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Verfahren und Vorrichtung zum Rösten schwefelhaltiger Erze.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Vertahren und eine Vorrichtung zum Rösten von schwefelhaltigen Erzen, im besonderen unter Benutzung des in der amerikanischen Patentschrift Nr. 976175 beschriebenen Herreshoff-Ofen.
Es ist seit langer Zeit bekannt, dass sich als ein Hindernis für eine wirtschaftliche Betriebsweise von Öfen dieser Art die Bildung von Inkrustationen zeigt, welche die bewegten Teile des Ofens überwachsen, oder auch die Bildung von sogenannten "scars", d. i. von ge schmolzenen Massen des zu röstenden Stoffes, welche sich mit mehr oder weniger Festigkeit auf der Herdoberfläche oder an den Riihrzähnen oder auch an beiden festsetzen, wodurch die Wirkung ausserordentlich schlecht beeinflusst und das Material unfähig wird. von seinem Schwefel bis zu der für wirtschaftliches Arbeiten überhaupt nötigen Grenze befreit zu werden. Diese"scars"oder Inkrustationen bilden gewöhnlich auf den oberen Herd Stellen, deren
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einer Temperatur befinden, welche gewöhnlich für eine richtige Arbeit zu niedrig ist.
Wenn der Ofen, wie man vorgeschlagen hat, unter seiner normalen Fassung betrieben wird, so kann allerdings die Bildung dieser zusammengeballten Massen bis zu einem gewissen Grade verhindert werden, aber der Betrieb ist dann natürlich sehr unergiebig und kann auch nicht geregelt werden.
Man hat nun schon bei Öfen anderer Art ähnliche Übelstände dadurch zu beseitigen versucht, dass man eine Wärmeübertragung von heisseren Teilen des Ofens nach kälteren vorgenommen hat. Man hat aber befriedigende Ergebnisse mit dieser allgemeinen Anordnung noch nicht erzielt. Erst durch besondere Massnahmen dieser Art ist es nun gelungen, günstige Ergebnisse zu erzielen, derart, dass eine tägliche Ausbeute erhalten wird, die grösser ist als man bisher selbst unter den günstigsten Bedingungen erreichen konnte. Ausserdem ist es dabei möglich, mit viel weniger Unterbrechungen zu arbeiten und mit weniger Reparaturen
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Das vorliegende Verfahren besteht darin und unterscheidet sich von den bekannten dadurch, dass nicht nur von einem Teil des Ofens nach einem anderen ein Wärme- austausch stattfindet, sondern, dass alle Röstkammern des Ofens einer Temperaturregelung unterworfen werden.
Dies erfolgt in der Weise, dass eine zweckmässig geregelte Luftmenge, bis zu ihrem
Wiedereintritt zum Rösten vor Wärmeabgabe nach aussen geschützt, eine metallene Leitung durchströmt, die in allen Herdräumen frei, also nicht isoliert liegt und in dem untersten
Herdraum endigt, so dass die Luft auf ihrem Wege in wärmeaüstauschender Beziehung zu allen Rösträumen steht. Die Luft, welche dieser Leitung zugeführt wird, strömt vorher, in an sich bekannter Weise, durch die Rührarme des Ofens. Die Temperatur der Luft nähert sich dadurch der mittleren'Temperatur aller Teile des Ofens. Diese'mittlere Temperatur ist nun gewissermassen das normale Mass, gegen welches die heisseren Teile durch Abkühlung und die kälteren Teile des Ofens durch Erhitzung geregelt werden.
Wenn nämlich im oberen
Herd die Temperatur zu hoch wird, so geht ein Teil der Hitze durch die eisernen Wandungen de. Rohre hindurch und wird von der Luft der Rohre aufgenommen. Wenn jedoch der obere Herd zu kalt ist, so findet der entgegengesetzte Wärmeaustausch statt, so dass der
Herdraum von der Luft durch die Rohrwandungen hindurch erhitzt wird. In gleicher Weise erfolgt dies bei allen anderen Herden, so dass jeder von ihnen selbsttätig erhitzt bzw. gekühlt wird mit Bezug auf die normale Temperatur.
