Zusatz von Luft die in der Verbrennungszone entstehenden und Kohlendioxyd als wesentlichen Bestandteil enthaltenden Gase eine über der Brennzone und den Düsen liegende Reduktionszone sowie das darüber befindliche Beschickungsgut durchdringen. Die Gase werden dann entweder an der Gicht oder mit Hilfe anderer im oberen Teil des Schachtes befindlicher Auslauföffnungen abgezogen. Je größer die Beschickungshöhe des Gaserzeugers und je kleiner die Korngröße der Beschickung ist, desto größer wird der Widerstand der Beschickungssäule und desto schwieriger wird ihre gleichmäßige Durchgasung. Bei aschereichen Brennstoffen mit metallischen Oxyden in der Asche oder in Form von Erzzuschlägen, besteht außerdem noch die Gefahr einer Zusammensinterung der Beschickungsbestandteile oberhalb der Schmelz- bzw. Verbrennungszone, wodurch eine Gasdurchdringung ganz oder zum größten Teil verhindert wird. Eine Erhöhung des Winddruckes zur Überwindung des Widerstandes der Beschickungssäule ist nur in gewissen Grenzen möglich, da dadurch vor allem bei Verwendung von Brennstoffen mit großem Staubanteil ein beträchtlicher Verlust durch Auswurf und Verstaubung der aus dem Ofen entweichenden Gase eintritt.With the one exception mentioned above, all previously known Processes and systems for the gasification of fuels with the addition of air in the combustion zone and carbon dioxide as an essential component containing gases a reduction zone located above the combustion zone and the nozzles as well as the load above it penetrate. The gases are then either from the gout or with the help of others located in the upper part of the shaft Outlet openings removed. The greater the feed height of the gas generator and the smaller the grain size of the feed, the greater the resistance will be Charging column and the more difficult it is to pass it evenly through it. at Ash-rich fuels with metallic oxides in the ash or in the form of Ore aggregates, there is also the risk of the feed components sintering together above the melting or combustion zone, which allows gas to penetrate completely or prevented for the most part. An increase in wind pressure to overcome it the resistance of the charging column is only possible within certain limits, as this especially when using fuels with a high proportion of dust a considerable amount Loss occurs through ejection and dust build-up of the gases escaping from the furnace.

Die Durchdringung der Beschickungssäule ist bei diesen Gaserzeugern aber unbedingt notwendig, um das bei der Verbrennung zunächst gebildete Kohlendioxyd in brennbares Kohlenmonoxyd umzuwandeln. Da diese Reduktion des Kohlendioxydes nach der Gleichung CO.> -I- C T 2 CO + 38 200 kcal/Mol mit einem beträchtlichen Wärmeverbrauch verbunden ist und außerdem die aufsteigenden Gase ihre fühlbare Wärme zum Teil an das wesentlich kältere niedergehende Beschickungsgut abgeben, kühlen sich die Gase sehr stark ab. Durch den Verlust der fühlbaren Wärme sowie infolge der durch das Boudouardsche Gesetz ausgedrückten Gleichgewichtsbedingungen in Abhängigkeit von der Temperatur, nachdem in Gegenwart von Sauerstoff sich das Gleichgewicht in der oben angeführten Zustandsgleichung mit abnehmender Temperatur nach links verschiebt, also zur Rückbildung von CO.., führt, nimmt der Heizwert der so entstehenden Generatorgase beträchtlich ab.The penetration of the feed column is with these gas generators but absolutely necessary to remove the carbon dioxide initially formed during combustion to convert to combustible carbon monoxide. Since this reduction in carbon dioxide after the equation CO.> -I- C T 2 CO + 38 200 kcal / mol with a considerable heat consumption is connected and also the rising gases to some of their sensible warmth release the much colder, descending charge, the gases cool down very strong. Due to the loss of sensible heat as well as due to the Boudouard's law expressed equilibrium conditions as a function of the temperature after in the presence of oxygen the balance in the above equation of state with decreasing temperature to the left shifts, i.e. leads to the regression of CO .., the calorific value decreases Generator gases from considerably.

Bei teerhaltigen Gasen tritt außerdem eine Abscheidung von Teer im oberen Teil des Ofens oder in den Gasleitungen ein, die zu schweren Störungen führen kann.In the case of tar-containing gases, tar is also deposited in the in the upper part of the furnace or in the gas pipes, causing serious malfunctions can.

