DE339506C

DE339506C - Process and step furnace for carrying out dry chemical and metallurgical processes

Info

Publication number: DE339506C
Application number: DE1920339506D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1920-03-14
Filing date: 1920-03-14
Publication date: 1921-07-27

Description

Verfahren und Stufenofen zur Durchführung trockener chemischer und metallurgischer Prozesse. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Durchführung trockener chemischer und metallurgischerProzesse in einem Stufenofen mit treppenartig angeordneten Stufenreihen mit Absturzschlitzen für das Gut.Method and step furnace for carrying out dry chemical and metallurgical processes. The invention relates to a method of implementation dry chemical and metallurgical processes in a step furnace with a staircase arranged rows of steps with crash slots for the goods.

Die Hauptschwierigkeit in der Verhüttung von Erzen und minderprozentigen Produkten sowie in der Durchführung trockener chemischer Prozesse beruhte auf der schwierigen Durchsetzung des Gutes in hohen Schichten im Schacht- oder Flammofen, wodurch der Gasdurchgang und die Erhitzung sehr erschwert wurde, was wieder sehr hohen Kohlenverbrauch bedingte und fast jede Überwachung der Vorgänge -unmöglich machte. Zudem mußten flüchtige Produkte, wie Zinkoxyd, Bleioxyd usw., durch kältere Erzschichten hidurchgehen, wo sie sich zum größten Teil' niederschlugen und erst recht den Gasdurchgang erschwerten, was wiederum den Kohlenverbrauch zum wiederholten Reduzieren und Vergasen noch weiter erhöhte und die Durchführung des Prozesses nur unvollkommen gestattete.The main difficulty in the smelting of ores and minerals Products as well as in the implementation of dry chemical processes was based on the difficult penetration of the goods in high layers in the shaft or flame furnace, which made the passage of gas and heating very difficult, which again was very difficult High coal consumption and almost any monitoring of the processes - impossible made. In addition, volatile products such as zinc oxide, lead oxide etc. had to pass through colder ones Go through ore layers, where they are for the most part 'deposited and only made the passage of gas more difficult, which in turn led to the repeated consumption of coal Reduce and gasify even further and only carry out the process imperfectly allowed.

Diese Übelstände beseitigt das Verfahren nach der Erfindung vollkommen. Die Heizung ist so angeordnet, daß die Heizgase die unteren Stufenreihen horizontal bestreichen und dort die größte Glut erhalten. Infolge der großen und immer wechselndenOberfläche des Gutes, das mit Kohlenstaub nach Erfordern gemischt ist, wird jede erforderliche Hitze bei geringstem-Kohlenverbrauch erzielt, die nicht allein rasch alle flüchtigen Stoffe entbindet und sofort abführt, sondern jeden Schmelz- und Reduktionsprozeß ermöglicht.The method according to the invention completely eliminates these drawbacks. The heater is arranged in such a way that the heating gases pass the lower rows of steps horizontally coat and get the greatest glow there. As a result of the large and constantly changing surface of the good mixed with pulverized coal as required becomes any required Heat achieved with the lowest consumption of coal, which not all of them quickly volatilize Releases substances and removes them immediately, but every melting and reduction process enables.

Auf den Abrutschplatten findet leichte Scheidung der flüssigen Metalle von der Schlacke statt. Die ersten fließen in der geneigten Rinne nach geeigneten Auffangbehältern, während die Schlacke in den Schlackenraum gelangt, von wo sie von Zeit zu Zeit entfernt wird, während die strahlende Hitze dem Ofen zugute kommt.Slight separation of the liquid metals takes place on the slide plates held by the slag. The first flow in the inclined gutter according to suitable ones Collecting containers, while the slag gets into the slag room, from where it removed from time to time while the radiant heat benefits the oven.

Die entbundenen flüchtigen, aber wertvollen Produkte, wie Zink usw., die sich wieder zu Zinkoxyd o. dgl. oxydieren, streichen in wagerechter Richtung über die gleich heißen Herdplatten, bis sie in die Niederschlagräume gelangen. Sie kommen mit kalten Erzschichten . nach der Entbindung überhaupt nicht mehr in Berührung.The volatile but valuable products released, such as zinc, etc., which oxidize again to zinc oxide or the like, brush in a horizontal direction over the hot plates until they get into the precipitation areas. she come with cold ore layers. no longer in contact at all after delivery.