Eine beispielsweise Ausführungsform eines Ofens zur Durchführung des Verfahrens gemäss der vorliegenden Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Fig. i zeigt den Ofen in senkrechtem Mittelschnitt und Fig. 2 zeigt einen Grundriss davon teilweise im Schnitt.
Der Ofen umfasst eine Reihe von übereinanderliegenden Herden 1, welche sich von einer äusseren zylindrischen Wandung 2 nach innen erstrecken. während in den Zwischenräumen zwischen den Herden Rührarme 3 angebracht sind, welche an einer drehbaren mittleren doppelwandigen Welle 4 sitzen. Durch den Mittelkanal dieser Welle wird Luft oder ein anderes geeignetes Kühlmittel hindurchgetrieben ; aus dem Kanal strömt die Luft durch die verschiedenen Rührarme hindurch und kehrt dann aus den Rührarmen in den
Ringkanal der Welle zurück, welcher den Mittelkanal der Welle umgibt.
Mit dem oberen Ende des Ringkanales der Welle steht eine Querleitung 5 in Verbindung, an deren Enden sfch ein Rohr 6 anschliesst, das in Gestalt eines Ringes von ungefähr demselben Durch-
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messer wie der Ofen selbst ausgeführt ist und von der zylindrischen Wandung 2 des Ofens getragen wird.
Das Rohr 6 steht mit einer Anzahl lotrechter, zweckmässig metallener Leitungen 7 in Verbindung, welche in die Wandung 2 eingebaut sind, so dass ihre inneren Wandungen in unmittelbarer Berührung mit den von den Herden kommenden gasförmigen Verbrennungsprodukten stehen, und welche sich bis zu dem untersten Herd erstrecken. Die Luft oder irgendein anderes Mittel kann so durch die Leitungen 7 von dem Rohr 6 zu dem Röstraum des untersten Herdes geführt werden. Natürlich kann die Einrichtung auch so getroffen werden, dass die Leitungen in anderen Herdräumen als in dem untersten endigen oder dass einzelne von ihnen in dem untersten Raume, andere aber in anderen Herdräumen endigen.
Es hat sich jedoch herausgestellt, dass eine erfolgreiche Wirkung mit einem Ofen erzielt wird, bei welchem alle Leitungen 7 im untersten Röstraum endigen. Ein Auslass ins Freie ist in Gestalt eines Schornsteines 8 vorgesehen, welcher von der Querleitung 5 nach oben sich erstreckt und mit einem Ventil oder einer Klappe a versehen ist.
Ein Rohr 9, welches gegen die Wärme des Ofens isoliert ist, oder auch mehrere solcher Röhren stehen mit der Leitung J in Verbindung und erstrecken sich nach unten bis zu der Einlassleitung 10, welche an einem Ende mit dem mittleren Kanal der Welle 4 in Verbindung steht und welche die Kühlluft von einem Gebläse oder einer anderen nicht dargestellten Einrichtung in die Welle treibt und auch, wenn gewünscht, in das Rohr 9.
Letzteres wird zweckmässig an die Leitung 10 an einem Punkt angeschlossen, welcher zwischen dem Gebläse und der Welle liegt. Ein Zweigrohr 11 stellt eine Verbindung. zwischen jedem Rohr 9 und einem oder mehreren der Rösträume her, beispielsweise mit dem untersten Herd, in welchem auch die Leitungen 7 endigen.
Das Querrohr J ist mit Klappen b versehen, welche zwischen der Welle 4 und dem Rohr 6 angeordnet sind. Ausserdem sind Klappen c zwischen dem Querrohr 5 und dem Rohr 6 vorgesehen und ebenso Klappen d und e in den Rohren 9 über bzw. unter den Abzweigrohren 11. Auch diese Abzweigrohre 11 besitzen Klappen f.