Bei dem obenerwähnten bereits bekannten Gaserzeuger mit unterem Gasabzug treten die vorbeschriebenen, durch das Durchdringen der Beschickungssäule durch die aufsteigenden Gase entstehenden Schwierigkeiten zwar nicht auf. Dieser Gaserzeuger ist aber bisher lediglich zur reinen Vergasung ohne gleichzeitige Verhüttung verwendet und ausschließlich mit Kaltwind und Abzug der Schlacke in fester Form betrieben worden. Außerdem ist hierbei nicht die Möglichkeit gegeben, die Zusammensetzung der Ofengase zu beeinflussen.In the case of the above-mentioned already known gas generator with a lower gas vent enter the previously described by penetrating the feed column the rising gases do not arise difficulties. This gas generator but has so far only been used for pure gasification without simultaneous smelting and operated exclusively with cold wind and removal of the slag in solid form been. In addition, it is not possible here to change the composition to influence the furnace gases.

Gegenüber diesen bekannten Verfahren und Anlagen werden mit der Erfindung wesentliche Fortschritte erzielt und über die bisher bekannten Möglichkeiten hinausgehende Ergebnisse erreicht. Die eigentliche Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst werden soll, besteht im wesentlichen darin, ein Verfahren zu entwickeln (bzw. eine Anlage zu schaffen), durch das es möglich ist, in einer einzigen Anlage feinkörnige bzw. minderwertige Erze (auch Schlacke) ohne vorherige Aufbereitung zu verhütten, bei gleichzeitiger Erzeugung eines verwertbaren Gases unter Verwendung feinkörniger unklassierter und gegebenenfalls aschereicher Brennstoffe.Compared to these known methods and systems, the invention made significant progress and went beyond the previously known possibilities Results achieved. The real problem to be solved by the invention essentially consists of developing a process (or a system to create), through which it is possible to produce fine-grained resp. smelting inferior ores (including slag) without prior processing simultaneous generation of a usable gas using fine-grained unclassified and possibly ash-rich fuels.

Die Erfindung besteht zunächst darin, daß zur gleichzeitigen Brenngaserzeugung und Gewinnung von Metall durch Vergasen eines festen Brennstoffes, der verhüttungsfähige Asche enthält oder dem verhüttungsfähige Schlacke oder Erz beigemischt ist, unter Verhüttung der Asche bzw. Schlacke bzw. des Erzes in dem mit Heißwind mit oder ohne Sauerstoffzusatz betriebenen Abstichgaserzeuger das erzeugte Gas unterhalb der Winddüsenebene abgezogen und die Höhe des zwischen der Winddüsenebene und dem Gasabzug befindlichen hocherhitzten Brennstoffbettes so bemessen wird, daß in diesem das in der Verbrennungszone gebildete CO, weitgehend in CO umgewandelt und die in der Beschickung enthaltenen Metalloxyde reduziert werden. Ferner kann man nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auch den Brennstoff unklassiert in den Abstichgaserzeuger einsetzen.The invention consists first of all in that for the simultaneous generation of fuel gas and extraction of metal by gasifying a solid fuel that is smeltable Contains ash or is mixed with smeltable slag or ore Smelting of the ashes or slag or ore in the hot blast with or without Oxygen addition operated tapping gas generator the generated gas below the tuyere level subtracted and the height between the level of the nozzle and the gas vent Highly heated fuel bed is dimensioned so that in this in the combustion zone CO formed, largely converted to CO and those contained in the feed Metal oxides are reduced. You can also use the inventive method also use the unclassified fuel in the tapping gas generator.

