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Längsunterteilter Trommelofen. Aus einer umlaufenden oder schwingenden
Trommel bestehende Ofen zur Behandlung von körnigen oder kleinstückigen Stoffen
sind bereits bekannt. Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung derartiger Ofen
in solcher Weise, daß eine innige Berührung zwischen der zur Heizung oder anderen
Behandlung des Stoffes benutzten Luft oder eines anderen Gases bewirkt wird, wodurch
die Einwirkung des Gases auf den Stoff verhältnismäßig
schnell erfolgt
und die Dauer der Behandlung in dem Ofen verkürzt, die Leistung des Ofens also wesentlich
erhöht wird. Diese Vorteile werden dadurch erreicht, daß erstens mehrere längliche
Kanäle in de;r Trommel angeordnet werden, die in zwei hintereinander angeordneten
und durch eine Zwischenkammer getrennten Abteilungen angebracht sind, und daß zweitens
in dem vorderen Teil der Trommel ein oder mehrere Kanäle angeordnet werden., durch
die Luft zu der genannten Zwischenkammer geführt wird, um zusammen mit erhitzter
und von dem anderen Ende des Ofens eingeführter Luft durch die erstgenannten Kanäle
in dem vorderen Teil der Trommel zurückgeleitet zu werden und auf den dort vorhandenen
Stoff (z. B. Erz) einzuwirken.
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Auf der Zeichnung ist als Beispiel ein solcher Ofen, und zwar zum
Rösten von Zinkblende dargestellt. Abb. i ist ein senkrechter Längsschnitt, Abb.
2 eine Draufsicht. Die Abb. 3 und .I veranschaulichen Schnitte nach den Linien 3-3
bzw. 4-4 vo--1 Abb. i. Die Abb. 5, 6, 7, 8 veranschaulichen in einem senkrechten
Längsschnitt und in Querschnitten nach den Linien 6-6, 7-7 bzw. 8-8 von Abb. 5 eine
veränderte Anordnung des Ofens.
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Der Ofen nach den Abb. i bis .4 besteht aus einer um ihre Längsachse
umlaufenden oder schwingenden Ofentrommel a, die der Länge nach in zwei durch eine
mit Mannloch d versehene Kammer c getrennte Abteilungen geteilt ist. jede dieser
Abteilungen enthält einige zweckmäßig kreisförmig zusammengestellte längliche Kanäle
oder Ofenräume b bzw. b' (zweckmäßig von kreisförmigem Querschnitt). In der dargestellten
Ausführungsform weist die eine Abteilung sechs und die andere acht auf, es können
aber mehr oder weniger sein. In der ersten Trommelabteilung liegt ein Mittelkanal
k, dessen eines Ende mit einer Vorrichtung zur Einführung von Luft (zur Oxydation)
in Verbindung steht, während das andere Ende mit der Kammer c verbunden ist.
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An beiden Enden der Trommel sind Kammern f bzw. g angeordnet, von
denen die erstgenannte f zur Aufnahme des durch eine Rinne e zugeführten Erzes dient,
das bei dem Drehen des Ofens von der Kammer f in die Kanäle b eingeführt wird. Die
andere Kammer ä nimmt das in den Kanälen b' fertiggeröstete Gut auf, das durch eine
Rinne 1a aus der Kammer entfernt wird. I 1 die Kammer g mündet ein Rohr l ein, durch
das kräftig erhitzte Luft in den Ofen eingeführt wird.
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Das durch die Rinne c der Kammer f zugeführte Erz gelangt bei der
Bewegung der Trommel in die Kanäle b und wird der geneigter. 'Lage der Trommel zufolge
durch diese Kanäle unter gleichzeitigem stetigem Umrühren zur Kammer c gefördert.
Gleichzeitig wird das Erz der Einwirkung der durch das Mittelrohr k eingelassenen
kühlen oder schwach vorgewärmten Luft ausgesetzt, die nach ihrem Eintritt in die
Kammer c ihre Richtung verändert und in umgekehrter Richtung durch die Kanäle b
unter gleichzeitiger Einwirkung auf das Erz nach dem Schornstein in strömt.
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Das in der Kammer c angesammelte, zum Teil geröstete Erz bewegt sich
durch die Kanäle b' weiter nach der Kammer g, aus der es durch die Rinne h entfernt
wird. Bei der Bewegung durch die Kanäle b' stößt das Erz auf die durch das Rohr
l eingeführte heiße Luft, die in einer dem Röstgut entgegengesetzten Richtung strömt
und es dabei kräftig erhitzt. Diese Luft strömt dann zusammen mit der aus dem Mittelkanal
k kommenden Luft durch die Kanäle b. Die Wärme der durch das Rohr l eingeführten
heißen Luft soll so groß sein, daß andere Wärme nicht zugeführt zu werden braucht.
