DE506340C

DE506340C - Ofenanlage zum Reduzieren von Metall-, besonders Eisenoxyden unter Gewinnung festen,nicht geschmolzenen Metalls

Info

Publication number: DE506340C
Application number: DEG70645D
Authority: DE
Original assignee: GRANULAR IRON Co
Current assignee: GRANULAR IRON Co
Priority date: 1927-09-23
Filing date: 1927-07-01
Publication date: 1930-09-02
Also published as: GB297471A; US1672703A; FR660656A

Description

Die Erfindung betrifft eine Ofenanlage zum Reduzieren oxydischer Erze wie Zink-, Blei-, Kupfererze, namentlich aber von Eisenerzen unter Gewinnung festen, nicht ge-' schmolzenen Metalls in mehreren geneigten Drehtromnielri oder Zylindern, in denen die Erze nacheinander vorgewärmt, reduziert und gekühlt werden, wobei zwischen der Vorwärmetrommel und der Reduktionstrommel ein ortsfester Bauteil eingeordnet ist.

Die Neuerung besteht in erster Linie darin, daß dieser ortsfeste Bauteil durch Abschlußvorrichtungen mit Staubsammlern an beiden Enden gegenüber den Drehtrommeln abgedichtet ist und einen Kanal von ungefähr dem Durchmesser der Drehtrommeln für den Durchlaß der Gase, überdies am oberen Ende eine Kammer mit anschließendem Förderkanal für die Überführung der Beschikkung aus der ersten in die zweite Drehtrommel besitzt. Weitere Merkmale der Neuerung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.

Die Anordnung eines ortsfesten Bauteils zwischen der Vorwärmetrommel und der Reduktionstrommel ist an sich bekannt, neu ist aber dessen Verbindung mit Gasabschlußeinrichtungen und Staubsammlern an beiden Enden. In Anlagen zum direkten Reduzieren von Metallen ist es von hoher Bedeutung, daß der Gasstrom isoliert werde, damit die Gase nicht den fliegenden Erzstaub in der falschen Richtung entführen können. Würde die Einrichtung zur Führung der Beschickung durch den ortsfesten Bauteil fehlen und die Besdhickung von der die schräge Bahn des ortsfesten Bauteils durchziehenden Flamme oder Gasströmung scharf getroffen, so können zwei schädliche Wirkungen eintreten, indem einmal die staubfeinen Erzteilchen in den Schornstein geblasen würden und andererseits der direkte Anprall der Flammen und heißen Gase eine Verstopfung im Beschickungsgut an der Stelle herbeiführen würden, wo dieses gleichmäßig aus einer Zone in die andere übertreten sollte. Diese Übelstände werden bei der neuen Einrichtung beseitigt.

Der Gegenstand der Erfindung ist auf der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.

Abb. ι ist ein Längsschnitt des Ofens mit zwei Zylindern, Abb. 2 ist ein Querschnitt nach 2-2 der Abb. 1. Abb. 3 ist ein vergrößerter Schnitt der rohrartigen Fördervorrichtung. Abb. 4 und 5 sind Schnitte nach 4-4 bzw. 5-5 der Abb. 1. Abb. 6 ist ein. Längsschnitt der abgeänderten Ausführungsform und Abb. 7 ein Querschnitt ungefähr nach γ-7 der Abb. 6.

Der erste Drehzylinder ι liegt mit seinem rechten Ende etwas schräg nach unten und ist an seinem linken Ende gegen eine Zugkammer 2 hin offen, die in .einen Schornstein führt, Wobei die Gase über eine Prallplatte 3 hinweggehen und der Staub in einen iSammelraum 4 fällt, aus dem er durch Öffnen des Schiebers 5 einer Abführrinne 6 entfernt werden kann und der mit Schauöffnungen 7 versehen ist. Die Zwischenträger und "Einrichtungen zum Drehen des Zylinders sind als bekannt weggelassen; sie können von beliebiger, geeigneter Bauart sein.

Das obere Ende des Zylinders hat in der Wand 8 der Kammer 2 ein beträchtliches Spiel, und zwischen diesen beiden Teilen ist ein möglichst luftdichter Verschluß 9 vorgesehen, der aus einer nachgiebigen, ringförmigen Abdichtvorrichtung besteht und am unteren Ende mit einem Staubsack 10 versehen ist, an dessen Boden eine Schnecke 11 zur Fortbeförderung des Staubes angeordnet ist. Mittels einer Schnecke 120. dgl. wird das" Erz in das. obere Ende des Zylinders gefördert. An dieser Stelle sind schraubenförmige Flügel oder Rippen 13 angeordnet, die das Erz schnell vorwärts fördern und eine· Verstopfung an der Austrittsstelle des Förderers 12 verhindern. Der Zylinder 1 ist hauptsächlich ein Vorwärmer für das Erz. Die Temperatur an dem oberen Ende ist verhältnismäßig gering, so daß Metall als Wandung benutzt werden kann. Der größere Teil der Zylinderlänge ist aber mit einem hitzebeständigen Futter 14 aus geeigneten feuerfesten Steinen versehen. Der ganze Zylinder kann auf Rollen ruhen und durch ein Getriebe wie üblich gedreht werden, " -■"