In anderen Schachtöfen mit im Schacht nur aufwärts gerichteter Gasströmung und insbesondere in einer bekanntgewordenen Niederschachtofenanlage hat man sich zwar auch schon die Aufgabe gestellt, feine Erze zu verhütten und dabei gleichzeitig verwertbare Gase zu erzeugen, jedoch könnte man in diesen Anlagen Feinstgut nur verarbeiten, wenn es vorher aufbereitet, beispielsweise brikettiert worden ist. Eine Verarbeitung unklassierten Materials, in welchem bekanntlich immer Feinstgut auch enthalten ist, hat man dabei nicht erreicht. Erfahrungsgemäß ist es bisher nicht möglich gewesen, in einem Ofen mit aufsteigender Gasführung ein derartiges Einsatzmaterial zu verhütten. Ein wesentlicher Grund hierfür liegt darin, daß das Feinstgut mit dem Gas nach oben ausgetragen wird. Demgemäß stellt das erfindungsgemäße Verfahren einen wesentlichen Fortschritt dar und führt, weil es die vorherige Aufbereitung von unklassiertem Gut überflüssig macht, zu wesentlichen wirtschaftlichen und technischen Vorteilen, wobei auch die Frage der Entstaubung des Gases durch die Anwendung der Erfindung erheblich vereinfacht wird.In other shaft furnaces with gas flow only upwards in the shaft and in particular in a low-shaft furnace system that has become known Although already set the task of smelting fine ores and doing so at the same time To generate usable gases, however, one could only use finest goods in these plants process if it has previously been processed, e.g. briquetted. A processing of unclassified material, in which, as is well known, always the finest goods is also included, one has not achieved it. Experience has shown that it is so far not been possible in a furnace with ascending gas flow such a thing Smelting feedstock. A major reason for this is that the Finest material is discharged upwards with the gas. Accordingly, the invention provides Procedure represents a significant advance and leads because it is the previous processing from unclassified goods to essential economic and technical goods Advantages, including the issue of dedusting the gas through the application of the Invention is greatly simplified.

Im weiteren Ausbau der Erfindung kann man dem Brennstoff auch Erz oder metallhaltige Schlacke od. dgl. auch in der gleichen unklassierten Form wie den Brennstoff zusetzen und diese Zuschläge gleichzeitig mit der Vergasung des Brennstoffes verhütten. Durch Zusatz von Wasserdampf zur Verbrennungsluft ist es auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, wie bei den bekannten Abstichgaserzeugern, die nicht zur gleichzeitigen Verhüttung von Erzen od. dgl. dienen, möglich, den Gehalt der Gase an latenter Wärme zu erhöhen. Bei einer Anlage gemäß der Erfindung ergibt sich die besonders vorteilhafte Möglichkeit, die nicht zur Windaufheizung benötigten Schwel- und Sickergase, die dem Gaserzeuger im oberen Bereich entnommen werden können und die sich durch hohe Gehalte an Hz, CO, Wasserdampf und schweren Kohlenwasserstoffen (Teer) auszeichnen, in gleicherweise an sich bereits bekannter Art in die Verbrennungszone des Abstichgaserzeugers wieder einzuleiten.In the further development of the invention you can add ore to the fuel or metal-containing slag or the like. Also in the same unclassified form as add the fuel and these surcharges simultaneously with the gasification of the fuel smelt. By adding steam to the combustion air, it is also with that Process according to the invention, as in the known tapping gas generators, which do not for the simultaneous smelting of ores od. Like. Serve, possible, the content of To increase gases in latent heat. In a system according to the invention, results the particularly advantageous option that is not required for wind heating Smoldering and seepage gases that can be taken from the gas generator in the upper area and which are characterized by high levels of Hz, CO, water vapor and heavy hydrocarbons (Tar), in the same way that is already known per se in the combustion zone of the tapping gas generator.

Zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren verwendet man in erster Linie einen Schachtofen mit kreisförmigem Querschnitt und zylindrischem oder hochofenähnlichem oder gaserzeugerähnlichem Profil und einer oder mehreren unterhalb der Düsenebene angeordneten Gasabzugsöffnungen. Diese Gasabzugsöffnungen können sowohl im Mantel als auch im Boden angebracht werden. Man kann auch in an sich bekannter Weise das Gas gleichzeitig mit der flüssigen Schlacke und gegebenenfalls flüssigem Metall über einen unterhalb oder neben dem Ofen befindlichen Vorherd abziehen. Diese Anordnung hat den bekannten Vorteil, daß das gegebenenfalls als Nebenprodukt erzeugte Metall ebenso wie die Schlacke bis zum Abstich unter einer stark reduzierenden Atmosphäre bleiben und heißgehalten wird. Die Höhe zwischen Düsenebene und Gasabzugsöffnung wird, wie bereits erwähnt, so bemessen, daß innerhalb des Brennstoffbettes der in der Verbrennungszone gebildete CO; Gehalt der Gase weitestgehend in CO umgewandelt wird. Das absolute Höhenmaß wird von der mittleren Körnung und der dadurch gegebenen Gasdurchlässigkeit des jeweils zur Verfügung stehenden Brennstoffes bestimmt. Bei einem mit einem bestimmten Höhenmaß zwischen Düsenebene und Bodenplatte des Ofens ausgeführten Gaserzeuger kann sich die Stückigkeit des Brennstoffes dann jedoch innerhalb relativ weiter Grenzen bewegen. Die Höhe des Brennstoffbettes unterhalb der Düsenebene kann z. B. auch durch Änderung der Dicke der Bodenauskleidung eingestellt werden.To carry out the process according to the invention, use is made in primarily a shaft furnace with a circular cross-section and cylindrical or blast furnace-like or gas generator-like profile and one or more below the nozzle plane arranged gas exhaust openings. These gas exhaust openings can be placed in the coat as well as in the ground. One can also in itself known Mode the gas simultaneously with the liquid slag and optionally liquid Remove metal over a forehearth below or next to the furnace. These Arrangement has the known advantage that it may be produced as a by-product Both metal and slag are placed in a strongly reducing atmosphere until they are tapped stay and is kept hot. The height between the nozzle level and the gas outlet opening is, as already mentioned, dimensioned so that within the fuel bed the in CO formed in the combustion zone; Content of the gases largely converted into CO will. The absolute height is determined by the average grain size and the resulting size Gas permeability of the fuel available in each case is determined. at one with a certain height between the nozzle level and the bottom plate of the furnace The lumpiness of the fuel can then, however, be reduced move within relatively wide limits. The height of the fuel bed below the nozzle level can, for. B. also adjusted by changing the thickness of the floor lining will.

Zur Einführung des Windes in den Ofen werden in an sich bekannter Weise waagerechte, nach unten oder oben geneigte und/oder zentrifugal angeordnete Düsen verwendet. Der Winddruck wird mittels eines Gebläses erzeugt. Die Düsen können entweder mit der Ofenwandung abschließend oder in den Ofen hineinragend angeordnet und mit den verschiedensten an sich bekannten Querschnitten ausgebildet sein. Ferner kann man die Düsen kühlen, wobei sich die geringsten Wärmeverluste dann ergeben, wenn man das Kühlmittel den Düsen unter Druck zuführt und die Verdampfungswärme zur Kühlung mit ausnutzt.The introduction of the wind into the furnace is known per se Way horizontal, inclined downwards or upwards and / or centrifugally arranged Nozzles used. The wind pressure is generated by means of a fan. The nozzles can arranged either flush with the furnace wall or protruding into the furnace and be designed with a wide variety of cross-sections known per se. Further you can cool the nozzles, with the lowest heat losses then if the coolant is fed to the nozzles under pressure and the heat of vaporization used for cooling.

Ebenso kann man die stark beanspruchten Teile des Ofens, wie z. B. den Ofenmantel, in der Brenn-bzw. Vergasungszone und im Gestell sowie die gegebenenfalls vorhandene Verbindungsrinne zum Vorherd, die Abstichöffnungen und die Decke des Vorherdes in der gleichen Weise mit Druckkühlelementen ausrüsten, um eine große Haltbarkeit derselben zu erzielen und die Wirtschaftlichkeit der Anlage durch Nutzbarmachung der Wärmeverluste in Form von Dampf zu erhöhen.You can also use the heavily used parts of the furnace, such. B. the furnace jacket, in the firing or. Gasification zone and in the frame as well as the possibly existing connecting channel to the forehearth, the tap openings and the ceiling of the Equip the forehearth with pressure cooling elements in the same way to ensure a large To achieve durability of the same and the profitability of the system by making it usable to increase the heat losses in the form of steam.

