AT217482B - Verfahren zur automatischen Steuerung der stufenweisen Röstung von röstbaren Schwefel enthaltenden Materialien - Google Patents

Description

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  Verfahren zur automatischen Steuerung der stufenweisen Röstung von röstbaren Schwefel enthaltenden Materialien 
Für die automatische Steuerung eines einstufigen Wirbelschichtofens, z. B. für die Röstung von sulfidischen Materialien, ist bekanntlich bereits vorgeschlagen worden, aus einer grösseren Anzahl von Be-   triebsvatiablen   nur zwei Grössen als Regelgrössen auszuwählen, indem als eine dieser beiden Regelgrössen die Temperatur der Wirbelschicht für die Aufgabe des sulfidischen Materials verwendet wird und ausserdem   die Wirbelschichthöhe   dadurch konstant gehalten wird, dass der Schichtwiderstand, durch einen Differenzdruckmesser gemessen, als Regelgrösse die Austragsvorrichtung für den Abbrand steuert. 



   Bei einem einstufigen Wirbelschichtofen zur Röstung sulfidischer Materialien werden damit hinsichtlich der Gleichmässigkeit des Betriebszustandes brauchbare Ergebnisse nur erzielt, wenn die Korngrössenverteilung des aufzugebenden sulfidischen Materials vollkommen gleichmässig ist und sein Wassergehalt völlig konstant gehalten wird. Diese Voraussetzungen sind in der Praxis aber nicht zu erreichen, da selbst bei gleichmässigem Wassergehalt des aufzugebenden Materials stets eine Entmischung hinsichtlich der Korngrössenverteilung im Aufgabebunker stattfindet. 



   Die automatische Steuerung auf die genannte Art ist bei einstufigen Wirbelschichtöfen, in denen hochprozentige Röstgase erzeugt werden sollen, auch noch in anderer Hinsicht unbefriedigend. Da nämlich   der "überfUtterte Betriebszustand".   der dann gegeben ist, wenn infolge zu rascher Materialzuführung die Röstung nicht mehr vollständig ist, gegenüber der eine vollständige Röstung gewährleistenden Zuführungsgeschwindigkeit thermisch nicht besonders ausgezeichnet ist, können bei automatischer   Rücknahme     der Überfütterung   sehr hohe Temperaturen auftreten, die leicht zu einer Ofenverschlackung fUhren.

   Diese Temperaturspitzen kommen dadurch zustande, dass bei Überfütterung des Ofens im Gegensatz zum normalenBetriebszustand das Material bereits auf die Rösttemperatur erhitzt wird, ohne gleichzeitig in seiner Gesamtheit geröstet zu werden. Weitere daraus sich ergebende Nachteile sind eine schlechte Schwefelausbeute, Verkrustung nachgeschalteter Dampfkessel u. a. m. 



   Die geschilderten nachteiligen Folgen der nicht vermeidbaren Entmischungserscheinungen in einem anfänglich   gleichmässigenKorngrössenspektrum   und des wechselnden Wassergehalts des aufzugebendenMaterials lassen sich erfindungsgemäss vermeiden, wenn man die Röstung von röstbaren Schwefel enthaltenden Materialien in zwei Wirbelschichten unter getrennter Zuführung des Sauerstoffs oder sauerstoffhaltigen Gases zu den einzelnen Schichten durchführt, wobei man die Menge des in die der Vorröstung dienende Wirbelschicht   (Vorröststufe) einzuführenden   Sauerstoffs oder sauerstoffhaltigen Gases in Abhängigkeit von der Temperatur in der der Nachröstung dienenden Wirbelschicht (Nachröststufe) mittels eines in der Nachröststufe befindlichen Reglers so steuert,

   dass eine Temperaturerhöhung in der Nachröststufe die Zufuhr von Sauerstoff oder sauerstoffhaltigem Gas zur Vorröststufe drosselt und eine Temperaturerniedrigung in der Nachröststufe die Zufuhr von Sauerstoff oder sauerstoffhaltigem Gas zur Vorröststufe erhöht, und wobei man mittels eines in der Vorröststufe befindlichen Reglers die Temperatur in der Vorröststufe in Abhängigkeit von der Menge des in der Zeiteinheit in diese Stufe eingeführten Materials steuert, indem bei Temperaturerhöhung über den jeweils gewünschten Wert mehr Material und bei Temperaturerniedrigung weniger Material zugeführt wird. 

