DE1941684B2

DE1941684B2 - Device for continuous measurement of the material bed temperatures on the floors of a multi-floor furnace

Info

Publication number: DE1941684B2
Application number: DE19691941684
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl.-Chem. Dr. Albrecht; Heinz Hahn; Herbert Dipl.-Chem. Dr. Kudelka; Fritz Dr.-Ing. Litzenberger; Hans Joachim Dipl.-Chem. Dr. Rabben
Original assignee: DUISBURGER KUPFERHUETTE 4100 DUISBURG
Current assignee: DUISBURGER KUPFERHUETTE 4100 DUISBURG
Priority date: 1969-08-16
Filing date: 1969-08-16
Publication date: 1975-06-12
Also published as: ES382767A1; BE754667A; DE1941684A1

Description

3030th

Die Anmeldung betrifft eine Vorrichtung zur nahezu kontinuierlichen Messung der Temperaturen im Materialbett auf den Böden eines Mehretagenofens mit mechanischer Krählung bei der Rösung von Pyriten und der chlorierenden Aufschlußröstung von Kiesabbränden. The application relates to a device for the almost continuous measurement of the temperatures in the material bed on the floors of a multi-deck furnace with mechanical raking when pyrite and the chlorinating roasting of gravel burns.

Etagenofen werden in großem Umfange bei der Abröstung von Pyriten (Primärröstung) zur Schwefelsäureherstellung und bei der Aufschlußröstung dabei anfallender Abbrände, soweit von NE-metallhaltigen Pyriten ausgegangen worden ist, eingesetzt. Die Verwertung der Abbrände erfolgt vornehmlich nach dem Verfahren der chlorierenden Röstung mit anschließender Auslaugung.Deck ovens are used to a large extent in roasting of pyrite (primary roasting) for the production of sulfuric acid and the resulting roasting during digestion Burn-offs, as far as non-ferrous metal-containing pyrites has been assumed. The burn-up is primarily recycled according to the process the chlorinating roasting with subsequent leaching.

Die vorliegende Erfindung soll am Beispiel der chlorierenden Röstung NE-metallhaltiger Anbrande beschrieben werden, ohne die Anwendung auf dieses Verfahren zu beschränken.The present invention is based on the example of the chlorinating Roasting of non-ferrous metal-containing burns is described without restricting the application to this procedure.

In der Regel werden die Abbrände nach Zumischen von Natriumchlorid einem Etagenofen aufgegeben, wobei im Verlaufe der Abrüstung des Restsulfidschwefels die zunächst schwerlöslichen NE-Metallverbindungen durch Sulfatisierungs- und Chlorierungsreaklionen in wasser- bzw. säurelösliche Verbindungen überführt und damit entfernt und gewonnen werden. Als Laugerückstand verbleibt ein als »purple ore« bezeichnetes Eisenerz (Eisenoxid). Für die Wirtschaftlichkeit des Prozesses ist eine optimale Gewinnung der Wertträger durch einen guten Aufschluß Voraussetzung. Von den Eisenhütten als Purpurerzabnehmer werden außerdem hohe Anforderungen an die Reinheit des Erzes gestellt.As a rule, the burns are given up in a deck oven after admixing sodium chloride, whereby In the course of the disarmament of the residual sulphide sulfur, the initially sparingly soluble non-ferrous metal compounds converted into water- or acid-soluble compounds by sulfation and chlorination reactions and thus removed and gained. An iron ore known as "purple ore" remains as a lye residue (Iron oxide). For the profitability of the process, an optimal recovery of the value carrier is through a good information requirement. The ironworks as buyers of purple ore are also high Requirements placed on the purity of the ore.

Nach dem internen Stand der Technik ist ein optimales Aufschlußergebnis bei der chlorierenden Röstung an eine ganz bestimmte, durch den Verlauf der Mate rialbettemperaturen über die einzelnen Etagen gekenn· ⁶ί· zeichnete Reaktionsftihrung gebunden. Hieraus ergibt -;-h ->■- Bedeutung einer niugüutM kuiilinuierlichen Cr-After the internal state of the art an optimum digestion result in the chlorinating roasting process is a very specific, by the course of Mate rialbettemperaturen on the individual floors labeled in · ⁶ · ί recorded Reaktionsftihrung bound. This gives -; - h -> ■ - meaning of a niugüutM kuiilcontinuous Cr-

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mittlung dieser Temperaturwertc.averaging these temperature values c.

