DE294648C

DE294648C -

Info

Publication number: DE294648C
Application number: DENDAT294648D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVe 294648 -KLASSE 40 a. GRUPPE

NICHOLS COPPER COMPANY in NEW YORK.

Patentiert im Deutschen Reiche vom S. Juli 1915 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Rösten von schwefelhaltigen Erzen, im besonderen unter Benutzung des im amerikanischen Patent 976175 beschriebenen Herreshoff-Ofens.

Es ist seit langer Zeit bekannt, daß als ein Hindernis für eine wirtschaftliche Betriebsweise von öfen dieser Art die Bildung von Inkrustationen sich zeigt, welche die bewegten Teile des Ofens überwachsen, oder auch die Bildung von sogenannten »scars«, d. i. von geschmolzenen Massen des zu röstenden Stoffes, welche sich mit mehr oder weniger Festigkeit auf der Herdoberfläche oder an den Rührzähnen oder auch

!5 an beiden festsetzen, wodurch die Wirkung außerordentlich schlecht beeinflußt und das Material unfähig wird, von seinem Schwefel bis zu der für wirtschaftliches Arbeiten überhaupt nötigen Grenze befreit zu werden. Diese »scars« oder Inkrustationen bilden gewöhnlich auf dem oberen Herd Stellen, deren Temperatur außerordentlich hoch ist, während die unteren Herdteile gleichzeitig sich auf einer Temperatur befinden, welche gewöhnlich zu niedrig ist für eine richtige Arbeit. Wenn, wie man vorgeschlagen hat, der Ofen unter seiner normalen Fassung betrieben wird, so kann allerdings die Bildung dieser zusammengeballten Massen bis zu einem gewissen Grade verhindert werden, aber der Betrieb ist dann natürlich sehr unergiebig und kann auch nicht geregelt werden.

Man hat nun schon bei Öfen anderer Art ähnliche Übelstände dadurch zu beseitigen versucht, daß man eine Wärmeübertragung von heißeren Teilen des Ofens nach kälteren vorgenommen hat. Man hat aber befriedigende Ergebnisse mit dieser allgemeinen Anordnung noch nicht erzielt. Erst durch besondere Maßnahmen dieser Art ist es nun gelungen, günstige Ergebnisse zu erzielen, derart, daß eine tägliche Ausbeute erhalten wird, die größer ist, als man bisher selbst unter den günstigsten Bedingungen erreichen konnte.

Außerdem ist es dabei möglich, mit viel weniger Unterbrechungen zu arbeiten und mit weniger Reparaturen auszukommen als bisher.

Das neue Verfahren besteht darin und unterscheidet sich von den bekannten dadurch, daß nicht nur von einem Teil des Ofens nach einem anderen ein Wärmeaustausch stattfindet, sondern daß alle Röstkammern des Ofens einer Temperaturregelung unterworfen werden.

Dies erfolgt in der Weise, daß eine zweckmäßig geregelte Luftmenge eine metallische Leitung durchströmt, die in allen Herdräumen frei, also nicht isoliert liegt und in dem untersten Herdraum endigt. Die Luft, welche dieser Leitung zugeführt wird, strömt zuerst in an sich bekannter Weise durch die Rührarme des Ofens. Die Temperatur der Luft nähert sich in dieser Weise der mittleren Temperatur aller Teile des Ofens.

Diese mittlere Temperatur nun ist gewissermaßen das normale Maß, gegen welches die heißeren Teile durch Abkühlung und die kälteren Teile des Ofens durch Erhitzung geregelt werden. Wenn nämlich im oberen Herd die Temperatur zu hoch wird, so geht ein Teil der Hitze durch die eisernen Wandungen der Rohre hindurch und wird von der Luft der Rohre aufgenommen. Wenn jedoch der obere Herd zu

ίο kalt ist, so findet der entgegengesetzte Wärmeaustausch statt, so daß der Herdraum von der Luft durch die Rohrwandungen hindurch erhitzt wird. In gleicher Weise erfolgt dies bei allen anderen Herden, so daß jeder von ihnen selbsttätig erhitzt bzw. gekühlt wird mit Bezug auf die normale Temperatur.

Als Ausführungsform eines Ofens zur Durchführung des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung soll beispielsweise die in den Zeichnungen dargestellte beschrieben werden.

Fig. ι zeigt den Ofen im senkrechten Mittelschnitt, und Fig. 2 zeigt einen Grundriß davon, teilweise im Schnitt.

