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DE3320669A1 - Verfahren und vorrichtung zum erzeugen eines reduktionsgases - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum erzeugen eines reduktionsgases

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DE3320669A1
DE3320669A1 DE19833320669 DE3320669A DE3320669A1 DE 3320669 A1 DE3320669 A1 DE 3320669A1 DE 19833320669 DE19833320669 DE 19833320669 DE 3320669 A DE3320669 A DE 3320669A DE 3320669 A1 DE3320669 A1 DE 3320669A1
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DE
Germany
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gas
line
exhaust gas
fuel
gasifier
Prior art date
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Application number
DE19833320669
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English (en)
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DE3320669C3 (de
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Ronald Charlotte N.C. Brown
David C. Meissner
Frank V. Summers
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Midrex International BV Rotterdam Zurich Branch
Original Assignee
Midrex Corp Charlotte NC
Midrex Corp
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Publication date
Application filed by Midrex Corp Charlotte NC, Midrex Corp filed Critical Midrex Corp Charlotte NC
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Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung 5
zum Erzeugen eines Reduktionsgases mit niedrigem Schwefelgehalt durch Vergasen eines Kohlenstoff enthaltenden Brennstoffes in einer Eisenbadschmelze.
Die Erfindung ist eine Verbesserung des in der DE-OS
27 50 725 beschriebenen Verfahrens, bei welchem Reduktionsgas in einem Metallschmelzbad erzeugt wird. Der bekannte Vergaser unterliegt einem erheblichen Verschleiß der feuerfesten Auskleidung.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, den Verschleiß der feuerfesten Auskleidung herabzusetzen. Ferner soll ein gut ausgewogenes Reduktionsgas für die Direktreduktion von Eisenoxid erzeugt werden. Schließlich zielt die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ab.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch die Merkmale des Anspruches 1 gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind den Ansprüchen 2 bis 8 zu entnehmen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist durch die Merkmale des Anspruches 9 gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den Ansprüchen 10 bis 12 beschrieben.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Problem eines starken Verschleißes der feuerfesten Auskleidung des Gefäßes dadurch gelöst, daß die Badtemperatur des Vergasers auf einem niedrigeren Pegel gehalten wird. Dies wird dadurch erreicht, daß in das Metallschmelzbad ein Kühlmittel eingeblasen wird, um die Reaktion zu kühlen. Neben Brennstoff, Sauerstoff und einem Schlackenbildner, die durch den Boden des das Bad enthaltenden Gefäßes in das Metall-
schmelzbad eingeblasen werden, wird also auch ein Kühlmittel eingeblasen, um die Reaktion innerhalb des Gefäßes zu kühlen. Als Kühlmittel dient vorzugsweise vom Direktreduktionsofen zurückgeführtes Abgas, Dampf oder ein Gemisch hiervon. Ein ausgewogenes Reduktionsgas für die Direktreduktion des Eisens wird dadurch erhalten, daß die Betriebstemperatur des Schmelzbadvergasers oberhalb des eutektischen Punktes im Eisen-Kohlenstoff-Diagramm gehalten wird.
Bei der Direktreduktion von Eisenoxid zu metallischem Eisen in einem Schachtofen ist das Abgas des Schachtofens überhitzt und muß unmittelbar nach der Entfernung aus dem Ofen gekühlt werden. Bei vorliegender Erfindung wird diese Überhitzung dazu benutzt, Kalk für die Schwefelentfernung aus dem Schachtofen zu brennen.