An Stelle eines kreisförmigen Schachtofens kann man denselben auch oval oder eckig ausführen. Insbesondere Anlagen mit großem Durchsatz und dadurch bedingtem großem Querschnitt in der Düsenebene wird man vorteilhaft mit ringförmigem Querschnitt ausbilden, wobei man beispielsweise die Verbrennungsluft am äußeren Umfang zuführen und die Gase nach der Mitte hin. gerichtet entnehmen kann. Ein Abstichgaserzeuger mit ringförmigem Querschnitt, bei dem die Winddüsen am äußeren Umfang und die Gasabzugsöffnung innen angeordnet sind, ist an sich bekannt. In Verbindung mit der vorliegenden Erfindung bietet eine ähnliche Anordnung aber besonders bei Anlagen mit großer Leistung Vorteile. Im Zentrum des Ofens kann man hierbei unter Umständen den Rekuperator oder einen Teil desselben bzw. einen sonstwie gearteten Wärmeaustauscher unterbringen. Die dem Rekuperator hierbei zuzuführende Luft kann man unter Umständen mit zur Kühlung der Außenseite des inneren Ofenringes verwenden.Instead of a circular shaft furnace, the same can also be used Execute oval or square. In particular systems with high throughput and thereby Due to the large cross-section in the nozzle plane, it is advantageous to use an annular one Form cross-section, for example, the combustion air on the outside Supply the circumference and the gases towards the middle. can be found directed. A tapping gas generator with an annular cross-section, in which the tuyere on the outer circumference and the gas outlet opening are arranged inside is known per se. In connection with the present invention A similar arrangement offers advantages, however, especially in systems with a high output. In the center of the furnace you can possibly use the recuperator or a Place part of the same or some other type of heat exchanger. the The air to be supplied to the recuperator can be used for cooling under certain circumstances the outside of the inner furnace ring.

Eine besonders wirtschaftliche Anwendung des erfindungsgemäßen Abstichgaserzeugers ergibt sich, wen man denselben mit einer Dampferzeugungsanlage kombiniert, was auch bei den bekannten Abstichgaserzeugern ohne Verhüttung von Erz od. dgl. früher schon vorgeschlagen worden ist. Dem Feuerraum kann man aber nun die aus dem Abstichgaserzeuger entnommenen Gase im heißen Zustand zur Verbrennung direkt zuführen. Da in dem erfindungsgemäßen Gaserzeuger nicht nur solche Brennstoffe vergast werden können, die bei einer direkten Verfeuerung im Dampfkessel zu Schwierigkeiten führen, und außerdem das entstehende Gas infolge seines hohen Anteils an brennbaren Bestandteilen und seiner großen fühlbaren Wärme eine besonders wirtschaftliche Ausnutzungsmöglichkeit des Brennstoffes darstellt, ergeben sich durch diese Kombination erhebliche wärme- und brennstoffwirtschaftliche Vorteile.A particularly economical application of the tapping gas generator according to the invention if you combine the same with a steam generation system, what happens in the known tapping gas generators without smelting of ore or the like has been proposed. You can now use the furnace from the tapping gas generator Directly feed the extracted gases in the hot state for incineration. Since in the invention Gas generators not only such fuels can be gasified at a direct Burning in the steam boiler lead to difficulties, as well as the resulting Gas due to its high content of flammable components and its large palpable Heat is a particularly economical way of using the fuel, This combination results in considerable heat and fuel economy Advantages.

In ähnlicher Weise kann man den erfindungsgemäßen Abstichgaserzeuger auch mit einer Stahlerzeugungs-, insbesondere einer Siemens-Martin-Ofenanlage kombinieren. An eine ähnliche Kombination hat man zwar früher schon bei einem als Kupolofen betriebenen Abstichgaserzeuger zum Erschmelzen von Vorschmelzeisen für einen Siemens-Martin-Ofen gedacht. Infolge der Möglichkeit, in dem erfindungsgemäßen Abstichgaserzeuger Brennstoffe unterschiedlicher Stückgröße einschließlich Stauben zu verarbeiten, werden die Klassierungskosten sowie sonst entstehende Verluste durch Abrieb des Brennstoffes, beispielsweise beim Transport, vermieden. Dem Siemens-Martin-Ofen wird ein Gas von hohem Heizwert und mit hoher Temperatur zugeführt, so daß man auf eine zusätzliche Gasvorwärmung vor Einführung des Gases in den Siemens-Martin-Ofen, die sonst bei Siemens-Martin-Ofenbetrieb mit Generatorgas immer notwendig ist, verzichten kann. Dadurch verringern sich die Anlage- und Unterhaltungskosten einer Schmelzanlage beträchtlich. Als Nebenprodukt der Gaserzeugung fällt bei entsprechendem Einsatzmaterial außerdem ohne Beeinträchtigung der Gasgüte ein flüssiges Eisen an, das zum flüssigen Einsatz im Siemens-Martin-Ofen geeignet ist, wodurch weiterhin die bekannten wirtschaftlichen und schmelztechnischen Vorteile erreicht werden. Im weiteren Ausbau der Erfindung kann man demgemäß sowohl das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugte Eisen in einem Siemens-Martin-Ofen weiter verarbeiten, als auch diesen Siemens-Martin-Ofen gleichzeitig mit dem erzeugten Gas beheizen.The tapping gas generator according to the invention can be used in a similar manner can also be combined with a steelmaking plant, especially a Siemens-Martin furnace plant. A similar combination was used in a cupola furnace Tapping gas generator for melting premelting iron for a Siemens-Martin furnace thought. As a result of the possibility of fuels in the tapping gas generator according to the invention Process different piece sizes including dust, the classification costs as well as other losses caused by abrasion of the fuel, for example when Transport, avoided. The Siemens-Martin furnace is a gas with a high calorific value and supplied at a high temperature, so that one can proceed to an additional gas preheating Introduction of the gas into the Siemens-Martin furnace, which is otherwise at Siemens-Martin furnace operation with generator gas is always necessary, can do without. This reduces the The investment and maintenance costs of a melting plant are considerable. As a by-product the gas generation also falls with the appropriate input material without impairment the gas quality a liquid iron, which is used in the Siemens-Martin furnace is suitable, thereby continuing the known economic and melting technology Benefits can be achieved. In the further development of the invention you can accordingly both the iron produced by the process according to the invention in a Siemens-Martin furnace further process, as well as this Siemens-Martin furnace at the same time as the one produced Heat gas.

