DE2001592A1

DE2001592A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von Erzen und anderen festen Materialien

Info

Publication number: DE2001592A1
Application number: DE19702001592
Authority: DE
Inventors: Andersen Axel Brix; Louis H Jaquay; Rathburgn Donald R; Einar L Rasmussen
Original assignee: FLSmidth and Co AS
Current assignee: FLSmidth and Co AS
Priority date: 1969-01-15
Filing date: 1970-01-15
Publication date: 1970-07-23
Also published as: CA922521A; AT301192B; BE744489A; GB1291974A; JPS5016726B1; FR2028397A1; DK152298C; DE2001592C3; DK152298B; DE2001592B2

Description

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Dr. F, Leöeü^r- ■ _2f Hamburg 90, 12_eJanuar 197G

et Hamburg/O₁- - . _ /

WllstorferStraße Jf

6167-3

iVL.Smidth &-Co* A/S. '

Vigerslev Alle 77, Kopenhagen-YaIby/Dänemark

Verfahren und Vorrichtung, zum Behandeln von Erzen und anderen-festen .Materialien.

Priorität: 15.Januar 1969, USA. Nr. 791 454

Feinteiliges festes Material.' . ■ wird erfindungsgemass nach dem Vorerhitzen in schräger Abwärtsrichtung durch eine ausgedehnte begrenzte Behandlungszone abstürzen gelassen, während eine Strömung oder ein Strom von Behandlungsgas durch die . begrenzte Zone in entgegengesetzter Richtung geleitet wird. Eine Strömung heisaer Gase geeigneter Temperatur wird aufwärts durch eine ausgedehnte begrenzte Heifljjf-zone innerhalb der Materialbehandlungszone geleitet , um-clas Material indirekt zu erhitzen. Das gasbehandeltefeinteilige Material wird mit einer Temperatur unterhalb derjenigen entleert, bei "welchei es mit den atmosphärischen Gasen reagieren würde.

Die Vorrichtung umfasst eine vollständig eingeschlossene

Drehofenanlage, welche das feste Material auf einer vorbestimmten Temperatur durch, indirekte Erhitzungsmittel hält, und Einrichtungen an ihren gegenUbeö'ifö'genden Enden

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für die indirekte Vorerhitzung des festen Materials vor dem Eintreten in den Drehofen an dem einen Ende, und für die indirekte Kühlung des Materials vor seiner Entleerung an den entgegengesetzten Ende des Drehofens,

Die Erfindung "betrifft die Behandlung von Materialien in feinteiliger Form, z.B. Granulaten, Pulvern o.dgl., wie z.B von Erzen, und Vorrichtungen,zum Beispiel Drehofen, für die Ausführung ihrer Behandlung.

Bisher (siehe die US-Patentschriften 1 938 832 und 2 971 75 wurden Drehofen mittels einer Flamme erhitzt, welche innerhalb des Ofens und in unmittelbarer Berührung mit dem feinteiligen zu behandelnden festen Material sich befand. Die Verbrennungsprodukte des benutzten Brennstoffs sind in direkter Berührung mit dem festen Material. Hi-erdurch wird in erheblicher Weise die durchführbare Reaktionsart beschränkt.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von feinteiligem festen Material mit einem Gas, und eine Vorric tung, wie z.B. eine besondere Drehofenanlage, zur Behandlun_; dieses Materials. Das feinteilige Material kann behandelt werden (stürzen gelassen werden) in direkter Berührung mit einem Gas, welches ein kontrolliertes Reduzier- oder Oxydiervermögen oder auch neutralen Charakter besitzt. Die Behandlung findet statt in begrenzten Behandlunge- und Erhitzungszonen, aus welchen Aussenluft ausgeschlossen ist. Das feinteilige Material wird auch indirekt erhitzt durch einen Strom heisser Gasd aus der Verbrennung eines Brennstoffs in einem zu diesem ZvanTr ynrganaVmnfm Qf«τι. Dna

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Material "ward auf eine vorbestimmte Temperatur vorerhitzt und mittels dieser Geissen Gase auf eine'r solchen Temperatur während der gewünschten Verweilzeit ge'halten, ohne dass das feinteilige feste Material den.Produkten der Verbrennung des Brennstoffs oder der Aussenluft ausgesetzt ist. Das feste feinteilige -Material wird dann vor seiner Entleerung an die Aussenluft abgekühlt, um Reaktion damit zu vermeiden. Das kornige, pulvrige, feinteilige oder andere feste Material wird hier gemeinsam bezeichnet als feinteiliges Material und schliesst ein Erze, z.B. oxydische Erze einschlisslich solcher von Nickel, E&alt, Mangan, Eisen, Zink, Cadmium, Kupfer und Aluminiumρ Das feinteilige Material kann auch einschliessen sulfidische Erze, welche beispielsweise Sulfide- von Nickel, Ehalt, Eisen, Mangan, Blei, Zink, Cadmium, Kupfer, .Aluminium und Zinn sind.