Die von einem Reduktionsvorgang herrührenden Gase treten in das untere Ende des Zylinders ein und können zur Beheizung benutzt werden. Zu diesem Zweck führt ein ortsfestes, wassergekühltes Rohr 15 oder eine Reihe solcher Rohre in das untere Ende des Zylinders und führt ILuft zur Verbrennung der Gase zu. Das gewöhnlich fein zerteilte Erz wird in dem oberen Ende des Votwärmezylinders durch und durch getrocknet. Bei der Drehung des Zylinders wird es häufig gewendet und so den Heizgasen ausgesetzt, wobei es infolge dei» Schrägstellung des" Zylinders langsam nach unten gefördert wird, Das untere Ende des Vorwärmezylinders führt in einen Bauteil 26, der ortsfest ist und dazu dient, das Erz zum Reduktionszylinder überzuführen und das reduzierende Gas im Gegenstrom in den Vorwärmer zu fördern. Das Ende des Vorwärmezylinders 1 greift . im Ende 16 dieses Bauteiles mit freiem Spiel ^: ein. An dem oberen. Ende ist ein .biegsamer .. Ringverschluß 17 vorgesehen, und 4er;!Staub .

wird nach unten in einen Sack 18 entleert, an dessen Boden sich eine Förderschnecke 19 befindet. Die Unterseite des ortsfesten Bauteils ist zu einer Querkammer 20 ausgestaltet, in die der Vorwärmer sein Erz entleert. Die Kammer ist mit einem Mannloch 21 zn. der Seite und einem Rost 22 versehen, der übermäßig große Stücke zurückhält. ⁽Diejenigen Stücke, welche durch den Rost hindurchgehen, fallen in einen Förderer 23, der sie zum Reduktionszylinder 24 bringt. An verschiedenen Stellen sind Schaulöcher 25 angeordnet, die die Beobachtung des Vorganges ermöglichen. Der rechte Abschnitt 26 des ortsfesten Bauteiles ist knieartig nach unten hin bis auf die Höhe des Förderers 23 schräg gerichtet. Der von diesem Teil gebildete Kanal hat ungefähr denselben Durchmesser wie der Vorwärmer, und durch ihn gelangt das Gas aus dem Reduktionszylinder in den Vorwärmer. Das Gas kann durch Brenner entzündet und zur vollständigen Verbrennung gebracht werden. Ein Brennerloch ist in der Zeichnung bei 27 veranschaulicht.

Neben dem Erzförderer 23 befindet sich ein Kohlenförderer 28, durch den Kohle ebenfalls in fein verteiltem Zustande in das obere Ende des Reduktionszylinders geführt wird, um sich mit dem vorgewärmten Erz zu mischen. Der Kohlenförderer kann durch "Wasser gekühlt werden. Es ist wichtig, daß das Erz der Fördervorrichtung -heiß zugeführt wird. Dies könnte den Förderer nachteilig beeinflussen, weshalb er, wie aus Abb. 3 ersichtlich, versteift in einem Stahlmantel 29 in das Mauerwerk des umgebenden Baues eingebettet liegt. Er besteht im übrigen |aus einem Außenrohr 30, einem Innenrohr 32 und einem Zwischenrohr 31, das durch Rippen in Abstand vom Rohr 30 gehalten wird, wodurch im Schnitt quadratische Räume gebildet werden, in denen Wasser zirkuliert, um das Rohr zu kühlen. Das Innenrohr 32 besteht aus Metall, das hohen Temperaturen widerstehen kann, und es wird ebenfalls durch Rippen in einem bestimmten Abstand vom MetaHrohr 31 gehalten, um Isolierräume für Luft oder .ein anderes Isoliermittel zu bilden. Der Förderer ist zweckmäßig eine Forderschnecke und aus Metall hergestellt, das besonders geeignet ist, hohen Temperaturen zu widerstehen. Diese Bauart -ermöglicht die Entfernung des Förderers aus dem Außenmantel 29, der im Mauerwerk festliegt. " u₅

Das obere Ende des schrägen Reduktions-.zylinders 24 ist ebenfalls mit Spiel in-dem Ende des Übertragungsbauteiles 26 angeordnet, und der Raum ist.auch durch einen bieg-.samen Ringvefschluß 33,mit einem Staubsack -34 "am Boden; iii der sich eine Förderschnecke befindet, geschlossen. Zur weiteren

Abführung von Staub ist der Teil 26 noch mit einer Queröffnung 3 5 vor dem Ende des Zylinders 24 sowie mit einem Staubsack 36 versehen, an dessen" Boden sich " ebenfalls ein Förderer befindet.

