DE2129662C3 - Verfahren zum gleichzeitigen Herstellen von Koks und metallisierten Oxyden - Google Patents
Verfahren zum gleichzeitigen Herstellen von Koks und metallisierten OxydenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren /um gleichzeitigen Herstellen von Koks einerseits und metallisierten
Oxyden.
Drehbare Röstöfen sind weithin, bekannt und werden mit gutem Erfolg zum Verarbeiten von kohlenstoffhaltigen
Stoffen verwendet, wobei eine erhebliche Einsparung an Brennstoff /um V?ra:". eilen derartiger
Stoffe möglich ist. Dies rühr; i~i wesentlichen daher,
daß in den letzten Jahren ei^ Röstofen bekannt
geworden ist, der Kohlenstoffhaltige Materialien ohne oder mit nur geringer Wärmezufuhr verkoken
kann, wobei die Materialien in dem Röstofen kontinuierlich
verarbeitet werden. Der Röstolen zum Ausführen dieses Verfahrens umfaßt im wesentlichen
eine luttdichte Kammer mit einem Gewölbe und mii Seitenw-ändm und mit einem undurchlässigen K'wcubaren
Herd, auf dem die zu behandelnden Stolle geschichtet
werden. Diese Stoffe enthalten vorzugsweise flüchtige Bestandteile, welche bei Hitzeanwendung
ausgetrieben werden. Zuerst wird de; Ölen auf die Betriebstemperatur gebracht, d.h. au. Line Tenincratur.
die einen I ei! der flüchtigen ricstmultcile
der kohlenstoffhaltigen Stoffe verflüchtigen Hiß;, wobei diese innerhalb des Ofens an eine Stelle nahe de^
Gewölbes gelangen, an der auch I.uii oder ein LuI:-
sauerstoffgcmisch in den Oiei: eingeführt wird, weiches
sich mit den flüchtigen Bestandteilen vermischt
und eine o.\vuierende Atrvisniv·· ■ in diese·1' Rce'
handelten Stoffe eine reduzierende Atmosphäre aufrechterhalten wird. Das Verbrennen der flüchtigen
Bestandteile in dem oberen Bereich des Ofens führt zu einer Erhitzung des Gewölbes und der Seitenwände,
so daß die von diesen Teilen abgestrahlte Wärme und von den oxydierten Bestandteilen in
oberen Bereich des Ofens abgegebene Wärme z:·,
einem kontinuierlichen Entfernen der flüchtigen Bestandteile der in dem Ofen behandelten Stoffe führt.
Das kontinuierliche Entfernen der flüchtigen B-.
standteile und die kontinuierliche Erzeugung eint. oxydierenden Atmosphäre im oberen Bereich de
Ofens kann die gesamte zum richtigen Verarbeite;: der behandelten Stoffe erforderliche Hitze erzeug.)
so daß das Verfahren autogen ablaufen kann. \\\nr-,
natürlich die in die Behandlung einbezogener1, k.r
lenstoffhaltigcn Stoffe nicht gf-nügend flüchtige bestandteile
abgeben, um das Verfahren von selbst -...:■ rechtzuerhalten, muß von außen Hitze in den oh::
Bereich des Ofens zugeführt werden, etwa dure: Brenner, die in diesem Bereich angeordnet sind, ν
daß die vorgesehenen Reaktionen richtig ablaufen köi. nen. Das oben beschriebene Verfahren ist ein korn
ni-;erliches Verfahren, bei dem kohlenstoffhaltige
Stoffe kontinuierlich auf einen rotierenden oder sie
bewegenden Herd aufgebracht werden und auf du Sem vCiL-leiben, bis sie kontinuierlich durch eine::
Auslaß abgeführt werden. Bei einem Drehofen m: einem zentralen Auslaß für die Behandelter, Sioü.
können am Gewölbe angebrachte Röstschaufe'm vo: gesehen sein zum Vorschieben der Stoffe 7.11 de:v.
zentralen Auslaß. Dic-e Röstschaufeln dienen eh: :;
falls zum Bewegen der Stoffe auf dem Ofenbett.