Die früher häufig angewendete, relativ leicht durchführbare Methode, die Temperaturen im Gasraum oberhalb des Materialbettes mit Thermoelementen zu messen, ist für eine optimale Durchführung des Prozesses nicht ausreichend, weil die hierbei bestimmten (jüsraumtempcraturen kein ausreichend genaues Bild von den Materialbettemperaturen ergeben. Dies.ist u.a. auch dadurch bedingt, daß zur Beeinflussung des Prozesses durch den Ofen veränderliche Luftmengen gesaugt werden.The relatively easy method that was often used in the past, the temperatures in the gas space Measuring with thermocouples above the bed of material is essential for the process to be carried out optimally not sufficient because the specified (jüsraumtempcraturen do not give a sufficiently accurate picture of the material bed temperatures. This is i.a. also due to the fact that variable amounts of air are sucked through the furnace to influence the process will.

Neben der einfachsten Art der Bestimmung der Materialbettemperaturen durch eine von Zeit zu Zeit vorgenommene Handmessung mit Thermoelementsonden wurde von der Anmeiderin eine ganze Reihe von Anordnungen ausprobiert, um eine laufende Messung zu erreichen.In addition to the simplest way of determining the material bed temperatures by one from time to time Hand measurements made with thermocouple probes were made by the hostess a whole series of Arrangements tried to achieve a running measurement.

So haben sich beispielsweise durch Bohrlöcher in den Böden der Heide von unten in die Maierialschicht eingeführte Sonden (wegen durch Krustenbildung bedingter Fehlmessung und anderer Schwierigkeiten beim Austausch der Elemente) ebenso wenig bewährt wie jene Anordnung, die eine in der Herdfläche ausgesparte Nut zur Verlegung der Sonden verwendet, durch die ein mit einem kürzeren, nach oben in die Materialschicht gerichteten Schenkel ausgestattetes Thermoelement verlegt wird. Auch durch den Boden eingeführte Sonden mit magnetisch betätigtem Kurzhub zur periodiscnen Hin- und Herbewegung haben keine praktische Lösung des Meßproblems erbracht. Daneben wurden Langhubvorrichtungen durch Antrieb mit Elektrowinde oder Preßluftzylinder getestet, die in Simulierung der Handmessung aus der Ofenwand schräg von oben her in das Material geführt wurden, wobei die Betätigung zur Vermeidung der Kollosion mit den sich bewegenden Krählarmen über die Drehgeschwindigkeit der Königswelle automatisch gesteuert wurde. Alle Anordnungen haben sich vornehmlich wegen ihrer Störanfälligkeit und ihres Aufwandes nicht durchgesetzt. For example, drill holes in the soil of the heather have introduced themselves into the maierial layer from below Probes (due to incorrect measurements caused by crust formation and other difficulties with Replacing the elements) just as little proven as the arrangement that has a recess in the stove top Groove used for laying the probes, through the one with a shorter, upward into the material layer directed leg is installed thermocouple. Also introduced through the ground Probes with a magnetically actuated short stroke for periodic reciprocating motion are of no practical use Solution of the measurement problem provided. In addition, long-stroke devices were driven by an electric winch or compressed air cylinder tested, which simulated the manual measurement from the furnace wall at an angle from were passed up into the material, the actuation to avoid the collosion with the moving rake arms was automatically controlled via the rotational speed of the vertical shaft. All Arrangements have not prevailed primarily because of their susceptibility to failure and their complexity.

Daneben wurden auch auf anderen Prinzipien beruhende Vorrichtungen geprüft, z. B. die Messung mit einer starren Sonde in den Durchfallöffnungen der Boden, wobei an dieser Stelle durch eine vom Krählarm mechanisch betätigte Pendelklappe ein periodischer Materialanstau hervorgerufen wurde. In analoger Weise wirkten auch in die Materiaiöffnungen eingebaute Zellenräder, die mechanisch von den Krählarmen betätigt wurden. Auch diese Anordnung hat keine praktische Bedeutung erlangt. Übliche Strahlungspyrometer, die eine hier besonders geeignete berührungslose Messung ermöglichen, scheiden ebenfalls aus, weil in der Regel hiermit nur die Oberflächentemperatur und nicht die in diesem Fall erforderliche mittlere Materialbetttemperatur ermittelt wird. Außerdem sind diese Geräte für diesen Einsatz zu teuer. Die Schwierigkeiten bei dem vorliegenden Meßproblem sind vor allem deshalb so groß, weil neben den höheren Temperaturen im Materialbett auch noch die den Buntmetallaufschluß bewirkenden chemischen Reaktionen, die höhere Partialdrucke an SO2, SO3, CI2 und HCI entstehen lassen, bewältigt werden müssen. Gleichzeitig sind die Meßfühler einer großen mechanischen Beanspruchung ausgesetzt. In addition, devices based on other principles were also tested, e.g. B. the measurement with a rigid probe into the diarrhea openings of the floor, being at this point by one from the rake arm mechanically operated pendulum flap caused a periodic accumulation of material. In an analogous way Cell wheels built into the material openings, which are mechanically operated by the rake arms, also worked became. This arrangement has also gained no practical importance. Usual radiation pyrometers, which enable a particularly suitable non-contact measurement are also ruled out because in the As a rule, only the surface temperature and not the mean material bed temperature required in this case is determined. In addition, these devices are too expensive for this application. The difficulties with the present measurement problem are so great mainly because in addition to the higher temperatures in the The material bed also contains the chemical reactions that cause the decomposition of non-ferrous metals, the higher partial pressures at SO2, SO3, CI2 and HCI, have to be mastered. At the same time, the sensors are exposed to great mechanical stress.