Das erhitzte Erz sowie die Kohle werden in dem Zylinder 24 innig gemischt. Die sich ' hierbei abspielenden Zwischenreaktionen ergeben reduzierende Gase, so daß, wenn das Gut das untere Ende erreicht, die Mischung aus Erzteilchen und Gangartteilchen besteht. Das Beschickungsgut am Boden des Zylinders wird an dessen unterem Ende durch eine Ringrippe 37 gestaut, über die es Hnweggeht. Hier· tritt das Ende des Zylinders in einen zweiten ortsfesten Übertragungsbauteil 38 mit Spiel ein, und auch hier ist 'eine Dichtung in Form eines Ringverschlusses 39 mit einer am Boden mit einem Förderer versehenen Staubsack 40 vorgesehen. Die Beschickung fällt ebenfalls in einen Querkanal 41, der an einem Ende mit einem Mannloch 42 sowie' am Boden mit einem Rost 43 verseheii ist, der zu einer Förderschnecke 44 führt, die wassergekühlt ist. Brennerlöcher 45 und Schaulöcher 46 können hier ebenfalls angeordnet sein. Nachdem das Gut den Reduktionszylinder 24 verlassen hat, muß es gekühlt, aber auch vor freiem Luftzutritt bewahrt Werden.

■ Der nächste Zylinder 47 ist der Kühler, der nicht" mit hitzebeständigem Material ausgekleidet ist. Sein oberes Ende ist mit spiralförmigen Rippen 48 versehen, um das Ansammeln der Beschickung an dieser Stelle zu verhindern. Die Verbindung mit dem Bauteil 38 wird ebenfalls durch einen Ringverschluß 49 abgedichtet, der am Boden mit einem Staubsack 50 versehen ist. Der offene Raum am Ende ist mit einem besonderen Staubsack 51 ausgestattet. Über dem mittleren Teil des Zylinders sind Wasserverteiler 52 in Form von Trögen mit gezahnten Überlaufrändern angeordnet, und der Zylinder selbst ist mit Ringflanschen oder Ringen 53 und 54 versehen, um das Abfließen des Wassers gegen die Enden des Zylinders hin zu verhindern.

Der Kühler ist an seinem unteren Ende durch ein Gehäuse 55 aus Blech geschlossen, das mit einem Mannloch 56 mit Schaulöchern 57 und mit einem biegsamen Verschluß 58 versehen ist, der in einen Staubsack 59 hinein entleert. Das gekühlte Gut läuft aus dem Ende des Zylinders 47 in einen Quertrog 60, an dessen Boden sich eine Förderschnecke 61 befindet, die in ein Entleerungsrohr 62 entleert (Abb. 5).

In Abb. 6 und 7 ist der ortsfeste Bauteil

So an beiden Enden des Reduktionszylinders in anderen Ausführungsformen dargestellt, bei denen die Förderschnecken 23 und 44 der Abb. 1 durch schräge Rinnen ersetzt sind.

Das untere Ende des Vorwärmers 1 ist an dem oberen Ende eines Bauteiles 63 angeschlossen, in dem sich ein Mannloch 64 sowie Brennerlöcher und Schaulöcher befinden. Der Bauteil besteht aus einer senkrechten Kammer, in deren dem Zylinder 1 gegenüber liegender Wandung der drehbare Reduktionszylinder 24 dicht abgeschlossen eingreift. Das obere Ende einer Metallrinne 65 liegt in gleicher Flucht mit dem unteren Ende des Vorwärmezylinders i, um das Beschickungsgut aufzunehmen und es in den Reduktionszylinder 24 zu fördern. Die Rinne 65 kann aus Abschnitten bestehen und von einem Steinpfeiler oder einer Steinwänd in der Kammer getragen, und dort festgelegt sein. Das Gas zieht aus dem Reduktionszylinder durch die Kammer zu beiden Seiten der Rinne und seiner Tragwand nach oben. Der Staub fällt zu beiden Seiten der Wand in einen Sammelraum, der einen verschlossenen Auslaß sowie eine übliche Anordnung zur Entfernung des Staubes besitzt.

Die Kohle wird durch einen Förderer 28 eingeführt, der demjenigen nach Abb. 1 gleich ist. Die Kohle sowie die Beschickung fallen zusammen in das obere Ende des Reduktionszylinders 24. Die Enden des spiralförmigen Kohlenförderers sowie die Erzrinne können durch Wasser gekühlt werden. Die Linien 67 stellen schematisch Wasserkühlröhren dar, die zum unteren Ende der Rinne führen.