Die beschriebene Einrichtung kann in verschiedener Weise benutzt werden, je nach der Natur und den besonderen Eigenschaften des zu röstenden Erzes ; beispielsweise können damit Eisen-Pyrite, Magnetkies, Blenden, Bleiglanz oder verschiedene Mischungen derselben geröstet werden. Je nach der Betriebsweise kann Luft oder ein anderes geeignetes Kühlmittel, welches beim Durchströmen durch die umlaufenden Rührarme eine gewisse Wärmemenge aus dem Ofen aufgenommen hat, zu den heisseren Teilen des Ofens geführt und dann in kühlere Teile desselben geleitet werden, so dass die Hitze von jenen heisseren Teilen zu den kühleren Teilen übertragen und somit das Rösten in den kälteren Teilen gefördert wird.
Mit anderen Worten, nachdem die kühle Luft durch die Welle und die Rührarme hindurchgegangen ist, wird sie gezwungen, durch die Leitungen 7 zu strömen und Wärme von den oberen Rösträumen fortzunehmen, da diese Leitungen aus gut Wärme leitendem Material bestehen und in unmittelbarer Berührung mit dem Raum über den Röstherden stehen. Nachdem die Luft so erhitzt ist, wird sie in den untersten Röstraum geleitet.
Bei der einen Betriebsweise sind die Klappen a, d und f geschlossen und die Klappen b und c offen, während die Klappen e entweder offen oder geschlossen sind.
Infolgedessen wird die Luft durch das Gebläse aus der Leitung JO in die Rührarme gedrückt, aus welchen sie in die Querleitung 5 gelangt und aus dieser in das Rohr 6 sowie in die Wärmeaustauschleitungen 7, die auf dem untersten Herd endigen. Wenn gewünscht, kann die Klappe a etwas geöffnet werden und, wenn notwendig, die Klappen b und c etwas geschlossen, so dass ein Teil der Luft aus der Querleitung 5 durch den Schornstein 8 ins Freie übertritt, während nur der Rest durch die Leitungen 7 in die unterste Kammer gelangt. Eine weitere Regelung der Wärme kann durch mehr oder weniger Öffnen der Klappen d und f erfolgen, sowie durch Schliessen der Klappen e, wobei die Klappe a ge- öffnet oder geschlossen sein kann, so dass ein Teil der Luft nach unten durch das Rohr 9 in die Zweigleitung 11 und damit in den untersten Herdraum tritt.
Es ist klar, dass man durch geeignete Stellung der Klappen erzielen kann, dass entweder alle Luft ins Freie durch den Schornstein 8 abzieht oder alle Luft durch die Wärmeübertragungsleitungen 7 in die unteren Teile des Ofens gelangt oder alle Luft durch die äussere Rohrleitung 9 in die unteren Teile des Ofens oder alle Luft durch die Wege 7, 8 und 9 bzw. nur ein Teil der Luft durch diese zwei bzw. drei Leitungen hindurchgeht.
Man sieht somit, dass der Ofen in verschiedener Weise betrieben und somit den besonderen Eigenschaften der zu röstenden Erze angepasst werden kann. Es ist weiter möglich, die Klappen so zu stellen, dass alle Kühlluft aus dem Rührarmmechanismus durch den Schornstein entweicht, während gleichzeitig Luft unmittelbar aus der Leitung 10 in das Rohr 9 tritt und aus diesem entweder unmittelbar in die untere Kammer, und zwar
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in-nicht erwärmtem Zustand oder durch die Wärmeaustauschleitungen 7 vorgewärmt einströmt.
PATENT-ANSPRÜCHE : I. Verfahren zum Rösten schwefelhaltiger Erze unter Benutzung eines etwa auf Durchschnittstemperatur aller Räume des Ofens gebrachten Luftstromes zum Wärmeaustausch und zur Rückleitung in die kühlste Zone, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Luftstrom bis zu seinem Wiedereintritt zum Röstgut vor Wärmeabgabe nach aussen geschützt und in wärmeaustauschende Beziehung zu allen Röstzonen gebracht wird.