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   Vorteilhaft erfolgt die Zuführung des Sauerstoffs oder sauerstoffhaltigen Gases in die Nachröststufe über einen Regler, der die Zuführung unabhängig von der jeweiligen   Wirbelsc1íichthöhe   und dem sich daraus ergebenden Widerstand automatisch konstant hält. 



   Zweckmässig steuert man auch die Zuführung von Sauerstoff oder sauerstoffhaltigem Gas in die Vor-   röststufe, u. zw. unabhängig   von der jeweiligen Wirbelschichthöhe automatisch durch einen Regler, dessen 
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 von Hand eingestellten Mittelwert verschoben wird. 



   Die Höhen der einzelnen Wirbelschichten lassen sich unabhängig von der jeweiligen Materialzufuhr mit Hilfe von Druck oder Differentialdruckreglern, die die Organe für den Feststoffaustrag aus den einzelnen Wirbelschichten steuern, einstellbar regeln. Dabei können die Steuerorgane für den Feststoffaustrag aus den einzelnen Wirbelschichten kontinuierlich oder intermittierend arbeiten. Bei intermittierender Arbeitsweise geben die Steuerorgane kurzzeitig den ganzen Querschnitt der Austragsleitung frei. 



  Speziell für die Nachröststufe wird damit die grösstmögliche Kühlung des auszutragenden Abbrandes und hiedurch bedingt   einMinimum   an Gasbelästigung erreicht. Ausserdem erlaubt diese Arbeitsweise den reibungslosen Austrag auch gröberer Abbrandteile. 



     Diese speziellen Massnahmen wirken   sich günstig unter anderem auf die Gleichmässigkeit des Wärme- überganges von der Wirbelschicht zu den   Küh1registem aus.   Die   Gleichmässigkeit   des Betriebszustandes in bezug auf den Durchsatz, die Röstgaskonzentration und die Dampfgewinnung kann zusätzlich erhöht werden, wenn geringe Abweichungen von der Solltemperatur in der Nachröststufe zur Steuerung der Zufuhr des Sauerstoffs oder sauerstoffhaltigen Gases in der Nachröststufe benutzt werden und erst grössere Temperaturabweichungen zur Steuerung der Zuführung von Sauerstoff oder sauerstoffhaltigem Gas in die Vorröststufe benutzt werden. In der erfindungsgemässen Weise lässt sich eine Mehrstufenröstung nach dem Wirbelschichtverfahren völlig automatisch und gleichmässig betreiben. 



   Bei der Nachverbrennung des mit dem Röstgas aus der Vorröststufe durch einen nachfolgenden Staubabscheider austretenden Staubes kann die Sauerstoffzufuhr so geregelt werden, dass in der Nachverbrennungskammer ein Temperaturmaximum herrscht. 



   In der Figur ist die erfindungsgemässe Arbeitsweise schematisch veranschaulicht. 



   Aus dem Bunker 1 fliesst das sulfidische Festmaterial einer Telleraufgabe 2 zu. Der Temperaturregler 11, dessen Fühler sich in der Wirbelschicht des Vorröstofens 4 befindet, gibt seine Steuerimpulse an den Servomotor 21, welcher das Regelgetriebe 3 der Telleraufgabe 2 in der Weise verstellt, dass die Temperatur in der Wirbelschicht des Vorröstofens 4 durch Veränderung der Festmaterialaufgabe konstant gehalten wird. 



   Der Regler 13 regelt über das Stellglied 23   die Zufuhr der Menge anSauerstoff   oder sauerstoffhaltigem Gas zum Windkasten 5 des Vorröstofens 4. Der Sollwert des Reglers 13 wird mit Hilfe des Sollwerteinstellers 24 von dem Temperaturregler 14, dessen Fühler sich in der Wirbelschicht des Nachröstofens 7 befindet, vorgegeben. Der Temperaturregler 14 hält die Temperatur in der Wirbelschicht des Nachröstofens 7 konstant und variiert die Zufuhr von Sauerstoff oder sauerstoffhaltigem Gas zum Vorröstofen 4. 



