DE250624C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

:- JVl 250624 KLASSE 40«. GRUPPE: - JVl 250624 CLASS 40 «. GROUP

WALTER MATHESIUS in CHARLOTTENBURG.WALTER MATHESIUS in CHARLOTTENBURG.

flächen gleitet.surfaces slides.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 7. Januar 1910 ab.Patented in the German Empire on January 7, 1910.

Das Rösten von Erzen und die Vergasung von Brennstoffen aller Art in Generatoren sind zwei hüttenmännische Operationen, die, so verschieden sie dem Anschein nach zu sein scheinen, doch auf den gleichen Grundlagen beruhen, und mit gleichen oder einander sehr ähnlichen Apparaten ausgeführt werden können. In beiden Fällen handelt es sich darum, Reaktionen zwischen Luft oder Gasen und festenThe roasting of ores and the gasification of fuels of all kinds in generators are two metallurgical operations which, as different as they appear to be seem to be based on the same fundamentals, and with the same or each other very much similar apparatus can be carried out. In both cases it is a question of Reactions between air or gases and solids

ίο Körpern einzuleiten und mehr oder minder dauernd im Gang zu halten. Bedingung ist in beiden Fällen, daß die Durchdringung der festen . Substanzen durch die Gase räumlich und zeitlich durchaus gleichmäßig gestaltet wird. Die zur Herbeiführung dieses Zustandes benutzten Apparate, in denen die beiden genannten hüttenmännischen Operationen meist ausgeführt werden, besitzen außerordentlich viele prinzipiell miteinander übereinstimmende konstruktive Eigentümlichkeiten. Im allgemeinen pflegt man für beide Zwecke Schachtöfen zu verwenden, in denen durch die in dem Innern angehäuften, mehr oder minder stückigen oder pulverförmigen Materialien die Gase möglichst gleichmäßig hindurchgeführt werden müssen.ίο bodies initiate and more or less to keep going all the time. Condition is in both cases that the penetration of the solid . Substances through which the gases are designed to be uniform in terms of space and time. the Apparatuses used to bring about this state of affairs, in which the two mentioned ironworkers Operations that are usually carried out have an extraordinarily large number of constructive elements that are in principle identical with one another Peculiarities. In general, shaft furnaces are used for both purposes, in those by the more or less lumpy or powdery accumulated inside Materials the gases must be passed through as evenly as possible.

Dieser Bedingung erwächst ein natürliches Hindernis: indem alle Gasströme, hauptsächlich wenn sie durch feinkörniges oder pulveriges Gut hindurchgedrückt oder gesaugt werden, notwendig den Weg des geringsten Wider-Standes wählen, also die Neigung haben, innerhalb des Gutes sich etwa bildende kanalartige Gassen zu durchziehen, so daß nur ein Teil der Beschickung innig durchdrungen wird. Dies geschieht um so eher, wenn durch ungleichmäßige Erhitzung besonders bei exotherm verlaufenden Prozessen ein örtliches Anwachsen der Temperatur über die Sinterungsgrenze der festen Körper hinaus eintritt, und damit die ■gleichmäßige Beschaffenheit bzw. Schüttbarkeit der Beschickung gestört wird.This condition accrues a natural obstacle: by removing all gas flows, mainly when they are fine-grained or powdery To be pushed or sucked through well, necessarily the path of the least resistance choose, that is, have the tendency to channel-like forming within the property To pull through alleys, so that only part of the load is penetrated intimately. this happens all the more if due to uneven heating, especially in the case of exothermic heating Processes a local increase in temperature above the sintering limit of the solid body enters, and with it the ■ uniform consistency or pourability the loading is disturbed.

Die erstere der beiden Schwierigkeiten haben die Konstrukteure hüttenmännischer. Apparate vielfältig dadurch zu vermeiden versucht, daß sie die zu verarbeitenden Materialien gezwungen haben, sich innerhalb der Öfen über Rutschflächen zu bewegen, um auf diese Weise die Gassenbildung zu unterbrechen.The designers have the first of the two difficulties more metallurgically. Apparatus tries to avoid in many ways that they forced the materials to be processed have to move over sliding surfaces inside the ovens in order to use the To interrupt lane formation.

