<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zum Rösten sulfidischer Erze und Hüttenprodukte.
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
Statt durch tangentiale Führung des Luft-Erz-Stromes und Einbau von Leitsteinen die Geschwindigkeit des Durchtrittes durch die Röstkammer zu verzögern, kann der Luft-Erz-Strom auch axial
EMI2.1
zerwirbelt werden. Um in der Röstkammer das Ansetzen von gesintertem Material zu verhindern, kann weiters dieselbe in einzelnen Zonen durch Einblasen von sekundärer oder tertiärer Verbrennungsluft, durch Einblasen von gekühlten und gereinigten Röstgasen, durch im Kammermantel eingebaute Wasserrohre oder Luftkanäle u. dgl. gekühlt werden.
In weiterer Ausbildung des Verfahrens werden die Röstgase in zwei Wäschern bzw. einem zweistufigen Wäscher gewaschen, von denen der erste zur Abscheidung von Staub und AS203 mit aus der Anlage gewonnenem heissem Wasser beschickt wird, während der zweite zur Kühlung der Röstgase mit kaltem Wasser betrieben wird. Es kann auf diese Weise die ganze, auch in den Röstgasen vorhandene Wärmeenergie ausgenutzt und Röstgase von etwa 200 C erhalten werden. Die Einführung von kalter oder auch vorgewärmter Druckluft an verschiedenen Stellen der Röstkammer ermöglicht es, den Röstprozess so zu führen, dass ein vollkommenes Abrösten der gepulverten Erze auch bei verschiedener Korn-
EMI2.2
Die Röstkammer zur Durchführung des geschilderten Verfahrens besitzt zweckmässig schraubenförmig verlaufende Einbauten von trapezförmigem Querschnitt, wobei die nach innen geneigten oberen Führungsflächen die grösseren, nicht vollkommen abgerösteten Erzteile in den Gasstrom rückführen.
Zur Staubabscheidung aus den Röstgasen wird der Gasabfuhrstutzen ebenfalls in tangentialer aber entgegengesetzter Richtung zum Drehsinn der schraubenförmigen Einbauten angeordnet. Soll die Röstkammer das Erz-Luft-Gemisch in axialer Richtung aufnehmen, so besitzt die Kammer eine Anzahl radial einander gegenüberstehend angeordnete Lufteintrittsdüsen zur Zerwirbelung des Gemisches. Das Ofengewölbe oder die Eintrittsdüse ist dabei zweckmässig an der Eintrittsstelle des Luft-Erz-Gemisches trompetenförmig oder parabolisch ausgebildet, so dass es die Wärme gegen die Reaktionszone in der Röstkammer reflektiert und durch die trompetenförmige Erweiterung der Düse eine gleichmässige Mt11terialverteilung erzielt wird.
Die Abfuhr der durchwirbelten Reaktionsgase erfolgt auch zweckmässig durch mehrere radiale Stutzen, welche zu einer gemeinsamen, nach dem Kühler führenden Leitung vereinigt sind. Hiedurch wird das Mitreissen von Staub wesentlich verringert. Um ein Anbacken von Röstgut an der Ofenwandung zu verhindern, können einzelne Partien des Kammermantels mit eingebauten Wasserrohren oder auch mit eingebauten Luftkanälen versehen sein, welch letztere einerseits zur Kühlung der Reaktionskammerteile, anderseits zur Vorwärmung der Verbrennungsluft dienen können. Zur Verhinderung einer Brückenbildung von gesintertem Material kann die Röstkammer auch zweckmässig nach unten stufenförmig erweitert sein.
Als Wäscher und Kühler wird zweckmässig ein zweistufiger Kühler benutzt, welcher in seinem unteren Teile eine Staubkammer mit darüber eingebautem, mit heissem Wasser beschickten Staubwäscher besitzt und einen über diesen angeordneten zweiten Wäscher, der zur Kühlung des austretenden Gases auf etwa 20 C im Gegenstrom dient.
Auf der beiliegenden Zeichnung soll das Verfahren an Hand einer schematisch dargestellten beispielsweisen Anlage erläutert werden.
Fig. 1 zeigt schematisch die ganze Anlage, Fig. 2 einen Schnitt durch eine Röstkammer, Fig. 3 einen Schnitt durch den zweistufigen Wäscher, Fig. 4-8 veranschaulichen Einzelheiten.