Die Erfindung kann benutzt werden für die Reduzierung von Erzen, ζ ."Β«, solchen wie eben angegeben, wobei der Sauerstoff ganz oder teilweise entfernt wird.Die Erfindung kann auch benutzt werden zum Rösten feinteiliger fester Materialien, ZcB. sulfidischer Erze, wobei Stoffe, wie z.B. Schwefel, in Form von .Schwefelgasen ausgetrieben werden.

• Das Trocknen verschiedener feinteiliger Materialien ist ebenfalls in den Bereich der Erfindung eingeschlossen. Bei allen diesen Verfahren besteht das Ziel der Erfindung darin zu veranlassen, dass sie in einer kontrollierten Atmosphäre stattfinden ohne Anwendung direkter Hitze, wel-

? ehe in nachteiliger Weise die Ausführung der gewünschten Behandlung beeinträchtigen könnte.

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Ein Drehofen ist mit seiner lchse in niedrigem Winkel zur Horizontalen angeordnet und das feinteilige feste zu behandelnde Material wird zu dem oberen Ende des Drehofens zugeführt und an seinem unteren Ende abgezogen. Vor seinem Eintritt in den Ofen wird das Material einer Vorerwärmungsbehandlung unterworfen, teilweise mittels einer Reihe von Zylindern, welche an dem oberen Endteil des Drehofens angeordnet und innerhalb eines feststehenden Gehäuses eingeschlossen sind und teilweise innerhalb eines nichtausgekleideten Abschnitts des Ofens an seinem oberen Ende und ebenfalls innerhalb des Gehäuses. Der Drehofen wird mittels einer einzelnen kontinuierlichen l'/ärmeausstrahlungsleitung erhitzt, welche sich von einem Ende bis zum anderen des Drehofens erstreckt. Dieser Leitung wird Wärme an ihrem unteren Ende . mittels eines geeigneten Ofens geliefert und sie entleert sich an dem oberen Ende des Drehofens in das feststehende Gehäuse. Die Heizgase sind innerhalb dieser Leitung eingeschlossen und können in den Drehofen nicht eintreten. Zusätzliche Wärme kann dem feststehenden Gehäuse durch einen Hilfsofen geliefert werden.

Dae Material wird auf eine vorbestimmte Temperatur in der Nachbarschaft der Reaktionstemperatur innerhalb dieses Gehäudes vorerhitzt und in den ausgekleideten Abschnitt des Dreh-.ofens eingeliefert, welcher einen Reaktionsabschnitt mit etwa der Reaktionstemperatur bildet. Die Vorerhitzungszone auf .Reaktionstemperatur kann jedoch unter bestimmten Bedin-

' gungen sich etwas in den ausgekleideten Abschnitt des Drehofem erstrecken. Das behandelte feinteilige Material wird vor

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seiner Entleerung an die Atmosphäre an dem unteren Ende des Drehofens gekühlt vermittels Durchleiten.durch eine Mehrzahl von Kühlzylindern, welche kreisförmig um das Äussere eines Teils des Drehofens an seinem Entleerungsende angebracht ■ sind.

Das feinteilige feste Material wird zu.der. Vorrichtung am oberen Ende des Drehofens durch ein feststehendes Gehäuse zugeführt und ein zweites feststehendes Gehäuse an dem unteren Ende des Drehofens nimmt das behandalte feste Material aus den Kühlzylindern auf« Abdichtungen zwischen diesen Gehäusen und dem Ofenmantel verhindern Eintritt von 3Juft und Austritt von Gas. Das Behandlungsgas wird veranlasst, in den Ofen durch das feststehende Gehäuse an dem unteren Ende des Drehofens einzutreten,und nach dem Durchgang durch den Drehofen in der entgegengesetzten Richtung zum Fluss das festen Materials verlässt dieses verbrauchte Reaktionsgas zusammen mit verdampfter Feuchtigkeit und gasförmigen Reaktionsprodukten die Vorrichtung durch einen Auslass in dem feststehenden Gehäuse an dem oberen Ende des Drehofens.

Eine beispielhafte Ausführungsform der irfindungsgemässen Vorrichtung ist in den Zeichnungen wiedergegeben. Sie stellen dart

Fig· 1 einen seitlichen Aufriss,teilweise im Schnitt, einer erfindungsgemässe'n Drehofenanlage,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt des unteren oder linken Bndteils der Apparatur, ■ ■'.'■■'■'·

Fig. 3 eine ähnliche Aneioht des oberen öder rechten Endteile der Apparatur.