Bringt man, wie vielfältig versucht worden ist, derartige Rutschflächen in Öfen mit viereckigem Querschnitt des Schachtes an, so ergibt sich der Nachteil, daß dort, wo die aus geneigten Ebenen gebildeten Rutschflächen die senkrechte Schachtmauer seitlich berühren, innerhalb der Öfen Punkte gebildet werden, an welchen eine Berührung der Erzstücke gleichzeitig sowohl mit den Flächen der geneigten Ebene als auch mit den senkrechten Schachtwänden.stattfindet,If one brings, as has been tried in many ways, such sliding surfaces in ovens with a square Cross-section of the shaft, there is the disadvantage that where the inclined from Slip surfaces formed on the planes touch the vertical shaft wall laterally, within the Furnaces points are formed at which the pieces of ore both touch at the same time with the surfaces of the inclined plane as well as with the vertical shaft walls.

so daß durch diese doppelte Berührung die hier lagernden Anteile der zu verarbeitenden Materialien eine doppelte Verzögerung durch Reibung erleiden und zurückbleiben gegenüber dem Voranschreiten derjenigen Anteile der Beschickung, welche in der Mitte des Ofens herabgleiten. so that through this double contact the parts of the materials to be processed that are stored here suffer double drag from friction and lag behind the progress of those parts of the loading, which slide down in the middle of the oven.

Man hat, um dies zu vermeiden, mehrfach mit gutem Erfolge Röstofen gebaut, die rundenIn order to avoid this, roasting ovens have been built several times with good results

ίο Querschnitt haben, und insbesondere das zu röstende Gut über die wagerechten oder schwach geneigten Flächen hinwegbewegt, indem man mechanisch angetriebene Krählinstrumente eingeführt hat. Es ist natürlich, daß diese Krähle einerseits selbst stark dem Verschleiß unterworfen sind, als auch anderseits unter Umständen an den Ofenbestandteilen starken Verschleiß verursachen. Im allgemeinen sind der- ! artige Öfen überdies auch so ausgeführt, daß die Gase nur über die Oberfläche des in den Öfen abwärts gleitenden Gutes fortstreichen und daher auch nur mit den an der Oberfläche befindlichen Anteilen der Beschickung reagieren können. Bei dieser Art Apparate fehlt vollkommen das Hindurchfahren der Gase durch geschüttete Materialmengen. Man hat auch schon versucht, bei Apparaten der eben gekennzeichneten Art die Krählapparate fortzulassen und hat vorgeschlagen, das Gut von einem Teller zum anderen zu befördern, indem man es durch schnellev Drehung der Teller ab- und schrägen Lenkflächen zuschleuderte, die es dann an die tieferen Teller abgaben. Abgesehen davon, daß es technisch fast unmöglich ist, mit derartig schnell umlauf enden. Of enkernen bei hohen Temperaturen zu arbeiten, fehlt aber hier auch die geschüttete, als Ganzes ruhende, nur in sich bewegte Materialmenge, durch die die Gase gleichmäßig hindurchdringen.ίο have a cross-section, and in particular have moved the material to be roasted over the horizontal or slightly inclined surfaces by introducing mechanically driven raking instruments. It is natural that these claws themselves are on the one hand strongly subject to wear and on the other hand, under certain circumstances, cause severe wear to the furnace components. In general, the- ! Moreover, like ovens are also designed so that the gases only sweep over the surface of the goods sliding downwards in the ovens and can therefore only react with the portions of the charge located on the surface. With this type of apparatus, the passage of the gases through the poured amounts of material is completely absent. Attempts have also been made to dispense with the crowing apparatus in apparatus of the type just described, and it has been suggested to move the goods from one plate to the other by throwing them off and inclined steering surfaces by rapidly rotating the plates, which then move them to the lower ones Deliver plates. Apart from the fact that it is technically almost impossible to end up circulating with such fast. Oven cores to work at high temperatures, however, also lack the poured, as a whole, stationary, only moving amount of material through which the gases penetrate evenly.

