DE2045109C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Rösttemperatur bei der Oxidationsröstung von metallsulfidhaltigen Konzentraten - Google Patents

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/cm^J 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/cm^J angeordnet, das außerdem mit einem Regelventil 67 für konstanten Luftdruck gekoppelt ist. Arbeitsluft wird beispielsweise unter einem Druck von 3.52 kp/cm^J 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-

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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

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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

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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/cm^J erzielbar sind, wobei die Abhängigkeit des Wasserdurchflusses vom statischen Wasserdruck an den Sprühsätzen bei den genannten konstanten Luftdrücken angegeben sind.

Beispiel 1

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.

Tabelle I

V.'asserdurchsatz bei konstantem Wasserdruck
(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

Uhrzeil Anzahl Gesieuericr Druck an der

der Drui/k- Steuersiation

ablesungcn
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

2.39
2.53
2,53

2,53
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.

Tabelle III

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.

Beispiel 2

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.

Hierzu 11 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

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.