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Erzröstofen.
Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen an den unter dem Namen @Spirletöfen" bekannten Öfen zum Rösten von Erzen. Diese Öfen enthalten mehrere kreisförmige, übereinander angeordnete feuerfeste Herdflächen, die abwechselnd fest und beweglich sind.
Jede Herdfläche besteht aus einer dicken Platte aus feuerfestem Material, die leicht nach oben gewölbt und in einen kreisförmigen metallischen Rahmen gefasst ist. Die Fassungsrahmen der festen Herdflächen hängen mit einem festen Rahmenwerk zusammen. Die Fassungen der drehbaren Herdflächen sind aussen mit einer kreisringförmigen Schiene versehen, die auf Laufrollen ruht, deren Achsen an dem festen Rahmenwerk sitzen. Die Drehung der beweglichen Herdflächen wird durch einen geeigneten Antrieb bewirkt. Die Rührzähne bestehen aus feuerfesten Blöcken in Form dreiseitiger Prismen mit senkrechten Kanten, deren obere rechtwinkelige Grundflächen in die Unterseite jeder festen Herdfläche eingefügt sind.
Diese Blöcke sind nach Art einer Spirale oder jedenfalls derart angeordnet, dass die Wirkung jedes einzelnen Blockes durch den nächstfolgenden nicht gestört wird und eine bequeme Reinigung möglich ist.
Röstöfen dieser Art wurden bisher nur zum Rosten von Blende benutzt. Wegen des nahen Aneinanderliegens der Herdfläfhen und der geringen Strahlung ist die Verbrennung sehr lebhaft, so dass leicht Temperaturen von 850-900 C erreicht werden. Da es für den Röstvorgang sowie zur Erhaltung des feuerfesten Materials wichtig ist. diese Temperaturen nicht zu überschreiten, lässt sich mit Hilfe dieser Öfen täglich nur eine verhältnismässig geringe Menge Blende verarbeiten. Ein Ofen von 4'ï0/11 Durchmpsser mit vier Herdflächen, von denen zwei beweglich sind, kann täglich 4-4#5 f Bleiblende durchsetzen, die 14% Blei und 28"/o Schwefel enthält.
Die Oxydationsluft muss heiss zugeführt werden, was einen Verbrauch an Kohle von ungefähr 6 % des Gewichtes der rohen Blende bedingt. In einem solchen
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von Pyrit entwickelten Hitze, die bei gleichem Gewicht der verarbeiteten Erze erheblich grsser ist als die beim Verarbeiten von Blende entwickelte, da Pyrit ungefähr ) ()"/"Sehwefel enthält und seine Verbrennung exothermischer verläuft.
Metallische Rührzähne widerstehen den in einem solchen Ofen erreichten hohen Temperaturen nicht, selbst wenn sie durch umlaufende Luft gekühlt werden. Man ist deshalb genötigt, diese Zähne aus feuerfestem Material herzustellen. Dieses Material verbindet sich aber mit den Bestandteilen der Blende, insbesondere dem Blei, wobei sich Krusten von Bleisilikat bilden. Es ist deshalb nötig, die Zähne täglich mehrere Male mit einem metallischen Werkzeuge zu reinigen, was viel Handarbeit erfordert und leicht zu Brüchen führt.
Tasächlich besitzen derartige Zähne in den heissesten Zonen des Ofens nur eine Lebensdauer von drei bis sechs Monaten, so dass der Ofen häufig stillgesetzt und die Herdflächen umgehaut werden müssen.
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Furche des Arbeitsgutes ein leerer ringförmiger Raum entsteht, der genau gleich d''r Ureite des erwähnten rückwärtigen Teiles ist.
Übrigens war es bisher nicht möglich, u. zw. ebenfalls wegen der Zerbrechlichkeit des benutzten feuerfesten Materials, die Zahl der Zähne zu vervielfachen und ihnen in dem Masse. wie sie sich von der Mitte des Herdes entfernen, einen Querschnitt zu geben, der der Verminderung der Furchenbreite als Funktion des Durchmessers entspricht. Daraus ergibt sieh, dass, je weiter man nach aussen geht, die ringförmigen Btendenprismen immer dünner werden.
Infolgedessen wird die Herdf1äche sehr schlecht für den Röstvorgang ausgenutzt, und die im Ofen in Umlauf befindliche Materialmasse ist sehr gering. Mit Rücksicht auf die unmittel- bare Beziehung, die zwischen der Dauer des Aufenthaltes des Arbeitsgutes im Ofen, d. h. der Dauer des Röstvorganges, und dem Gewichte der im Ofen jeweils aufgespeicherten Arbeitsgutmasse besteht, ist die Dauer des Aufenthalts des Röstgutes im Spirletofen sehr gering.