EMI2.3
angeschlossene Druckluftleitung 12 dient ferner zur Zufuhr von Sekundärluft in die Röstkammer 10. Eine weitere Druckluftleitung-M ermöglicht die Zufuhr von Druckluft am Boden der Röstkammer 10, wodurch auch eine Wärmerückgewinnung aus dem Abbrand erzielt werden kann. Durch die Zufuhr von sekundärer und tertiärer Luft durch die Leitungen 12 und 13 kann die Temperatur in der Röstkammer bzw. die Sinterbildung des Röstgutes entsprechend beeinflusst und das vollständige Ausbrennen gewährleistet werden.
Die Röstkammer 10 besitzt einen Gasstutzen 14, welcher mit einem Kühler beliebiger Bauart, z. B. einem Dampfkessel 15 mit eingebauten Heizrohren versehen ist. Von diesem Vorkühler führt eine Leitung 16 in den eigentlichen Staubabscheider 17, welcher als Zyklonabscheider ausgebildet ist. Der Staubabscheider kann auch vor dem Kessel angeordnet sein. Der Stutzen 18 des Abscheiders steht mit dem Unterteile 19 eines Wäschers in Verbindung. Eine über diesem Teil 19 (Fig. 3) angeordnete Kammer 20, welche mit Füllmaterial 21, z. B.
Raschig-Ringen versehen sein kann, dient zur Zurückhaltung des noch mitgerissenen Staubes sowie des in den Röstgasen enthaltenen ASz03, zu welchem Zwecke sie durch das Rohr 22 durch die Stutzen 23 mit heissem Wasser von etwa 80-900 berieselt wird.
<Desc/Clms Page number 3>
Über der Kammer 21 ist eine zweite Kammer 24 angeordnet, welche wieder mit Füllmaterial versehen ist. Ein Rohr 25 dient zur Zufuhr von kaltem Wasser mittels der Stutzen 26. Der Ausgangsstutzen 27 steht noch mit einem Wasserabscheider 28 in Verbindung, welcher mit einer Anzahl von Stossflächen 29 versehen ist.
Der Wasserabscheider 29 ist an seiner tiefsten Stelle mit einem Ablaufrohr 30 versehen, welches das abgeschiedene Wasser in den Kaltwäscher 24 zurückführt. Vom Ausgangsstutzen 54 des Wasserabscheiders 29 führt eine Rohrleitung 31 über einen Ventilator 32 in die Röstkammer 10 zurück, um gewünschtenfalls gereinigtes und gekühltes Gas in dieselbe einleiten zu können.
Fig. 2 veranschaulicht eine Röstkammer zur Aufnahme von dem tangential in die Röstkammer eingeblasenen Luft-Erz-Gemisch. Diese Röstkammer besteht aus einem druckfesten Mantel 33, mit einer Auskleidung aus feuerfestem Material. Diese Auskleidung besitzt schraubenförmige Leitsteine 35, welche, wie ersichtlich, einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen. Die obere Fläche dieser Leitsteine ist gegen die Mitte der zweckmässig zylindrischen Kammer zu geneigt, um schwerere Erzteilchen nach innen in die Heizzone zu führen. Der Stutzen 37 dient zur tangentialen Einführung des Luft-Erz-Gemisches im Sinne der Drehrichtung der schraubenförmigen Einbauten 35. 38 bezeichnet einen Stutzen zur Zufuhr von Sekundärluft.
Der Abfuhrstutzen für die Röstgase ist mit 39 bezeichnet und ist, wie aus Fig. 4 ersichtlich, tangential aber entgegen den die Gas-Erz-Strömung andeutenden Pfeilen 40 gerichtet, durch welche Anordnung ein Mitreissen von Staubteilen eingeschränkt wird.
Fig. 5 veranschaulicht eine andere Ausführung der Röstkammer. Die zylinderförmige Röstkammer 41 besitzt in ihrem Oberteil die Düse 42 zum Einführen des Gas-Erz-Stromes in axialer Richtung der zylindrischen Röstkammer. Diese Düse 42 bzw. das obere Kammergewölbe 43 sind trompetenförmig erweitert, um Wärmestrahlen nach unten in die Reaktionszone zu reflektieren. Mit 44 und 45 sind zwei diametral einander gegenüberstehende Düsen oder Düsenpaar zum Einführen von Sekundärluft oder Gasen bezeichnet, welche zur Erzeugung einer turbulenten Strömung des durch die Düse 42 eintretenden Gas-Erz-Stromes zur Verzögerung der Fallgeschwindigkeit dienen.
Im Unterteil der Röstkammer 41 sind zwei oder mehrere radial angeordnete Gasabfuhrstutzen 46 und 47 vorgesehen, welche durch eine nicht gezeichnete Leitung zu dem Gasstutzen 14 (nach der schematischen Zeichnung Fig. 1) verbunden sind.
