KRALJEVINA JUGOSLAVIJA
UPRAVA ZA ZAŠTITU
KLASA 80 (3)
INDUSTRISKE SVOJINE
IZDAN 1 APRILA 1938.
PATENTNI SPIS BR. 13942
Basset Lucien Paul, Pariš, Francuska.
Jednovremena fabrikacija gvoždja, ili njegovih ugljeničnih jedinjenja, i cementa, ili
hidrauličnog kreča u obrtnoj peći.
Prijava od 6 marta 1937.	Važi od 1 oktobra IGSZ1
Naznačeno pravo prvenstva od 9 marta 1936 (Francuska).
Upotreba kontinualne obrtne peći za fabrilkaciju cementa je (potpomognuta fizičkim osobinama početnih materija namenjenih ovom cilju. Stvarno, ove se početne materije sastoje iz kalcium karbonata, približno za 80% i iz gline približno za 20%. Ova poslednja, vršeći svoju moć kao »vezujuće sredstvo«, daje izvesnu koheziju celini upotrebljenih produkata i, usled toga, prah zahvaćen dimnjakom je od malog značaja.
Nije isto tako kad je obrtna peć u-potrebljena za jednovremenu fabrikaciju gvožđa livenog gvožda ili čelika, i cementa pri čemu se ovaj poslednji dobija kao sporedni produkat u fabrikaciji gvožđa, po postupcima koje. je prijavilac naročito ispitivao.
Stvarno, upotrebljene početne materije za produkciju .gvožđa sa sporednim proizvođenjem portland cementa nemaju nikakve vezujuće funkcije: gvozdena ruda, ugalj za redukciju ove rude i kalcium karbonat. Ovi elementi sitno usitnjeni, da bi zadovoljili različite hemijske zahteve odnosno potrebe, zahvaćeni su gasnoim strujom, koja struji kroz peći, i ovo za-hvatanje sobom može dostići znatne razmere tako, da se ozbiljno dovede u pitanje ekonomski značaj ovih postupaka.
Osim toga, kod ovih vetar (promaja) zahvata prah u različitim proporcijama, tako da je sastav šarže različit. Usled toga ne može biti obezbedena nikakva stalnost krajnjih produkata. Tako se stepen karburisanja metala može menjati od 0 do granice karburisanja i, s druge strane,
analiza proizvedenog cementa se menja u nedopuštenim razmerama.
Osim toga šarža povučena u otvore i u dimnjak prouzrokuje brzo oštećenje ovih organa, usled delovanja oksida gvožda i kreča na opeke, i to potpomognutih veoma visokom temperaturom koja tamo vlada i koja je posledica sagorevanja zahvaćenog redukcionog uglja.
U cilju da se otklone ove nezgode, prijavilac je naročito ispitivao upotrebu manje usitnjene šarže, ali ovde su se javile dve pojave koje su učinile da se napusti ovaj način rada.
Stvarno, cement dobiven pri nedovoljno usitnjenoj šarži nije imao fizičke osobine koje se mogu uporediti sa osobinama veštačkog portland cementa, usled toga je njegova vrednost bila umanjena.
Osim toga, redukovanje gvozdene rude je bilo ostvareno sa zakašnjenjem i, usled toga, je sadržina oksida gvožđa u krečnoj masi bila obično i suviše velika da bi se obezbedila dovoljna otpornost u zonama peći, uzastopno 'sve više i više toplim. Kao posledica toga su moćne grudve obrazovale smetnje u peći i prouzrokovale su neugodne zastoje i gubitke u materiji.
Da bi se izbegle ove nezgode, trebalo je da se produkcija peći svede na količinu koja se ne isplaćuje, i usled toga se potrošnja uglja preko mere uvećavala.
