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Procédé et dispositif pour le grillage et l'agglomération de minerais fins ou de déchets de minerais..
La présente invention a pour objet un procède et un dispositif pour le grillage et l'agglomération de minerais menus ou de déchets. Le minerai est ici, pour autant qu'il ne contienne pas déjà des quantités suffisantes de combus- tible, par exemple de soufre, mélangé de la manière connue avec du poussier de coke ou de charbon, humecté avec de l'eau et, après allumage, grillé avec aspiration d'air. Se- lon le mode de travail et selon la matière de départ employée on obtient un produit simplement grillé ou également agglo- méré qui est, en général, largement débarrassé du. soufre et des autres mati.ères volatiles.
La présente invention a pour but de créer un mode de réalisation particulièrement approprié et économique de ce procédé, dans lequel sont évités divers inconvénients du mode de travail connue tels que la grande formation de pous- sière, un fort dégagement de chaleur lors de la vidange des fours, etc..., le processus lui-même étant conduit de ma-
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nière à fournir le meilleur produit de grillage possible,
Pour la réalisation du nouveau procédé de grillage, on peut avantageusement employer les constructions de fours représentés par les dessins ci-joints, sans que cependant l'invention soit limitée à l'emploi de tels fours. La fig.l montre en coupe transversale un tel four de grilla- ge et d'agglomération, présentant une hauteur minime par rapport à sa surface de base.
Le four possède une cuve de chargement a pour la matière à griller, et une seconde trémie de chargement plus petite b pour une matière ser- vant éventuellement de support à la matière à griller, par exemple du calcaire en menus morceaux. Les trémies de dis- tribution non visibles sur le dessin se trouve latérale- ment au-dessus de la cuve a.
La sole du four est constituée par une grille mobile a se mouvant par-dessus des roues à dents dites hérissons.
Une caractéristique essentielle du nouveau four réside dans le fait que la grille n'est mise en mouvement que ' pour le chargement et la vidange du four, mais reste im- mobile pendant le grillage. La partie inférieure du four est établie comme boîte d'aspiration. Ici est raccordé un tuyau d'exhausteur d. Le tuyau de l'exhausteur d est, comme le fait reconnaître la fig. 3, prolongé et ramifié vers l'intérieur de la boite, entre la partie supérieure et la partie inférieure de la grille, de sorte qu'on obtient une aspiration aussi uniforme que possible sous toute la surface active de la grille. La grille mobile entière, avec les arbres de guidage, est montée dans la boîte d'aspira- tion.
On évite ainsi facilement tout tirant d'air défavo- rable, étant donné que pendant l'aspiration la boîte d'as- piration est fermée hermétiquement dans toutes les direc- tions à l'exception de la grille. Au-dessus de la grille entière est prévu-un dispositif d'allumage. Celui-ci con- siste, comme le fait voir la fig. 2, en une boite à l'inté- rieur de laquelle sont disposés plusieurs brûleurs avec des
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canaux d'amenée d'air g. L'air et le gaz sont utilement, en cela, amenés par des tuyaux emboîtés concentriquement, l'air traversant le tuyau intérieur, et le gaz le tuyau extérieur. Pour la vidange, l'enveloppe du four est pour- vue d'un clapet f et d'un plan incliné h. Le bord trans- versal du plan incliné tourné vers la grille sert de racloir.
Le dispositif fonctionne à peu près comme suit :
On charge d'abord le four à partir des soutes de char- gement, et on met la grille en mouvement. La matière tom- be alors librement des soutes, ou bien l'on emploie un des dispositifs de distribution connus pour amener la matière sur la grille. En réglant l'amenée de la matière à gril- ler et la vitesse de déplacement de la grille, on obtient la hauteur de couche voulue ; on peut encore éventuellement monter un racloir. Au cas où lion désire un support de me- nu-calcaire ou d'autre matière pour ménager la grille, on peut charger cette matière à partir d'une soute spéciale, laquelle doit être disposée devant la soute principale.
Après remplissage de l'espace utile du four, on arrête la grille et on ferme l'espace du four au moyen d'une ferme- ture à glissière, vis-à-vis de la soute.
Après le chargement du four, on met le dispositif d'aspiration en action, et onallume le four à l'aide du dis- positif d'allumage. Le chapeau d'allumage reste utilement immédiatement au-dessus de la grille, même pendant le pro- cessus entier, c'est-à-dire pendant le chargement, l'allu- mage, le grillage et la vidange. Dans de nombreux cas, il peut être souhaitable d'appuyer le grillage par une amenée de chaleur extérieure. Dans ce cas,les brûleurs restent @ en action, éventuellement avec une amenée de gaz réduite; sur toute la surface ou une partie de oelle-oi. par exem ple sur les bords où le refroidissement.est le plus grande même pendant la combustion.