Der erfindungsgemäße Abstichgaserzeuger ist ferner in der Lage, die anfallende Siemens-Martin-Ofen-Schlacke sofort wieder umzuschmelzen und dabei mittels einer entsprechenden Schlackenführung im Gaserzeuger eine weitgehende Wiedergewinnung von Eisenbegleitern, insbesondere von Mangan in Form von manganreicherem Einsatzeisen zu ermöglichen.The tapping gas generator according to the invention is also capable of the to remelt any Siemens-Martin furnace slag immediately, using a corresponding slag management in the gas generator enables extensive recovery of iron companions, in particular of manganese in the form of manganese-rich iron to enable.

Ähnliche Vorteile ergeben sich durch Kombination des beschriebenen Abstichgaserzeugers mit anderen Schmelz- und Industrie-Ofensystemen.Similar advantages result from a combination of the described Tapping gas generator with other melting and industrial furnace systems.

Außer den bereits erwähnten sind noch die folgenden mit der Erfindung erzielbaren Vorteile besonders hervorzuheben: Der erfindungsgemäße Abstichgaserzeuger ist verwendbar zur gleichzeitigen Verhüttung der Aschenbestandteile der Brennstoffe sowie gegebenenfalls zugegebener Erze, Schlacken usw. in den dem Brennstoff entsprechenden Stückgrößen. Die Zuschläge können dem Brennstoff auch in Stückgrößen unter 30 mm ohne Aufbereitung, z. B. in Form von Briketts, Peletts oder Stücksinter, als Staube, Schlämme oder Agglomerate zugegeben werden. Der Austrag der anfallenden flüssigen Schlacken- und Metallanteile kann kontinuierlich oder intermittierend aus dem Abstichgaserzeuger in an sich bekannter Weise erfolgen.In addition to those already mentioned, the following are also included with the invention Particularly noteworthy achievable advantages: The tapping gas generator according to the invention can be used for the simultaneous smelting of the ash components of the fuels as well as optionally added ores, slags, etc. in those corresponding to the fuel Piece sizes. The surcharges can also be added to the fuel in pieces of less than 30 mm without processing, e.g. B. in the form of briquettes, pellets or sintered pieces, as dust, Sludge or agglomerates are added. The discharge of the resulting liquid Slag and metal fractions can be continuously or intermittently from the tapping gas generator take place in a manner known per se.