Bei Generatoren findet sich ferner die konstruktive Anordnung, daß innerhalb eines feststehenden zylindrischen Schachtes geneigte rostartige Flächen zum Umlauf gebracht werden, über welche die zu verarbeitende Beschickung herabgleitet. Dabei ist jedoch der äußere Schacht meist zylindrisch und enthält das Material in kompakter Füllung, so daß auch hier die Möglichkeit der Zerlegung der Be-Schickung in einzelne von dem Gas zu durchdringende Teilschichteh, die sich stetig erneuern, nicht gegeben ist, wobei es gleichgültig ist, ob der Mantel oder der Kern des Ofens sich dreht. Zudem erfolgt hier die Verbrennung lediglich in einer Zone, so daß infolge der ■ Wärmeanhäufung in dieser Zone bei einem einigermaßen intensiven Betrieb die Überschreitung der Sinterungsgrenze nicht vermieden werden kann und auch nach dem Charakter des Generators nicht vermieden zu werden braucht.In generators there is also the structural arrangement that within a fixed cylindrical shaft inclined grate-like surfaces are brought into circulation, over which the load to be processed slides down. However, the outer shaft is mostly cylindrical and contains the material in compact filling, so that here too the possibility of dismantling the loading into individual sub-layers to be penetrated by the gas, which are constantly renewed, is not given, regardless of whether the shell or the core of the furnace is itself turns. In addition, the combustion takes place here only in one zone, so that as a result of ■ Heat accumulation in this zone in the event of a reasonably intensive operation, which is exceeded the sintering limit cannot be avoided and also cannot be avoided according to the character of the generator needs.

In nachstehendem soll nun eine Konstruktion beschrieben werden, dieIn the following, a construction will now be described which

1. den oben gekennzeichneten Betriebsbedingungen vollkommen entsprechen soll und die sich1. should fully comply with the operating conditions indicated above and which

2. prinzipiell wesentlich von allen bisher angewendeten Konstruktionen unterscheidet. Der Apparat ist in Fig. 1 in einer für die Ausführung oxydierender Röstungen oder zum Generatorbetriebe geeigneten Form zur Darstellung gebracht, während Fig. 2 eine Ausführungsform darstellt, die für die Ausführung reduzierender Röstungen geeignet ist.2. in principle differs significantly from all previously used constructions. Of the Apparatus is in Fig. 1 in one for the execution of oxidizing roasting or for generator operation Suitable form brought to the representation, while Fig. 2 shows an embodiment which is suitable for carrying out reducing Roasting is suitable.

Das Wesentliche des Apparates liegt darin, daß durch die im nachfolgenden zu beschreibende Art der Anordnung, Ausgestaltung Und Benutzung (Rutschflächen) das gesamte Material während seiner Wanderung durch den Ofen in eine Anzahl geschütteter, den Querschnitt des Gasdurchgangs voll einnehmenden Schichten zerlegt wird, deren Material neben der fortschreitenden Bewegung (im Sinne der Ofenachse) dauernd einer rollenden Verschiebung der einzelnen Teile und damit einer steten Vergleichmäßigung unterliegt, durch die' die Bildung von Kanälen verhindert und die gleichmäßige Durchdringung der Beschickung durch die Gase gesichert wird.The essence of the apparatus is that by the type to be described below the arrangement, design and use (sliding surfaces) the entire material during its migration through the furnace in a number poured out, the cross-section of the gas passage fully engaging layers are decomposed, their material in addition to the advancing movement (in the sense of the furnace axis) continuously a rolling displacement of the individual parts and so that it is subject to constant equalization, which prevents the formation of channels and the uniform penetration of the charge by the gases is ensured.

Der Apparat besteht im wesentlichen aus einem feststehenden inneren Kern a, der in an sich bekannter Weise hohl gestaltet und zur Zuführung von Luft oder Gas bestimmt ist. Um diesen Kern dreht sich stetig oder absatzweise der Ofenmantel b, der an seinem Umfang auf Rollen c gelagert ist und durch Seil-, Kettenoder Zahnradantrieb bewegt wird. Der Mantel wird überdeckt durch eine feststehende halbkugel- oder kegelförmige Glocke d, die zur Ansammlung und Fortleitung der Gase bestimmt ist. Glocke und Ofenmantel sind durch einen an sich bekannten Wasser- oder Sandverschluß e miteinander verbunden.The apparatus consists essentially of a stationary inner core a, which is designed to be hollow in a manner known per se and is intended for the supply of air or gas. Around this core, the furnace shell rotates continuously or batchwise b, c which is mounted on its circumference on rollers and is moved by rope, chain or gear drive. The jacket is covered by a fixed hemispherical or conical bell d, which is intended for the accumulation and transport of the gases. Bell and the furnace shell are joined together by a known fastener water or sand e.

