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Verfahren zum Rösten von Zinkblende und anderen schwefelhaltigen Erzen.
Bekannt sind mechanische Röstöfen, in denen das Erz im Gegenstrom zur Röstluft den Ofen von oben nach unten durchwandert, während gleichzeitig dem Erz vermittels kühlbarer Röstherde Wärme entzogen wird (Wedge). Diese Öfen haben aber den Nachteil, dass sie eine nur ungenügende Entschwefelung des Erzes ermöglichen. Der Grund hiefür besteht einerseits in der Tatsache, dass die indirekte Abkühlung des Erzes durch Kühlherde respektive die Verminderung der Erztemperatur zu einer verlangsamten Röstung führt ; anderseits in der Tatsache, dass die durch den Temperaturverlust des Erzes verlangsamte Röstung einen kleineren Verbrauch an Röstgasen zur Folge hat respektive eine Drosselung der Röstgasgeschwindigkeit im Ofen notwendig macht.
Die Folge verminderter Röstgasgeschwindigkeit über dem Erz ist aber ebenfalls gleichbedeutend mit verminderter Röstung, weil mit
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der Erze dieselben zu schnell, während ein anderer Teil dieselben zu langsam passiert. Dadurch wird ein Teil des Erzes schlecht abgeröstet, während ein anderer Teil über seine Röstzeit hinaus nutzlos im Ofen verbleibt. Ferner lässt in diesen Öfen das Rührwerk eine vorteilhafte Anbringung der Röstgasdurchgänge nicht zu, so dass eine gleichmässige Verteilung der Röstluft bzw. eine gleichmässige Röstgasgeschwindigkeit über dem Erze ausgeschlossen ist, oder aber vom Erz unbedeckte Röstherdteile, sogenannte tote Ecken, übrig bleiben.
Erfindungsgemäss kann daher eine gute Abröstung des Erzes nur in einem Ofen erfolgen, in dem die Erzteilchen möglichst gleichmässig durch niedere Röstkammern und im Gegenstrom zur Röstluft wandern, während gleichzeitig die Temperatur des Erzes für die Zwecke der Totröstung oder sulfatisierenden Röstung vermittels kühlbarer Röstherde festgelegt wird. Statt niederer Röstkammern können jedoch auch hohe Röstkammern Anwendung finden, sofern in diesen mechanische Hilfsmittel den für diese Röstmethode notwendigen Kontakt zwischen dem röstenden Erz und der Röstluft herstellen.
Diesem Zwecke können z. B. über dem Erz kreisende Luftschrauben, Windschirme u. dgl. dienen. Auch bei dieser Röstmethode ist es von grossem Vorteil, wenn in bekannter Weise einerseits den Hauptreaktionszonen des Ofens die benötigte Luft teilweise als Zusatzluft kalt zugeführt wird, weil nur kühle Röstluft infolge ihrer grossen Dichte den Röstgasdurchgang in den verengten Ofenquerschnitten sichert und weil nur kühle Röstluft infolge ihrer grösseren Dichte imstande ist, grosse Mengen Sauerstoff an das Erz heranzuführen, anderseits die Röstluft für die Endröstung dem Ofen warm zugeführt wird,
weil arme Röstluft die Temperaturerhaltung bei der Endröstung begünstigt und infolge ihrer geringeren Dichte günstige Röstgasgeschwindigkeit über dem im Endzustand befindlichen Erz zu ergeben vermag. Entsprechend der Wärmeentnahme in den Hauptreaktionszonen muss, wie bekannt, zur Erzielung guter Abröstung die Endröstung mit Hilfe künstlicher Beheizung der letzten Röstkammer bzw. der letzten Röstkammern unterstützt werden.
Die Erfindung wird in der Folge an einem Beispiel betreffend einen Rundeten beschrieben :
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Die Kühlbarkeit des Röstherdes wird beispielsweise dadurch erreicht, dass zwischen die Röstsohlen der Hauptreaktionszonen eine oder mehrere tote Sohlen eingeschaltet werden, so dass man also das Erz beispielsweise von der ersten Sohle direkt nach der dritten Sohle fallen lässt. Der verbleibende Zwischenraum (die tote Sohle) wird dann von dem Boden der ersten Herdsohle und der Decke der dritten Herdsohle gebildet und kann nach aussen in beliebigen Grenzen offen bleiben. Er kann aber auch ummantelt werden und an ein Gebläse angeschlossen sein.
Die Wärmeabfuhr aus diesem Raum geschieht mit Hilfe von Luft, die durch natürlichen oder künstlichen Luftzug bewegt wird, und ist quantitativ abhängig von der Menge und Geschwindigkeit der durchziehenden Luft. Die aus der toten Sohle kommende Heissluft kann zur Unterstützung der Endröstung und als Warmluft für die Feuerung wirtschaftlich verwendet werden oder auch in die Atmosphäre abgeführt werden. Je nach Bedarf und je nach den physikalischen Bedingungen des zu röstenden Erzes können diese toten Sohlen zwischen den arbeitenden
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infolge der ausserordentlichen und bisher noch nie erreichten weitgehenden Regulierbarkeit der Temperaturen der Herdsohlen das Mauerwerk derselben durch Eisenplatten zu ersetzen.