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Fife· 4 ein^Querschnitt nach linie IV-IV von Fig. 2, 'Fig· 5 einen Querschnitt nach Linie V-V von Fig. 3, 'Fig. 6 einen Querschnitt nach Linie VI-VI von Fig. 1 und 3.

Ein Drehofen mit Mantel 10 ist in üblicher Weise auf Längs-I-trägern 11 und Betonfundamentblöcken 12 getragen, wobei die Ofenachse in einem spitzen Winkel zur Horizontalen wie in Fig. 1 angegeben geneigt ist mit seinem oberen Ende nach rechts, und seinem unteren Ende nach Links, Mantel 1C ist auch mit den üblichen Mitteln zur Ermöglichung und Erzeugung von Eotation ausgerüstet. Diese schliessen ein zwei kreisförmige Schienen 13, welche über die Ofehlänge in geeigneter Weise gelagert sind und von welchen jede auf einem Paar Rollen 14 ruht, und wobei nur je eine Rolle jedes Paars sichtbar ist. Diese Rollen besitzen Tragschäfte, parallel angeordnet zur Achse des Ofens 10 und in geeigneter Weise auf I-Trägern 11 angebracht. Ein Elektromotor 15 veranlasst stetige Rotation des Drehofenmantela 10 über ein geeignetes Reduktionsgetriebe 16 und Reibungs- (oder Stirmrad-)getriebe 17.

Mantel 10 besitzt eine doppelte feuerfeste Auskleidung 18, deren oberes Ende an einem Endtragering 19 endet. Dieser" Ring befindet sioh in Abstand von dem oberen Ende von Mantel 10 und.hinterlässt einen nichtausgekleideten Abschnitt 20. Auwkleidung 18 erstreckt sich zu einer Deckelplatte 21, welohe durch Sohweissen oder in anderer Weise an dem unteren Ende von Mantel 10 befestigt ist und mit einer Vielzahl von öffnungen 22 für das Behandlungsgas versehen ist, xkmIx worauf nooh zurüokgekommen wird. Eine ringförmige Platte 23

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am rechten Ende des nichtausgekleideten Mantelabsehnitts 20 tildet das obere Ende von Ofenmantel 10_o

Eine Mehrzahl von Vorerhitzungszylindern 24, welche parallel zur Drehofenachse liegen, sind in einer kreisförmigen Reihe um den oberen Endteil von Ofen 10 angeordnet und drehen sich mit ihm. Zylinder 24 sind nicht ausgekleidet und an ihren gegenüberliegenden Enden verschlossen, und jeder Zylinder hat eine Einlassöffnung an seinem oberen Ende und eine Auslassöffnung an seinem unteren Ende» Jede Einlassöffnung hat einen kurzen Hals 25, welcher an einen geflanschten Anschluss 26 angeschlossen ist, welcher einen Einlasskanal für festes Material aus dem nichtausgekleideten Abschnitt 20 des Mantels 10 zu dem Innern des Zylinders bildet«

Die Entleerungsöffnung jedes Zylinders 24. ist in ähnliciaer Weise durch einen Halsteil 27 v.:.id" ein geflanschtes Anschlussstück .28 mit dem Innern des ausgekleideten Abschnitts des Drehofens verbunden. Anschlußstück 28 ist ausreichend lang, um sich dureh die Dicke der Auskleidung 18 zu erstrecken. Die Anschlußstücke 26 und 28 sind fest innerhalb ihrer Öffnungen in Mantel 10 beispielsweise durch Schweissen gesichert Zylindef 24 werden auf Mantel 10 vermittels der gerade beschriebenen Änschlußstücke getragene Wie gezeigt ist jeder Zylinder 24 aus zwei kurzen Abschnitten zusammengesetzt, welche durch ein Expansionsstück 29 verbunden sind, um so Ausdehnungs- und Zusammenziehungskräfte zu beschränken, welchen die Zylindertrager unterworfen sein können.

Ein feststehendes Gehäuse 30 ist so angeordnet, dass es den Endteil von Drehofen 10, wie in Fig. 3 und 2t 5 gezeigt,

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umgibt, um einen Erh.itzungeraum für das Zuführen von Wärme zu den äusseren Oberflächen der Reihe von Zylindern 24 und dem nichtausgekleideten Abschnitt 20 des Ofens zuzuführen. Die Öffnungen in den senkrechten Wänüe/n 31 des Gehäuses 30, durchweiche der Drehmantel 10 hindurchgeht, können, wie bei 32 angegeben, geflanscht und erforderlichenfalls mit üblichen Dichtungen versehen sein, um die Neigung der heisser Gase,innerhalb des Gehäuses zu entweichen, zu verringern.

