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Verfahren zum Rösten von schwefelhaltigen Erzen in einem Etagenofen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Rösten von schwefelhaltigen Erzen
in einem Etagenofen.
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Das übliche Verfahren zum Rösten, z. B. von Pyrit, ist das Behandeln
dieser Erze in der Hitze mit Luft, z. B. in einem Etagenofen, wobei die Erze durch
umlaufende Rührarme durch eine Etage und von dieser zu der nächsten gefördert werden.
Dabei wird die Luft durch über- den Umfang des Ofens verteilte, meist regelbare
Luftöffnungen oder durch die Schauklappen der Ofentüren zugeführt. Es kann auch
zusätzlich sauerstoffhaltiges Gas, z. B. Luft, in die Röstapparatur eingeblasen
werden.
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Dies geschieht z. B. bei normalen Etagenöfen mitunter dadurch, daß
ein Teil der in den Rührarmen vorgewärmten Kühlluft durch die Ofentüren wieder in
die Ofenherde eingeführt wird, oder auch dadurch, daß die Kühlluft der Arme durch
in diesen Armen vorgesehene Löcher oder Schlitze auf das Röstgutbett geblasen wird.
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Neuerdings ist ein Verfahren entwickelt worden (Wirbelschichtröstung),
bei dem ein Bett des Röstgutes in der Hitze durch eingeblasene Luft in Wirbeleng
versetzt wird.
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Das mit Etagenöfen arbeitende Verfahren hat sich im großen und ganzen
gut bewährt, jedoch geht die Abröstung auf den einzelnen Herden nur langsam vor
sich. Dadurch werden die Ofen bezüglich Zahl und Umfang der Herde so groß, daß die
Anschaffung teuer und die Beschickung und Bedienung schwierig werden.
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Der Vorschlag der vorliegenden Erfindung geht nun dahin, beim Rösten
schwefelhaltiger Erze im Etagenofen dem zu röstenden und insbesondere dem vorgerösteten
Gut bei seinem Fall von einem Herd auf einen darunterliegenden Herd ein sauerstoffhaltiges
Gas, z. B. Luft - vorzugsweise in heißem Zustand -in einem Strom von solcher Geschwindigkeit
entgegenzuführen, daß das in verhältnismäßig dünnem Strahl herabfallende Röstgut
mindestens zum Teil durch diesen Luftstrom in der Schwebe gehalten und emporgeblasen,
dann aus dem Bereich dieses Luftstrahls herausgeführt wird und auf den darunterliegenden
Herd fällt. Bei diesem Entgegenführen eines z. B. heißen Luftstromes geht ein intensives
Rösten vor sich, wobei auch gröbere Röstgutteile durchgeröstet werden. Das sauerstoffhaltige
Gas wird dann im Gegenstrom zu dem zum Durchlaß wandernden, zu röstenden Gut geführt
und zur Vorröstung benutzt.
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Es war erkannt worden, daß beim Rösten in Etagenöfen ein großer Teil
der Röstarbeit während des Fallens von einem Röstherd zum anderen geleistet wird.
Aus dieser Tatsache zog man jedoch nicht die Folgerung, im Etagenofen zwischen den
Etagen dem von einer Etage auf die darunterliegende Etage fallenden. Gut bei seinem
Fall in dünnem Strahl einen sauerstoffhaltigen Gasstrom von solcher Stärke entgegenzuführen,
daß das Gut oder ein Teil des Gutes in der Schwebe gehalten und dann aus dem Strömungsbereich
des dünnen Strahles herausgeführt wird und dann auf die darunterliegende Etage fällt,
sondern man zog die Folgerung, mehrere Etagen eines solchen Ofens zur Schaffung
einer großen Verbrennungskammer zu entfernen und in dieser Verbrennungskammer für
eine kräftige Aufwirbelung zu sorgen und eine Rösteng im suspendierten Zustand durchzuführen,
wodurch der Vorteil einer erhöhten Leistung erhalten wurde, jedoch mit dem Nachteil,
daß eine hohe Feinheit des Ausgangsmaterials erforderlich ist.
