AT146013B - Verfahren und Einrichtung zur gleichzeitigen Gewinnung von Eisen und seinen Carbiden sowie von Portlandzement oder hydraulischen Kalken im Drehofen. - Google Patents

Description

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  Verfahren und Einrichtung zur gleichzeitigen Gewinnung von Eisen und seinen Carbiden sowie von
Portlandzement oder hydraulischen Kalken im Drehofen. 



   In vorveröffentlichten Patentschriften des Erfinders sind die technischen Bedingungen dargelegt worden, unter denen eine gleichzeitige Bildung von Eisen oder seinen Carbiden sowie von Portlandzement oder hydraulischen Kalken stattfindet. 



   Abgesehen von den Mitteln zur Einbringung des Möllers in den Ofen-sei es in Pastenform, sei es als trockenes oder mit Wasser durchfeuchtetes Pulver-und der Form, in der das Metall   anfällt-sei   es in fester Form mit magnetischer Scheidung, sei es   flüssig-,   beruhen die in den genannten Patentschriften beschriebenen Verfahren auf einem gemeinsamen Prinzip.

   Dieses besteht darin, in einem Drehofen ein Gemisch des Minerals mit Kohle und Kalkstein zu erhitzen, u. zw. in solchen Anteilen, dass
1. die Kohlenmenge ausreicht, um einerseits sowohl das Eisenerz zu Eisen wie das Calciumearbonat zu Caleiumoxyd und Kohlenoxyd zu reduzieren und anderseits das Metall aufzukohlen ;
2. die Mischung eine solche Menge Calciumcarbonat enthält, dass zusammen mit der Kohlenasche und der Gangart des Erzes der Kalkgehalt zur Gewinnung von Portlandzement oder hydraulischem Kalk ausreicht. 



   Bei den beschriebenen Verfahren geschieht die Erhitzung des Möllers durch eine Flamme aus fein gepulverter Kohle, die mit so viel Luft verbrannt wird, dass die in der Flamme entstehende Menge Kohlenoxyd zur Verhütung der Wiederaufoxydierung des Eisens oder seiner erhaltenen Verbindungen ausreicht. 



   Unter diesen Bedingungen enthalten die durch den Ofen ziehenden Verbrennungsgase sowohl das in der Flamme entstehende wie das bei der Reduktion des Erzes und des Calciumcarbonates gebildete Kohlenoxyd. Diese Gase sind also brennbar und besitzen daher einen Wert, der in motorische Kraft umgesetzt werden kann, z. B. in einem Motor für arme Gase oder zur Dampfgewinnung oder in sonstiger geeigneter Weise. Indessen erfordert die Ausnutzung dieser Gase, die feucht und staubhaltig sind, kostspielige Apparaturen, so dass sie in Wahrheit, wie übrigens auch bei den Hochöfen, eine Belastung darstellen. 



   Die vorliegende Erfindung besteht darin,
1. durch ein besonderes Vorgehen den Verbrennungswert dieser Gase soweit wie möglich herabzusetzen, damit sie einfach als Abfall behandelt werden können ;
2. diese Gase im Lauf des metallurgischen Prozesses selbst mittels einer besonderen Einrichtung zu verwenden, die sowohl zu dem weiter unten zu beschreibenden neuen Vorgehen wie zu den bereits genannten Verfahren Anwendung finden kann. 



   Ein erstes Merkmal der Erfindung besteht darin, dass in einem Drehofen der Möller, aus dem Eisen und Zement gewonnen werden, mittels einer Flamme erhitzt wird, die mit Kohlenstaub gespeist wird und in einer solchen Luftmenge brennt, dass hauptsächlich Kohlensäure und kein oder fast kein
Kohlenoxyd anfällt. Der Möller besteht dabei aus dem Erz, Kohle zu dessen Reduktion, Kohle zur
Reduktion der Kohlensäure des Caleiumearbonates, Kohle zur Carbidbildung und genügend Caleium-   carbonat, um der Mischung den gewünschten Kalkgehalt zu geben, ferner aber aus so viel zusätzlicher Kohle, dass die Oxydationswirkung der Flamme auf den Möller ausgeschaltet wird.   

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   Diese zusätzliche Kohlenmenge wird empirisch für jeden Ofen festgestellt. Sie muss um so grösser sein, je weniger Kohlenoxyd aus der Verbrennung sich im Ofen befindet oder je mehr Sauerstoff dort frei anwesend ist. 



   Dieses Vorgehen gibt der fabrikmässigen Durchführung des Verfahrens eine grosse Sicherheit des Verfahrensganges, denn es ist leichter, die Oxidationskraft der Flamme im Hinblick auf die
Verbrennung der überschüssigen Kohle einzustellen als genau die Redukt : onskohle den durch- zuführenden chemischen Reaktionen anzupassen, die je nach dem Gang des Ofens wechseln. 



   Ein weiterer grosser Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass der im Möller enthaltene Schwefel mit den Verbrennungsgasen abzieht, wenn diese die Fähigkeit zur Oxydation besitzen, u. zw. um so besser, wenn die Verbrennungsgase eine gewisse Menge Wasserdampf enthalten, während er sich in einer im chemischen Sinne reduzierenden Atmosphäre, d. h. einer solchen, die keinerlei oxydierende Wirkung auf die Ofenprodukte ausübt, gänzlich auf dem Zement niederschlägt. 