Ovaj se pronalazak odnosi na postupak za proizvođenje gvožda, livenog gvožđa ili čelika, sa sporednim proizvođenjem portland cementa ili hidrauličkog
Din. 20.—
kreča, koji se odlikuje kombinacijom sledečih bitnih tačaka:
a)	obrtna se peč greje plamenom pul-verizovaong uglja koji sagoreva u količini vazduha koja je potrebna za proizvođenje plamena, koji se sastoji iz ugljen oksida i ugljene kiseline, u takvom odnosu da gvozdeni proizvodi ne mogu biti ponovo ofcsidisani gasovima iz plamena;
b)	šarža se sastoji iz gvozdene rude, kalcium karbonata, redukciomog uglja u dovoljnoj razmeri, da bi se redukovala gvozdena ruda, da bi se redukovao kalcium karbonat i da bi se karburisao metal; ova šarža sadrži, eventualno, druge elemente za rektifikovanje, ili za dodavanje, naročito mangamsfcu rudu;
c)	ova je šarža dobivena nezavisnim usitnjavanjem svake početne materije, tako, da se ove dovode do stepena finoće zahtevanog hemijskim procesom, ne spuštajući se ispod ovoga stepena, pri čemu se ovo usitnjavanje u odnosu na rudu i ugalj, zaustavlja na takvoj finoći, da ga-sna struja koja struji kroz peć ne može sobom zahvatiti ove materije.
Gvozdena ruda i ugalj se prvenstveno usitnjavaju u aparatima sa sitima koja imaju rupe od prilike u veličini od jednog milimetra između žica, tako, da se ove materije usitnjavaju na veličinu koja može iznositi približno između 1/4 mm i približno jednog milimetra, izbegavajući ili smanjujući što je moguće više količinu sitnog praha.
U odnosu na ugalj, ovo selekciono usitnjavanje ne pruža nikakve teškoće, jer ugalj koji je namenjen za redukovanje može biti odabiran na potrebnu veličinu u toku usitnjavanja uglja prema zahtevi-ma ognjišta i može biti veoma sitno u-sitnjen.
Najzad se kalcium karbonat usitnjava do krajnje finoće; stvarno su gubitci ove materije bez ekonomskog značaja, i naprotiv, usled ove finoće dobiveni cement je najboljeg kvaliteta.
Pošto su istovetne dimenzije koje se praktično zahtevaju za gvozdenu rudu i za ugalj, to ove dve materije mogu biti usitnjavane zajedno u istom aparatu, ako je njihova tvrdoća iste veličine.
Posle merenja i mešanja prethodno usitnjene materije se uvode u peć, ili u vidu suvih materija, jednostavno ovlaženih da bi se izbeglo obrazovanje prašine pri unošenju, ili u vidu tečnog testa, ako se usvoji uvođenje vlažnim putem.
Koristi postupka po pronalasku jesu u skoro potpunom dobijanju prvobitnih materija, u proizvođenju portland cementa prvog kvaliteta, uvek istovetnog, u
ograničenju zgrudvavanja na minimum, u korist redukovanja gvozdene rude uvek ranije vršenog no 'što je potrebno u sve toplijim i toplijim zonama peći. Druga korist postupka je što se obezbeđuje stroga stalnost konačnih proizvoda, što omogućuje da se veoma tačno reguliše stepen karburisanja dobivenog metala, dakle da se po volji i na pravilan način proizvodi: gvožđe, čelik ili liveno gvožđe.
Za praktično izvodjenje ovog postupka se upotrebljuje obrtna peć, koja osim poznatih odlika ima različita osobena tehnička izvođenja koja su obuhvaćena ovim pronlaskom.
Peć, koja je na priloženom nacrtu pokazana u aksijalnom podužnom preseku, malo je nagnuta u odnosu prema horizontali. Ona se pomoću svojih pojasnih prstenova obrće na poznat način na toč-kićima (valjcima), i ima u svom donjem delu, da bi se zadržao tečni metal, ili kakav mali zid, ili kakav konusni elemenat ispred kojeg se nalazi otvor t za ispuštanje ovog metala. Kroz cevi, r, r1 se udu-vava pulverizovani ugalj za grejanje i potrebni vazduh za njegovo sagorevanje pod uslovima navedenim pod a).