Der Drehofen 10 wird durch ein einzelnes Strahlrohr. 33 erhitzt, welches sich axial zu dem Drehofen von dem unteren bis zum oberen Ende erstreckt. Heizrohr 33 dreht sich mit dem Ofen und wird mit heissen Gasen auS einen Ofen 34 am unteren oder linken Ende der Vorrichtung gespeist. Die Anschlüsse zwischen diesem feststehenden Ofen und dem Drehrohfc 33 werden noch später beschrieben. Mähe seinem unteren Ende ist Rohr 33 innerhalb einer mittleren Öffnung in der Deckelplatte 21 abgestützt und zwiwchen seinen Enden kann es durch Bunde in jeder geeigneten Weise, z.B. wie bei 35 in Pig. 3 und 6 gezeigt, abgestützt sein. Wie gezeigt wird Bund 35 durch Radialträger 36 getragen, welche sich nach innen von der inneren Oberfläche von Mantel 10 erstrecken.

Die verbrauchten Heizgase innerhalb Heizrohr 33, welche sich immer noch auf einer erhöhten Temperatur nach dem Durchgang durch die länge von Ofen 10 befinden, teilen sich an dem rechten Ende des Rohrs und werden in das Innere von Gehäuse 30 .geleitet, um die Zylinder 24 und den nichtausgekleideten Mantelabschnitte 20, wie bereits erwähnt, zu erhitzen. Nach Umlauf innerhalb des Gehäuses 30 werden diese Gase durch eine

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Öffnung 37 herausgelassen. Die erwähnten radialen Kanäle.

mit : '

sind ±ä einem verzweigten Paßstück 38 versehen, welches zwei radiale Arme 39 besitzt, von welchen jeder mit einem geflanschten Anschlußstück 40 versehen ist, welches in einer Öffnung durch die¹ Wand von Mantel IO geschwisst ist, sodass die Heizgase von dem Mantel ausgeschlossen sind.

Das innerhalb des Drehofens 10 zu behandelnde feinteilige feste Material wird kontinuierlich in einen Trichter und durch eine übliche doppelte Luftschleuse 40a in ein schräges Rohr 41 eingespeist, welches in einem festangeordneten Gehäuse 42 an dem aussersten rechten oder oberen Ende des Drehofens angebracht ist. Das feste Material Wird aus dem unteren Ende von Rohr 41 auf den nichtausgekleideter Abschnitt 20 des Drehofens entleert und,da der Ofen 10 rotiert, fliesst das Material teilweise durch die Öffnungen 26 in die rotierenden vorerhitzenden Zylinder 24, und fliesst teilweise unmittelbar aus dem nichtaüsgekleideten Abschnitt 20 in den ausgekleideten Abschnitt des Drehofens hinein. Das durch die Zylinder 24fliessende Material ; tritt in den Drehofen an den linken Enden dieser Zylinder und durch die Paßstücke 27 und 28 ein. Um den Eintritt des; festen Materials in die Einlasse der Paßstücke 26" der Zylinder 24 zu erleichtern, kann eine PUhrungs- oder Hebeplatte 43 an diesen Einlaßpaßstücken vorgesehen sein»

Die Wärme, welche inGehäuse 30 aus dem Wärmestrahlrohr 33 eintritt* kann geliefert werden mittels eines Ofens 44! (Fig. 5 und 1), der in geeigneter Weise an das Innere von

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' Gehäuse 30 angeschlossen isto Geeignete nichtgezeigte "' Prellplatten können innerhalb von Gehäuse 30 vorgesehen sein, um angemessene Wärmeabsorption durch 'Zylinder 24 und nichtausgekleidetem Abschnitt 20 zu veranlassen, bevor die verbrauchten Gase durch Auslass 37 herausgehen.

Eine Labyrinthdichtung 45 ist zwischen der rotierenden^» Endplatte 23 am rechten Ende von Drehofen 10 und dem feststehenden Gehäuse 42 vorgesehen, um sowohl 'das Entweichen von Behandlungsgasen aus dem Innern des Drehofens oder den Eintritt von Aussenluft in den Ofen zu verhindern« Wegen der länge von Heizrohr 33 und um seine Ausdehnungsund Zusammenziehungskräfte an einer Beschädigung des verzweigten Paßstücks 38 zu verhindern, wird ein üblicher Expansionsabschnitt 46 zwischen das Ende von Rohr 33 und Paßstück 38 angebracht.