Diese radiale und abgelenkte Abfuhr der Reaktionsgase befördert die Abscheidung von Staub in der Reaktionskammer 41 aus den durchwirbelten Reaktionsgasen.
Fig. 6 veranschaulicht schematisch im Schnitt eine andere Ausführung einer Reaktionskammer.
Diese Kammer 48 ist bei 49 und 50 nach unten stufenförmig erweitert, wodurch eine Brückenbildung bei allfälligem Zusammenbacken des Erzes wirksam verhindert wird. Die einzelnen Teile der Reaktionskammer können dabei auch noch kegelförmig nach unten erweitert sein.
Fig. 7 veranschaulicht den Einbau von Wasserrohren 61 im Kammermantel 52.
Fig. 8 veranschaulicht in ähnlicher Weise die Anordnung von Luftkanälen 53, einerseits behufs Vorwärmung der durchstreichenden Gase, anderseits zur Külung einzelner Teile des Reaktionsraumes.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Rösten sulfidischer Erze und Hüttenprodukte unter Gewinnung reiner schwefliger Säure durch Einblasen der pulverförmigen Materialien in eine Röstkammer und Durchleiten der Röstgase durch Kühler und Reiniger, dadurch gekennzeichnet, dass der ganze Arbeitsvorgang in einer geschlossenen druckfesten Apparatur erfolgt und die zum Einblasen des Erzstaubes dienende Druckluft das Druckgefälle für die ganze Apparatur liefert, wobei man durch in der Röstkammer eingebaute Leitsteine das Gas-Erz-Gemisch schraubenförmig an der Kammerwand führt und die grösseren Erzteile durch die Leitsteine in den Gasstrom behufs vollständiger Abröstung zurückleitet.
EMI3.1
<Desc / Clms Page number 1>
Process for roasting sulphidic ores and metallurgical products.
EMI1.1
<Desc / Clms Page number 2>
Instead of delaying the speed of passage through the roasting chamber by tangential guidance of the air-ore flow and the installation of guide stones, the air-ore flow can also be axial
EMI2.1
be whirled up. In order to prevent sintered material from accumulating in the roasting chamber, the same can also be used in individual zones by blowing in secondary or tertiary combustion air, by blowing in cooled and purified roasting gases, through water pipes or air ducts built into the chamber jacket and the like. Like. Be cooled.
In a further development of the process, the roasting gases are washed in two washers or a two-stage washer, the first of which is fed with hot water obtained from the system to separate dust and AS203, while the second is operated with cold water to cool the roasting gases . In this way, all of the thermal energy present in the roasting gases can be used and roasting gases of around 200 C can be obtained. The introduction of cold or preheated compressed air at various points in the roasting chamber enables the roasting process to be carried out in such a way that the powdered ores can be completely roasted, even with different grain sizes.
EMI2.2
The roasting chamber for carrying out the described method expediently has helical internals of trapezoidal cross-section, the inwardly inclined upper guide surfaces returning the larger, not completely roasted ore parts into the gas flow.
In order to separate dust from the roasting gases, the gas discharge nozzle is also arranged in a tangential but opposite direction to the direction of rotation of the helical internals. If the roasting chamber is to receive the ore-air mixture in the axial direction, the chamber has a number of air inlet nozzles arranged radially opposite one another for swirling the mixture. The furnace vault or the inlet nozzle is expediently designed trumpet-shaped or parabolic at the point of entry of the air-ore mixture, so that it reflects the heat against the reaction zone in the roasting chamber and the trumpet-shaped widening of the nozzle ensures an even distribution of material.
The swirled reaction gases are expediently discharged through a plurality of radial nozzles which are combined to form a common line leading to the cooler. This significantly reduces the amount of dust that is entrained. In order to prevent roasted food from sticking to the furnace wall, individual parts of the chamber jacket can be provided with built-in water pipes or with built-in air ducts, the latter being used on the one hand to cool the reaction chamber parts and on the other hand to preheat the combustion air. To prevent the sintered material from bridging, the roasting chamber can also expediently be widened stepwise downwards.
A two-stage cooler is expediently used as a scrubber and cooler, which has a dust chamber in its lower part with a dust scrubber installed above it and filled with hot water, and a second scrubber located above this, which serves to cool the escaping gas to about 20 C in countercurrent.
The method is to be explained on the accompanying drawing using a schematically illustrated system as an example.