Es wurde nun gefunden, daß das hier erläuterte Problem in praktikabler Weise durch eine Anordnung gelöst werden kann, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ein abgewinkeltes, in einem gasdichten Schiu/rnhr befindliches Thermoelement verwendet wird, dessenIt has now been found that the problem explained here is solved in a practicable manner by means of an arrangement which is characterized in that an angled, located in a gas-tight Schiu / rnhr Thermocouple is used, its

einer Schenkel als Drehachse und Durchführung durch die Ofenwand dient und dessen anderer Schenkel die Sonde bildet, die rein mechanisch durch den Krählarm beim Passieren von diesem hochgeschwenki wird und danach auf Grund der eigenen Schwerkraft in das Materialbett zurückfällt.one leg serves as the axis of rotation and implementation through the furnace wall and the other leg the Probe forms that are purely mechanical by the rake arm when passing this, it is hochgeschwenki and then due to its own gravity into the Material bed falls back.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung yeht aus F i g. 1, 2 und 3 hervor. In F i g. 1 ist der Finbau in einen Ofen skizziert, bei dem ein ausreichender Abstand zwischen der Oberkante des Krählarmes und der Decke des Ofenraumes vorhanden ist. In den Figuren bedeuten a einen Schnitt längs, b einen Schnitt quer zur Wanddurchbohrung. Durch eine Bohrung 1 durch die Ofenwand 2 verläuft das Pendelelement 3. 4 stellt den jeweils oberen, 5 den unteren Boden und 6 den Krählarm dar, der mit den Zahnplatten 7 das Material 8 krählt. Die Meßergebnisse werden durch den Schreiber 9 registriert. Wenn die Platzverhaltnisse die in F i g. 1 beschriebene Anordnung nicht zulassen, kann das Pendelelement in der in F i g. 2 skizzierten Art in der Durchfallöffnung des darüberliegenden Bodens angeordnet werden, wobei die Ziffern d^;e gleiche Bedeutung wie in F i g. 1 haben und 10 eine Ofentür und 11 eine äußere Materialdurchfallöffnung im Boden bezeichnen.The device according to the invention is shown in FIG. 1, 2 and 3. In Fig. 1 the construction of the fin in a furnace is sketched, in which there is a sufficient distance between the upper edge of the rake arm and the ceiling of the furnace room. In the figures, a denotes a section longitudinally, b a section transversely to the wall through-hole. The pendulum element 3 runs through a hole 1 through the furnace wall 2; The measurement results are recorded by the recorder 9. If the space conditions are as shown in FIG. 1 do not allow the arrangement described, the pendulum element in the in F i g. 2 can be arranged in the through-flow opening of the floor above, the digits d ^; e same meaning as in F i g. 1 and 10 denote an oven door and 11 an outer material through hole in the floor.

Das Diagramm in F i g. 3 zeigt die gute Übereinstimmung der mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhaltenen Materialbettemperaturen (Ordinate), verglichen mit den mit Handmessung gewonnenen Werten (Abzisse).The diagram in FIG. 3 shows the good correspondence with the aid of the device according to the invention material bed temperatures obtained (ordinate) compared with those obtained with manual measurement Values (abscissa).

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for almost continuous measurement and registration of the Malerialbettiperutur on the individual floors of a multi-deck furnace with mechanical rake, z. B. for roasting of pyrite or the chlorinating roasting of gravel burns, characterized in that an angular, located in a gas-tight protective tube thermocouple so arranged is that one leg: “serves as the axis of rotation and runs through the furnace wall and the other Leg forms the probe immersed in the material bed, which is created by passing through the beam arm is mechanically swiveled up and then due to its own gravity into the material fall back

2. Device according to claim 1, characterized in that that it is mounted in a through opening of a floor (Fig. 2).

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that it is provided with a locking device is provided, which enables a fixation in a position in which the element from the Kräharm cannot be operated.