On a ainsi la possibilité de régler le processus dans de larges limites. Dans les cas où un chauffage ultérieur de la masse après l'allumage ne
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paraît pas nécessaire, le dispositif d'allumage restant immédiatement au-dessus de la grille, est réchauffé par l'allumage du four, et. opère un rechauffage de l'air aspiré traversant le dispositif d'allumage. On réalise ainsi une importante économie de combustible. Mais, le réchauffage du dispositif d'allumage servant maintenant de chapeau de four n'est pas seulement opéré par les flammes du four, mais aussi par l'absorption de chaleur rayonnée dans le premier stade du grillage, lorsque la surface de la matiè- re à griller entre en incandescence.
Cet effet peut uti- lement être appuyé par un revêtement extérieur du four d'allumage au moyen d'une matière calorifuge. Le réchauf- fage de l'air décrit ci-dessus favorise particulièrement le dégagement de chaleur dans les couches supérieures de la matière. L'air arrive d'ailleurs réchauffé aux couches inférieures du fait qu'il traverse d'abord les couches su- périeures chaudes de matière déjà grillée. Dans les pro- cédés qui ont été connus jusqu'ici la couche supérieure est, le plus souvent, moins réchauffée que la couche infé- rieure. Si l'on conduit donc le processus de grillage de manière que la.partie supérieure soit bien agglomérée, la matière à griller est, dans ce four, déjà plus ou moins fondue.
Le nouveau dispositif permet, par contre, d'ob- tenir un produit de grillage uniforme dans toutes ses cou- ches.
Enfin, le dispositif d'allumage restant sur la grille empêche le rayonnement de la chaleur du four dans l'espace de travail, et agit comme chapeau de protection contre la poussière pendant la vidange du four.
Les canaux d'amenée d'air se trouvant dans le chapeau d'allumage possèdent des orifices réglables servant à dis- tribuer convenablement l'air sur toute la surface de la matière à griller.
Des que la matière est grillée à fond ét agglutinée clans toute l'épaisseur de la couche. on arrête l'exhaus-
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teur et on remet la grille en mouvement. afin de transpor- ter la matière hors du four. Pour cela, on ouvre le cla- pet f. La matière agglomérée est transportée par le mou- vement de la grille sur le plan incliné h. On emploie ici utilement une grille à chaîne dont les divers éléments,se trouvant tout près les uns des autres dans le plan de la grille sont fixés sur des barreaux, comme le fait voir la fig. 4. Les barreaux de grille, mobiles les uns par rap- port aux autres, opèrent un morcellement de la matière agglomérée et la détachent de la grille pendant que celle- oi tourne autour des rouleaux de guidage.
En même temps .que la vidange a lieu le chargement du four. les soutes de distribution entrant de nouveau en action.
La matière traitée est utilement défournée sur des bandes transporteuses. La même installation de transport peut desservir une série de fours se trouvant les uns à la suite des autres. Lors de la distribution progressi- ve de la matière grillée sur la bande transporteuse, la masse se refroidit en même temps. La bande transporteuse peut être montée, aveo le plan inclina de vidange, dans une cage en tôle communiquant avec le système d'exhausteur de l'installation. On évite ainsi tout dérangement des alentours par la poussière et les vapeurs et on obtient en même temps un refroidissement supplémentaire de la matiè- re.
Les avantages du nouveau dispositif consistent en ce que l'on peut obtenir dans ce four° contrairement à ce qui est le cas dans les fours connus dans lesquels il'se pro- duit un mouvement continu de la grillé, une excellente étan ohéité pendait le prooessus de grillage. Dans les fours qu'on a connus jusqu'ici, et qui travaillaient sans aucun mouvement de la grille, il était nécessaire de faire bas- culer le four entier. Le nouveau dispositif, par contre, présente l'avantage de la faible hauteur de construction.
En outre, la formation de poussière et le dégagement de
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chaleur gênants, inévitables lorsqu'on déverse la matière grillée d'une grande hauteur, sont empêchés d'une manière sûre.
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Method and apparatus for roasting and agglomeration of fine ores or waste minerals.
The present invention relates to a process and a device for the roasting and agglomeration of small ores or waste. The ore is here, as long as it does not already contain sufficient quantities of fuel, for example sulfur, mixed in the known manner with coke or coal dust, moistened with water and, after ignition, grilled with air suction. Depending on the working method and depending on the starting material used, a simply roasted or also agglomerated product is obtained which is, in general, largely free of. sulfur and other volatile matter.
The object of the present invention is to create a particularly suitable and economical embodiment of this method, in which various drawbacks of the known working method are avoided, such as the great formation of dust, a strong release of heat during the emptying. ovens, etc ..., the process itself being carried out
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to provide the best possible roasting product,
For carrying out the new roasting process, it is advantageously possible to use the furnace constructions shown in the accompanying drawings, without however the invention being limited to the use of such ovens. Fig. 1 shows in cross section such a toasting and agglomerating oven, having a minimal height relative to its base surface.