Am unteren oder linken Ende von Drehofen 10 befindet sich eine zweite Gruppe von Wärmeübertragungszylindern 47 ähnlich den Zylindern 24· Diese Zylinder 47 werden jedoch für das Kühlen des featen Materials verwendet, nachdem es dura die Behandlungszone innerhalb des Mantels 10 hindurchgegan· gen ist _f und zwar auf eine Temperatur unterhalb derjenigen, bei weloher es mit den Gasen der Aussenatmosphäre reagieren würde.Kühlzylinder 47 sind angeordnet an und um den rotierenden Mantel 10 herum in derselben Weise wie die Zylinder 24· Sie werden getragen duroh ihrejfi diesbezügllohen Einlaßetutzen 48 und 49 und Auslaßstutzen 50 und 51· Der inntre Verbindungsatutzen 49 ist innerhalb einer öffnung in Mantel 10 angeaohweiest und erstreckt aioh bis

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-11-.
zur inneren Oberfläche von Auskleidung 18.

Das feste Material fließt in die Zylinder 47 durch die Einlaßstutzen 48, 49, während die Zylinder sich an dem Boden oder linken Teil ihres Rotationszyklus befindeno Die Auslaßstutzen 50,51 entleeren, das Material aus den Zylindern 47U wenn sie durch die Spitze oder den oberen Teil ihres Zyklus in einer Stellung nach links oder über der Deckelplatte des Drehofens hinaus passieren. Die inneren Auslaßstutzen

51 sind innerhalb kreisförmiger Öffnungen in einer zylindrischen Verlängerung 52"· von Mantel 10 angeschweisst, welcher durch Verbölzungsflanschen, wie angezeigt, an der Deckelplatte 21 gesichert ist.

Über die zylindrische Verlängerung 52 hinaus zur Linken befindet sich ein feststehendes Gehäuse 53, welches in beliebiger nichtgezeigter Weise abgestützt sein kann. Gehäuse 53 hat einen breiten zylindrischen Innenraum 54 und diesen umgebend ist eine luftdichte,Labyrinthdichtung 55 vorhanden, um die umgebende Luft aus dem Innern von Drehofen 10 auszuschliessen oder· das Entweichen von Behändlungsgasen zu verhindern» Die Einzelheiten der Labyrinthdichtung 55 und auch der Labyrinthdichtung 45 am oberen Ende des Drehofens werdeh:,±n den hier erwähnten früheren Patenten besehrieben. Der rotierende Teil von Dichtung 55 ist ein Rin'gglied 56, Welches.an dem linken Ende von der zylindrischen Verlängerung

52 befestigt ist. ~

In Verbindung mit der unteren Seite des Zylinderraums 54 is¥^;ein Entleerungsrohr 57 für das feinteilige feste Material, welches die Behandlung in dem Drehofen. 10 'erfahren hat, und

am oberen Teil von Gehäuse 53 ist eine Einlassleitung 58 für die Einführung des Behandlungsgases in den Drehofen 10,

Angebracht im Innern von zylindrischem Raum 54 ist eine Führungskonstruktion 59, welche aus e'in^n trichterförmigen äusseren Teil 60 und einem zylindrischen inneren Teil 61 besteht, welche Voneinander räumlich getrennt sind und welche beide eine Verlängerung 62 des Erhitzungsdrehrohrs umgeben. Das trichterartige Teil 60 hat ein integrales zylindrisches Teil 63 an seinem inneren Ende und an dem inneren

konischer Ende des zylindrischen Teils 61 ist ein integraler/Ablenker 64 vorhanden. Die' inneren Enden des zylindrischen Teils 63 und der konische Ablenker 64 sind aneinander über ihre Umfange verschweisst und dadurch werden Teile 64 und 61 durch

Teil 60 abgestützt. Führungsteil 59 einschliesslich der Teile 60 und 61 wird mittels einer Mehrzahl von engen radialei Stäben 65 getragen, welche mit ihren äusseren Teilen an der inneren Oberfläche von Ringteil 56 befestigt sind und an ihren inneren Enden,wie gezeigt, geflanscht und an die äusser« Oberflächte von Trichterteil 60 geschweisst sind. Diese Teile drehen sich daher alle mit dem Ofen 10 zusammen.

