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Drehofen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Drehöfen und Drehofensy & teme, bei denen Ein- richtungen zum Einführen von Luft oder andern Gasen in die Beschickung mittels Öffnungen oder Düsen vorgesehen sind, von welchen die vom Beschickungsgut bedeckten durch Ventile selbsttätig geöffnet und die übrigen geschlossen werden, welche Drehöfen oder Drehofensysteme für metallurgische, chemische oder andere thermische Zwecke bestimmt sind.
Gemäss der Erfindung sind die Düsen in der Abschlusswand oder den Abschlusswänden des Ofens in der Nähe des Trommelmantels derart angeordnet, dass sie die Luft oder andern Gase der Längsrich- tung nach durch die Beschickung des Ofens lenken.
Diese Einrichtung ermöglicht das Reduzieren, Schmelzen und sonstiges Verarbeiten von Erzen und andern Stoffen in dem Ofen, die feinkörniger Art sein können und die man bisher in Ofen dieser
Art mit Gaszuleitung durch radial angeordnete Schlitze oder Öffnungen nicht verarbeiten konnte.
Mit besonderem Vorteil bedient man sich eines wagrechten zylindrischen Ofens mit einem vergrösserten Raume (dem eigentlichen Ofen), in welchem die Reaktionen, die Schmelzung oder sonstigen Umwandlungsvorgänge stattfinden und in dessen Endwänden die genannten Öffnungen oder Düsen vorgesehen sind.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt eines solchen Ofens für Einleitung von Luft zur Erzeugung von Leucht- gas oder Koks, Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie 1-1 der Fig. 1, Fig. 3 einen Längsschnitt eines Ofens zur Erzeugung von Eisenschwamm, Fig. 4 einen Längsschnitt eines elektrisch geheizten Ofens zum
Binden von Stickstoff oder zur Gewinnung von Stickstoffverbindungen, Fig. 5 einen Teilschnitt eines
Ofens mit abgeänderter Einrichtung zum Regeln des Zuflusses der Luft oder andern Gase zu den Öffnungen oder Düsen und Fig. 6 eine schematische Endansicht der Fig. 5.
Gemäss der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 besteht der eigentliche Ofenraum aus einer trommel- förmigen Kammer 1, die beiderseits in koaxiale Rohre oder Zylinder 2 und 3 ausläuft, deren freie
Enden in ortsfesten Kammern 4 und 5 gelagert und hier durch gegen die Kammerwand anliegende Feder- ringe 6,7 od. dgl. abgedichtet sind. Der ganze Ofen wird in bekannter Weise von Rollen getragen und in Drehung versetzt. Der Brennstoff und das Beschickungsmaterial werden durch den Einfüllrumpf 8 und das Zuleitungsrohr 9 eingeführt, das durch die Kammer 4 geht und im Rohr 2 ausmündet.
Der Koks und die unschmelzbaren Aschenrückstände werden aus der Gegenkammer 5 durch eine Schnecke 10 herausbefördert, während das Gas aus der Kammer 4 durch den Auslass 11 entweicht.
Die Einleitung des Gebläsegases in die Ladung des Ofens geschieht in folgender Weise : In der
Endwand des Ofenraumes Jf, die das Rohr 3 aufnimmt, sind die Öffnungen oder Düsen 12 in Kreisform und in solchem Abstande vom Mittelpunkt angeordnet, dass das eintretende Gas mit der Ladung in einer bestimmten Höhenlage in Berührung tritt. Die Düsen sind durch Rohre M mit im Querschnitt sektorischen
Leitungen 14, die wie ein Mantel rund um den Zylinder 3 liegen und Wärme von dem aus dem Ofenraum 1 abgehenden Material aufnehmen, verbunden, die in weitere Rohre 15 iibergehen, die so angeordnet sind, dass ihre Enden in einer senkrecht zur Ofenachse stehenden Ebene liegen.
Diese Rohrenden sind mit
Federscheibe oder Ventilen und Büchsen oder Köpfen. ? 6 vergehen, die entsprechenden Öffnungen in
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einer Scheibe 1'1 gegenüberstehen. Die Scheibe liegt gleitbeweglich gegen eine Rundscheibe 18 an, die ortsfest und rechtwinklig zur Ofenachse angeordnet ist, wodurch alle Unregelmässigkeiten in der Drehbewegung des Ofens ausgeglichen werden.
Die Scheibe 18 besitzt ebenfalls eine Büchse 20 mit einem Gebläserohr 19 und steht durch einen bogenförmigen Schlitz 21 mit den Büchsen oder Köpfen 16 in Verbindung, die während des Kreisen des Ofens darüber schleifen, so dass der Druckwind od. dgl. immer nur durch die Düsen 12 in den Ofenraum 1 streichen kann, die gerade dem Bogenschlitz 21 gegenübertreten, während alle übrigen Düsen 12 geschlossen bleiben. So wird die Windzufuhr zu den Düsen des Ofens durch eine Vorrichtung von ventilartiger Bauart geregelt.
