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Anlage zur Behandlung von festen Stoffen mit Gasen Bei der Behandlung
von festen Stoffen mit Gasen in Schachtöfen ergeben sich Schwierigkeiten. In erster
Linie zerfallen die einzelnen Teile infolge der Reibung aneinander und an der Wandung
des Schachtes bei der Abwärtsbewegung und geben hierdurch Veranlassung, daß sich
das Gas staut und in ungleichförmigen Strömen durch das Gut hindurchgeht. Weiter
werden die festen Teile des Gutes in dem unteren Teil des Schachtes infolge des
Druckes der Beschickungssäule zerrieben, und schließlich kann die Beschickung an
den Schachtwandungen hängenbleiben, wodurch der Arbeitsgang unterbrochen wird oder
sich ungleichförmige Abwärtsbewegungen des Gutes ergeben.
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>r m diese Schwierigkeiten zu vermeiden, hat man vorgeschlagen, mehrere
hintereinandergeschaltete niedrige Reduktionsöfen zu verwenden, die einerseits untereinander
und andererseits mit einem Gaserzeuger in Verbindung stehen. Durch zweckentsprechende
Anordnung der mit Mehrwegehähnen versehenen Gasleitungen wird es ermöglicht, jeweils
einen der Erzreduktionsöfen zwecks Entleerung und Füllung auszuschalten.
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Diese bekannte Vorrichtung leidet jedoch an dem Übelstand, daß ein
unübersichtliches Leitungsnetz mit verhältnismäßig langen Leitungen von großer Wärmestrahlungsfläche
und mit einer Mehrzahl von Mehrwegehähnen verwendet wird. Bei den hohen Temperaturen
und hohen Gasdrücken, die hier vorkommen, ist es in der Praxis nicht möglich, mit
Mehrwegehähnen zu arbeiten weil derartige Hähne unter diesen Verhältnissen nicht
genügend dicht sind. Praktisch muß man daher mehrere Einweghähne verwenden. Aber
auch Einweghähne sind bei den hohen Temperaturen nicht oder nur schlecht geeignet.
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Bei der bekannten Vorrichtung läßt sich ferner ein fertigreduzierter
Behälter nicht schnell genug auswechseln.
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Die Erfindung bezweckt, eine Anlage zur Behandlung von festen Stoffen
mit Gasen zu schaffen, durch welche eine sehr einfache, wirtschaftliche und schnelle
Arbeit ermöglicht wird, da einerseits keine Hähne vorhanden sind und andererseits
die Leitungen zwischen den Behältern so kurz sind, daß ihre wärmeausstrahlenden
Flächen auf einen Mindestbetrag herabgesetzt sind. Die Erfindung besteht darin,
daß die Behälter paarweise angeordnet und die Behälter jedes Paares unten miteinander
verbunden sind, während j e ein Behälter eines Paares oben mit einem angrenzenden
Behälter des danebenliegenden Paares verbunden ist. Zweckmäßigerweise
sind
die. nebeneinander angeordneten Behälter der verschiedenen Paare durch je- -einen
gemeinsamen Deckel miteinander verbunden, wobei sämtliche Deckel gleichzeitig gehoben
und gesenkt werden können.
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Die Ausschaltung von fertigbehandelten Behältern geht sehr schnell
und einfach vor sich, indem die Deckel auf einmal gehoben, dann die Behälter verschoben
und die Deckel wieder gesenkt werden.
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Auf der Zeichnung sind einige Anlagen gemäß der Erfindung dargestellt,
und es ist: Abb. i eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Anlage,
Abb. 2 die Draufsicht auf die Behälter, Abb. 3 eine Draufsicht auf eine Anlage mit
anders angeordneten Behältern und Abb. ¢ eine Ansicht einer anderen Ausführungsform.
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Das zu reduzierende Erz wird in Behälter i bis 14 eingebracht, die
in irgendeiner geeigneten Weise gegen Wärmeverluste geschützt und paarweise miteinander
durch Kanäle 15 verbunden sind. Die Behälter sind paarweise auf Wagen 16 angeordnet.
Sie können durch Deckel 17 geschlossen und durch Rohre 18 mit benachbarten Behältern
verbunden werden. In den Rohren 18 sind Verschlüsse 19 und 2o vorgesehen. Wie Abb.
2 erkennen läßt, sind die Behälter i bis 14 in einer geraden Linie hintereinander
angeordnet, während sie nach Abb.3 in Zickzackform vorgesehen sind. Selbstverständlich
können die Behälter auch kreisförmig oder in anderer geeigneter Weise angeordnet
werden. In Abb. i sind die Behälter 3 und 4 in senkrechtem Schnitt dargestellt.