Da hier nur niedrige Fallhöhe des Erzes vorhanden ist und dieses durch sofort beginnende Schlackenbildung nicht staubförmig ist, wird das flüchtige Produkt so gut wie rein gewonnen und hat deshalb hohen Wert. Die Arbeitsweise ist eine einfache und nicht besondere Kraft erfordernd. Nachdem der Ofen angeheizt und das Gut auf der Decke zum Verschluß der Einwurfschlitze aufgeschichtet worden ist, wird es allmählich von Stufenreihe zu Stufenreihe herabgeführt, bis es geschmolzen in den Schlackenraum gelangt und von seinen wertvollen Metallen befreit ist. Das Gut wird ununterbrochen in Bewegung gehalten, d. h.. mittels Rückklappkratzen von unten angefangen von Stufenreihe zu Stufenreihe herabgestoßen.Since there is only a low height of fall of the ore and this through slag formation that begins immediately is not dusty, the volatile product becomes as good as pure and is therefore of great value. The way of working is simple and not requiring special strength. After the oven is heated and the goods on If the blanket has been piled up to close the slot, it will gradually become brought down from step row to step row until it melted into the slag room and has been freed of its valuable metals. The good becomes uninterrupted moving held, d. h .. by means of folding back scraping from below starting from step row to step row pushed down.

Die durch Schlacke zerfressenen Platten sind leicht durch Einlegen neuer Platten zu ersetzen und verursachen nur unbedeutende Hüttenkosten. Zinkerze können bis auf o,5 Prozent entzinkt werden.The slag eroded panels are easy to insert to replace new plates and cause only insignificant metallurgical costs. Zinc ores can be dezinced to 0.5 percent.

Eine Ausführungsform des anzuwenden-. den Stufenofens ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar in Fig. z im Schnitt von der Seite, Fig. z in Ansicht von vorn.One embodiment of the apply-. the step oven is in the drawing shown, namely in Fig. z in section from the side, Fig. z in view of front.

Der neue Ofen besitzt zwei oder mehr Schachträume a, die nebeneinander angeordnet sind. Der Schachtraum ist von leicht auswechselbaren Stufenplatten durchsetzt, die in mehreren schachbrettförmig untereinander angeordneten Reihen b1 b2 b3 .... bn durchsetzt sind. Die Stufenreihen werden vorzugsweise leicht geneigt angeordnet, um ein Abfließen der flüssigen Produkte zu erleichtern. Zwischen den einzelnen Stufenplatten sind Schlitze cl c2 c3 .... c'L angeordnet, wobei vorzugsweise die Stufenplatten der nächstunteren Reihe unter den Schlitzen der nächstoberen Reihe angeordnet sind. Die kurze Stufenplattenanordnung ist treppenförmig aufgebaut. Über den obersten Stufenplatten sind, in der Ofendecke Einwarfschlitze d, unter den Schlitzen c'L der untersten Stufenreihe schräggerichtete Abrutschplatten e angeordnet, welche den Schlackenraum f möglichst dicht nach oben hin abschließen, jedoch den flüssigen Schlackenprodukten das Einlaufen in den Schlackenraum f gestatten. Diese Abrutschplatten sind mit seitlich geneigten Rinnen versehen, welche das nicht flüchtige flüssige Metall von den Schlacken scheiden und zweckentsprechend abführen. Die Ofendecke dient gleichzeitig zur Vorwärmung des darauf gelagerten Beschickungsgutes. Die Ofenräume sind vorn durch, eine hintermauerte Schlitzplatte g geschlossen, deren Schlitze g1 in gleicher Höhe wie die einzelnen Stufenreihen angeordnet sind und nötigenfalls durch einfache Klappen abgeschlossen werden können. Die Schlitze dienen zur Einführung des Gezähes (Kratzen mit nach vorn aufklappbarer Kratzenplatte), welches zum Herunterschieben des Gutes von sämtlichen Stufenplatten der gleichen Reihe zur nächsttieferen dienen. In den Seitenwänden können Schau-und Reinigungslöcher da ausgespart sein, die durch Steine verschlossen gehalten werden.The new furnace has two or more shaft spaces a, which are arranged side by side. The shaft space is penetrated by easily exchangeable step plates, which are interspersed in several rows b1 b2 b3 .... bn arranged one below the other in a checkerboard shape. The rows of steps are preferably arranged at a slight incline in order to facilitate drainage of the liquid products. Slits cl c2 c3 .... c'L are arranged between the individual step plates, the step plates of the next lower row preferably being arranged under the slits of the next upper row. The short step plate arrangement is built up in a staircase shape. Above the top step plates, throw-in slots d in the furnace ceiling, under the slots c'L of the lowest row of steps, inclined slide plates e are arranged, which close off the slag space f as close as possible to the top, but allow the liquid slag products to run into the slag space f. These slide plates are provided with laterally inclined channels, which separate the non-volatile liquid metal from the slag and discharge it appropriately. The furnace roof also serves to preheat the load placed on it. The furnace chambers are closed at the front by a walled slit plate g, the slits g1 of which are arranged at the same height as the individual rows of steps and, if necessary, can be closed off by simple flaps. The slots are used to introduce the toughness (scratching with a scratching plate that can be opened to the front), which are used to push the goods down from all the step plates in the same row to the next lower. Inspection and cleaning holes, which are kept closed by stones, can be cut out in the side walls.

