DE586834C

DE586834C - Rotary kiln

Info

Publication number: DE586834C
Application number: DEM117392D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans Klencke
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1931-10-27
Filing date: 1931-10-27
Publication date: 1933-10-27

Description

Drehrohrofen Die schnellste Entschwefelung von Sulfiden geschieht auf dem Wege der gründlichsten Durchmischung des Sulfides mit der Luft. Diese Erscheinung ist festzustellen ansteigend der Reihe nach bei vieletagigen mechanischen Ofen, bei der Sinterung, z. B. auf einem Dwight-Lloyd-Apparat, beim Drehrohrofen und in weitgehendstem Maße bei der Zerstäubung mit Hilfe von Düsen.Rotary kiln The fastest desulphurisation of sulphides takes place by the most thorough mixing of the sulphide with the air. This appearance can be ascertained in increasing order in the case of multi-tier mechanical ovens, during sintering, e.g. B. on a Dwight-Lloyd apparatus, at the rotary kiln and in to the greatest possible extent in the atomization with the help of nozzles.

In allen Fällen steigt die Oxydationsfähigkeit der Luft in dem Maße und trägt zur Beschleunigung des Arbeitsvorganges, d. h. der Entschwefelung, bei, wie die Luft Gelegenheit hat, sich mit dem Sulfid zu vermischen.In all cases the oxidizing capacity of the air increases accordingly and contributes to the acceleration of the work process, d. H. desulfurization, how the air has the opportunity to mix with the sulphide.

.Gegenstand der Erfindung ist ein Drehrohrofen,, der diesen Bedingungen am besten Rechnung trägt. Der Drehrohrofen gemäß der Erfindung eignet sich deshalb auch insbesondere zum Abrösten von Zinkblende, deren Totröstung in Drehrohröfen bisher bekanntlich nicht möglich war.The subject of the invention is a rotary kiln, which meets these conditions best takes into account. The rotary kiln according to the invention is therefore suitable also especially for roasting zinc blende, its dead roasting in rotary kilns was previously not possible.

Bei dem Drehrohrofen gemäß der Erfindung sind die Lufteinführungen in der Stirnseite derart- verteilt und ausgebildet, daß Röstluftstrahlen ständig sowohl nahe dem Rande als auch nahe der Mitte des Ofenquerschnittes erzeugt werden und daß der Ofen bei einem Verhältnis von Durchmesser zur Ofenlänge, das r : zo, zweckmäßig mehr, z.. B. r : 6, beträgt, einen Durchmesser über 3 mim Lichten, z. B. q. m und mehr, hat.In the rotary kiln according to the invention, the air inlets are Distributed and designed in the end face in such a way that roasting air jets are constant both near the edge and near the center of the furnace cross-section and that the furnace with a ratio of diameter to furnace length, the r: zo, expediently more, e.g. B. q. m and more, has.

Mit wachsendem Durchmesser verlängert sich die Zeitdauer, während der das einzelne Sulfidteilchen nach der Aufgabe frei durch den Ofenraum fällt, und damit steigert sich die Schnelligkeit der Abröstung geometrisch; außerdem steigert sich mit wachsendem Durchmesser die Menge des Erzes, z. B. Schwefelkieses, die in der Schwebe gehalten wird, im Vergleich zur gesamten im Ofen vorhandenen Sulfidmenge, und. das ist gleichbedeutend mit einer weiteren Förderung der Leistungsfähigkeit des Ofens.As the diameter increases, the length of time during which the individual sulphide particle falls freely through the furnace chamber after being fed, and thus the speed of the roasting increases geometrically; also increases the amount of ore, z. B. pebbles, which in the levitation is kept compared to the total amount of sulphide present in the furnace, and. this is tantamount to further promoting performance of the furnace.