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Wegen der Anordnung mehrerer Kanäle (b, b') sowohl in der einen
wie in der anderen Ofenabteilung wird das Röstgut im späteren Teil der Röstung in
Mengen von kleinerer Dicke als bei dem Beginn des Röstungsvorganges aufgeteilt und
dadurch der Einwirkung der Luft besser zugänglich. Es braucht die heiße Luft reicht
in die Kammer g eingeführt zu werden, so daß sie durch die ganze Länge der Kanäle
b' strömt, sondern sie kann an einer beliebigen Stelle dieser Kanäle eingeführt
werden. Die Kammern f und g sind nicht immer unbedingt notwendig, da das Erz auch
unmittelbar in die Kanäle b eingeführt und ebenso unmittelbar aus den Kanälen b'
herausgenommen werden kann.
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Soll der Ofen als Reduktionsofen benutzt werden, wird das erhitzte
Reduktionsgas durch das Rohr L oder in anderer Weise in die Kammer g eingeführt,
um beim Durchgang durch die Kanäle b' dem bei der Drehung der Trommel in entgegengesetzter
Richtung bewegten Erz zu begegnen. Dieses wird hierbei reduziert, indem die reduzierenden
Bestandteile des . Gases (CO, H; und Kohlenwasserstoffe) Sauerstoff aus dem Erz
aufnehmen und dadurch zum Teil in CO., und 1-1z0 umgesetzt werden. Indessen kann
höchstens nur ein so großer Teil des Gases in diese Verbindungen umgesetzt werden,
wie der Gleichgewichtslage zwischen CO, : CO und H@O : Hz in Gegenwart des Erzes
bei der vorhandenen Temperatur entspricht. Zur vollständigen Ausnutzung des Reduktionsgases
wird durch den Mittelkanal k kühle oder schwach vorgewärmte Luft eingeführt, wie
in- dem ersten Röstungsbeispiel schon
angegeben ist. Diese Luft
trifft in der Kammer c mit dem Reduktionsgas zusammen und wird mit ihm vermischt,
so daß das Gas zum Teil in der Kammer c und zum Teil in den Kanälen b verbrannt
wird. Durch die Verbrennungsgase wird das Erz in diesen Kanälen vorgewärmt, wonach
die Gase nach dem Schornstein m strömen. Das Erz wird auch in diesem Falle entweder
durch eine Rinne in die Kammer f und von dieser in die Kanäle b oder unmittelbar
in diese Kanäle gespeist.
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Unter Umständen kann es erwünscht sein, gleichzeitig mit der Röstung,
Reduktion oder anderen Behandlung des Erzes in dem Ofen dort auch einen anderen
Stoff zu behandeln (z. B. vorzuwärmen), der bei der abschließenden Behandlung (z.
B. Schmelzen) des gerösteten, reduzierten oder in anderer Weise behandelten Erzeugnisses
in einem anderen Ofen, wohin es von dem vorliegenden Ofen gebracht wird, benutzt
werden soll. In solchen Fällen kann die in den Abb. 5 bis 8 dargestellte Ausführungsform
des Ofens benutzt werden.
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Der Mittelkanal k läuft hier durch die ganze Länge des Ofens und dient
dazu, den genannten, für den Endvorgang erforderlichen Stoff (z. B. Kohle oder Kalk)
durch den Ofen zu führen. Der Stoff wird hierdurch vorgewärmt oder einer anderen
Behandlung unterworfen. Dieser Stoff wird durch die Trichter p und die Speisevorrichtung
q eingeführt. Dicht neben dem Kanal k sind andere (au:f der Zeichnung sechs) Kanäle
o zur Einführung von Luft angebracht, die den mittleren Luftkanal k in Abb. i bis
.f ersetzen.
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Hat eine zvlindrische Trommel z. B. einen inneren Durchmesser von
i,2 m, so erhält in einer ebenso großen Trommel mit sechs Längskanälen (statt eines)
jeder dieser Kanäle einen Durchmesser von etwa 400 mm. Wenn die größte Dicke des
Röstgutes in der mit nur einem Kanal versehenen Trommel beispielsweise Zoo mm, aber
in den Kanälen der Trommel mit sechs Kanälen i 5o mm ist, so wird die Gesamtmenge
des auf einmal in letzterer Trommel vorhandenen Gutes doppelt so groß wie in der
erstgenannten. In dieser wird die Höhe des offenen Luftraumes eherhalb des Röstgutes
i m, in der anderen aber nur o,-95 m, während die Breite der für die Luft zugänglichen
Fläche der Schicht des Röstgutes im vorigen Falle o,9 m, in dem letzteren aber 2,4o
m beträgt. Das Gut wandert bei derselben Drehungsgeschiv indigkeit der Trommel in
der erstgenannten Trommel dreimal schneller als in der letztgenannten, die Trommel
braucht aber für dieselbe Wirkung eine mehr als dreimal so große Länge als diejenige
nach der Erfindung. Natürlich wird die Wärmestrahlung bei einer Trommel mit weitem
Kanal bedeutend größer als bei der vorliegenden, wie auch die für die Drehung erforderliche
Kraft bei. letztgenannter kleiner wird, obwohl diese ein wenig schwerer ist. In
der Trommel mit mehreren Kanälen werden nämlich die Gutmengen in den verschiedenen
Kanälen einander auswuchten, so daß bei der Drehung hauptsächlich nur von Reibungsarbeit
die Rede sein kann.