Falls keine derartigen Röstschaufeln verwendewerden,
könren Schaber vorgesehen sein, die sie .
über das wandernde Bett erstrecken und die bchiii:
delten Stoffe in Richtung auf den Auslaß bewegt; bis an eine Aufnahmestation in der Nähe desseltx.-;-.
Dieses Verfahrer, ist bisher erfolgreich für die 1
zeugung
g Koks aus kohlensiolthp'tigen Stoffer
gg
etwa aus Kohle, angewendet worden.
etwa aus Kohle, angewendet worden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, en
Verfahren der eingangs genannten Art m scha':.-bei dem die überschüssige Wärme und die beim \ e
koken erzeuatcn reduzierenden G^e niit/bringen·,
verwendet werden.
Die Erfindung geht au . von einem Verfahren gemäß
der USA.-Patentschrift 3 227 62". gemäß dem ein wanderndes Ofenbett in einer im wesentliche" luftdichten
Kammer vorgesehen ts:. auf dem die zu behandelnden Stoffe liegen und unter Warme flüchtige
Bestandteile abgeben welche mit I ult vermischt werden, die im oberen Bereich, der Kammer zugeführt
wird, so daß dort eine owdicrer.de Atmosphäre
geschaffen wird, die zum Aufheizen des Gewölbes und der Sciten«'ändc der Ofenkammer und
der auf dem Ofenbett liegender. Stoffe dient, wobweitere flüchtige Bestandteile aus diesen Stoffen freigesetzt
werden und die vorgenannte Wirkung verstärker. Wenn die Ofenkammer einen bestimmten Temperaiurgradienten
erreicht hat. und wenn genügen^
flüchtige Bestandteile aus den behandelten ".soffen
freigesetzt sind, läuft das Verfahren autogen ab. FaIK
jedoch nicht genügend flüchtige Bestandteile ireig. sc-tyi werden, wird durch das- und oder <
ilhrc:1....1.
die am Gewölbe ode; au den Seitenwänden de;
Ofenkrunnier anschaut sind, die fehlende Wärme 7I-
Die Erfindung geht ferner aus von einem Verfah- beiden Schichten gebracht. Die Anzahl der Schichten
ren und einer Vorrichtung nach der USA.-Patent- aus kohlenstoffhaltigem Material und metalloxydhal-
tchrift 3 475 286, gemäß der eine kontinuierliche Be- tigern Material kann auch größer gewählt werden, so
handluiig der flüchtige Bestandteile enthaltenden daß letztlich eine gleichzeitige Produktion von Koks
Stoffe in einem Ofen mit Gewölbe und Seitenwänden 5 und metallisierten Oxyden aus der eingebrachten
und einem rotierenden Herd durchgeführt wird. An Charge resultiert.
dem Rost ist ein zentraler Auslaß vorgesehen zum Hierbei kann die Metalloxydschicht in den Ofen
Abgeben der behandelten Stoffe, und es sind Rost- an einer Stelle des Herdes zwischen dem äußeren
schaufeln im Bereich des Gewölbes angeordnet zum Umfang und dem zentral gelegenen Auslaß aufge-
Bewegen der Stoffe auf dem Rost und zum Hinleiten io bracht werden, wobei die Metalloxyde natürlich in
derselben zu dem zentralen Auslaß. Diese Vorrich- einem Bereich eingeführt werden sollten, in dem die
tung läßt sich ebenfalls zum Behandlen von Stoffen aus den kohlenstoffhaltigen Stoffen freigesetzten
auf autogener Basis verwenden, wenn Luft in den Gase auch mit den Metalloxyden in Berührung kom-
oberen Bereich des Ofens eingeführt wird und mit men können.