Je größer der Durchmesser des Drehrohrofens wird, desto geringer ist weiter die Möglichkeit, daß durch lokale Überhitzungen Verschlackungen des Ofenmauerwerks auftreten, weil die Abröstung sich zum großen Teil im freien Raum des Ofens vollzieht und der größere Querschnitt des Ofens durch die wachsende Anzahl an Quadratmeter Oberfläche für Kühlung der Ofenwände und des Ofenmauerwerks beiträgt.The larger the diameter of the rotary kiln, the smaller it is furthermore the possibility that slagging of the furnace masonry due to local overheating occur because the roasting takes place largely in the free space of the oven and the larger cross-section of the furnace due to the growing number of square meters Surface contributes to the cooling of the furnace walls and the furnace masonry.

Die Erfindung besteht ferner darin, daß für die Röstluft, die in den Ofen auf der der Röstgutaufgabe gegenüberliegenden Seite eintritt, eine größere Anzahl von Einlaßöffnungen vorgesehen sind, die in dieser Stirnwand des Ofens verteilt, z. B. in kanzentrischen Ringen angeordnet sind. Die Röstluft wird auf diese Weise in viele einzelne Luftstrahlen aufgelöst, die nicht mehr wie bei einem einzigen zentral in der Stirnwand liegenden Lufteinlaß in der Hauptsache in der Achse des Ofens strömen, sondern sich auch nahe dem Ofenmantel vorwärts bewegen. Wenn auch die einzelnen Luftstrahlen nicht in so gleichmäßiger Verteilung den ganzen Ofen durchströmen, wie sie durch die Stirnwand eingeführt werden, so hat doch die weitgehende Aufteilung der Röstluft an der Einführungsstelle in im wesentlichen parallel strömende Strahlenbündel den Vorteil, daß der Sauerstoff der Luft gleichmäßig über den ganzen Ofenquerschnitt aufgebraucht und dadurch die Gefahr vermindert wird, daß Luftsauerstoff stellenweise in schädlichem Überschuß auf noch nicht genügend entschwefeltes Sulfid trifft, wodurch eine örtliche Überhitzung erzeugt werden kann.The invention also consists in that for the roasting air that is in the Oven enters on the side opposite the toasting feed, a larger one Number of inlet openings are provided, which are distributed in this end wall of the furnace, z. B. in chancentric rings are arranged. The roasted air is in this way dissolved into many individual air jets, which are no longer as with a single air inlet located centrally in the front wall, mainly in the axis of the furnace, but also move forward near the furnace shell. Even if the individual air jets are not distributed so evenly over the whole Flow through the furnace as they are introduced through the front wall, so the extensive division of the roasting air at the point of introduction into essentially Beams flowing in parallel have the advantage that the oxygen in the air is uniform used up over the entire furnace cross-section, thereby reducing the risk, that atmospheric oxygen is sometimes in a harmful excess to not yet sufficient meets desulphurized sulphide, which can cause local overheating.

Man kann Sulfid, gemischt mit Luft, an einer oder beiden Stirnwänden in den Ofen einblasen. Führt man, z. B. bei der Röstung von Zinkblende, einen mit staubförmigem Erz beladenen Luftstrom durch die an dem Gutaustrag liegende Stirnwand in den Ofen ein, derart, daß dieser Strahl ein mehr oder weniger langes Stück innerhalb der Röstluftstrahlen erhalten bleibt, bevor das von ihm mitgeführte Stauberz von den Ofengasen aufgenommen wird und sich schließlich mit der übrigen Beschickung vereinigt, so wird der Schwefel des eingeblasenen Stauberzes sehr schnell und vollkommen oxydiert. Dieses Einblasen wirkt also etwa in der gleichen Weise wie eine in diesem Teil des Ofens vorgesehene Zusatzfeuerung. Die hierdurch bewirkte Temperaturerhöhung an der Austragsstelle des Ofens verbessert die Abröstung des übrigen im Ofen befindlichen Gutes erheblich. Außerdem wird auf diese Weise auch der höchste Teil des Ofenraumes besser für die Röstarbeit nutzbar gemacht.You can put sulfide mixed with air on one or both end walls blow into the oven. If one leads, for. B. in the roasting of zinc blende, one with dusty ore laden air flow through the front wall lying on the material discharge into the furnace in such a way that this beam is a more or less long piece within of the roasting air jets is preserved before the dust magic carried by it from the furnace gases is absorbed and finally with the rest of the charge combined, the sulfur of the blown dust ore becomes very quickly and perfectly oxidized. This blowing in works in roughly the same way as one in this one Additional firing provided for part of the stove. The resulting temperature increase at the discharge point of the oven improves the roasting of the rest of the oven Good considerably. In addition, the highest part of the furnace chamber is also created in this way made better usable for roasting work.