   Der Regler 12 steuert über das Stellglied 22 den Vorröstgutaustrag aus dem Vorröstofen 4 und hält damit über den Druck im Windkasten 5 die Wirbelschichthöhe im Ofen 4 konstant. Das durch das Stellglied 22 austretende Vorröstgut   fliesst   gemeinsam mit dem aus dem Cyclon 6 abfliessenden Staub dem Nachröstofen 7 zu. Um einen nahezu gleichbleibenden Fluss des Vorröstgutes zum Nachröstofen 7 zu gewährleisten, wird als Regler 12 zweckmässig ein Proportionalregler verwendet. 



   Der Regler 15 steuert über das Stellglied 25 den Abbrandaustrag aus dem Nachröstofen 7 und hält damit über den Druck in der Windkammer 8 die   Wirbelschichthöhe   im Nachröstofen 7 konstant. Der Ab-   brandaustragwird   vorteilhaft intermittierend gesteuert, damit der Abbrand Gelegenheit hat, sich im Austragsrohr abzukühlen, wodurch eine Gasbelästigung vermieden wird. Der Regler 16 hält mit Hilfe des Stellgliedes 26 die Zufuhr der Luftmenge zum Windkasten 8 konstant. 



   Der Temperaturregler 17 steuert die Zufuhr des Sauerstoffs oder sauerstoffhaltigen Gases für die im Raum 9 stattfindende Nachverbrennung des In dem aus dem Cyclon 6 austretenden Röstgas enthaltenen Staubes in der Weise, dass die Temperatur im Nachverbrennungsraum bei dem jeweils gegebenen Staubgehalt des Röstgases ein Maximum erreicht. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur automatischen Steuerung der stufenweisen Röstung von röstbaren Schwefel enthaltenden Materialien in zwei Wirbelschichten unter getrennter Zuführung des Sauerstoffs oder sauerstoff- <Desc/Clms Page number 3> EMI3.1 Gases inAbhängigkeit von der Temperatur in der der Nachröstung dienenden Wirbelschicht (Nachröststufe) (7) mittels eines in der Nachröststufe befindlichen Reglers (14) so steuert, dass eine Temperaturerhöhung in der Nachröststufe (7) die Zufuhr von Sauerstoff oder sauerstoffhaltigem Gas zur Vorröststufe (4) drosselt und eine Temperaturerniedrigung in der Nachröststufe (7) die Zufuhr von Sauerstoff oder sauerstoffhaltigem Gas zur Vorröststufe (4) erhöht, und wobei man mittels eines in der Vorröststufe befindlichen Reglers (11)

   die Temperatur in der Vorröststufe in Abhängigkeit von der Menge des in der Zeiteinheit in diese Stufe eingeführten Materials steuert, indem bei Temperaturerhöhung über den jeweils gewünschten Wert mehr Material und bei Temperaturerniedrigung weniger Material zugeführt wird.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man den Sauerstoff oder das sauerstoffhaltige Gas der Nachröststufe (7) über einen Regler (16, 26) zufuhrt, der die Zuführung unabhängig von der Wirbelschichthöhe konstant hält.

   3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die Zufuhrung von Sauerstoff oder sauerstOffhaltigem Gas in die Vorröststufe (4) durch einen Regler (13, 23) automatisch steuert, wobei der Sollwert dieses Reglers (13, 23) durch den in der Nachröststufe befindlichen Temperaturregler (14) in festen Grenzen um einen von Hand eingestellten Mittelwert verschoben wird.

   4. Verfahren nachdenAnsprUchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man die Höhen der einzelnen Wirbelschichten (4,7) unabhängig von der jeweiligen Materialzufuhr mit Hilfe von Druck- oder Diffe- rentialdruckreglem (12, 15), die die Organe (22, 25) für den Feststoffaustrag aus den einzelnen Wirbel- schichten steuern, einstellbar regelt.

   5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man den Feststoffaustrag aus den einzelnen Wirbelschichten intermittierend steuert.