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Die Verwendung eines in zwei Zonen unterteilten ringförmigen Tunnelofens
zur Reduktion von Eisenerzen Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines
in z-vvei Zonen unterteilten, mit einem durch einen drehbar angeordneten, für die
Aufnahme des Erzes bestimmten ringförmigen Tisch gebildeten Boden versehenen Ofens
zur Reduktion von Eisenerzen in ununterbrochenem Arbeitsgang mittels fester oder
gasförmiger Reduktionsmittel oder beider und zur Kühlung des gebildeten Eisenschwamms.
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Bei der Reduktion von Eisenerzen zu Eisenschwamm sind bekanntlich
drei Forderungen gleichzeitig zu erfüllen, und zwar die möglichst vollständige Reduktion
des Erzes, die Verhinderung des Zusammenbackens des Eisenschwamms, damit er leicht
aus dem Ofen entfernt werden kann, und schließlich die Vermeidung der erneuten Oxydation
des Eisenschwamms während der Abkühlung. Es sind verschiedene Vorschläge bekanntgeworden,
diesen Anforderungen im Rahmen eines ununterbrochenen Arbeitsganges gerecht zu werden.
So ist vorgeschlagen worden, die Erze in dünner Schicht in einem Tunnelofen im Gegenstrom
zu reduzierenden Heizgasen zu führen und den erzeugten Eisenschwamm stufenweise
abzukühlen. Nach anderen bekannten Verfahren wird das Erz während der Reduktion
dauernd umgeschichtet, wodurch leicht ein Zusammenbacken des Eisenschwamms erfolgt.
Es ist auch schon die Verwendung von Etagenöfen vorgeschlagen worden, wie sie zur
Entschwefelung von hochschwefelhaltigen Stoffen dienen.
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Nach der Erfindung erfolgt die Reduktion von Eisenerzen in ununterbrochenem
Arbeitsgang durch die Verwendung des eingangs beschriebenen ringförmigen Tunnelofens.
In diesem Ofen durchwandert das gegebenenfalls mit einem festen Reduktionsmittel
vermischte Erz. in loser Form in dünner Schicht auf dem Tisch liegend, zuerst die
eine Zone, in welcher es von gegebenenfalls reduzierenden Heizgasen im Gegenstrom
bestrichen wird, danach gelangt es ohne Änderung seiner Lage auf dem Tisch in die
Kühlzone, in welche nur die von den reduzierten Erzen mitgeführten reduzierenden
Gase eingeführt werden, und hierauf wird der gebildete Eisenschwamm vom Tisch aus
dem Ofen entfernt.
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Infolge der Lagerung des Erzes in dünner Schicht auf einer wandernden
Bahn, auf welcher die Erze im Gegenstrom von gegebenenfalls reduzierenden Heizgasen
bestrichen werden,
ist die Reduktion vollständig. Durch die ringförmig.
geschlossene Ausbildung des Ofens ist während der' anschließenden Kühlung des Eisenschwamms,
die wegen der Lagerung des Erzes in dünner Schicht sehr schnell von sich geht, eine
Oxydation des Erzes ausgeschlossen. Schließlich läßt sich das reduzierte und gekühlte
Erz von der Bahn leicht entfernen, da es während des ganzen Verfahrens unbeweglich
liegenbleibt und infolgedessen nicht zusammenbacken kann und bei der Abkühlung infolge
der Schrumpfung in kleine Teile zerfällt, die leicht von der Bahn gelöst werden
können.
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In den Zeichnungen ist ein gemäß der Erfindung zu verwendender Ofen
beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt: Abb. i den Ofen in senkrechtem Schnitt
nach der Linie I-I in Abb. 2, Abb. 2 den Ofen in Draufsicht, Abb.3 den Ofen in senkrechtem
Schnitt nach der Linie II-II in Abb. 2, Abb. 4 einen Schnitt durch die Heizkammer
nach der Linie III-III in Abb. 2, Abb. 5 einen ähnlichen Schnitt durch eine Heizkammer
für Elektrodenheizung, Abb. 6 einen Schnitt nach-der Linie IV-IV in Abb. 5 und Abb.
7 einen Schnitt wie in Abb. 4 durch eine Heizkammer für Heizung mittels elektrischer
Heizelemente.