Der erfindungsgemäß beschriebene Gaserzeuger kann ohne Änderung seines Aufbaues sowohl als Abstichgaserzeuger in der beschriebenen Art und Weise als auch als Reduktionsofen (Erzkupolofen, Niederschachtofen usw.) wie auch als Gießerei-Kupolofen mit metallischem Einsatzstoff betrieben werden. Auch hierbei bleibt der Vorteil der Verwendungsmöglichkeit kleinstückigen und minderwertigen Einsatzmaterials bestehen. Durch die besondere Art der Wind- und Gasführung werden die bei den bisher bekannten Anlagen gemessenen Ausblase- und Staubverluste weitgehend beseitigt.The gas generator described according to the invention can without changing his Structure as well as tapping gas generator in the manner described as a reduction furnace (ore cupola, low shaft furnace, etc.) as well as a foundry cupola be operated with metallic feedstock. Here, too, the advantage remains the possibility of using small-sized and inferior feedstock. Due to the special type of wind and gas flow, the previously known Blow-out and dust losses measured in systems largely eliminated.

Die spezifische Vergasungsmenge (Kilogramm Brennstoff je Quadratmeter je Stunde) wird erheblich gesteigert, da der Winddruck und damit" die Windmenge infolge des hier fehlenden Durchgasungswiderstandes der Gichtsäule erheblich erhöht werden kann, ohne daß die Güte des Gases dadurch beeinträchtigt bzw. die Staubverluste erhöht werden.The specific amount of gasification (kilograms of fuel per square meter per hour) is increased considerably because the wind pressure and thus "the amount of wind considerably increased due to the lack of gas flow resistance of the gas column without impairing the quality of the gas or the loss of dust increase.

Als Nebenprodukt der Vergasung kann ein gutes Roh-, Sonder- oder Gußeisen erster Schmelzung erzielt werden, und gleichzeitig kann eine gut weiterverwertbare Schlacke erzeugt werden. Durch die Ausführung der Kühlvorrichtungen als dampferzeugende Elemente ergibt sich die an sich bekannte Möglichkeit, den anfallenden Dampf direkt oder unter Zwischenschaltung eines Wärmeaustauschers wärmetechnisch auszunutzen oder auch als Wasserdampfzusatz dem Gaserzeuger ganz oder teilweise zuzuführen.A good raw, special or cast iron can be a by-product of the gasification first melting can be achieved, and at the same time a well usable Slag are generated. By the execution of the cooling devices as steam-generating elements there is the known possibility, the accruing Steam directly or thermally with the interposition of a heat exchanger to use or also as water vapor additive to the gas generator in whole or in part to feed.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Anlage zur Durchführung der Erfindung schematisch dargestellt.In the drawing is an embodiment of a system for implementation of the invention shown schematically.

Der ringförmige Schachtraum 1 des Abstichgaserzeugers, der mit bekannten Beschickungseinrichtungen begichtet wird, hat in seinem unteren Teil eine oder mehrere Abfiußöffnungen 2, durch die flüssige Schlacke und das Metall in den Vorherd 3 abfließen. Bei diesem Ausführungsbeispiel dienen diese Abflußöffnungen gleichzeitig als Gasabzugsöffnungen, durch die die aus dem Ofenraum 1 abziehenden Gase über den Vorherd 3 in den im Zentrum des Gaserzeugers angeordneten Rekuperator 4 gelangen. Der Vorherd 3 ist mit einem Strahlungsgewölbe ausgerüstet, welches durch Kühlelemente 5 geschützt ist. Ebenso sind die durch mechanische und chemische Angriffe gefährdeten Auslaufecken des Abstichgaserzeugers bzw. Einlaufecken des Vorherdes durch Kühlelemente 6 geschützt. Die eigentliche Verbrennungs- bzw. Schmelzzone des Gaserzeugers ist ebenfalls durch Kühlelemente 7 geschützt, durch welche das Kühlmittel, insbesondere Kühlwasser, unter Druck umgewälzt wird, wobei in den Kühlelementen eine Dampfentwicklung stattfindet. Durch Einstellung des in den Kühlelementen 5, 6 und 7 konstant zu haltenden Druckes ist es möglich, die Temperatur in den Kühlelementen auf einem jeweils gewünschten Wert konstant zu halten. Die Verbrennungsluft wird durch das Gebläse 8 geliefert und über die Leitung 9 in den Rekuperator 4 geleitet, aus dem sie durch die Leitung 10 der Verbrennungszone des Abstichgaserzeugers über Düsen 11 zugeführt wird. Die im Abstichgaserzeuger erzeugten, unten abgezogenen Gase, die ganz oder teilweise den Rekuperator 4 durchströmen, gelangen durch die Leitung 12 im Ausführungsbeispiel in die Dampferzeugungsanlage 13, wo die brennbaren Bestandteile verbrannt werden und eine möglichst weitgehende Ausnutzung der in den Gasen enthaltenen fühlbaren und latenten Wärme stattfindet.The annular shaft space 1 of the tapping gas generator, which is filled with known charging devices, has in its lower part one or more drainage openings 2 through which the liquid slag and the metal flow into the forehearth 3. In this embodiment, these outflow openings serve at the same time as gas discharge openings through which the gases drawn off from the furnace chamber 1 pass via the forehearth 3 into the recuperator 4 arranged in the center of the gas generator. The forehearth 3 is equipped with a radiant vault which is protected by cooling elements 5. Likewise, the outlet corners of the tapping gas generator or inlet corners of the forehearth that are at risk from mechanical and chemical attacks are protected by cooling elements 6. The actual combustion or melting zone of the gas generator is also protected by cooling elements 7, through which the coolant, in particular cooling water, is circulated under pressure, with the development of steam in the cooling elements. By setting the pressure to be kept constant in the cooling elements 5, 6 and 7, it is possible to keep the temperature in the cooling elements constant at a desired value in each case. The combustion air is supplied by the fan 8 and passed via the line 9 into the recuperator 4, from which it is fed through the line 10 to the combustion zone of the tapping gas generator via nozzles 11. The gases generated in the tapping gas generator, withdrawn from the bottom, which completely or partially flow through the recuperator 4, pass through the line 12 in the exemplary embodiment into the steam generator 13, where the combustible components are burned and the most extensive possible utilization of the sensible and latent heat contained in the gases takes place.

