DE2045109C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Rösttemperatur bei der Oxidationsröstung von metallsulfidhaltigen Konzentraten - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Rösttemperatur bei der Oxidationsröstung von metallsulfidhaltigen KonzentratenInfo
- Publication number
- DE2045109C3 DE2045109C3 DE19702045109 DE2045109A DE2045109C3 DE 2045109 C3 DE2045109 C3 DE 2045109C3 DE 19702045109 DE19702045109 DE 19702045109 DE 2045109 A DE2045109 A DE 2045109A DE 2045109 C3 DE2045109 C3 DE 2045109C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pressure
- water
- air
- floor
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/02—Roasting processes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
- F27B9/14—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment
- F27B9/20—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace
- F27B9/24—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace being carried by a conveyor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
- Nozzles (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Regeln der Etagentemperaturen in einem Mehretagenröstofen
bei der Oxidationsröstung von molybdänsulfidhaltigen Konzentraten, sowie auf einen Mehretagenröstofen
mit einer Regeleinrichtung.
Es ist bekannt (Lueger, Lexikon der Hüttentechnik, 1963, Band V, Seiten 413 und 529-533), metallsulfidhaltige
und darunter molybdänsulfidhaltige Konzentrate, wie Molybdänit, unter Verwendung von Mehretagenöfen,
die z. B. als Herreshoff-, Nichols-, Nichols-Herreshoff-, Wedge- und Skinner-Öfen bekannt sind, in
Molybdänoxyde umzuwandeln. Hierbei werden große Wärmemengen entwickelt. Bei der Wärmeabfuhr
müssen jedoch Temperaturen vermieden werden, bei denen Molybdünoxyd oder ein linderes Oxyd verdampft,
schmilzt oder mit anderen Komponenten verschmilzt.
Wenn die Produktionsleistung sehr niedrig ist. kann die durch die Umwandlung von Molybdänit entwickelte
Wärme im allgemeinen durch die üfenwande abgeleitet
werden. Hierbei enthält aber das austretende Gas beispielsweise 4 bis 6% SO2, das als Schwefelsäure
wiedergewinnbar ist Gesichtspunkte der Wirtschaftlichkeit sprechen jedoch gegen niedrige Produktionsleistungen.
Es wurde daher versucht, die Wärmeabfuhr durch einen großen Luftüberschuß zu erreichen, wobei die
nicht zur Oxydation erforderliche Luft dazu verwendet wird, die Temperatur zu steuern. (Vergleiche E. S.
Wheeler, »Climax Conversion Practice« in AIME TECHNICAL PUBLICATION 1718. Metals Technology,
Band 159. August 1944). In dem Maß. in dem dir
Luftstrom in dem Ofen zunhnmi. nimmt die Temperatur
ϊγ>λ Ofen ab. Diese Steuerung ist jedoch eher generell als
selektiv, denn eine Erhöhung oder Verminderung des Ofenzuges führt zu einer Erhöhung bzw. Verminderung
des Luftstromes an allen Stellen des Ofens und nicht nur an ausgewählten Stellen.
Es wurde daher der Ofenzug konstant gehalten, aber der Luftstrom in dem Mehretagenofen durch Vergrößern
oder Verkleinern der Große der Strömungswege in den Ofen verändert, wodurch in einem gewissen Maß
eine gezielte Steuerung ermöglicht wurde.
Zu den Nachteilen dieser Verfahrensweise gehört, daß die Temperatur der oberen Etagen nicht immer
durch Anwendung eines Luftüberschussc-s gesteuert werden kann, weil bei einer Erhöhung des Luftstromes
zu den beiden obersten Etagen die Verbrennung gesteigert und höhere Temperaturen erreicht werden.
Die Luftzufuhr in dsn obersten Etagen müßte daher
beschränkt werden.
Weiterhin strömte die Luft in den unteren Etagen nicht quer durch die Etage, wie beabsichtigt, sondern
sowohl aufwärts als auch in der Querrichtung. Infolgedessen konnte nur ein kleiner Abschnitt der
unteren Etagen durch Luftzufuhr durch eine einzige öffnung wirksam gekühlt werden, wobei die unmittelbar
darüberliegenden Etagen beeinträchtigt wurden. Das Luftströmungsschema war kompiliert und eine
gleichmäßige Temperatur über die ganze Ausdehnung einer einzigen Etage wurde selten erreicht.
Außerdem verdünnte sich das Rauchgas durch Verwendung eines Luftüberschusses als Mittel zur
Erzielung höherer Produktionsleistung auf nur 1 bis 1,5% Schwefeldioxyd, das nicht wirtschaftlich zurückgewinnbar
ist. Somit wurde das Schwefeldioxyd ungenutzt in die Atmosphäre entlassen und verunreinigte die Luft.
Es ist auch bereits bekannt (DE-AS 10 13 428 und DE-AS 12 24 933), im Wirbelschichtofen Eisen- und
2inksulfiderze zu rösten und durch lirekte Wassereinspritzung eine Temperaturregelung zu erzielen. Dieses
Verfahren, bei dem auch Erzschlamm eingesetzt wird (Chemie-Ingenieur-Technik 1968, Seite 512; Gmelin-Durrer
»Metallurgie des Eisens« Bd. la, !964. Seite 264a), ist jedoch nicht ohne weiteres auf Mehretagenöfen
übertragbar, da dort andere Verhältnisse vorliegen und die Temperatursteuerung ungleich schwieriger ist.
Aufgabe der Erfindung ist es. die Etagentcmperaturen
bei Mehretagenröstöfen, die bei der Oxydauonsröstung von molybdänsulfidhaltigen Konzentraten verwendet
werden, in einem möglichst engen Bereich konstant zu halten, um dadurch höhere Produktionslei
slungcn bei geringcrem Röstgasvolumen mit hnherem
Sehwefcldioxidgchalt und verminderter Siiiubbehistung
zu erreichen.
Die Erfindung ist in den Patentansprüchen I und 2 gekennzeichnet.
Die Lösung der seit langem bekannien Aufgabe
gelingt gemäß der Erfindung verblüffend einfach durch
Anwendung und die Einbeziehung einer Dispersion aus Wassertröpfchen und Luft (Sprühgemisch) zur Kühlung
der Etagentemperaturen in ein Regelverfahren. Obwohl
Sprühkühlungsverfahren seit langem bekannt sind (Der
Maschinenbau 1955, Seiten 327/328), bei denen Preßluft mit Emulsionen und chlorhaltigen Kohlenwasserstofflösungen
als Kühlflüssigkeit in Nebelform verwendet wurde, unterblieb eine Anwendung dieser zur Werkzeugkühlung
bei spanabhebenden Bearbeitungsvoirgängen benutzten Verfahren ebenso wie die Anwendung
der beim Wirbelschichtrösten bekannten Wasserinjektions-Zusatzkühlung
oder der beim Fallstromrösten zum Kühlen der Ofenwände bekannten Dampfkühlung
(US-PS 19 12 621).
Dabei verlangt die Erfindung niir wenig Aufwand, da
Wasserleitungen zur Speisung von Wärmetauschern ohnehin zur Verfügung stehen. Erstaunlich ist, daß die
Erfindung eine um etwa den Faktor 10 genauere Temperaturregelung bewirkt, ohne daß sich die
Nachteile der Wirbelschichtröstung von ivioiybdänsulfiden
ergeben. Dabei werden einzelne noch zu lieschreibende
Steuermaßnahmen ergriffen, so daß im folgenden auch der Ausdruck »Steuerung« Anwendung findet.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch die Zeichnungen näher erläutert, die auch Ausführungsbeispiele
der Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zeigen,
F i g. 1 zeigt eine Ausführungsform eines Mehretagenröstofens
vom Nichols-Herreshoff-Typ;
F i g. 2 zeigt schematisch die Temperaturbedingungen bei ein>'m Mehretagenofen zur Moiybdänitrösiung;
F i g. 3 und 4 sind Diagramme zur Veranscbaulichung der Veränderlichkeit des Luft- und Wasserdurchsatzes
einer Sprühdüse als Funktion des Luft- und Wassero'rukkes;
F i g. 5 und 6 sind ein Vertikal- und ein Horizontalschnitt eines Abschnittes des Ofens gemäß F i g. 1;
Fig. 7. 7A, 7B, 8 und SA zeigen schematisch
verschiedene Ausführungsformen von Steuerungen, die bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
Anwendung finden können und Merkmale der Erfindung aufweisen;
F i g. 9 ist ein Diagramm zur Veranschauiichung des Wasserstromes durch eine Düse als Funktion von
Wasser- und Luftdruck;
Fig. 10 bis 12 sind Darstellungen von Temperaturdiagrammen
zur Veranschaulichung der erfindungsgc.iiäß
erziclbaren Genauigkeit der Temperatursteuerung
durch Sprühkühlung in einer Röstetage.