Der Ofen umfaßt eine Reihe von übereinanderliegenden Herden 1, welche sich nach innen von einer äußeren zylindrischen Wandung 2 erstrecken, während in den Zwischenräumen zwischen den Herden Rührarme 3 angebracht sind, welche an einer drehbaren mittleren doppelwandigen Welle 4 sitzen. Durch den mittleren Kanal dieser Welle wird Luft oder ein anderes geeignetes Kühlmittel hindurchgetrieben, von welchem Kanal die Luft durch die verschiedenen Rührarme hindurchgeht, während die Luft wieder aus diesen Rührarmen in den ringförmigen Kanal der Welle zurückgeht, welcher den mittleren Kanal der Welle umgibt. In Verbindung mit dem oberen Teil des ringförmigen Kanals der Welle ist eine Querleitung 5, deren Enden mit einem Rohr 6 in Verbindung stehen, das in Gestalt eines Ringes von ungefähr demselben Durchmesser wie der Ofen selbst ausgeführt ist und von der zylindrischen Wandung 2 des Ofens getragen wird.

Das Rohr 6 steht in Verbindung mit einer Anzahl senkrechter Leitungen 7, zweckmäßig aus Metall, welche in die Wandung 2 eingebaut sind, so daß ihre inneren Wandungen in unmittelbarer Berührung mit den von den Herden kommenden gasförmigen Verbrennungsprodukten stehen, und welche.sich von oben bis nach unten zu dem untersten Herd erstrecken. Die Luft oder irgendein anderes Mittel kann so durch die Leitungen 7 von dem Rohr 6 zu dem Röstraum des untersten Herdes geführt werden. Natürlich kann die Einrichtung auch so getroffen werden, daß die Leitungen in anderen Herdräumen als in dem untersten endigen, und daß einzelne von ihnen in dem untersten Raum endigen, während andere von ihnen in anderen Herdräumen endigen. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß eine erfolgreiche Wirkung erzielt wird mit einem Ofen, bei welchem alle Leitungen 7 im untersten Röstraum endigen.

Ein Auslaß in die Atmosphäre ist in Gestalt eines Schornsteins 8 vorgesehen, welcher von der Querleitung 5 nach oben sich erstreckt und mit einem Ventil oder einer Klappe α versehen ist.

Ein Rohr 9, welches gegen die Wärme des Ofens isoliert ist, oder auch mehrere solcher Röhren, steht mit der Leitung 5 in Verbindung und erstreckt sich nach unten bis zu der Einlaßleitung 10, welche am einen Ende mit dem mittleren Kanal, der Welle 4 in Verbindung steht, und welche die Kühlluft von einem Gebläse oder einer anderen nicht dargestellten Einrichtung in die Welle treibt und auch, wenn gewünscht, in das Rohr 9. Letzteres wird zweckmäßig an die Leitung 10 an einem Punkt angeschlossen, welcher zwischen dem Gebläse und der Welle liegt. Ein Zweigrohr 11 stellt eine Verbindung zwischen jedem Rohr 9 und einem oder mehreren der Rösträume her, beispielsweise mit dem untersten Herd, an welchem auch die Leitungen 7 endigen.

Das Querrohr 5 ist mit Klappen b. versehen, welche zwischen der Welle 4 und dem Rohr 6 angeordnet sind. Außerdem sind Klappen c zwischen dem Querrohr 5 und dem Rohr 6 vorgesehen und ebenso Klappen d und e in den Rohren 9 über bzw. unter den Abzweigrohren 11. Auch diese .Abzweigrohre 11 besitzen wieder Klappen f.

Die so beschriebene Einrichtung kann in verschiedener Weise benutzt werden, je nach der Natur und den besonderen Eigenschaften des zu röstenden Erzes; beispielsweise können damit Eisenpyrite, Magnetkies, Blende, Bleiglanz oder verschiedene Mischungen derselben geröstet werden. Je nach der Betriebsweise kann Luft oder ein anderes geeignetes Kühlmittel, welches einen . gewissen . Betrag Wärme aus dem Ofen aufgenommen hat, indem es durch die umlaufenden Rührarme hindurchgeflossen ist, zu den heißeren Teilen des Ofens geführt und dann in kühlere Teile desselben gebracht werden, so daß die' Hitze von den genannten heißeren Teilen zu den kühleren Teilen übertragen wird und somit das Rösten der kälteren Teile gefördert wird. . Mit anderen Worten, nachdem die kühle Luft durch die Welle und die Rührarme hindurchgegangen ist, wird sie gezwungen, durch die Leitungen 7 zu fließen und Wärme von den oberen Rösträumen fortzunehmen, da die genannten Leitungen aus gut Wärme leitendem Material bestehen und diese Leitungen in unmittelbarer Berührung mit dem Raum über den Röstherden stehen. Nachdem die Luft so erhitzt ist, wird sie, wie gezeigt, in den untersten Röstraum gebracht.