Der zylindrische Teil 63 besitzt eine Mehrzahl von darin gebildeten Öffnungen, welche die betreffenden inneren Enden der Auslassteile 51 der Kühlzylinder 47 aufnehmen. Das aus dem Drehofen 10 durch die Kühlzylinder 47 zu entleerende feste Material geht abwärts durch die Auslassteile 50 und und wird nach links durch den Ablenker 64 abgelenkt, sodass es durch den Kanal zwischen den Teilen 60 und 61 strömt und links von diesen Teilen In das BntleerungsrohiVhinabfällt,

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Das Behandlungsgas, eingespeist durch Leitung 58, fliesstin Richtung ddr Pfeile durch den" zylindrischen Saum 54 sowohl an der äusseren wie an der inneren Seite der Führungskonstruktion 59 und tritt in das untere Ende von Drehofen 10 durch die Öffnungen 22 ein. Es verlässt das obere Ende des Ofens durch ein Ausiassrohr 66 an der Spitz.e des feststehender Gehöuses 42, Die Drehung von Ofen 10 erzeugt ein Herabstürzen des festen Materials (Fig., 6}, welches sich gegen das untere Ende des Ofens von dem oberen Ende bewegt und somit die behandelnden Gase und das feste Material in innige wiederholte gegenseitige Berührung bringt.

Es wurde schon vorher beschrieben, dass ein Ofen 34 Heizgase zu dem Drehheizrohr 33 liefert. Diese heissen Gase einschließlich de* Verbrennungsprodukte ätrömenaus dem Ofenrohr 67 in das linke Ende der Verlängerung 62 von Heizrohr 33. Verlängerung 62 ist verbunden mit Rohr 33 durch ein Expansionsstück 68 und beide drehen sich mit Rohr 33 und Ofen 10. Om solche Drehung zu ermöglichen ist das linke Ende von Verlängerung 62 aufgenommen innerhalb einer festangeordneten Dichtung 69, welche an dem Ende von Ofenrohr 67 angeordnet und in einem Einlaßstutzen 70 abgestützt ist, welcher zentral von der linken Seite des feststehenden Gehäuses 53 hervorragt Die Expansionsteile 46 und 68, welche zu Drehrohr 33 gehören, nehmen die längsausdehnung dieses Rohrs und auch der Verlängerung 62 auf. Die zwei Abschnitte von jedem der Kühlzylinder 47 schliessen auch ein Expansionsstück für diesen Zweck- ein, wie bei 71 gezeigt. ' ■

Die auf Drehofen 10 montierten Kühlzylinder 47 werden durch

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Ihre Bewegung durch die umgebende Luft gekühlt. Unter gewissen Umständen jedoch kann das durch diese Zylinder hindurchgehende feste Material in stärkerem.Ausmass gekühlt werden durch Vorsehung eines zusätzlichen Luftumlaufs über die rotierenden Zylinder 47, wie beispielsweise durch ein oder mehrere kraftgetriebene Gebläse. Wenn stärkere Kühlung gewünscht wird, kann auch Wasser auf die rotierenden Zylinder 47 gesprüht werden, wie in den erwähnten Patenten beschrieben.

Die vorstehende- Beschreibung der Erfindung wurde unter Bezugnahme auf die gegenwärtig bevorzugte Drehofenkonstruktiο und Arbeitsweise gegeben. Sie dien/t selbstverständlich nur zur Erläuterung und nicht zur Beschränkung der Erfindung.

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Claims

Patent ans prüche

1„Verfahren zur Behandlung von feinteiligem festem Material mit einem Gas, dadurch gekennze i ohne t , dass es umfasst: . .

a) Herabstürzenlassen einer Masse des feinteiligen Material in einer im allgemeinen waagerechten schrägen Abwärtsrichtung durch eine ausgedehnte begrenzte Behandlungszone für das feinteilige Material,

b) Leiten eines Stroms von Heizgasen bei vorbestimmter Temperatur aufwärts durch eine ausgedehnte begrenzte Heiz zone innerhalb der erwähnten begrenzten Behandlungszone für das feinteilige Material in einer Gegenstromrichtung zu der Bahnrichtung der Masse.des feinteiligen Materials, um dieses Material indirekt zu erhitzen,

c) gleichzeitiges Durchleiten eines Stroms von Behandluhgsgas aufwärts durch die begrenzte Behandlungszone für das feinteilige Material, aber ausserhalb der begrenzten Heizzohein einer Gegenstromrichtung zur Richtung der Bahn der Masse aus herabstürzendtem. feinteiligem Material, um indirekt das feinteilige Material allmählich auf eine vorbestimmte Temperatur zu erwärmen,

d) allmähliches Abkühlen des erhitzten feinteiligen Materials, wenn es sich dem unteren Ende der schräg abwärts gerichteten Behandlungszone nähert,

e) Entleeren dieses gasbehandytelten Materials aus. äer -Behandlung s zone bei einer Temperatur unterhalb .derjenigen, bei weldher es mit dem atmosphärischem Sauerstoff reagieren