Sie beträgt in der Tat schätzungsweise nur sechs Stunden. Es kommt noch hinzu, das die Rührebene der Zähne senkrecht ist. Die Folge davon ist, dass während des Vortriehes des Arbeitsgutes im Laufe der Röstung die das Arbeitsgut bildenden Prismen unter den Zähnen zerdrückt werden. Dadurch wird ihre Grundfläche verringert und infolgedessen auch die Reibung der Masse an der Herdfläche. Aus diesem Grunde verschieben sieh die Prismen lediglich im Wege des Gleitens und der Rührvorgang ist ganz ungenügend.
Durch die französische Patentschrift Nr. 536540 ist eine Form metallischer Rührzähne bekanntgeworden, die einen Teil der letzterwähnten Unzuträglichkeiten beseitigt, indem sie die volle Ausnutzung der Herdfläche für das Rösten ermöglicht und ein gründliches Durcharbeiten der Masse gewährleistet.
Die an erster Stelle erwähnten UnzuträglicI1keiten, nämlich die durch die hohe Temperatur, die Verkrustung usw. bedingten, werden gemäss vorliegender Erfindung durch die Anwendung besonders ausgebildeter hohler und durch umlaufendes Wasser gekühlter metallischer Rührarme vermieden. Jede Herdfläche besteht aus zwei gleichen Hälften aus feuerfestem Material, zwischen denen ein sich diametral erstreckender Rührarm der genannten Art eingelassen ist. Der Rührarm besteht aus Gusseisen oder Stahl und wird, wie die beiden Hälften der Herdfläche, durch den ringförmigen metallischen Fassungsrahmen der letzteren getragen. Der Rührarm der festen Herdfläche ist auf seiner ganzen Länge hohl. Das Kühlwasser tritt auf dem einen Ende ein und auf dem andern aus.
Dagegen erfolgen bei den drehbaren Herdflächen der Eintritt und der Austritt des Wassers in der Mitte des Rührarmes durch zwei in der Richtung der Ofenachse verlaufende konzentrische Rohre.
Mit Hilfe dieser mit den oben erwähnten besonders ausgebildeten Zähnen kombinierten Einrichtung ist man imstande, in einem Spirletofen, der die oben genannten Abmessungen besitzt, eine tägliche Verarbeitung von 8-9 t Blende mit 28 0/"Schwefelgehalt zu erreichen und sogar zu überschreiten. Das ist das Doppelte der bisher erreichbaren Leistungsfähigkeit. wobei noch zu bemerken ist, dass die jetzt bei Spirletöfen erforderliche Hilfsheizung in Fortfall kommt. In demselben Ofen wurde eine tägliche Leistung von 6-7 t Pyrit erreicht.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des verbesserten Röstofens dargestellt : Fig. 1 zeigt einen mit den den Gegenstand der Erfindung bildenden Einrichtungen versehenen Spirletofen teils in. senkrechtem Schnitt, teils in Seitenansicht ; die Fig. 2 und 3 sind in kleinerem Massstabe gehaltene schematische Aufsichten auf eine feste bzw. eine drehbare Herdfläche ; Fig. 4 stellt in einem zwischen dem von Fig. 1 sowie 2 und 3 liegenden mittleren Massstabe einen Querschnitt durch eine der Herdflächen dar.
Bei der Ausführung nach Fig. 1 besteht der Ofen aus drei festen Herdflächen oder Sohlen 1, 2, 3 und zwei beweglichen 4 und 5. Jede feste Sohle ist von einem ringförmigen Rahmen 6 eingefasst, der aussen mit einer Rmgsehiene 7 versehen ist, die auf festen (nicht dargestellten) Trägern ruht. Jede bewegliche Sohle besitzt einen ringförmigen Rahmen 8, der aussen eine Ringschiene trägt, die auf (nicht dargestellten) senkrecht gelagerten Laufrollen ruht. Die Drehachsen dieser Laufrollen sitzen fest in einem die Herdflächen umgebenden, nicht dargestellten Rahmenwerk. Die beweglichen Sohlen werden in bekannter Weise durch einen beliebigen geeigneten Antrieb in Drehung versetzt.
Jede feste Sohle besteht (Fig. 2) aus zwei Halbsohlen 10 und 11 aus feuerfestem Material, die in die Fassung 12 eingelegt und in der Mitte durch einen metallischen Rührarm 18 voneinander getrennt sind. Dieser Arm besteht aus einem sich diametral über die Herdfläche erstreckenden Rohr, das am einen Ende mit einem Zulaufrohr 14 für das Kühlwasser und am anderen Ende mit einem Ablaufrohr 15 in Verbindung steht.
Der hohle Rührarm 13 ist innen zweckmässig mit einer senkrechten Trennwand 16 versehen, die ihm grössere Starrheit verleiht und ausserdem eine grössere Berührungsfläche für das Kühlwasser schafft, so dass bei gegebener Kühlwassermenge innerhalb bestimmter Zeit eine grössere Wärmemenge abgeführt werden kann, als wenn die Querwand nicht vorhanden wäre.