Erfindungsgemäß werden bei einem herkömmlichen Mehretagenofen, wie er in F i g. 1 dargestellt ist, Waisser
und Luft einer Sprühdüse unter Druck zugeführt, wobei die bei einem geyeb^ncn Druck in der Zeiteinheit
zugeführte Wassermenge (der Wassersirom) zum Druck der Luft in Beziehung steht. Es wird eine
Temperatursteuerung verwendet, die die Temperatur der Ofenctagc ermittelt und bei Änderungen der
Temperatur einem entsprechenden Druckregler einen Impuls zum Verändern des Druckes der der Düse
ziigcführten Luft bzw. des Wassers erzeugt. Bei einer
Ausfiihiungsform (F i g. 7B) kann also der Wasserdruck
konMiintgchultcn werden und der Wasserstrom durch
Veränderung des Lufldruckes verändert werden. Bei
einer .ibycwandchen Ausfuhrungsform (Fig. 8A) wird
der Sprühdüse Luft mit konstantem Druck und Volumen zugeführt, während die Zulieferung des Wassers unter
rini'in veränderlichen Druck erfolet. der von der vom
Temperaturfühler ermittelten Temperatur in der Röstzone abhängt
Der in F i g. 1 dargestellte Nichols-Herreshoff-Ofen
10 weist einen äußeren Mantel It aus geeignetem, hitzebeständigem Material auf, der auf Stützen 12
gelagert ist. Der Ofen besitzt mehrere auf übereinanderliegenden Etagen angeordnete Herde 13, mit je einer
mittig angeordneten Ax-(!öffnung, durch die eine Hohlwelle 14 geführt ist, die in einem unteren Lager 15
in drehbar gelagert ist Die Hohlwelle ist mit einem Kegelrad 16 ausgerüstet, das über Antriebsritze! 17 von
der Welle eines auf einem Bock 19 gelagerten Motors 18
angetrieben wird. Die Hohlwelle 14 ist mit einem Luftzuführstutzen 20 ausgestattet, durch den Luft
zugeführt wird, und hat in jeder Ofenetage Luftaustrittsöffnungen, durch die die Luft in die Krähiarme sn der
betreffenden Ofenetage eintritt, wobei die Luft vom Boden zum oberen Ende des Ofens zirkuliert. Gas wird
durch nicht dargestellte Einrichtungen geleitet und
2(i zirkuliert in herkömmlicher Weise, i/si durch Pfeile
angedeutet. Gewisse Etagen könne« jedoch zur Förderung eines Querstromes Auslaßkanäle aufweisen
(vgl. F i g. 5). Der Luftstrom trägt dazu bei, den Ofen vor Überhitzung zu schützen und schafft die erforderliche
-' oxidierende Atmosphäre zum Rösten des Erzes. Jeder
Etage sind Krähiarme 21 zugeordnet, die von der WeHe radial auswärts vorspringen. Während die Welle rotiert,
wird vom oberen Ende des Ofens her MelaUsulfidkonzentrat
zugeführt, welches von einer Etage zur nächsten
.'» fällt, während das Konzentrat durchgekrählt wird.
Dieses Durchkrählen erfolgt derart, daß das Material in einer Etage auswärtsbewegt wird und auf die
nächstniedrigere Etage niederfällt, in der die Krähiarme derart angeordnet sind, daß sie das Konzentrat radial
einwärts bewegen, bis dieses auf die nächstniedrigere Etage niederfällt usw. Bei dieser Bewegung des
Konzentrates nach unten wird es in ein Oxid umgewandelt und wird am Boden bei 22 als Rost :roduki
ausgestoßen. Schwefeldioxid verläßt mit dem
4Ii Rauchgas den Ofen am oberen Ende am Fuchs 23.
Ui.ier gewöhnlichen Röstbedingungen kann das
Temperaturprofil einen Stetigkeitszustand entlang der in F i g. 2 schemalisch angedeuteten Linie erreichen. Die
höchste Temperatur herrscht in den Etagen Nr. 2 bis 4,
4> und die Temperatur fällt in den Bereich von c:i. 650 bis
7320C. Die Temperatur an diesen Herden liegt häufig
oberhalb der Steucrtcnipcratur, während die Temperatur
an den unteren Herden allgemein in herkömmlicher Weise gesteuert wird. Es wäre erwünscht, die
mi Temperatur an den oberen drei oder vier Herden in
einem niedrigen Temperaturbereich, beispielsweise zwischen 593 und 650°C 7U halten, um ein Schmelzen
bzw. ei". Verschmelzen mit anderen Bestandteilen oder Beimengungen zu verhindern. Dies wird durch die
ν gemäß der Erfindung vorgesehene Maßnahme der
Sprühkühlung in leichter, verläßlicher und wirksamer Weise erzielt.
Bei einer AusfühTungsform A kann beispielsweise das
Verhältnis eines geeichten Lufistromes zu einem
mi Wasserstrom, die beide unter Druck durch jede Düse
zugeführt werden, durch Änderung des Drucken der Luft verändert werden, wobei der Wasserdruck
verhältnismäßig konstant gehallen wird. Bei einem Ausfiihriinpsbcispiel P kann hingegen das Verhältnis
<■.* der geeichten Luft- und Wasserströme, die durch die
einzelnen Düsen unter Druck zugeführt werden, durch Veränderung des Wasserdruckes verändert werden,
wobei der Druck der Luft verhältnismäßig konstant
gehalten wird.
Wie aus F i g. 3 und 4 ersichtlich, ändert sich der Wasserstrom (d. i. die in der Zeiteinheit strömende
Wassermenge) bei einem beliebigen, gcgcbcp.cn Wasserdruck
mit dem Druck der Luft, d. h. bei Steigerung des Luftdruckes nimmt der Wasserstrom durch die Düse
ab. Es ist sogar möglich, daß bei einem gegebenen Druck der Luft überhaupt kein Wasser aus der Düse
ausströmt. Das Verhältnis zwischen Wasser und Luft kann daher über einen verhältnismäßig weiten Bereich
variieren.
Die F i g. 5 und 6 erläutern, wie Düsen um einen oder mehrere Herde eines Mehretagenofens angeordnet sein
können. Fig. 5 ist ein Vertikalschnitt durch einen Teil
eines Mehretagenröstofens des in Fig. I gezeigten Typs und Fig. 6 ist ein Horizontalschnitt entlang der
Linie 6-6 in Fig.5. Es ist ein Ausschnitt aus der Hohlwelle 14 dargestellt, die mittig durch die Etagen
XiA, XiB, XiC und i3Dhindurchgetührt ist. Es ist nur ein
Satz Krählarme 21 dargestellt. Beim obersten Herd 13/4 bewegen die (nicht dargestellten) Krählarme das zu
röstende Material einwärts gegen die Hohlwelle, wo das Material von dem Herd der Etage 13Λ auf den der
Etage 13ß niederfällt, auf dem es unter Bewegung nach außen (d. i. gegen die Ofenwand oder den Mantel) von
(nicht dargestellten) Krählarmen durchgekrählt wird und schließlich durch Öffnungen 135-1 auf den nächsten
Herd 13C niederfällt, wo das Material wiederum von den Armen 21 unter Einwärtsbewegung durchgekrählt
wird, bis es schlieO'ich von dem Herd 13Cauf den 130
der darunterliegenden Etage niederfällt usw. Als Nebenprodukt entweicht Schwefeldioxyd durch den
Fuchs 23. Wenn das Rauchgas genügend Schwefeldioxyd enthält, wird es einer Schwefelsäure-Wiedergewinnung
zugeführt, wobei SO2 katalytisch zu Schwefeltrioxyd umgewandelt an Schwefelsäure absorbiert wird.
vicniäu F i g. 5 munucO DüScn 25, 26 und 27 iü
Wandöffnungen an den Herdetagen 13S. 13Cund 130. In jeder Herdetage sind 3 Düsen angeordnet, wobei
diese Zahl je nach Größe und Ausbildung einer Röstzone oder eines Herdes beliebig sein kann. Wie aus
Fig.6 erkennbar, sind 3 Düsen 27/4. 27 ß und 27 C in
gleichen Bogenabständen um den Umfang der Etage 130 verteilt, die an eine Wasserleitung 28 und eine
Luftleitung 29 in Parallelschaltung angeschlossen sind.