Die Erfindung wird durch Ausführungsbeispiele anhand von drei Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung mit einem Schmelzbadvergaser für die Versorgung eines Schachtofens mit Reduktionsgas und mit der erforderlichen Hilfsausrüstung;
Fig. 2 in schematischer Darstellung ein zu Fig. 1 alternatives Flußdiagramm,
Fig. 3 ein weiteres alternatives Flußdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
Gemäß Fig. 1 enthält ein Schmelzbadvergaser 10 eine Eisenschmelze 12 und flüssige Schlacke 14. Kühlwindungen 16 umgeben den Vergaser. Brennstoff wie Kohle aus einer Quelle 20 wird durch den Boden des Vergasers in das Schmelzbad eingeblasen. Ein Flußmittel wie Kalk aus einer Quelle 22/
wird ebenfalls in das Schmelzbad eingeblasen, soweit dies zur Einstellung der Flüssigkeit der Schlacke erforderlich ist, und um die Schwefelentferung zu unterstützen. Außerdem wird auch Sauerstoff aus einer Quelle 24 in das Schmelzbad durch den Boden des Vergasers eingeblasen, um den Brennstoff zu Kohlenmonoxid zu verbrennen und zu vergasen.
Geeignete Brennstoffe sind Kohle, ein Kohlenwasserstoff, Holzkohle, Koksofengas oder irgendein Gemisch hiervon. Der bevorzugte Brennstoff ist gepulverte Kohle.
Eine äußere Kühlung des Vergasers ist in Form von Windungen 16 vorgesehen. Wasser aus einer nicht dargestellten Quelle wird vorzugsweise unten in die Windungen 16 eingeleitet und verläßt diese als Dampf über eine Leitung 30. Vorzugsweise wird die Betriebstemperatur des Vergasers bei ungefähr 1500 C gehalten.. Dampf aus einer Quelle 32 oder kohlendioxidarmes Abgas aus einer Leitung 34 oder eine Mischung hiervon wird gesteuert durch ein Ventil 36 über eine Leitung 38 in das Schmelzbad eingeblasen. Die Temperatur des Schmelzbades wird durch eine nicht dargestellte Meßeinrichtung überwacht, die die Arbeitsweise des Ventils 36 steuert und damit den Einblasvorgang von Dampf und/oder gereinigtem Abgas.
Durch einen Auslaß 40 wird bei Bedarf, flüssige Schlacke ' 14 aus dem Vergaser entfernt. Heißes durch unvollständige Verbrennung des Brennstoffes erhaltenes Gas (Reduktionsgas) wird aus dem Vergaser 10 über eine Leitung 42 entfernt und dann in einem Abschreckgefäß 46 durch kohlendioxidarmes Abgas aus einer Leitung 44 schnell abgekühlt bzw. abgeschreckt auf eine Temperatur, die unterhalb der Schlackenschmelztemperatur liegt. Erhitztes kohlendioxidarmes Abgas aus einer Leitung 48 wird dem abgeschreckten Reduktionsgas zugesetzt und das erhaltene Gemisch über eine Leitung 52 in einen Direktreduktionsofen 50 eingeleitet. Eisenoxid aus einem
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Bunker 54 wird in den Ofen 50 über eine Leitung 56 chargiert, um in diesem eine Schüttung zu bilden. Die absinkende Eisenoxidbeschickung wird durch das im Gegenstrom geführte Reduktionsgas zu metallischem Eisen reduziert. Das metallische Eisen wird am Auslaß 58 unten aus dem Ofen entfernt und das Abgas, d.h. das verbrauchte Reduktionsgas oben aus dem Ofen über eine Leitung 60. Falls gewünscht, können dem Ofen über die Leitung 56 Kalk oder Kalkstein zugeführt werden, um einen Teil der absinkenden Beschickung zu bilden. Die Hitze in dem Abgas brennt bzw. kalziniert den Kalk. Falls im Reduktionsgas noch eine merkliche Menge an Schwefel vorhanden ist, verbindet sich dieser mit dem Kalzium und bildet Kalziumsulfid, das zusammen mit dem metallisierten Eisen und Kalziumoxid, das nicht reagiert hat, über das Rohr 58 aus dem Ofen entfernt wird. Auf diese Weise wird sowohl eine Verschmutzung des direkt reduzierten Eisens mit Sulfid wie eine Verschmutzung des Abgases verhindert.