U ovoj je peći zadatak oblaganja peći za cement, koji povlači sobom tegobne radove i koji prinuđuje na . ponavljane zastoje, rešen automatski i bez ikakvog troška sledečim sredstvima:
U zoni F1 peći, koja je zona za topljenje metala i u zoni klinkerisanja, lim peći je zaptiven i prvenstveno varen. Obloga g1 ove zone je ostvarena opekom od samo nekoliko santimetara debljine, iz materijala veoma otpornog u vatri i prvenstveno iz karborunduma koji je dobro priljubljen uz lim T peći. Obloga g2 izvan tople zone se obrazuje na uobičajeni način kod proizvođenja cementa (na primer obrazuje se iz siliko-aluminata.).
Spolja u celoj zoni F1 obložen korbo-nmdumom lim se hladi polivanjem, koje se na primer izvod pomoću nagnute površine p, linearne ili obuhvatajući ceo ili samo jedan deo cilindričnog zida peći.
U oblasti otvora za isticanje tečni metal koji izlazi iz peći i pada u udubljenje O zaštićen je od vode za hlađenje ispuštane nagnutom površinom p i cevima j. Ova zaštita može biti obezbeđena — kao u primeru naerta, — pomoću bikonusnog zaklona Q koji se obrće zajedno sa peći. Vođa se odvodi pomoću oluka s i s1.
U ovom je rasporedu peć potapljena.
Usled velike termičke sprovodljivosti karborunduma postavljenog uz lim ovaj se materijal izlaže dejstvu hladjenja; čim materijali koji sačinjavaju cement predju
u ovu zonu, karborundum se oblaže kliin-kerom do debljine od 30 santimetara od prilike, ova debljina ostaje stalna usled ravnoteže koja se 'uspostavlja između termičkih dejstava ognjišta i dejstava hlađenja od polivanja.
Oblaganje se dakle izvodi automatski pomoću vlastitih proizvoda peći.
Ako iz proizvoljnog razloga peć bude zaustavljena, tako ostvarena obloga pada u prah usled hlađenja; sledeće ponovno paljenje obnavlja oblogu.
Ovaj je rezultat podesno postignut u-sled velike naklonosti cementa da se lepi na opeke iz karborunduma.
Ako ma u koje vreme obloga uveća svoju debljinu preko dopuštene granice, ili ako se u peći obrazuju grudve ili prsteni, ove bi se anomalije smanjile ubacivanjem u peć, jednovremeno kad i ugalj za grejaoje, silicium dioksida sitno usitnjenog, kao što je to navedeno u francuskom patentu prijavljenom 1 februara 1936 god. pod naslovom »Postupak za čišćenje obrtnih peći za cement i peći koje proizvode liveno gvožđe i cement« od istog prija vio ca.
Venac obrazovan iz metala i klinkera, koji se proizvodi u dva prva metra peći, eliminiše se mehanički ili pomoću kakve strugalice (glodalice) hlađene vodom, koja se obrće trajno na unutrašnjoj oblozi peći, ili pomoću kakve slične kru-žeće mašine za struganje po načinima opisanim u jednom drugom francuskom patentu od istog prijavioca od 23 jula 1935 god. pod naslovom: »Postupak i uređaji za čišćenje obrtne peći«.
Najzad je ekonomija goriva kod ovog poboljšanog postupka ostvarena sagore-vanjem u unutrašnjosti peći ugljen oksida sadržanog u plamenu i postalog iz redukcije kako gvozdene rude tako i kalcium karbonata.
Ulazak potrebnog vazduha za ovo sa-gorevanje se ostvaruje pomoću cevi R, postavljene u peći i napajane ventilatorom V utvrđenim sa njegovim motorom M na samom peći, i obrćući se sa ovom; struja se dovodi pokretnom motoru na proizvoljan podesan način, ina primer pomoću prstenova b, koji se nalaze u čvrstoj vezi sa peći i klize po nepomičnim četkicama h.
Bitna odlika ovog ulaska vazduha jeste ta, što je izveden u zoni peći u kojoj se vrši re-dukovanje; usled smišljenog izbora ovog mesta proizvođenje toplote ikoje proizila-zi iz ovog sagorevanja potpomaže sam proces izuzev malo fazno pomeranje. Ekonomija koja proizilazi iiz ovog uvodjenja vazduha je tada maksimalna. Uostlom nikakvo praktično oksidišuće dejstvo nije
vršeno na masu u toku redukcije usled č;-njenice da je ova masa sama sobom sedi-šte obilnog oslobađanja ugljen oksida, koji je štiti od oksiđišućih gasova koji struje odozgo.