Gemäß F i g. 6 sind mehrere Arbeitstüren 30 vorgesehen, die die Zugänglichkeit für Instandhaltungsarbeiten
während des Röstens ermöglichen. Die Schaufeln 31 an den Krählarmen 21 stehen unter einem Winkel von 15°
zur Achse der Krählarme und bewegen daher bei Drehung in der Pfeilrichtung das Erz gegen die
Außenwand des Ofens.
In der Ausführungsform A (veränderlicher Luftdruck) werden den in Fig. 7 dargestellten drei Sprühdüsen
Wasser und Luft unter Druck zugeüefert. Die Luft- und
Wassermengen, die durch jede Düse hindurchströmen, sind mit den Drücken der Luft bzw. des Wassers
veränderlich. Fig. 7 zeigt, daß das verwendete System
(1) einen linken Abschnitt, der die Luft- und Wasser-Hauptsteuerleitungen für den kompletten Ofen
in Plattenmoniage enthält, und (2) einen rechten Abschnitt, der eine der Anordnungen für jede
Herdelage des Ofens darstellt, unterteilt ist. Wie aus F i g. 7 ersichtlich, dient der eine Teil des Systems für die
Zufuhr von Wasser unier Druck und der andere Teil für die Zufuhr von Luft unter Druck.
Die Wasserleitung ist mit einem Schaltventil 36 für konstanten Wasserdruck ausgestattet, das mit einer
Luftzuleihing über cm Rohr 37 gekoppelt ist, d.is
beispielsweise einerseits auf einen Druck von 1,55 kp/cmJ eingeregelt ist und andercrseitc mit einem
Wassersieucrventil 38 (fiir konstanten Wasserdruck) gekoppelt ist, dem über eine Leitung 39 das Arbcitsu ,isser
mit einem Druck von beispielsweise 3,52 kp/cmzugeführt wird. Ein Manometer 40 hinter dem Ventil 38
in der Hauptwasserdruckleiiung 41 konstanten Druckes
und in Verbindung mit dem Schaltventil 36 zeigt den durch die Einstellung des Ventils 38 festgelegten Druck
an und wird von dem Schaltventil 36 automatisch gesteuert. Mit der Wasserleitung 41 ist ein Druckschalter
42 gekoppelt, der sich bei steigendem Druck öffnet und mit einer Warneinrchtung 43 mit einer Signallampe
44 verbunden ist.
Von einem Hauptwasser/ahler 45 hinter der Warnanlage
wird das Wasser der einzelnen Herdetagen zugeleitet. Die Etagenwasserleitungen 46 und 47 (die zu
nicht üiiigcMciiicri änueieü Eiägcn führen) Sinti nut
teilweise dargestellt und die Etagenwasserleitung 48 ist dem rechten Teil des Leitungsschemas zugeordnet. Das
Wasser strömt durch das Ventil 49 zu einem Magnetventil 51, das normalerweise geschlossen ist.
Hinter dem Ventil 51 befindet sich in der Leitung 48 ein Regelventil 53. das zur Einstellung des hydrostatischen
Druckes bei Wasserzufuhr unter konstantem Druck dient. Das Ventil wird mittels eines Schaltventil 54
betätig1.. Jas mit der Luftzufuhr über 55 gekoppelt ist.
die ebenfalls auf einen Druck von 1,55 kp/cm2 geregelt sein kann. Außerdem ist das Schaltventil 54 mit dem
Regelventil 53 gekoppelt, wobei ein Druckfühler 56 für die Leitung 48 mit dem Schaltventil 54 gekoppelt ist.
Das Wasser in der Leitung 48 strömt über einen Durchflußmesser 57 mit Entnahmeventil 59 zu einer
Leitung 58, die die Sprühdüsen 35 speist. In jeder der Wasserzweigleitungen 60, die zu den Düsen führen, sind
optische Strömungsanzeiger 61, handbetätigt!? Drosselventile 62 und Druckmesser 63 vorgesehen. Vor dem
Ventil 53 ist in der Zweigleitung 53ß ein normalerweise offenes Magnetventil 53,4 zum Ablassen von Wasser
angeordnet, dessen Funktionsweise später behandelt wird.
In der Luftleitung 66 ist ein Schaltventil 65 für konstanten Druck von beispielsweise l,55kp/cmJ
angeordnet, das außerdem mit einem Regelventil 67 für konstanten Luftdruck gekoppelt ist. Arbeitsluft wird
beispielsweise unter einem Druck von 3.52 kp/cmJ über eine Leitung 68 dem Regelventil 67 zugelicfert. Ein
Luftmanometer 69 in der Hauptdrucklufilcitung 70 ist
mit dem Schaltventil 65 gekoppelt und zeigt den mittels des Schaltventils 65 durch das automatisch gesteuerte
Luftdruckventil 67 bestimmten Druck an. In der Luftleitung 70 ist eine Drossel 73 vorgesehen, zu der
parallel ein Differenzdruckmanometer 74 über Ventile 71, 72 angeschlossen ist, das vorzugsweise mit einer
Durchflußskala für die Anzeige in nv/min bei normaler
Temperatur und normalem Druck versehen ist. Die Hauptluftleitung retzt sich in Zweigleitungen 75, 76 für
die Versorgung der anderen unabhängigen Etagensprühsysteme
mit Arbeitsluft fort. Das Rohrsystem für jede Etage entspricht demjenigen der Zweigleitung 77
für die Luftzufuhr zu den Düsen 35 einer der Etagen.
Die der Etage zuzuführende Luft strömt über das Ventil 78 durch das Luftdruckregelventil 79. das von
der Temperatursteuereinrichtung 81 in der Leitung 80
gesteuert isL Die Luft für den Betrieb des Gerätes wird der Temperatursteuereinrichtung 81 über die Leitung
82 unter einem Druck von ca. 1.27 kp/cm2 zugeleitet
Parallel zum Ventil 79 ist ein Minimaldruckrcgelventil
Si geschaltet, das selbstregelnd ist und einen Minimuldruck
aufrechterhält, wenn infolge bestimmter Bedingungen das Ventil 79 die Luftzufuhr vollständig zu
unterbrechen droht. Mit der Temperatursteuereinrichlung
81 ist eine Warnanlage 84 gekoppelt, die das Auftreten anomaler Bedingungen anzeigt.
Eih Uiftleitungs-Druckschalter 85 mit einem Kontakt,
der bei niedrigem Luftdruck öffnet und über (in unterbrochenen Linien dargestellte) Leitungen 86 und
87 mit einem Microswitch in der Temperatursteuereinrichtung 81 elektrisch verbunden ist, ist hinter den
Ventilen 79 und 83 vorgesehen. Die Leitung 86 ist ferner mit einer weiteren Warnvorrichtung 88 und mit einem
Drehschalter (RS)B*), der an der zentralen Säule des Ofens oder dergleichen montiert ist, sowie mit einer
Signallampe 90. mit einer Magnetspule 5\A des Wasserventils 51 in der Wasserleitung 48 sowie mit
einer Magnetspule 53C des Abwasserventüs 5SA verbunden.