Wegen der thermodynamischen Bedingungen reagiert nicht der gesamte Wasserstoff und das gesamte Kohlenmonoxid in dem Reduktionsgas mit dem Eisenoxid, so daß das über die Leitung 60 entfernte Abgas wertvolle Anteile an Wasserstoff und Kohlenmonoxid enthält. Das Abgas wird durch den Kühler 62 und den Wäscher 64 geleitet, um die Gastemperatur herabzusetzen und Wasser und Staub aus dem Gas zu entfernen. Ein Teil des gereinigten gekühlten Abgases wird über die Leitungen 66 und 68 geleitet 'und als Brennstoff für einen Brenner 70 benutzt. Verbrennungsluft wird diesem Brenner aus einer Quelle 72 zugeführt, und, falls es für eine geeignete Betriebsweise des Brenners 70 erforderlich ist, kann aus einer Quelle 74 zusätzlicher Brennstoff eingeblasen werden. Bei Bedarf kann auch Brennstoff für andere Prozesse erzeugt werden. Dieser Brennstoff kann aus der Leitung 66 über eine Leitung 76 abgezogen und in einem Tank 78 gespeichert werden.
Der Hauptanteil an Abgas aus der Leitung 66 wird in einem Verdichter 80 verdichtet, dann in einem Abscheider 82 für saures Gas von Kohlendioxid befreit. Das erhaltene C09-arme Abgas wird in dreifacher Weise benutzt, nämlich erstens, um das Metallschmelzbad über die Leitungen 34 und. 38 zu kühlen, zweitens, um das durch Vergasung gewonnene Reduktionsgas über die Leitung 44 abzuschrecken und drittens zur Steuerung der Temperatur des Reduktionsgases in der Leitung 52, nachdem es über eine Leitung 86 in ein Heizgerät 84 eingeführt worden ist, um hier wieder erhitzt zu werden.
Im Betrieb wird die Temperatur des Metallschmelzbades auf der gewünschten Betriebstemperatur zwischen 1350 C und 16000CjVOrZUgSWeXSe bei 1500 C. gehalten. Die Temperatur
des Reduktionsgases in der Leitung 52 wird zwischen 8000C und 900°C, vorzugsweise auf einer Temperatur von etwa 85O°C gehalten, um ein Reduktionsgas zu liefern, das mit der Eisenoxidschüttung reagiert, nicht aber das metallisierte Eisenprodukt beeinträchtigt.
Die in Fig. 2 dargestellte alternative Ausführungsform enthält eine Schwefelentfernungseinrichtung 90, in die über eine Leitung 92 Kalziumoxid eingebracht wird, und aus der das Reaktionsprodukt, Kalziumsulfid über eine Leitung 94 entfernt wird. Somit wird dem Ofen 50 über die Leitung 52 im wesentlichen schwefelfreies Reduktionsgas zugeführt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist das über die Leitung 38 in den Vergaser 10 eingeblasene Kühlmittel gereinigtes, gekühltes Abgas mit der gleichen Zusammensetzung wie in Leitung 66. Der Kohlendioxidabscheider 82 liefert brennstoff reiches Gas für die Leitung 44, von dem ein Teil oberhalb des Metallschmelzbades über eine Leitung 9 8 in den Vergaser 10 eingeblasen wird. Hierdurch wird ein etwas kühleres Reduktionsgas in der Leitung 42 erhalten, dessen Temperatur um etwa 15000C liegt. Die Temperatur dieses
Reduktionsgases wird dann im Abschreckgefäß 46 auf etwa 85O°C erniedrigt bevor das Redukt duktionsofen 50 eingeblasen wird.
85O°C erniedrigt bevor das Reduktionsgas in den Direktre-
b Aus den obigen Ausführungen ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ein Reduktionsgas in einem Metallschmelzbad liefern, durch das in Verbindung mit einem Schachtofen Eisenoxid zu metallischem Eisen direkt reduziert werden kann, wobei der Prozess einen hohen Wirkungsgrad aufweist und. sowohl im wesentlichen schwefelfreies metallisiertes Eisen wie auch im wesentlichen schwefelfreies Abgas erhalten werden.
- Leerseite