Bei dieser Ausführungsform ist eine andere Art eines Staubsammlers 68 für die Verschlußringe veranschaulicht, die an Stelle der in Abb. 1 gezeigten verwendet werden kann. An dem Boden der Staubsammler (Abb. 7) sind Glockenventile 69 und 70 an Hebeln angeordnet, die zum Öffnen der Ventile nacheinander von außen dienen, um den Staub ohne Luftzutritt entfallen zu lassen.

Abb. 7 veranschaulicht die bevorzugte Form des Futters oder der Auskleidung des Reduktionszylinders 24. Das Futter ist an dem Eintrittende des Zylinders zu Stufen oder Rippen ausgebildet, die schraubenförmig, in gleicher Weise wie bei den Spiralen 13 nach Abb. ι angeordnet sind, um das Erz schnell vorwärts zu bringen und eine Verstopfung an der Auslaßstelle der Rinne 65 zu verhindern, ng

An dem unteren Ende des Reduktionszylinders ist, wie Abb. 6 zeigt, ein ortsfester Übertragungsbauteil72 mit den üblichen Schau- und Brennerlöchern dargestellt. Der Boden der Kammer ist zu einer schrägen Rinne 7s ausgebildet, die zweckmäßig durch Wasser gekühlt wird. Die Rinne kann mit einem Me-

Claims

fallrohr 75 ausgelegt werden, das in den" Kühler 47 ausmündet. Die reduzierte Beschikkung geht über die Rippe 37 weg und fällt durch, die Rinne in den. Kühler. In der Seitenwand des Übertragungsbauteiles ist ein Mannloch 76 vorgesehen.

Die ortsfesten Übertragungsbauteile 26 und 63 zwischen dem Vorwärmezylinder und dem Reduktionszylinder führen nur die Gase im Gegenstrom und diese sind dabei außer Berührung mit der Luft und der Kohle.

Man wird den Reduktionszylinder 24 im Durchmesser etwas größer machen als den Vorwärmezylinder 1, was die ortsfesten Übertragungsbauteile zwischen, den beiden Zylindern ohne Komplizierung der Verschlußmittel ermöglichen. Der freie Durchgang für das Gas durch den Bauteil 63 (Abb. 6) ist größer als der Durchgang durch den Kühlzylinder I₅ ao so daß die Gase durch den Teil 63 verhältnismäßig langsam ziehen werden, wodurch eine vollkommenere Absonderung des Staubes bewirkt wird. Die Staubabsonderung wird auch durch die größere Höhe des senkrechten Weges bei der Anordnung nach Abb. 6 vergrößert. Ebenso ist die Kühlwirkung auf die Gase bei der Bauart nach Abb. 6 größer, und zwar infolge der längeren Zeit, die die Gase zum Durchgang gebrauchen, im Vergleich mit der Bauart nach Abb. 1. Es ist offenbar wichtiger, in wirtschaftlicher Hinsicht, die Wärme zu erhalten als hier Staub absonderung zu erhöhen.

„ Patentansprüche:

i. Ofenanlage zum Reduzieren von Metall-, besonders Eisenoxyden unter Ge winnung festen, nicht geschmolzenen Metalls, bestehend aus mehreren geneigten Drehtrommeln, in denen die Erze nacheinander vorgewärmt, reduziert und gekühlt werden, wobei zwischen Vorwärm- und Reduktionstrommel ein ortsfester Bauteil angeordnet ist, dadurch, gekennzeichnet, daß dieser ortsfeste Bauteil (26) durch Abschlußvorrichtungen (17, 33) mit Staubsammlern (18, 34) an beiden Enden gegenüber den Drehtrommeln (1 und 24) abgedichtet ist,
2. Ofenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ortsfeste Bauteil (26) einen Kanal von ungefähr dem Durchmesser der Drehtrommeln für den Durchlaß der Gase und ferner am oberen Ende eine Kammer (20) mit anschließendem Förderkanal für die Überführung der Beschickung aus der ersten in die zweite Drehtrommel besitzt.
3. Ofenanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderkanal drei konzentrische Rohre enthält, von denen das innerste Rohr (32) eine Fördervorrichtung (23) besitzt und durch eine Isolierung von dem Mittelrohr (31) getrennt ist, während zwischen Mittelrohr 6g (31) und Außenrohr (30) eine Wasserkühlung vorgesehen ist.
4. Ofenanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderkanal für die 'Überführung der Beschikkung von der ersten in die zweite Drehtrommel in Gestalt einer schrägen Rinne (65) in den Kanal für den Durchlaß der Gase eingebaut ist.

Hierzu r Blatt Zeichnungen