   Es ist daher auch vorteilhaft, wasserstoffreiche Brennstoffe zu verwenden, die bei der Verbrennung
Wasserdampf liefern. Man kann auch zusätzlich Wasserdampf nach Massgabe des zu entfernenden Schwefels in den Ofen einführen, entweder in der Form von bereits ausserhalb des Ofens erzeugtem Dampf oder als Sprühregen von flüssigem Wasser, der auf den Zementklinker oder in den Vorderteil des Ofens oder in den Kühler gespritzt wird. 



   Auf diese Weise werden die vom Schwefel herrührenden Nachteile, die stets den reduktiv her- gestellten Zementen anhaften, ausgeschaltet. 



  Ferner enthalten unter diesen Arbeitsbedingungen die aus dem Ofen abziehenden Gase nur noch   das bei der Reduktion des Minerals und des Caleiumcarbonates entstehende Kohlenoxyd, falls dieses nicht auch noch durch den bei der Verbrennung der Kohle nicht verbrauchten und daher verfügbaren   . Sauerstoff verbrannt wurde ; der thermischewert der Abgase ist daher zu vernachlässigen oder gleich Null. 



   Trotzdem können auch diese Gase, wenn sie überhaupt noch einen thermischen Wert haben, mittels der Einrichtung ausgenutzt werden, die ihrerseits ein weiteres Merkmal der vorliegenden Er- findung darstellt. Diese Einrichtung besteht aus einer Anzahl von Düsen od. dgl., die in jener Ofen- zone angebracht sind, wo die Reduktion stattfindet und dem Ofen eine ausreichende Luftmenge zuführen, um die dort durchgehenden brennbaren Gase zu verbrennen. 



   Die Verbrennung dieser armen Gase, die sich wegen ihrer Temperatur im Ofen entzünden, liefert   eine zusätzliche Wärmemenge,   mit der man aus der den Möller bildenden Paste das Wasser austreiben oder den Möller, wenn er trocken ist, vorwärmen kann. Hiedurch wird der Wärmeinhalt dieser Gase, die zu arm sind, um die Erstellung einer Wiedergewinnungsanlage zu rechtfertigen, ausgenutzt, was sich in einer Herabsetzung der Kohlezufuhr zum Herd ausdrückt. 



   In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Einrichtung gemäss der Erfindung wiedergegeben. 



   Fig. 1 stellt einen Längsschnitt durch einen mit der Einrichtung ausgerüsteten Drehofen dar ;
Fig. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie X-X der Fig. 1. 



   Die allgemeine Ausbildung des Ofens entspricht den obenerwähnten Patentschriften, nämlich der französischen Patentschrift Nr. 697952 und der deutschen Patentschrift Nr. 578204. Der Ofen F, in dem der Möller L in der Richtung des Pfeiles f sich fortbewegt, ist durch eine Kammer C hindurch- geführt. Geeignete Mittel, z. B. nachgiebige Packungen J, ermöglichen den Umlauf des Ofens in der
Kammer und stellen gleichzeitig die erforderliche Abdichtung sicher. Ein mit einem Regler R versehenes
Gebläse drückt Luft in die Kammer C. Diese Luft tritt dann durch die Düsen T in den Ofen ein. 



   Das bei der Reduktion gebildete Kohlenoxyd durchzieht den Ofen in der Richtung des Pfeiles fl und verbrennt durch die Gegenwart der so in den Ofen eingeführten Luft. 



   Selbstverständlich lässt sich die hier beschriebene Einrichtung für jeden beliebigen Gehalt der
Verbrennungsgase an Kohlenoxyd verwenden. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur gleichzeitigen Gewinnung von Eisen oder seinen Carbiden sowie von Portland- zement oder hydraulischen Kalken im Drehofen, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Möller, der ausser dem Erz, der Kohle für dessen Reduktion, der Kohle für die Reduktion der Kohlensäure des
Caleiumearbonates, der Kohle für die Carbidbildung und der zur Erzielung des gewünschten Kalk- gehaltes der Mischung erforderlichen Menge Calciumcarbonat noch so viel zusätzliche Kohle enthält, dass die Oxydationswirkung der Flamme auf den Möller ausgeschaltet wird, mittels einer Kohlenstaub- flamme erhitzt, die in so viel Luft brennt, dass die Verbrennungsgase hauptsächlich Kohlensäure und wenig oder kein Kohlenoxyd enthalten.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verhinderung von Schwefel- abscheidungen auf dem Zementklinker Wasserdampf in das Reaktionssystem eingeführt wird.

   3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur gleichzeitigen Gewinnung von Eisen oder seinen Carbiden sowie von Portlandzement im Drehofen nach den Ansprüchen 1 bis 2, gekennzeichnet durch eine Anzahl von Düsen od. dgl., die in jener Ofenzone angeordnet sind, wo die Reduktion statt- <Desc/Clms Page number 3> findet und diesem so viel Luft zuführen, dass die dort durchströmenden Verbrennungsgase verbrannt werden.

   4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen in einer vom Ofen durchsetzten Kammer angeordnet sind, in welche Luft eingeblasen wird. EMI3.1