Claims (1)

  1. BLUMBACH-WESER.BERGEN·KRAMER o o o n n c Ω ZWIRNER.HOFFMANN J J ZU D03
    EUROPEAN PATENT ATTORNEYS
    IN MÜNCHEN
    R. KRAMER DIPL.-ING. PATENTANWALT
    W. WESER DIPL.-PHYS. DR. RER. NAT. PATENTANWALT
    E. HOFFMANN DIPL.-ING. PATENTANWALT
    Midrex Corporation
    Charlotte, North Carolina, USA
    IN WIESBADEN
    P. G. BLUMBACH DiPL.-ING. PATENTANWALT
    P. BERGEN PROFESSOR DR. 3UR. DIPL.-ING.
    G. ZWIRNER DlPL-ING. DIPL.-W.-ING. PATENTANWALT
    7. Juni 1983 83/0701
    Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen eines Reduktionsgases
    Patentansprüche
    ; 1./Verfahren zum Erzeugen eines Reduktionsgases in einem Metai±schmelzbad, bei dem Brennstoff, Sauerstoff und ein Flußmittel in ein druckdichtes Gefäß unterhalb des Bades eingeblasen werden, um ein teilweise entschwefeltes Gas durch unvollständige Verbrennung zu erzeugen, das einen Wasserstoff- und Kohlenmonoxidgehalt von wenigstens 80% aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß
    a) in das Metallschmelzbad ein Kühlmittel aus Dampf oder aus einem brennstoffreichen Gas oder aus einem Gemisch hiervon eingeblasen wird, wobei das brennstoffreiche Gas im wesentlichen aus Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Methan besteht; und
    b) die Temperatur des Metallschmelzbades durch Einstellen des Durchsatzes des Kühlmittels zwischen 1350° C und 1600° C gehalten wird.
    Radecfcestraße -13 8000 München 60 Telefon (OBV) 8S 36 03/88 36 04 TcIgx 5?1?313 Telegramme P,it»ntconsull Sonnenberger StraOe « 6200 Wiesbaden Telefon (06121) 562943/561993 Telex 4136237 Telegramme Patontconsull
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß
    c) das durch unvollständige Verbrennung erzeugte Gas
    mit kohlendioxidarmem Gas abgeschreckt wird, um ein Reduktionsgas mit einer Temperatur zwischen 8OO°C und 9OO°C zu erzeugen;
    d) das abgeschreckte Gas in einen Direktreduktionsofen eingeleitet wird, der eine Eisenoxidbeschickung enthält, um das Eisenoxid zu metallischem Eisen zu reduzieren und ein Abgas zu bilden;
    e) aus dem Abgas des Ofens ein wesentlicher Anteil des Kohlendioxids entfernt wird;
    f) das kohlendioxidarme Abgas dem Metallschmelzbad von unten als Kühlmittel zugeführt wird, um das Metallschmelzbad zu kühlen.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Flußmittel in Form von Kalk, Dolomit oder gebranntem Dolomit vorliegt.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß oberhalb des Metallschmelzbades ein brennstoffreiches Gas in das Gefäß eingeblasen wird, um die Temperatur des durch unvollständige Verbrennung
    erzeugten Gases zwischen 135O°C und 1600°C zu halten.
    5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das brennstoffreiche Gas nach unten gegen das Metallschmelzbad gerichtet wird.
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Kühlmittel ein kohlen-
    dioxidreiches, verbrauchtes Reduktionsgas ist, das durch Direktreduktion des Eisenoxids zu metallischem Eisen erhalten worden ist.
    7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekenn zei chnet, daß in den Direktreduktionsofen als Teil der Beschickung ein Schwefelakzeptor zugeführt wird, um das metallisierte Eisenprodukt und das Abgas zu entschwefeln.
    .