In manchen Fällen kann es vorteilhaft sein, an der Erzaufgabe eine sehr schnelle Erhitzung des Gutes auf Rösttemperatur zu bewirken. Dieses Ziel kann dadurch erreicht werden, daß an der Stirnwand des Ofens, in der die Erzaufgabe liegt, ein Gemisch von Stauberz und Luft in der gleichen Weise in den Ofen eingeblasen wird. Es besteht dann an dieser Stelle des Ofens ein Stauberzluftstrahl, der sich auf ein gewisses Stück der Ofenlänge in entgegengesetzter Richtung wie die Ofengase bewegt, bis er schließlich umgelenkt und von den Ofengasen aufgezehrt wird.In some cases it can be advantageous to have a to bring about very rapid heating of the goods to the roasting temperature. This goal can can be achieved by the fact that on the front wall of the furnace in which the ore feed is located, a mixture of dust and air is blown into the furnace in the same way will. At this point in the furnace there is then a jet of dusty air that spreads on a certain part of the furnace length in the opposite direction as the furnace gases moved until it is finally deflected and consumed by the furnace gases.

Damit eine genügende Wärmeentwicklung durch diese zusätzlichen Stauberzluftstrahlen erreicht wird, muß natürlich das hierfür benutzte Stauberz in genügend fein verteilter Beschaffenheit vorliegen. Für das übrige abzuröstende Gut ist eine gleiche Kornfeinheit nicht Bedingung.This means that sufficient heat is generated by these additional dusty air jets is reached, the dust used for this must of course be finely divided Condition exist. For the rest of the food to be roasted, the grain fineness is the same not condition.

Wird zusätzliches Stauberz durch eine oder beide Stirnwände in den Ofen eingeblasen, so empfiehlt es sich, die Stirnwände feststehend anzuordnen. Dann ist es möglich, die Stauberzzuführung in den Scheitelpunkt der Stirnwand zu legen, und es läßt sich ein ausreichend langer Stauberzluftstrahl schon mit verhältnismäßig geringen Mengen an Blaseluft erzielen. Ein gleich langer Weg des eingeblasenen Staubes kann aber natürlich auch unter Verwendung von Luft mit höherer Pressung durch schräg nach oben arbeitende Düsen erreicht werden. Diese Düsen können zentral in einer. mit dem Ofen fest verbundenen Stirnwand angeordnet sein.Is additional dust through one or both end walls in the Blown in the oven, it is advisable to arrange the end walls in a fixed position. then is it possible to place the dust feeder in the apex of the front wall, and it can be a sufficiently long dust air jet with relatively achieve small amounts of blown air. An equally long way of the blown dust but can of course also be done at an angle using air with higher pressure upward working nozzles can be reached. These nozzles can be centrally located in a. be arranged with the furnace firmly connected end wall.

Eine durch Einblasen von feinem Sulfid unterstützte Abröstung in dem Drehrohrofen gemäß der Erfindung empfiehlt sich besonders dann, wenn es sich um Entschwefelung von Substanzen handelt, deren Wärmetönung gering ist, bei denen also besonders gute Resultate erzielt werden dann, wenn es gelingt, den Ofenraum auf möglichst hoher Temperatur zu halten.A roast supported by the injection of fine sulphide in the Rotary kiln according to the invention is particularly recommended when it comes to Desulphurization of substances, the heat of which is low, that is, those particularly good results are achieved when it is possible to open the furnace chamber to keep the temperature as high as possible.