den aus den behandelten Stoffen austretenden fluch- 15 Das Verfahren nach der Erfindung läßt sich auch
tigen Bestandteilen verbrennt. Auch hierbei können unter Änderung der Rohstoffe und der Einführungs-
ö!- und/oder Gasbrenner am Gewölbe oder an den arten derselben abwandeln, wobei die Behandlungs-
Seitenwänden angebracht sein, um zusätzliche kammer im wesentlichen luftdicht sein sollte und
Wärme zuzuführen, falls die von den flüchtigen Be- einen beweglichen Herd aufweisen sollte, auf dem
slandteilen erzeugte Wärme nicht ausreicht. 20 die zu behandelnden Stoffe liegen.
Es ist ferner bereits vorgeschlagen worden Mit dem oben beschriebenen Verfahren läßt sich
(USA.-Patentanmeldung 22118 vom 30. März eine vollständige Verbrennung sämtlicher flüchtiger
1970) flüchtige Bestandteile enthaltende Stoffe derart Stoffe innerhalb des Ofens erreichen, in manchen
atu verarbeiten, daß die Stoffe zuerst auf ein nicht mit Fällen jedoch nur eine teilweise Oxydierung der
Öffnungen versehenes Bett innerhalb des unteren Be- 25 flüchtigen Substanzen. Falls ein Teil derselben inner-
reichs einer Verflüchtigungszone gebracht werden, in halb des Ofens nicht oxydiert wird, kann dieser Teil
der eine reduzierende Atmosphäre im Bereich der einem Nachbrenner zugeführt werden, wobei die dort
Stoffe aufrechterhalten wird, und daß gleichzeitig Ie- entwickelte Hitze an die Oxyde gegeben wird, um
tligüch im oberen Bereich der Verflüchtigungszone diese vor dem Einführen in den Behandlungsraum
eine oxydierende Atmosphäre aufrechterhalten wird, 30 vorzuerhitzen. Wenn sämtliche oder im wesentlichen
um die flüchtigen Bestandteile in der ersten Schicht sämtliche flüchtigen Bestandteile innerhalb des Ofens
wenigstens teilweise auszutreiben, wobei ciiu zweite oxydiert worden sind, lassen sich die Abgase des
Schicht des zu behandelnden Materials auf die erste Ofens zum Vorerhitzen der in den Ofen einzuführen-
Schicht kontinuierlich abgelegt wird, um die flüchti- den Oxyde verwenden. Die von den oben genannten
gen Bestandteile aus dieser zweiten Schicht wenig- 35 Quellen stammende Wärme kann auch dazu verwen-
stens teilweise auszutreiben, während die Vcrflüchti- det werden, die kohlenstoffhaltigen Stoffe vorzuerhit-
gung der flüchtigen Bestandteile aus der ersten zen, welche zur Durchführung des Verfahrens erfor-
Schicht noch andauert. derlich sind.
Gemäß der Erfindung werden nun nach diesen be- Die Geschwindigkeit der Bewegung des Herdes
kannten Verfahren kohlenstoffhaltige Stoffe und 40 kann auch einstellbar sein, um die behandelten Stoffe
!mindestens ein Metalloxyd gleichzeitig behandelt, so richtig zu verarbeiten. Ebenfalls kann das Verhältnis
daß zugleich Koks und ein metallisiertes Erz ent- der kohlenstoffhaltigen Stoffe zu den Oxyden veransteht
Dies läßt sich auf verschiedene Weisen durch- dert werden, je nach den gewünschten Produkten,
führen. Die Fertigprodukte läßt man nach dem Hcraus-
führen. Die Fertigprodukte läßt man nach dem Hcraus-
Hs wurde gefunden, daß beim Beschicken der 45 nehmen aus dem Ofen abkühlen, und falls ein feiner
Röstöfen mit Oxydkörnchen od. dgl., welche reich an Koks gewünscht wird, wird das kombinierte Εηι';νο-
Metalloxyden sind, zusammen mit Kohle oder einen-. dukt so gekühlt, daß ein Mahlen des Koks gefördert
anderen kohlenstoffhaltigen Material letztere bei Er- wrd. Wenn andererseits große Koksteilchen ge-
hitzung innerhalb des Ofens flüchtige Bestandteile wiinscht weiden, könnci. der Koks und die Metnli-
al.geben, welche die Oxyde in den Oxydkörnchen 50 oxyd.e so getrennt werden, daß die Koksteilchen
od. dgl. reduzieren. Bei fortlaufender Behandlung der möglichst wenig zerfallen.