Unterhalb und vor der treppenförmigen Stufenanordnung ist ein Feuerungsraum k angeordnet. In diesem ist ein Treppenrost angeordnet, der aus ähnlichen Stufenplatten l besteht, die im wesentlichen parallel zu den Stufen der oberen Treppenanordnung verlaufen. Zur Bedienung der Feuerung sind seitliche Feuerungstüren va vorgesehen. Auf einem derartigen Rost ist es möglich, den minderwertigsten Brennstoff, wie Staubkohle, Braunkohle, mit höchster Ausnutzung zu verbrennen. Jenseits der Treppenanordnung b in Richtung des Ofenzuges sind Flugstaubkammern n angeordnet, wohin die gasförmigen Produkte sowie der Flugstaub gelangen. Die hier überschüssige Ofenabhitze kann durch Einbau irgendwelcherWärmeaustauschvorrichtungen, wie beispielsweise von Schwefelsäure-Konzentrationsrohren o oder Dampfkesseln usw., ausgenutzt werden.Below and in front of the staircase is a furnace k arranged. In this a step grate is arranged, which is made of similar step plates l consists essentially parallel to the steps of the upper staircase arrangement get lost. Lateral firing doors are mainly provided for operating the firing. On such a grate it is possible to use the poorest quality fuel, such as pulverized coal, Lignite to be burned with maximum utilization. Beyond the staircase arrangement b in the direction of the furnace flue dust chambers n are arranged, where the gaseous Products as well as the airborne dust. The excess heat from the furnace can get through Incorporation of any heat exchange equipment such as sulfuric acid concentration pipes o or steam boilers, etc., are exploited.