    8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Schwefelakzeptor aus der Gruppe Kalk, Kalkstein, Dolomit und gebrannter Dolomit ausgewählt ist.
    9. Vorrichtung zum Erzeugen eines Reduktionsgases und zum Reduzieren von Eisenoxid mit
    a) einem Schmelzbadvergaser (10) zum Erzeugen eines durch Vergasung gewonnenen Gases;
    b) einem im allgemeinen senkrechten Schachtofen (50) für die Direktreduktion von Eisenoxid, der oben eine Einrichtung (56) für die Zufuhr von Partikeln und unten eine Einrichtung (58) für die Entfernung der Partikel enthält, um ein Absinken der Beschikkung innerhalb des Ofens zu ermöglichen, ferner zwischen der Einrichtung (56) für die Teilchenzufuhr und der Einrichtung (58) für die Teilchenentnähme eine Einrichtung (52) zur Einleitung des Reduktionsgases sowie einen Auslaß für das verbrauchte Gas (Abgas) aus dem oberen Bereich des Ofens;
    c) einer ersten Leitung (42) , die den Vergaser (10) und die Einrichtung (52) zur Einleitung des Reduktionsgases ver-
    bindet, um das Reduktionsgas aus dem Vergaser zu entfernen und dem Schachtofen (50) zuzuführen;
    d) einer Einrichtung zum Kühlen und Reinigen (62, 64) des aus dem oberen Abschnitt des Schachtofens (50) entfernten Abgases;
    e) einer zweiten Leitung (60), die den Auslaß für das Abgas mit der Einrichtung (62, 64) zum Kühlen und Reinigen des Gases verbindet;
    f). einem Abscheider (82) für saures Gas zum Entfernen von CO- aus dem gereinigten und gekühlten Abgas;
    g) einer dritten Leitung (66) , die die Einrichtung (62, 64) zum Kühlen und Reinigen des Abgases mit dem Abscheider (82) für saures Gas verbindet; gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
    h) eine vierte Leitung (34) zwischen dem Abscheider (82) für saures Gas und dem Boden des Vergasers (10);
    i) eine fünfte Leitung (44) zwischen dem Abscheider (82) für saures Gas und der ersten Leitung (42);
    j) eine sechste Leitung (86) zwischen dem Abscheider
    (82) für saures Gas und der ersten Leitung (42) mit einer Heizeinrichtung (84) in diesem Leitungsweg ;
    k) eine Einrichtung zum Einblasen von festen fossilen Brennstoffen (20) in den Boden des Vergasers (10) unterhalb des Badspiegels;
    1 1) eine Einrichtung zum Einblasen von Sauerstoff (24) in den Vergaser (10) unterhalb des Badspiegels.
    10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeich 5 η e t durch eine Einrichtung zum Einblasen eines kalkhaltigen Flußmittels (22) in den Vergaser (10) unterhalb des Badspiegels.
    11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, gekenn-10 zeichnet durch eine Kühleinrichtung, die den Vergaser (10) umgebende Kühlwindungen (16) enthält.
    12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, gekennzeichnet durch eine siebte Leitung (76)
    15 zwischen der dritten Leitung (66) und einer Speichereinrichtung (78) für Brennstoff, um abzugebenden Brennstoff aus der Vorrichtung zu entfernen.
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ZA (1) ZA833826B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3527532A1 (de) * 1985-08-01 1987-02-12 Teves Gmbh Alfred Verfahren und bremsanlage zur vortriebsregelung
DE4004938A1 (de) * 1989-02-16 1990-08-23 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren zur erzeugung von brennbaren gasen in einem einschmelzvergaser