Charge vom Einlaß bis zum Auslaß des Ofens wird Der vorstehend erwähnte Herd ist gewöhnlich krei1--
Luft in den oberen Bereich des Ofens eingeführt, fötmig ausgebildet und in manchen Fällen zu einem
welche sich mit den aus dem kohlenstoffhaltigen Ma- zentralen Auslaß hin geneigt. Der Herd kann auch
terial austretenden Gasen vermischen und eine oxy- 55 konzentrisch verlaufende Stufen mit an dem Ge-
dierendc Armosphäre in dem oberen Bereich des wölbe des Ofens angebrachten Röstschaufeln haben.
Ofens bilden, während im Bereich der behandelten welche das Material auf den einzelnen Stufen jeweils
Stoffe eine reduzierende Atmosphäre erhalten bleibt. von einer zunächst niedrigeren Stufe bewegen und
Gemäß einem anderen Ausführiingsbcispiel wird möglicherweise auch durch den zentralen Auslaß im
zuerst eine Charge kohlenstoffhaltigen Materials auf 60 unteren Bereich des Herdes bewegen. Bei nach unten
einen Drchherd gebracht und sodann mctalloxydhal- geneigten Herden können ebenfalls am Gewölbe bc-
tige Stoffe auf die Schicht des kohlenstoffhaltigen festigte Röstschaufeln vorgesehen sein zum Umrüh-
Materials aufgebracht und sodann eine zweite ren der Behandlungsstoffe auf dem Herd und eventu-
Schicht eines kohlenstoffhaltigen Materials auf diese eil zum Herausführen derselben durch einen Auslaß.
Claims (3)
1. Verfahren zum gleichzeitigen Erzeugen von Koks und metallisierten oxydhaltigen Stoffen innerhalb
einer im wesentlichen luftdichten Behandlungskammer mit einem Gewölbe und Seitenwänden
und einem undurchlässigen bewegbaren Herd zum Aufnehmen der zu behandelnden Stoffe, dadurch gekennzeichnet, daß
kohlenstoffhaltige Stoffe, die fähig sind, flüchtige Bestandteile abzugeben, und metalloxydhaltige
Stoffe auf den Herd gebracht und erhitzt werden, bis flüchtige Bestandteile austreten, daß diese
flüchtigen Bestandteile im oberen Bereich der Behandlungskammer mit Luft vermischt werden
zum Erzeugen einer oxydierenden Atmosphäre in diesem Bereich, und daß im Bereich des die behandelnden
Stoffe aufnehmenden Herdes eine reduzierende Atmosphäre aufrechterhalten wird,
wobei die flüchtigen Bestandteile Reaktionsgase für die Reduktion der Nietalloxyde bilden.
2. Verfahren nach .",nspruch L dadurch gekennzeichnet,
daß das Gewölbe mit einem Abgasauslaß verschen ist und daß die aus einem im
Gewölbe angeordneten Abgasauslaß daran= austretenden
Gase zum Vorerhitzen dpr kohlenstoffhaltigen Stoffe und/oder der Metalloxide vor
der Einführung in die Behandlur.gskummer verwendet
werden. TC
3. Verfahren nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet,
daß mittels eines im oberen Bereich der Behandlungskammer angeordneten
Brenners zusätzliche Wärme in der Behandlungskanimer
erzeugt wii\i
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