Zona peći u kojoj se vrši ovo uvođenje vazduha je sedište temperature koja se menja između 800 i 1000°.
Ako se ulazak vazduha vrši u zonu peći u kojoj vlada temperatura od 600°, dejstva proizvedene toplote su praktično nikakva, jer ona mogu, u ovom slučaju, samo učestvovati u grejanju šarže, do učestvovanja od 600", što pretstavlja malu toplo-tu u odnosu na ogromnu količinu kalorija koju nalaze redukovanje oksida gvožda i kalcium karbonata.
Najzad, osetna toplota gasova koji izlaze iz peći oko 5/600° može biti korisno upotrebi jena za gre janje vazduha za uvođenje u ognjište.
Treba primetiti da pravilnost doziranja šarže i, kao posledica, stalnost analize konačnih produkata, omogućuje potpomaganje nefosforišuće krakteristilke postupka, koja proističe usled velike sadržine kre-ča u zguri, u prostoru klinkera. Tretiranje fosfornih minerala porizvešće dakle ili nefosforno liveno gvožđe ili nefosforni čelik.
Patentni zahtevi:
1.	) Postupak za jednovremenu fabrika-ciju gvožda, ili njegovih ugljemičnih je-ditnjenja, i cementa, ili hidrauličkog kre-ča, u obrtnoj peći, izbegavajući zahvata-nje usitnjenih početnih materija gasnom strujom koja struji kroz peć i prema tome gubitak jednog dela ovih početnih materija, naznačen time, što je obrtna peć za-grevana plamenom iz pulverizovanog uglja koji sagoreva u količini vazduha potrebnoj za proizvođenje plamena koji se sastoji iz ugljen oksida i ugljene kiseline, u takvom odnosu, da dobiveni gvozdeni proizvodi ne mogu biti ponovo oksidisani gasovima iz plamena.
2.	) Postupak po zahtevu 1, naznačen time, što je šarža obrazovana iz gvozdene rude, kalcium karbonata, redukcionog u-glja u dovoljnoj proporciji za redukovanje gvozdene rude, iza redukovanje kalcium karbonata i za karburisainje metala, pri čemu ova šarža sadrži eventualno i druge elemente za rektifikovanje ili dodavanje, naročito manganske rude.
3.) Postupak po zahtevu 1 i 2, naznačen time, što je šarža dobivena nezavisnim usitnjavanjem svake od početnih materija, tako, da se ove dovode do stepena finoće
zahteva no g' hemijskim procesom, ne spuštajući se ispod ovog stepena, pri čemu se ovo usitnjavanje, u koliko se tiče rude i ugljena, zaustavlja na finoći takvoj da gasna struja koja struji kroz peć ne može zahvatiti sohom ove materije.
4.) Obrtna peć za izvođenje postupka po zahtevu 1 do 3, naznačena time, što je u zoni topljenja metala i u zoni klinkerisa-nja, oblaganje peći izvedeno pomoću tankih opeka iz materijala veoma otpornog u vatri, prvenstveno karborunduma, postavljenog uz lim peći i hlađenog pomoću proizvoljnog podesnog sredstva, dok izvan ove tople zone obloga peći ima uobičajeni sastav, pri čemu je psledica takvog
oblaganja da se fiksira klinker do debljine koja je skoro stalna, tako da se oblaganje izvodi automatski samim produktima, koji prolaze kroz peć.
5.) Peć iza imešovito proizvođenje po zahtevu 2, naznačena time, što je na ovoj peći utvrđen kakav ventilator koji je sa svojim motorom zahvaćen u obrtanje o-brtnjem peći i koji pomoću kakve cevi obezbeđuje uvođenje vazduha u unutrašnjost peći, naročito u zonu u kojoj se vrši redukovanje, pri čemu ovo uvođenje vazduha ima za posledku da obezbeđuje sa-gorevanje ugljen oksida sadržanog u peći i proizašlog iz redukovaoja gvozdene rude i kalcium karbonata.
Ad pat br. 13942
O