B ei der einen Betriebsweise sind die Klap-

pen a, d und f geschlossen und die Klappen b und c offen, während die Klappen e entweder offen oder geschlossen sind. Infolgedessen wird die Luft durch das Gebläse aus der Leitung io I in die Rührarme gedrückt, aus welchen sie in die Querleitung 5 gelangt und aus dieser in das Rohr 6 sowie in die Wärmeaustauschleitungen 7, welche unten auf dem untersten Herd endigen. Wenn gewünscht, kann die Klappe α etwas geöffnet, und wenn notwendig, die Klappen δ und c etwas geschlossen werden, so daß ein Teil der Luft aus der Querleitung durch den Schornstein 8 in die Atmosphäre übertritt, während nur der Rest durch die Leitungen 7 in die unterste Kammer gelangt. Eine weitere Regulierung der Wärme kann durch mehr oder weniger Öffnen der Klappen d und f erfolgen, sowie durch Schließen der Klappen e, wobei die Klappe α geöffnet oder geschlossen sein kann, so daß ein Teil der Luft nach unten durch das Rohr 9 in die Zweigleitung 11 und damit in den untersten Herdraum tritt. Es ist klar, daß man durch geeignete Stellung der Klappen erzielen kann, daß entweder alle Luft in die Atmosphäre durch den Schornstein 8 abzieht, oder alle Luft durch die Wärmeübertragungsleitungen 7 in die unteren Teile des Ofens gelangt, oder alle Luft durch die äußere Rohrleitung 9 in die unteren Teile, des Ofens, oder alle Luft durch zwei dieser Wege 7,8 und 9, bzw. nur ein Teil der Luft durch diese zwei bzw. drei Leitungen hindurchgeht.

Man sieht somit, daß der Ofen in verschiedener Weise betrieben werden kann und somit den besonderen Eigenschaften der zu röstenden Erze angepaßt werden kann. Es ist weiter möglich, die Klappen so zu stellen, daß alle Kühlluft aus dem Rührarmmechanismus durch den Schornstein entweicht, während gleichzeitig Luft unmittelbar aus der Leitung 10 in das Rohr 9 tritt und von diesem Rohr entweder unmittelbar in die untere Kammer, und zwar in nicht erwärmtem Zustand, oder durch die Wärmeaustauschleitungen 7 in die genannte Kammer, wobei im letzteren Fall die Luft, bevor sie in die Kammer tritt, vorgewärmt wird und dazu dient, die Temperatur des Ofens durch Entziehung von Wärme aus den oberen Teilen desselben zu regeln, wobei die Wärme aus der Kammer durch die metallischen Leitungen 7 tritt und die so übertragene Wärme in den unteren Raum des Ofens bringt.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zum Rösten von schwefelhaltigen Erzen unter Benutzung eines Wärmeaustausches von den heißen Teilen des Röstofens nach den kälteren, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweckmäßig geregelte Menge der zum Wärmeaustausch benutzten Luft auf eine Temperatur gebracht wird, die etwa der Durchschnittstemperatur aller Räume des Ofens entspricht, worauf diese Luft in wärmeaustauschende Beziehung zu allen Röstzonen kommt, derart, daß die heißeren Zonen an diese Luft Wärme abgeben, während die kälteren Zonen erwärmt werden, wobei die Luft zuletzt in eine verhältnismäßig kalte Zone eingeleitet wird.

2. Röstofen zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustausch zwischen den heißeren und kälteren Teilen des Ofens durch Metallrohre bewirkt wird, durch welche die in bekannter Weise zunächst die Rührarme durchströmende Luft geleitet wird, wobei diese Metallrohre die Röstkammern des Ofens von oben nach unten durchlaufen, in wärmeaustauschender Beziehung zu den Herdräumen bzw. zu den gasförmigen Verbrennungsprodukten in diesen Räumen stehen und in dem untersten Herdraum endigen.

3. Röstofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den Rühfarmen kommende Luft zunächst in ein oben liegendesiQuerrohr eintritt, das durch ein ringförmiges Verbindungsrohr mit den abwärts führenden Metallrohren in Verbindung steht.

4. Röstofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Luftumlaufsystem g₀ geeignete Klappen vorgesehen sind, durch deren Einstellung der Luftumlauf geregelt wird und auch bewirkt werden kann, daß ein Teil oder die ganze Luft in die Atmosphäre tritt.

5. Röstofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere in an sich bekannter Weise außerhalb des Ofens gegen Wärme isoliert angebrachte Leitungen unter Einschaltung von Absperrklappen mit der Luftzuleitung in Verbindung stehen, derart, daß auch unmittelbar aus der Luftleitung Luft in diese Rohre und damit in den Ofen treten kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.