Das in dem neuen Ofen ausgeübte Verfahren spielt sich in folgender Weise ab: Der Feuerungsrost L wird mit irgendwelchem, meist minderwertigem Brennstoff beschickt. Die Feuergase streichen zwischen den unteren Stufenreihen in wagerechter Richtung hindurch, um durch die Flugstaubkammern n dem Kamin zugeführt zu werden, während die oberen Stufenreihen lediglich durch strahlende Wärme erhitzt werden; hierdurch wird die Entzündung des dem Gut beigemischten Brennstoffes bewirkt und auch die Reaktion des Metalloxyds eingeleitet. Zu diesem Zweck wird das auf die Stufenplatten aufgebrachte Gut mit Brennstoffen gattiert. Auf der Decke des Ofens ist die Beschickung im Vorrat gelagert, um durch die strahlende Hitze vorgewärmt zu werden. Durch die Einwurfschlitze d gelangt ein entsprechender Teil des Gutes auf die Stufenplatten b1 der oberen Reihe. Durch Einführung der Kratzen durch die Schlitze g1 stößt man das auf der oberen Stufenreihe liegende Gut durch die Schlitze cl herab auf die Stufenplatte b2 der nächsten Reihe und so fort, bis das Gut auf die Stufenreihe b11 gelangt ist, von wo aus die flüssigen- Schlackenteile auf den geneigten Abrutschplatten von den flüssigen Metallteilen getrennt werden und in den Schlakkenraum f gelangen. Soweit das Gut auf einer der oberen Stufenreihen flüssig geworden ist, rinnt es infolge der geneigten Lage der Stufenreihe selbsttätig bis auf die Abrutschplatte c hinab. Die flüchtigen Produkte gelangen mit den Abgasen in die Flugstaubkammern x und von dort aus zur Restniederschlagung nach Berieselungsvorrichtungen oder ähnlichen Einrichtungen. Die aufsteigenden Abgase geben den größten Teil ihrer überschüssigen Hitze an die in die Flugstaubkammer eingebauten Wärmeaustauschvorrichtüngen ab.The procedure followed in the new furnace is as follows Refuse: The grate L is made with some kind of, mostly inferior fuel loaded. The fire gases sweep horizontally between the lower rows of steps Direction through to be fed through the flue dust chambers n to the chimney, while the upper rows of steps are only heated by radiant heat; this causes the fuel mixed with the material to ignite and also initiated the reaction of the metal oxide. For this purpose, the Step plates applied well charged with fuels. On the ceiling of the stove the load is stored in the store to be preheated by the radiant heat to become. A corresponding part of the goods passes through the insertion slots d on the step plates b1 of the upper row. By introducing the scratching through the Slits g1 push the goods lying on the upper row of steps through the slits cl down onto the step plate b2 of the next row and so on until the goods are on the step series b11 has reached, from where the liquid slag parts on the inclined slide plates are separated from the liquid metal parts and in to reach the slag room f. As far as the good on one of the upper tier rows is liquid has become, it runs automatically due to the inclined position of the row of steps down on the slide plate c. The volatile products arrive with the exhaust gases into the airborne dust chambers x and from there to the residual precipitation after sprinkling devices or similar facilities. The ascending exhaust gases give most of their excess heat to the heat exchange devices built into the airborne dust chamber away.

Selbstverständlich richtet sich der Baustoff, aus dem die Stufenplatten hergestellt sind, nach der Art des zu bewirkenden Verhüttungsverfahrens, und zwar dürften Schamotteplatten, gußeiserne Plätten usw. in Frage kommen.Of course, the building material from which the step slabs are made depends are manufactured, according to the type of smelting process to be carried out, namely Fireclay panels, cast iron panels, etc. should come into question.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Method of performing dry chemical and metallurgical processes in a step furnace with rows of plates arranged like steps with crash slots for the property, characterized in that the heating gases of the grate or Gas firing passed horizontally between the lower rows of steps while the upper tier rows are only due to radiant heat or combustion of the fuel added to the good are heated.

2. Method of smelting of ores, etc. according to claim i, characterized in that, if required, with Fuel mixed ore or the like fed through the slots to the individual rows of stages and by means of hand scraping (folding back scraping) from step row to step row will.

3. Oven for carrying out the method according to claim i and 2, characterized in that that in front of the lower rows of steps a furnace (k), under the lowest. Series of steps (b'1) Collection rooms (f) for liquid products and on the one opposite the furnace Page collection room (s) for. volatile products and flood dust are incorporated, to which sprinkling devices can be connected. q .. Step oven according to claim 3, characterized in that the step plates for easier drainage of the molten Products are arranged at a slight incline. 5. Step furnace according to claim 3, characterized in that that under the lowest row of steps inclined, with laterally inclined gutters fitted slide plates are built in to the non-volatile liquid metal to be separated from the slag and appropriately discharged and the metal-free To guide slag into the slag room.