Hinter dem Druckschalter 85 befindet sich ein Luftdruckmanometer 91, das den Luftdruck vor einer
Drossel 92 ermitteil, zu der über Ventile 94, 95 ein Differenzdruckmanometer 93 parallel geschaltet ist.
Nach dem Verlassen der Drossel 92 strömt die Luft über die Luftzweigleitung % in die einzelnen Luftleitungen
97 der Spriihdüsen 35 mit einem von Manometern 98 gemessenen Luftdruck.
Bei Anwendung des Systems gemäß Ausführungsbeispiel A für einen oder mehrere Röstherde wird der
Wasserdruck mittel:; des Druckreglers 53 auf einen vorgeschriebenen Herd eingeregelt. Druckluft wird dem
System mit einem festgelegten Druck zugeführt, der von dem Luftdruckregler 67 bestimmt wird. Dieser dient
außerdem zur Begrenzung des maximalen Luftdurchsatzes durch die Düsen. Die Temperatursteueremrichtung
81 ermittelt die Temperatur der Oienetapc und crzcügi
einen impuls zum Verändern des Druckes der den Düsen zugeführten Luft mittels des Luftdruckreglers 79
über die Leitung 80.
Die Teniperatursteuereinrichtung 81 arbeitet derart,
daß bei einer Herdtemperatur über dem Sollwert der Druckregler 79 ein Signal erhält und den Druck der
zur Düse 35 strömenden Luft vermindert. Durch geringen Luftstromzudieser Etage wirdder Wasserstrom
in der in F i g. 3 und 4 veranschaulichten Weise erhöht und die entwickelte Wärmemenge nimmt ab, während die
höhere Wassermenec mehr Wärme ableitet. Die Etagentemperaturen nehmen infolgedessen ab. Wenn
die Temperaturen unterhalb des Sollwertes liegen, erfolgt der Vorgang im umgekehrten Sinn. Auf diese
Weise wird ein Cileichgcwichis/.ustand zwischen der
freiwerdenden und der abgeleiteten Wärmemenge hergestellt, so daß die Temperatur an der Regelsteile
konstani.blcibt.
Wenn der Luftdruck zu niedrig ist, wird der Wassersprühnebel grob und bildet im Extremfall einen
massiven Strahl. Dies wird durch den Luftdruckregler 83
und den Druckschalter 85 verhindert. Der Druckregler 83 hält einen Mindestluftdruck in den Sprühdüsen
aufrecht, der von der Wirkung der Temperatureinrichtung
unabhängig ist. Der elektrische Kontakt des Druckschalters 85 öffnet sich bei Abfall des Luftdruckes
in der Leitung zj den Düsen unterhalb eines vorgegebenen fviindestwcflcs. Die Magnetventile 51
und 53A werden von dem elektrischen Kontakt in dem Luftdruckschalter 85 betätigt. Wenn der elektrische
Kontakt des Druckschaliers S5 geöffnet ist, schließt das Magnetventil 51 und das Magnetventil 53,4 öffnet,
wodurch kein Wasser durch die Düsen strömt, wenn
kein Luftdruk zur Wasstrstromrcgclung verfügbar ist.
Wenn der elektrische Kontakt in dem Druckschalter 85 geschlossen wird, öffnet das Magnetventil 51 und das
Magnetventil 53A schließt, wodurch Wasser durch die Düsen 35 entsprechend der Druckänderung der den
Düsen zugeführten Luft strömt.
Der elektrische Kontakt der Temperatursteucreinrichtung 81 öffnet, wenn die gemessene Temperatur
einen bestimmten Sollwert unterschreitet. Er ist mit dem elektrischen Kontakt in dem Luftdruckschalter 85
in Reihe geschaltet, wodurch bei offenem Kontakt in der Temperatursteuereinrichtung 81 das Magnetventil
51 schließt und das Magnetventil 53/4 öffnet. Hierdurch strömt kein Wasser durch die Düse 35 bei der
Sollwertunterschreitung der Meßtemperaturen.
Zusätzliche Sicherheitseinrichtungen können vorgesehen sein, insbesondere ein Kontakt, der von dem
Röstofenregelkreis betätigbar ist und den Wasserstrom durch die Düsen unterbindet, wenn der Röstofen sich
außer Betrieb befindet.
Solange keine elektrische Energie für die Steuerschaltung verfügbar ist, können die Magnetventile 51 und
53Λ nicht arbeiten, und es kann kein Wasser durch die
Düsen strömen.
Die Manometer 40, 52, 63, 69, 91 und 98, der Durchflußmesser 57, die Wasserzähler 45 und 50,
die Drosseln 73 und 92 und die Differenzmanometer 74 und 93 sind zwar erwünscht, für den Betrieb des
Systems jedoch nicht wesentlich. Mit Diagrammen der in F i g. 3 und 4 gezeigten Art können die genannten
Manometer dazu verwendet werden, den Wasser- und Luftdurchsatz der Düsen zu schätzen. Der Durchflußmesser
57 ermöglicht ein augenblickliche: Messen des Wasserdurchsalzes, der mit dem geschätzten Wasser-
i:„i ι ι
Ablesung der Wassermanometer 40, 52 und 63 ergibt, um zu prüfen, daß die Sprühdüsen ihren Eichzustand
beibehalten haben. Der Wasserzähler 45 ermöglicht eine Messung des gesamten Wasserverbrauchs.
Einem steigenden Druck des den Düsen zugeführten Wassers ist ein steigender Luftdruck zugeordnet, bei
dem der Wasscrdurchfluß durch die Düsen vollständig unterbunden wird. Das Maximum des Luftdrucks muß
jederzeit gleich dem Absperrdruck für den Wasserstrom oder größer als dieser sein, da sonst keine
Veränderung des Wasserdurchsatzes gegen Null erfolgt, und eine übermäßige Kühlung auftreten könnte.
Die Leistung des Systems kann geändert werden. ind?m der Vv'asserdruckregler 53 und die Luftdruckregler
67 und 83 auf andere Werte eingestellt werden. Eine Erhöhung des von dem Regler 53 gelieferten Wasserdruckes
erfordert, daß der von dem Regler 67 gesteuerte Maximalluftdruck und der von dem Regler
83 gesteuerte Minimaüufidruck erhöht werden.
Beste Resultate bei einer Mehretagenofenanlage werden durch Steuerung der Düsen 35 jeder Etage als
Einheit durch die Regelventile 79, 83 und 53, die Temperatursieuercinrichtung 81 und die Wassermagnetventile
51 und 534 für jede gesteuerte Etage erreicht.
Die Ausführungsform B des erfindungsgemäßen' Verfahrens wird durch den Schaltplan gemäß Fig.8
erläutert. Auch dieser ist in (!) den linken Abschnitt, άζτ
die Hauptsteuerieitungen für Luft und Wasser enthält,
die für den kompletten Ofen auf einer Tafel montiert sind, und (2) den rechten Abschnitt, der eine von
/Ό 4ö 109
mehreren Anordnungen für jede Ltage des Ofens zeigt.
unterteilt. Lbenialls dient ein Teil /ur Wasserzufuhr
unter Druck und der andere Teil zur Luftzufuhr unter Druck, wirkt also als Spruhkühlungs-Stciierung, wobei
der Luftdruck konstant und der Wasserdruck veränderbar und daher a'.'f die vom Ofen zur Steuerung der
Temperatur benötigte Menge einstellbar ist.
In Wasscrleiuingen 103, 108 ist ein Schaltventil 100
fiir konstanten Wasserdruck angeordnet, das über ein
Rohr 101 mit einer Luftzuleitung oder Drucklufiquelle.
die auf einen Druck von beispielsweise 1,55 kp/cm2 eingeregelt ist, sowie mit einem Wassersteuerventil 102
(für konstanten Wasserdruck) gekoppelt ist. Das Arbeitswasser wird beispielsweise auf einen Druck von
3,52 kp/cm2 mit dem Steuerventil 102 gehalten, der von einem Manometer 104 an der Leitung 105 zwischen der
Hauptwasserleitung 103 und dem Schaltventil 100 den am Ventil 102 eingestellten Druck angezeigt wird.