Die Höhe zwischen den Lufteinblasedüsen 11 und dem Boden 14 des Abstichgaserzeugers wird erfindungsgemäß jeweils der Brennstoffqualität bzw. Stückung so angepaßt, daß ein genügend hohes hocherhitztes Brennstoffbett in diesem Bereich entsteht.The height between the air injection nozzles 11 and the bottom 14 of the tapping gas generator is according to the invention each adapted to the fuel quality or denomination so that a sufficiently high, highly heated fuel bed is created in this area.

Claims

Claims: 1. A method for the simultaneous generation of fuel gas and extraction of metal by gasifying a solid fuel that is viable Contains ash or is mixed with smeltable slag or ore Smelting of ash or slag or ore in one with preheated Wind-powered tapping gas generator that the gas generated is withdrawn below the level of the tuyere and the height of the between the high-temperature fuel bed located at the wind nozzle level and the gas exhaust is dimensioned so that in this the CO z formed in the combustion zone largely converted to CO and the metal oxides contained in the feed reduced.

2. The method according to claim 1, characterized in that the fuel is the tapping gas generator is fed unclassified.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that that the ore or smeltable slag is mixed with the fuel without being classified will.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that into the combustion zone of the tapping gas generator at the same time as the combustion air Steam is introduced.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized characterized in that in the combustion zone of the tap gas generator from the upper Part of the same extracted seepage and carbonization gases are introduced.

6. Procedure according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the tapping gas generator generated gas in whole or in part in a directly attached to the gas generator Steam generator initiated and burned in the same.

7. Procedure after a of claims 1 to 6, characterized in that in the tapping gas generator generated gas in whole or in part a Siemens-Martin furnace for heating the same is supplied, while the iron produced in the tapping gas generator is for further processing is used in the Siemens-Martin furnace. B.

Tap gas generator for implementation of the method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it one with circular, angular or circular cross-section and one cylindrical, Has blast furnace-like or gas generator-like profile and below the nozzle level is provided with one or more gas outlet openings, the height between Nozzle level and base plate as well as the height between nozzle level and gas outlet openings is adapted to the fuel and its lumpiness so that a sufficiently high, highly heated Fuel bed is available.

9. Tapping gas generator with a circular cross-section according to claim 8, characterized in that the combustion air nozzles on the outer Perimeter and the gas outlet openings are arranged on the inner circumference of the ring shaft are or vice versa.

10. tapping gas generator according to claim 8 or 9, characterized in that that he is using a steam generator and / or a Siemens-Martin furnace or other Melting or industrial furnace interconnected and combined into one structural unit is and that one or more connecting lines for the immediate introduction of the from the tapping gas generator withdrawn gases or a part thereof with high Temperature arranged in the furnace of the steam generation system and / or furnace system are.