Das zur Reduktion dienende Gas wird aus dem Vergaser 2i, in welchem der CO.-Gehalt
auf CO reduziert wird. durch das Rohr 22 in den Behälter i eingeleitet und strömt
dann abwärts durch die in diesem Behälter befindliche Beschickung hindurch, m orauf
es aufwärts durch die in den Behälter 2 befindliche Beschickung strömt. In dieser
Weise nimmt es seinen Weg durch die nächsten Behälter, bis es den oberen Teil des
Behälters 7 erreicht. Hier wird das Gas in zwei Ströme unterteilt, von denen der
eine durch das Rohr 23 entweicht und durch das Gebläse 24 nach dem Vergaser 21 geblasen
wird. Dort wird das verbrauchte Gas in an sich bekannter Weise zu Kohlenoxyd regeneriert
und alsdann wiederum als reduzierendes Gas durch das Rohr 22 hindurch in den Behälter
i eingeleitet. Der andere Gasstrom gelangt von dem oberen Teil des Behälters 7 abwärts
durch diesen Behälter und aufwärts durch den Behälter 8, um eine Vorreduktion des
Erzes zu bewirken. Das in dem oberen Teil des Behälters 9 befindliche Gas wird schließlich
mit der durch das Rohr 29 einströmenden Luft gemischt und verbrannt, um das Erz
in den Behältern 9, io, i i und 12 vorzuwärmen. Die Verbrennungsgase entweichen
durch die Kanäle 25. Gewünschtenfalls kann durch das Rohr 29 nur ein Teil der Luft
zugeführt werden, während ein weiterer Teil durch das Rohr 26 zugeleitet wird. Das
Gas wird alsdann in dem Behälter 9 nur unvollkommen und der Rest der verbrennbaren
Gase in dem Behälter io verbrannt. In dieser Weise wird eine gleichförmigere Verteilung
der Temperatur der Erzbeschickung und in gewissem Sinne auch eine Vorreduktion erzielt.
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Sobald die Reduktion der Erze in den Behältern i und 2 beendet worden
ist, werden die Verschlüsse i9 und 20 geöffnet, und der Behälter 13 wird mit dem
Behälter 12 verbunden, Der Gasumlauf wird unterbrochen, und die Deckel der Behälter
3, 11 und 14 werden geöffnet. Alle Rohre werden von den Behältern gelöst, die in
der Strömung des Gases entgegengesetzer Richtung so weit vorgerückt werden; daß
das Rohr 22 gegenüber dem Behärter 3 liegt. Die Gas- und Gebläsekanäle sowohl als
auch der Auslaßkanal25 werden darauf mit den jetzt unter ihnen liegenden Behältern
verbunden, während die Deckel der Behälter 1, 7 und 12 geschlossen, die Behälter
i und 2 abgeschaltet und die Verschlüsse der Kanäle 27 und 28 geschlossen werden,
worauf der Gasumlauf von neuem beginnt. Die das reduzierte lockere Eisen enthaltenden
Behälter i und 2 werden entleert und wieder mit Erz beschickt, worauf sie dann am
gegenüberliegenden Ende der Anlage wieder angeschlossen werden können. In dieser
Weise wird das Erz nach dem Gegenstromverfahren reduziert, ohne daß es sich in'
den Behältern bewegt. Die oben angegebenen, auf die Bewegung des Erzes in den Schachtöfen
zurückzuführenden Nachteile werden somit beseitigt. Zahlreiche Erze, Brikette oder
Schlacken, die bisher nicht in Schachtöfen reduziert werden konnten, können durch
das neue Verfahren reduziert werden.
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Abb.4 zeigt eine abgeänderte Anlage, welche sich von der nach Abb.
i dadurch unterscheidet, daß die Behälterpaare mit einem gemeinsamen Deckel 3a versehen
sind, so daß die Gase durch den Deckel hindurch von dem einen Behälter eines Paares
nach dem anderen Behälter dieses Paares geleitet werden. Die Rohre 27, 28 nach Abb.
i sind mithin hier überflüssig, wodurch die Anlage vereinfacht wird. Sobald die
Behandlung im letzten Behälterpaar beendet worden ist, wird der Gasumlauf unterbrochen,
worauf die Deckel aller Behälter gleichzeitig durch eine beliebige, von einem Motor
beeinflußte Vorrichtung
angehoben werden. Die Behälter werden alsdann
um einen der Länge des Wagens entsprechenden Abstand verschoben, worauf die Deckel
gesenkt werden und Gas wieder zugeführt wird. Das Verfahren wird alsdann in der
oben beschriebenen Weise wieder durchgeführt.
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Die Erfindung soll nicht auf das hier beschriebene Reduktionsverfahren
beschränkt werden, vielmehr kann es auch für andere Verfahren benutzt werden, bei
welchen feste Stoffe Gasen ausgesetzt werden sollen. Zum Beispiel kann das Verfahren
auch zum Rösten von Erzen oder Brennen von Kalksteinen, gegebenenfalls unter Mischung
mit einem festen Brennstoff, Trocknen oder Verkohlen von Helz oder anderem Brennstoff
mit Hilfe heißer Gase, Reinigen von Gasen mit Hilfe fester Absorptionsstoffe, Durchführung
von Gasreaktionen mit Hilfe fester Katalysatoren usw. verwendet werden. Die Anzahl
der Behälter in der Anlage hängt von der Art der durchzuführenden Behandlung ab.
Beim Verkohlen von Holz o. dgl., bei welchem flüchtige Stoffe gebildet und kondensiert
werden, bevor die unkondensierten Gase den letzten Behälter verlassen, werden diese
Behälter zweckmäßig mit Auslaßvorrichtungen für die flüssigen Bestandteile versehen.