The oven has a charging vat a for the material to be grilled, and a second, smaller charging hopper b for a material possibly serving as a support for the material to be grilled, for example limestone in small pieces. The distribution hoppers not visible in the drawing are located laterally above the tank a.
The bottom of the oven is formed by a mobile grid a moving over the toothed wheels known as hedgehogs.
An essential feature of the new oven is that the rack is only set in motion for loading and emptying the oven, but remains stationary during toasting. The lower part of the oven is established as a suction box. Here is connected an exhaust pipe d. The pipe of the exhauster d is, as can be seen in fig. 3, extended and branched towards the inside of the box, between the upper part and the lower part of the grid, so that a suction as uniform as possible is obtained under the entire active surface of the grid. The entire movable grille, with guide shafts, is mounted in the suction box.
In this way, any unfavorable draft is easily avoided, since during the suction the suction box is hermetically sealed in all directions except the grille. Above the entire grill is provided-an ignition device. This consists, as shown in fig. 2, in a box inside which are arranged several burners with
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air supply channels g. Air and gas are usefully supplied in this by concentrically nested pipes, the air passing through the inner pipe, and gas the outer pipe. For emptying, the furnace casing is provided with a valve f and an inclined plane h. The transverse edge of the inclined plane facing the grid serves as a scraper.
The device works roughly as follows:
The oven is first loaded from the loading bays, and the rack is set in motion. The material then falls freely from the bunkers, or one of the known distribution devices is employed to deliver the material to the grid. By adjusting the feed of the material to be roasted and the speed of movement of the grid, the desired layer height is obtained; you can still fit a scraper if necessary. In the event that a support of limestone or other material is desired to spare the grid, this material can be loaded from a special hold, which must be placed in front of the main hold.
After filling the useful space of the oven, the grid is stopped and the oven space is closed by means of a zipper, vis-à-vis the hold.
After loading the oven, the suction device is put into action, and the oven is ignited using the ignition device. The ignition cap remains usefully immediately above the grate, even during the entire process, that is, during charging, lighting, toasting and emptying. In many cases, it may be desirable to support the screen with an external heat supply. In this case, the burners remain @ in action, possibly with a reduced gas supply; over the entire surface or part of oelle-oi. for example on the edges where the cooling is greatest even during combustion.
It is thus possible to regulate the process within wide limits. In cases where subsequent heating of the mass after ignition does not
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does not seem necessary, the ignition device remaining immediately above the grid, is heated by the ignition of the oven, and. reheats the air drawn in through the ignition device. Significant fuel savings are thus achieved. But, the reheating of the ignition device now serving as the furnace cap is not only effected by the flames of the furnace, but also by the absorption of heat radiated in the first stage of the toasting, when the surface of the material re toasting glows.
This effect can usefully be supported by an outer coating of the ignition furnace with heat insulating material. The heating of the air described above particularly promotes the release of heat in the upper layers of the material. The air reaches the lower layers warmed by the fact that it first passes through the hot upper layers of already toasted material. In the processes which have been known hitherto the upper layer is usually less heated than the lower layer. If the roasting process is therefore carried out in such a way that the upper part is well agglomerated, the material to be roasted is, in this oven, already more or less melted.
The new device, on the other hand, makes it possible to obtain a uniform roasting product in all its layers.
Finally, the ignition device remaining on the grate prevents the radiation of heat from the oven into the workspace, and acts as a dust cover while emptying the oven.
The air supply channels in the igniter cap have adjustable holes to distribute the air properly over the entire surface of the material to be broiled.
As soon as the material is roasted thoroughly and agglutinated throughout the entire thickness of the layer. we stop the exhaust-
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tor and we put the grid in motion. in order to transport the material out of the oven. To do this, we open the valve f. The agglomerated material is transported by the movement of the grid on the inclined plane h. A chain grid is usefully used here, the various elements of which, being very close to each other in the plane of the grid, are fixed on bars, as shown in FIG. 4. The grid bars, movable relative to each other, break up the agglomerated material and detach it from the grid while the grid rotates around the guide rollers.
At the same time as the emptying takes place the loading of the furnace. the distribution bunkers coming into action again.
The treated material is usefully unloaded on conveyor belts. The same transport installation can serve a series of ovens located one after the other. During the gradual distribution of the toasted material on the conveyor belt, the mass cools at the same time. The conveyor belt can be mounted, with the inclined discharge plane, in a sheet metal cage communicating with the installation's exhaust system. This prevents disturbance of the surroundings by dust and vapors and at the same time an additional cooling of the material is achieved.
The advantages of the new device consist in that one can obtain in this oven ° contrary to what is the case in the known ovens in which there is produced a continuous movement of the toast, an excellent seal oeity during the period. wire mesh prooessus. In the ovens that have been known until now, and which worked without any movement of the grate, it was necessary to tip the entire oven. The new device, on the other hand, has the advantage of low construction height.
In addition, the formation of dust and the release of
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Bothersome heat, unavoidable when pouring grilled material from a great height, is reliably prevented.