Druck von beispielsweise 3.52 kp/cm2 über die Leitung
144 versorgt wiro, von der die Luft durch das Ventil 142
in die Hauptleitung 145 strömt. Zwischen das Schaltventil 140 und die Hauptluftleitung 145 ist ein l.ufununometer
{46 geschaltet. Die Luft in der Hauptleitung strömt weiter durch eine Drossel 147. mit über Luftventile 149.
150 parallel geschaltetem Differenzdruckmanometer 148. das vorzugsweise mit einer Skala für die Anzeige in
mVmin bei normaler Temperatur und normalem Druck ausgestattet ist. Die Hauptluftleitung setzt sich in
Zweigleitungen 151, 152 zu anderen, nicht dargestellten entsprechenden Etagensprühleitungcn fort, wobei jedes
Herdsystem unabhängig gesteuert wird.
Die dem rechts in dem Schaltplan angedeuteten Etagensystem zugef-hrte Luft strömt über ein Luftventil
154 und von dort und einem Luftdruckschalter 155 /u den Sprühkühlsiitzen, der über die Leitung 126 mit der
Temperatursteuereinrichtung 122 elektrisch in Reihe
v„„.;i im :_
Magnetspule 1064 an einen Drehschalter 107 geschaltet, (unterbrochene Linien) der an der Mittelsäule des
Ofens oder dergleichen angeordnet ist.
Die Wasserleitung 108 weist ferner einen Druckschalter 109 auf, der mit einer Warnanlage 110 und einem
Lichtsignal 111 gekoppelt ist, und mündet in einen Wasserzähler 112, von dem die verschiedenen Leitungen,
wie 113, 114 und 115 zu den einzelnen Etagen (rechter Teil des Netzplanes) abzweigen.
Vor den Wasserzähler 117 ist ein Schieber
116 geschaltet, und der Wasserzähler ist seinerseits mit einem Steuerventil 118 für den
Wasserdruck gekoppelt, das über ein Differenzdruck-Schaltventil 119, 120 gesteuert wird, an das über eine
Leitung 121 eine Luftzuleitung angeschlossen ist, die auf
einen geeigneten Druck, beispielsweise 1,55 kp/cm2 eingestellt ist. Das Schaltventil wird von einer
Temperatursteuereinrichtung 122 über eine Leitung 123 gesteuert, die über ein Rohr 124 an eine Luftzuleitung
angeschlossen ist. Eine Warnanlage 125 ist ebenfalls mit der Steuereinrichtung elektrisch gekoppelt.
In die Wasserleitung ist zwischen dem Schaltventil 120 und der Wasserleitung 115 ein weiteres Wassermanometer
127 eingeschaltet, das den Wasserdruck anzeigt, der durch das Differenzdruck-Schaltventil 119,
120 gesteuert ist. In der Wasserleitung 115 hinter dem Manometer 127 ist ein normalerweise geschlossenes
Magnetventil 128 mit zugeordneter Magnetspule 128/
angeordnet, das über Leitungen 128ß und 126 mit der Temperatursteuereinrichtunp 122 elektrisch verbunden
ist. Mit der Wasserzweigleitung 130, ist ein Magnetventil 129 gekoppelt, dessen Magnetspule 129-4 ebenfalls
über eine Leitung 126 von der Temperatursteuereinrichtung gesteuert ist.
Die Wasserleitung 115 setzt sich über einen Durchflußmesser 131 bis zur Wasserzweigleilung 132
fön, an die die Wasserzuleitungen 133 zum Zuleiten von
Wasser unter Druck zu den Wassersprühsätzen 35A in einer oder in mehreren Etagen angeschlossen sind. Ein
Prüfwasserentnahmeventil 131A zweigt von der Leitung hinter dem Durchflußmesser ab. Jede Wasserzulcitung
133 enthält ein von Hand betätigbares Wasserabsperrventil 134 und ein Wassermanometer 135.
Die Luftleitung weist ein Schaltventil 140 für
konstanten Druck auf, das über eine Leitung 141 mit Luft von beispielsweise 1.55 kp/cm2 Druck gespeist wird
und außerdem über eine Leitung 143 mit einem Regelventil 142 (für die Luftzufuhr unter konstantem
Druck) gekoppelt ist, das mit Arbeitsluft unter einem Warnanlage 156, eine Signallampe 157 und Magnetspulen
128fl und 129,4 parallel geschähet sind. Die
Luftleitung 153 versorgt die Sprühkühlsätze mit der Luft über eine Zweigleitung 158, die ihrerseits jede der
Leitungen 159 der drei Kühlspriihdüsensätze 35/4 mit
Luftdruckmanometern 160 versorgt.
Bei Benutzung des Systems gemäß Ausführungsbeispiel B für eine oder mehrere Röstofenetagen wird
den Sprühdüsen Wasser unter variablem Druck zugeführt, der von dem Steuerventil 118 bestimmt wird.
Die Temperatursteuereinrichtung 122 ermittelt die Temperatur der Ofenetage und liefert einen pneumatischen
Impuls an das Differcniialdruck-Schaltventil 119, 120. Wenn die Etageniemperatur die gewünschte
Steuertemperatur überschreitet, erhöht die Temperatursteuereinrichtung 122 den dem Differenzdruck-Schaltventil
119,120 zugeführten pneumatischen Druck.
\ju£/4urrh Hai· rm£iimatjc£h(j Druck der ΜθΠ!ΪϊΓ2Π des
Steuerventils 118 erhöht wird. Im gleichen Maß öffnet
das Steuerventil 118, bis der Ausgangsdruck das pneumatische Signal zum Differenzdruck-Schaltvcntil
ausgleicht. Entsprechend der Zunahme Jes den Sprühdüsen zugelieferten Druckes steigt der Durchfluß
des Wassers zum Ofen und vermindert die Temperatur in Richtung der gewünschten Solltemperatur.
Wenn andererseits die Etagentemperatur unter den gewünschten Wert absinkt, erfolgt der Vorgang im
umgekehrten Sinn. Der von der Temperatursteuereinrichtung 122 gelieferte pneumatische Druck nimmt ab.
Der hydraulische Ausgangsdruck des Steuerventils 118 ist nun höher als der von der Temperatursteuereinrichtung
122 gelieferte pneumatische Druck. Hierdurch vermindert sich der Ausgangsdruck des Steuerventils
118, bis dieser mit dem niedrigeren oder sinkenden pneumatischen Druck von der Temperatursteuereinrichtung
122 ins Gleichgewicht kommt. Der Wasserstrom zum Ofen wird vermindert, und die Ofentemperatur
steigt gegen den Sollwert hin.
Diese Durchflußänderung der Wassermenge zur Ofenetage steuert die Herdtemperaturen in den Etagen
wirksam. Das Magnetventil 128 unterbricht den Wasserdurchsatz der Düsen 35,4 entsprechend den
Steuerungsmaßnahmen, und das Magnetventil 129 sorgt für eine Druckentlastung hinter dem Magnetventil 128
und schafft dadurch zusätzliche Sicherheit für das dichte '>.:hlisßen des Magnetventils 128, Es sorg' ferner für
eine Leckwasserableitung aus dem Magnetventil 128, wenn dieses nicht in die dichtende Schließstellung
zurückkehrt.
Es ist wichtig, daß das System blicht mit zu niedrigem
Luftdruck als angegeben betrieben wird, da sonst der Wasserspri.Knebel zu grob wird und im Extremfall als
massiver Wasserstrahl abgegeben wird. Dies wird durch den Druckschalter 155 in der Luftzuleitung verhindert,
dessen elektrischer Kontakt immer dann öffnet, wenn der Luftdruck in der Leitung zu den Sprühdüsen 35.4
den vorgeschriebenen Mindestwert unterschreitet. Dann schließt das Magnetventil 128, und das Magnetventil
129 öffnet und der Wasserdurchsatz durch die ι Düsen wird unterbunden.