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3438487A1 (de) * 1984-10-17 1986-04-24 Korf Engineering GmbH, 4000 Düsseldorf Verfahren zur herstellung von roheisen
CA2037860C (en) * 1990-03-08 2001-07-31 Paul Katona Waste processing
JPH06100917A (ja) * 1991-10-09 1994-04-12 Cvg Siderurgica Del Orinoco Ca 鉄含有金属酸化物の直接還元法
DE19622152A1 (de) * 1996-06-01 1997-12-04 Krupp Uhde Gmbh Verfahren zur Erzeugung von Gas

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4008074A (en) * 1974-01-14 1977-02-15 Fried. Krupp Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Method for melting sponge iron
DE1955115B2 (de) * 1968-11-01 1978-04-27 Black, Sivalls & Bryson Inc., Kansas City, Mo. (V.St.A.) Verfahren zur kontinuierlichen Gewinnung von im wesentlichen von schwefelhaltigen Gasen freiem Wasserstoff aus kohlenstoffhaltigen Brennstoffen
DE2655813A1 (de) * 1976-12-09 1978-06-22 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Verfahren und vorrichtung zur direkten eisengewinnung
DE2710106A1 (de) * 1977-03-08 1978-09-14 Maximilianshuette Eisenwerk Verfahren zur erzeugung von fluessigem roheisen
DE2750725A1 (de) * 1977-11-12 1979-05-17 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines im wesentlichen co und h tief 2 enthaltenden gases
DE2935707A1 (de) * 1978-09-08 1980-03-20 Midrex Corp Verfahren zur direktreduktion von metalloxiden und vorrichtung zu seiner durchfuehrung
DE2952434A1 (de) * 1978-12-26 1980-07-17 Sumitomo Metal Ind Verfahren und vorrichtung zum vergasen von festen, kohlenstoffhaltigen materialien
DE3024977A1 (de) * 1980-07-02 1982-01-28 Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln Verfahren zur herstellung von reaktionsgasen
DE3034539A1 (de) * 1980-09-12 1982-03-25 Korf-Stahl Ag, 7570 Baden-Baden Verfahren und vorrichtung zur direkten erzeugung von fluessigem roheisen aus stueckigem eisenerz

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE426403B (sv) * 1981-05-20 1983-01-17 Ips Interproject Service Ab Forfarande for kolforgasning

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1955115B2 (de) * 1968-11-01 1978-04-27 Black, Sivalls & Bryson Inc., Kansas City, Mo. (V.St.A.) Verfahren zur kontinuierlichen Gewinnung von im wesentlichen von schwefelhaltigen Gasen freiem Wasserstoff aus kohlenstoffhaltigen Brennstoffen
US4008074A (en) * 1974-01-14 1977-02-15 Fried. Krupp Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Method for melting sponge iron
DE2655813A1 (de) * 1976-12-09 1978-06-22 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Verfahren und vorrichtung zur direkten eisengewinnung
DE2710106A1 (de) * 1977-03-08 1978-09-14 Maximilianshuette Eisenwerk Verfahren zur erzeugung von fluessigem roheisen
DE2750725A1 (de) * 1977-11-12 1979-05-17 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines im wesentlichen co und h tief 2 enthaltenden gases
DE2935707A1 (de) * 1978-09-08 1980-03-20 Midrex Corp Verfahren zur direktreduktion von metalloxiden und vorrichtung zu seiner durchfuehrung
DE2952434A1 (de) * 1978-12-26 1980-07-17 Sumitomo Metal Ind Verfahren und vorrichtung zum vergasen von festen, kohlenstoffhaltigen materialien
DE3024977A1 (de) * 1980-07-02 1982-01-28 Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln Verfahren zur herstellung von reaktionsgasen
DE3034539A1 (de) * 1980-09-12 1982-03-25 Korf-Stahl Ag, 7570 Baden-Baden Verfahren und vorrichtung zur direkten erzeugung von fluessigem roheisen aus stueckigem eisenerz

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE-Z: "Stahl u. Eisen", 100(1980) Nr. 10, S. 543 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3527532A1 (de) * 1985-08-01 1987-02-12 Teves Gmbh Alfred Verfahren und bremsanlage zur vortriebsregelung
DE4004938A1 (de) * 1989-02-16 1990-08-23 Voest Alpine Ind Anlagen Verfahren zur erzeugung von brennbaren gasen in einem einschmelzvergaser

Also Published As

Publication number Publication date
GB8314821D0 (en) 1983-07-06
JPS59232172A (ja) 1984-12-26
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AU1538583A (en) 1984-12-13
CA1204287A (en) 1986-05-13
GB2140453B (en) 1987-01-28
ZA833826B (en) 1984-01-12
AU553896B2 (en) 1986-07-31
GB2140453A (en) 1984-11-28
JPH0456081B2 (de) 1992-09-07

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