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In der Zeichnung bedeutet i den zylindrischen Ofenmantel mit Oberplatte
2, die zusammen eine von der Außenluft abgeschlossene Kammer 3 bilden. In dieser
Kammer ist eine senkrechte Welle 4 zentral angeordnet, die an ihrem oberen Teil
ein Armkreuz 5 trägt, das als Stütze eines in einen entsprechenden ringförmigen
Kanal? in der Oberplatte 2 hineinragenden und den Kanal nach unten verschließenden
ringförmigen Tisches 6 dient: Am Unterteil der Welle 4 ist ein. konisches Zahnrad
S festgekeilt, das mit einem entsprechenden, auf einer Welle in vorgesehenen Getriebe
g in Eingriff steht. Die Welle io ist im Ofenmantel und; in einem Arm i i auf einem
Fußlager 12 der Welle 4 gelagert. Zwecks Unterstützung des Armkreuzes 5 sind am
Umkreis desselben Rollen 13 gelagert, die auf einem zweckmäßig wassergekühlten,
auf der Innenseite des Ofenmantels aufgehängten Rohr 14 ruhen.
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Dem ringförmigen Tisch wird das zu reduzierende Erz, gegebenenfalls
unter Beimengung eines Reduktionsmittels, durch eine aus einem Trichter 15 und einem
sich drehenden Speisezylinder 16 bestehende Beschickungsvorrichtung zugeführt, die
das Gut in kleinen 2 engen auf den Tisch 6 abgibt. Die Welle 17 des. Zylinders
16 ist durch Kettentrieb 1$ mit der Treibwelle io für die Drehbewegung des Tisches
verbunden, so daß die Beschickung Ges Tisches sich jederzeit nach der Geschwindigkeit
desselben richtet. Dem- Speisetrichter 15 entgegengesetzt gegenüber ist der Ringkanal
7 zu einer Kammer i9 erweitert, in der die für die `Reduktion erforderliche Wärme
entwickelt wird, beispielsweise durch Beheizung mit 01, Gas oder Kohlenstaub,
Brennstoffe, die unter Druck durch einen Brenner 2o (Abb. 2 und ¢) in die Kammer
eingeführt werden. Anstatt durch Verbrennung kann die Entwicklung der Wärme in der
Heizkammer auch auf elektrischem Wege stattfinden, und zwar entweder (Abb. 5 und
6) durch Elektroden oder (Abb. 7) durch elektrische Widerstandskörper, die von Preßluft
bestrichen werden. Die Heizgase werden in der ersten Hälfte der Heizzone des Kanals
7 entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung des Tisches 6 geführt und entweichen durch
die Beschickungsvorrichtung des Erzes. Falls erwünscht, können sie durch das' Rohr
21 mittels eines Gebläses 22 zurückgeleitet werden und erneut zur Einwirkung gelangen.
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Die zweite Hälfte des Ringkanals 7 dient als Kühlzone für das reduzierte
Erz. Am Ende dieser Zone ist unmittelbar vor der Beschickungsvorrichtung eine gegebenenfalls
wassergekühlte Zerkleinerungsvorrichtung vorgesehen, z. B. eine Rauhwalze 23, die
mit einer Fördereinrichtung verbunden bzw. als solche ausgeführt sein kann; ferner
ist ein Abstreifer 24, der gegebenenfalls gleichzeitig als eine den Zutritt der
Heizgase zur Kühlzone verhindernde Abschlußwand ausgebildet sein kann, vorhanden.
Das durch den Abstreifer vorn Tisch entfernte Erz fällt in einen unter dem Tisch
angeordneten trichterförmigen Behälter 25, dessen niedrigster Punkt am zweckmäßigsten
ungefähr unter der Rauhwalze liegt. Der untere Teil des Behälters 25 ist wassergekühlt
und mit einer bekannten Entleerungsvorrichtung versehen. Die Wand 24 soll außerdem
die Heizgase hindern, in den gekühlten Teil der Ofenkammer zu gelangen, indem sie
die Heizgase durch die Beschikkungsvorrichtung hinaufleitet. . Die Wirkungsweise
des Ofens ist folgende: Mit Hilfe ieiner ,geeigneten übersetzung zwischen der Treibwelle
io und der Zylinderwelle 17 wird dem sich drehenden Tisch 6 durch die Beschickungsvorrichtung
eine Erzschicht angemessener Dicke, gegebenenfalls unter Beigabe eines Reduktionsmittels,
zugeführt, und während das Erz den Kanal durchwandert, wird es dauernd .den Heizgasen,
gegebenenfalls in Verbindung mit reduzierenden Gasen, im Giegenstrom ausgesetzt.
Aus der Heizkammer gelangt das reduzierte Gut in die Kühlzone, um schließlich mittels
der Rauhwalze 23 und des Kratzers 24 von der
Bahn entfernt zu werden,
so daß es in den darunter vorgesehenen wassergekühlten Trichter herabfällt.