Der Kontakt der Temperatursteuereinrichtung 122 öffnet, wenn die gemessene Etagen- oder Herdtemperatur
niedriger als der Sollwert ist. Dann schließt das Magnetventil 128. und das Magnetventil 129 öffnet und ι
der Wasserdurchsatz durch die Düsen wird unterbunden.
Zusätzliche Sicherheitsvorkehrungen können in gleicher Weise Wie die clcktiiSOncri Kutiiakie in dem
Druckschalter 155, in der Temperatursteuereinrichtung ■ 122 oder in c-m Drehschalter 107 vorgesehen sein.
Die Wasserdmckanzeiger 104, 127 und 135, die Luftdruckanzeiger 146 und 160, die visuellen Strömungsanzeiger,
die Wasserdurchflußmesser 131, die
Wasserzähler 112 und 117, der Wasserdruckschalter 109, die Drossel 147 und der Luftdruckmesser
148 sind erwünscht, jedoch für den Betrieb dieses Systems nicht wesentlich. Das Regelventil 102
beeinflußt den Wasserüeferdmc! gegen einen konstanten
Wert hin und verhindert eine Änderung des Druckes des den Sprühdüsen zugelieferten Wassers unter
anderen Einflüssen als dem der Temperatursteuereinrichtung 122. Beste Ergebnisse bei einer Mehretagenofenanlage
werden durch Regelung der Sprühdüsen in jeder Etage mittels eines Steuerventils 118, einer
Temperatursteuereinrichtung 122 und eines Magnetventils 128 erhalten.
Fig.9 zeigt Beispiele der Zustände, die bei der
Ausführungsform B bei konstanten Drücken von 1,41, 2,11 bzw. 2,81 kp/cmJ erzielbar sind, wobei die
Abhängigkeit des Wasserdurchflusses vom statischen Wasserdruck an den Sprühsätzen bei den genannten
konstanten Luftdrücken angegeben sind.
Es wurden Vesuchsreihen beim Betrieb von Zwölf-Etagen-Röstofen
durchgeführt, wobei eine herkömmliche Kühlung mit der erfindungsgemäßen Sprühkühlung
bei der Molybdänitröstung verglichen wurde. Ausgehend von der dritten Etage von oben vgl. (Fig. 1) als
Prüfetage wurde eine laufende Aufzeichnung einer ungcsteuericn. Kühlung durchgeführt, wobei festgestellt
wurde, daß die Temperatur unregelmäßig schwankte und mitunter plöi/lich von weniger als 482"C auf über
805"C anstieg, was einer Temperaturdifferenz von bis
zu 3230C bzw. darüber entspricht. Wenn hingegen eine Sprühkühlung entsprechend der Ausführungsform A
der Erfindung (mit konstantem Wasserdruck) verwendet wurde, wurde ein stetiger Zurtand mit einem
Temperaturniveau von zwischen 620 und 650'C erzielt und während einer Zeitspanne von nahezu 8 Stunden
aufrechterhalten. Diese Werte sind in F i g. 10 wiedergegeben, die ein Temperatur-Zeit-Diagramm mit rechtwinkligen
Koordinaten darstellt, dessen Werte dem Radial- oder Polardiagramm eines Temperaturschreibers
entnommen sind. Die in dem Diagramm gezeigten beiden Zacken A und B während des Sprühkühlzyklus
sind auf Unterbrechungen, wie öffnen und Schließen der Herdtüren und/oder auf die Einstellung des
Temperaturschreibers von Hand zurückzuführen. Es zeigt sich, daß während mindestens 8 Betriebsstunden
eine sehr giaiie Temperatursteuerung aufrechterhalten werden konnte.
In jedem der Durchlässe an der Ost- und Westseite der dritten Etage wurden Sprühkühlsätze angeordnet,
und sämtliche Lufteintrittsöffnungen zur dritten Etage wurden geschlossen. Als das Sprühsystem eingeschaltet
wurde, fiel die Herdtemperatur schnell von 788"C auf
6380C und blieb dort mit einer Abweichung von nur ca.
± ITC. Die Temperatursteuerung wurde dann auf 620°C eingestellt und die Temperaturabweichungen
gemessen und das Verhältnis zwischen Wasser- und ι Luftzufuhr zur Etage automatisch verändert. In den
folgenden Tabellen I und IA sind die Beziehungen zwischen der Zufuhr von Wasser und Luft unter Druck
zu den Sprühsätzen wiedergegeben.
V.'asserdurchsatz bei konstantem Wasserdruck
(1,05 bis 1,27 kp/cm?)
(1,05 bis 1,27 kp/cm?)
Uhrzeit | Min. | Wasser | Zeit | Durchschn. |
15 | Durchsatz | |||
Std. | 52 | Liter | Min. | l/Min. |
5 | 17 | |||
5 | 15 | 102 | 37 | 2,763 |
7 | 20 | 151 | 85 | 1,775 |
8 | 45 | 7,6 | 58 | 0,129 |
9 | 40 | 102 | 65 | 1,571 |
9 | 55 | 61 | 25 | 2,423 |
10 | 75,7 | 55 | 1,374 | |
11 | 71,9 | 75 | 0,951 | |
571.2 | 4ÖÖ | 1.431 | ||
Tabelie I | A | bis | Zeit | Zahl der Druck | Gesteuerter | Luftdruck | Durchschn. |
6.23 | ablesungen | Max. | Min. | kp/cm2 | |||
Druck der Düsenspeiseluft | 7.17 | Min. | kp/cm2 | kp/cm2 | 3,11 | ||
Uhrzeit | 8.15 | 6S | 15 | 3,8 | 2,53 | 338 | |
9.20 | 54 | 16 | 4,01 | 253 | 4,07 | ||
von | 10.40 | 58 | Ii | 4,5 | 3,S | 3,39 | |
5.15 | 1055 | 65 | 6 | 4,78 | 2.67 | 3,22 | |
6.23 | 80 | 12 | 3.52 | 2,95 | 3.2 | ||
7.23 | 75 | 8 | 337 | 3.09 | |||
8.15 | |||||||
9.20 | |||||||
9.40 | |||||||
In einem ähnlichen Probebetrieb der dritten Etage von oben des Zwölf-Etagen-Röstofens wurden Beobachtungen
hinsichtlich des gesteuerten Luftdruckes durchgeführt der erforderlich war, um den Wasserdurchsatz
durch die Sprühdüsen vollständig abzusperren. Dabei ergab sich, daß ein Luftdruck von
4,08 kp/cm2 den Wasserdurchsatz der Sprühdüsen bei einem Wasserdruck von 15 kp/cm2 unterbindet während
ein Luftdruck von 5,06 kp/cm2 den Wasserdurchsatz bei einem Wasserdruck von 1,48 kp/cm2 verhindert
Unter derartigen Bedingungen steigt die Temperatur in der Röstzone so lange, bis im Verein mit dem
konstanten Wasserdruck der richtige Luftdruck verwendet wird.
Ein Probebetrieb wurde mit Molybdänitkonzentrat in der zweiten Etage des gleichen Ofens entsprechend
Ausführungsbeispiel A durchgeführt Solange dsr Druck der zugeführten Luft konstant gehalten wurde, konnte
der Wasserdruck an der Steuerstation leicht eingestellt und mittels der Temperatursteuereinrichtung leicht
gesteuert warden. Bei einem statischen Wasserdruck von 0,7 bis 0,84 kp/cm2 wurden für den Wasserflut zur
zweiten Etage folgende Werte ermittelt:
Tabe'ile | II | Wasser | Zeil | Durschnitl- |
Uhrzeil | licher | |||
Durchfluß | ||||
Liter | Min. |
kg/Min.