Fig. 1 shows schematically the entire system, Fig. 2 shows a section through a roasting chamber, Fig. 3 shows a section through the two-stage washer, Figs. 4-8 illustrate details.
EMI2.3
The connected compressed air line 12 also serves to supply secondary air into the roasting chamber 10. Another compressed air line-M enables the supply of compressed air to the bottom of the roasting chamber 10, whereby heat recovery from the burn-off can also be achieved. By supplying secondary and tertiary air through lines 12 and 13, the temperature in the roasting chamber or the sintering of the roasted material can be influenced accordingly and complete burnout can be ensured.
The roasting chamber 10 has a gas nozzle 14, which with a cooler of any type, for. B. a steam boiler 15 is provided with built-in heating pipes. A line 16 leads from this precooler into the actual dust separator 17, which is designed as a cyclone separator. The dust collector can also be arranged in front of the boiler. The nozzle 18 of the separator is connected to the lower part 19 of a washer. A chamber 20 arranged above this part 19 (FIG. 3), which is filled with filling material 21, e.g. B.
Raschig rings can be provided, serves to hold back the dust still entrained and the ASz03 contained in the roasting gases, for which purpose it is sprinkled through the pipe 22 through the nozzle 23 with hot water of about 80-900.
<Desc / Clms Page number 3>
A second chamber 24, which is again provided with filling material, is arranged above the chamber 21. A pipe 25 is used for supplying cold water by means of the connection 26. The outlet connection 27 is also connected to a water separator 28 which is provided with a number of abutting surfaces 29.
The water separator 29 is provided at its lowest point with a drain pipe 30, which returns the separated water to the cold washer 24. From the outlet connection 54 of the water separator 29, a pipe 31 leads back via a fan 32 into the roasting chamber 10 in order to be able to introduce purified and cooled gas into the same, if desired.
2 illustrates a roasting chamber for receiving the air-ore mixture blown tangentially into the roasting chamber. This roasting chamber consists of a pressure-resistant jacket 33, with a lining made of refractory material. This lining has helical guide stones 35 which, as can be seen, have a trapezoidal cross-section. The upper surface of these guide stones is inclined towards the center of the expediently cylindrical chamber in order to lead heavier ore particles inwards into the heating zone. The connector 37 serves for the tangential introduction of the air-ore mixture in the sense of the direction of rotation of the helical internals 35. 38 denotes a connector for the supply of secondary air.
The discharge nozzle for the roasting gases is denoted by 39 and, as can be seen from FIG. 4, is directed tangentially but against the arrows 40 indicating the gas-ore flow, which arrangement restricts the entrainment of dust particles.
Fig. 5 illustrates another embodiment of the roasting chamber. The upper part of the cylindrical roasting chamber 41 has the nozzle 42 for introducing the gas and ore stream in the axial direction of the cylindrical roasting chamber. This nozzle 42 and the upper chamber vault 43 are widened in the shape of a trumpet in order to reflect heat rays downwards into the reaction zone. With 44 and 45 two diametrically opposed nozzles or nozzle pair for the introduction of secondary air or gases are referred to, which are used to generate a turbulent flow of the gas-ore flow entering through the nozzle 42 to delay the falling speed.
In the lower part of the roasting chamber 41, two or more radially arranged gas discharge nozzles 46 and 47 are provided, which are connected to the gas nozzle 14 (according to the schematic drawing, FIG. 1) by a line (not shown).
This radial and deflected removal of the reaction gases promotes the separation of dust in the reaction chamber 41 from the swirled reaction gases.
6 schematically illustrates in section another embodiment of a reaction chamber.
This chamber 48 is widened stepwise downwards at 49 and 50, which effectively prevents the formation of bridges if the ore cakes. The individual parts of the reaction chamber can also be widened conically downwards.
7 illustrates the installation of water pipes 61 in the chamber jacket 52.
Fig. 8 illustrates in a similar manner the arrangement of air channels 53, on the one hand for preheating of the gases passing through, on the other hand for cooling individual parts of the reaction space.
PATENT CLAIMS:
1. A process for roasting sulphidic ores and metallurgical products with the production of pure sulfurous acid by blowing the powdery materials into a roasting chamber and passing the roasting gases through coolers and cleaners, characterized in that the entire process is carried out in a closed pressure-resistant apparatus and that for blowing in the ore dust Compressed air provides the pressure gradient for the entire apparatus, whereby the gas-ore mixture is guided helically to the chamber wall through guide stones built into the roasting chamber and the larger ore parts are returned through the guide stones into the gas flow for complete roasting.
EMI3.1