Die Wirkungsweise des Ofens gemäss der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 ist folgende :
Bei der Verarbeitung von schiefriger Steinkohle od. dgl. wird die Kohle in feinzerteiltem Zustande in den Rumpf 2 eingeführt und geht, indem sie dabei vorgewärmt wird, zum Ofenraum 1, wo mit Hilfe der eingeblasenen Luft die Verkokung stattfindet. Das fertige Erzeugnis und die Asehenrüekstände gehen dann weiter durch den Zylinder 3 unter Vorwärmung der Gebläseluft und gelangen in die Kammer 5, aus der sie abgenommen werden. Wird der Ofen zur Erzeugung von Leuchtgas benutzt, so werden die Aschenrückstände eingeschmolzen und von Zeit zu Zeit aus dem Ofen abgezogen. Die Destillationsprodukte und Gase ziehen schliesslich durch den Zylinder 2 ab und wärmen dabei die Kohle im Raume 4 und den Raum 11 an.
Bei der Einrichtung des Ofens nach Fig. 3 zur Erzeugung von Eisenschwamm wirkt der eigentliche Ofenkörper 22 als ein rotierender Gaserzeuger, wobei 23 einen rotierenden Reduktionsofen und 24 einen Vorwärmer bildet. Die Öfen 22 und 23 stehen durch eine ortsfeste Zwischenkammer 25 miteinander in Verbindung, in die sie mit hohlzapfenartigen Enden 26,27 einmünden. Auch mit dem Vorwärmer 24 steht der Ofen 23 durch eine ortsfeste Kammer 28, gegen die er durch den Federring 29 abgedichtet ist, in Verbindung. Die Kohle wird dem Ofen 22 durch den Speiseapparat 31 und das Erz ohne Kohle dem Vorwärmer 24 durch den Speiseapparat 32 zugeführt. Das Rohr 33 dient zum Einsaugen von Luft in den Vorwärmer und der Schornstein 34 am Einführende des Vorwärmers zum Fortleiten der Verbrennungsgase.
Ein Trichter 35 in der Kammer 28 führt das Erz aus dem Vorwärmer 24 zum tieferliegenden Reduktionsofen 23. Die Einrichtung zum Einführen der Gebläseluft in die Charge des Ofens 22 ist von gleicher Art wie in den Fig. 1 und 2 und besteht aus zwei Reihen seitlicher Düsen oder Windlöcher 36, die paar- weise durch Rohre 37, aber ohne vorwärmendeLeitungen 14, mit der Windkammer 38 verbunden sind. Die Ventilvorrichtung 39 wirkt in gleicher Weise wie die in den Fig. 1 und 2 dargestellte.
Die Erzeugung des Eisenschwammes geschieht in folgender Weise :
Die Kohle wird dem Ofenraum 22 zugeführt, wo unter der Wirkung der durch die Düsen 36 eingeblasenen Luft ein heisses kohlensäurefreies Generatorgas erzeugt wird, das in den Reduktionsofen 23 und durch die Kammer 28 in den Vorwärmer 24 zieht, wo es mit der durch das Rohr 33 zutretenden Luft verbrennt. Die Verbrennungsgase ziehen durch den Schornstein 34 ab. Das Erz gelangt in den Vorwärmer 24, fällt in den Reduktionsofen 23, wird hier allmählich fortschreitend zu Eisenschwamm reduziert, geht dann zur Kammer 25, wo es zu Boden fällt, und wird von hier nach dem Erkalten abgezogen.
Um jede Verflüssigung des Eisens in der Nähe der Hohlzapfen 26,27 und den benachbarten Teilen des Reduktionsofens zu verhüten, kann man dazu gezwungen sein, die Temperatur in deren Nachbarschaft etwas herabzusetzen, indem man dem betreffenden Teile des Reduktionsofens Kohle, Koks od. dgl. zuführt. Lässt man die Kammer 25 ganz fort und verbindet den Reduktionsofen unmittelbar mit dem Ofen 22, so kann man dadurch den Verlauf der Reduktion verstärken und ein roheisenähnliches Produkt erhalten.
Bei der Ausführung des Ofens nach Fig. 4 zum Binden von Stickstoff oder Gewinnung von Stickstoffverbindungen wird der Ofen 50 elektrisch beheizt und der Stickstoff oder die Stickstoff enthaltenden Gase werden der Charge durch Rohr 55, Büchse 54 und Düsen 53 zugeführt, die, wie oben beschrieben, angeordnet sind. Der Vorgang ist folgender :
Das zur Bindung des Stickstoffes dienende Material wird mit dem erforderlichen Brennstoff in den Seitenzylinder 51 eingeführt und nimmt seinen Weg in den Ofen 50, wo Gas, das zur Vorwärmung der Charge dient, erzeugt wird. Die Bindung des Stickstoffes findet in dem Ofen statt und das Erzeugnis wird durch den Seitenzylinder 52 in die Abnahmekammer geführt.
Gemäss einer andern in Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsart der Einrichtung zum Regeln der Luft-oder Gaszufuhr können selbstregelnde Hähne benutzt werden. In diesem Falle werden die Zylinder von einer ringförmigen Blase-oder Gaskammer 56 umgeben, der Luft oder Gas von aussen in geeigneter Weise zugeleitet wird. Die Düsen des Ofens stehen hier auch mit der Kammer in Verbindung, u. zw. durch radial angeordnete gebogene Rohre 57 mit Kugeln 58 od. dgl., die an bestimmten Punkten der Umdrehbewegung des Ofens eine Offen-oder eine Schliessstellung einnehmen.
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