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würde,

f) Austretenlassen der verbrauchten Heizgase aus dem oberen Ende der Masse des feinteiligen Materials in der Behandlungs zone,

g) Bringen der verbrauchten Heizgase in indirekten Wärmeaustausch mit frisch ankommendem feinteiligem Material, um dieses vorzuerwärmen, bevor es die Behandlungszone erreicht, un<

h) Abziehen der verbrauchten Behandlungsgase, während sie immer noch heiss sind, aus dem oberen Ende der Behandlungszone für das feinteilige Material in direktem Wärmeaustausch mit dem frisch ankommenden feinteiligen Material zwecks Unterstützung seiner Vorerwärmung, bevor es die Behandlungszone erreicht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass das Behandlungagas in chemischer Hinsicht oxydierend auf das herabstürzende feinteilige Material einwirkt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandlungsgas in chemischer Hinsicht reduzierend auf das herabstürzende feinteilige Material einwirkt ·

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandlungsgas in chemischer Hinsicht sich neutral zu dem herabstürzenden feinteiligen Material verhält.

5.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das frisch ankommende feinteilige feste Material an dem oberen Ende der Behandlungszone dadurch vorerhitzt

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wird,dass besonders zugefügte Heizgase in indirekten Wärmeaustausch mit ihm gebracht werden, um die Temperatur, des frisch ankommenden feinteiligen festen Materials "auf eine vorbestimmte Temperatur zu steigern»

• ■ - ■»

β. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η ζ ei c h η e t , dass die sich ergebenden verbrauchten G-ase dann in die freie Amtosphäre entweichen gelassen werden, ohne mit dem feinteiligen Material in Berührung gebracht zu werden,,

■7 ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich· net, dass ixxisia das frisch ankommende feinteilige feste Material an dem oberen Ende der Behandlungszone~dadurch vorerhitzt wird, dass es mit besonders zugesetzten Heizgasen in indirekten Wärmeaustausch gebracht wird, während das frische Material gesondert herabstürzen gelassen wird, um sein im wesentlichen gleichmässiges Erwärmen zu sichern und. die Temperatur des frisch ankommenden feinteiligen Materials auf eine vorbestimmte Temperatur .au steigern.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e ichnet, dass das feinteilige feste Material aus der Gruppe ausgewählt wird, welche aus metallhaltigen Erzen, wie Z₄B. den Sulfiden und Oxyden von Wickel und Mangen besteht.

9. Vorrichtung zur Ausführung der Verfahren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , dass sie umfasst:

(U) einen Drehofenmantel mit feuerfester Auskleidung, dessen · Achse in einem spitzen Winkel zur Horizontalen angeordnet ist, damit eine Masse-aus-feinteiligem festem Material vom

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— ι ο—

oberen zum unteren Ende des Drehofens hindurch herabstürzen kann,

h) ein feststehendes Gehäuse an jedem Ende des Drehofenmantels j wobei:

1.) das Gehäuse am unteren Ende des Mantels einen Kanal hindurch für das Einspeisen eines Stroms von Behandlungsgas in den Drehofenmantel besitzt, 2.) das Gehäuse an dem oberen Ende des Drehofenmantels einen Kanal für den Auslass des Behandlungsgases einschliesslich Mitteln für das Einspeisen des feinteiligen festen Materials in den Drehofenmantel besitzt,

c) luftdichte Abdichtungen zwischen jedem Gehäuse und dem Nachbarende des Mantels, um Eindringen atmosphärischer Luft und Austreten von Behandlungsgas zu verhinden,

d) ein Heizrohr, welches sich von dem einen Ende bis zum anderen Ende des Mantels erstreckt, mit ihm rotiert und so konstruiert ist, dass es Verbindung zwischen dem Innern des Rohrs und dem Mantel verhindern und den Durchgang heisser Gase hindurch ermöglicht,

e) zum feststehenden Gehäuse an dem unteren Ende des Mantels zugehörige Mittel, um Heizgase zu dem Heizrohr zu liefern, und

f) zu diesem Gehäuse zugehörige Mittel, um das gasbehnndelte feinteilige feste Material aus der Vorrichtung zu entleeren. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet d u r ch ζ u d em feststehenden Gehäuse an dem unteren

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Ende des Mantels zugehörige.-Mittel, um das gasbehandelte feinteilige Material^:auf eine Temperatur unterhalbderjenigen abzukühlen, bei welcher es mit dem Sauerstoff der freien Atmosphäre reagieren würde.