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die Form, Abmessungen. Lage und Schrägstellung besitzen wie in der erwähnten französischen Patentschrift Nr. 53654. 0. Die heweglichen Herdflächen bestehen ebenfalls (Fig 3) aus zwei
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zwischen denen ebenfalls, auf dem Fassungsringe ruhend, ein Rührarm. 33 liesst.
Dieser Rührarm ist auf beiden Seiten der senkrechten Drehachse mit Längswänden 24. 25 versehen, die sich von der Mitte bis auf eine kurze Entfernung von den Enden des Armes erstrecken. In der Mitte sind durch geeignete Treunwände zwei Kammera 26, 27 gebildet, von denen
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zwei auf ein- und derselben Seite der Zwischenwände 24, 25 gelegenen Kammer 24' und 2 in Verbindung stellt. während die andere Kammer, mit einem konzentrisch zum Rohr 28 liegenden Itohre : 29 sowie mit zwei Kammern 24n und 25n in Verbindung steht, die auf der anderen Seite der Trennwände 24, 25 liegen, Das innere Rohr 28 mündet mit seinem oberen Ende in einen Zuführungsbehälter 30 (Fig. 1).
Das äussere Rohr 3. 9. das am oberen Ende geschlossen ist, ist mit einem Hahn 31 versehen, der über einem Behälter-M fir den
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also durch das innere Rohr, 98, die Verteilungskammer 26. die beiden Kammern 24'und : : 5' der Schpnkel des Rührarmes. die beiden Kammern 24n und 25n derselben Rührarmschenkel, ferner durch die Abteilung 27, das äussere Rohr 29 und strömt dann durch den Halm 31 in den Behälter 82.
Die Rührarm der drehbaren Herdflächen sind auf der Unterseite mit Zähnen 33, 34,
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die, ebenso wie die Zähne der festen Sohlen, die Form nud Abmessungen sowie die Lage und Richtung besitzen, wie die in der französischen Patenlschrift Nr. 536540 beschriebenen.
Das äussere Rohr. 29, das den Hührarm der oberen festen Sohle speist, trägt einen nach unten gerichteten Kragen 36, der in eine mit Sand gefüllte Rinne 37 eingreift, die auf der oberen festen Sohle 1 angebracht ist. Hiedurch wird ein dichter Abschluss erzielt. Die untere bewegliche Sohle 5 ist mit Zähnen aus feuerbeständigem Material nach Art der ge- wohnlichen Spirletöfen versehen, da diese Zähne, die auf der letzten, bereits stark durch die in den Ofen tretende Luft abgekühlten Sohle arbeiten. Zerstörungen durch die Hitze weit weniger ausgesetzt sind.
Die Wirkungsweise des Ofens ist folgende :
Das in gehöriger Weise zerkleinerte Erz wird durch eine Öffuung der obersten festen Sohle 1, die in der Nähe des Umfanges dieser Sohle in derselben Entfernung von der Mitte wie der am weitesten entfernte Zahn j ! 'angeordnet ist, eingeführt. Das Erz fällt auf die obere bewegliche Sohle 4, die sich in dem dargestellten Falle umgekehrt wie der Uhrzeiger dreht und den auf ihr gebildeten ringförmigen Röstguthaufen vor den am weitesten aussen liegenden Teil des Zahnes 17 bringt.
Dieser Zahn 17 schiebt den ringförmigen Haufen nach der Mitte zu, u. zw. um eine Entfernung, die gleich dem Unterschiede der Entfernung seiner Aussenkante und seiner Innenkante von der Drehachse ist, wobei der sich ihm darbietende Erzhaufen vollständig umgekehrt wird. Der auf diese Weise gegen die Achse zu bewegte Haufen gelangt dann vor den am weitesten von der Mitte entfernten Zahn 17' des gegenüberliegenden Schenkels des Rührarmes. Darauf wird der Haufen vor den Zahn 48 geschoben, der ihn umwendet und ihn weiter nach innen schiebt. In dieser Weise setzt sich die Bewegung des Arheitsgutes fort, bis das pulverisierte Erz den mittleren Teil der Sohle 4 erreicht, die mit (nicht dargestellten) Öffnungen versehen ist.
Durch diese Öffnungen fällt das Röstgut auf die feste Her (lfläche 2, u. zw. an einer von dem Zahn 33 bestrichenen Stelle. Die Zähne 33, 34, 35, 33t, 34t, 35l usw. drehen sich entgegengesetzt den Zähnen des Rührarmes der oberen festen Sohle 1 derart, dass das Erzpulver in derselben Weise, wie oben beschrieben, von dem mittleren Teil nach dem Umfange der festen Zwischensohle 3 zuwandert. Diese ist in der Nähe ihres Umfanges mit einer Offnung versehen, u. zw. an einer dem am weitesten aussen stehenden Zahn entsprechenden Stelle. Das Erz wird dann von neuem nach dem Mittelpunkt der beweglichen Sohle 5 zugeschoben und fällt auf die unterste feste Sohle 3. auf der es durch die (nicht
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