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Die Erfindung hält dagegen an dem Arbeiten im Etagenofen und den Vorteilen
dieses Arbeitens, insbesondere dem Vorteil der Verwendbarkeit von üblichem gemischtkörnigem
Erz fest. Sie behält den Etagenofen bei und schlägt vor, statt einer Rösteng in
einer Schweberöstkammer die Leistung des Etagenofens dadurch zu erhöhen, daß ein
sauerstoffhaltiger Gasstrom, insbesondere Luft, vorzugsweise in erhitztem Zustand,
entgegen dem gemäß dem Mehretagenofenprinzip in dünnem Strahl von einer Etage zur
anderen fallenden Röstgut bzw. vorgerösteten Gut entgegengeführt wird, wobei die
Stärke dieses Stromes so eingestellt wird, daß mindestens ein Teil des in dünnem
Strahl herabfallenden Gutes jeweils in der Schwebe gehalten und emporgetragen wird.
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Dieses Gut gelangt dann außerhalb des emporgeführten Stromes aus sauerstoffhaltigem
Gas verhältnismäßig geringer Mächtigkeit und fällt auf die untere Etage. Die Leistung
eines Etagenofens wird hierdurch,
ohne daß die Beschickung durchweg
feinkörnig sein muß, und ohne Schaffung einer eigentlichen Schwebebettröstung bzw.
einer Suspensionsröstung, unter Durchwirbelung in einer Verbrennungskammer, erheblich
erhöht.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung kann einstufig oder mehrstufig durchgeführt
werden. Bei einer einstufigen Ausführungsform wird in das in dünnem Strahl herabfallende
vorgeröstete Gut der sauerstoffhaltige Gasstrom nur auf einer Herdebene eingeblasen,
dessen (nicht ganz verbrauchter) Sauerstoffgehalt im Gegenstrom zur V orröstung
von frischem Gut in den darüberliegenden Etagen ausgenutzt wird. Bei der mehrstufigen
Durchführung des Verfahrens wird die Einblasung auf mehreren Etagen vorgenommen.
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Das Verfahren kann in einem Etagenofen bekannter Bauart durchgeführt
werden.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird frisches
sauerstoffhaltiges Gas an allen den Stellen dem Ofen zugeführt, an denen das Gut
von einer Etage auf die darunterliegende Etage ständig herabfällt.
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In der Zeiteinheit fällt an diesen Stellen nur verhältnismäßig wenig
Material, aber mit ständiger Gleichmäßigkeit, herab, so daß das Volumen der entgegengeführten
Luft nur gering zu sein braucht und doch eine starke Verbrennung herbeigeführt wird.
Der Luftstrom bläst in das schon durch den Fall aufgelockerte Material hinein, hält
es kurz in der Schwebe und wirbelt die Teilchen durcheinander.
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Die Zuführung der Luft kann insbesondere durch eine quer zum Strom
des herabfallenden Röstgutes angeordnete Siebplatte mit doppeltem Boden geschehen.
Diese Siebplatte bewegt sich z. B. mit der Ofenwelle und/oder den Rührarmen, so
daß der von der oberen Etage herunterrieselnde Röstgutstrom immer gegen diese die
Luft nach oben ausströmende Siebplatte gerichtet ist.
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Der eingeblasene Luftstrom kann im Wärmeaustausch mit fertiggeröstetem
Material, gegebenenfalls unter Fertigröstung des Materials, vorgewärmt werden.
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Die Verbrennung wird dadurch derart intensiviert, daß die Leistung
des Ofens erheblich vergrößert wird, so daß gegebenenfalls die Anzahl der Herde
gegenüber der üblichen Abröstung vermindert werden kann.
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Infolge der jeweils in der Zeiteinheit nur geringen fallenden Mengen
ist die jeweilige örtliche Hitzeentwicklung nur verhältnismäßig gering, und es werden
Verschlackungen, wie sie bei dem Verfahren nach der Wirbelschichtröstung auftreten
können, vermieden.
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Die Anwendung einer besonderen Kühlung wird dabei unnötig, und ein
hoher Materialverschleiß wird vermieden. Die Staubbildung ist bei weitem geringer
als beim Schwebe- oder Wirbelschichtverfahren, da jeweils nur eine recht geringe
Menge Material in der Schwebe gehalten bzw. durcheinander gewirbelt wird und der
Röstraum im Ofen' selbst als Niederschlagsraum für das hochgewirbelte Material dient.
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Zur Erläuterung der Erfindung dient eine schematische Zeichnung. In
der Zeichnung bedeutet 1 der Ofenmantel, 2 die Röstherde, 3 die Durchfallöffnungen.
4 eine Lochplatte, 5 die Ofenwelle, 6 Luftzuleitungen.