Infolge der günstigen Wärmeleitungsfähigkeit des Eisens ist natürlich dann der Wärmeaustausch zwischen Luftkammer und Röstmuffeln ein sehr günstiger, wozu noch eine Reihe anderer Vorteile treten, wie beispielsweise eine sehr niedrige Bauart des Ofens, auch bei grösserer Anzahl der Herdsohlen.
Es ist klar, dass die Strahlungskapazität der toten Sohle von seinem Material und seiner Wandstärke abhängig ist und es ist ohne weiteres möglich, auch als Decke derjenigen Röstsohlen, in welcher die Reaktion am schärfsten ist, metallene Platten zu verwenden. Die Fallöcher können grundsätzlich aus Metall hergestellt werden und es ist sogar möglich, durch Löcher in der Muffeldecke Röstluft in den Ofen einzuführen. Die Ausführung im Einzelfall kann dem praktischen Bedürfnis vorbehalten bleiben und es liegt auf der Hand, dass es mit einem derartigen Ofen möglich ist, bei guter Abröstung der Erze Röstluft mit hohem SO, Gehalt herzustellen, ohne Gefahr zu laufen, dass zu hohe Temperaturen hiebei auftreten und die Röstgeschwindigkeit wesentlich vermindert wird.
Der Gegenstand der Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel (Rundofen) auf beiliegender Zeichnung, u. zw. in schematischer Darstellung veranschaulicht :
Wie ersichtlich, besteht der für das Ausführungsbeispiel gewählte Ofen aus sechs Röstkammern 1, deren Herdsohlen 2 durch die abwechselnd in der Mitte und am äusseren Umfange derselben angeordneten Durchfallöffnungen 3 miteinander in Verbindung stehen. Das Röstgut wird in bekannter Weise durch Rührwerke, die sich in jeder einzelnen Röstkammer befinden, durcheinander gerührt und hiebei langsam in Richtung der Durchfallöffnungen, also abwechselnd von innen nach aussen und von aussen nach innen transportiert. Die Durchfallöffnungen 3 sind beispielsweise mit einer Ummantelung von Gusseisen in Form eines kurzen Rohrstückes umgeben.
Innerhalb der Herdsohlen sind Luftkammern 4 angeordnet, welche jedoch mit den Röstkammern selbst in keiner Verbindung stehen müssen. Dieselben sind durch die Rohre 5 mit der Ventilatorleitung 6 verbunden und besitzen Ableitungsrohre 7, aus welchen die durch diese Luftkammern geblasene Luft austritt. Die Rohre 7 münden in ein Sammelrohr 8, von wo aus sie je nach der Stellung der Hähne 9, 10 entweder ins Freie abgeleitet werden oder aber, wie das strichpunktierte Rohr 11 andeutet, im Sinne der Balzschen Patente in den Ofen geleitet wird. Es sei nur kurz erwähnt, dass hiebei diese Luftzuführung in den Herdsohlen der stärksten Reaktion erfolgt.
Diese heiss austretende Luft der Kühlkammern kann direkt in den Silo 12 eingeleitet werden und bewirkt dort Nachschwefelung des Erzes, welches bereits den Ofen passiert hat, und gestattet ferner Erzielung günstiger Endtemperatur im Ofen ohne starke Beheizung desselben. In der Ventilatorleitung 6 sind Dreiweghähne 1.'3 vorgesehen, wodurch es ermöglicht wird, die Luftkammern 4 nach Belieben von der Ventilatorleitung abzuschalten oder anzuschalten. Die Kühlluft kann auch im Gleichstrom zum Erz, aber getrennt von demselben, durch die Kühlkammern von oben nach unten durch den Ofen geleitet und dann entsprechend verwendet werden. Auf diese Weise kann die Kühlluft am Ofenende besonders heiss erhalten werden.
Im Ausführungsbeispiel sind der Einfachheit halber die Rohrstutzen 5 sämtlich an einer einzigen Ventilatorleitung angeschaltet. Selbstverständlich ist es auch möglich, zwei verschiedene Ventilatorleitungen für Heissluft und Kaltluft zu verwenden, so dass nicht nur eine Kühlung der Herdsohlen erfolgen kann, sondern auch eine Heizung, sofern dies insbesondere bei den letzten Herdsohlen erforderlich sein sollte.
Infolge der hiedurch geschaffenen Möglichkeit, die Temperatur jeder einzelnen Herdsohle genau so einzustellen, wie es die sulfatisierende oder nicht sulfatisierende Röstung benötigt, ist es möglich, die dünnen Platten M, welche die Decke der einzelnen Herdsohlen bilden, aus metallenen Platten herzustellen, wobei sich infolge der guten Wärmeleitungsfähigkeit des Metalles ein ausserordentlich wirksamer Wärmeaustausch zwischen der Luftkammer 4 und der darunter befindlichen Röstkammer 1 erzielen lässt.
Gegenstand der Erfindung ist nicht auf das in der Beschreibung erläuterte und in der Zeichnung veranschaulichte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern umfasst auch alle übrigen Ausführungsformen, welche auf demselben Grundgedanken der Erfindung beruhen.