Das zu verarbeitende Gut wird durch die Glocke d hindurch entweder durch ein feststehendes Einfüllrohr (Fig. 1) oder durch den Mund eines Drehrohrofens o. dgl. (Fig. 2) in den Apparat eingeführt. Es gleitet oder rollt nun durch den Apparat derart abwärts, daß das Innere des Ofens in der Regel bis zur Höhe der in der oberen Tasse des Ofenmantels in Erscheinung tretenden seitlichen Öffnungen f gefüllt ist. Das Gut bewegt sich in dem Maße im Ofen abwärts, als am unteren Ende desselben die fertiggerösteten Produkte oder die Asche entweder von Hand oder mechanisch entleert werden.The material to be processed is introduced into the apparatus through the bell d either through a fixed filling pipe (FIG. 1) or through the mouth of a rotary kiln or the like (FIG. 2). It now slides or rolls downward through the apparatus in such a way that the interior of the furnace is filled as a rule up to the level of the lateral openings f appearing in the upper cup of the furnace shell. The material moves downwards in the oven as the roasted products or the ashes are emptied either manually or mechanically at the lower end of the oven.

Von den überstehenden Rändern der sowohl am Kern als auch am Ofen angebrachten geneigten Rutschflächen g, g¹ aus bilden sich freie Schüttoberflächen, welche, wenn sie am Kern liegen, der Luft oder den Gasen den Eintritt in die Beschickung, wenn sie am Mantel liegen, den Austritt aus der Beschickung inFrom the protruding edges of the inclined sliding surfaces g, g ¹ attached both to the core and to the furnace, free pouring surfaces are formed which, when they are on the core, allow the air or gases to enter the charge when they are on the jacket, the exit from the feed in

die am Ofenmantel ausgesparten Gasabzugsöffnungen f gestatten.allow the recessed gas vent openings f on the furnace shell.

Das Prinzip des Apparates gelangt endlich darin zum Ausdruck, daß unter Anwendung kreisförmiger Querschnitte, innerhalb deren keine besondere Veranlassung zum Festsetzen einzelner Beschickungsanteile gegeben ist, das Gut von oben nach unten gleitet und außerdem durch die Drehung des Mantels gegenüber demThe principle of the apparatus finally finds expression in the fact that under application circular cross-sections, within which there is no particular reason to fix individual charge proportions is given, the material slides from top to bottom and also by the rotation of the jacket with respect to the

ίο feststehenden Kern zu einer rollenden Verschiebung der einzelnen Teilchen gegeneinander gezwungen wird. Es soll dadurch einerseits ein vollständig gleichmäßiges Herabsinken der Beschickung innerhalb der Querschnitte als auch eine stetige Auflockerung derselben, durch welche die Bildung von Gasen verhindert wird, bewirkt werden, und es soll ferner durch die Verlegung der Reaktion in mehrere eventuell öfter als gezeichnet wiederkehrende Zonen eine örtliche Temperatursteigerung über die Sinterungsgrenze hinaus verhütet werden.ίο fixed core to a rolling displacement the individual particles are forced against each other. On the one hand, it is intended to be a completely even lowering of the load within the cross-sections as well a constant loosening of the same, by which the formation of gases is prevented, be effected, and it should also be done by shifting the reaction into several eventually more often than drawn recurring zones a local temperature increase above the sintering limit out to be prevented.

Im Kern der Fig. 1 sind an den schrägen dachförmigen Flächen Wasserkühlungen vorgesehen, um diese aus Eisen hergestellten, tragenden Teile vor Deformation zu schützen.In the core of Fig. 1, water cooling systems are provided on the sloping roof-shaped surfaces, to protect these load-bearing parts made of iron from deformation.

Der Apparat kann außer für die Reaktion von Eisen aus seinen Erzen auch für die Herstellung von anderen Metallen, wie Kobalt, Nickel, Kupfer, Zinn usw. benutzt werden.The apparatus can be used for the production of iron as well as for the reaction of iron from its ores other metals such as cobalt, nickel, copper, tin, etc. are used.

Claims

Patent Claims:

ι. Apparatus for treating solid, loose bodies with gases in the form a shaft furnace with a round cross-section in which sliding surfaces protrude on a core and on the shell Edges are arranged over which the load on its way through the furnace slides with the formation of free pouring surfaces, characterized in that the sliding surfaces supporting furnace parts are rotatable against each other, for the purpose of the downward sliding material at the same time a rolling sliding To grant movement through which a permanent renewal and equalization the storage of the consignment is brought about.

2. An embodiment of the apparatus according to claim 1, consisting of one Shaft furnace of circular cross-section, the jacket around the fixed one or several cone-shaped shells, serving for gas supply core, rotatable and is equipped with one or more inverted cone shells as sliding surfaces, whereby the top of the furnace is closed by a fixed and rotatable one Coat with water or sand seal sealed hood is effected.

For this purpose ι sheet of drawings.