-I/Min. |
||
Std | Min. | |||
9 | 15 | 34,1 | 45 | 0.757 |
10 | 00 | 56,8 | 60 | 0.946 |
11 | 00 | 47,1 | 60 | 0.803 |
12 | 00 | 29,5 | 30 | 0,984 |
12 | 30 | 61,4 | 60 | 1.020 |
I | 30 | 87,9 | 75 | 0.136 |
2 | 45 | 52,6 | 60 | 0,904 |
3 | 45 | 369.4 | 390 | 0,95 |
Tabelle | HA | |||
der Drui/k- Steuersiation
ablesungcn
von bis Max. Min. Durchschn.
von bis Max. Min. Durchschn.
kp/cm-' kp/cm' kp/cm-7
9.15 11.30
11.30 1.45
1.45 3.45
10
9
8
2.67
2.81
2,95
2.81
2,95
2.39
2.53
2,53
2.53
2,53
2,53
2.60
2.67
2.60
2.67
Gasproben des gleichen Ofens ergaben bei der Analyse 3 bis 4% SO2. Die folgende Tabelle HI zeigt den
Schwefelgehalt des Molybdäniterzes in den verschiedenen Ofenetagen nach Verwendung der Erfindung
beginnend mit der Etage Nr. 3 (von oben) und enden« mit der Etage Nr. 12 am Boden.
Die hervorragende Steuergcnauiglseit ist in F i g, 11
veranschaulicht, die einen Vergleich zwischen der erfindungsgemäßen gesteuerten Sprühkühlung und
einer herkömmlichen Anlage mit ausgeschaltetem Sprühsystem erziclbarcn Temperatursteuergennuigkeit
zeigt. Die Daten wurden von einem Radial- oder Polardiagramm eines Temperaturschreibers entnommen
und in rechtwinklige Koordinaten übertragen.
Die von der zweiten und vierten Etage entnommenen Etage Nr.
Schwefel
3 | 27,25 |
4 | 21,0 |
5 | 15,2 |
6 | 53 |
7 | 15 |
8 | 05 |
9 | 0,038 |
10 | 0.036 |
il | 0,0i 2 |
12 | 0,011 |
Beobachtungen des Verfahrens gemäß der Erfindung ließerj erkennen, daß (1) der maximale Wasserdrucl
niedrig genug sein sollte, so daß der verfügbar« Luftdruck ausreicht, den Wasserdurchsatz bis auf NuI
zu senken, und (2) der Mindestluftdruck ausreichenc hoch sein sollte, um das Wasser befriedigend zi
zerstäuben.
Zwei 5tägige Dauerprüfungen wurden durchgeführt bei denen die dritte Etage (von oben) des Zwölf-Etagen-Röstofens
von Beispiel I gesteuert wurde. Die Versuche zeigten die praktische Durchführbarkeit des Verfahrens
zur Steuerung der Rösttemperatur bei Verwendung eines konstanten Luftdruckes und eines veränderbaren
Wasserdruckes entsprechend Ausführungsrorm B. Die Anwendung eines veränderbaren Wasserdruckes und
somit Wasserstromes zur Regelung der Temperatur in der Etage Nr. 3 zeigt Fig. 12 anhand eines Dauerbetriebs
über 24 Stunden, dessen Werte von einem Radialoder Polardiagramm eines Temperaturschreibers entnommen
und in rechtwinklige Koordinaten übertragen wurden. Der Lieferdruck zu den Düsen war praktisch
konstant und betrug 2.11 kp/cm'. Der Wasserdurchsatz
variierte von nur 77,2 l/h bis 200 l/h, um die Durchschnittstemperatur
in der dritten Etage auf einem Wert von etwas oberhalb von 593°C konstant zu halten.
Bei einem Versuch mit der Ausführungsform B. wurden außerdem drei Etagen während eines Zeitraums
von 3 Tagen gesteuert. Wie in den F i g. 7 und 8 gezeigt, können weitere Sprühdüsen an die Zweigleitungen 46
und 47 (Wasserleitungen) und die Zweigleitungen 75 und 76 (Luftleitungen) bei einigen oder sämtlicher
Etagen mit zwei oder drei Sprüheinheiten angeschlossen werden.
Die Erfindung kann in mannigfaltigen Ausfiihrungsformen
verwirklicht werden. Beispielsweise kann mittels der Tempera umsteuereinrichtung der Wasserstrom
durch direkte Einwirkung auf das Steuerventil 118 (Fig. 8) verändert werden, ohne daß ein Differentialdruck-Schaltvcntil
verwendet wird. Hierbei wäre jedoch eine empfindlichere Einstellung nötig, und es wurden
nicht die bei den Ausführungsformen A bzw. B vorgesehenen Sicherheitsvorkehriingen für das Verhältnis
Wasser : Luft möglich sein.
15
In dem Blockdiagramm der Fig.7A ist eine
Steuereinrichtung zum Steuern des Luft: Wasser-Verhältnisses von beliebiger herkömmlicher Art vorgesehen, dem Luft und Wasser getrennt unter Druck
zugeführt werden. Dieses aus zwei strömungsfähigen Komponenten bestehende System wird dann der Düse
35C und durch diese der Röstzone zugeführt. Eine Temperaturfühleinrichtung 165 ermittelt eine etwaige
Abweichung vom Sollwert, und dies hat zur Folge, daß vom Temperaturschreiber der Steuereinrichtung 166 für
das Luft: Wasser-Verhältnis ein Signal oder ein Impuls
übermittelt wird.
In dem Blockdiagramm der Fig.7B (Ausführungsform A) betätigt die Temperatursteuerung getrennt ein
Luftventil 167, so daß an der Sprühdüse oder der Einrichtung 35D das gewünschte Verhältnis der beiden
strömungsfähigen Komponenten (bei im wesentlichen konstantgehaltenem Wasserdruck) herbeigeführt wird.
In dem Blockdiagramm der F i g. 8A (Ausführungsform
B) wird von der Temperatursteuereinrichtung zur 2» Herbeiiührun** des korrekten Lu^* * Wsic««»r-V£rHäitnicses an der Sprühdüse oder Einrichtung 35£ das
Wasserventil 168 betätigt.
Da die Durchschnittsröstgeschwindigkeit durch häufigere Krählwirkung erhöht wird, kann die Krählwir-
kung bei Verwendung von vier statt zweier Krählarme verdoppelt werden, wobei drei Arme das Gut in der
Vorwärtsrichtung und ein Arm das Gut in der entgegengesetzten Richtung durchkrählt.
D>e Erfindung ist besonders anwendbar beim Rösten 1(1
von Molybdänsulfidkonzentraten, beispielsweise Molybdänit mit einem Gehalt von 48 bis 60% Molybdän
und 32 bis 40% Schwefel, Rest im wesentlichen Reste des Gatigmaterials und Verunreinigungen.
Die Rückgewinnungskosten des Schwefeldioxyds aus )s
dem Rauchgas nehmen mit zunehmender Konzentration des Schwefeldioxyds ab. Bei herkömmlichen
Molybdänsulfuröslöfen ist das Rauchgas im allgemeinen wegen der Verwendung eines Luftüberschusses zur
Steuerung der Temperatur sehr arm an Schwefeldioxyd, -in
Durch die Maßnahme, einen Teil der Luft durch Wasser zu ersetzen, das annähernd eine 6,4mal so große
spezifische Wärmekapazität wie Luft hat, wird das Rauchgasvolumen erheblich vermindert Mit der Verminderung des Rauchgasvolumens geht eine erhebliche J^
Erhöhung der Schwefeldioxydkonzentration Hand in Hand. Daneben wird die Staubbclastung des Rauchgases und anteilig der Metallverlust vermindert und das
Abscheiden und Sammeln verbessert, wobei Kosten für die Rauchgasbearbeitungs- und Staubabscheidung ver- >o
mindert werden.