Durch die Gleichförmigkeit der Drehbewegung einerseits und durch die Gleichförmigkeit der Luftströmung im Ofeninnern andererseits wird eine gleichmäßige Wärmeverteilung im ganzen Ofeninnern erzielt. Es wird dadurch erreicht, daß das Erz an der der Eintragsseite entgegengesetzten Stirnseite im Innern noch so hohe Temperaturen aufweist, daß die Bildung von ungewollten chemischen Verbindungen, wie z. B. die Bildung von Sulfat und Ferriten, verhindert wird. Somit gelingt es nach der Erfindung, Erz in abgeröstetem, aber noch heißem Zustande aus dem Ofen auszutragen und so der bei niedrigerer Temperatur schädlichen Einwirkung der im Ofen herrschenden Gassphäre zu entziehen.By the uniformity of the rotary motion on the one hand and by the On the other hand, uniformity of the air flow inside the furnace becomes uniform Heat distribution achieved throughout the interior of the furnace. It is achieved by the Ore on the face opposite the entry side in the interior, however high Has temperatures that the formation of unwanted chemical compounds, such as B. the formation of sulfate and ferrites is prevented. So it works according to the invention, ore in a roasted but still hot state from the furnace and so the harmful effects of the im To withdraw the furnace from the gas sphere.

Drehrohröfen mit mehreren Luftzuführungen an einer Stirnwand des Ofens sind zwar bekannt; bei diesen Öfen wurde aber die Luft durch das im Ofen befindliche Gut hindurchgeblasen. Die bekannten Ofen waren zu diesem Zwecke so ausgebildet, daß die einzelnen Luftzuführungen nur an der Stirnwand nahe dem Ofenmantel lagen und daß von diesen Luftzuführungen immer nur die eingeschaltet waren, die jeweils vom Gut bedeckt waren.Rotary kilns with several air inlets on one end wall of the furnace are known; in these ovens, however, the air was in the oven Blown through well. The known ovens were designed for this purpose in such a way that that the individual air inlets were only on the front wall near the furnace shell and that of these air supplies only those were always switched on, the one at a time were covered by the estate.

Die Zeichnung diene zur weiteren Erläuterung der Erfindung. In der Abbildung ist .eine Ausführungsform des Drehrohrofens gemäß der Erfindung im Schnitt dargestellt.The drawing is used to further explain the invention. In the Figure is .An embodiment of the rotary kiln according to the invention in section shown.

z ist der Ofenmantel, der aus einem mit feuerfester Ausmatierung versehenen Eisenzylinder besteht. 2 und 3 sind die Stirnwände des Ofens. Diese sind ausfahrbar auf den Wagen q. und , angeordnet. Sie stehen also fest, während der Drehrohrofen rotiert. Zwischen den Stirnwänden und dem Ofenmantel sind Dichtungen 6 und 7 vorgesehen. Infolge der fährbaren Anordnung können die Stirnwände im Betrieb Längenänderungen des Ofens ständig nachgeben. Der. Ofen ist auf Rollen 8 und 9 gelagert, und er «wird durch den Antrieb io in Drehung gesetzt. Die Röstluft gelangt durch die in drei oder mehreren konzentrischen Ringen in der Stirnwand 2 vorgesehenen Lufteinlässe i i in den Ofen. Das zu röstende Gut wird mit der Aufgabevorrichtung 12 in den Ofen eingeführt, während die Abgase durch den zentralen Abzug 13 in der Stirnwand 3 den Ofen verlassen. 1q. ist die mit Schleusen versehene Austragsvorrichtung. 15 und 16 sind Düsen für die Einführung zusätzlicher Stauberzluftstrahlen. Gegebenenfalls können die Düsen schräg nach oben gerichtet werden, wie z. B. in der Zeichnung unter i5a angegeben.z is the furnace shell, which consists of an iron cylinder with a refractory lining. 2 and 3 are the end walls of the furnace. These can be extended onto the trolley q. and, arranged. So you are stationary while the rotary kiln rotates. Seals 6 and 7 are provided between the end walls and the furnace shell. As a result of the drivable arrangement, the end walls can constantly yield to changes in length of the furnace during operation. Of the. The furnace is mounted on rollers 8 and 9, and it is set in rotation by the drive 10. The roasting air enters the oven through the air inlets ii provided in three or more concentric rings in the end wall 2. The material to be roasted is introduced into the furnace with the feed device 12, while the exhaust gases leave the furnace through the central exhaust 13 in the end wall 3. 1q. is the discharge device with locks. 15 and 16 are nozzles for introducing additional dust air jets. If necessary, the nozzles can be directed obliquely upwards, such as. B. indicated in the drawing under i5a.

Soll z. B. Zinkblende abgeröstet werden, so erhält der Ofen beispielsweise einen Durchmesser von q. m, und es kann das Verhältnis Durchmesser zu Ofenlänge wie bei bekannten Öfen etwa i : io gewählt werden. Es ist aber auch möglich und vielfach zweckmäßig, dieses Verhältnis derart abzuändern, daß der Ofen wesentlich kürzer gebaut wird, so daß sich z.,B. ein Verhältnis Durchmesser zu Ofenlänge wie i : 8 oder -i : 6 ergibt. Die Zinkblende, die mehr oder weniger feinkörnig sein kann, gelangt über die Aufgabevorrichtung 12 in den Ofen, die hoch in der Stirnwand 3 vorgesehen ist, und fällt durch die heißen Ofengase abwärts. Von dem Ofenmantel, der auch mit Wendern 17 oder ähnlichen Hubeinrichtungen ausgestattet sein kann, wird sie ständig wieder emporgehoben und immer wieder in den freien Ofenraum eingestreut. Die Röstluft wird durch die zahlreichen Lufteinlässe i i in den Ofen eingeführt, die insbesondere auch in größerer Zahl in der Stirnwand :2 nahe dem Ofenmantel vorgesehen sind, so daß die innere Ofenwandung sehr gleichmäßig und kräftig mit Röstluft beaufschlagt wird. Der Sauerstoffgehalt der Röstluft wird also gleichmäßig in dem Maße aufgebraucht, wie die Röstluft im Ofen vorwärts strömt. Dadurch und infolge der guten Wärmerückstrahlung, die dank dem großen Durchmesser des Ofens erreicht wird, geht der Ofenteil nahe dem Austrag 1q. noch recht heiß, so daß der Abröstungsvorgang auch noch nahe dem Austrag sehr kräftig vonstatten geht. Das ermöglicht eine-gute Totröstung der Zinkblende. Ist r eine zusätzliche Heizung des Ofens an seinem Aüstragsende erforderlich, so wird durch die Düse 15 oder i5a noch Stauberz in den Ofen eingeblasen. Wird dieses Stauberz feinkörnig genug gewählt, so verbrennt sein Sch-vvefelgehalt fast restlos, bevor das Stauberz die Sohle des Ofens erreicht. Durch diese schnelle Schwefelverbrennung wird die Temperatur in dem von dem Staubstrahl durchströmten Teil des Ofens noch beträchtlich erhöht. Das aus dem Staubstrahl niederfallende abgeröstete Erz mischt sich der übrigen Beschickung bei und wird mit dieser durch die Vorrichtung 14 ausgetragen. Ein Teil des im eingeblasenen Stauberz enthaltenen Schwefels kann auch nach Mischung des Erzstaubes mit der übrigen Beschickung noch aufgezehrt werden.Should z. B. zinc blende are roasted, so the furnace receives, for example a diameter of q. m, and it can be the ratio of diameter to furnace length as in known ovens, for example i: io can be selected. But it is also possible and it is often expedient to modify this ratio in such a way that the furnace is substantially is built shorter, so that z., B. a ratio of diameter to furnace length such as i: 8 or -i: 6 results. The zinc blende, which can be more or less fine-grained can, reaches the furnace via the feed device 12, which is high in the front wall 3 is provided and falls down through the hot furnace gases. From the furnace mantle which can also be equipped with reversers 17 or similar lifting devices, it is constantly being lifted up and scattered over and over again in the free furnace space. The roasting air is introduced into the oven through the numerous air inlets i i, which in particular are also provided in larger numbers in the end wall: 2 near the furnace shell are so that the inner furnace wall is very evenly and powerfully exposed to roasting air will. The oxygen content of the roasted air is used up evenly to the extent that how the roasting air flows forward in the oven. Because of this and because of the good heat reflection, which is achieved thanks to the large diameter of the furnace, the furnace part comes close the discharge 1q. still quite hot, so that the roasting process is also close to that Discharge is very powerful. This enables good dead roasting of the zinc blende. If additional heating of the furnace is required at its end, so dust ore is blown into the furnace through the nozzle 15 or 15a. will this If the dust is chosen to be fine-grained enough, its schvefel content burns almost completely, before the dust reaches the bottom of the stove. Because of this rapid sulfur burn the temperature in the part of the furnace through which the dust jet flows increased considerably. The roasted ore falling from the dust jet mixes joins the rest of the loading and is discharged with this through the device 14. Some of the sulfur contained in the blown dust ore can also be mixed of the ore dust can still be consumed with the rest of the charge.

In der Stirnwand 3 kann eine ähnliche Stauberzflamme vorgesehen werden. Sie-liegt dann zweclznäßig dicht unterhalb der Aufgabevorr ichtung, so daß die frisch aufgegebene Zinkblende durch die Stauberzflamme hindurchfällt und sehr schnell erwärmt wird. Die beiden durch die Düsen i5, i5a und 16 entwickelten. Staubstrahlen verlaufen .etwa nach der in der Zeichnung angegebenen Kurve.A similar dust flame can be provided in the end wall 3. It then lies slightly below the feed device so that it is fresh abandoned zinc blende falls through the dust flame and heats up very quickly will. The two developed by the nozzles i5, i5a and 16. Dust jets run .approximately according to the curve given in the drawing.

Die Zinkblenderöstung mit dem Drehrohrofen gemäß der Erfindung liefert ein schwefelarmes Röstgut, das sich gut für den Zinkhüttenprozeß eignet.The zinc bleaching with the rotary kiln according to the invention provides a low-sulfur roast that is well suited for the zinc smelting process.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Rotary kiln for desulfurizing fine or pulverulent sulphides, such as zinc blende or pebbles of sulfur, in which several air intakes are arranged in the end face opposite the material feed, characterized in that that the air inlets in the end face are distributed and designed in such a way that that roasting air jets constantly both near the edge and near the center of the oven cross-section are generated and that the furnace with a ratio of diameter to furnace length, the i: io, appropriately more, e.g. B. i: 6, has a diameter over 3 m in Lights, e.g. B. q. m and more, has.

2. Rotary kiln according to claim i, characterized in that that the material to be roasted is sprinkled through the feed device into the oven.

3. Rotary kiln according to claims i and 2, characterized in that it has turntables Is provided. q ..

Rotary kiln according to claims i to 3, characterized in that that in one or both end walls of the furnace still nozzles for the introduction of Dusty magic Air jets are provided, either at an angle directed upwards or in the apex of the end wall, which in this case is fixed are arranged.

5. Rotary kiln according to claim q., Characterized in that the Dust air jets are directed so that they go as long as possible through describe the inside of the oven.

6. Process for desulphurising finer or more powdery Sulfides, especially zinc blende; in a closed on both ends to the outside Rotary kiln with several air inlets in the one opposite the material feed Front side are arranged, characterized in that the material to be roasted constantly trickles through the free cross-section of the furnace and thereby the effects of numerous in Direction of the furnace axis flowing and evenly distributed over the furnace cross-section Is exposed to roasting air.

7. The method according to claim 6, characterized in that that the furnace parts in the vicinity of one or both end walls by jets of dusty air and rapid combustion of the dust ore, if possible within the jets, in addition be heated.