11« Torriohtung nach Anspruch 10, dadurch g e fc. e η η -_ z ei ohne t ,dass die Mittel zum Abkühlen des gasbehandelten feinteiligen Materials -eine Reihe von Zylindern umfassen, Welche sieh über die Lange des Drehofenmantels erstrecken und an dessen Ausserem in kreisförmiger Reihe befestigt sind, wobei jeder dieser Zylinder eine Leitung an seinem oberen Ende besitzt, welche in Verbindung mi-t dem Innern des Drehofenmantels steht und eine Leitung an seinem unteren Ende besitzt, welche mit dem Innern des feststehenden Gehäuses an dem unteren Ende des Mantels in Verbindung steht, um das indirekt gekühlte- gasbehandelte feinteilige Material dem Innern des Gehäuses zwecks Entleerung an die Atmosphäre zuzuführen, ·

12, Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e k e η ^n ze i c h;-η e t , dass das obere Ende des Drehofenmantels einen Abschnitt ohne feuerfeste Auskleidung besitzt und ferner besitzt:

a) eine Mehrzahl von Zylindern, welche über die Lange des Drehofenmantels angeordnet und an dessen oberen Endteil in kreisförmiger^^ Reihe befestigt sind , wobei jeder dieser Zylinder besitzt:

. a 1.) eine Leitung an seinem oberen Ende, angeseJilossen an den nichtausgekleideten Abschnitt des Drehofen« mantels, und .

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2β) eine leitung nahe seinem unteren Ende, angeschlossei an das Innere des ausgekleideten Teils des Drehofenmantels nahe an dessen oberen Ende,

wobei feinteiliges festes Material in den nicht ausgekleideten Abschnitt des Drehofenmantels eingespeist und teilweise aus diesem Abschnitt in den ausgekleideten Teil des Drehofenmantels und teilweise in und durch die Heizzylinder und dann in den ausgekleideten Abschnitt des Drehofenmantels bewegt wird, und

b)Mittel zum Aufbringen ausserer Wärme auf die Reihe der Heizzylinder und auf den nichtausgekleideten Abschnitt des Drehofenmantels, um so das feinteilige Material vorzuerhitzfn, bevor es in den ausgekleideten Abschnitt des Drehofenmantels eintritt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine geschlossene Haube angeordnet ist,um die Reihe von Heizzylindern und den nichtausgekleideten Abschnitt des Drehofenmantels zu umgeben, und Mittel vorgesehen sind, um Heizgase zu dieser Haube zu liefern, um das Material in diesen Zylindern und dem nichtausgekleideten Mantelabschnitt indirekt vorzuerhitzen_e

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , dass der obere Endteil des Heizrohrs innerhalb des Drehofenmantels so angeschlossen ist, um die Heizgase daraus in die Haube zu liefern, um hierdurch das feinteilige Material in den Zylindern und dem nichtausgekleideten Abschnitt des Ofenmantels vorzuerhitzen.

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15« .Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch ge k e η η ζ e i c h η et , dass ein Heizofen an die Haube angeschlossen ist,, um Heizgase dazu und zusätzlich zu denjenigen zu liefern, welche durch das Heizrohr für den Drehofenmantel geliefert werden» . .

16.Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch ge k en η ζ eic h η e t ,dass sie umfasst einen Drehofenmantel mit einer feuerfesten Auskleidung und mit seiner Achse im spitzen Winkel zur Horizontalen für das Herabstürzenlassen einer Masse aus feinteiligem festem Material vom oberen bis zum unteren Ende des Mantels, Mittel für das Einspeisen des Materials zu dem oberen Ende des Mantels und Mittel zum Entfernen des herabgestürzten Produkts aus dem unteren Ende des Mantels mit der Verbesserung, dass er in Kombination damit umfasst ein einzelnes Rohr für.das Erhitzen des Drehofens, welches sich zentral in dem Drehofenmantel von seinem einen Ende bis zu seinem anderen Ende erstreckt, wobei ein Ofen andern einen Ende des Mantels zum Liefern von Heizgasen zu dem Rohr und Mittel an dem gegenüberliegenden Ende des Mantels zum Wegfördern der verbrauchten Heizgase vorgesehen sind.

17» Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch g e k e η η ζ e i oh net , dass die Mittel zum Fortschaffen der verbrauchten Heizgase umfassen eine feststehende Haube, welche den Endteil des Mantels umgibt, und zwei Zweigrorfe, welche sich in gegenüberliegenden Richtigungen kreuzweise zu dem Mantel innerhalb der. Haube erstrecken, wobei die inneren Enden dieser Rohre an das zentrale Heizrohr angeschlossen

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sind, und die äusseren Endteile dieser Rohre sich durch den Drehofenmantel erstrecken und in die Haube hinein münden,

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