Claims (3)
1. Verfahren zum Regeln der Etagentemperaturen in einem Mehretagenröstofen bei der Oxidationsröstung
von molybdänsulfidhaltigen Konzentraten mit > einer gesteuerten Druckluftzufuhr, dadurch gekennzeichnet,
daß laufend jeweils die Etagentemperatur ermittelt und jeweils die Differenz zwischen der ermittelten und der gewünschten
Etagentemperatur als Steuergröße zum Verändern ι» des Verhältnisses zwischen dem Druck des Wassers
und dem Druck der Luft verwendet wird, und daß Luft und Wasser der jeweiligen Etage gleichzeitig
und durch die gleiche Düse bzw. gleichen Düsen mit der Maßgabe unter Druck zugeführt werden, daß ι ^
bei konstantem Wasserdruck der Luftdruck oder bei konstantem Luftdruck der Wasserdruck gemäß der
jeweils gewünschten Etagentemperatur verändert wird, so daß aus den Düsen ein Sprühgemisch
austritt 2t;
2. mcnreiagenrösiofen mit einer Einrichtung zur
Regelung der Etagentemperatur zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Temperatursteuereinrichtung (81, 122) als Regeleinrichtung laufend die von einem
Temperaturfühler (165) ermitteli? Etagentemperatur
mit der gewünschten Etagentemperatur vergleicht und bei einer Differenz dieser Temperaturen
ein Signal zur Steuerung von Druckventilen (53, 79, 118,128) abgibt, daß die Einrichtung zur Luftzufuhr mi
auf der jeweili^i Etage (13-4 bis 13D^ mindestens
eine Sprühdüse (25, 26, 27, 27A h,s 27Q 35) für das
Sprühgemisch, Druckregeiventile (53, 79, 83, 102, 142, 167, 168) nicht nur für Luft, nndern auch für
Wasser sowie Steuerventile (67, 5i, 53Λ, 118, 128, J5 166) für die Einstellung des Mischungsverhältnisses
zwischen Wasser und Luft aufweist und daß ein Luftdruck-Regelventil (83) einen von der jeweiligen
Etagentemperatur unabhängigen Mindestluftdruck in den Sprühdüsen (25, 26, 27, 27/4 bis 27C. 35) x>
aufrechterhält
3. Mehretagenröstofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich bei Luftdruckabfall unter
den Mindestwert ein Druckschalter (85; 155) öffnet.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US85972669A | 1969-09-22 | 1969-09-22 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2045109A1 DE2045109A1 (de) | 1971-04-08 |
DE2045109B2 DE2045109B2 (de) | 1978-06-08 |
DE2045109C3 true DE2045109C3 (de) | 1985-08-01 |
Family
ID=25331581
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19702045109 Expired DE2045109C3 (de) | 1969-09-22 | 1970-09-11 | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Rösttemperatur bei der Oxidationsröstung von metallsulfidhaltigen Konzentraten |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5121929B1 (de) |
AT (1) | AT303401B (de) |
BE (1) | BE756239A (de) |
CA (1) | CA919919A (de) |
DE (1) | DE2045109C3 (de) |
FR (1) | FR2062323A5 (de) |
GB (1) | GB1263419A (de) |
LU (1) | LU61737A1 (de) |
NL (1) | NL168559C (de) |
SE (1) | SE375327B (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110006254A (zh) * | 2019-03-27 | 2019-07-12 | 无锡奥特维科技股份有限公司 | 电池片加工炉体设备及电池片加工方法 |
CN112501427B (zh) * | 2020-11-30 | 2021-11-23 | 中南大学 | 一种钼精矿氧化挥发提纯装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1912621A (en) * | 1929-10-02 | 1933-06-06 | Gen Chemical Corp | Method and means for roasting sulphide ores |
DE1013428B (de) * | 1955-06-06 | 1957-08-08 | Dorr Oliver Inc | Temperaturregelung in der Wirbelschichtroestung |
US3181944A (en) * | 1962-05-07 | 1965-05-04 | Allied Chem | Zinc calcine for hydrometallurgical process |
-
0
- BE BE756239D patent/BE756239A/xx not_active IP Right Cessation
-
1970
- 1970-07-03 CA CA087187A patent/CA919919A/en not_active Expired
- 1970-08-04 GB GB3761470A patent/GB1263419A/en not_active Expired
- 1970-09-11 DE DE19702045109 patent/DE2045109C3/de not_active Expired
- 1970-09-14 AT AT829570A patent/AT303401B/de not_active IP Right Cessation
- 1970-09-18 NL NL7013848A patent/NL168559C/xx not_active IP Right Cessation
- 1970-09-18 FR FR7033866A patent/FR2062323A5/fr not_active Expired
- 1970-09-22 JP JP8260870A patent/JPS5121929B1/ja active Pending
- 1970-09-22 LU LU61737D patent/LU61737A1/xx unknown
- 1970-09-22 SE SE1289370A patent/SE375327B/xx unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL168559C (nl) | 1982-04-16 |
CA919919A (en) | 1973-01-30 |
AT303401B (de) | 1972-11-27 |
DE2045109B2 (de) | 1978-06-08 |
NL7013848A (de) | 1971-03-24 |
SE375327B (de) | 1975-04-14 |
DE2045109A1 (de) | 1971-04-08 |
JPS5121929B1 (de) | 1976-07-06 |
NL168559B (nl) | 1981-11-16 |
LU61737A1 (de) | 1971-06-14 |
GB1263419A (en) | 1972-02-09 |
FR2062323A5 (de) | 1971-06-25 |
BE756239A (fr) | 1971-03-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3312704C2 (de) | Trocknungsvorrichtung für eine Druckmaschine, mit Abgasrückführung von einer Oxidations- und Vorheizeinrichtung | |
DE19622438A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Regelung des Durchflusses einer Flüssigkeit in einem geschlossenen Kreislauf | |
DE2921896C2 (de) | Verfahren und Einrichtung zum Steuern der Warm- und Kaltluftzufuhr für eine Kohlenstaubmahlanlage | |
DE69803577T2 (de) | Adaptiver kaskadierter regelungsalgorithmus | |
DE2756889A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur regelung einer waermepumpe | |
DE2100397A1 (de) | Automatisches Reguherverfahren fur eine Lufttrennanlage | |
DE2045109C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Rösttemperatur bei der Oxidationsröstung von metallsulfidhaltigen Konzentraten | |
DE2634491C3 (de) | Steuersystem für Absorptionskolonnen | |
DE3016786A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur regulierung der spaltbreite zwischen zwei in einem mehrwalzwerk zusammenarbeitenden walzen | |
DE3643519A1 (de) | Regeleinrichtung zur mischwasserbereitung | |
DE1907551B2 (de) | Verfahren zum Regeln eines Mehrzonenofens zum Erwärmen von Walzgut | |
DE2655206B2 (de) | Verfahren zur Einstellung und Regelung gewünschter Redoxpotentiale in Gasen | |
DE1829553U (de) | Geraet zur bildung eines gasgemisches aus mindestens zwei mischungskomponenten. | |
DE1153782B (de) | Verfahren zur Regelung des Wassergehaltes von Aufgabemischungen fuer Sintergeraete | |
DE2548494B2 (de) | Anlage zur Regelung der Temperatur und des Strömungsgleichgewichtes in einem Raum | |
CH663268A5 (de) | Heizanlage an einem fernheizsystem. | |
DE1533979B1 (de) | Verfahren zur Abkuehlung von schnellaufendem Walzgut | |
DE1900010A1 (de) | Thermostatisches Ventil zur automatischen Regelung der Lufttemperatur,insbesondere zur Klimatisierung von Kraftfahrzeugen | |
EP0565853B1 (de) | Verfahren zur Regelung der Vorlauftemperatur einer Heizungsanlage und Regelgerät zur Durchführung des Verfahrens | |
DE1533979C (de) | Verfahren zur Abkühlung von schnell laufendem Walzgut | |
DE1752297A1 (de) | Verfahren zur Aufrechterhaltung einer vorgegebenen Temperatur in bewegtem Material | |
DE2315540C3 (de) | Vorrichtung zur Regelung des Mischungsverhältnisses zweier in je einer Leitung einer Anlage zugeführten Gase | |
DE2141906C3 (de) | ||
DE102016216282B4 (de) | Vorrichtung zur gekühlten Abgasrückführung in einem Verbrennungsmotor | |
DE3706636C2 (de) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |