DE615101C

DE615101C - Process and device for the distillation of zinc and similar metals

Info

Publication number: DE615101C
Application number: DEK123928D
Authority: DE
Original assignee: Fried Krupp Grusonwerk AG
Current assignee: Fried Krupp Grusonwerk AG
Priority date: 1932-01-26
Filing date: 1932-01-26
Publication date: 1935-06-27

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Destillation von Zink und ähnlichen Metallen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Destillation von Zink und ähnlichen Metallen in Muffeln, die in einen Drehrohrofen eingebaut sind. Bisher erfolgt die Beheizung der Muffeln durch eine Heizfl.ämme aus Gas, Öl oder Kohlenstaub, die durch den Drehofen geführt wird. In der Hauptfla.mmenzone entstehen hierbei sehr hohe Temperaturen und dadurch leicht eine Überhitzung der Muffel. Außerhalb dieser Zone werden meist nur ungenügende Wärmemengen der Muffel zugeführt. Dementsprechend verläuft der Reduktions- und Destillationsvorgang im Innern der Muffel ungleichmäßig, auch wird der Baustoff der Muffel. in der Hauptflammenzone stark angegriffen.Method and device for the distillation of zinc and the like Metals The invention relates to a method for distilling zinc and the like Metals in muffles that are built into a rotary kiln. So far the The muffles are heated by a Heizfl.ämme made of gas, oil or coal dust, which through the rotary kiln is performed. In the main flaming zone, this creates very high Temperatures and thus easily overheating of the muffle. Outside this zone In most cases, only insufficient amounts of heat are supplied to the muffle. It runs accordingly the reduction and distillation process inside the muffle is uneven, too becomes the building material of the muffle. heavily attacked in the main flame zone.

Gemäß der Erfindung wird zur Beheizung der Muffel bzw. der Muffeln fester oder flüssiger Brennstoff, wie Steinkohle, Braunkohlenbrikette, Rohbraunkohle, Schwel- oder Tieftemperaturkoks; andere gashaltige feste Brennstoffe oder Steinkohlenteeröloder Masut, dem Drehofen an einer oder mehreren Stellen aufgegeben und während seines Durchwanderns auf dem Boden des Ofens allmählich in möglichst langer Zone zur Verbrennung gebracht. Hierdurch wird die Heizzone weit .auseinandergezogen und die Wärme auf eine große Länge des Ofens - verteilt. Entsprechend wird unter Vermeidung einer lokalen Überhitzung eine lange Destillationszone in den Muffeln erzielt. Bei Verwendung von festen Brennstoffen genügt es im allgemeinen, diesen an einem Ende des Drehofens aufzugeben. Er wandert dann unter allmählicher Verbrennung entlang der meist etwas geneigten Ofensohle im Gegenstrom oder Gleichstrom zu den Ofengasen sowie zur Laufrichtung des Gutes in der Muffel, außerhalb dieser, durch den Ofen. Der Brennstoff kann aber auch ganz oder zum Teil an anderen Stellen des Drehofens, z. B. durch Öffnungen in der Ofenwandung oder durch Einblasen von einem Ende des Ofens aus, eingeführt werden. ' Flüssiger Brennstoff wird zweckmäßig an verschiedenen Stellen durch die Ofenwandung bzw. durch ein oder mehrere vom Ofenende aus in den Ofen hineinragende Rohre zugeführt. Dieses Zuführungsrohr bzw. die Zuführungsrohre können mehrere Durchlaßöffnungen für den Brennstoff aufweisen, um eine gute Verteilung der Brennstoffzugaben, auf die ganze Reduktionszone zu erreichen. In vielen Fällen ist es zweckmäßig, zur Unterstützung einer weit auseinandergezogenen Verbrennung auch die Verbrennungsluft an verschiedenen Punkten des Ofens, z. B. durch die Ofenwandung hindurch, zuzuführen. Hierdurch kann man bei. festen Brennstoffen gleichzeitig den weiteren Vorteil erreichen, daß die durch Düsen eingeblasene oder eingesaugte Luft durch die - Brennstoffschicht selbst hindurchgeführt wird lind auf diese Weise auch schwerer brennbare Substanzen, wie Koks oder Anthrazit, weitgehend verbrannt werden können. Zur vollen Ausnutzung der Brennstoffe empfiehlt es sich, solche Düsen besonders am Austragende des Ofens anzuordnen. In an sich bekannter Weise kann dabei, wenn die Luft durch Düsen in der Ofenwandung oder an der Stirnseite des Ofens zugeführt. wird, durch eine Steuerung der verschiedenen Luftzulässe erreicht werden,. daß immer nur denjenigen Düsen Luft zugeführt wird, die sich jeweilig unter der Oberfläche der Brennstoffschicht befinden. Zur weiteren Ausnutzung des Brennstoffinhaltes kann man den Austrag der Brennstoffrückstände so vornehmen, daß sie unmittelbar in einen als Generator betriebenen Schacht fallen, in dem aus den Rückständen durch Erzblasen von Luft bzw. Luft und Wasserdampf oder Wasser ein Heizgas hergesteht wird, das in den Drehofen zurückgeführt wird. An Stelle eines feststehenden Generators läßt sich auch ein Generator unmittelbar im Drehofen anordnen, indem man z. B. den letzten Teil des Drehofens am Austragende erweitert und in dieser Erweiterung den Brennstoffrückstand durch Zuführung von Luft, Wasserdampf usw. vergast. Der Austrag der Rückstände kann dabei in beliebiger Weise als fester Rückstand oder aber als flüssige Schlacke erfolgen.According to the invention, the muffle or the muffles are heated solid or liquid fuel, such as hard coal, lignite briquette, raw lignite, Smoldering or low temperature coke; other gaseous solid fuels or coal tar oil or Masut, abandoned the rotary kiln in one or more places and during his Gradually walk through the floor of the furnace in the longest possible zone for combustion brought. This pulls the heating zone apart and increases the heat a great length of the oven - distributed. Accordingly, avoiding a local overheating results in a long distillation zone in the muffles. Using of solid fuels it is generally sufficient to put this at one end of the rotary kiln to give up. He then wanders with gradual burning along the mostly something inclined furnace floor in countercurrent or cocurrent to the furnace gases and to the direction of travel of the goods in the muffle, outside it, through the furnace. But the fuel can also in whole or in part at other points of the rotary kiln, e.g. B. through openings in the furnace wall or by blowing from one end of the furnace will. 'Liquid fuel is conveniently fed through the Furnace wall or through one or more protruding from the furnace end into the furnace Pipes fed. This feed pipe or the feed pipes can have several passage openings for the fuel to have a good distribution of the fuel additions to reach the whole reduction zone. In many cases it is useful to provide support a widely spread combustion also the combustion air at different Points of the furnace, e.g. B. through the furnace wall to feed. This can one at. solid fuels at the same time achieve the further advantage that the Air blown in or sucked in through nozzles through the - fuel layer itself In this way, less flammable substances such as Coke, or anthracite, can largely be burned. To take full advantage of the It is advisable to use such nozzles especially at the discharge end of the fuel Furnace to arrange. In a manner known per se, when the air through nozzles in fed to the furnace wall or on the front of the furnace. is, through a controller of the various air inlets can be achieved. that only those nozzles air is supplied, which are respectively located below the surface of the fuel layer. For further utilization of the fuel content, the fuel residue can be discharged so that they fall directly into a shaft operated as a generator, in which from the residues by ore blowing air or air and water vapor or Water a heating gas is produced, which is returned to the rotary kiln. Instead of a stationary generator, a generator can also be installed directly in the rotary kiln arrange by z. B. extended the last part of the rotary kiln at the discharge end and in this extension the fuel residue through the addition of air and water vapor etc. gassed. The residues can be discharged in any way as solid Residue or take place as a liquid slag.

An Stelle von Brennstoffen kann ganz oder zum Teil auch der meist noch sehr brennstoffreiche Rückstand des Destillationsprozesses selbst verwendet werden.Instead of fuels, most or all of them can be used still used very fuel-rich residue from the distillation process itself will.

Es ist bekannt, zur Gewinnung von Urteer, Halbkoks und eines hochwertigen Gases einen Drehofen mit einer eingebauten muffelartigen Kammer zu verwenden. Hierbei wird ein Teil der Kohle in der inneren Muffel de stilliert, während der andere Teil der Kohle in dem die eingebaute Muffel umgebenden Raum teilweise verbrannt werden soll. Abgesehen von dem andersartigen Prozeß werden die bei den bekannten Verfahren im äußeren Heizraum entwickelten Flammengase ausschließlich durch die Muffel geleitet. Demgegenüber werden bei dem die Erfindung bildenden Destillationsverfahren die in der Muffel entwickelten Metalldämpfe und Reduktionsgase getrennt von den außerhalb der Muffel entstandenen Heizgasen abgeführt.It is known for the extraction of primeval tar, semi-coke and a high-quality one Gases to use a rotary kiln with a built-in muffle-like chamber. Here part of the coal in the inner muffle is de-stilled, while the other part the coal can be partially burned in the space surrounding the built-in muffle target. Apart from the different process, those in the known methods Flame gases developed in the outer boiler room are conducted exclusively through the muffle. In contrast, in the distillation process forming the invention, the in the muffle developed metal vapors and reducing gases separately from those outside The heating gases generated by the muffle are discharged.

Ferner ist es bekannt, für Röstverfahren eine Drehofenbeheizung zu verwenden, bei der das zugeführte gasförmige Heizmittel zentral in den Ofen eingeführt und an verschiedenen Stellen des Drehofens seinem Innern zugeführt und zur Verbrennung gebracht wird, um eine lokale Überhitzung zu vermeiden. Demgegenüber soll er gemäß der zugeführten festen und flüssigen Brennstoffe im Ofen selbst außerhalb der im Drehofen eingebauten Muffeln durch die Wälzbewegung des Ofens entlang wandern und zur Verbrennung gelangen, um so eine Überhitzung der Muffeln selbst zu vermeiden. Schließlich ist es bekannt, bei einem Röstverfahren an verschiedenen Stellen d°s Drehofens Luft einzuführen, um eine vollkommene Abröstung unter Vermeidung einer Sinterung zu erreichen.It is also known to use rotary kiln heating for roasting processes use in which the supplied gaseous heating medium is introduced centrally into the furnace and fed to its interior at various points of the rotary kiln and for combustion to avoid local overheating. In contrast, he should according to of the supplied solid and liquid fuels in the furnace itself outside the im Rotary kiln built muffles wander along by the rolling motion of the furnace and get burned in order to avoid overheating of the muffles themselves. Finally, it is known in a roasting process at different points d ° s Introducing Drehofen Air for a complete roast while avoiding a To achieve sintering.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele von Ofenanlagen, die zur Ausübung des Verfahrens geeignet sind, im Längsschnitt veranschaulicht.In the drawing are some exemplary embodiments of furnace systems, which are suitable for carrying out the procedure, illustrated in longitudinal section.

Abb. i zeigt schematisch ,eine Ofenanlage. Abb. z ist :eine Teildarstellung einer Ausführungsform mit unmittelbar angeschlossenem Generator, Abb.3 eine Teildarstellung einer anderen Ausführungsform mit einem als Generator ausgebildeten Drehofenende.Fig. I shows schematically a furnace system. Fig. Z is: a partial illustration an embodiment with a directly connected generator, Fig.3 a partial representation another embodiment with a rotary kiln end designed as a generator.

In den Drehofen i ist eine Muffele so eingebaut, daß sie sich mit dem Ofen dreht. Das zu reduzierende Gut wird zusammen mit Reduktionsstoffen mittels einer Schnecke 3 dem Innenraum der Muffel 2 zugeführt. Der zur Beheizung der Muffel dienende Brennstoff wird mittels des Einlaufrohres 4. dem die Muffel umgebenden Ringraum 5 des Drehofens zugeleitet. Die Luft tritt bei 6 -ein und zieht in Pfeilrichtung x durch den Ofen. Die Gase treten bei 7 aus. An der Eintrittsstelle der Luft kann gegebenenfalls -eine Hilfsheizung 8 vorgesehen sein. Die dem Drehofen zugeführten Brennstoffe wandern in diesem entlang und gelangen allmählich zur Verbrennung. Die Abgase der Verbrennung durchziehen den Drehofen und beheizen dabei die Muffel e. Das in der Muffel in entgegengesetzter Richtung wandernde Gut wird hierdurch reduziert, und das Zink verdampft. Die Dämpfe entweichen durch das Rohr 9 in den Kondensator io. Die Abgase der Kondensation, die erhebliche Mengen C O enthalten, entweichen aus dem Kondensator durch die Öffnung i i rückwärts nach dem Drehofen zu und durchziehen diesen gemeinsam mit der bei 6 eingeführten Luft. Hierbei wird das in ihnen enthaltene Kohlenoxyd verbrannt und hierdurch die Heizwirkung der zugeführten festen oder flüssigen Brennstoffe unterstützt und der Brennstoffverbrauch herabgesetzt. Durch eine schwache Neigung des Drehofens von beispielsweise 2 % kann das Wandern des Brennstoffes im Ofen unterstützt werden. In diesem Falle wandert das Gut in der Muffel aufwärts und wird hierdurch gleichzeitig in dieser angestaut, so daß eine günstige Muffelfüllung erreicht wird. Die Rückstände des Muffelprozesses verlassen die Muffel bei 12. Sie gelangen in die Spirale 13, in der evtl. Ahschlußorgane, z. B. schleusenartig, vorgesehen sind, die den Durchtritt der Muffelgase durch die Spirale 13 hindurch verhindern. Bei 14 wird das Material ausgetragen. Gemäß Abb. a ist an dem Ende des Drehofens, wo die Brennstoffrückstände ausgetragen werden, ein stehender Generator i 5 angebaut, in dem in üblicher Weise durch Einblasen von Luft durch den Pilz 16 und durch Einströmen von Wasserdampf aus der Wassertasse 17 eine Vergasung der Brennstoffrückstände erfolgt. Die Generatorgase treten in den Drehofen ein. In diesem Falle durchziehen die Gase den Ofen in. einer Richtung, die derjenigen nach Abb. i entgegengesetzt ist. Demzufolge erfolgt der Lufteintritt bei 18, und an gleicher Stalle kann eine Hilfsheizung i g vorgesehen werden.A muffle is built into the rotary furnace i in such a way that it rotates with the furnace. The material to be reduced is fed to the interior of the muffle 2 together with reducing substances by means of a screw 3. The fuel used to heat the muffle is fed to the annular space 5 of the rotary kiln surrounding the muffle by means of the inlet pipe 4. The air enters at 6 and pulls through the furnace in the direction of the arrow x. The gases exit at 7. An auxiliary heater 8 can optionally be provided at the point of entry of the air. The fuels supplied to the rotary kiln migrate along it and gradually arrive at combustion. The exhaust gases from the combustion run through the rotary kiln and heat the muffle e. The material moving in the opposite direction in the muffle is thereby reduced and the zinc evaporates. The vapors escape through the pipe 9 into the condenser io. The condensation exhaust gases, which contain considerable amounts of CO, escape from the condenser through opening ii backwards towards the rotary kiln and pass through it together with the air introduced at 6. The carbon dioxide contained in them is burned and the heating effect of the solid or liquid fuels supplied is supported and fuel consumption is reduced. A slight inclination of the rotary kiln of 2%, for example, can help the fuel to migrate in the kiln. In this case, the material moves upwards in the muffle and is thereby at the same time accumulated in this, so that a favorable muffle filling is achieved. The residues of the muffle process leave the muffle at 12. B. sluice-like, are provided, which prevent the passage of the muffle gases through the spiral 13 therethrough. At 14 the material is discharged. According to Fig. A, at the end of the rotary kiln where the fuel residues are discharged, a standing generator i 5 is installed, in which the fuel residues are gasified in the usual way by blowing air through the mushroom 16 and by flowing in water vapor from the water cup 17 he follows. The generator gases enter the rotary kiln. In this case the gases pass through the furnace in a direction opposite to that shown in Fig. I. As a result, air enters at 18, and auxiliary heating ig can be provided on the same stalls.

Gemäß Abb.3 ist auf einen feststehenden Ofenkopf überhaupt verzichtet und das Ende des Drehofens, wo die Brennstoffrückstände ausgetragen werden, zu einem Generator 2o erweitert.According to Fig. 3, there is no fixed furnace head at all and the end of the rotary kiln where the fuel residues are discharged into one Generator 2o extended.

Die Arbeitsweise dieses Generators ist im übrigen ähnlich wie diejenige nach Abb. a. Die Luftzuführung kann z. B. durch einen Ring 2 1 und Düsen 2z erfolgen, zweckmäßig so, daß die Düsen 2z nur dann in Verbindung mit dem Innern des Ringes - i treten, wenn sie sich in dem unteren Teil ihrer Bewegungsbahn befinden, also vom Gut bedeckt sind. Bei dieser Ausführungsweise ist an beiden Stirnseiten- der Erweiterung eine Luftzuführung vorgesehen.The operation of this generator is otherwise similar to that according to Fig. a. The air supply can, for. B. be done by a ring 2 1 and nozzles 2z, expediently so that the nozzles 2z only in connection with the interior of the ring - i kick when they are in the lower part of their trajectory, that is are covered by the estate. In this embodiment, the Expansion of an air supply provided.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the distillation of metals, in particular of zinc, in muffles built into a rotary kiln, characterized in that that the heating of the muffles wholly or partly by solid or liquid fuel is effected, which is given up at one or more places in the rotary kiln in such a way that that it wanders along the floor of the rotary kiln and gradually burns here The metal vapors and reducing gases developed in the muffle are separated be carried away by the heating gases. z. Method according to claim i, characterized in that that the fuel residue from the furnace is transferred directly to a generator and the gases developed in the generator are burned in the heating ducts of the rotary kiln will. 3. Apparatus for performing the method according to claim i and z, characterized by installing one or more muffles in a rotary kiln in such a way that a boiler room for combustion between the sleeve wall and the inner wall of the rotary kiln of the solid fuel is formed, the boiler room being designed so that the fuel is conveyed further in the axial direction during the rotation of the furnace and the combustion gases are discharged independently of the muffle gases. ¢. Device according to Claim 3, characterized in that the The boiler room is designed as a generator at one end of the furnace, e.g. B. as an extension, into which the fuel residues get.